申請(qǐng)日2015.11.24

　　公開(公告)日2016.03.02

　　IPC分類號(hào)C02F9/10; C02F1/14; C02F103/10

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種石油鉆井廢水處理系統(tǒng)及其處理石油鉆井廢水的方法，包括儲(chǔ)罐、過(guò)濾器、進(jìn)料泵、蒸發(fā)裝置、濃縮液循環(huán)泵，儲(chǔ)罐用于對(duì)鉆井廢水進(jìn)行沉淀，過(guò)濾器通過(guò)管道與儲(chǔ)罐的內(nèi)腔連通，用于過(guò)濾掉鉆井廢水中的小顆粒雜質(zhì)，進(jìn)料泵通過(guò)管道與過(guò)濾器連接，用于抽取儲(chǔ)罐內(nèi)的鉆井廢水，蒸發(fā)裝置通過(guò)管道與進(jìn)料泵連接，用于對(duì)鉆井廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，濃縮液循環(huán)泵通過(guò)管道與蒸發(fā)裝置連接，用于抽取蒸發(fā)裝置中的濃縮液，濃縮液循環(huán)泵通過(guò)管道與儲(chǔ)罐連接，用于將濃縮液注入儲(chǔ)罐內(nèi)存儲(chǔ)。利用本系統(tǒng)處理石油鉆井廢水，可以在消耗少量電能的情況下實(shí)現(xiàn)鉆井廢水的蒸發(fā)，又避免了目前曬水池的污水直接蒸發(fā)引起的大氣污染和地下水污染。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種石油鉆井廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括鉆井廢水儲(chǔ)罐、過(guò)濾器、進(jìn)料泵、蒸發(fā)裝置、濃縮液循環(huán)泵，所述鉆井廢水儲(chǔ)罐用于對(duì)鉆井廢水進(jìn)行沉淀，使鉆井廢水中的大顆粒雜質(zhì)沉淀在罐底，所述過(guò)濾器的進(jìn)水端通過(guò)管道與鉆井廢水儲(chǔ)罐的內(nèi)腔連通，用于過(guò)濾掉鉆井廢水中的小顆粒雜質(zhì)，所述進(jìn)料泵的進(jìn)水端通過(guò)管道與過(guò)濾器的出水端連接，用于抽取鉆井廢水儲(chǔ)罐內(nèi)的鉆井廢水，所述蒸發(fā)裝置通過(guò)管道與進(jìn)料泵連接，用于對(duì)鉆井廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，所述濃縮液循環(huán)泵的進(jìn)水端通過(guò)管道與蒸發(fā)裝置連接，用于抽取蒸發(fā)裝置中的濃縮液，濃縮液循環(huán)泵的出水端通過(guò)管道與鉆井廢水儲(chǔ)罐連接，用于將濃縮液注入鉆井廢水儲(chǔ)罐內(nèi)存儲(chǔ)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油鉆井廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述蒸發(fā)裝置包括蒸發(fā)分離器、導(dǎo)熱油循環(huán)泵、太陽(yáng)能集熱器，所述蒸發(fā)分離器包括鉆井廢水容納腔、導(dǎo)熱油循環(huán)腔，所述導(dǎo)熱油循環(huán)腔包覆鉆井廢水容納腔，用于對(duì)鉆井廢水容納腔內(nèi)的鉆井廢水加熱，所述鉆井廢水容納腔分別通過(guò)管道與進(jìn)料泵、濃縮液循環(huán)泵連接，所述導(dǎo)熱油循環(huán)腔分別通過(guò)管道與導(dǎo)熱油循環(huán)泵、太陽(yáng)能集熱器連接，導(dǎo)熱油循環(huán)泵、太陽(yáng)能集熱器之間通過(guò)管道連接，所述太陽(yáng)能集熱器用于對(duì)通過(guò)的導(dǎo)熱油加熱，所述導(dǎo)熱油循環(huán)泵用于使蒸發(fā)裝置內(nèi)的導(dǎo)熱油液形成循環(huán)。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油鉆井廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述太陽(yáng)能集熱器為槽式太陽(yáng)能集熱器。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的石油鉆井廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括預(yù)熱器，預(yù)熱器包括鉆井廢水通過(guò)腔、冷凝腔，所述冷凝腔包覆鉆井廢水通過(guò)腔，用于對(duì)鉆井廢水通過(guò)腔內(nèi)的鉆井廢水預(yù)熱，所述鉆井廢水通過(guò)腔分別通過(guò)管道與進(jìn)料泵、鉆井廢水容納腔連接，所述蒸發(fā)分離器的鉆井廢水容納腔上設(shè)有蒸汽出口，該蒸汽出口通過(guò)管道與預(yù)熱器冷凝腔的進(jìn)汽口連接，預(yù)熱器冷凝腔的出水口通過(guò)管道連接凝結(jié)水儲(chǔ)罐。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石油鉆井廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述預(yù)熱器、凝結(jié)水儲(chǔ)罐之間連接有除油器，用于除去凝結(jié)水中的油類。

　　6.一種處理石油鉆井廢水的方法，其特征在于：廢水進(jìn)入鉆井廢水儲(chǔ)罐以后，大顆粒雜質(zhì)沉淀在鉆井廢水儲(chǔ)罐的罐底，在進(jìn)料泵的作用下，鉆井廢水進(jìn)入過(guò)濾器，過(guò)濾掉小顆粒雜質(zhì)，過(guò)濾后的鉆井廢水進(jìn)入預(yù)熱器，利用蒸發(fā)分離器產(chǎn)生的蒸汽的熱能，對(duì)鉆井廢水預(yù)熱，預(yù)熱后的鉆井廢水流入蒸發(fā)分離器，蒸發(fā)分離器內(nèi)的鉆井廢水蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)了水分與小粒徑固體、重?zé)N和膠體的分離，蒸發(fā)分離器的熱量來(lái)自槽式太陽(yáng)能集熱器加熱的高溫導(dǎo)熱油，高溫導(dǎo)熱油進(jìn)入蒸發(fā)分離器放熱以使得經(jīng)過(guò)預(yù)熱的鉆井廢水蒸發(fā)，蒸汽進(jìn)入預(yù)熱器冷凝后進(jìn)入除油器，除去凝結(jié)水中可能含的輕組分的油類，然后排入凝結(jié)水儲(chǔ)罐內(nèi)。

　　說(shuō)明書

　　石油鉆井廢水處理系統(tǒng)及其處理石油鉆井廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及鉆井廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種石油鉆井廢水處理系統(tǒng)及其處理石油鉆井廢水的方法。

　　背景技術(shù)

　　鉆井廢水是石油工業(yè)的主要污染物之一，主要是由粘土、鉆屑、加重材料、化學(xué)添加劑、無(wú)機(jī)鹽、油組成的多相穩(wěn)定懸浮液，PH值較高，直接外排對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，并且組分的復(fù)雜多變，造成了生物、化學(xué)方法處理比較困難。采用蒸發(fā)的方法進(jìn)行鉆井廢水的處理，已經(jīng)在石油鉆井現(xiàn)場(chǎng)中得到了初步應(yīng)用，并且處理效果較好，作為純物理方法，不用額外添加化學(xué)制劑，綜合環(huán)保效益好。

　　物理蒸發(fā)工藝處理石油鉆井廢水，盡管效果較好，但需要消耗大量的熱能或電能，處理成本非常高，目前節(jié)能型的機(jī)械壓縮蒸發(fā)工藝處理一噸鉆井廢水的能耗也在50千瓦時(shí)以上;并且鉆井現(xiàn)場(chǎng)特別是偏遠(yuǎn)地區(qū)油田和海洋油田，不一定能配套足夠的熱能或電能，制約了物理蒸發(fā)方法在鉆井廢水處理中的應(yīng)用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種石油鉆井廢水處理系統(tǒng)及其處理石油鉆井廢水的方法，利用本系統(tǒng)處理石油鉆井廢水，可以在消耗少量電能的情況下實(shí)現(xiàn)鉆井廢水的蒸發(fā)，又避免了目前曬水池的污水直接蒸發(fā)引起的大氣污染和地下水污染。

　　本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

　　一種石油鉆井廢水處理系統(tǒng)，包括鉆井廢水儲(chǔ)罐、過(guò)濾器、進(jìn)料泵、蒸發(fā)裝置、濃縮液循環(huán)泵，所述鉆井廢水儲(chǔ)罐用于對(duì)鉆井廢水進(jìn)行沉淀，使鉆井廢水中的大顆粒雜質(zhì)沉淀在罐底，所述過(guò)濾器的進(jìn)水端通過(guò)管道與鉆井廢水儲(chǔ)罐的內(nèi)腔連通，用于過(guò)濾掉鉆井廢水中的小顆粒雜質(zhì)，所述進(jìn)料泵的進(jìn)水端通過(guò)管道與過(guò)濾器的出水端連接，用于抽取鉆井廢水儲(chǔ)罐內(nèi)的鉆井廢水，所述蒸發(fā)裝置通過(guò)管道與進(jìn)料泵連接，用于對(duì)鉆井廢水進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，所述濃縮液循環(huán)泵的進(jìn)水端通過(guò)管道與蒸發(fā)裝置連接，用于抽取蒸發(fā)裝置中的濃縮液，濃縮液循環(huán)泵的出水端通過(guò)管道與鉆井廢水儲(chǔ)罐連接，用于將濃縮液注入鉆井廢水儲(chǔ)罐內(nèi)存儲(chǔ)。

　　為了實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆井廢水蒸發(fā)、分離，優(yōu)選地，所述蒸發(fā)裝置包括蒸發(fā)分離器、導(dǎo)熱油循環(huán)泵、太陽(yáng)能集熱器，所述蒸發(fā)分離器包括鉆井廢水容納腔、導(dǎo)熱油循環(huán)腔，所述導(dǎo)熱油循環(huán)腔包覆鉆井廢水容納腔，用于對(duì)鉆井廢水容納腔內(nèi)的鉆井廢水加熱，所述鉆井廢水容納腔分別通過(guò)管道與進(jìn)料泵、濃縮液循環(huán)泵連接，所述導(dǎo)熱油循環(huán)腔分別通過(guò)管道與導(dǎo)熱油循環(huán)泵、太陽(yáng)能集熱器連接，導(dǎo)熱油循環(huán)泵、太陽(yáng)能集熱器之間通過(guò)管道連接，所述太陽(yáng)能集熱器用于對(duì)通過(guò)的導(dǎo)熱油加熱，所述導(dǎo)熱油循環(huán)泵用于使蒸發(fā)裝置內(nèi)的導(dǎo)熱油液形成循環(huán)。

　　優(yōu)選地，所述太陽(yáng)能集熱器為槽式太陽(yáng)能集熱器。普通的太陽(yáng)能集熱器采用平板型吸熱面，這種集熱器由于吸熱面與外界存在熱對(duì)流等損失，難以達(dá)到150℃以上中高溫范圍，由于溫差小，廢水蒸發(fā)需求的蒸發(fā)受熱面面積相應(yīng)較大，為了提高太陽(yáng)能利用率，應(yīng)用槽式太陽(yáng)能集熱技術(shù)，其產(chǎn)生的導(dǎo)熱油溫可達(dá)400℃，滿足廢水蒸發(fā)的工藝需求，并且蒸發(fā)面積小，節(jié)約場(chǎng)地。

　　為了回收蒸發(fā)分離器產(chǎn)生的蒸汽熱能，提高熱能利用率和蒸發(fā)效率，優(yōu)選地，還包括預(yù)熱器，預(yù)熱器包括鉆井廢水通過(guò)腔、冷凝腔，所述冷凝腔包覆鉆井廢水通過(guò)腔，用于對(duì)鉆井廢水通過(guò)腔內(nèi)的鉆井廢水預(yù)熱，所述鉆井廢水通過(guò)腔分別通過(guò)管道與進(jìn)料泵、鉆井廢水容納腔連接，所述蒸發(fā)分離器的鉆井廢水容納腔上設(shè)有蒸汽出口，該蒸汽出口通過(guò)管道與預(yù)熱器冷凝腔的進(jìn)汽口連接，預(yù)熱器冷凝腔的出水口通過(guò)管道連接凝結(jié)水儲(chǔ)罐。

　　為了提高凝結(jié)水的水質(zhì)，優(yōu)選地，所述預(yù)熱器、凝結(jié)水儲(chǔ)罐之間連接有除油器，用于除去凝結(jié)水中的油類。

　　一種處理石油鉆井廢水的方法，廢水進(jìn)入鉆井廢水儲(chǔ)罐以后，大顆粒雜質(zhì)沉淀在鉆井廢水儲(chǔ)罐的罐底，在進(jìn)料泵的作用下，鉆井廢水進(jìn)入過(guò)濾器，過(guò)濾掉小顆粒雜質(zhì)，過(guò)濾后的鉆井廢水進(jìn)入預(yù)熱器，利用蒸發(fā)分離器產(chǎn)生的蒸汽的熱能，對(duì)鉆井廢水預(yù)熱，預(yù)熱后的鉆井廢水流入蒸發(fā)分離器，蒸發(fā)分離器內(nèi)的鉆井廢水蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)了水分與小粒徑固體、重?zé)N和膠體的分離，蒸發(fā)分離器的熱量來(lái)自槽式太陽(yáng)能集熱器加熱的高溫導(dǎo)熱油，高溫導(dǎo)熱油進(jìn)入蒸發(fā)分離器放熱以使得經(jīng)過(guò)預(yù)熱的鉆井廢水蒸發(fā)，蒸汽進(jìn)入預(yù)熱器冷凝后進(jìn)入除油器，除去凝結(jié)水中可能含的輕組分的油類，然后排入凝結(jié)水儲(chǔ)罐內(nèi)。

　　由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

　　利用本系統(tǒng)處理石油鉆井廢水，利用了太陽(yáng)能代替常規(guī)蒸發(fā)法處理污水的熱源，可以在消耗少量電能的情況下實(shí)現(xiàn)污水的蒸發(fā)，又避免了目前曬水池的污水直接蒸發(fā)引起的大氣污染和地下水污染，收集的凝結(jié)水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996》規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)排放或回用。