一种钻井废水处理设备的制作方法

本发明涉及工业水处理的技术领域。

背景技术：

石油天然气勘探钻井生产作业中，为了保障钻井作业的正常进行，为后期作业提供高质量的井筒和稳定的井壁，则在钻井作业中大量使用具有高色度、高污染、难降解的聚合物泥浆体系。而大量的钻井液在使用过程中进入钻井废水，致使钻井废水成为固相含量高、色度高、有机物含量高、重金属含量高、矿物油含量高的工业废水,这种工业废水具有浓度高、污染大、难降解的特点。

此类工业废水排入环境中带来的危害有：①废水冲入河流或渗入地层，将使水体的CODcr、色度、悬浮物、石油类、挥发酚、硫化物、金属离子等超标，影响水生生物的正常生长，影响水体功能；②Cr6+，Hg2+，Cd2+，Pb2+等废水中有害的重金属离子，和不易被动植物降解的有机物易进入生物食物链，并在环境或动植物体内蓄积，从而危害人类的身体健康和生命安全；③废水中氯化物的含量很高，大量的氯化物排入土壤中，会造成土壤盐碱化，土壤的理化性能被改变，肥力下降，造成农作物减产；④高含盐浓度钻井废水排入农田，则将直接作用农作物上，造成农作物的细胞质壁分离而导致枯死，而且废水中的石油类物质会堵塞土壤颗粒缝隙，阻止农作物吸收水分和营养物质，油膜粘附在农作物上，会使农作物枯死而导致减产。

现有技术中公开了一种组合式好氧生物流化床污水处理装置，包括多个好氧生物流化床，所述各好氧生物流化床采用标准化箱体，各箱体相互并联，所述箱体呈矩形，其两端各设有上中下三个相同的带有法兰的连接短管，所述箱体内设有流化床，所述流化床位于上下连接短管之间，其底部包括均压孔板和位于均匀孔板上方的泡罩布水板，所述均匀孔板和所述泡罩布水板之间留有间距，所述泡罩布水板上面是用作生物膜载体的固体细颗粒，所述固体细颗粒是塑料球或活性炭颗粒。所述箱体采用耐腐蚀的钢材制造或设有防腐层，所述防腐层为玻璃钢材料或防腐涂料。本发明可以任意组合，建成不同的处理系统，有利于减低成本，简化安装，保证污水的处理效果。

上述方案的缺点在于：该设备单纯地采用布水板形成生物膜载体的，并利用载体上固体颗粒进行污染物的吸附的方式来实现污水的好氧处理，形成流化床的流化效果差，导致微生物菌群的存在密度低，抗高负荷的性能差，进而影响好氧反应的效果和流化床状态的稳定性，影响好氧处理工序的整体效果。

技术实现要素：

本发明意在提供一种钻井废水处理设备，以解决现有污水处理设备中存在的流化床流化效果差，微生物菌群的存在密度低，抗高负荷的性能差的问题。

本方案中的钻井废水处理设备，包括罐体和设备支撑，所述罐体连接在设备支撑上，所述罐体的下端设有进水管，罐体的上端连接有排气管，罐体内安装有用于输送气体的曝气组件，所述曝气组件和外界相通；所述罐体内分别安装有上、下两个布水板，所述布水板上设有若干布水孔；所述罐体的上端还连接有污泥加入管和出水管。

工作原理：待处理的废水通过罐体下端的进水管通入罐体，从罐体上端的污泥加入管加入带有好氧微生物菌群或者厌氧微生物菌群的污泥和填料，利用布水板上的布水孔形成生物膜，随着进水管的废水不断的通入，罐体内的液体始终保持有一定的流速，废水和填料的混合流化，使罐体内两布水板之间形成流化床；流化床具有相对稳定的物理形态，能够保证菌群和废水中的污染物充分的反应，提高废水处理的效率。布水板上形成的生物膜能够对好氧微生物菌群或者厌氧微生物菌群和填料起到隔绝作用，防止菌群和填料到处流动，甚至随废水一起流动，进而破坏流化床稳定的物理状态；增加填料的作用是提高废水中的颗粒物质，促进流化床的产生和稳定性。采用污泥和布水板相配合，污泥提高了两布水板之间的液体粘度，使流化床的物理状态更加稳定。

有益效果：上述技术方案相比现有技术提高了微生物菌群存在的密度，提高了流化床的抗高负荷的能力，菌群和污染物之间的反应更加充分，流化床的物理形态更加稳定，故而使好氧处理或厌氧处理的效果更佳。

方案二，为进一步的优化，所述罐体中部的横截面积大于上、下两端的横截面积。由于罐体内流量是保持一致的，增加罐体中部的横截面积，能够间接减缓罐体中部液体流动速度，是中部流化床的物理形态更加稳定，能够使菌群和污染物的反应更加充分，处理效果更佳。

方案三，为进一步的优化，所述曝气组件包括至少两个曝气管，在好氧处理过程中通入空气或氧气的过程中，能够增加气体的通入量且使气体通入得更加均匀。

方案四，为进一步的优化，所述曝气管上设有若干曝气孔，曝气孔的设置，能够增加气体的通入部位，使气体通入更加均匀。

方案五，为进一步的优化，所述布水板上的布水孔呈正六边形布置，使布水板上的布水孔分布面积较大且均匀，提高布水板上水的通入更加均匀。

方案六，为进一步的优化，所述布水孔为圆形，布水孔的直径为10～20mm，布水孔在该范围内，其通水面积和生物膜的大小能够达到较为平衡的状态，使布水板的通水能力和生物膜的拦截能力较为平衡。

方案七，为进一步的优化，所述出水管的内侧伸入罐体内，出水管的伸入端呈L形弯折状，出水管伸入端的开口向下。当通入污水时，污水能够将进水管内端管口封堵，污水反应过程中，会产生废气，该设置能够实现气体的液封，避免废气进入出水管。

方案八，为进一步的优化，所述罐体由上至下包括上罐体、中罐体和下罐体，所述上罐体、中罐体和下罐体采用法兰连接。便于整个罐体的安装拆卸，采用多个简单组件组装而成，同时还能够简化设备的加工工艺。

方案九，为进一步的优化，所述罐体的上端设有开口，罐体上采用螺栓连接有封堵开口的封口板。封口板的设置能够进行罐体内部情况的观察，便于检修。

方案十，为进一步的优化，所述封口板的形状为球冠形，利用废气具有向上升的属性，使废气能够充分堆积在封口板的下方，并从排气管排出，避免废气的逗留。

附图说明

图1为本发明一种钻井废水处理设备实施例的示意图；

图2为本发明一种钻井废水处理设备实施例中布水板的示意图；

图3为图1中A-A处的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：裙座1、上罐体2、上封板21、出水管22、排气管23、中罐体3、下罐体4、进水管41、曝气管42、曝气孔421、污泥加入管5、布水管6、布水孔61。

实施例基本如附图1所示：

本方案中的钻井废水处理设备由罐体和支撑装置组成，所属罐体安装在设备支撑上。罐体由上至下包括上罐体2、中罐体3和下罐体4，所述上罐体2、中罐体3和下罐体4采用法兰连接；其中上罐体2和下罐体4皆为圆柱形且直径相等，中罐体3由上至下一次包括第一圆锥部、第一圆柱部、第二圆锥部和第二圆柱部，其中第一圆柱部的直径大于上罐体2和下罐体4，第二圆柱部的直径等于下罐体4的直径。

设备支撑由裙座1组成，下罐体4安装在裙座1上。下罐体4的下端安装有进水管41，进水管41上焊接有法兰盘，用于和输水装置管道连接。下罐体4的下端采用圆冠结构进行过度，即下端为半球状，该结构安装在裙座1上由于支撑面积增大，使得安装更加稳定。下罐体4内安装有曝气组件，如图3所示，曝气组件由四根曝气管42组成，四根曝气管42呈十字交叉分布，曝气管42端部伸出下罐体4外，所述曝气管42上加工有横穿管体的曝气孔421。下罐体4内安装有布水板，所述布水板位于曝气组件的上方，如图2所示布水板上加工有若干布水孔61。布水孔61呈正六边形状排列布置，布水孔61直径为10～20mm。

上罐体2内同样安装有布水板，上罐体2的上端安装有封口板，封口板和上罐体2的上端采用螺栓进行连接。封口板的形状可以为平板，也可以为向上凸起的弧形板。所述封口板上安装有污泥加入管5，所述污泥加入管5穿过封口板并伸入罐体内部，污泥加入管5的下端伸入到中罐体3内，封口板上还通过焊接的方式连接有排气管23。上罐体2的侧面安装有出水管22，所述出水管22的伸入上罐体2内的一段呈L形的弯折状，弯折部位的开口朝下。

工作原理：待处理的废水通过罐体下端的进水管41通入罐体，从罐体上端的污泥加入管5加入带有好氧微生物菌群或者厌氧微生物菌群的污泥和填料，利用布水板上的布水孔61形成生物膜，随着进水管41的废水不断的通入，罐体内的液体始终保持有一定的流速，废水和填料的混合流化，使罐体内两布水板之间形成流化床；流化床具有相对稳定的物理形态，能够保证菌群和废水中的污染物充分的反应，提高废水处理的效率。布水板上形成的生物膜能够对好氧微生物菌群或者厌氧微生物菌群和填料起到隔绝作用，防止菌群和填料到处流动，甚至随废水一起流动，进而破坏流化床稳定的物理状态；增加填料的作用是提高废水中的颗粒物质，促进流化床的产生和稳定性。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。