一种钻井固废无害化处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种钻井固废无害化处理系统，包括污泥不落地供浆总成、岩屑颗粒高温热解总成、泥浆高温热解总成和有毒有害气体处理总成；其中，泥浆高温热解总成包括雾化高温热解塔及与雾化高温热解塔相连的热风源。本实用新型专利技术提供的钻井固废无害化处理系统不仅能将污水和污泥一并无害化处置，而且能实现彻底减容化、无害化和资源化的处理效果，可避免雾化高温热解塔内出现污泥结块堵塞问题，处理效率高，处理效果更佳，能耗更低，重晶石粉等的回收再利用率高，占地面积小，投资及运营成本低且安全环保。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及石油钻井水基污泥处理领域，尤其涉及一种钻井固废无害化处理系统。
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、污油及岩肩等。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结性、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污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固废污泥进行酸碱中和处理，把含水率多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，也是钻井固废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肩水基污泥在经历过雨水淋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。2015年实施的新《环保法》已明确禁止使用不规范的化学药剂酸碱中和(或“脱附”)和水泥固化处理两种方式处理处置石油钻井固废污泥。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°c，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°C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固废污泥的处理；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。旋转窑式高温热解处理方法是目前较为先进的石油钻井固废污泥处理技术工艺，做到了真正意义上彻底地减容化、无害化和资源化处理处置方式，但因钻井固废污泥的高粘结、快速凝固的特性，经常导致旋转窑内发生结块堵塞现象，影响其正常运行和产量；除此之外，该处理方法同时还存在占地面积较大、污水污泥未能一并无害化处置、以及重晶石粉等可回收利用固体物料的收集率低等缺点。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，达不到彻底地减容化、无害化和资源化的处理效果，仍然会产生二次污染问题；虽然旋转窑式高温热解技术能在一定程度上实现最彻底的减容化、无害化和资源化的处理效果，但仍然存在上述不足之处；虽然压力喷雾式高温热解技术工艺方式是目前为止能更大限度地实现最彻底的减容化、无害化和资源化的处理方式，但是现有的钻井固废处理还没有应用上压力喷雾式高温热解处理的处理技术及处置方式，因此，迫切需要专门设计、制造一种能将污水和污泥一并无害化处置、能实现彻底减容化、无害化和资源化的处理效果、可避免高温热解窑发生污泥结块堵塞问题、处理效率高、重晶石粉等的回收再利用率高、占地面积小、投资及运营成本低且安全环保的用于钻井固废污泥浆的无害化处理系统。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能将污水和污泥一并无害化处置、能实现彻底减容化、无害化和资源化的处理效果、可避免雾化高温热解塔内出现污泥结块堵塞问题、处理效率高、处理效果更佳、能耗更低、重晶石粉等的回收再利用率高、占地面积小、投资及运营成本低且安全环保的钻当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻井固废无害化处理系统，其特征在于，包括污泥不落地供浆总成、岩屑颗粒高温热解总成、泥浆高温热解总成和有毒有害气体处理总成；所述污泥不落地供浆总成包括污泥绞龙输送装置（4）、固液筛分机构（5）、岩屑固废料仓（6）和压力供浆输送机构（8），且所述污泥绞龙输送装置（4）的出料口与固液筛分机构（5）的进料口连通，而岩屑固废料仓（6）和压力供浆输送机构（8）的进料口分别与所述固液筛分机构（5）的第一出料口和第二出料口连通；所述岩屑颗粒高温热解总成包括岩屑固废高温热解炉（26）；所述泥浆高温热解总成包括雾化高温热解塔（9）及与雾化高温热解塔（9）相连的热风源（12）；所述有毒有害气体处理总成包括无害化细粉尘颗粒收集输送机构、超细粉尘颗粒废气处理机构和分离器（13）；所述岩屑固废料仓（6）和压力供浆输送机构（8）的出料口分别与所述岩屑固废高温热解炉（26）和雾化高温热解塔（9）的进料口连通，而所述岩屑固废高温热解炉（26）和雾化高温热解塔（9）的出气口均与所述分离器（13）的进气口连通，且所述分离器（13）的出料口和出气口分别与所述无害化细粉尘颗粒收集输送机构和超细粉尘颗粒废气处理机构连通。

【技术特征摘要】

【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：新型
国别省市：江苏;32