本实用新型涉及石油钻井水基污泥处理领域，尤其涉及一种混合型无害化处理钻井水基污泥系统。
背景技术：
石油钻井水基污泥是一种没有热值的化学成份废泥浆，其内含有天然的可溶性盐类、重晶石粉、膨润土等固体颗粒、悬浮物、聚丙烯酰胺、磺化沥青、硫化氢、微生物、胶体物合细菌、病菌、孢囊、有毒有害污染物等，还有注入地层的酸类、除氧剂、润滑剂、杀菌剂、防垢剂等化学添加剂。目前，对污泥进行处理的方法主要有生物降解处理污泥法、化学药剂酸碱中和(俗称：脱附)处理方法、污泥固化污泥处理方法、污泥干化处理方法和污泥焚烧处理方法、高温热解处理方法等。
但市场上的生物降解处理污泥方式已经被国内绝大多数油田及当地环保部门明令禁止。水泥固化处理方法，只是延缓了污染环境的时间而已并不能彻底地消除二次污染环境问题。污泥干化处理方法不适用石油钻机岩屑污泥的无害化处理，且其减量化不彻底，综合成本较高。化学药剂酸碱中和(或“脱附”)处理方法，存在着严重的二次污染环境风险。尤其是以目前所掌握的技术水平其对处理璜化沥青体系固废根本无法搞定，已经被新疆自治区环保厅和新疆环境科学研究院于2016年5月的环保技术大比武中被否定掉了。污泥焚烧处理方法存在“二恶英”污染的潜在危险问题。
高温缺氧深度热解技术处理方法，是利用璜化体系污泥里的璜化沥青污泥在高温缺氧深度热解窑炉内加热岩屑污泥，迫使其有机化合物、病原体等分子结构的键链产生受热断裂开来；大分子量的有机物热解转变成小分子量的轻质油组分，以及CH4、H2、CO、CO2、NH4等不凝性可燃气体，实现了有害物质与岩屑、泥浆固物体产生分离并达到无害化处置的目的。岩屑污泥本身不与热源燃烧燃料及火焰接触是完全分隔开来的，原本的重晶石粉、膨润土等各种固体物质成份的物理特性、化学性能完全被很好地保存下来且进行回收再利用，整个热解过程中不会产生二恶英污染，做到了真正意义上的彻底地减容化、无害化和资源化处理处置方式。
技术实现要素：
本实用新型主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种能破解岩屑污泥快速凝固结块堵塞窑体，且工业化日处理量大，热解效率高、安全节能，成套设备结构简单，占地面积少，工艺流程合理，运营成本低，经济规模效益好，并能做到真正意义上的彻底地减容化、无害化和资源化处理的无害化处理混合型无害化处理钻井水基污泥系统。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本实用新型提供的混合型无害化处理钻井水基污泥系统，其依次包括：
热能供应系统、热解处理系统、除尘处理系统、冷凝萃取处理系统和废气处理系统，其中所述热能供应系统用于提供高温缺氧烟气，所述热解处理系统用于对污泥进行预热脱水、烘干和高温热解处理，所述除尘处理系统用于将所述热解处理系统中流出的细颗粒物、含粉尘的废气进行处理和资源回收，所述冷凝萃取处理系统用于将所述除尘处理系统中部分混合含粉尘废气进一步冷凝萃取无害化处理，所述废气处理系统对最终的废气进行净化以达到排放要求。
进一步地，所述热能供应系统包括燃料、热风炉和高温烟气分送室，所述燃料在所述热风炉内燃烧产生高温缺氧烟气，并通过所述高温烟气分送室独立地分送给所述热解处理系统提供热能。
进一步地，所述热解处理系统依次包括污泥池、污泥计量输送系统、预烘干窑、干物料输送装置、高温热解窑、冷渣输送装置和计量称重联合输送系统，所述污泥计量输送系统用于将所述污泥池中的污泥计量称重后通过污泥给料机送入所述预烘干窑进行预热脱水、烘干处理，所述干物料输送装置将处理后的干物料送入所述高温热解窑进行无害化热解处理，并通过所述冷渣输送装置和计量称重联合输送系统将冷却热交换后的粗颗粒物运送到堆场存放。
进一步地，所述除尘处理系统包括一级除尘系统和二级除尘系统，所述一级除尘系统与所述预烘干窑的低温烟气室密封相连，用于处理部分顺向流出的细颗粒物和含粉尘的废气，所述二级除尘系统与所述高温热解窑的低温烟气室密封相连，用于处理顺向流出的重晶石粉、其它细颗粒物和含粉尘的废气。
进一步地，所述一级除尘系统依次包括一级除尘装置和细颗粒物输送装置，所述一级除尘装置将所述预烘干窑产生的含粉尘废气一部分输送给所述冷凝萃取处理系统处理，另一部分通过所述细颗粒物输送装置或直接送入所述废气处理系统中进行无害化燃烧处理。
进一步地，所述二级除尘系统依次包括重晶石粉回收装置、二级除尘装置和颗粒物输送装置，所述重晶石粉回收装置用于回收所述高温热解窑中产生的重晶石粉并由气动输送装置输送到料仓存储，同时将剩余部分移送给所述二级除尘装置进行细颗粒物捕捉，并将细颗粒物通过所述颗粒物输送装置运送至所述堆场存放，且把剩余的混合含粉尘废气由引风机直接送入所述热风炉内进行无害化燃烧处理。
进一步地，所述冷凝萃取处理系统包括冷凝萃取处理装置、三相分离装置、雾化喷射装置和水处理循环装置，所述冷凝萃取处理装置将所述一级除尘装置送来的含粉尘废气冷凝萃取成不凝性气体和混合超细污泥液体，所述不凝性气体由引风机直接送入所述热风炉内进行二次无害化燃烧处理，混合超细污泥液体通过所述三相分离装置分离成污水、轻质油和湿泥，其中所述轻质油和湿泥分别通过所述雾化喷射装置或直接送入所述废气处理系统中进行无害化燃烧处理，所述污水通过所述水处理循环装置处理成可以使用的循环水进入所述冷凝萃取处理装置中继续使用。
进一步地，所述废气处理系统依次包括二燃室、废气处理装置和烟囱，所述二燃室分别与所述一级除尘装置、细颗粒物输送装置、三相分离装置、雾化喷射装置密封相连，用于二次焚烧处理输送过来的含粉尘气体，并将燃烧后的废气通过所述废气处理装置进行深度无害化处理，并由所述烟囱排出，同时所述废气处理装置还连接有水箱和气源，分别供应清洁水源和空气，且所述废气处理装置产生的污水通过所述水处理循环装置处理循环利用。
进一步地，所述预烘干窑内的污泥供给方向和烘干过程中产生的细颗粒物、含粉尘的废气运动方向与所述预烘干窑内的高温缺氧烟气流动方向均一致。
进一步地，所述二燃室采用往复式废气热解炉和天然气燃烧器结构组合方式，所述废气处理装置采用急冷塔、干燥塔、活性炭和石灰粉喷射装置、布袋除尘器、洗涤塔、引风机组合方式。
进一步地，该系统设有三个独立的运行模式，分别为热能供应系统、热解处理系统和除尘处理系统组成的自封密循环式模式，热能供应系统、热解处理系统、除尘处理系统和冷凝萃取处理系统组成的另一自封密循环式模式，热能供应系统、热解处理系统、除尘处理系统和冷凝萃取处理系统以及废气处理系统组成的敞开式运行模式。
本实用新型的有益效果在于：通过热能供应系统提供高温缺氧烟气，将钻井水基污泥经过热解处理系统进行预热脱水、烘干和高温热解处理，再通过除尘处理系统将热解处理系统中流出的细颗粒物、含粉尘的废气进行处理和资源回收，并采用冷凝萃取处理系统将除尘处理系统中部分混合含粉尘废气进一步冷凝萃取无害化处理，最后通过废气处理系统对最终的废气进行净化以达到排放要求，从而实现彻底地减容化、无害化和资源化处理效果，达到占地面积少，日处理量大，热解效率高、节能减排，工艺流程合理，维护运营成本低，经济效益好等。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的混合型无害化处理钻井水基污泥系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1所示，本实用新型的混合型无害化处理钻井水基污泥系统，其依次包括：
热能供应系统1、热解处理系统2、除尘处理系统3、冷凝萃取处理系统4和废气处理系统5，其中热能供应系统1用于提供高温缺氧烟气，热解处理系统2用于对污泥进行预热脱水、烘干和高温热解处理，除尘处理系统3用于将热解处理系统2中流出的细颗粒物、含粉尘的废气进行处理和资源回收，冷凝萃取处理系统4用于将除尘处理系统3中部分混合含粉尘废气进一步冷凝萃取无害化处理，废气处理系统5对最终的废气进行净化以达到排放要求。
本实用新型提供的混合型无害化处理钻井水基污泥系统通过热能供应系统1提供高温缺氧烟气，将钻井水基污泥经过热解处理系统2进行预热脱水、烘干和高温热解处理，再通过除尘处理系统3将热解处理系统中流出的细颗粒物、含粉尘的废气进行处理和资源回收，并采用冷凝萃取处理系统4将除尘处理系统中部分混合含粉尘废气进一步冷凝萃取无害化处理，最后通过废气处理系统5对最终的废气进行净化以达到排放要求，从而实现彻底地减容化、无害化和资源化处理效果，达到占地面积少，日处理量大，热解效率高、节能减排，工艺流程合理，维护运营成本低，经济效益好等。
具体地，热能供应系统1包括燃料6、热风炉7和高温烟气分送室8，燃料6在热风炉7内燃烧产生高温缺氧烟气，并通过高温烟气分送室8独立地分送给热解处理系统2提供热能。本实用新型中，燃料6可以选用煤炭、煤粉、天然气、柴油、水煤浆和电等其中一种或多种燃料作为热风炉7的热能动力源，且由于岩屑污泥与燃料6及火焰不接触，是完全分隔开来的，从而高温缺氧烟气能使相当复杂的璜化体系泥浆的大分子热解成为小分子、轻质油组分、可燃气体，使得有害物质与岩屑、泥浆固物体产生分离达到无害化处理的目的；此外，高温烟气分送室8采用独立的运送系统，易于提高热解效率和降低成本。
具体地，热解处理系统2依次包括污泥池9、污泥计量输送系统10、预烘干窑11、干物料输送装置12、高温热解窑13、冷渣输送装置14和计量称重联合输送系统15，污泥计量输送系统10将污泥池9中的污泥计量称重后放入中转存放仓内，再通过污泥计量输送系统10中的无轴绞龙输送机将污泥输送到污泥料斗里，并通过污泥给料机16送入预烘干窑11进行预热脱水、烘干处理，得到的大颗粒烘干物料；再通过干物料输送装置12将处理后的大颗粒烘干物料送入高温热解窑13进行干燥和无害化热解处理，得到无害化的陶化粗颗粒物料，并通过冷渣输送装置14中的冷却热交换将高温无害化粗颗粒物料变成低温状态的粗颗粒物料，再由计量称重联合输送系统15将冷却热交换后的低温状态的粗颗粒物运送到堆场17存放。
为了利用热风炉7产生的700～950度高温缺氧烟气流的动能及顺向的惯性冲击力与污泥给料机16送出来的污泥进行直接接触式热交换，迫使污泥中的混合液体瞬间转化成为蒸汽，产生＂汽爆＂效应致使岩屑污泥在某个温度区域内瞬间伤失了快速凝固结块的活性，从而彻底地解决了岩屑污泥快速凝固结块堵塞热解窑的难题。本实施例中，优选的，将预烘干窑11内的污泥供给方向和烘干过程中产生的细颗粒物、含粉尘的废气运动方向与预烘干窑11内的高温缺氧烟气流动方向均设置一致。
具体地，除尘处理系统3包括一级除尘系统18和二级除尘系统19，一级除尘系统18与预烘干窑11的低温烟气室密封相连，用于处理部分顺向流出的细颗粒物和含粉尘的废气，二级除尘系统19与高温热解窑13的低温烟气室密封相连，用于处理顺向流出的重晶石粉、其它细颗粒物和含粉尘的废气；此两级除尘系统18/19可捕捉到烟气流中99.9％有害细颗粒物。在本实施例中，优选的一级除尘系统18依次包括一级除尘装置20和细颗粒物输送装置21，一级除尘装置20将预烘干窑11产生的含粉尘废气一部分输送给冷凝萃取处理系统4处理，另一部分通过细颗粒物输送装置21或直接送入废气处理系统5中进行无害化燃烧处理。优选的，二级除尘系统19依次包括重晶石粉回收装置22、二级除尘装置23和颗粒物输送装置24，重晶石粉回收装置22用于回收高温热解窑13中产生的90％以上重晶石粉并由气动输送装置等方式输送到料仓25存储，同时将剩余部分移送给二级除尘装置23进行细颗粒物捕捉，并将捕捉到的99.9％细颗粒物通过颗粒物输送装置24运送至堆场17存放，且把剩余的混合含粉尘废气由引风机直接送入热风炉7内进行无害化燃烧处理，从而实现资源的回收利用初步净化处理。
具体地，冷凝萃取处理系统4包括冷凝萃取处理装置26、三相分离装置27、雾化喷射装置28和水处理循环装置29，冷凝萃取处理装置26将一级除尘装置20送来的含粉尘废气冷凝萃取成不凝性气体30和混合超细污泥液体，不凝性气体30由引风机直接送入热风炉7内进行二次无害化燃烧处理，混合超细污泥液体通过三相分离装置27分离成污水31、轻质油32和湿泥33，其中轻质油32和湿泥33分别通过雾化喷射装置28或直接送入废气处理系统5中进行无害化燃烧处理，污水31通过水处理循环装置29处理成可以使用的循环水进入冷凝萃取处理装置26中继续使用，从而实现进一步的无害化效果。
具体地，废气处理系统5依次包括二燃室34、废气处理装置35和烟囱36，二燃室34分别与一级除尘装置20、细颗粒物输送装置21、三相分离装置27、雾化喷射装置28密封相连，用于二次焚烧处理输送过来的含粉尘气体，并将燃烧后的废气通过废气处理装置35进行深度无害化处理，并由烟囱36排出，同时废气处理装置35还连接有水箱37和气源38，分别供应清洁水源和空气，且废气处理装置35产生的污水31通过水处理循环装置29处理循环利用。本实施例中，优选的，二燃室34采用往复式废气热解炉和天然气燃烧器结构组合方式，实现1100度以上高温缺氧环境条件，使得二恶英的C－Cl和C－O键链断裂开来，且所有的有机物键完全热解断裂进行二次无害化焚烧处理；废气处理装置35采用急冷塔、干燥塔、活性炭和消石灰粉喷射装置、布袋除尘器、洗涤塔、引风机组合方式，有利于实现深度无害化处理并达到环保排放要求。其中，消石灰粉喷射装置使用的消石灰粉有助于提高干燥塔和急冷塔的干燥度和气体通透率，且能够通过石灰粉的酸碱中和方法去除烟气中含有的SO2、HCl、HF、Cl2等酸性物质；活性炭喷射装置或活性炭床过滤装置使用的活性炭，具有极大的比表面积和超强的吸附氯根化合物等有害气体物质的以及去除气体异味功能，即使是少量的活性炭，只要和烟气均匀混合就能达到很高的吸附净化效果；作为辅助净化技术的活性炭喷射吸附装置，就能够确保Hg等重金属和二恶英类物质的近零排放，处置后的尾气排放符合国家相关标准要求；脉冲布袋除尘器除尘效率可达99.9％，净化气体的含尘浓度将小于10mg/m3，是去除燃烧产生的烟尘、酸性气体中和反应的产物，未参加反应的石灰粉尘等形成了烟气中的固体颗粒(绝大部分的二噁英存在于固体颗粒中，通过控制袋式除尘器出口的含尘浓度，很大程度上控制了二恶英的排放)，特别是对于亚微米粒子含重金属的气溶胶粒子能有效捕集，以及对吸附烟气中微量二恶英的作用更为突出。喷淋喷雾洗涤塔，采用石灰水浆或氢氧化钠溶液对输送过来的废气进行喷淋喷雾无害化处理，将其所含有的SO2、HCl、HF、Cl2等酸性物质做进一步酸碱中和消除以及雾化沉降粉尘作业，确保排放的尾气完全满足国家环保要求。
本实施例中，该系统设有三个独立的运行模式，分别为热能供应系统1、热解处理系统2和除尘处理系统3组成的自封密循环式模式，热能供应系统1、热解处理系统2、除尘处理系统3和冷凝萃取处理系统4组成的另一自封密循环式模式，热能供应系统1、热解处理系统2、除尘处理系统3和冷凝萃取处理系统4以及废气处理系统5组成的敞开式运行模式。采用三个独立的运行模式可有效地实现能耗低，热解效率高，设备运行稳定可靠，占地面积小，运营成本低，维护维修费用少且简化工艺流程等优势，达到局部净化处理工作的效果。
以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。