一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统
技术领域
1.本实用新型属于废水处理技术领域，尤其涉及一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统。
背景技术：
2.在石油和天然气的勘探开发钻井过程中，钻井泥浆是提高钻井效率的重要保障，在钻井过程中有着支护井帮、提升岩屑、冷却钻头的作用，同时还起到润滑钻具、提高钻速、防止井塌方和井漏的作用，是保证钻井工作顺利进行必不可少的物质，钻井过程中产生的废弃泥浆在现场进行收集，然后由运泥车运到污泥脱水系统进行集中处理，压滤机出来的泥饼进行后续资源化处理，压滤过程产生的滤液中含有大量的有机污染物，codcr和nh
4-n浓度高，不能直接排放，需要进行处理，目前常用的处理工艺为物化方法，比如：混凝—沉淀—过滤工艺；微电解—芬顿—混凝—沉淀工艺；混凝—沉淀—臭氧工艺等。
3.不过随着环境污染日益严重，国家对环保的重视程度越来越高，传统的物化处理工艺已不能满足废水处理的需要，混凝—沉淀—过滤工艺只能去除废水中的悬浮物，对codcr去除效果不大，微电解—芬顿—混凝—沉淀工艺中codcr去除效果好，但一方面双氧水用量大，增加药剂成本，另一方面微电解—芬顿过程中产生的污泥为
危废，不能直接排放，需要进行单独处理，进一步增加处理成本，混凝—沉淀—臭氧工艺对悬浮物及色度去除效果良好，对codcr去除效果一般，同样不能达到排放标准。
4.而传统的生化处理工艺由于钻井泥浆废水含盐量高，微生物活性差，系统运行过程中容易出现活性污泥流失，导致出水水质变差等现象，另外活性污泥工艺在实际应用中也存在占地面积大，需要污泥回流，剩余污泥产量高，污泥处置费用大等问题，限制了其在油田钻井泥浆废水处理中的应用。
技术实现要素：
5.本实用新型要解决的主要技术问题是提供一种出水水质好，占地面积小，运行费用低的油田钻井泥浆废水处理系统。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，包括泥浆收集池，泥浆收集池的一侧依次设置有压滤机、调节池、水解酸化池、bfr反应池组、气浮机、清水池，气浮机的一侧设置有污泥浓缩池，污泥浓缩池内的上清液通过管道返回调节池，污泥浓缩池底部的污泥由第二污泥泵输送至泥浆收集池。
8.以下是本实用新型对上述技术方案的进一步优化：
9.bfr反应池组包括一级bfr反应池、二级bfr反应池和三级bfr反应池，水解酸化池、一级bfr反应池、二级bfr反应池和三级bfr反应池两两共壁。
10.进一步优化：泥浆收集池与压滤机之间设置有第一污泥泵，第一污泥泵的进水端与泥浆收集池连通，第一污泥泵的出水端与压滤机连通。
11.进一步优化：调节池内安装有立式搅拌机和提升泵，提升泵的出水端与水解酸化池连通。
12.进一步优化：水解酸化池内填充有立体弹性填料。
13.进一步优化：一级bfr反应池、二级bfr反应池和三级bfr反应池内均填充有悬浮填料。
14.进一步优化：一级bfr反应池、二级bfr反应池和三级bfr反应池的内部位于悬浮填料下方的位置处均安装有曝气装置，bfr反应池组的外部设置有风机，曝气装置通过供气管路与风机连通。
15.进一步优化：气浮机底部的排泥口和上部的浮渣排出口分别通过管路与污泥浓缩池连通。
16.进一步优化：气浮机的上方设置有加药系统。
17.进一步优化：水解酸化池的上部设置有溢流堰。
18.有益效果：
19.（1）本实用新型采用水解酸化+bfr工艺对油田泥浆废水进行处理，油田泥浆废水codcr浓度高，废水中的有机污染物主要为长链大分子有机物，可生化性差，同时为保证钻井效果，钻井过程中需要加入大量工业盐，因此废水含盐量比较高，普通生化工艺处理效果差，不能满足出水水质要求，而水解酸化工+bfr组合工艺，首先通过水解酸化将废水中难降解大分子有机物分解为断链小分子有机物，提高废水的可生化性，同时还能去除一部分codcr，经水解酸化处理后，废水进入bfr反应池，由于bfr工艺具有微生物浓度高、耐冲击负荷、耐低温、容易在填料表面形成优势菌种、污泥龄长、无需反冲洗、无污泥回流等优点，能够有效去除废水中的有机污染物；
20.（2）与物化工艺相比，具有投资成本低，运行费用少，运行管理方便等优点，与传统生化工艺相比，具有占地面积小，构筑物结构简单、劳动强度低，出水水质稳定等优点；
21.（3）整个工艺系统利用原有泥浆脱水系统，无需新增污泥处理系统，实现了污泥的资源化利用，不产生二次污染；
22.（4）该工艺采用多级bfr反应池，能够实现不同优势菌种的富集，大大提升对进水水质波动的耐受能力，提高处理效果，保证出水水质的稳定；
23.（5）bfr反应池中悬浮填料填充率高，由于填料比表面积大，因此填料完成挂膜后生物质浓度高，为普通活性污泥法的5~10倍，因此该系统耐低温效果要优于传统生化工艺，冬季出水水质保持稳定；
24.（6）bfr反应器池中悬浮填料在曝气条件下呈流化状态，与废水及空气能够充分接触，同时在填料的不断碰撞及水流紊动条件下将水中的大气泡分割为小气泡，增加气液接触面积，提高氧气利用率，因此能节省能耗，降低系统运行费用。
25.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例的整体结构框图；
27.图2为本实用新型实施例中水解酸化池和bfr反应池组的结构示意图。
28.图中：1-泥浆收集池；2-压滤机；3-调节池；4-水解酸化池；5-bfr反应池组；501-一
级bfr反应池；502-二级bfr反应池；503-三级bfr反应池；6-气浮机；7-清水池；8-污泥浓缩池；9-风机；10-加药系统；11-第一污泥泵；12-第二污泥泵；13-提升泵；14-立体弹性填料；15-悬浮填料；16-曝气装置；17-供气管路；18-溢流堰。
具体实施方式
29.实施例：
30.如图1-2所示，一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，包括泥浆收集池1，泥浆收集池1的一侧依次设置有压滤机2、调节池3、水解酸化池4、bfr反应池组5、气浮机6、清水池7，气浮机6的一侧设置有污泥浓缩池8，污泥浓缩池8内的上清液通过管道返回调节池3，污泥浓缩池8底部的污泥由第二污泥泵12输送至泥浆收集池1。
31.泥浆收集池1与压滤机2之间设置有第一污泥泵11，第一污泥泵11的进水端与泥浆收集池1连通，第一污泥泵11的出水端与压滤机2连通。
32.压滤机2对钻井过程中产生的泥浆进行压滤脱水，压滤机2出来的滤液自流进入调节池3。
33.滤饼外运进行资源化利用。
34.调节池3内安装有立式搅拌机。
35.立式搅拌机为现有技术，可以从市场上购得。
36.这样设计，立式搅拌机可以对调节池3内的废水进行均匀混合，防止因进水的水质、水量波动而对后续生化系统产生冲击。
37.调节池3内还安装有提升泵13提升泵13的出水端与水解酸化池4连通，用以将调节池3内的废水输送至水解酸化池4内。
38.水解酸化池4内填充有立体弹性填料14。
39.立体弹性填料14为现有技术，可以从市场上购得。
40.这样设计，由于立体弹性填料14表面生物膜主要为水解酸化菌，能够将废水中的大分子难降解有机物分解为小分子易降解有机物，提高废水的可生化性，同时能够去除一部分codcr，从而减轻后续bfr系统处理负担。
41.bfr反应池组5包括一个或多个bfr反应池。
42.本实施例中bfr反应池的数量为三个，依次为一级bfr反应池501、二级bfr反应池502和三级bfr反应池503。
43.一级bfr反应池501、二级bfr反应池502和三级bfr反应池503内均填充有悬浮填料15，悬浮填料15比重接近于水，在曝气作用下悬浮填料15处于流化状态，与废水充分接触，悬浮填料15表面微生物对水中有机污染物进行吸附降解，使废水水质得到净化。
44.悬浮填料15为现有技术，可以从市场上购得。
45.由于废水中有机污染物浓度高，单级bfr反应池不能达到出水水质要求，因此可以同时串联多级bfr反应池对废水进行处理。
46.bfr工艺为悬浮填料生物膜工艺，实现了水力停留时间和污泥停留时间的分离，出水悬浮物浓度低，可以省去二沉池及污泥回流设施。
47.水解酸化池4、一级bfr反应池501、二级bfr反应池502和三级bfr反应池503两两共壁。
48.水解酸化池4的上部设置有溢流堰18，水解酸化池4内的废水通过其上部的溢流堰18溢流进入一级bfr反应池501。
49.一级bfr反应池501、二级bfr反应池502和三级bfr反应池503的内部位于悬浮填料15下方的位置处均安装有曝气装置16，bfr反应池组5的外部设置有风机9，曝气装置16通过供气管路17与风机9连通。
50.曝气装置16可以采用穿孔曝气或曝气盘曝气等曝气方式。
51.三级bfr反应池503与气浮机6的进水管连通，气浮机6的出水管与清水池7连通。
52.气浮机6的上方设置有加药系统10，加药系统10与气浮机6连通。
53.加药系统10为现有技术。
54.气浮机6底部的排泥口和上部的浮渣排出口分别通过管路与污泥浓缩池8连通。
55.这样设计，气浮工艺对水中小分子及剩余胶体类悬浮物进行固液分离，气浮机6出水进入清水池7，达标排放。
56.气浮过程中产生的浮渣排入污泥浓缩池8，污泥浓缩池8内的污泥经浓缩后定期由第二污泥泵12输送至泥浆收集池1，污泥浓缩池8内的上清液通过管路返回调节池3进行继续处理。
57.本实用新型通过以下步骤实现对油田钻井泥浆废水的处理：
58.待处理的油田钻井泥浆自泥浆收集池1内通过第一污泥泵11输送至压滤机2，泥浆经脱水处理后形成的滤饼外运进行资源化利用，脱水过程中产生的滤液自流进入调节池3。
59.调节池3内安装的立式搅拌机对调节池3内废水进行均质、均量调节，防止由于进水水质、水量波动对后续生化系统产生冲击。
60.经混合处理后的废水通过提升泵13进入水解酸化池4，水解酸化池4内的水解酸化菌将废水中的大分子难降解有机物分解为小分子易降解有机物，提高废水的可生化性，同时能够去除一部分codcr，减轻后续bfr系统处理负担。
61.经水解酸化处理后，废水自流进入一级bfr反应池501，一级bfr反应池501内填充的悬浮填料15在曝气作用下处于流化状态，与废水充分接触，悬浮填料15表面微生物对水中有机污染物进行吸附降解，使废水水质得到净化，由于废水中有机污染物浓度高，单级bfr反应池不能达到出水水质要求，因此可以同时串联多级bfr反应池对废水进行处理。
62.为保证出水水质，后续设置气浮工艺对水中小分子及剩余胶体类悬浮物进行固液分离，气浮机6出水进入清水池7，达标排放。
63.气浮过程中产生的浮渣排入污泥浓缩池8，污泥浓缩池8内的污泥经浓缩后定期由第二污泥泵12输送至泥浆收集池1，污泥浓缩池8内的上清液返回调节池3进行继续处理。
64.对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。技术特征：
1.一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，包括泥浆收集池（1），其特征在于：泥浆收集池（1）的一侧依次设置有压滤机（2）、调节池（3）、水解酸化池（4）、bfr反应池组（5）、气浮机（6）、清水池（7），气浮机（6）的一侧设置有污泥浓缩池（8），污泥浓缩池（8）内的上清液通过管道返回调节池（3），污泥浓缩池（8）底部的污泥由第二污泥泵（12）输送至泥浆收集池（1）。2.根据权利要求1所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：bfr反应池组（5）包括一级bfr反应池（501）、二级bfr反应池（502）和三级bfr反应池（503），水解酸化池（4）、一级bfr反应池（501）、二级bfr反应池（502）和三级bfr反应池（503）两两共壁。3.根据权利要求2所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：泥浆收集池（1）与压滤机（2）之间设置有第一污泥泵（11），第一污泥泵（11）的进水端与泥浆收集池（1）连通，第一污泥泵（11）的出水端与压滤机（2）连通。4.根据权利要求3所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：调节池（3）内安装有立式搅拌机和提升泵（13），提升泵（13）的出水端与水解酸化池（4）连通。5.根据权利要求4所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：水解酸化池（4）内填充有立体弹性填料（14）。6.根据权利要求5所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：一级bfr反应池（501）、二级bfr反应池（502）和三级bfr反应池（503）内均填充有悬浮填料（15）。7.根据权利要求6所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：一级bfr反应池（501）、二级bfr反应池（502）和三级bfr反应池（503）的内部位于悬浮填料（15）下方的位置处均安装有曝气装置（16），bfr反应池组（5）的外部设置有风机（9），曝气装置（16）通过供气管路（17）与风机（9）连通。8.根据权利要求7所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：气浮机（6）底部的排泥口和上部的浮渣排出口分别通过管路与污泥浓缩池（8）连通。9.根据权利要求8所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：气浮机（6）的上方设置有加药系统（10）。10.根据权利要求9所述的一种基于bfr工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，其特征在于：水解酸化池（4）的上部设置有溢流堰（18）。
技术总结
本实用新型属于废水处理技术领域，尤其涉及一种基于BFR工艺的油田钻井泥浆废水处理系统，包括泥浆收集池，泥浆收集池的一侧依次设置有压滤机、调节池、水解酸化池、BFR反应池组、气浮机、清水池，气浮机的一侧设置有污泥浓缩池，污泥浓缩池内的上清液通过管道返回调节池，污泥浓缩池底部的污泥由第二污泥泵输送至泥浆收集池；本实用新型出水水质好，占地面积小，运行费用低，能够有效去除废水中的有机污染物，实现了污泥的资源化利用，不产生二次污染。染。染。
技术研发人员：杨伟朋 于鹏 张立伟 辛刚 赵磊
受保护的技术使用者：山东优唯环保服务有限公司
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/4/13
声明：
“基于BFR工艺的油田钻井泥浆废水处理系统的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：山东优唯环保服务有限公司
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2024年05月17日 ~ 19日 
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