|
В состав оборудования УПОБШ входит несколько взаимосвязанных между собой технологических блоков.
Блок загрузки твердой фазы.
Блок промывки твердой фазы.
Блок коагуляции жидкой фазы.
Первая отстойная емкость, снабженная перемешивателем механическим ПМ - 2 шт.
Вторая отстойная емкость, 40 м3.
Блок обезвоживания осадка.
Емкость сбора фугата, 40 м3.
Блок термического обессоливания.
Емкость сбора очищенной воды, 40 м3.
Блок загрузки твердой фазы включает бункер 1, соединенный посредством трубопровода с емкостью сбора очищенной воды 17. В верхней части бункера 1 установлена съемная решетка (не показано) для загрузки и размыва сгустков шлама. Над решеткой расположена моющая установка напорного режима с возможностью направления струи на любой участок бункера и сетки, например брандспойт. Для вывода и транспортировки осажденного шлама из бункера 1 блок загрузки содержит наклонный шнековый конвейер 2 (КШ).
Блок промывки твердой фазы 2 включает:
- вибросито 3 (ВС-1) с ячеей 0,25 мм, оборудованное козырьком (не показано) для направления отмытого шлама в контейнер для сбора;
- пескоотделитель 4 гидроциклонного типа ПГ в составе линейного ситогидроциклонного сепаратора (вибросита) 5 (ВС-2), имеющего сетку с ячеей 0,16 мм, оборудованного козырьком (не показано) для направления отмытого шлама в контейнер для сбора;
- буферные емкости 6 (БЕ-1) и 7 (БЕ-2), объемом 20 м, оборудованные механическими перемешивателями 8 (ПМ);
- одну или несколько секционных душевых установок 9, которые установлены над сеточной поверхностью вибросита 3 (ВС-1) и 5 (ВС-2), например в виде брызгал (Бр);
- насос НЦ-1 для подачи промывной воды в пескоотделитель 4;
- насосы НЦ-5 и задвижки для подачи и регулировки моющего раствора на установки 9;
- насос НЦ-2 для подачи жидкости в блок коагуляции.
Блок коагуляции жидкой фазы включает:
- центробежный насос НЦ-3, снабженный всасывающим патрубком для подачи жидкой фазы бурового шлама в блок коагуляции;
- паровой теплообменник 10 (ТО);
- винтовой дозировочный насос НВ-1;
- задвижки для регулировки скоростного потока смешиваемых жидкостей.
Первая 11 и вторая 12 отстойная емкости снабжены перемешивателями механическими 8 (ПМ).
Блок обезвоживания осадка включает:
- винтовой насос НВ-2 с заборным патрубком;
- центрифугу 13 (ЦФ);
- регулировочные задвижки.
Емкость сбора фугата снабжена центробежным насосом НЦ-4 для подачи очищенной воды в блок термического обессоливания.
Блок термического обессоливания включает:
- обратно-осматический мембранный модуль 14 (MM);
- выпарной аппарат 15 (ВА);
- механический фильтр 16 (МФ).
Емкость сбора очищенной воды 17 снабжена центробежным насосом НЦ-5.
Установка работает следующим образом.
На действующей буровой происходит сброс жидкой фазы отходов бурения в специальные герметичные стальные емкости, откуда они закачиваются вакуумными агрегатами на автомобильном шасси в автоцистерны и транспортируются на установку УПОБШ. Сброс твердой фазы отходов бурения осуществляется в специальные стальные полукороба, откуда они при помощи автопогрузчика транспортируются на установку УПОБШ. Техника, применяемая для транспортировки отходов бурения, должна иметь герметичную запорную арматуру на цистернах, чтобы не допускать утечки буровых отходов.
Твердая фаза отходов бурения - буровой шлам (далее по тексту шлам), порциями объемом до 1,5 м3 при помощи фронтального погрузчика подаются на решетку с размером ячеи 50?50 мм бункера 1 блока загрузки. Промывка грунта производится осветленной и обессоленной водой из емкости объемом 40 м3 сбора очищенной воды 17. Насосом НЦ-5 вода подается на блок загрузки, где оператор при помощи брандспойта размывает порцию шлама, лежащую на решетке блока загрузки. Подача раствора регулируется задвижкой.
Размытый шлам сквозь ячеи решетки попадает в бункер 1, откуда наклонным шнековым конвейером 2 (КШ) подается в блок промывки на вибросито 3 (ВС-1) с ячеей 0,25 мм. Производительность шнекового конвейера 2 регулируется четырехступенчатой коробкой передач на приводной станции. Проходящий по поверхности сеток вибросита 3 (ВС-1) шлам промывается очищенной водой через два ряда брызгал 9 (Бр). Подача моющего раствора на брызгала 9 осуществляется насосом НЦ-5 и регулируется задвижками.
Промывная вода, содержащая взвешенные частицы шлама фракцией до 0,25 мм, прошедшая через сетку вибросита 3 (ВС-1), попадает в буферную емкость 6 (БЕ-1) объемом 20 м3 блока промывки. Буферная емкость 6 для исключения оседания взвешенных частиц оборудована механическим перемешивателем 8 (ПМ). Из буферной емкости 6 (БЕ-1) промывная вода насосом НЦ-1 подается в пескоотделитель 4 гидроциклонного типа ПГ в составе линейного ситогидроциклонного сепаратора 5 (ВС-2), имеющего сетку с ячеей 0,16 мм.
Проходящий по поверхности сеток вибросита 5 (ВС-2) шлам дополнительно промывается очищенной водой через один ряд брызгал 9 (Бр). Подача моющего раствора на брызгала 9 осуществляется насосом НЦ-5 и регулируется задвижкой.
Отделенный на виброситах 3 (ВС-1) и 5 (ВС-2) промытый шлам (выбуренная порода 5-го класса опасности) сбрасывается в короба, расположенные под виброситами, и по мере их наполнения, при помощи фронтального погрузчика вывозится на площадку, предусмотренную для его промежуточного складирования.
Промывная вода, содержащая взвешенные частицы шлама фракцией 0-0,16 мм, прошедшая через сетку вибросита 5 (ВС-2), поступает в буферную емкость 7 (БЕ-2), объемом 20 м3 . Буферная емкость 7 для исключения оседания взвешенных частиц оборудована механическим перемешивателем 8 (ПМ).
Из буферной емкости 7 (БЕ-2) промывная вода насосом НЦ-2 подается в блок коагуляции.
Жидкая фаза бурового шлама (далее ЖБШ), доставленная на установку, насосом центробежным НЦ-3 блока коагуляции скачивается через сливной патрубок цистерны вакуумной машины при помощи напорно-всасывающего рукава, соединенного с всасывающим патрубком насоса. С буровой, на площадке которой размещается установка, также возможна прокладка трубопровода до всасывающего патрубка насоса центробежного НЦ-3.
ЖБШ насосом центробежным НЦ-3 или промывная вода из буферной емкости 7 (БЕ-2) блока промывки насосом центробежным НЦ-2, через паровой теплообменник 10 (ТО) подается в одну из отстойных емкостей 11 или 12 установки. При прохождении через теплообменник 10 происходит нагрев жидкости до температуры 15-20°С.
Выработка водяного пара осуществляется при помощи серийно выпускаемого парогенератора или передвижной промысловой паровой установки на автомобильном шасси типа ППУА.
Одновременно с подачей ЖБШ или промывных вод в выкидную линию теплообменника 10 винтовым дозировочным насосом НВ-1 подается 20%-ный раствор коагулянта (сульфата алюминия Аl2(SO4) 3) в количестве от 1 до 3 кг на 1 м3 ЖБШ.
При этом происходит смешение раствора коагулянта с ЖБШ и промывными водами. Подача раствора коагулянта (производительность НВ-1) и подача ЖБШ (производительность НЦ-2 или НЦ-3) должны быть согласованы таким образом, чтобы расчетное количество раствора коагулянта было равномерно распределено на весь объем ЖБШ. Подача винтового насоса регулируется при помощи вращения маховика на вариаторе по показаниям стрелки гравитационного датчика. Подача насосов НЦ-2 или НЦ-3 регулируется при помощи задвижки на напорном трубопроводе.
После наполнения емкости 11 и/или 12 при поддержании температуры 20°С в течение не менее двух часов происходит процесс коагуляции взвешенных частиц, в результате которого они оседают на дно емкости.
С помощью пробоотборника определяется высота слоя осадка в емкости 11 и/или 12. Заборный патрубок всасывающего рукава насоса винтового (НВ-2) блока обезвоживания устанавливается на высоте, равной двум высотам донного осадка. Осветленная вода из емкости 11 и/или 12 насосом (НВ-2) перекачивается в емкость сбора фугата 18.
После перекачки осветленной воды, для снижения удельного веса оставшегося в емкости 11 и/или 12 осадка перед подачей в центрифугу 13, осадок при помощи перемешивателей механических 8 смешивается с оставшимся объемом осветленной воды.
Взвешенный осадок из емкости 11 и/или 12 винтовым насосом (НВ-2) подается в двухфазную горизонтальную осадительную центрифугу 13 (декантер) (ЦФ), где происходит обезвоживание осадка. Подача раствора регулируется при помощи механического вариатора винтового насоса.
Отделившийся в центрифуге 13 обезвоженный осадок выводятся в расположенный под блоком контейнер (не показано), а очищенная от взвешенных частиц вода поступает в емкость сбора фугата 18.
По мере наполнения контейнера для сбора обезвоженного осадка его содержимое вывозится и выгружается во временный шламонакопитель при буровой установке для последующей литификации.
Из емкости сбора фугата 18 очищенная от взвешенных частиц вода насосом НЦ-4 через механический фильтр 16 подается в блок термического обессоливания.
В блоке термического обессоливания происходит двухстадийная очистка осветленной воды:
- глубокая очистка и обессоливание осветленной воды методом обратного осмоса на обратно-осмотическом мембранном модуле 14 (MM);
- выпаривание концентрата обратного осмоса в 3-ступенчатом выпарном аппарате 15 (ВА).
Солевой концентрат из блока термического обессоливания направляются во временный шламонакопитель при буровой установке для последующей литификации.
Обессоленная вода из блока термического обессоливания подается в емкость сбора очищенной воды 17, откуда насосом НЦ-3 может подаваться для повторного использования на буровую установку либо сбрасываться в ближайший водный объект (ручей, реку) в соответствии с Проектом нормативов допустимых сбросов.
В результате промывки твердой фазы отходов бурения, имеющей 4-й класс опасности для окружающей среды, получается выбуренная порода, имеющая 5-й класс опасности (согласно Критериям отнесения отходов к классу опасности для окружающей природной среды, утвержденным приказом МПР России от 15.06.2001 511), которая может использоваться при отсыпке дорог, кустовых площадок, рекультивации и т.п.
Обезвоженный осадок (кек) и солевой концентрат, имеющие 3-й класс опасности для окружающей среды, используются в качестве инертного наполнителя при рекультивации временных шламонакопителей, расположенных на одной промплощадке с буровой установкой. При этом обезвреживание твердой фазы (обработка отверждающими составами) происходит непосредственно на рекультивируемой площади, т.е. в самом временном котловане в теплое время года.
Вода может быть использована для нужд буровой установки либо сброшена ближайший водный объект.
|