泥浆池固化施工组织设计

1、泥浆池无害化治理工程03施 工 组 织 设 计编制人：张继佑审核人：王西洋审批人：安国庆 陕西大中实业有限公司庆阳分公司二0一三年六月十五日目 录1. 工程概况12. 编制说明13. 施工组织机构14. 钻井废弃泥浆无害化处理原理25. 钻井废弃泥浆无害化处理的原则26. 固化处理原理及作用27. 固化工艺及固化剂38. 施工要求39. 操作工艺流程310施工作业流程和措施711工程进度安排912. 给排水、用电及消防措施1013. 现场施工工艺1014. 施工工艺要求1115. 安全环保要求1116. 其他要求1117. 安全管理措施1218. HSE 质量保证体系121. 工程概况钻井废弃

2、泥浆无害化处理工程位于庆阳市环县境内，地处黄土高原，地表为第四系黄土覆盖，地势较高，地面海拔1200-1500m，相对高差300m，地势北高南低，地表为未固结的松散黄沙土，其主要工程量为：2. 编制说明2.1 编制目的本施工组织设计编制适用于钻井废弃泥浆无害化处理工程施工，它是对本工程项目施工全过程进行管理的技术性文件，是为施工过程进行规范化、标准化及系统化管理而制定的。要求相关人员严格执行。本工程通过对井场内所有容污池内的废水、废弃物和废弃泥浆的净化和无害化处理以达到消除污染，保护环境，恢复耕种，节约土地的目的。2.2 编制依据1建设单位在施工现场技术交底记录；2污水综合排放标准 （）；3土

3、壤环境质量标准 （GB15618-1995）；4 固化废物渗出毒物渗出方法 （）；5危险废弃物鉴别标准-腐蚀性鉴别 （GB5085.4-1996）；6危险废物安全填埋污染控制标准 （GB18598-2001）；7水质PH的测定比例电极法 （GB6920）；8废水取样技标（GB12997-91GB12998-91GB-12999-91）；9中国环境保护标准汇编-土壤固体废物分册。项目经理：王西洋3. 施工组织机构 为泥状工业废弃物，经浸出液分析表明是有害工业固体废物。油田钻井作业过程都有大量废弃泥浆没有进行无害化处理直接埋藏在地下。钻井液在石油和天然气钻井过程中必不可少。为达到安全、快速钻井的目

4、的，使用了各种类型的钻井液添加剂，而且随着钻井深度增加和难度加大，钻井液中加入的化学添加剂的种类和数量也越来越来越大。 废弃钻井泥浆主要是由粘土、钻屑、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。导致环境污染的有害成分为油类、盐类、杀菌剂、某些化学添加剂、重金属(如汞、铜、铬、镉、锌及铅等)、COD、高分子有机化合物生物降解产生的低分子有机化合物和碱性物质。对环境造成的影响主要表现在：对地表水和地下水资源的污染；导致土壤的板结(主要是盐、碱和岩盐地层的影响)，对植物生长不利，甚至无法生长，致使土壤无法返耕，造成土壤的浪费；各种重金属滞留于土壤，影响植物的生长和微生物的繁殖

5、，同时因植物吸收而富集，危害到人畜的健康；对水生动物和飞禽的影响(化学添加剂和生物降解后的某些产物)。（1）阳离子沉淀剂是一种含磷酸盐的无机物，沉淀重金属离子，降低其活性，同时赋予固化物一定的肥效。（2）阴离子沉淀剂能将可溶性阴离子有机污染物变成不溶物，降低其毒性，并调节废弃物的pH值，同时与阳离子沉淀剂协同其破乳作用。（3）吸附剂具有很大的比表面积，可吸附有机物和金属离子。（4）硬化剂通过化学反应可形成立体机构的无机聚合物包裹和固定污染物，使其在外力作用下不能游离出来，降低其迁移能力，以提高无害化处理效果。（1）向水基钻井液或钻井液沉积物中加入固化剂，使之转化成像土壤一样的固体（假性土壤）填

6、埋在原处。这种方法能较大程度地减少钻井液中的金属离子和有机物对土壤的侵蚀，从而减少废弃钻井液对环境的影响与危害。同时，又可保证废弃钻井液池在钻井工程一结束即能恢复原貌或复耕。我们公司使用的是以水硬材料为主体的无机固化剂。（2）根据水硬材料的凝结机理，纯水硬材料遇水会发生水化反应，水化初期以凝聚网状结构为主，使水硬材料浆液失去流动性和部分可塑性，导致凝结；而水化后期则以晶体结构网为主，已微晶体的相互接触连生，并贯穿于整个浆体。由于接触连生是依靠结合力比较强的化学键来进行的，因此具有比初期高得多的强度，水硬材料结石的强度主要在该阶段产生。 （3）根据水硬材料水化理论，水化材料的水化程度(最终强度效

7、果)取决于一种被称为“钙矾石”(C3A3CSH32)的晶体矿物形成的数量和质量。水硬材料中一般含有大量的Ca2+，与废浆液混合后，浆液中的活性土一小部分作为生料参与水硬材料的水化反应，其余大部分被彻底钙化，失去水敏性，并成为整个固结体的一部分，转变为永久惰性物质。 固化处理的基本原理是向钻井废弃液或沉积物中加固化剂，使其转化为固态，就地覆埋或再利用，有效地抑制钻井废液中金属离子及有机物质对土壤等的侵蚀及滤沥程度，从而减少对环境的污染，而且有利于土壤的再耕作。 固化用的固化剂是由A、B、C、D四种组成的混合物，每种组分起不同的固化作用。药剂分为固体药剂和液体药剂两种，并不会对环境造成二次污染。

8、基本理论是根据现场的实际情况，采取一定的配备比例进行现场配备，再根据泥浆的失水状况向泥浆中加入一定比例的上述混合物。 8.1 井场地表要求a. 井场内残余的岩屑和散落的泥浆材料以及被油污染的土壤应清理完毕，确保井场表面整洁、无杂物、地表土壤无污染。 b. 钻井期间所有的沟、池、坑、方井中无遗留废水、废渣、废泥浆、废油料等污染物。c. 除征用地外，应恢复地貌，回填遗弃的沟、池、坑等，恢复井场用地自然排水通道，固化处理后的池面覆土，压后平整后的的覆土厚度不小于30cm。8.2 废水处理a. 废水处理后采用吸附剂吸附，不能进行排放。b. 部分水作为施工用水进行回用。8.3 废弃物固化处理标准a. 废

9、弃物处理必须进行不渗透的完全固化，随机抽查完全固化后的固化体抗压强度不低于150kPa。b. 废弃物固化后其浸出液的污染物浓度达到污水综合排放标准GB8978-1996一级标准。工艺流程设计 9.1 污水处理流程流程图： （1）流程说明向污水池内，按比例投加污水处理药剂，用水泵在池内循环，加速混凝反应，循环时间一般定为2.55小时左右。循环混凝反应后沉淀1小时后，加吸附剂吸附后污泥池与污泥一起做无害化处理。（2）污水处理设备专用搅拌机、挖掘机。（3）水处理药剂长庆油田区域的泥浆体系氯根含量过高，不宜选用稳态二氧化氯药剂，本次设计选用混凝剂（聚合氯化铝）作为水处理药剂，在选用聚合氯化铝药剂上，我

10、们对聚合氯化铝的性能、价格、储运投加等进行了比较。主要有：稳态二氧化氯的投加和储运运输都比较复杂，且其价格过高等因素，我们选用储运和投加都比较方便且价格不贵的聚合氯化铝作为水处理药剂之一。聚合氯化铝，投加量0.1kg/m3，和污水的反应时间控制在5min10min。 （4）水处理药剂投加顺序 首先投加聚合氯化铝和污水反应5min10min后，再进入处理下一道工序。9.2污泥处理方案流程图： 二次搅合一次搅合药剂污泥 人工辅助回填到降解池流程说明（1）将原有泥浆池作为操作面。施工作业可根据现场情况可把过满泥浆池分解，以降低液面，防止施工作业时污水外溢、滋生污染。（2）选择分段处理方法，将其池内污

11、泥分三段分别施工，待候凝57天后，表面做覆土，平整后的覆土厚度不少于30cm。回填过程中，回填0.81.0m深度时，应对处理物进行一次夯实处理，可采用挖掘机敦实的简单方法。（3）其他垃圾固废处理作业采用上述相同步骤进行。9.3地表清理污染物方案流程图： 说明：地表污染物和废弃的泥浆材料用人工进行清理，再加入无害化药剂，连同污泥一起经行混合回填处理。9.4药剂说明及配方（1）无害化药剂名称无害化药剂分为主剂和辅剂：本次设计推荐使用的主剂名称为ENRUIDA-1、，由陕西新一洲公司研制，辅剂为吸附剂。（2）本无害化处理剂作用机理无害化处理是向钻井废弃污泥中加入一定量的固化剂、早强剂、吸附剂等，使其

12、与钻井废弃泥浆发生一系列复杂的物理、化学和生物变化，将钻井废弃泥浆转化成为像土壤一样的固体（俗称壤化），并使钻井废弃污泥中想、金属离子和有机物对水体、土壤和生态环境的影响和危害，同时又保证钻井废弃泥浆在填埋封存后，覆土复耕，还牧还田。（3）本次设计采用处理及性能的特点本次处理推荐使用的钻井废泥浆无害化处理剂主剂为灰白色粉状固体，可大量生成带有32个结晶水的水化物，吸收反应超过自身重量3倍以上的水分，并放出大量的热量，加速处理剂的反应以及处理剂与钻井废泥浆之间的化学反应，可处理各种高含水、高有机质、含多种有害物质的钻井废弃泥浆，并可在较低的温度下正常凝结硬化，具有凝结时间短，水稳定性能好，溶出物

13、少以及强度高的特性。随着我国各大油气田环保意识增强，钻井废泥浆的无害化处理技术将全面推广。A 产品性能及主要技术指标处理剂主剂掺量为钻井废弃泥浆的0.01%0.02%，辅剂的投加比例为钻井废弃泥浆0.012%，处理剂经与废泥浆搅合后即失去流动性，并通过降解转化过程及最终结果的强度和浸出液浓度均能满足国家、地方及行业标准。对于无害化处理28日后的土壤浸出液浓度可达到污水综合排放标准GB8978-1996一级标准。B 本次设计采用无害化主剂具有的特点a.使用方便，施工简洁；b.固结、解毒效果好，稳定周期长；c.原料无毒，抗生物降解；d.固结体具有机械结构强度高，低水溶性及较低的水渗透性； e处理成

14、本相对较低、效果好、易操作、无二次污染的特性。满足环保要求。（4）配方平均投加比例为0.01%和0.012%。施工组织过程先投加主剂，拌合均匀后再投加辅剂，并二次拌和均匀、回填。两次拌和时间分配比为1：1。由于各个泥浆池中的污泥含固率和污染程度存在差异。施工过程根据开挖后现场污泥的实际情况，在现场取样试验，最终确定各池的药剂投加量。主剂的投加比例控制在0.01%-0.012%、辅剂的投加比例为5%，如果现场污泥含水率过低（小于3%），则需要向污泥内投加一定量的水，从而使药剂和污泥混合均匀。9.5 覆土施工（1）池面工作说明泥浆池内回填处理后的污泥并夯实，夯实后的覆土厚度不小于30cm，高度与井

15、场持平。注：设计泥浆处理后的膨胀率5%为理论值，施工时应以具体施工情况为准，平衡各池污泥回填量。（2）排水工作说明在来水方向做挡雨墙，分散水流，要求以池面为底标高，覆土高于井场3030cm,避免外界水系流入池面，造成池面积水或沙土流失现象。（3）零星工作说明清理井场内污染物和填埋水坑等。10.1 施工流程 交工验收，退场 10.2 施工说明（1）施工周期 本项目单井施工周期为12天。可分为2-4个工作小组同时施工，部分环节需进行交叉作业。（2）施工配置设备根据井站的具体情况和交通条件，可配置设备如下：装载机、挖掘机、钻井泥浆搅拌器、发电机、钻井污泥泵。 （3）施工措施 人工及机具配置原则a.根

16、据本井场的交通和现场施工条件，可以配置一般小型机具，井场地面可以临时作为施工场地。钻井废弃物的开挖和运输可以依靠小型机具，辅以人工。b.在对污水进行处理时，主要采用人工和水泵进行操作。c.对污泥进行无害化处理时，污泥转运以挖掘机、污泥泵和普工为主，辅以人工转运，确保工期能按时完成。d. 挖掘机的使用条件：挖掘机可用于污泥转移和固化处理拌和与夯实。施工注意事项a.施工作业过程中，要求施工单位及监理单位对每口井每个污水池的每道工序都必须拍照，同时由建设单位、施工单位及监理单位三方共同对每道工序今次能够步步确认。b.污水处理，在池内循环加药混合反应后吸附处理。c.无害化用料需严格计量，应结合现场实际

17、情况进行测量，以确定泥浆池无害化处理的主剂和辅剂的投加比例。施工工序务必保证搅拌均匀，充分反应。采用挖掘机拌合时，5-10m3的小规模拌合总时间不得低于30min，10-20m3中型规模拌合总时间不低于60min，大规模不低于120min。d.无害化施工必须在原泥浆池就地处理。e.候凝固化5-7天或抗压强度达到0.15Mpa以上时，才能进行覆土施工。f.泥浆池表面埋土回填，并在覆土的周围建一圈挡水土墙，防止因雨水冲刷而造成覆土流失。g.施工完毕后，务必处理好池外排水沟网，避免外界水系和雨水流入池内，造成池面覆土层积水。并按要求对井场和泥浆池周围的排水沟、涵洞和边沟等进行清理疏通，确保施工完成后

18、，井场及泥浆池周围的排水通畅。h.在池内污泥处理作业期间，应将井场及周边所有的油泥、废渣、废泥浆材料和所有被污染的土壤等污染物进行彻底清理，与污泥一起作无害化处理回填到凝聚池内，并做好量平衡。施工结束后，井场及周边不得出现油泥、废渣、废泥浆和被污染的土壤等污染物。i.施工时须根据具体施工步骤和方法，平衡回填量和拆除物回填量，确保池面与井场持平。j.施工完毕后，做到工完场平，场地清整，恢复地貌，不能留下任何污染隐患。k.所有处理药剂在配置、运输、施工过程中必须有防尘措施。l.当环境温度高于30时，施工中要注意采取防暑降温措施。m.处理药剂在储运过程中都要注意防水、防潮。n.施工过程中避免将药剂和

19、废弃泥浆洒落在泥浆池外。0.施工中要注意防火措施，并做好安全教育和防护工作。施工用地措施a.为了防止施工期间药品和材料淋雨，场地附近需搭建临时堆料棚一个。b.在无害化处理前考虑雨天排水措施，保持场面排水通畅。c.修建施工便道与回填取土时，要尽量避免占用耕地，施工完毕后须恢复地貌。11.1 施工进度安排表天数项目123456789101112进场准备机具药品材料进场、水处理吸附污水、污泥固化、侯凝井场污染物清理固化固化池表面覆土平整施工场面清理验收、工作退场11.2 施工进度说明本工程分为两个阶段，第一阶段为清理、培训、准备阶段，工期紧，工作任务重。进场准备需要两天时间才能完成。第二阶段为固化处

20、理阶段，在施工过程中，必须进行交叉作业，一组民工完成一项工工作后，整个施工还在进行中，该组还得协助其他组的工作，几个小时之间需协同作业。在施工期间，因下雨或停电等客观原因造成停工后，项目负责人需及时调整人员安排，必要时，应采取加班措施，但在晚上12点以后，必须停止施工，避免扰民。（1）给排水施工给水施工用水采用自备方式进行供水，经处理合格后的污水可以回用作为施工用水。施工排水施工过程中禁止外排外泄污水。（2）施工用电本项目的施工用电，可采用自备发电机供电。（3）施工消防施工队配备一名专职消防安全员进行巡查； 每个工作组配备2台干粉灭火器作消防用。（1）现场废弃钻井液取样 为保证取样均匀，具有代

21、表性，我们采用了“米”字型取样法，分四处对循环池内深度1米的废弃钻井液进行取样。 （2）对样品进行化验分析 我们对取回的样品进行分析化验，首先测量出样品的比重、PH值，计算出平均值。依照用量对照表决定固化剂的最佳用量（避免药 品的过度使用对环境造成危害和增加成本）。取精确数量的固化剂与样品均匀混合，进行破胶试验。 （3）固化剂用量的计算 按照配方对比表和实验数据，计算出每方钻井液需要添加的固化剂用量。然后，根据实际测量的废弃钻井液数量乘以单位用量，来确定该井废弃钻井液所需固化剂的准确数量。 （4）对废弃钻井液破胶处理 依照计算出的固化剂用量，加入钻井液池中，均匀搅拌。破胶处理后，钻井液将会分成

22、上层污水和下层的浓缩污泥。 （5）废弃钻井液分层后处理 废弃钻井液分层后，根据实际情况将上层较多的清液用污水泵抽走。然后用挖掘机在池中挖一个或多个坑，使池中其它地方的污水尽量流到坑里，再用污水泵把坑中的污水抽走处理。收集到的污水被工程车辆运往废水处理厂处理。 通过对下层沉淀物的取样分析，决定配比的水泥、石灰、粉煤灰配比方案和用量，对其进行固化处理。 固化施工按顺序分块固化，先用挖掘机把废钻井液池内的废弃钻井液均匀搅拌，然后按照一定用量加入固化剂（水泥、石灰、粉煤灰混合物），利用搅拌机械（挖掘机等）混合均匀，侯凝固化。如下图所示： 固化7天后，内部结晶体构造的转变也趋于结束，物理化学变化趋于完成

23、，固化物的强度也可以达到固体污染物工程处理的要求。故一般经过7天固化后，固化体浸出液总是可以达标。 （6）覆土还耕固化处理结束后，取样化验，以验证是否达到国家标准，然后向固化后的废钻井液池放入种植土，用推土机推平。 （7）工程验收覆土后，无害化处理施工完成。1. 配料，用料严格依照设计配方。2. 固化时，将药品均匀撒入泥浆池内，从上至下反复搅拌，确保其混合均匀。 3. 平整井场时，覆土厚度大于40厘米。 1. 所用药品在配制过程中，必须有防扬散措施，施工后井场不得有遗漏药品。2. 固化后，泥浆池四周必须打围堰，以免溢池。 1.固化前，清理泥浆池内污水。2. 固化时，将岩屑散开，调整泥浆液面，使

24、其低于地面50厘米。本项目部成立安全生产管理小组，全面负责施工全过程的安全管理，项目经理亲自抓安全生产。工程开工前，对所有入场施工人员进行安全教育，提出安全施工要求，在施工中要严格落实安全生产的各项规章制度和安全措施，每个施工人员要牢固树立安全生产意识，严格执行各项安全技术操作规程，要坚持班前讲话，做好安全记录，做到安全生产文明施工。施工安全管理小组组长张巨荣副组长王少波成员徐进稳 钟辉 田科为了认真贯彻“HSE”管理体系及“安全第一、预防为主”的安全生产方针、落实“安全为生产、生产必须安全”原则及各项规章制度，狠抓“三违”杜绝各类事故的发生。加强施工组织领导，认真学习贯彻“HSE”以及油气区动火的要求和各项安全规范、贯彻落实国家关于安全生产和劳动保护方针、政策、改善职工劳动条件，促进安全生产。本工程设专职安全员一名，安全员要切实负起责任，坚守岗位，每道工序前必须进行安全检查，发现隐患应及时查清原因，及时整改，坚决杜绝不安全事故的