混凝离心法处理钻井废水车载式装置研究与设计

摘要

钻井废水具有复杂性和多变性的水质特点,以及钻井作业的分散性和流动性的行业特点.车载式废水处理装置因其使用灵活,可有效地解决钻井废水分散的难题而成为了目前研究开发的热点.但有限的空间面积使车载式废水处理装置的设计和使用的条件更为苛刻.该课题采用对车载式废水处理装置有可行意义的混凝离心法,在较宽的钻井废水水质范围进行了混凝离心处理钻井废水的实验研究,重点探讨了混凝剂种类、混凝剂及助凝剂用量、混凝沉降时间,以及离心机工作参数等对混凝沉降效果的影响.实验结果表明:(1)PAC是一种较理想的钻井废水处理剂,在适当的工艺条件和加量下可大幅降低钻井废水的CODCr、色度及悬浮物含量等;(2)当钻井废水含渣率小于6﹪时,可不使用助凝剂,在沉降池中停留时间应为15~20分钟;含渣率在10﹪左右的废水需用助凝剂PAM加速悬浮物的沉降,停留时间应在20~25分钟以上;含渣率在15﹪以上的钻井废水应采用离心机进行分离;(3)离心机分离因数达2800,分离时间大于5秒钟,则可实现水、渣、油的有效分离.依据实验研究结果,该文提出了车载式混凝离心处理钻井废水的工艺方案,并完成了车载式废水处理装置的设计,其内容包括:工艺流程设计、总体布局设计、设备及管路设计.该设计流程及装置所具有的特点为:(1)总体布局结构紧凑,整套装置体积小、占地面积小(5m×2m);(2)可随原水水质和出水要求,对处理过程进行适当的组合;(3)选用本公司研究开发的离心机可实现油、水、固三相的连续分离;(4)自动化水平高,可以实现钻井废水的连续处理,操作方便;(5)采用管道及水力搅拌混合,有效简化了装置并节约了空间;(6)撬装式结构,可灵活拆装运输.该课题的研究及设计结果为车载式钻井废水处理装置的实施提供了必要的条件,对野外流动作业的废水处理具有实际的应用意义.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述与研究内容

1.1钻井废水的形成及其特点

1.1.1钻井废水的形成

1.1.2钻井废水的特点

1.2钻井废水处理技术及设备概况

1.2.1钻井废水处理概况

1.2.2钻井废水处理技术及设备

1.2.3钻井废水处理工艺概况

1.2.4含油污泥处理技术概况

1.2.5混凝剂的研究现状

1.3本课题的研究目的与研究内容

1.3.1研究的目的意义

1.3.2研究内容

第二章混凝离心法处理钻井废水的实验研究

2.1废水水质和实验方法

2.1.1废水来源与废水水质

2.1.2主要实验装置及分析方法

2.1.3实验方法

2.2实验结果及讨论

2.2.1混凝剂的筛选

2.2.2处理剂加量及处理效果

2.2.3混凝剂加量对沉降速率的影响

2.2.4含渣率对混凝沉降时间的影响

2.2.5离心分离的基本参数

2.3小结

第三章车载式装置设计

3.1设计要求及任务

3.1.2设计要求

3.1.2设计任务

3.2工艺流程设计及设计说明

3.2.1工艺流程设计

3.2.2流程设计说明

3.3车载式装置的总体布局设计及设计说明

3.3.1车载式装置的总体布局设计

3.3.2布局设计说明

3.4离心机的选型设计

3.4.1离心机的类型

3.4.2三相卧式螺旋卸料沉降离心机的工作原理

3.4.3离心机处理能力的计算

3.5污泥进料泵的选型设计

3.5.1泵类型的确定

3.5.2污泥进料泵的型号及技术参数

3.6沉降罐的设计

3.6.1沉降罐类型的确定

3.6.2斜板沉降罐的结构设计

3.7静态混合器的设计

3.7.1静态混合器的工作原理

3.7.2静态混合器的选型设计

3.7.3混合管段的设计

3.8处理剂加入系统的设计

3.8.1混凝剂罐的设计

3.8.2混凝剂投加泵的选型设计

3.8.3助凝剂罐的设计

3.8.4助凝剂投加泵的选型设计

3.9混凝罐的设计

3.9.1废水在混凝罐中的停留时间

3.9.2混凝罐的结构尺

3.10集油罐的设计

3.10.1总集油量

3.10.2集油罐的结构尺寸

3.11泥饼输送机的设计

3.11.1泥饼产生量

3.11.2泥饼输送机的类型

3.11.3泥饼输送机的型号确定

3.12潜污泵的选型设计

3.12.1潜污泵的型号及技术参数

3.13流量计及阀门的选型设计

3.13.1流量计的选型

3.13.2阀门的选型

3.14设计汇总

第四章结论

参考文献

致谢

声明

作者工程硕士期间发表论文情况

附录