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文档简介
演示文稿钻井液废弃物当前1页,总共64页。(优选)钻井液废弃物当前2页,总共64页。提纲一、钻井液废弃物概述二、钻井液环评项目三、钻井废弃物处理方法四、环保钻井液当前3页,总共64页。一钻井液废弃物概述1.1钻井废弃物来源及组成来源伴随钻井液而废弃的钻井液原料、各种处理剂钻进时混入的油、钻屑、水等设备冲洗水等成分有机物、烃类、无机盐、粘土颗粒、钻屑、加重材料当前4页,总共64页。有害因素油类、化学需氧量、生物需氧量、色度、悬浮物、pH、挥发酚、重金属、硫化物等石油类主要来源于钻井设备的清洗过程COD和色度主要来源于有机质及其分解产物悬浮物主要来源于膨润土颗粒1.2钻井废弃物的危害污染环境、损害生物一钻井液废弃物概述当前5页,总共64页。1.3钻井废弃物的特点废液废液特点色度高pH高COD含量高体系稳定悬浮固相含量高重金属离子含量高一钻井液废弃物概述当前6页,总共64页。1.2钻井废弃物的特点固体废弃物特点组成复杂体系稳定污染指标高处理难度大易二次污染固弃物一钻井液废弃物概述当前7页,总共64页。二钻井液环评项目2.1环评依据水环境质量标准GB3838-2002地表水环境质量标准GB/T14848-1993地下水质量标准GB5084-92农田灌溉水质标准GB11607-89渔业水质标准GB12941-91景观娱乐用水水质标准GB3097-1997海水水质标准土壤环境质量标准GB15618-1995土壤环境质量标准当前8页,总共64页。二钻井液环评项目2.1环评依据水污染物排放控制标准GB8978-1996《污水综合排放标准》GB4914-85《海洋石油开发工业含油污水排放标准》GB18486-2001《污水海洋处置工程污染控制标准》
当前9页,总共64页。二钻井液环评项目2.1环评依据与固体废物相关的污染控制标准
GB5085.1~3-1996《危险废物浸出毒性鉴别标准》GB18597-2001《危险废物贮存污染控制标准》GB18598-2001《危险废物填埋污染控制标准》GB18484-2000《危险废物焚烧控制标准》GB18599-2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB8173-87《农用粉煤灰中污染物控制标准》GB4284-84《农用污泥中污染物控制标准》
当前10页,总共64页。国家四项海洋标准
GB18420.1-2001《海洋石油勘探开发污染物生物毒性分级》GB/T18420.2-2001《海洋石油勘探开发污染物生物毒性检验方法》GB18421-2001《海洋生物质量》GB18668-2002《海洋沉积物质量》
二钻井液环评项目2.1环评依据当前11页,总共64页。国际和国外组织(如ISO、API)在其石油天然气开采业标准体系中,都含有环境保护专业的标准,包括大量的单项标准。API标准中约有15%的标准为专项环保标准,另外约20%的标准涉及到污染预防与控制。国际上大部分国家都有系统的石油天然气开采污染物排放控制标准,如美国、英国、加拿大、尼日利亚等,这些标准在制订过程中,由于有石油公司的广泛参与,标准主要是基于最佳实用技术而制订的,具有显著的行业特点和地区特点,有些还有明确的工艺技术要求,便于执行、检查和评估。
2.1环评依据二钻井液环评项目当前12页,总共64页。主要参考标准及规范《土壤环境质量标准》《危险废物鉴别标准》《一般工业固体废弃物的贮存与填埋污染物控制指标》《农用污泥中污染物控制标准》《农用粉煤灰污染物控制标准》《污水综合排放标准》美国、英国、加拿大和澳大利亚等国外钻井废物管理规定和管理指南2.1环评依据二钻井液环评项目当前13页,总共64页。二钻井液环评项目2.2环评项目项目测试方法参考标准铅(Pb)分光光度法GB3257-11-82镉(Cd)分光光度法GB3257-11-82汞(Hg)原子荧光光度法GB5750-85砷(As)原子荧光光度法GB8538-33-87总铬、六价铬(TCr、Cr6+)二苯碳酰二肼比色法GB7466-87氟化物(F)氟试剂比色法GB7483-87化学需氧量(CODCr)重铬酸法GB11914-89生物需氧量(BOD5)稀释与接种法GB7488-87悬浮物(SS)重量法GB10911-89色度稀释法GB11903-89pH值玻璃点击法GB6920-86油石油醚萃取重量法SY2985-84生物毒性发光细菌法GB/T15441-1994当前14页,总共64页。2.3环评指标第一类污染物允许浓度(mg/L)第二类污染物允许浓度(mg/L)铅(Pb)1.0化学需氧量(CODCr)150镉(Cd)0.10生物需氧量(BOD5)30汞(Hg)0.05悬浮物(SS)150砷(As)0.50色度80总铬(TCr)1.50pH值6~9六价铬(Cr6+)0.50石油类10氟化物(F)10污水综合排放标准(GB8978--1996)二钻井液环评项目当前15页,总共64页。2.3环评指标Y=BOD5/CODCr(%)Y≥2515≤Y<255≤Y<15Y<5生物降解性容易较易较难难钻井液添加剂生物降解性评价标准二钻井液环评项目当前16页,总共64页。2.3环评指标测试方法剧毒高毒中毒微毒无毒排放限制发光细菌法EC50<11~102102~103103~104>104>3×104钻井液添加剂及完钻井废弃物生物毒性评价标准二钻井液环评项目当前17页,总共64页。二钻井液环评项目2.3环评指标项目最高允许含量烃类含油添加剂及体系1.0%不含油添加剂及体系3000mg/kgpH6~9钻完井液废弃物烃类评价标准当前18页,总共64页。固弃物中重金属评价标准项目最高允许含量(mg/kg)酸性介质中(pH<6.5)中性和碱性介质中(pH≥6.5)Cd520Hg515Pb3001000Cr6001000As75752.3环评指标二钻井液环评项目当前19页,总共64页。三钻井废弃物处理方法废弃物收集模块固液分离固化模块3.1处理模块当前20页,总共64页。类别指标内容物理性水质指标水温、色度、臭味、固体含量、泡沫等固体物质按存在形态的不同可分为悬浮的、胶体的和溶解的三种化学性水质指标无机物指标:pH、碱度、植物营养素(N、P)重金属离子、无机盐等;有机物指标:总需氧量(TOD)、溶解氧(DO)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、总有机碳量(TOC)等生物学水质指标总大肠菌群数、病毒、细菌总数等3.2废液处理水质指标三钻井废弃物处理方法当前21页,总共64页。三钻井废弃物处理方法3.2废液处理
物理净化:水体中的污染物通过稀释、混合、沉淀于挥发,是浓度降低,但总量不减。化学净化:污染物通过氧化还原、酸碱反应、分解合成、吸附凝聚等过程使存在形态发生变化,浓度降低,但总量不减生物化学净化:污染物通过水生生物特别是微生物的生命活动,使其存在形态发生变化,有机物无机化、有害物无害化,从而使污染物的浓度降低、总量减少。当前22页,总共64页。废水处理方法处理原理具体方法物理处理法利用物理作用来分离废水中呈悬浮状态的污染物质筛滤法、沉淀法、气浮法、蒸发浓缩法、离心分离法、超滤法、反渗透法化学处理法利用化学反应的作用来处理水中溶解性的污染物或胶体物质中和法、氧化还原法、混凝法、电解法、吹脱法、萃取法、吸附法、离子交换法、电渗析法生物处理法利用微生物的作用,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被分解和生物利用好氧生物处理(活性污泥法、生物膜法、生物氧化塘、湿地及土壤处理等)和厌氧生物处理。3.2废液处理废水处理方法(按处理原理分类)三钻井废弃物处理方法当前23页,总共64页。三钻井废弃物处理方法浮渣污泥回用排放预处理电絮凝浮选过滤污水电絮凝浮选法利用电化学原理,通过电絮凝浮选装置,在钻井废水中通入直流电,利用可溶性阳极(如Al、Fe)电解后产生的氢氧化物起絮凝作用。然后通过絮凝剂和气泡的吸附、电中和作用,使污染物絮凝沉降或上浮,达到分离和去除污染物的目的。该方法操作简单,无须另加絮凝剂,且易于自动化控制。缺点是处理成本高,并且需要经常更换电极。3.2废液处理当前24页,总共64页。絮凝-气浮-过滤法在钻井废水中加入浮选剂进行絮凝,然后在气浮池中通过空气压缩释放产生的微小气泡将絮凝物携带上浮,再将分离水经过砂滤和活性炭吸附,达到净化的目的。絮凝-气浮-过滤工艺简单、效率高、处理水质较好,但处理费用较高,且气浮方式各具优缺点。一般需根据处理量、水质特点和要求等方面综合进行选择。污水污泥(废油)絮凝剂反应罐气浮分离器砂滤器活性炭吸附溶气塔出水3.2废液处理三钻井废弃物处理方法当前25页,总共64页。排放污水滤饼填埋机械过滤减压装置机械过滤法机械过滤法是以聚酯纤维物作为过滤材料,在减压条件下过滤钻井废水,待滤饼干化后再进行填埋。这是一种先进的钻井废水处理工艺,具有操作简便和处理后水质好等特点。但对过滤材料的要求严格,目前仍属于研究和试用阶段。
3.2废液处理三钻井废弃物处理方法当前26页,总共64页。浓盐水污水纯净水滤饼填埋机械过滤油水分离过滤吸附反渗透油类过滤-吸附-反渗透法过滤-吸附-反渗透法通过污水池中的过滤器进行分离,然后通过油水分离器及吸附装置分离出油类,再利用反渗透装置处理后可获得洁净的水流。该方法处理效果好,出水水质甚至可达到饮用标准。但由于处理成本昂贵,应用受到了限制。3.2废液处理三钻井废弃物处理方法当前27页,总共64页。污水絮凝剂絮凝剂回用排放混合离心沉淀混凝沉淀化学絮凝-强化固液分离法化学絮凝-强化固液分离法是目前国内外钻井废水处理中最普遍使用的一种方法。该法将化学絮凝和强化固液分离结合起来,可显著提高絮凝质量、絮体密度及结合强度。该法相应的工艺技术最成熟,因此被广泛应用。
3.2废液处理三钻井废弃物处理方法当前28页,总共64页。有机污泥钻井废水(搅拌或滚动式负压加热)反相破乳剂絮凝剂Fenton试剂水负压热力法研选反相破乳剂和无机高分子絮凝剂,并借鉴海水淡化工艺特点,在此基础上提出了破乳-絮凝-深度氧化(可选)一锅法负压热力法的治理研究方案。
3.2废液处理三钻井废弃物处理方法当前29页,总共64页。3.3废固处理方法微生物处理选育具有高效降解能力的微生物复合菌群,通过微生物在废弃物中原位生长繁殖,经过复杂的生物、化学过程,对废弃物的有害成分降解转化,使其脱毒、脱胶、脱盐碱、脱水,达到无害化处理。优点:不增加其它物质,降解后环保效果好。缺点:时间长、菌种不具有广谱性。三钻井废弃物处理方法当前30页,总共64页。物理-化学脱附添加合适类型的化学处理剂将固体废弃物中的有机质、油等脱附下来。优点:理论上能够脱附所有有害物质缺点:每一口钻井的泥浆成份相当复杂,不同时段所产生的污泥必须及时有针对性的配置化学药剂(混凝剂、絮凝剂)等来处理,现场实际操作难度很大。3.3废固处理方法三钻井废弃物处理方法当前31页,总共64页。固化适当使用固化剂,将固相污染物相对稳定的固定在固化体中,降低固化体的沥滤性和迁移作用,并对固化体进行转移,或在固化体上直接覆土还耕造林等。①固化物抗压强度测试——能够按照相关规定,符合标准;②固化物侵蚀后水质检测——能够按照相关规定,符合标准;③污水水质分析——污水蒸发或回收利用。优点:适用范围广缺点:只是延缓了污染环境的时间而已,并没有彻底解决污染问题。二次污染3.3废固处理方法三钻井废弃物处理方法当前32页,总共64页。热处理:焚烧、电磁波处理、蒸馏脱液---干燥----热解电磁波处理利用光波、电磁波和微波的综合热效应,可对固废中的有机质、油等实现降解、气化、分离。优点:外加药剂少缺点:电磁污染3.3废固处理方法三钻井废弃物处理方法当前33页,总共64页。物理吸收法(类似脱硫工艺):如LERT技术在尽量脱液的固废中加入有机化合物为溶剂,在高压、低温下油溶解于溶剂内,使固废物“甜化”并与溶剂分离。吸收油的溶剂在另一塔器内,改变工艺条件(加热、降压、汽提等)释放油,使溶剂恢复吸收能力,使脱油过程循环持续进行。物理溶剂再生时所需的加热量较少。
3.3废固处理方法三钻井废弃物处理方法当前34页,总共64页。三钻井废弃物处理方法当前35页,总共64页。焚烧:焚烧处理方法,能使废固的全部有机物质、病原体等氧化、热解,彻底破坏,是最彻底的减容化、无害化和资源化的处理方法。缺点:常规污泥垃圾焚烧处理设备有鼓泡式流化床、循环流化床、回转焚烧炉,都是要有固定场地、固定污泥垃圾特性、固定大容量垃圾及大吨位的焚烧设备,并且不能防止焚烧过程中各种有害物质的产生,因此根本不适用钻井污泥处理处置方式。高温热解钻井污泥技术是一种高温热解处理技术,使污泥的全部有机质、病原体等物质在高温下氧化、热解并被彻底破坏,并能有效防止有毒有害物质的产生。三钻井废弃物处理方法当前36页,总共64页。工艺流程一:污泥干燥离心脱水(油)器
该工艺流程采用核心设备为离心脱水(油)器,该设备可脱去绝大部分水(油),其中水(油)含量可降到较低水平,回收物可重复利用。三钻井废弃物处理方法当前37页,总共64页。
工艺流程二:污泥热解
该工艺流程采用核心设备为高温旋转窑。能够高温裂解废弃物,分离回收重晶石,处理钻屑油含量可降至0.01mg/g水平,热解固废物能够进一步变废为宝处理,具有较大经济效益。三钻井废弃物处理方法当前38页,总共64页。二噁英生成的“三T”条件:温度:350-700℃时间:>2秒涡流度:趋于静止二噁英的防止、消除“三T+1”原则:温度:>800℃时间:<2秒涡流度:大涡流度空气过量系数二噁英生成机理与防止、消除三钻井废弃物处理方法当前39页,总共64页。
旋转窑的密封良好,且负压运行,保证了有害气体不会外泄。整个旋转窑的区域功能分明,废气在旋转窑350-700℃工区中滞留时间远小于2秒,且处于高速旋转大涡流状态,从源头避免二噁英生成。烘干区脱水区干燥区热解区热解工艺避免二噁英生成三钻井废弃物处理方法当前40页,总共64页。
工艺流程三:烟气处理该工艺流程采用核心设备为二燃室,二燃室前段温度控制在850~1000℃,强烈的气体混合使得烟气中未完全燃烧物完全燃烧。石灰粉和活性炭粘附在布袋除尘器表面上进一步消除二噁英和酸性物。最后采用石灰浆对烟气进行喷淋喷雾,在继续降温的同时把烟气中所有酸性气体SO2、HCl、HF、Cl₂等迅速消除,排放的尾气完全满足国家环保要求,并达到欧盟排放二级标准。三钻井废弃物处理方法当前41页,总共64页。
工艺流程四:废水处理废水处理装置三钻井废弃物处理方法当前42页,总共64页。陕西榆林煤化工污泥热解现场三钻井废弃物处理方法当前43页,总共64页。南通江跃化工公司污泥热解现场三钻井废弃物处理方法当前44页,总共64页。江苏奥立危险废物回转式焚烧炉三钻井废弃物处理方法当前45页,总共64页。处理技术优点缺点生物处理能耗低、成本低、最终产物为CO2、H2O,等,无二次污染周期长,对环烷烃、杂环类处理效果差,对温度、湿度等环境条件要求极高填埋、固化工艺简单占地面积大,污染被转移,可能污染地下水,后期隐患大焚烧工艺简单,固废处理彻底能耗高、烟气污染大化学脱附周期短,油类回收较好运行费用高(药剂),需根据不同泥浆配方更换药剂或比例,二次污染风险大高温裂解对原材料适应能力强,监控容易(温度),减容效果好,处理最彻底,处理效率高,资源化利用设备一次投入较大,相对能耗较高,需与其它方式配合才能除重金属3.3废固处理方法三钻井废弃物处理方法当前46页,总共64页。3.4重金属污染特点上述方法均不能将重金属减容,而只是将重金属转移或转化。毒性大、存在复杂,形态多变,不易被生物降解,易被生物所富集与累积。转移过程重金属污染物进入水体后由于水体中悬浮物的吸附作用,大部分从水相转移至悬浮物中随之迁移,当悬浮物负荷量超过其搬用能力时就逐步沉降下来,蓄积在沉积物中。当水环境条件等因素改变时,重金属又可能再次释放,重新进入水体中。水体中的各种物理、化学及生物反应,并且其中有些过程是可逆的。三钻井废弃物处理方法当前47页,总共64页。重金属的赋存形态
欧共体物质标准局BCR法:酸可提取态、可还原态、可氧化态及残渣态。化学相结合的程度:离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰水合氧化物结合态、有机一硫化物结合态、残渣态。可交换态的重金属在中性条件下最为活跃,最易被释放也最容易发生反应转化为其他形态,最易为生物所利用,毒性最强;铁锰氧化物态可在还原条件下释放;有机物结合态释放过程缓慢;残渣态的重金属与沉积物结合最牢固,用一般的提取方法不能提取出来,它的活性最小,只能通过漫长的分化过程释放。活性与毒性三钻井废弃物处理方法当前48页,总共64页。重金属在焚烧的过程中主要有两种迁移途径:一种是被固定在残渣中,另外一种是随着飞灰扩散到大气中。重金属元素的挥发难以程度:沸点低,饱和蒸汽压大的易挥发,金属的熔沸点和饱和蒸汽压可查阅戴永年院士编写的《有色金属真空冶金》,焚烧处理法中重金属问题三钻井废弃物处理方法当前49页,总共64页。四环保钻井液4.1环保型钻井液的基本要求不产生危险废物对人、畜无毒不抑制植物生长与发育污染物容易快速从环境中消除,生态影响小4.2应对策略研选环保处理剂,从源头控制污染物的产生根据钻井液环评项目及指标范围,优选环保参数可控的现有处理剂,降低现有钻井液体系对环境伤害程度,达到现行的排放标准。当前50页,总共64页。4.3常用处理剂环评四环保钻井液当前51页,总共64页。4.3常用处理剂环评四环保钻井液当前52页,总共64页。4.3常用处理剂环评当前53页,总共64页。4.3常用处理剂环评四环保钻井液当前54页,总共64页。4.3常用处理剂环评四环保钻井液当前55页,总共64页。4.3常用处理剂环评四环保钻井液当前56页,总共64页。4.3常用处理
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