一种凿井打钻废泥浆的处理方法

摘要

本发明公开了一种凿井打钻废泥浆的处理方法。将井内返出的凿井打钻废泥浆经液屑分离除砂，在除砂后的凿井打钻废泥浆中加入无机絮凝剂和水稀释搅拌破稳获得固含量≤20％的泥浆水，随后在获得的泥浆水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂搅拌进行泥浆脱稳反应，泥浆脱稳反应结束后，泥浆水送去固液分离，滤液水返回液屑分离除砂工序作为清洗配浆水回用和/或返回稀释搅拌破稳工序作为泥浆处理稀释用水回用。通过本发明的方法可以解决凿井打钻废泥浆的处理和利用问题，使凿井打钻废泥浆中的砂、泥、水能够分离，并且能够达标综合利用，处理量大，可达1000m

说明书

技术领域

本发明涉及一种凿井打钻废泥浆的处理方法。

背景技术

凿井打钻废泥浆是高层建筑、桥梁打桩、凿井、盾构施工或煤气田打井钻孔(井)过程中产生的一种高粘度、高固体含量的废液，是由粘土(膨润土)、钻屑、水混合而成的稳定胶态分散体系，具有高悬物固体、高粘度、pH值呈中性或碱性的特性，泥浆的触变性能和胶体性能使泥浆在长时间的自然环境中暴露也不能干燥、固结。由于产生量巨大，储存占用了大量的土地，浪费宝贵的土地资源，直接排放会引起河道淤塞，水体污染，甚至可能造成污染事故。随着国家、地方整体环保要求的日益严格，环保达标治理工作刻不容缓、任务艰巨。

目前，传统的处置方式是用储存池存放、自然干化和转运排海的办法处置，不仅占用大量的土地资源，不合乎要求的填埋场还会造成地表土壤、地下水的污染，随着雨水等方面的影响，污染范围不断扩大，污染隐患较大。多年来国内外技术研究人员在废泥浆的处理方面做了大量的研究，如钻井法凿井废弃泥浆处理技术的研究应用、废弃泥浆水土分离方法及其装置、泥浆水土分离中的絮凝问题研究等，都是预处理填埋，填埋场多数不符合要求，浪费土地资源；固化填埋的方法是向凿井打钻废泥浆中加入大量的固化剂使其中的水分被吸附后就地掩埋，大大地增加了废弃物的总量和综合利用的成本，掩埋后废弃物的浸出液仍然会对地下水产生严重的污染。在此之前，本申请人申请的发明专利“一种油田废弃物污油泥资源化处理方法(ZL200610018062.0)”，是油气田钻井泥浆的处理方法，处理量相对较小，对大排量的凿井打钻废泥浆处理有局限性，处理成本相对较高。

发明内容

为克服现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种凿井打钻废泥浆的处理方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种凿井打钻废泥浆的处理方法：将井内返出的凿井打钻废泥浆经液屑分离除砂，在除砂后的凿井打钻废泥浆中加入无机絮凝剂和水稀释搅拌破稳获得固含量≤20％(重量，以下同)的泥浆水，随后在获得的泥浆水中加入聚丙烯酰胺絮凝剂搅拌进行泥浆脱稳反应，泥浆脱稳反应结束后，泥浆水送去固液分离，滤液水返回液屑分离除砂工序作为清洗配浆水回用和/或返回稀释搅拌破稳工序作为泥浆处理稀释用水回用。

进一步，除砂后的凿井打钻废泥浆一部分返回井内回用，在剩余的凿井打钻废泥浆中则加入无机絮凝剂和水稀释搅拌破稳获得固含量≤20％的泥浆水。

为充分实现资源化利用，井内返出的凿井打钻废泥浆经过液屑分离除砂后，获得的砂粒作建材回收再利用。

固液分离后，分离出的泥饼制砖利用。

在除砂后的凿井打钻废泥浆中加入无机絮凝剂和水稀释搅拌获得固含量≤20％的泥浆水时，以及泥浆脱稳反应均在静态混合器或搅拌罐中完成。

固含量≤20％的泥浆水是通过提升加压泵送去静态混合器或搅拌罐中进行泥浆脱稳反应的，提升加压泵的泵压为0.1～0.5MPa；泥浆脱稳反应结束后，泥浆水是通过增压泵送去固液分离的，增压泵的压力控制在0.2～2.5MPa。

液屑分离除砂时采用带喷淋装置的振动筛或旋流离心分离装置。

固液分离时采用箱式压滤机、隔膜压滤机、离心分离机、带式压滤机、叠螺过滤机、陶瓷过滤板过滤机中的一台或多台并联使用。

所述的无机絮凝剂为生石灰和硫酸铝，生石灰投加量为每立方凿井打钻废泥浆加5～50kg，硫酸铝投加量为每立方凿井打钻废泥浆加3～30kg；聚丙烯酰胺絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺、阳离子聚丙烯酰胺或两性聚丙烯酰胺中的任一种，聚丙烯酰胺絮凝剂的加药量为每立方凿井打钻废泥浆加0.06～0.6Kg。

加入无机絮凝剂和水稀释搅拌时以及加入聚丙烯酰胺絮凝剂搅拌时，搅拌速率为40～100rpm，搅拌时间为5～25min。

本发明方法是按照岩屑、污泥、污水三相分离的整体思路，通过液屑分离清洗、加药稀释搅拌破稳、泥浆脱稳反应、固液分离的工艺步骤实现的，在此基础上进一步将砂粒及泥饼再利用实现资源的最大化利用。

本发明的有益效果在于：

通过本发明的方法可以解决凿井打钻废泥浆的处理和利用问题，使凿井打钻废泥浆中的砂、泥、水能够分离，并且能够达标综合利用，处理量大，可达1000m³/h，能规模化生产，从而能够降低系统治理成本，快速彻底解决凿井打钻废泥浆的污染问题，满足资源化和保护环境的实际需要；本发明方法对凿井打钻废泥浆做到了全部综合利用、全部资源化，是一种彻底解决凿井打钻废泥浆问题的新途径，使污泥综合利用、达标排放成为现实。

附图说明

附图为本发明凿井打钻废泥浆的处理方法的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，所列实施例均是在以本发明技术方案为前提下实施的，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如附图所示，一种凿井打钻废泥浆的处理方法：将井内返出的1000m³凿井打钻废泥浆送去带喷淋装置的振动筛，加水冲洗，液屑分离除砂，获得的砂粒(粒径≥1mm)作建材回收再利用，除砂后的凿井打钻废泥浆进入泥浆收集槽或泥浆池中，一部分返回井内回用，剩余的凿井打钻废泥浆进入静态混合器中加入无机絮凝剂和水稀释搅拌破稳并获得固含量≤20％(重量)的泥浆水，随后将获得的泥浆水通过提升加压泵(0.5MPa)送去静态混合器中加入聚丙烯酰胺絮凝剂，搅拌，在常温常压下进行泥浆脱稳反应，泥浆脱稳反应结束后，泥浆水通过增压泵(2.5MPa)送去二台并联的箱式压滤机固液分离，分离出的泥饼(含水率≤80％)制砖利用，滤液水返回液屑分离除砂工序作为配浆水回用和/或返回释搅拌破稳工序作为泥浆处理稀释用水回用。整个处理过程完毕大约历经1h。

所述的无机絮凝剂为生石灰和硫酸铝，生石灰投加量为每立方凿井打钻废泥浆加50kg，硫酸铝投加量为每立方凿井打钻废泥浆加30kg；聚丙烯酰胺絮凝剂为两性聚丙烯酰胺，2％重量浓度两性聚丙烯酰胺的水溶液加药量为每立方凿井打钻废泥浆加30Kg；加入无机絮凝剂和水稀释搅拌时以及加入聚丙烯酰胺絮凝剂搅拌时，搅拌速率为100rpm，搅拌时间为25min。

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于：井内返出的凿井打钻废泥浆处理量为900m³；液屑分离时采用旋流离心分离装置；在除砂后的凿井打钻废泥浆中加入无机絮凝剂和水稀释搅拌破稳获得固含量≤20％的泥浆水时，以及泥浆脱稳反应均在搅拌罐中完成；提升加压泵(0.3MPa)；增压泵(0.2MPa)；固液分离时采用三台并联的叠螺过滤机；生石灰投加量为每立方凿井打钻废泥浆加40kg，硫酸铝投加量为每立方凿井打钻废泥浆加20kg；聚丙烯酰胺絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺，2％重量浓度阳离子聚丙烯酰胺的水溶液加药量为每立方凿井打钻废泥浆加20Kg；加入无机絮凝剂和水稀释搅拌时以及加入聚丙烯酰胺絮凝剂搅拌时，搅拌速率为80rpm，搅拌时间为20min。整个处理过程完毕大约历经50min。

实施例3

与实施例1基本相同，不同之处在于：井内返出的凿井打钻废泥浆处理量为800m³；提升加压泵(0.2MPa)；增压泵(0.3MPa)；固液分离时采用一台离心分离机；生石灰投加量为每立方凿井打钻废泥浆加25kg，硫酸铝投加量为每立方凿井打钻废泥浆加20kg；聚丙烯酰胺絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，2％重量浓度阴离子聚丙烯酰胺的水溶液加药量为每立方凿井打钻废泥浆加10Kg；加入无机絮凝剂和水稀释搅拌时以及加入聚丙烯酰胺絮凝剂搅拌时，搅拌速率为50rpm，搅拌时间为20min。整个处理过程完毕大约历经45min。

实施例4

与实施例1基本相同，不同之处在于：井内返出的凿井打钻废泥浆处理量为600m³；提升加压泵(0.1MPa)；增压泵(0.3MPa)；固液分离时采用一台隔膜压滤机；生石灰投加量为每立方凿井打钻废泥浆加5kg，硫酸铝投加量为每立方凿井打钻废泥浆加3kg；聚丙烯酰胺絮凝剂为阴离子聚丙烯酰胺，2％重量浓度阴离子聚丙烯酰胺的水溶液加药量为每立方凿井打钻废泥浆加3Kg；加入无机絮凝剂和水稀释搅拌时以及加入聚丙烯酰胺絮凝剂搅拌时，搅拌速率为40rpm，搅拌时间为5min。整个处理过程完毕大约历经30min。