专利名称：一种钻井废泥浆生物处理系统太阳能水循环装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油天然气勘探钻井废弃泥浆生物修复技术，尤其是一种钻井废泥浆生物处理太阳能水循环装置，可应用于石油天然气钻井废弃泥浆生物处理，确保在野外条件下钻井泥浆生物处理体系中的水分自动循环和补充水中溶解氧。
背景技术：
石油天然气勘探钻井过程中形成有大量的钻井废弃泥浆，每口井大约产生300 400m3废弃泥浆，其中含粘土、钻屑、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成等组分，具有成份复杂、PH高(8.5 11.0)、C0D高(10000 100000mg/L)，部分泥浆甚至含油分高等特点，潜在的环境污染危害大。目前，国外已采用生物技术处理钻井废弃泥浆，而国内主要采用回注、填埋、固化等方式处理钻井废弃泥浆，部分井场已尝试采用生物方式处理钻井废弃泥浆和渣泥。发明专利ZL201010148295.9 (石油天然气勘探钻井作业废弃泥浆生物处理方法)和ZL201010114839.X (一种石油天然气勘探钻井作业废弃渣泥处理方法)等公开了在封闭的环境中采用土壤-微生物-植物联合方式处理钻井废弃泥浆和渣泥，主要利用具有降解能力的好氧细菌与高等植物联合作用，促进钻井废弃泥浆中的废弃成分快速分解，实现钻井废弃泥浆的无害化。该技术可实现钻井过程的环境友好和废弃泥浆的资源循环利用，因而具有广阔的应用前景。由于我国南方许多地区夏季降雨集中，采用封闭式处理池进行钻井废弃泥浆生物处理，夏季容易出现生物处理池土壤-污泥混合体系含水量过高，冬季缺水的问题，不利于好氧微生物和植物对污染物的联合降解，如何实现这类封闭处理体系中渗滤水分良好循环，为微生物和植物提供生长所需水分和氧气，目前尚无很好的解决办法。
实用新型内容针对现有技术 的不足，为了解决上述技术困难，设计了一种钻井废泥浆生物处理系统太阳能水循环装置，可有效解决钻井废弃泥浆生物处理过程中的水分循环。一种钻井废泥浆生物处理系统太阳能水循环装置，包括太阳能电池板(I)、电源线
(2)、蓄电池(3)、充放电控制器(4)、液位控制仪(5)、控制箱(6)、直流电动水泵(7)、集水管
(8)、输水管(9)、水位传感器(10)、布水器(11);太阳能电池板(I)通过电源线(2)与蓄电池
(3)相连接；蓄电池(3)与充放电控制器(4)和液位控制仪(5)相连；液位控制仪(5)分别与直流电动泵(7)和水位传感器(10)连接，水位传感器(10)和输水管(9)置于集水管(8)内；集水管(8)位于处理池(13)的四角，其底部埋于卵石集水层(14)中。在野外的封闭式钻井废弃泥浆生物处理系统中，实现水分自动循环的装置的作用原理如下:太阳能电池板和太阳能蓄电池提供电源，水位传感器探测集水管中水位变化，一旦达到最高水位处，电源控制开关启动，直流电动泵启动，抽取在集水管中汇集的渗滤水，通过输水管和布水器，均匀地洒在生物处理池表面；当水位降至最低处，电源控制开关关闭，直流电动泵停止工作。在喷洒过程中，渗滤水中溶解氧气增加，进入生物处理系统后，可为其中的好氧微生物提供所需氧气，有利于废弃泥浆的生物降解。本实用新型的优点:一是实现了钻井废弃泥浆生物处理体系中水分的自动循环，为生物降解提供充足的水分和氧气，促进生物降解作用的进行；二是充分利用太阳能，具有节能环保、管理方便、操作简单等优点。
图1为本实用新型的结构示意图:其中，I—太阳能电池板、2 —电源线、3—畜电池、4一充放电控制器、5—液位控制仪、6—控制箱、7—直流电动水泵、8—集水管、9 一输水管、10 一水位传感器、11 一布水器、12—生物处理体系、13—处理池、14 一卵石集水层。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。野外钻井废弃泥浆生物处理系统包括处理池13和生物处理体系12。处理池13的建造根据钻井场地势确定，通常规格为长X宽X高=8mX5mX4.5m，处理池13四壁由条石与混凝土组成，四周和底部作防渗处理；建成后，其底部铺设一层卵石作为卵石集水层14，厚度约30cm，四角竖着各安放一根直径20cm、高4.6m的PVC管，作为集水管8，底部埋设于卵石集水层14中。生物处理体系12由30%钻井废弃泥浆/渣泥、3% (v/m)泥浆降解菌剂和67% 土壤组成；先将钻井废弃泥浆与3%的泥浆降解菌剂混合，之后与67%的土壤充分混匀，填于处理池13中，注意不得损坏集水管8。最后在处理池13表层覆盖厚约30cm的土壤，种植白三叶和银合欢等植物。种植方式为撒播，用量为白三叶0.45克/平方米，银合欢
0.75克/平方米。本实用新型提供一种钻井废泥浆生物处理系统太阳能水分循环装置，应用于上述野外钻井废弃泥浆生物处理系统，包括太阳能电池板1，电源线2，蓄电池3，充放电控制器4，液位控制仪5，控制箱6，直流电动水泵7，集水管8，输水管9，其前端用尼龙滤膜包裹，水位传感器10，布水器11。太阳能电池板I通过电源线2与太阳能蓄电池3相连接；蓄电池3与充放电控制器4和液位控制仪5相连；液位控制仪5分别与直流电动泵7和水位传感器10连接，水位传感器10和输水管9置于集水管8内；集水管8位于处理池13的四角，其底部埋于卵石集水层14。输水管9共需两段，其中一段与直流电动水泵7相连接，底部浸没在集水管8中，前端用尼龙滤网包裹；另一段与布水器11相连接，将渗滤水喷洒到生物处理池12。蓄电池3、充放电控制器4、液位控制仪5和直流电动水泵7统一固定在控制箱6内，控制箱起保护作用。系统运行前，根据生物处理系统中集水管8内的水位情况，设置最高水位和最低水位参数值，输入水位传感器10贮存。该装置运行时，太阳能电池板I将太阳能转化成电源贮存在蓄电池3中，一旦充电达到饱和状态，充放电控制器4启动，太阳能电池板I停止给蓄电池3充电，此时蓄电池3处于充电饱和状态。当集水管8中的渗滤水达到最高水位值时，水位传感器10将信号传至液位控制仪5，液位控制仪5启动，接通电源、启动直流电动水泵7工作，将集水管8内的渗滤水输送至布水器11，均匀喷洒在生物处理系统表面；当水位降至最低处，液位控制 仪5断开，直流电动水泵7停止喷水，完成处理池中渗滤水的一次循环。当集水管8内的渗滤水水位再一次升高至最高水位值时，传感器10、液位控制仪5和直流电动水泵7相继启动，集水管中的渗滤水再次自动循环喷洒。一旦蓄电池电量不足，充放电控制器4启动，太阳能电池板I工作，将太阳能转化成电能贮存于蓄电池，确保提供持续稳定的电流。若处理系统中水位升高或下降，可根据水位变化，灵活调整液位控制仪5中的最高水位和最低水位参数值即可。本实用新型的优点在于，可自动运行，充分利用太阳能供电，结合水位传感器，有效解决了钻井废弃泥浆生物处理过程中渗滤水循环困难，溶解氧不足的难题。具有成本低，无污染、管理方便等优点，可显著提高钻井废弃泥浆的生物处理效果。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本 实用新型所附权利要求的保护范围。
权利要求1.一种钻井废泥浆生物处理系统太阳能水循环装置，其特征在于，包括太阳能电池板(1)、电源线(2)、蓄电池(3)、充放电控制器(4)、液位控制仪(5)、控制箱(6)、直流电动水泵(7)、集水管(8)、输水管(9)、水位传感器(10)、布水器(11);太阳能电池板(I)通过电源线(2)与蓄电池(3)相连接；蓄电池(3)与充放电控制器(4)和液位控制仪(5)相连；液位控制仪(5 )分别与直流电动泵(7 )和水位传感器(10 )连接，水位传感器(10 )和输水管(9 )置于集水管(8)内；集 水管(8)位于处理池(13)的四角，其底部埋于卵石集水层(14)中。
专利摘要本实用新型公开了一种钻井废泥浆生物处理系统太阳能水循环装置，包括太阳能电池板(1)、电源线(2)、蓄电池(3)、充放电控制器(4)、液位控制仪(5)、控制箱(6)、直流电动水泵(7)、集水管(8)、输水管(9)、水位传感器(10)、布水器(11)；实现了钻井废弃泥浆生物处理体系中水分的自动循环，为生物降解提供充足的水分和氧气，促进生物降解作用的进行；充分利用太阳能，具有节能环保、管理方便、操作简单等优点。
文档编号C02F11/02GK203128372SQ20132013114
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月21日 优先权日2013年3月21日
发明者陈强, 王爽元, 刘轶豪, 张哲维, 张玉琳, 龚雪飞, 徐勇, 刘汉军, 张雨 申请人:四川农业大学