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地熱鉆井

鉆井污水的特點(diǎn)和處理方法

 
  鉆井污水成分也十分復雜，主要包括鉆井液、洗井液等。鉆井污水的污染物主要包括鉆屑、石油、粘度控制劑(如粘土)、加重劑、粘土穩定劑、腐蝕劑、防腐劑、殺菌劑、潤滑劑、地層親和劑、消泡劑等，鉆井污水中還含有重金屬  油氣田廢水主要特點(diǎn)可生化性差，含鹽量高，含有重金屬，色度深等 國內外油氣田采輸廢水處理實(shí)用性較好的技術(shù)主要分為以下幾種：混凝法、固化法、膜處理、氧化法、 混凝法  化學(xué)混凝沉淀工藝是一種去除廢水中懸浮物質(zhì)和膠體的分離技術(shù)。常用于預處理和一級處理。在廢水中投加混凝劑來(lái)破壞膠體的穩定性，使廢水中的膠體和細小懸浮物聚集成具有可分離性的絮凝體。 沉淀是對絮凝體進(jìn)行液固分離，把廢水中的有害物質(zhì)濃縮到污泥里，水質(zhì)得到凈化，污泥可進(jìn)行無(wú)害化處置。  該項技術(shù)操作簡(jiǎn)便、運行成本低、去除率通?？梢赃_到50%以上，性?xún)r(jià)比較高、應用十分廣泛。
 
  固化法   膜處理   氧化法    從油輪和近海鉆井平臺上泄漏的石油，會(huì )對海洋環(huán)境造成嚴重破壞，并給公司品牌帶來(lái)無(wú)法彌補的損害。不計其數的包含有公司名稱(chēng)的頭版頭條泄露事件報道，不僅僅會(huì )影響到公眾的看法，也許公司還會(huì )遭到投資商們的背棄。 海上采油面臨的挑戰  采油污水，包括有地層水、濃鹽水、注入水，以及其它工藝水，都會(huì )對環(huán)境造成危害，這也是日益嚴厲的立法正試圖根除的污染源。 在鉆井采油時(shí)，往注會(huì )向水井中泵入成千上萬(wàn)噸注射水，以保持開(kāi)采系統中的壓力，迫使碳氫化合物進(jìn)入到生產(chǎn)井。地層水和濃鹽水會(huì )隨著(zhù)石油一道提取上來(lái)。所有這些水通常都會(huì )被油、天然低分子量碳氫化合物、無(wú)機鹽以及工藝用化學(xué)藥品所污染，必須經(jīng)過(guò)凈化處理后才能排放到海洋里。  國際海事機構的條例中規定，鉆井平臺排放的污水中油含量最多不能超過(guò)15 ppm。但不同的國家和地區還會(huì )采用他們自己的立法，石油行業(yè)的各家公司都必須遵守，而且立法條例的嚴厲程度也不相同。
 
  “馬士基開(kāi)發(fā)者”號鉆探平臺正在駛往墨西哥海灣，在那里首次選用阿法拉伐Phoenix系統的工廠(chǎng)將投入使用。馬士基鉆井公司的實(shí)踐  馬士基（Maersk）鉆井公司在移動(dòng)式近海鉆井平臺方面是全球最大的鉆井承包商之一。它擁有一支遍布全球的鉆井船隊，并有各種移動(dòng)式的生產(chǎn)設備供石油公司租用。該公司已經(jīng)把改善環(huán)境納入到了公司的整體發(fā)展戰略中。
 
  “為了實(shí)現我們的戰略目標，”馬士基鉆井公司副總裁兼技術(shù)總監Gregers Kudsk說(shuō)：“我們執行了一個(gè)綜合的環(huán)境績(jì)效方案，它為我們減少廢氣排放和降低生產(chǎn)給環(huán)境帶來(lái)影響確定了底線(xiàn)?！眱艋俱@井平臺上所產(chǎn)生的污水，就是公司所作承諾中的一部分。
 
  海上石油鉆井作業(yè)會(huì )產(chǎn)生大量的油、水和固體的混合物。這種混合物通常表現為復雜的乳化液，很難用傳統的分離系統來(lái)進(jìn)行處理。在海洋環(huán)境下對其進(jìn)行凈化處理，是一項非常復雜的技術(shù)任務(wù)。
 
  通常采用的一個(gè)解決方法是，將鉆井平臺上的污水在運送到岸上進(jìn)行凈化處理之前先儲存起來(lái)。這筆費用通常由石油公司來(lái)支付，一年之中凈化處理污水的費用高達60萬(wàn)歐元。
 
  “對于Maersk鉆井公司來(lái)說(shuō)，尋找一種可以直接在鉆井平臺上處理所有污水的解決方案，一直是我們石油鉆井作業(yè)的重要事宜，”丹麥Maersk鉆井公司技術(shù)支持部負責人Ulrik Friis說(shuō)，“這些污水包括船底污水、油倉清洗水、甲板排水以及鉆井平臺排水?！? 在石油鉆井平臺上凈化污水可以采用靜態(tài)過(guò)濾裝置、機械分離設備和化學(xué)藥劑處理等方法，但這些方案都無(wú)法對含油污水進(jìn)行經(jīng)濟高效的處理。重力沉降工藝是一種緩慢而低效率的方法，既需要占用大量的空間，又需要使用大量的化學(xué)藥劑。過(guò)濾系統只能將固體與液體互相分離，且處理能力有限。而離心分離技術(shù)單獨使用，無(wú)法有效去除各種不同濃度、不同流速的所有污染物。
 
  “靜態(tài)過(guò)濾比機械分離的成本低，”Friis說(shuō)，“但我認為，僅僅采用過(guò)濾技術(shù)，效果不如分離工藝。鉆井泥漿會(huì )生成各種不同的乳膠狀液體，用過(guò)濾的方法無(wú)法對其進(jìn)行很好的處理?！?/div>
 
  Maersk鉆井公司對化學(xué)處理系統進(jìn)行了試驗。Friis說(shuō)，其結果非常有效，但是作業(yè)成本高且使用化學(xué)藥劑是它的主要不利因素。 新型過(guò)濾系統  Maersk鉆井公司想要確定，使用化學(xué)藥劑的過(guò)濾方法是否可以與阿法拉伐（Alfa Laval）的機械方法相結合，用于在石油鉆井平臺上凈化污水。因為在里海深水區半潛式石油鉆井平臺“馬士基探索者”（Maersk Explorer）號上，已經(jīng)采用了阿法拉伐的機械凈化處理工藝。因此，Maersk鉆井公司邀請了芬蘭的Kemira化學(xué)品公司和阿法拉伐公司共同進(jìn)行試驗。
 
  最終，阿法拉伐研制出了名為Phoenix的新系統，它包括一個(gè)沉降式離心機模塊、一個(gè)篩網(wǎng)過(guò)濾器模塊以及一個(gè)碟片離心機模塊。  Phoenix系統的工作流程分為三道工序：首先，沉降式離心機去除其中大部分的固體；然后，過(guò)濾設備可去除其中的乳膠狀液體；最后，碟片離心機去除其中的油及剩余固體。
 
  這個(gè)三道工序解決方案，通過(guò)改型后最初安裝在“馬士基探索者”號鉆井平臺上。
 
  結果證明，它既堅固耐用，又靈活多變。隨后，第一臺工廠(chǎng)制造的Phoenix系統被安裝在了“馬士基開(kāi)發(fā)者”（Maersk Developer）號鉆井平臺上。這是一個(gè)最新建造的極其先進(jìn)的深海開(kāi)采半潛式石油鉆探平臺，已于2009年中期在墨西哥海灣投入使用，挪威國家石油海德魯公司（StatoilHydro）是它的第一位客戶(hù)。 “我們在?馬士基開(kāi)發(fā)者?號鉆探平臺上安裝Phoenix系統，是因為?馬士基探索者?號鉆探平臺上使用的阿法拉伐系統令我們非常滿(mǎn)意，”Friis說(shuō)，“我們期待著(zhù)這一新系統在墨西哥海灣順利運行?！?/div>
 
  他介紹說(shuō)，“馬士基探索者”號鉆探平臺上的改裝設備與“馬士基開(kāi)發(fā)者”號鉆探平臺上的新Phoenix系統之間的差別在于，新系統可以提供更好的系統控制?！霸谛碌腜hoenix系統設備上，各種不同的部件能夠更加密切地協(xié)同作業(yè)，”他說(shuō)，“操作將會(huì )更加直觀(guān)，作業(yè)自動(dòng)化程度更高?！? 除了具有體積小、節省空間，重量輕的特色外，Phoenix系統應用在鉆井平臺上，只需要一個(gè)30立方米的儲水箱來(lái)容納油污水。Friis指出，在鉆探平臺上處理污水，將會(huì )對石油公司具有極大的吸引力，因為他們不需要再花錢(qián)將污水運到海岸上去處理了?！斑@就是我們在與石油公司洽談合同時(shí)，Maersk集團所具有的一大優(yōu)勢?！盕riis說(shuō)。
 
  在新加坡Keppel Fels造船廠(chǎng)建造的新的Phoenix系統還安裝在了澳大利亞的Woodside石油公司的海上鉆井平臺上，并于2010年春季投入運行。  “如果Phoenix系統的使用獲得成功，那么它就極有可能成為未來(lái)我們鉆探平臺上的標準設備。  在鉆井作業(yè)開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的污水不易處理，回收難度大，外排會(huì )給環(huán)境造成嚴重污染，為提高鉆井作業(yè)污水處理水平，解決所產(chǎn)生污水外排的問(wèn)題而采取污水回注是一種最直接有效、經(jīng)濟的處理方法。污水回注工藝的應用，降低了鉆井作業(yè)中產(chǎn)生的污水的處理成本。本文首先對鉆井作業(yè)污水的來(lái)源進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，針對存在的問(wèn)題，初步提出提高鉆井作業(yè)污水處理水平的方法和具體的措施。（剩余0字）
 
  使用碳濾好。這個(gè)結論是根據沙濾和碳濾的處理原理得出的。
 
  1：石英沙的處理原理是過(guò)濾，而過(guò)濾的處理效果是根據原水中雜質(zhì)的粒徑?jīng)Q定。石英沙的過(guò)濾效果由石英沙的粒徑和沙層厚度（厚度與過(guò)濾效果的關(guān)系呈線(xiàn)性，超過(guò)一定厚度后對過(guò)濾效果的影響開(kāi)始呈現指數減少）決定，所有在水中的雜質(zhì)都有粒徑，但沙濾效果隨石英沙粒徑有上限值，對于溶解/半溶解性極小粒徑雜質(zhì)，可以通過(guò)沙粒間的縫隙流走，幾乎沒(méi)有處理效果。即使有效果也需要通過(guò)反沖或換沙等工作維持處理。
 
  2：活性炭的處理原理是吸附，將水中的雜質(zhì)吸附到活性炭，從而從水中分離達到處理效果?；钚蕴康奶幚碛幸欢ㄡ槍π?，如過(guò)含鹽水基本沒(méi)有處理效果，但對含有機物廢水有良好處理效果。需要定期換碳或再生維持處理效果。
 
  3：使用膜的處理原理是在沙濾的基礎上進(jìn)一步降低過(guò)濾孔徑，達到將極小粒徑
 
  雜質(zhì)濾除的效果。使用膜法處理則建造成本高于活性炭處理的建造成本，只是運行維護成本比活性炭的略低，具體的工藝選擇根據貴公司的計劃投入資金進(jìn)行選擇。  4：加藥氣浮是針對較高濃度廢水選用，主要原因由氣浮的處理特性決定，因為氣浮的處理雜質(zhì)量較大而去除徹底性不高。另外氣浮的建造成本并不比膜法處理低多少，而膜法處理的建造費用高主要是膜處理工藝的預處理等配套設施建造費用高，1只1噸每天的國產(chǎn)超濾膜購買(mǎi)費用出廠(chǎng)價(jià)也不過(guò)百多。針對低濃度廢水的處理，氣浮的運行費用和建造費事實(shí)際上比膜法處理工藝還高。
 
  5：其他工藝如曝氣生物濾池工藝，人工濕地工藝，氧化劑處理COD工藝等都能適用樓主提出的處理要求，本人推薦曝氣生物濾池工藝和人工濕地工藝。 6：樓主看完后覺(jué)得有幫助請給分，以上所說(shuō)的各種工藝本人均有設計資料和去除率報告，部分有應用報告，如有需要可給分后再與本人索取。
 
  曝氣生物濾池有作為二級處理使用的，但就生化處理的去除徹底性而言，曝氣生物濾池效果是最高的，但建造費用也是最高的，適用于低濃度高排放標準的污水生化處理。另外很多人有個(gè)誤區就是將曝氣生物濾池當作接觸氧化，實(shí)際上無(wú)論使用的填料，運行管理還是流程布置都不相同，處理的原理也有不同，說(shuō)簡(jiǎn)單一點(diǎn)曝氣生物濾池可以近似看做是接觸氧化跟石英沙過(guò)濾處理的結合體。
 
  人工濕地工藝不僅南方試用，在北方也一樣適用，當然氣候對人工濕地的處理效果有一定影響，但可以采取搭建大棚等方式彌補修正，山東某造紙廠(chǎng)就有采用人工濕地工藝用于污水處理方向的循環(huán)經(jīng)濟體系的建設，網(wǎng)上此類(lèi)資料也很多。人工濕地工藝也有很多人有認識誤區就是人工濕地工藝的處理主要靠植物的吸收方式將雜質(zhì)移除，其實(shí)是附著(zhù)在植物根系以及生長(cháng)在濕地填料/水體中的微生物和植物根系共同作用的結果，另外冬季植物的枯萎會(huì )對人工濕地工藝的處理有一定影響，但實(shí)際上植物枯萎的部分主要是地面部分，植物的根系等部分有相當種類(lèi)的濕地植物依然有生物活性即處理效果的。
 
  我手頭上有人工濕地和曝氣生物濾池的應用研究報告，而且我以前接觸過(guò)的兩個(gè)曝氣生物濾池都是在生活污水處理后回用的，產(chǎn)水COD基本穩定在25左右，BOD10左右。