[實用新型]鉆井廢棄物中重金屬的捕捉和掩蔽系統

有效

• 申請號: 201220639635.2
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN203007098U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 司軍;呂允謙
• 申請（專利權）人: 司軍
• 主分類號: C02F11/00
• 分類號: C02F11/00;C02F11/14;C02F101/20
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

技術領域

本實用新型涉及油氣田鉆井過程中外排危廢物的處理，特別涉及一種鉆井廢棄物重金屬的捕捉和掩蔽系統。?

背景技術

鉆井廢棄物是石油天然氣工業的主要污染源之一，其廢物處理是目前困擾油田的一大難題。2008年《國家危險廢物名錄》中已將“廢棄鉆井液處理產生的污泥”（廢物代碼071-002-08）列入國家危險廢物名目內，其中，重金屬是廢棄鉆井泥漿中主要污染物成分之一。?

根據國內各油田鉆井泥漿成分資料統計分析，重金屬廣泛分布于廢棄鉆井泥漿中，除銀外，一些常見的具有危害性的金屬幾乎全部檢測到蹤跡，如Zn、Pb、Cu、Ni、Hg、As、Cr等。廢棄鉆井泥漿中金屬離子含量較高，分析其原因除鉆井地點生產用水中相關礦物質背景含量較高的因素所致外，主要原因還與各種添加劑的使用有關。這些金屬元素可能是伴隨鉆井泥漿添加劑、基礎添加材料進入體系，也可能是隨鉆屑由地層中攜帶出來。?

據有關文獻顯示，廢棄鉆井泥漿中的重金屬元素通常以6種狀態存在，廢水中重金屬主要以可溶態和離子交換態存在，廢棄鉆井泥漿中重金屬多以吸附態、絡合態、碳酸鹽態和殘渣態存在。Cr是主要污染物，Pb、Zn含量也高。Cr、Zn與有機物結合能力較強，因而泥漿中的大量有機物對重金屬的存在狀態、遷移和積累等均起著重要作用。Cu主要以與有機物結合的形式存在，殘渣中含量較高，可能與硫化物、氫氧化物的存在形式有關。Cd是生物所需的微量元素，它幾乎完全以可交換和與碳酸鹽結合的形式存在。?

我國陸地油氣井鉆井泥漿絕大多數采用水基泥漿。鉆井廢棄泥漿的處理方式通常是回填處理和固化處理兩種。?

回填處理：先將儲存坑里沉降分離的鉆井泥漿上部的水澄清（必要時加絮凝劑），達到規定指標后，就地排放；剩下的污泥，待其自然干化到一定程度，在其上部加土填埋，頂部保持0.5-1.5m的土層，以恢復地貌。該方法處理成本較低，適用于淡水基鉆井泥漿。?

固化處理：該技術是近些年發展起來的一種廢棄鉆井泥漿處理技術。其原理是向廢棄鉆井泥漿中加入具有固結性能的固化劑，使其轉化成類似混凝土的固化體，固結其內的有害成分。但固化處理費用較高，每口井都需建泥漿池，占地面積大（一般采用固化處理后，因加入固化物可使其在原泥漿排放量的基礎上再增加30%體積），且固化處理過程中需要使用破穩?劑、助凝劑、固化劑，處理效果較復雜。固化法中，重金屬元素可溶態并未改變。隨著時間的推移，重金屬離子可以隨固化體滲出液逸出，污染土壤和地下水，環境污染風險依然較高。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種鉆井廢棄物重金屬的捕捉和掩蔽系統，將鉆井廢棄物中重金屬元素通過添加化學藥劑使之結合成有機硫重金屬螯合物，然后經固-液分離進入泥餅。?

重金屬硫化物具有良好的化學穩定性，除硫化錳、硫化鎳、硫化鋅等溶于稀鹽酸外，其余有害重金屬硫化物只能溶于濃鹽酸、濃硫酸甚至王水，消除了有害重金屬在土壤中離子化的可能性，切斷重金屬被植物吸收富集轉移和污染地下水的可能性。?

本實用新型的技術方案如下：?

一種鉆井廢棄物重金屬的捕捉和掩蔽系統，如圖1所示，包括：?

一砂石分離裝置，用來接收鉆井廢棄物，加水攪拌過篩后，將其中大顆粒的巖屑和砂石分離并洗滌后排出；?

一泥漿儲存攪拌罐，其入口與與砂石分離裝置出口相通，通過砂石分離裝置洗滌產生的漿體和去除砂石后的泥漿混合后進入帶有攪拌裝置的泥漿儲存攪拌罐中，分批加pH調節劑調節pH值至6～8并加氧化劑降低其COD值，然后加入重金屬捕捉劑溶液，重金屬捕捉劑（廣譜型）與混合漿液中的重金屬反應，結合成有機重金屬螯合物；?

一泥漿反應罐，其入口與泥漿儲存攪拌罐的出口通過管道連接，對去除掉重金屬的泥漿混合液分別加入聚凝劑和絮凝劑，進行復合絮凝處理，并低速攪拌，使其脫穩充分；?

一脫干設備，其入口與泥漿反應罐的出口通過管道連接，對脫穩充分后的泥漿進行固液分離。?

本實用新型還包括一沉淀罐，與脫干設備連接，對經過上述步驟使用后的水進行沉淀處理；以及與沉淀罐連接的一回用水箱，將沉淀后的水輸送到系統的砂石分離裝置等部分循環使用。本實用新型還包括一輸送機，與砂石分離裝置的入口相通。其中回用水箱與輸送機通過相通的管道連接，與砂石分離裝置和泥漿儲存攪拌罐通過相通的管道連接。?

出機泥餅達到農用污泥標準，用于泥餅修路墊場或還田。?