[发明专利]一种废弃盐水泥浆的固液脱水方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废弃盐水泥浆的固液脱水方法，特别是泥浆的强化脱水过程。

背景技术

钻井泥浆在钻井作业过程中具有临时护壁、携带钻屑、冷却钻头等作用。钻井过程完成后，废弃的钻井泥浆由于含有重金属、油类等污染物，不能直接排放于环境中，必须进行无害化处理。通常往泥浆池中加入固化剂搅拌固化处理，将泥浆中的有害物质包被固化，游离水分自然挥发。而目前废弃泥浆固化处理后含水量高，固化过程中药剂混合不均，固化强度低，固化池还造成征地费用，社会效益低。国内对钻井泥浆加入粉煤灰等活性物质激发使泥浆固化后具有一定的抗压强度，用作泵房、井场铺路建设。但这些泥浆处理过程中，泥浆的含水量高，一般在50％以上，不利于后续盐水泥浆的砖材烧结。同时，较高的含水量远远超出免烧结砖材的成型含水量要求，泥浆固结后抗压强度低。

发明内容

本发明是针对盐水泥浆提出一种简单实用的固液分离强化脱水工艺。具有工艺简单、药剂用量少、药价低廉、泥浆处理后体积减少、固相含水量降低、最低达到35％左右，有利于泥浆的后续开发利用过程。

本发明所采用技术方案为盐水泥浆→加水稀释→加入阳离子聚丙烯酰胺→加入铝盐除去上层浑浊液体→真空过滤→滤液进行回用，滤饼二次开发。

本发明的废弃盐水泥浆的固液分离强化脱水方法，步骤如下：盐水泥浆加水稀释，稀释后，盐水泥浆的固相含量应当降低到盐水泥浆脱稳絮凝的最高固含量，然后加入阳离子聚丙烯酰胺，利用阳离子聚丙烯酰胺电中和盐水泥浆中的负电荷作用使其絮凝，加入铝盐除去上层浑浊液体，进行真空过滤。

盐水泥浆稀释后固相含量应当低于82g/l。阳离子聚丙烯酰胺浓度为0.1~1％。盐水泥浆pH在9~10之间。铝盐为硫酸铝、氯化铝或聚合铝。

本发明发明要点为先对泥浆进行稀释，稀释倍数参照盐水泥浆的固相含量，盐水泥浆的固相含量应当稀释到絮凝药剂使盐水泥浆脱稳絮凝的最高到含量；利用阳离子聚丙烯酰胺电中和盐水泥浆中的负电荷以及其絮凝作用使盐水泥浆脱稳絮凝。絮凝后采用真空抽滤脱除游离水分，滤出的水可回用稀释。

盐水泥浆稀释后固相含量应当低于82g/l，以利于高分子絮凝剂均匀分散于泥浆体系中。

高分子絮凝剂应当选用阳离子聚丙烯酰胺。阳离子聚丙烯酰胺应当现配现用，配制参考浓度为0.1~1％。

絮凝的过程中，药剂应当逐步加入，边加入边搅拌。絮凝药剂加入量应当严格控制阳离子聚丙烯酰胺的最佳助滤效果时的用量。

在絮凝剂絮凝后，上层少量中性不带电的固体颗粒选用铝盐澄清。铝盐建议以水溶液的形式加入。

真空抽滤后的滤液可回用于盐水泥浆的稀释过程。经过絮凝后，游离水溶液pH值应为中性，回用稀释时最好控制回用水的pH为中性。

所应用的盐水泥浆pH在10左右，固相含量高于82g/l时需稀释，低于82g/l时则省略稀释过程，颗粒电位在-16~-22mV。

本发明对特定的盐水泥浆，利用其物性特点，有针对性的加入阳离子聚丙烯酰胺，发挥高分子絮凝剂的絮凝助滤作用。在阳离子聚丙烯酰胺最佳加入量时，泥浆絮凝过滤后的含水量突破了传统固液分离后固相含水量徘徊于50％的局限。与已有方法相比，工艺步骤简单，药剂种类、药剂的加入量少，处理后泥浆中主要固相种类、含量均未改变，分离出的水清澈透明、pH为中性，能够回用于稀释过程。真空抽滤后泥饼含水量为35％左右，固相物质种类、含量均没有改变，能够进一步综合利用。

具体实施方式

本发明的的实施方式举例如下：

某一钻井废弃盐水泥浆含含水量为76.9％，密度为1100kg/m³，固相密度密度为1470kg/m³，pH为9~10。

实施方案1。盐水泥浆先稀释3倍，泥浆固含量稀释到82g/L，再加入配制好的浓度为0.1％阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。加入时逐步缓慢加入，阳离子聚丙烯酰胺加入量为0.63％(固相百分比)。絮凝后上层由于固体颗粒而浑浊，再加入硫酸铝溶液澄清，澄清后真空抽滤，泥浆含水量降低到35.1％。将滤液收集回用。

实施方案2。盐水泥浆先稀释4倍，泥浆固含量稀释到62g/L，加入配制好的浓度为0.5％阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂。加入时逐步缓慢加入，阳离子聚丙烯酰胺加入量为0.31％(固相百分比)。絮凝后上层由于固体颗粒而浑浊，再加入氯化铝澄清，澄清后真空抽滤，泥浆含水量降低到39.8％。将滤液收集回用。