废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置及工艺

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置及工艺。

背景技术

废弃水基钻井泥浆压滤液是在石油钻井过程中废弃的水基钻井泥浆干化过程中产生的废液。压滤液是一种集泥浆、水、分散剂、油类等物质的混合污染物，其色度高，浊度高，有机物含量高，且含有重金属和各种化学处理剂。这种工业废水具有浓度高、污染大、难降解等特点。此工业废水直接或间接地进入土壤，会改变土壤的结构，造成土壤生态环境的变化，包括物理性质和化学性质的改变、土壤沙化、肥力降低、土壤酸碱化，需对其进行无害化处理。

弃钻井泥浆压滤液处理主要存在化学法处理成本高，生化难度大且占地面积大等因素制约，且由于其成分复杂多样，尤其是压滤液含盐量过高且不稳定，对微生物生长具有较强的抑制作用，很难实现连续生化处理，严重影响了生物法在压滤液处理中的应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置及工艺。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置，包括废水脱盐处理池，还包括：

培育池，所述培育池通过设置有阀门的管道与废水脱盐处理池相连，用于培育好氧耐盐菌团；

搅拌机构，所述搅拌机构设置在培育池内，用于搅拌混合培育池内的溶液；

加料管，所述加料管与搅拌机构相连，用于向培育池内添加耐受液或营养液；以及

匀液组件，所述匀液组件设置在搅拌机构上，用于将加料管中的液体均匀散落在培育池内。

优选的，所述搅拌机构包括固设在培育池顶部的安装板、固设在安装板上的支座、设置在支座上的驱动电机、与驱动电机输出端相连的主动齿轮、转动设置在安装板上的旋转杆、设置在旋转杆上且与主动齿轮啮合的从动齿轮以及均匀设置在旋转杆上的若干搅拌架。

优选的，所述旋转杆包括转动连接在安装板和培育池之间的转动管以及滑动连接在转动管外侧的套管，所述加料管置于转动管内，所述搅拌架固设在套管上。

优选的，所述匀液组件包括转动设置在搅拌架和套管之间的往复丝杆、固设在往复丝杆远离套管一端的从动锥齿轮、设置在培育池内且与从动锥齿轮啮合的锥齿轮环、与往复丝杆螺纹连接的套筒以及设置在套筒上且与加料管相连的喷头，所述锥齿轮环通过滑块上下滑动的设置在培育池内壁上，所述锥齿轮环上开设有环形槽，所述环形槽内滑动连接有L形板，所述L形板与往复丝杆转动相连。

优选的，所述加料管包括设置在转动管内的主管体以及与主管体连通的若干分管体，所述分管体远离主管体的一端穿过套管并与喷头相连，所述分管体置于套管外侧的管体缠绕在往复丝杆上。

优选的，所述套筒的上下两侧均固设有支板，每个所述支板上转动连接有转动轴，所述转动轴上设置有若干搅拌杆，所述转动轴上还设置有活动齿轮，所述搅拌架上设置有与活动齿轮啮合的齿条板。

优选的，所述套管的底部设置有受力块，所述受力块的底部开设有挤压斜面，所述培育池内壁固设有与挤压斜面活动相抵的顶杆，所述套管上开设有导向槽，所述转动管外壁固设有滑动连接在导向槽内的导向条。

优选的，所述转动管上固设有与套管滑动设置的活塞板，所述活塞板与套管内壁之间设置有弹性元件，所述套管的顶部设置有进气阀，所述套管上还固设有排气管，所述排气管内设置有出气阀，所述排气管上开设有均匀分布的排气孔。

优选的，所述废水脱盐处理池包括内置生物膜温床的好氧池、与好氧池通过管路连接的一沉池以及与一沉池通过管路连接的二沉池，所述二沉池内设置有cod水质自动检测元件，所述培育池外侧设置有用于捕捉好氧池内好氧耐盐菌团的自动捕捉设备。

一种废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理工艺，包括废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置，包括以下步骤：

S1：压滤液进入好氧池内，好氧池内的微生物耐盐菌团对废水中的污染物进行生化处理，处理后的废水依次经过一沉池和二沉池处理后排出；

S2：在二沉池内设置有cod水质自动检测元件，每两小时对二沉池内的水质及实时水温、盐度进行监控，当检测到二沉池内cod低于350ppm时，培育池自动捕捉设备开启并捕获好氧池中的耐盐菌团50m³，随后将耐盐菌团置于培育池中；

S3：在培育池加入适量的水，再定期通过加料管向培育池内添加耐受液和营养液，同时启动搅拌机构搅拌，促进菌种的生长和提高菌种的耐盐性；

S4：当二沉池中cod超过450-500ppm，则将培育池中培育好的部分菌种投放回好氧池，使其在好氧池的生物膜温床上继续繁殖以吸收压滤液中的盐；

S5：循环执行S3-S4直到压滤液处理完成。

与现有技术相比，本发明提供了废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置及工艺，具备以下有益效果：

1、该废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置及工艺，通过培育池连接的自动捕捉设备对好氧池内的好氧耐盐菌团进行捕捉培育，使驯化培育后的菌团可以处理盐浓度过高的压滤液，使压滤液可连续进行生化处理，提高压滤液处理效果和处理效率。

2、该废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置及工艺，通过在培育池内设置搅拌机构，可使加料管添加在培育池内的耐受液或营养液快速与培育池内的菌团混合均匀，加快培育池内菌团的培育速度和培育效果，从而提高压滤液的整体处理效率和处理效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

图3为本发明的图2中A部局部放大结构示意图；

图4为本发明的图2中B部局部放大结构示意图；

图5为本发明的搅拌机构的结构示意图；

图6为本发明的搅拌架的结构示意图；

图7为本发明的锥齿轮环与往复丝杆的连接结构示意图；

图8为本发明的工艺流程图。

图中：1、废水脱盐处理池；101、好氧池；102、一沉池；103、二沉池；2、培育池；201、管道；3、搅拌机构；301、安装板；302、支座；303、驱动电机；304、主动齿轮；305、旋转杆；3051、转动管；3052、套管；306、从动齿轮；307、搅拌架；3071、齿条板；4、加料管；401、主管体；402、分管体；5、锥齿轮环；501、从动锥齿轮；502、环形槽；5021、L形板；6、往复丝杆；601、套筒；6011、喷头；6012、支板；7、转动轴；701、搅拌杆；702、活动齿轮；8、受力块；801、顶杆；9、导向槽；901、导向条；10、活塞板；1001、弹性元件；11、进气阀；12、排气管；121、排气孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：参照图1、图2、图3、图4、图5和图6，废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置，包括废水脱盐处理池1，还包括：

培育池2，培育池2通过设置有阀门的管道201与废水脱盐处理池1相连，用于培育好氧耐盐菌团；

搅拌机构3，搅拌机构3设置在培育池2内，用于搅拌混合培育池2内的溶液；

加料管4，加料管4与搅拌机构3相连，用于向培育池2内添加耐受液或营养液；以及

匀液组件，匀液组件设置在搅拌机构3上，用于将加料管4中的液体均匀散落在培育池2内。

具体的，好氧耐盐菌团置于培育池2内对其进行培育工作，工作人员通过加料管4将耐受液或营养液逐渐添加在培育池2内，控制搅拌机构3运行，使搅拌机构3对耐受液或营养液进行搅拌，使其快速与菌团混合，匀液组件可使耐受液或营养液均匀散落在培育池2内，进一步提高与菌团混合的均匀性，加快培育池2内菌团的培育速度和培育效果，驯化培育后的菌团通过管道201进入废水脱盐处理池1，使驯化培育后的菌团可以处理盐浓度过高的压滤液，使压滤液可连续进行生化处理，提高压滤液处理效果和处理效率。

参照图1、图2和图5，作为本发明优选的技术方案，搅拌机构3包括固设在培育池2顶部的安装板301、固设在安装板301上的支座302、设置在支座302上的驱动电机303、与驱动电机303输出端相连的主动齿轮304、转动设置在安装板301上的旋转杆305、设置在旋转杆305上且与主动齿轮304啮合的从动齿轮306以及均匀设置在旋转杆305上的若干搅拌架307；具体的，搅拌机构3运行时，通过控制驱动电机303运行，使驱动电机303的输出端带动主动齿轮304旋转，主动齿轮304与旋转杆305上的从动齿轮306啮合传动，从动齿轮306带动旋转杆305在培育池2内转动，旋转杆305带动搅拌架307同步旋转，使菌团与进入培育池2内的耐受液或营养液进行搅拌混合。

参照图1、图2、图3、图4和图5，作为本发明优选的技术方案，旋转杆305包括转动连接在安装板301和培育池2之间的转动管3051以及滑动连接在转动管3051外侧的套管3052，加料管4置于转动管3051内，搅拌架307固设在套管3052上。

进一步的，套管3052的底部设置有受力块8，受力块8的底部开设有挤压斜面，培育池2内壁固设有与挤压斜面活动相抵的顶杆801，套管3052上开设有导向槽9，转动管3051外壁固设有滑动连接在导向槽9内的导向条901。

具体的，旋转杆305转动时，即转动管3051通过导向条901带动套管3052旋转，套管3052带动外侧的搅拌架307转动，套管3052随转动管3051旋转过程中，套管3052底部的受力块8与固设在培育池2底部的顶杆801相抵，随着套管3052底部挤压斜面的转动，从而使套管3052在转动管3051外侧上下往复移动，使套管3052带动搅拌架307旋转过程中上下移动，从而提高搅拌架307的搅拌范围，防止出现搅拌死角，使耐受液或营养液与菌团充分混合。

参照图2、图3、图4、图5和图6，作为本发明优选的技术方案，匀液组件包括转动设置在搅拌架307和套管3052之间的往复丝杆6、固设在往复丝杆6远离套管3052一端的从动锥齿轮501、设置在培育池2内且与从动锥齿轮501啮合的锥齿轮环5、与往复丝杆6螺纹连接的套筒601以及设置在套筒601上且与加料管4相连的喷头6011，锥齿轮环5通过滑块上下滑动的设置在培育池2内壁上，锥齿轮环5上开设有环形槽502，环形槽502内滑动连接有L形板5021，L形板5021与往复丝杆6转动相连。

进一步的，加料管4包括设置在转动管3051内的主管体401以及与主管体401连通的若干分管体402，分管体402远离主管体401的一端穿过套管3052并与喷头6011相连，分管体402置于套管3052外侧的管体缠绕在往复丝杆6上。

具体的，在旋转杆305带动搅拌架307在培育池2内进行搅拌工作时，搅拌架307的旋转会带动往复丝杆6以旋转杆305为中心公转，且在此过程中，往复丝杆6上的从动锥齿轮501与培育池2内的锥齿轮环5啮合传动，使得往复丝杆6公转的同时自转，套筒601在往复丝杆6上带动喷头6011往复移动，使通过主管体401进入的耐受液或营养液通过多个分管体402分散到每个喷头6011上，且喷头6011横向往复移动的过程中随套管3052上下往复移动，使耐受液或营养液均匀散落在培育池2内，防止耐受液或营养液集中排放至一处，从而有效提高菌团的培育效果和培育效率；需要说明的是，分管体402置于套管3052外侧的管体缠绕在往复丝杆6上，可随套筒601在往复丝杆6上的移动而自动伸缩，避免分管体402因套筒601的移动而随意摆放在培育池2内，影响搅拌机构3的搅拌工作。

参照图2、图5和图6，作为本发明优选的技术方案，套筒601的上下两侧均固设有支板6012，每个支板6012上转动连接有转动轴7，转动轴7上设置有若干搅拌杆701，转动轴7上还设置有活动齿轮702，搅拌架307上设置有与活动齿轮702啮合的齿条板3071；具体的，套筒601在往复丝杆6外侧往复移动时，套筒601通过支板6012带动转动轴7横向移动，转动轴7移动时外侧的活动齿轮702与搅拌架307上的齿条板3071啮合传动，转动轴7外侧的搅拌杆701对培育池2内的溶液搅拌混合，由于套筒601上侧和下侧的转动轴7相向转动，使得套筒601上下两侧的溶液形成对流的效果，进一步提高培育池2内耐受液或营养液与菌团的混合效果，提高菌团的培育效果和培育效率。

参照图1、图2、图3、图5和图7，作为本发明优选的技术方案，转动管3051上固设有与套管3052滑动设置的活塞板10，活塞板10与套管3052内壁之间设置有弹性元件1001，套管3052的顶部设置有进气阀11，套管3052上还固设有排气管12，排气管12内设置有出气阀，排气管12上开设有均匀分布的排气孔121；具体的，套管3052随转动管3051旋转过程中，套管3052底部的受力块8斜面的底端与固设在培育池2底部的顶杆801相抵受力上移，套管3052相对转动管3051上移，活塞板10上侧与转动管3051之间的腔体呈负压，通过进气阀11抽取外界的空气，随着套管3052底部挤压斜面的转动，受力块8斜面的高端与顶杆801相抵，套管3052复位下移，活塞板10对套管3052腔体中抽取的空气通过排气管12的排气孔121排向培育池2内的溶液中，为好氧耐盐菌团的培育提高必要的氧气，保证耐盐菌团的培育效果；而在套管3052上下移动期间，搅拌架307以及从动锥齿轮501同步上下移动，从动锥齿轮501连接的往复丝杆6通过L形板5021带动锥齿轮环5在培育池2内壁上下滑动，保持锥齿轮环5与从动锥齿轮501的啮合。

参照图1和图8，作为本发明优选的技术方案，废水脱盐处理池1包括内置生物膜温床的好氧池101、与好氧池101通过管路连接的一沉池102以及与一沉池102通过管路连接的二沉池103，二沉池103内设置有cod水质自动检测元件，培育池2外侧设置有用于捕捉好氧池101内好氧耐盐菌团的自动捕捉设备；具体的，二沉池103内的cod水质自动检测元件每两小时对二沉池103内处理后的水质及实时水温、盐度进行监控，当检测到二沉池103内cod低于350ppm时，培育池2自动捕捉设备开启并捕获好氧池101中的耐盐菌团50m³，随后将耐盐菌团置于培育池2中，通过加料管4对培育池2内菌种生存水质逐渐添加耐受液或营养液，通过不断驯化提高菌团耐受力，培育出耐盐度更好的菌种，最后再通过cod水质自动检测元件检测二沉池103中的水质，若二沉池103中cod超过450-500ppm，则将培育池2中培育好的菌种按比例投放回好氧池101，使其在好氧池101的生物膜温床上继续繁殖从而提高处理能力，使处理后的水质达标，驯化培育后的菌团可以处理盐浓度超过17000ppm的压滤液。使得本申请在处理压滤液方面填补了压滤液不可连续生化的空白。需要说明的是，本申请中的自动捕捉设备、水质自动检测元件、耐盐菌团、耐受液和营养液均采用现有技术，耐盐菌团是指在高盐环境中能快速生成吸取盐分的微生物，耐受液是用于提高耐盐菌团吸盐能力的化学物质，营养液是促进耐盐菌团生长的化学物质。

本发明还公开了一种废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理工艺，包括废弃水基钻井泥浆压滤液连续生化处理装置，包括以下步骤：

S1：压滤液进入好氧池101内，好氧池101内的微生物耐盐菌团对废水中的污染物进行生化处理，处理后的废水依次经过一沉池102和二沉池103处理后排出；

S2：在二沉池103内设置有cod水质自动检测元件，每两小时对二沉池103内的水质及实时水温、盐度进行监控，当检测到二沉池103内cod低于350ppm时，培育池2自动捕捉设备开启并捕获好氧池101中的耐盐菌团50m³，随后将耐盐菌团置于培育池2中；

S3：在培育池2加入适量的水，再定期通过加料管4向培育池2添加耐受液和营养液，同时启动搅拌机构3搅拌，促进菌种的生长和提高菌种的耐盐性；

S4：当二沉池103中cod超过450-500ppm，则将培育池2中培育好的部分菌种投放回好氧池101，使其在好氧池101的生物膜温床上继续繁殖以吸收压滤液中的盐；

S5：循环执行S3-S4直到压滤液处理完成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。