一种无害化处理钻井固废系统技术方案

本发明专利技术公开了一种无害化处理钻井固废系统，包括污泥不落地输送甩干和脱水总成、固废污泥高温热解总成和尾气处理总成；固废污泥高温热解总成包括第二输送机构、复合型污泥高温热解装置和直燃式燃煤热风炉；尾气处理总成包括物料多级分离装置、细粉尘颗粒收集机构、超细粉尘颗粒废气收集机构、往复式废气热解炉和换热机构；第二输送机构和物料多级分解装置的进料口分别与污泥不落地输送甩干和脱水总成的出料口和复合型污泥高温热解装置的出气口连通。本发明专利技术提供的无害化处理钻井固废系统占地面积小，安全环保，运营成本低，可随时移动和搬迁，更为重要的是，该系统能对石油钻井固废污泥做到真正意义上的彻底减容化、无害化和资源化的处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油钻井固废污泥处理领域，尤其涉及一种无害化处理钻井固废系统。
技术介绍
钻井固体废物是石油勘探开发过程中产生的一种多相稳定胶态悬浮体系，含粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等。石油钻井固废污泥是一种没有热值的化学成份废泥浆，其内含有天然的可溶性盐类、重晶石粉、膨润土等固体颗粒、悬浮物、聚丙烯酰胺、磺化沥青、硫化氢、微生物、胶体物合细菌、病菌、孢囊、有毒有害污染物等，还有注入地层的酸类、除氧剂、润滑剂、杀菌剂、防垢剂等化学添加剂。目前，对污泥进行处理的方法主要有生物降解处理污泥法、化学药剂酸碱中和(俗称：脱附)处理方法、污泥固化污泥处理方法、污泥干化处理方法和污泥焚烧处理方法、高温热解处理方法等。生物降解处理污泥方式根本不适用石油钻井固废污泥处理，其原因在于石油钻井固废污泥属于高粘性、快速凝固性、颗粒不均匀、含水率高、无热值、二次脱水较难的化学污泥垃圾，除与城市垃圾、有热值的其它工业垃圾和石油钻井含油污泥有着迥然不同的区别之外，其钻井固废污泥本身的化学成份也相当复杂，具有明显的时段差异性，主要体现在:每一口石油钻井在不同的地域、地段其深度及多变的地质岩层的工况都不一样，其中的重晶石粉、聚丙烯酰胺、磺化沥青粉等添加剂是分时段加入的，上一时段的废泥浆与下一时段废泥浆的流程时间及工序工况并非容易掌握、控制，造成各个时段不同的化学成份废泥浆需要进行有效的分类分别存放，这样实际操作起来难度很大。不同时段的不同化学成份废泥浆相互混合在一起后，便更难进行有效的分离获得可再次利用的回注水，所以，目前的实际做法是将其分离出来的污水收集到水箱储罐内再送往某处进行集中处理。化学药剂酸碱中和(或“脱附”)处理方法和水泥固化处理方法是目前处理处置石油钻井岩屑固废污泥的最常用的两种方式，它们全都是釆用化学药剂对水基废泥浆进行酸碱中和处理获取中性污泥，然后经压搾干化后填埋或水泥固化处理。这两种方法从理论上讲，能够采用调配化学溶剂对钻井岩屑水基污泥进行酸碱中和处理，把含水率≥90%的水基废泥浆通过压搾等多种固液分离技术取得含水率≤75%的中性污泥。但现场实际情况是石油钻井在不同的地域区段(陆上、海上)及其种类的不同(油田、油气田)的深度和多变的地质岩层的工况都不一样，每一口钻井的水泥浆成份相当复杂，往往需要有N种化学配料药剂来满足随机动态钻井固废污泥浆的排放量及其化学成份组合配方，因此，钻井下钻作业时，采取分时段加入不同组合配方的化学添加剂所产生相应的水基废污泥浆的流程时间及工序工况是较为难易掌握、控制的，往往需要把不同时段的废水泥浆及时准确地分类分别存放起来，同时必须针对性地配制相应的化学药剂(混凝剂、絮凝剂、磁助剂)等来酸碱中和处理，这种方式在现场实际操作中难度很大。此外，现场实际操作人员的技术水平及敬业责任心，也是钻井水基污泥水浆能否采用化学药剂酸碱中和处理方法在现场获得圆满的中性污泥的重要因素之一，由此可见，此之前堆积成山的中性岩屑水基污泥在经历过雨水沥湿后有大量的有害有毒黑色污水流出来再次环境污染是必然的。污泥干化处理方法能使纤维化的污泥干燥处理的同时改变污泥的物理、化学和生物特性，操作温度(对污泥颗粒而言)>100℃，除有效杀灭病原菌外，还能使污泥容积显著降低，并将臭味消除。但这种工艺方法不适用石油钻井固废污泥处理，且其能耗高、设备复杂、投资及运行费用高、减量化也不彻底，而且，还要对蒸发物采取冷凝、除臭等措施，综合成本较高。污泥焚烧处理方法能使污泥的全部有机质、病原体等物质在850~1000℃下氧化、热解并被彻底破坏，是最彻底的减容化、无害化和资源化的处理方法。目前市场上的污泥焚烧处理都是针对污泥本身有较高的发热值，利用污泥垃圾自身的燃烧产生热能来发电或供热，燃烧器提供的热源只是在刚开始点火的短时间内帮助燃烧，当炉膛温度达到污泥垃圾能够靠自身的热值维持正常运行燃烧时燃烧器使停止工作；或者是针对污泥垃圾中含量较高的巨毒危害物质或极度传染品，始终没有离开污泥本身的热值或其它辅助燃料来陪伴燃烧的过程。目前市场上主要有三种污泥焚烧设备，即鼓泡式流化床焚烧炉、循环流化床焚烧炉和回转焚烧炉，该三种污泥焚烧处理设备都是完全靠污泥、垃圾自身的热值或其它辅助燃料来陪伴燃烧，且污泥与火焰混合在一起，完全只针对焚烧城市垃圾和工业垃圾的焚烧装置，根本不能适用于钻井岩屑污泥的处理；且上述三种最佳污泥焚烧处理设备都是固定场地、固定污泥垃圾特性、固定大容量垃圾及大吨位焚烧炉设备，并附带余热发电或供暖以及其它附产品再次利用回报价值较高的投资受益项目，其根本不符合石油钻井固废污泥特性、野外场地流动性大及设备受限条件(空间体积、占地面积、重量、功率、安全等)要求。高温热解处理处置方法是完全根据石油钻井固废污泥的本身特性量身定制的技术工艺，利用热源的高温热风来热解固废污泥，达到完全彻底地无害化处置的目的，固废污泥本身不与热源燃烧燃料及火焰接触是完全分隔开来的，其温度控制精度高，热解区域环境温度均匀，所以是目前最为先进的钻井固废污泥处理技术工艺，岩屑污泥中原本的重晶石粉、膨润土等各种固体物质成份的物理特性、化学性能完全被很好地保存下来且进行再次回收利用，做到了真正意义上的彻底地减容化、无害化和资源化处理处置方式。综上，目前市场上对石油钻井固废污泥的处理方式全是化学酸碱中和处置方式存在许多缺陷及难题，达不到彻底无害化处理效果，且除高温热解处理技术之外的其它任何方式来处理石油钻井固废污泥，仍然会产生二次污染问题。而石油钻井固废污泥处理还没有应用上高温热解处理这种最彻底的减容化、无害化和资源化的处理技术及处置方式，因此，迫切需要专门设计、制造一种用于石油钻井固废污泥的无害化处理钻井固废成套设备。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中的上述缺陷，提供一种占地面积小、安全环保、运营成本低且可随时移动和搬迁的无害化处理钻井固废系统，该无害化处理钻井固废系统能对石油钻井固废污泥做到真正意义上的彻底减容化、无害化和资源化的处理。本专利技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案如下：一种无害化处理钻井固废系统，包括依次连通的污泥不落地输送甩干和脱水总成、固废污泥高温热解总成和尾气处理总成；固废污泥高温热解总成包括依次连通的第二输送机构、复合型污泥高温热解装置和直燃式燃煤热风炉；尾气处理总成包括物料多级分离装置、细粉尘颗粒收集机构、超细粉尘颗粒废气收集机构和往复式废气热解炉；物料多级分离装置的第一出口和第二出口分别与细粉尘颗粒收集机构和超细粉尘颗粒废气收集机构连通，且其第三出口和超细粉尘颗粒废气收集机构的出口均与往复式废气热解炉的进口连通，而往复式废气热解炉的出口与超细粉尘颗粒废气收集机构之间设有换热机构；第二输送机构的进料口和物料多级分解装置的进料口分别与污泥不落地输送甩干和脱水总成的出料口和复合型污泥高温热解装置的出气口连通。在本专利技术所述无害化处理钻井固废系统中，包括污泥不落地输送甩干和脱水总成，即完全能够保证石油钻井水基的污水、污泥及有毒有害物质不落地，这样便可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无害化处理钻井固废系统，其特征在于，包括依次连通的污泥不落地输送甩干和脱水总成、固废污泥高温热解总成和尾气处理总成；所述固废污泥高温热解总成包括依次连通的第二输送机构、复合型污泥高温热解装置（14）和直燃式燃煤热风炉（19）；所述尾气处理总成包括物料多级分离装置（24）、细粉尘颗粒收集机构、超细粉尘颗粒废气收集机构和往复式废气热解炉（34）；所述物料多级分离装置（24）的第一出口和第二出口分别与所述细粉尘颗粒收集机构和超细粉尘颗粒废气收集机构连通，且其第三出口和所述超细粉尘颗粒废气收集机构的出口均与所述往复式废气热解炉（34）的进口连通，而所述往复式废气热解炉（34）的出口与超细粉尘颗粒废气收集机构之间设有换热机构；所述第二输送机构的进料口和物料多级分解装置（24）的进料口分别与所述污泥不落地输送甩干和脱水总成的出料口和复合型污泥高温热解装置（14）的出气口连通。

【技术特征摘要】
2014.09.11 CN 20142052023251.一种无害化处理钻井固废系统，其特征在于，包括依次连通的污泥不落地输送甩干和脱水总成、固废污泥高温热解总成和尾气处理总成；
所述固废污泥高温热解总成包括依次连通的第二输送机构、复合型污泥高温热解装置（14）和直燃式燃煤热风炉（19）；
所述尾气处理总成包括物料多级分离装置（24）、细粉尘颗粒收集机构、超细粉尘颗粒废气收集机构和往复式废气热解炉（34）；
所述物料多级分离装置（24）的第一出口和第二出口分别与所述细粉尘颗粒收集机构和超细粉尘颗粒废气收集机构连通，且其第三出口和所述超细粉尘颗粒废气收集机构的出口均与所述往复式废气热解炉（34）的进口连通，而所述往复式废气热解炉（34）的出口与超细粉尘颗粒废气收集机构之间设有换热机构；
所述第二输送机构的进料口和物料多级分解装置（24）的进料口分别与所述污泥不落地输送甩干和脱水总成的出料口和复合型污泥高温热解装置（14）的出气口连通。
2.根据权利要求1所述的无害化处理钻井固废设备，其特征在于，所述污泥不落地输送甩干和脱水总成包括除砂除泥组件、第一输送机构（4）、污泥甩干机（6）、固液离心脱水机（8）和干式污泥仓（10）；
所述除砂除泥组件、第一输送机构（4）和污泥甩干机（6）的进料口依次连通，而所述污泥甩干机（6）的第一出料口与所述干式污泥仓（10）的进料口连通，且所述污泥甩干机（6）的第二出料口和固液离心脱水机（8）相连；
所述干式污泥仓（10）的出料口与第二输送机构的进料口连通。
3.根据权利要求2所述的无害化处理钻井固废设备，其特征在于，所述第一输送机构（4）的出料口与污泥甩干机（6）的进料口之间设有泥浆罐（5）。
4.根据权利要求2所述的无害化处理钻井固废设备，其特征在于，所述污泥甩干机（6）的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆骏，尹晓伟，
申请(专利权)人：陆骏，
类型：发明
国别省市：江苏;32