本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于鉆井領(lǐng)域中對(duì)鉆井泥漿廢液進(jìn)行處理的方法。

背景技術(shù)：

鉆井泥漿廢液是油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中，在鉆井中產(chǎn)生的主要污染物之一，鉆井泥漿廢液得不到及時(shí)處理，將會(huì)對(duì)生產(chǎn)區(qū)域和周邊環(huán)境造成不同程度的影響：鉆井泥漿廢液中的油氣揮發(fā)，使生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量總烴濃度超標(biāo)；散落和堆放的鉆井泥漿廢液污染地表水甚至地下水，使水中COD、BOD和石油類(lèi)嚴(yán)重超標(biāo)；鉆井泥漿廢液含有大量的原油，造成土壤中石油類(lèi)超標(biāo)，土壤板結(jié)，使區(qū)域內(nèi)的植被遭到破壞，草原退化，生態(tài)環(huán)境受到影響。由于鉆井泥漿廢液中含油硫化物、苯系物、酚類(lèi)、蒽、芘等有毒有害物質(zhì)，而且原油中所含的某些烴類(lèi)物質(zhì)具有致癌、致畸、致突變作用，油田鉆井泥漿廢液已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題。由于沒(méi)有人專門(mén)針對(duì)油田鉆井泥漿廢液的特點(diǎn)給出解決的辦法，而大多直接采用其他領(lǐng)域的廢料處理方式進(jìn)行處理，一方面處理設(shè)備造價(jià)高昂，另一方面油田鉆井泥漿廢液及鉆井碎屑處理困難，處理不徹底，處理消耗能源過(guò)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種廢棄油基鉆井液固態(tài)殘?jiān)奶幚矸椒?，該種處理方法可以解決外排鉆井液廢棄固體中油、無(wú)機(jī)鹽和金屬離子超標(biāo)問(wèn)題，避免了土壤被污染，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆井液廢棄固體的徹底無(wú)害化處置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：該種廢棄油基鉆井液固態(tài)殘?jiān)奶幚矸椒?，按照如下過(guò)程進(jìn)行：

將鉆井產(chǎn)生的帶有固態(tài)殘?jiān)挠突@井液泥漿廢液經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩不落地處理，分成鉆井碎屑和泥漿兩部分，分別收集，鉆井碎屑進(jìn)入干化系統(tǒng)儲(chǔ)池，泥漿進(jìn)入污泥儲(chǔ)池；

進(jìn)入污泥儲(chǔ)池后的泥漿進(jìn)入自然沉降池，進(jìn)行自然沉降分離，通過(guò)泵吸取自然沉降后生成的上層濾清液和混合液，在上層濾清液和混合液中加入絮凝劑進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心脫水分離，離心后生成的污水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，離心后生成的殘?jiān)M(jìn)入干化系統(tǒng)儲(chǔ)池；

將干化系統(tǒng)儲(chǔ)池內(nèi)部的鉆井碎屑和離心后生成的殘?jiān)斔椭料到y(tǒng)甩干機(jī)進(jìn)行甩干處理，甩干后生成的水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，甩干后生成的固態(tài)物質(zhì)被送至圓盤(pán)式干化機(jī)進(jìn)行干燥，干燥后殘?jiān)试?0%以下，同時(shí)回收部分輕質(zhì)油；

將含水率在30%以下的干燥后殘?jiān)?jīng)螺旋輸送機(jī)送入流化床焚燒爐，采用天然氣作為輔助燃料燃燒；經(jīng)流化床焚燒爐焚燒后生成的氣體直接進(jìn)入旋風(fēng)除塵器中，氣體經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵后進(jìn)入熱水爐；

熱水爐產(chǎn)生的煙氣先按照選擇性催化還原技術(shù)(SCR)+選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）工藝處理其中所含的硝，然后對(duì)煙氣使用雙堿法脫硫，煙氣再進(jìn)入吸收塔內(nèi)，與經(jīng)霧化噴嘴噴成霧狀的濃堿液槽中循環(huán)液逆向接觸；接觸后，煙氣中的SO₂與循環(huán)液中的氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)以使得SO₂被吸收，同時(shí)煙氣中的粉塵被循環(huán)液吸附，以徹底清除粉塵，最后，處理完畢的煙氣氣體被排放到大氣中。

本發(fā)明具有如下有益效果：在本種方法下，鉆井泥漿廢液被分成三部分處理，油回收，廢水經(jīng)水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)，固體殘?jiān)?jīng)過(guò)干化焚燒后將其中有機(jī)成分去除，最后產(chǎn)生的煙氣使用SCR+NSCR工藝處理其中所含的硝，最后氣體使用雙堿法脫硫，鍋爐煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)，與經(jīng)霧化噴嘴噴成霧狀的循環(huán)液逆向接觸，SO₂與循環(huán)液中的氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)，SO₂吸收率可達(dá)75%以上，同時(shí)煙氣中的粉塵被循環(huán)液吸附，可徹底清除粉塵，最后氣體排放到大氣中，可以完全實(shí)現(xiàn)排放的煙氣達(dá)到甚至超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此外，由于干化后焚燒，可有效節(jié)約能源，也能夠達(dá)到外排指標(biāo)，產(chǎn)生的氣體先經(jīng)過(guò)除塵，粉塵含量基本達(dá)標(biāo)，雙堿法脫硫NaOH可循環(huán)使用，而后氣體經(jīng)過(guò)再次燃燒，可產(chǎn)生余熱，余熱可用來(lái)加熱水，熱水能夠循環(huán)供給干化機(jī)熱量，最終實(shí)現(xiàn)有效利用資源。

綜上所述，本種處理方法可以解決外排鉆井液廢棄固體中油、無(wú)機(jī)鹽和金屬離子超標(biāo)的問(wèn)題，避免了土壤被污染，實(shí)現(xiàn)了對(duì)鉆井液廢棄固體的徹底無(wú)害化處置。

附圖說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

圖2是本發(fā)明在具體實(shí)施過(guò)程中所需要裝置的組成示意圖。

圖中1010是振動(dòng)篩，1011、1012、1031、1041、1051、1061和1071是螺旋輸送機(jī)，1020是干化系統(tǒng)儲(chǔ)池，1030是泥漿儲(chǔ)池，1040是干化機(jī)，1050是離心機(jī)，1060是殘?jiān)占兀?070圓盤(pán)式干化機(jī)，1080是流化床焚燒爐，1081流化床焚燒爐進(jìn)料口，1082是流化床焚燒爐殘?jiān)隹冢?090是旋風(fēng)除塵器，1091是旋風(fēng)除塵器粉塵排出口，1100是熱水爐，1101是熱水排出口，1102是冷水進(jìn)口，1103是加熱水室，1110是SCR，1120是雙堿法脫硫塔，1121是噴霧頭，1130是煙囪。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

由圖1所示，該種廢棄油基鉆井液固態(tài)殘?jiān)奶幚矸椒?，按照如下過(guò)程進(jìn)行：

將鉆井產(chǎn)生的帶有固態(tài)殘?jiān)挠突@井液泥漿廢液經(jīng)過(guò)振動(dòng)篩不落地處理，分成鉆井碎屑和泥漿兩部分，分別收集，鉆井碎屑進(jìn)入干化系統(tǒng)儲(chǔ)池，泥漿進(jìn)入污泥儲(chǔ)池；

進(jìn)入污泥儲(chǔ)池后的泥漿進(jìn)入自然沉降池，進(jìn)行自然沉降分離，通過(guò)泵吸取自然沉降后生成的上層濾清液和混合液，在上層濾清液和混合液中加入絮凝劑進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心脫水分離，離心后生成的污水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，離心后生成的殘?jiān)M(jìn)入干化系統(tǒng)儲(chǔ)池；

將干化系統(tǒng)儲(chǔ)池內(nèi)部的鉆井碎屑和離心后生成的殘?jiān)斔椭料到y(tǒng)甩干機(jī)進(jìn)行甩干處理，甩干后生成的水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，甩干后生成的固態(tài)物質(zhì)被送至圓盤(pán)式干化機(jī)進(jìn)行干燥，干燥后殘?jiān)试?0%以下，同時(shí)回收部分輕質(zhì)油；

將含水率在30%以下的干燥后殘?jiān)?jīng)螺旋輸送機(jī)送入流化床焚燒爐，采用天然氣作為輔助燃料燃燒；經(jīng)流化床焚燒爐焚燒后生成的氣體直接進(jìn)入旋風(fēng)除塵器中，氣體經(jīng)旋風(fēng)除塵器除塵后進(jìn)入熱水爐；

熱水爐產(chǎn)生的煙氣先按照選擇性催化還原技術(shù)(SCR)+選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）工藝處理其中所含的硝，然后對(duì)煙氣使用雙堿法脫硫，煙氣再進(jìn)入吸收塔內(nèi)，與經(jīng)霧化噴嘴噴成霧狀的濃堿液槽中循環(huán)液逆向接觸；接觸后，煙氣中的SO₂與循環(huán)液中的氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)以使得SO₂被吸收，同時(shí)煙氣中的粉塵被循環(huán)液吸附，以徹底清除粉塵，最后，處理完畢的煙氣氣體被排放到大氣中。

以上為基礎(chǔ)方案。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步的，可得到優(yōu)化方案，即所述圓盤(pán)式干化機(jī)利用熱水爐產(chǎn)生的蒸汽進(jìn)行干燥；所述流化床焚燒爐的焚燒溫度控制在800℃至850℃之間，保證充分燃燒后，煙氣進(jìn)入流化床焚燒爐的二燃室，溫度控制在1000℃至1100℃之間，燃燒時(shí)間控制在30秒到50秒之間。

下面結(jié)合附圖2，給出本方法的具體實(shí)施例：

鉆井泥漿廢液由振動(dòng)篩1010將鉆井泥漿廢液分離鉆井碎屑和泥漿，泥漿由1012螺旋輸送機(jī)輸送到1030泥漿儲(chǔ)池中，再由1011螺旋輸送機(jī)將鉆井碎屑送入1020干化系統(tǒng)儲(chǔ)池，泥漿儲(chǔ)池中上清液和混合液由1031螺旋輸送機(jī)送入1050離心機(jī)中離心，產(chǎn)生的油回收，廢水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，產(chǎn)生的殘?jiān)M(jìn)入1060殘?jiān)占兀坏讓佑倌嗯c鉆井碎屑由1021螺旋輸送機(jī)送入1040甩干機(jī)中，產(chǎn)生的廢水進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，殘?jiān)M(jìn)入1060殘?jiān)占?，殘?jiān)俳?jīng)由1061螺旋輸送機(jī)送入1070圓盤(pán)式干化機(jī)中，產(chǎn)生的輕質(zhì)油回收，干化后的固體由1071輸送機(jī)送入流化床焚燒爐1080中，污泥在流化床焚燒爐中初步燃燒，將污泥中的有機(jī)成分無(wú)機(jī)化，焚燒后的殘?jiān)?jīng)排渣口1082排出，氣體進(jìn)入旋風(fēng)除塵器1090后，將氣體中的粉塵基本清除，灰塵由排塵口1091排出，與殘?jiān)y(tǒng)一處理，然后氣體進(jìn)入熱水爐1100燃燒室中進(jìn)行第二次燃燒，氣體在熱水爐焚燒室中將徹底無(wú)機(jī)化，若氣體本身含量達(dá)不到燃燒條件，可加天然氣以輔助燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量將用來(lái)加熱水，產(chǎn)生的熱水可以用來(lái)取暖或根據(jù)實(shí)際在其他發(fā)面使用，而后燃燒產(chǎn)生的氣體使用SCR工藝處理其中所含的硝，煙氣經(jīng)由SCR裝置1110徹底進(jìn)行脫硝處理；鍋爐煙氣進(jìn)入雙堿法脫硫塔1120內(nèi)，與經(jīng)霧化噴嘴噴成霧狀的循環(huán)液逆向接觸，SO₂與循環(huán)液中的氫氧化鈉進(jìn)行反應(yīng)，SO₂吸收率可達(dá)75%以上，然后噴淋沖洗進(jìn)一步清灰，最后氣體排放到大氣中。

具體實(shí)施時(shí)，甩干機(jī)要滿足對(duì)鉆井碎屑及沉降池底部淤泥脫水后含水率的要求，離心機(jī)離心后可有效將油、廢水、殘?jiān)蛛x，圓盤(pán)式干化機(jī)對(duì)于固體殘?jiān)捎行Ц苫?，流化床焚燒爐為可對(duì)污泥進(jìn)行焚燒的窯爐，通過(guò)鼓風(fēng)作用循環(huán)燃燒，滿足對(duì)污泥無(wú)機(jī)化的要求，上述設(shè)備均為市面通用設(shè)備，旋風(fēng)除塵器筒體直徑≥50～75mm，它的圓筒段高度約為1.5～2倍的筒體直徑，它的錐角設(shè)計(jì)時(shí)一般為13°～15°，根據(jù)實(shí)際的灰塵含量控制風(fēng)速，可實(shí)現(xiàn)粉塵的基本達(dá)標(biāo)，加熱爐要保證氣體可以燃燒，通常溫度控制在1150℃以上，以保證氣體徹底燃燒，根據(jù)具體的情況控制天然氣的添加量，產(chǎn)生的熱水通過(guò)管道以供其他使用,從熱水爐中排出的1150℃煙氣進(jìn)入下游尾氣處理設(shè)備前將通過(guò)煙管爐充分降低溫度。煙氣先通過(guò)SCR脫硝系統(tǒng)，液氨由槽車(chē)送至液氨槽罐，液氨槽罐輸出的液氨在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)為氨氣，氨氣經(jīng)過(guò)加熱至常溫后送至緩沖罐備用。氨氣緩沖罐中氨氣經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥減壓后，與稀釋風(fēng)機(jī)的空氣混合后通過(guò)噴氨格柵進(jìn)入煙氣，然后氨氣與NOX在催化劑作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成N2和H2O。脫硝后的煙氣使用雙堿法脫硫，采用外循環(huán)吸收方式，吸收了SO2的脫硫液流入再生池，與新來(lái)的石灰水進(jìn)行再生反應(yīng)，反應(yīng)后的漿液流入沉淀再生池沉淀，當(dāng)一個(gè)沉淀再生池沉淀物集滿時(shí)，漿液切換流入到另一個(gè)沉淀再生池，然后由人工清理這個(gè)再生池沉淀的沉渣，廢渣晾干后外運(yùn)處理。循環(huán)池內(nèi)經(jīng)再生和沉淀后的上液體由循環(huán)泵打入脫硫塔循環(huán)使用，最后經(jīng)煙囪排放，氣體溫度進(jìn)一步冷卻，最后所有指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

振動(dòng)篩、離心機(jī)、螺旋輸送機(jī)、圓盤(pán)式干化機(jī)均為市場(chǎng)通用設(shè)備，甩干機(jī)原理是通過(guò)旋轉(zhuǎn)離心將碎屑中液體甩出收集，同時(shí)用刮刀將篩蓋內(nèi)壁的鉆屑刮掉；焚燒爐為流化床焚燒爐，污泥及助燃劑在一次風(fēng)作用下進(jìn)入污泥焚燒流化床鍋爐中，在流化風(fēng)的作用下撞擊焚燒，自流化床鍋爐上部進(jìn)入旋風(fēng)分離器中，大的顆粒被分離后循環(huán)進(jìn)入流化床中為污泥顆粒的焚燒提供熱量，小顆粒塵灰隨煙氣進(jìn)入后續(xù)的換熱及煙氣凈化流程中，焚燒灰自流化床底部進(jìn)入廢渣池中，由小車(chē)運(yùn)走；污水處理系統(tǒng)為油田現(xiàn)有污水處理工藝，除塵器為旋風(fēng)除塵器，熱水爐為氣體作為燃料焚燒的加熱爐，爐膛內(nèi)加裝NSCR，尾氣處理采用SCR、脫硫塔；其中焚燒窯爐控制其焚燒時(shí)間，保證其污泥徹底無(wú)機(jī)化；氣體加熱爐要保證氣體可以燃燒，根據(jù)具體的情況控制天然氣的添加量，并能讓氣體徹底無(wú)機(jī)化，產(chǎn)生的熱水通過(guò)管道以供其他使用；SCR吹灰裝置每天啟動(dòng)吹灰器吹掃一次，停機(jī)之前也必須要用吹灰器吹掃一次。在用吹灰器清潔催化劑之前，需要先將所有的蒸汽管線加熱到運(yùn)行溫度。由此所產(chǎn)生的凝結(jié)水通過(guò)疏水裝置排出。吹灰期間，吹灰器噴嘴前蒸汽的壓力將被減到5bar。吹灰器從上到下逐次啟動(dòng)。為了避免吹掃周期內(nèi)整個(gè)蒸汽管道冷卻，一部分蒸汽通過(guò)一個(gè)噴孔和蒸汽管道連接，以維持其溫度。為了確保在任何運(yùn)行情況下都不會(huì)有腐蝕性氣體進(jìn)入敏感的耙式吹灰器蒸汽管道系統(tǒng)，而導(dǎo)致閥門(mén)的腐蝕和故障，在每個(gè)吹灰器上安裝有密封風(fēng)機(jī)，向反應(yīng)器內(nèi)鼓入少量壓力稍高的空氣，這樣可以避免煙氣進(jìn)入吹灰器。