[发明专利]废水、钻井废泥浆和发动机废气现场综合处理方法

说明书

技术领域  本发明涉及一种废水、钻井废泥浆和发动机废气现场综合处理方法，利用发动机余热为热源、发动机废气为载气，通过蒸发冷凝使废水净化，通过流化干燥回收废泥浆的有效成分，通过高温流化分解使废泥浆渣无害化，发动机废气同时得到净化、排气噪音降低。背景技术废水、钻井废泥浆和发动机废气处理是钻井现场必须解决的环保问题。现有技术

处理废水的方法主要是化学净化达标排放、处理废泥浆的方法是固化填埋或焚烧，处理发动机废气的方法目前主要是加消音器降噪。存在的主要问题是：受化学净化费用、能源消耗、工艺装置的操作管理、井场周边环境容量等因素的限制，上述将废水、废泥浆和发动机废气分别处理的方法成本高、并且遗留环境隐患。

发明内容  本发明公开一种以废治废利用循环冷却水余热多效蒸发处理废水、发动机废气余热流态化干燥及高温热分解处理废泥浆、同时去除废气有害物质并降低排气噪声的的集成方法。以一台功率为500kW的柴油发动机为例，至少可以同时处理废水900kg/h并使其中的90～95％以冷凝水形态回收、处理含固率10～40％的废泥浆260kg/h并使之分散成雾滴与200～380℃的发动机废气逆流接触传热传质最后在流化床内升温达到固相颗粒无害化或以超细粉体形态回收，同时发动机废气与流化床内颗粒及流化床上方雾滴进行动量热量和质量传递而降温、降噪并用废水洗涤去除有害物质，总的外加动力消耗不超过30kW。

本发明主要发明思想是：由三效降膜蒸发装置1、废水循环泵2、文丘里洗涤器3及连接管件完成废水蒸发冷凝回收和发动机废气洗涤的操作；三效降膜蒸发装置1由上至下分段为第三效、第二效和第一效，各效选用相同结构(见：朱家骅等编，《化工原理(上)》，科学出版社，2005，p.376)，废水在液柱推动下通过连接各效的管件自上而下流经各效降膜蒸发管内蒸发、蒸汽自下而上流经各效降膜管间冷凝、冷凝液自动回流收集，废水蒸发残液从第一效降膜加热段开设的出口进入废水循环泵2、加压后通过该泵的出口管路分支到三效降膜蒸发装置1顶部的废水进口和文丘里洗涤器3的喉部；80～110℃的热水通过第一效降膜加热段的冷却水进口与出口在管间循环释放热量使一部分70～95℃的废水发生一效蒸发、一效蒸汽在第二效降膜加热段管间冷凝放热使另一部分50～60℃的废水发生二效蒸发、二效蒸汽在第三效降膜加热段管间冷凝放热又使30～40℃的废水发生三效蒸发，从而使循环水余热净化废水变成冷凝水回流收集、能效达到0.8～0.9kg/1000kJ。

同时由流化床7、袋式收尘器8、尾气引风机9、文丘里洗涤器3、气液分离器4、废泥浆罐5、泥浆泵6及连接管件完成废泥浆流态化干燥回收超细泥浆粉或高温热分解以及尾气洗涤的操作，流化床7(结构见：朱家骅等编，《化工原理(上)》，科学出版社，2005，pp.218～222)下部开设废气进口、上部开设尾气与超细粉出口和泥浆喷雾进口、中部开设颗粒出口可以根据需要启闭，市售袋式收尘器8上部开设尾气出口、下部开设回收泥浆粉体的出口可以根据需要启闭，市售文丘里洗涤器3的上部开设尾气进口、下部与市售气液分离器4连接，尾气从气液分离器4顶部排放，市售尾气引风机9使发动机排气口压力保持在大气压上下波动不超过200Pa；利用200～380℃温度范围内排放的发动机废气为流化气，余热使在流化床7上部空间分散成100～200微米雾滴的废泥浆的水份蒸发后固形物涂布在床内100～120℃充分流化的坚硬颗粒表面干燥并碰撞磨细成10～20微米粒径超细粉随流化气一起流经袋式收尘器8而回收、或在床内升温到210～350℃使有机物分解达到无害化排放，废气余热处理含固率10～40％废泥浆的能效达到600～720kg/1000kW柴油发动机。废气通过袋式收尘器8由尾气引风机9送往文丘里洗涤器3用废水蒸发残液洗涤后排放，5～10％的洗涤液加入废泥浆处理。上述连续操作的过程同时去除了发动机废气所含大部分有害物质、排气噪音分贝降低50％。