石油钻井废水处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及钻井废水处理技术领域，特别是涉及一种石油钻井废水处理系统。
【背景技术】
[0002]钻井废水是石油工业的主要污染物之一，主要是由粘土、钻肩、加重材料、化学添加剂、无机盐、油组成的多相稳定悬浮液，PH值较高，直接外排对环境的污染严重，并且组分的复杂多变，造成了生物、化学方法处理比较困难。采用蒸发的方法进行钻井废水的处理，已经在石油钻井现场中得到了初步应用，并且处理效果较好，作为纯物理方法，不用额外添加化学制剂，综合环保效益好。
[0003]物理蒸发工艺处理石油钻井废水，尽管效果较好，但需要消耗大量的热能或电能，处理成本非常高，目前节能型的机械压缩蒸发工艺处理一吨钻井废水的能耗也在50千瓦时以上;并且钻井现场特别是偏远地区油田和海洋油田，不一定能配套足够的热能或电能，制约了物理蒸发方法在钻井废水处理中的应用。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种石油钻井废水处理系统，利用本系统处理石油钻井废水，可以在消耗少量电能的情况下实现钻井废水的蒸发，又避免了目前晒水池的污水直接蒸发引起的大气污染和地下水污染。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的：
[0006]—种石油钻井废水处理系统，包括钻井废水储罐、过滤器、进料栗、蒸发装置、浓缩液循环栗，所述钻井废水储罐用于对钻井废水进行沉淀，使钻井废水中的大颗粒杂质沉淀在罐底，所述过滤器的进水端通过管道与钻井废水储罐的内腔连通，用于过滤掉钻井废水中的小颗粒杂质，所述进料栗的进水端通过管道与过滤器的出水端连接，用于抽取钻井废水储罐内的钻井废水，所述蒸发装置通过管道与进料栗连接，用于对钻井废水进行蒸发浓缩，所述浓缩液循环栗的进水端通过管道与蒸发装置连接，用于抽取蒸发装置中的浓缩液，浓缩液循环栗的出水端通过官道与钻井废水储触连接，用于将浓缩液注入钻井废水储触内存储。
[0007]为了实现对钻井废水蒸发、分离，优选地，所述蒸发装置包括蒸发分离器、导热油循环栗、太阳能集热器，所述蒸发分离器包括钻井废水容纳腔、导热油循环腔，所述导热油循环腔包覆钻井废水容纳腔，用于对钻井废水容纳腔内的钻井废水加热，所述钻井废水容纳腔分别通过管道与进料栗、浓缩液循环栗连接，所述导热油循环腔分别通过管道与导热油循环栗、太阳能集热器连接，导热油循环栗、太阳能集热器之间通过管道连接，所述太阳能集热器用于对通过的导热油加热，所述导热油循环栗用于使蒸发装置内的导热油液形成循环。
[0008]优选地，所述太阳能集热器为槽式太阳能集热器。普通的太阳能集热器采用平板型吸热面，这种集热器由于吸热面与外界存在热对流等损失，难以达到150°C以上中高温范围，由于温差小，废水蒸发需求的蒸发受热面面积相应较大，为了提高太阳能利用率，应用槽式太阳能集热技术，其产生的导热油温可达400°C，满足废水蒸发的工艺需求，并且蒸发面积小，节约场地。
[0009]为了回收蒸发分离器产生的蒸汽热能，提高热能利用率和蒸发效率，优选地，还包括预热器，预热器包括钻井废水通过腔、冷凝腔，所述冷凝腔包覆钻井废水通过腔，用于对钻井废水通过腔内的钻井废水预热，所述钻井废水通过腔分别通过管道与进料栗、钻井废水容纳腔连接，所述蒸发分离器的钻井废水容纳腔上设有蒸汽出口，该蒸汽出口通过管道与预热器冷凝腔的进汽口连接，预热器冷凝腔的出水口通过管道连接凝结水储罐。
[0010]为了提高凝结水的水质，优选地，所述预热器、凝结水储罐之间连接有除油器，用于除去凝结水中的油类。
[0011 ]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：
[0012]利用本系统处理石油钻井废水，利用了太阳能代替常规蒸发法处理污水的热源，可以在消耗少量电能的情况下实现污水的蒸发，又避免了目前晒水池的污水直接蒸发引起的大气污染和地下水污染，收集的凝结水达到《污水综合排放标准GB8978-1996》规定标准排放或回用。
【附图说明】
[0013]图I为本实用新型的结构示意图。
[0014]附图标记
[0015]附图中，I.钻井废水储罐，2.过滤器，3.进料栗，4.预热器，5.蒸发分离器，6.槽式太阳能集热器，7.导热油循环栗，8.浓缩液循环栗，9.除油器，10.凝结水储罐。
【具体实施方式】
[0016]参见图I，为石油钻井废水处理系统的一种较佳的实施例，包括钻井废水储罐1、过滤器2、进料栗3、蒸发装置、浓缩液循环栗8，所述钻井废水储罐I用于对钻井废水进行沉淀，使钻井废水中的大颗粒杂质沉淀在罐底，所述过滤器2的进水端通过管道与钻井废水储罐I的内腔连通，用于过滤掉钻井废水中的小颗粒杂质，所述进料栗3的进水端通过管道与过滤器2的出水端连接，用于抽取钻井废水储罐I内的钻井废水，所述蒸发装置通过管道与进料栗3连接，用于对钻井废水进行蒸发浓缩，所述浓缩液循环栗8的进水端通过管道与蒸发装置连接，用于抽取蒸发装置中的浓缩液，浓缩液循环栗8的出水端通过管道与钻井废水储罐I连接，用于将浓缩液注入钻井废水储罐I内存储。
[0017]所述蒸发装置包括蒸发分离器5、导热油循环栗7、太阳能集热器，本实施例中，所述太阳能集热器为槽式太阳能集热器6。所述蒸发分离器5包括钻井废水容纳腔、导热油循环腔，所述导热油循环腔包覆钻井废水容纳腔，用于对钻井废水容纳腔内的钻井废水加热，所述钻井废水容纳腔分别通过管道与进料栗3、浓缩液循环栗8连接，所述导热油循环腔分别通过管道与导热油循环栗7、太阳能集热器连接，导热油循环栗7、太阳能集热器之间通过管道连接，所述太阳能集热器用于对通过的导热油加热，所述导热油循环栗7用于使蒸发装置内的导热油液形成循环。
[0018]还包括预热器4，预热器4包括钻井废水通过腔、冷凝腔，所述冷凝腔包覆钻井废水通过腔，用于对钻井废水通过腔内的钻井废水预热，所述钻井废水通过腔分别通过管道与进料栗3、钻井废水容纳腔连接，所述蒸发分离器5的钻井废水容纳腔上设有蒸汽出口，该蒸汽出口通过管道与预热器4冷凝腔的进汽口连接，预热器4冷凝腔的出水口通过管道连接凝结水储罐10。进一步地，所述预热器4、凝结水储罐10之间连接有除油器9，用于除去凝结水中的油类。
[0019]参见图I，为石油钻井废水处理系统处理石油钻井废水的方法，钻井废水进入钻井废水储罐I沉淀以后，大颗粒泥沙停留在管内，再进入过滤器2，这样把大部分的固体颗粒过滤掉，以免沉积在换热器和蒸发器，造成传热热阻增大，甚至堵塞。过滤后的钻井废水进入预热器4，利用蒸发分离器5器产生的蒸汽的汽化潜热和显热，该步骤作为一回热装置，回收了蒸汽的热能，减少了后续污水和导热油的传热温差，减少不可逆损失。预热后的钻井废水流入蒸发分离器5，钻井废水蒸发实现了与小粒径固体、重烃和胶体的分离，后者作为蒸发浓缩液引入钻井废水储罐I再次循环或者排出后收集，另外处理。蒸发分离器5的热量来自槽式太阳能集热器6的高温导热油，槽式太阳能集热器6即利用利用聚光器追踪太阳运动轨迹，槽式抛物反光镜将入射的直接太阳反射到安装在抛物面焦线上的吸热管上，吸热管内的导热油吸热后可以达到较高的温度，然后进入蒸汽发生器放热以使得经过预热的钻井废水蒸发，蒸汽进入预热器4冷凝后进入除油器9，除去凝结水中可能含的轻组分的油类，凝结水达到《污水综合排放标准GB8978-1996》规定标准排放或回用。
[0020]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。
【主权项】
1.一种石油钻井废水处理系统，其特征在于:包括钻井废水储罐、过滤器、进料栗、蒸发装置、浓缩液循环栗，所述钻井废水储罐用于对钻井废水进行沉淀，使钻井废水中的大颗粒杂质沉淀在罐底，所述过滤器的进水端通过管道与钻井废水储罐的内腔连通，用于过滤掉钻井废水中的小颗粒杂质，所述进料栗的进水端通过管道与过滤器的出水端连接，用于抽取钻井废水储罐内的钻井废水，所述蒸发装置通过管道与进料栗连接，用于对钻井废水进行蒸发浓缩，所述浓缩液循环栗的进水端通过管道与蒸发装置连接，用于抽取蒸发装置中的浓缩液，浓缩液循环栗的出水端通过管道与钻井废水储罐连接，用于将浓缩液注入钻井废水储罐内存储。2.根据权利要求I所述的石油钻井废水处理系统，其特征在于:所述蒸发装置包括蒸发分离器、导热油循环栗、太阳能集热器，所述蒸发分离器包括钻井废水容纳腔、导热油循环腔，所述导热油循环腔包覆钻井废水容纳腔，用于对钻井废水容纳腔内的钻井废水加热，所述钻井废水容纳腔分别通过管道与进料栗、浓缩液循环栗连接，所述导热油循环腔分别通过管道与导热油循环栗、太阳能集热器连接，导热油循环栗、太阳能集热器之间通过管道连接，所述太阳能集热器用于对通过的导热油加热，所述导热油循环栗用于使蒸发装置内的导热油液形成循环。3.根据权利要求2所述的石油钻井废水处理系统，其特征在于:所述太阳能集热器为槽式太阳能集热器。4.根据权利要求2所述的石油钻井废水处理系统，其特征在于:还包括预热器，预热器包括钻井废水通过腔、冷凝腔，所述冷凝腔包覆钻井废水通过腔，用于对钻井废水通过腔内的钻井废水预热，所述钻井废水通过腔分别通过管道与进料栗、钻井废水容纳腔连接，所述蒸发分离器的钻井废水容纳腔上设有蒸汽出口，该蒸汽出口通过管道与预热器冷凝腔的进汽口连接，预热器冷凝腔的出水口通过管道连接凝结水储罐。5.根据权利要求4所述的石油钻井废水处理系统，其特征在于:所述预热器、凝结水储罐之间连接有除油器，用于除去凝结水中的油类。
【专利摘要】本实用新型公开了一种石油钻井废水处理系统，包括储罐、过滤器、进料泵、蒸发装置、浓缩液循环泵，储罐用于对钻井废水进行沉淀，过滤器通过管道与储罐的内腔连通，用于过滤掉钻井废水中的小颗粒杂质，进料泵通过管道与过滤器连接，用于抽取储罐内的钻井废水，蒸发装置通过管道与进料泵连接，用于对钻井废水进行蒸发浓缩，浓缩液循环泵通过管道与蒸发装置连接，用于抽取蒸发装置中的浓缩液，浓缩液循环泵通过管道与储罐连接，用于将浓缩液注入储罐内存储。利用本系统处理石油钻井废水，可以在消耗少量电能的情况下实现钻井废水的蒸发，又避免了目前晒水池的污水直接蒸发引起的大气污染和地下水污染。
【IPC分类】C02F9/10, C02F103/10
【公开号】CN205151985
【申请号】CN201520943738
【发明人】王堃, 孔文欣, 周传德, 刘成俊, 刘娟, 孔松涛
【申请人】重庆科技学院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月24日