泥漿池固化施工組織設(shè)計

1、泥漿池無害化治理工程03施 工 組 織 設(shè) 計編制人：張繼佑審核人：王西洋審批人：安國慶 陜西大中實業(yè)有限公司慶陽分公司二0一三年六月十五日目 錄1. 工程概況12. 編制說明13. 施工組織機構(gòu)14. 鉆井廢棄泥漿無害化處理原理25. 鉆井廢棄泥漿無害化處理的原則26. 固化處理原理及作用27. 固化工藝及固化劑38. 施工要求39. 操作工藝流程310施工作業(yè)流程和措施711工程進度安排912. 給排水、用電及消防措施1013. 現(xiàn)場施工工藝1014. 施工工藝要求1115. 安全環(huán)保要求1116. 其他要求1117. 安全管理措施1218. HSE 質(zhì)量保證體系121. 工程概況鉆井廢棄

2、泥漿無害化處理工程位于慶陽市環(huán)縣境內(nèi)，地處黃土高原，地表為第四系黃土覆蓋，地勢較高，地面海拔1200-1500m，相對高差300m，地勢北高南低，地表為未固結(jié)的松散黃沙土，其主要工程量為：2. 編制說明2.1 編制目的本施工組織設(shè)計編制適用于鉆井廢棄泥漿無害化處理工程施工，它是對本工程項目施工全過程進行管理的技術(shù)性文件，是為施工過程進行規(guī)范化、標準化及系統(tǒng)化管理而制定的。要求相關(guān)人員嚴格執(zhí)行。本工程通過對井場內(nèi)所有容污池內(nèi)的廢水、廢棄物和廢棄泥漿的凈化和無害化處理以達到消除污染，保護環(huán)境，恢復(fù)耕種，節(jié)約土地的目的。2.2 編制依據(jù)1建設(shè)單位在施工現(xiàn)場技術(shù)交底記錄；2污水綜合排放標準 （）；3土

3、壤環(huán)境質(zhì)量標準 （GB15618-1995）；4 固化廢物滲出毒物滲出方法 （）；5危險廢棄物鑒別標準-腐蝕性鑒別 （GB5085.4-1996）；6危險廢物安全填埋污染控制標準 （GB18598-2001）；7水質(zhì)PH的測定比例電極法 （GB6920）；8廢水取樣技標（GB12997-91GB12998-91GB-12999-91）；9中國環(huán)境保護標準匯編-土壤固體廢物分冊。項目經(jīng)理：王西洋3. 施工組織機構(gòu) 為泥狀工業(yè)廢棄物，經(jīng)浸出液分析表明是有害工業(yè)固體廢物。油田鉆井作業(yè)過程都有大量廢棄泥漿沒有進行無害化處理直接埋藏在地下。鉆井液在石油和天然氣鉆井過程中必不可少。為達到安全、快速鉆井的目

4、的，使用了各種類型的鉆井液添加劑，而且隨著鉆井深度增加和難度加大，鉆井液中加入的化學(xué)添加劑的種類和數(shù)量也越來越來越大。 廢棄鉆井泥漿主要是由粘土、鉆屑、加重材料、化學(xué)添加劑、無機鹽、油組成的多相穩(wěn)定懸浮液，PH值較高。導(dǎo)致環(huán)境污染的有害成分為油類、鹽類、殺菌劑、某些化學(xué)添加劑、重金屬(如汞、銅、鉻、鎘、鋅及鉛等)、COD、高分子有機化合物生物降解產(chǎn)生的低分子有機化合物和堿性物質(zhì)。對環(huán)境造成的影響主要表現(xiàn)在：對地表水和地下水資源的污染；導(dǎo)致土壤的板結(jié)(主要是鹽、堿和巖鹽地層的影響)，對植物生長不利，甚至無法生長，致使土壤無法返耕，造成土壤的浪費；各種重金屬滯留于土壤，影響植物的生長和微生物的繁殖

5、，同時因植物吸收而富集，危害到人畜的健康；對水生動物和飛禽的影響(化學(xué)添加劑和生物降解后的某些產(chǎn)物)。（1）陽離子沉淀劑是一種含磷酸鹽的無機物，沉淀重金屬離子，降低其活性，同時賦予固化物一定的肥效。（2）陰離子沉淀劑能將可溶性陰離子有機污染物變成不溶物，降低其毒性，并調(diào)節(jié)廢棄物的pH值，同時與陽離子沉淀劑協(xié)同其破乳作用。（3）吸附劑具有很大的比表面積，可吸附有機物和金屬離子。（4）硬化劑通過化學(xué)反應(yīng)可形成立體機構(gòu)的無機聚合物包裹和固定污染物，使其在外力作用下不能游離出來，降低其遷移能力，以提高無害化處理效果。（1）向水基鉆井液或鉆井液沉積物中加入固化劑，使之轉(zhuǎn)化成像土壤一樣的固體（假性土壤）填

6、埋在原處。這種方法能較大程度地減少鉆井液中的金屬離子和有機物對土壤的侵蝕，從而減少廢棄鉆井液對環(huán)境的影響與危害。同時，又可保證廢棄鉆井液池在鉆井工程一結(jié)束即能恢復(fù)原貌或復(fù)耕。我們公司使用的是以水硬材料為主體的無機固化劑。（2）根據(jù)水硬材料的凝結(jié)機理，純水硬材料遇水會發(fā)生水化反應(yīng)，水化初期以凝聚網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)為主，使水硬材料漿液失去流動性和部分可塑性，導(dǎo)致凝結(jié)；而水化后期則以晶體結(jié)構(gòu)網(wǎng)為主，已微晶體的相互接觸連生，并貫穿于整個漿體。由于接觸連生是依靠結(jié)合力比較強的化學(xué)鍵來進行的，因此具有比初期高得多的強度，水硬材料結(jié)石的強度主要在該階段產(chǎn)生。 （3）根據(jù)水硬材料水化理論，水化材料的水化程度(最終強度效

7、果)取決于一種被稱為“鈣礬石”(C3A3CSH32)的晶體礦物形成的數(shù)量和質(zhì)量。水硬材料中一般含有大量的Ca2+，與廢漿液混合后，漿液中的活性土一小部分作為生料參與水硬材料的水化反應(yīng)，其余大部分被徹底鈣化，失去水敏性，并成為整個固結(jié)體的一部分，轉(zhuǎn)變?yōu)橛谰枚栊晕镔|(zhì)。 固化處理的基本原理是向鉆井廢棄液或沉積物中加固化劑，使其轉(zhuǎn)化為固態(tài)，就地覆埋或再利用，有效地抑制鉆井廢液中金屬離子及有機物質(zhì)對土壤等的侵蝕及濾瀝程度，從而減少對環(huán)境的污染，而且有利于土壤的再耕作。 固化用的固化劑是由A、B、C、D四種組成的混合物，每種組分起不同的固化作用。藥劑分為固體藥劑和液體藥劑兩種，并不會對環(huán)境造成二次污染。

8、基本理論是根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，采取一定的配備比例進行現(xiàn)場配備，再根據(jù)泥漿的失水狀況向泥漿中加入一定比例的上述混合物。 8.1 井場地表要求a. 井場內(nèi)殘余的巖屑和散落的泥漿材料以及被油污染的土壤應(yīng)清理完畢，確保井場表面整潔、無雜物、地表土壤無污染。 b. 鉆井期間所有的溝、池、坑、方井中無遺留廢水、廢渣、廢泥漿、廢油料等污染物。c. 除征用地外，應(yīng)恢復(fù)地貌，回填遺棄的溝、池、坑等，恢復(fù)井場用地自然排水通道，固化處理后的池面覆土，壓后平整后的的覆土厚度不小于30cm。8.2 廢水處理a. 廢水處理后采用吸附劑吸附，不能進行排放。b. 部分水作為施工用水進行回用。8.3 廢棄物固化處理標準a. 廢

9、棄物處理必須進行不滲透的完全固化，隨機抽查完全固化后的固化體抗壓強度不低于150kPa。b. 廢棄物固化后其浸出液的污染物濃度達到污水綜合排放標準GB8978-1996一級標準。工藝流程設(shè)計 9.1 污水處理流程流程圖： （1）流程說明向污水池內(nèi)，按比例投加污水處理藥劑，用水泵在池內(nèi)循環(huán)，加速混凝反應(yīng)，循環(huán)時間一般定為2.55小時左右。循環(huán)混凝反應(yīng)后沉淀1小時后，加吸附劑吸附后污泥池與污泥一起做無害化處理。（2）污水處理設(shè)備專用攪拌機、挖掘機。（3）水處理藥劑長慶油田區(qū)域的泥漿體系氯根含量過高，不宜選用穩(wěn)態(tài)二氧化氯藥劑，本次設(shè)計選用混凝劑（聚合氯化鋁）作為水處理藥劑，在選用聚合氯化鋁藥劑上，我

10、們對聚合氯化鋁的性能、價格、儲運投加等進行了比較。主要有：穩(wěn)態(tài)二氧化氯的投加和儲運運輸都比較復(fù)雜，且其價格過高等因素，我們選用儲運和投加都比較方便且價格不貴的聚合氯化鋁作為水處理藥劑之一。聚合氯化鋁，投加量0.1kg/m3，和污水的反應(yīng)時間控制在5min10min。 （4）水處理藥劑投加順序 首先投加聚合氯化鋁和污水反應(yīng)5min10min后，再進入處理下一道工序。9.2污泥處理方案流程圖： 二次攪合一次攪合藥劑污泥 人工輔助回填到降解池流程說明（1）將原有泥漿池作為操作面。施工作業(yè)可根據(jù)現(xiàn)場情況可把過滿泥漿池分解，以降低液面，防止施工作業(yè)時污水外溢、滋生污染。（2）選擇分段處理方法，將其池內(nèi)污

11、泥分三段分別施工，待候凝57天后，表面做覆土，平整后的覆土厚度不少于30cm?；靥钸^程中，回填0.81.0m深度時，應(yīng)對處理物進行一次夯實處理，可采用挖掘機敦實的簡單方法。（3）其他垃圾固廢處理作業(yè)采用上述相同步驟進行。9.3地表清理污染物方案流程圖： 說明：地表污染物和廢棄的泥漿材料用人工進行清理，再加入無害化藥劑，連同污泥一起經(jīng)行混合回填處理。9.4藥劑說明及配方（1）無害化藥劑名稱無害化藥劑分為主劑和輔劑：本次設(shè)計推薦使用的主劑名稱為ENRUIDA-1、，由陜西新一洲公司研制，輔劑為吸附劑。（2）本無害化處理劑作用機理無害化處理是向鉆井廢棄污泥中加入一定量的固化劑、早強劑、吸附劑等，使其

12、與鉆井廢棄泥漿發(fā)生一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)和生物變化，將鉆井廢棄泥漿轉(zhuǎn)化成為像土壤一樣的固體（俗稱壤化），并使鉆井廢棄污泥中想、金屬離子和有機物對水體、土壤和生態(tài)環(huán)境的影響和危害，同時又保證鉆井廢棄泥漿在填埋封存后，覆土復(fù)耕，還牧還田。（3）本次設(shè)計采用處理及性能的特點本次處理推薦使用的鉆井廢泥漿無害化處理劑主劑為灰白色粉狀固體，可大量生成帶有32個結(jié)晶水的水化物，吸收反應(yīng)超過自身重量3倍以上的水分，并放出大量的熱量，加速處理劑的反應(yīng)以及處理劑與鉆井廢泥漿之間的化學(xué)反應(yīng)，可處理各種高含水、高有機質(zhì)、含多種有害物質(zhì)的鉆井廢棄泥漿，并可在較低的溫度下正常凝結(jié)硬化，具有凝結(jié)時間短，水穩(wěn)定性能好，溶出物

13、少以及強度高的特性。隨著我國各大油氣田環(huán)保意識增強，鉆井廢泥漿的無害化處理技術(shù)將全面推廣。A 產(chǎn)品性能及主要技術(shù)指標處理劑主劑摻量為鉆井廢棄泥漿的0.01%0.02%，輔劑的投加比例為鉆井廢棄泥漿0.012%，處理劑經(jīng)與廢泥漿攪合后即失去流動性，并通過降解轉(zhuǎn)化過程及最終結(jié)果的強度和浸出液濃度均能滿足國家、地方及行業(yè)標準。對于無害化處理28日后的土壤浸出液濃度可達到污水綜合排放標準GB8978-1996一級標準。B 本次設(shè)計采用無害化主劑具有的特點a.使用方便，施工簡潔；b.固結(jié)、解毒效果好，穩(wěn)定周期長；c.原料無毒，抗生物降解；d.固結(jié)體具有機械結(jié)構(gòu)強度高，低水溶性及較低的水滲透性； e處理成

14、本相對較低、效果好、易操作、無二次污染的特性。滿足環(huán)保要求。（4）配方平均投加比例為0.01%和0.012%。施工組織過程先投加主劑，拌合均勻后再投加輔劑，并二次拌和均勻、回填。兩次拌和時間分配比為1：1。由于各個泥漿池中的污泥含固率和污染程度存在差異。施工過程根據(jù)開挖后現(xiàn)場污泥的實際情況，在現(xiàn)場取樣試驗，最終確定各池的藥劑投加量。主劑的投加比例控制在0.01%-0.012%、輔劑的投加比例為5%，如果現(xiàn)場污泥含水率過低（小于3%），則需要向污泥內(nèi)投加一定量的水，從而使藥劑和污泥混合均勻。9.5 覆土施工（1）池面工作說明泥漿池內(nèi)回填處理后的污泥并夯實，夯實后的覆土厚度不小于30cm，高度與井

15、場持平。注：設(shè)計泥漿處理后的膨脹率5%為理論值，施工時應(yīng)以具體施工情況為準，平衡各池污泥回填量。（2）排水工作說明在來水方向做擋雨墻，分散水流，要求以池面為底標高，覆土高于井場3030cm,避免外界水系流入池面，造成池面積水或沙土流失現(xiàn)象。（3）零星工作說明清理井場內(nèi)污染物和填埋水坑等。10.1 施工流程 交工驗收，退場 10.2 施工說明（1）施工周期 本項目單井施工周期為12天?？煞譃?-4個工作小組同時施工，部分環(huán)節(jié)需進行交叉作業(yè)。（2）施工配置設(shè)備根據(jù)井站的具體情況和交通條件，可配置設(shè)備如下：裝載機、挖掘機、鉆井泥漿攪拌器、發(fā)電機、鉆井污泥泵。 （3）施工措施 人工及機具配置原則a.根

16、據(jù)本井場的交通和現(xiàn)場施工條件，可以配置一般小型機具，井場地面可以臨時作為施工場地。鉆井廢棄物的開挖和運輸可以依靠小型機具，輔以人工。b.在對污水進行處理時，主要采用人工和水泵進行操作。c.對污泥進行無害化處理時，污泥轉(zhuǎn)運以挖掘機、污泥泵和普工為主，輔以人工轉(zhuǎn)運，確保工期能按時完成。d. 挖掘機的使用條件：挖掘機可用于污泥轉(zhuǎn)移和固化處理拌和與夯實。施工注意事項a.施工作業(yè)過程中，要求施工單位及監(jiān)理單位對每口井每個污水池的每道工序都必須拍照，同時由建設(shè)單位、施工單位及監(jiān)理單位三方共同對每道工序今次能夠步步確認。b.污水處理，在池內(nèi)循環(huán)加藥混合反應(yīng)后吸附處理。c.無害化用料需嚴格計量，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際

17、情況進行測量，以確定泥漿池無害化處理的主劑和輔劑的投加比例。施工工序務(wù)必保證攪拌均勻，充分反應(yīng)。采用挖掘機拌合時，5-10m3的小規(guī)模拌合總時間不得低于30min，10-20m3中型規(guī)模拌合總時間不低于60min，大規(guī)模不低于120min。d.無害化施工必須在原泥漿池就地處理。e.候凝固化5-7天或抗壓強度達到0.15Mpa以上時，才能進行覆土施工。f.泥漿池表面埋土回填，并在覆土的周圍建一圈擋水土墻，防止因雨水沖刷而造成覆土流失。g.施工完畢后，務(wù)必處理好池外排水溝網(wǎng)，避免外界水系和雨水流入池內(nèi)，造成池面覆土層積水。并按要求對井場和泥漿池周圍的排水溝、涵洞和邊溝等進行清理疏通，確保施工完成后

18、，井場及泥漿池周圍的排水通暢。h.在池內(nèi)污泥處理作業(yè)期間，應(yīng)將井場及周邊所有的油泥、廢渣、廢泥漿材料和所有被污染的土壤等污染物進行徹底清理，與污泥一起作無害化處理回填到凝聚池內(nèi)，并做好量平衡。施工結(jié)束后，井場及周邊不得出現(xiàn)油泥、廢渣、廢泥漿和被污染的土壤等污染物。i.施工時須根據(jù)具體施工步驟和方法，平衡回填量和拆除物回填量，確保池面與井場持平。j.施工完畢后，做到工完場平，場地清整，恢復(fù)地貌，不能留下任何污染隱患。k.所有處理藥劑在配置、運輸、施工過程中必須有防塵措施。l.當環(huán)境溫度高于30時，施工中要注意采取防暑降溫措施。m.處理藥劑在儲運過程中都要注意防水、防潮。n.施工過程中避免將藥劑和

19、廢棄泥漿灑落在泥漿池外。0.施工中要注意防火措施，并做好安全教育和防護工作。施工用地措施a.為了防止施工期間藥品和材料淋雨，場地附近需搭建臨時堆料棚一個。b.在無害化處理前考慮雨天排水措施，保持場面排水通暢。c.修建施工便道與回填取土時，要盡量避免占用耕地，施工完畢后須恢復(fù)地貌。11.1 施工進度安排表天數(shù)項目123456789101112進場準備機具藥品材料進場、水處理吸附污水、污泥固化、侯凝井場污染物清理固化固化池表面覆土平整施工場面清理驗收、工作退場11.2 施工進度說明本工程分為兩個階段，第一階段為清理、培訓(xùn)、準備階段，工期緊，工作任務(wù)重。進場準備需要兩天時間才能完成。第二階段為固化處

20、理階段，在施工過程中，必須進行交叉作業(yè)，一組民工完成一項工工作后，整個施工還在進行中，該組還得協(xié)助其他組的工作，幾個小時之間需協(xié)同作業(yè)。在施工期間，因下雨或停電等客觀原因造成停工后，項目負責人需及時調(diào)整人員安排，必要時，應(yīng)采取加班措施，但在晚上12點以后，必須停止施工，避免擾民。（1）給排水施工給水施工用水采用自備方式進行供水，經(jīng)處理合格后的污水可以回用作為施工用水。施工排水施工過程中禁止外排外泄污水。（2）施工用電本項目的施工用電，可采用自備發(fā)電機供電。（3）施工消防施工隊配備一名專職消防安全員進行巡查； 每個工作組配備2臺干粉滅火器作消防用。（1）現(xiàn)場廢棄鉆井液取樣 為保證取樣均勻，具有代

21、表性，我們采用了“米”字型取樣法，分四處對循環(huán)池內(nèi)深度1米的廢棄鉆井液進行取樣。 （2）對樣品進行化驗分析 我們對取回的樣品進行分析化驗，首先測量出樣品的比重、PH值，計算出平均值。依照用量對照表決定固化劑的最佳用量（避免藥 品的過度使用對環(huán)境造成危害和增加成本）。取精確數(shù)量的固化劑與樣品均勻混合，進行破膠試驗。 （3）固化劑用量的計算 按照配方對比表和實驗數(shù)據(jù)，計算出每方鉆井液需要添加的固化劑用量。然后，根據(jù)實際測量的廢棄鉆井液數(shù)量乘以單位用量，來確定該井廢棄鉆井液所需固化劑的準確數(shù)量。 （4）對廢棄鉆井液破膠處理 依照計算出的固化劑用量，加入鉆井液池中，均勻攪拌。破膠處理后，鉆井液將會分成

22、上層污水和下層的濃縮污泥。 （5）廢棄鉆井液分層后處理 廢棄鉆井液分層后，根據(jù)實際情況將上層較多的清液用污水泵抽走。然后用挖掘機在池中挖一個或多個坑，使池中其它地方的污水盡量流到坑里，再用污水泵把坑中的污水抽走處理。收集到的污水被工程車輛運往廢水處理廠處理。 通過對下層沉淀物的取樣分析，決定配比的水泥、石灰、粉煤灰配比方案和用量，對其進行固化處理。 固化施工按順序分塊固化，先用挖掘機把廢鉆井液池內(nèi)的廢棄鉆井液均勻攪拌，然后按照一定用量加入固化劑（水泥、石灰、粉煤灰混合物），利用攪拌機械（挖掘機等）混合均勻，侯凝固化。如下圖所示： 固化7天后，內(nèi)部結(jié)晶體構(gòu)造的轉(zhuǎn)變也趨于結(jié)束，物理化學(xué)變化趨于完成

23、，固化物的強度也可以達到固體污染物工程處理的要求。故一般經(jīng)過7天固化后，固化體浸出液總是可以達標。 （6）覆土還耕固化處理結(jié)束后，取樣化驗，以驗證是否達到國家標準，然后向固化后的廢鉆井液池放入種植土，用推土機推平。 （7）工程驗收覆土后，無害化處理施工完成。1. 配料，用料嚴格依照設(shè)計配方。2. 固化時，將藥品均勻撒入泥漿池內(nèi)，從上至下反復(fù)攪拌，確保其混合均勻。 3. 平整井場時，覆土厚度大于40厘米。 1. 所用藥品在配制過程中，必須有防揚散措施，施工后井場不得有遺漏藥品。2. 固化后，泥漿池四周必須打圍堰，以免溢池。 1.固化前，清理泥漿池內(nèi)污水。2. 固化時，將巖屑散開，調(diào)整泥漿液面，使

24、其低于地面50厘米。本項目部成立安全生產(chǎn)管理小組，全面負責施工全過程的安全管理，項目經(jīng)理親自抓安全生產(chǎn)。工程開工前，對所有入場施工人員進行安全教育，提出安全施工要求，在施工中要嚴格落實安全生產(chǎn)的各項規(guī)章制度和安全措施，每個施工人員要牢固樹立安全生產(chǎn)意識，嚴格執(zhí)行各項安全技術(shù)操作規(guī)程，要堅持班前講話，做好安全記錄，做到安全生產(chǎn)文明施工。施工安全管理小組組長張巨榮副組長王少波成員徐進穩(wěn) 鐘輝 田科為了認真貫徹“HSE”管理體系及“安全第一、預(yù)防為主”的安全生產(chǎn)方針、落實“安全為生產(chǎn)、生產(chǎn)必須安全”原則及各項規(guī)章制度，狠抓“三違”杜絕各類事故的發(fā)生。加強施工組織領(lǐng)導(dǎo)，認真學(xué)習貫徹“HSE”以及油氣區(qū)動火的要求和各項安全規(guī)范、貫徹落實國家關(guān)于安全生產(chǎn)和勞動保護方針、政策、改善職工勞動條件，促進安全生產(chǎn)。本工程設(shè)專職安全員一名，安全員要切實負起責任，堅守崗位，每道工序前必須進行安全檢查，發(fā)現(xiàn)隱患應(yīng)及時查清原因，及時整改，堅決杜絕不安全事故的