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水处理构筑物设计说明书

隔油池的设计——处理210立方米/小时的废水
摘要
本设计的废水以含油废水为主,隔油是处理含油废水的必要步骤,隔油的设备很多,可以根据含油废水的性质不同选择不同的隔油设备,而隔油池是处理炼油厂排放的含油废水的主要构筑物。

隔油池是分离废水中的浮油及泥沙的构筑物,它是利用油于水之间的密度差异进行油水分离的。

隔油池也是用上浮方法去
除废水中相对密度小于1的浮油的构筑物。

隔油池的一般分为平流式隔油池,斜管斜板式隔油池(平行板式隔油池和波纹板式隔油池),吸油插板式隔油池,下水道式隔油池,排洪沟式隔油池等。

处理炼油废水常应用平流式隔油池和斜管斜板式隔油池,其中平流式隔油池是处理炼油厂废水的标准设备,它是美国石油协会的API制定的定定性标准而设计的。

平流式隔油池相对于其他类型的隔油池具有结构简单,运行管理方便,除油效果稳定等特点。

在本次设计通过比较依然选用平流式隔油池处理流量为210立方米/小时的生活废水。

通过水力停留时间、表面负荷率为主要设计参数计算得出平流式隔油池的构筑尺寸,画出结构示意图。

关键词:炼油废水,平流式隔油池,油水分离
目录
1 隔油池综述 (3)
1.1 隔油池 (3)
1.2 平流式隔油池 (3)
2 隔油池设计部分 (4)
2.1 隔油池设计中常用的数据和措施 (4)
2.2 设计计算 (5)
2.2.1 已知条件 (5)
2.2.2 计算方法及过程 (5)
2.2.3 平流式隔油池设计计算结果 (6)
3 参考文献 (7)
1隔油池综述
1.1隔油池
隔油池是分离废水中的浮油及泥沙的构筑物,它是利用油于水之间的密度差异进行油水分离的。

隔油池也是用上浮方法去除废水中相对密度小于1的浮油的构筑物。

在隔油池中,相对密度小于1,粒径较大的油品杂质上浮于水面,与水分离;相对密度大于1的杂质则沉入池底。

所以,隔油池同时又是沉淀池,但主要起隔油作用。

和沉淀池类似,它也有平流式,竖流式及斜板斜管式。

我国目前多采用的是平流式隔油池,个别地方采用斜板斜管或其它形式的隔油池。

重力型隔油池是处理含油废水的最常用的设备,其处理过程是将含油废水置于池中进行油水重力分离,然后,撇除废水表面的油脂。

理论上重力分离过程可以用斯托克斯公式表示。

但是由于常发生紊流和短循环,重力分离器的实际效率依赖于合理的水利设计和废水停留时间。

停留时间越长,漂浮油与水的分离效果越好。

停留时间小于20min时,油水的分离效率低于50%,如果延长停留时间可以改善分离情况。

隔油池水面的浮油可以用集油管排出,,也可采用机械撇除,小隔油池也可采用人工撇油。

隔油池的种类很多,按照其构造和除油原理的不同可以分为平流式隔油池,斜板式隔油池,斜管式隔油池,下水道式隔油池,排洪沟式隔油池,吸油插板式隔油池、隔油井、压力差自动配撇油装置、高效隔油器等。

目前,国内外普遍采用的是普通平流隔油池和斜板斜管隔油池。

1.2平流式隔油池(API)
平流式隔油池由池体,刮油刮泥机和集油管等几部分组成,普通平流隔油池的构造如图1示。

废水从一端进入,从另一端流出,由于池内水平流速很小,相对密度小于1.0而粒径较大的油品杂质在浮力的作用下上浮,并且,聚集在池的表面,通过设在池表面的集油管和刮油机收集浮油。

而相对密度大于1.0的杂质沉于池底。

集油管设于出水口一侧的水面上。

集油管一般直径为200-300mm的钢管制成。

沿管的长度在管壁的一侧开有切口,其宽度一般是对应中心角为60°,集油管可以绕管轴转动,由螺杆控制。

平时切口向上并位于水面以上,当水面浮油达到一定厚度时(一般不大于0.25m),转动集油管,使切口浸入水面油层一下,浮油即自行进入管内,并沿集油管流向池外。

刮油机通常是由链条或钢丝绳牵引的。

在用链条牵引时,隔油机在池面上起刮油作用,将浮油刮向池的末端;而在池的底部可以起刮泥机作用,将下沉的油泥刮向池出口端的泥斗中,通过排泥管适时排出,排泥管一般直径为200mm,池底向污泥斗的坡度为0.01-0.02,污泥斗深度一般为0.5m,底宽不小于0.4m,倾面倾角不小于45°-60°。

隔油池的进水一端一般采用穿孔墙进水,出水端采用溢流堰。

由于受到刮油机规格的限制,隔油池的每格间的宽度一般为6.0,4.5,3.0,2.5,2.0几种。

这种隔油池的优点是构造简单,这种隔油池占地面积大,停留时间长(1.5-2h),水平流速为2-5mm/s。

由于操作维护容易,运行管理方便,除油效果稳定,因此应用比较广泛;缺点是池的容积较大,排泥困难,其可能取出的粒径最小为100-150μm。

进水管
配水槽
进水阀
链带式刮油刮泥机集油管出水槽
出水管
图1 平流式隔油池结构示意图
2 设计部分
2.1隔油池设计中常用的数据和措施
1) 停留时间T ,一般采用1.5-2h ;
2) 水平流速v ,一般采用2-5mm/s ;
3) 隔油池每格宽度B 采用2m ,2.5m ,3m ,4.5m ,6m 。

当采用人工清除浮油时,
每格宽≤3m 。

国内各大炼厂一般采用4.5m ,已有定型设计。

4) 隔油池超高h 1,一般不小于0.4m ,工作水深为h 2为1.5-2.0m 。

人工排泥时,
池深应包括污泥层厚度。

5) 隔油池尺寸比例:单格长宽比(L/B)≧4,深宽比(h 2/B)≧0.4。

6) 刮板间距不小于4m ,高度150-200mm ,移动速度0.01m/s.
7) 在隔油池的出口处及进水间浮油聚集,对大型隔油池可设集油管收集和排
除。

集油管管径为200-300mm ,纵缝开度为60°,管轴线在水平面下0-50mm ,小型池装有集油环。

8) 采用机械刮泥时,集泥坑深度一般采用0.5m ,底宽不小于0.4m ,侧面倾角
为45°-60°。

9) 池底坡度i ,当人工排泥时池底坡度为0.01-0.02,坡向集泥坑;机械刮泥
时,采用平底,即i=0。

10) 隔油池水面以上的油层厚度不大于0.25m 。

11) 隔油池的除油效率一般在60%以上,出水含油量为100-200mg/L 。

若后续浮
选法,出水含油量小于50mg/L 。

12) 为了安全,防火、防寒、防风沙,隔油池可设活动盖板。

在寒冷地区,集油管内应设有直径为25mm 的加热管,隔油池内也可设蒸汽加热管。

2.2设计计算
2.2.1已知条件
炼油厂含油废水流量Q=210立方米/小时,拟用平流式隔油池。

2.2.2计算方法及过程:按水力停留时间进行设计计算
1) 平流式隔油池停留时间T ,一般采用1.5-2h ;在本次设计中取T=1.8 h 。

2) 隔油池的总有效容积V :
V=33788.1210m T Q =⨯=⨯
3) 隔油池总过水断面积A :
平流式隔油池水平流速V ,一般采用2-5mm/s ;在本次设计中取V=3mm/s
34.196.33210
m V Q
A =⨯==
4) 隔油池分格数n :
本次设计采用机械清除浮油,设计隔油池每格宽为B=4.5m ,有效水深2h =2m 。

∴16.25.424.192=⨯=⨯=
h B A n
5) 搅合实际流速V :
V s mm s mm h B n Q /5/2.36.325.422102<=⨯⨯⨯=⨯⨯=
∴符合要求
6) 有效池长L :
m T v L 74.208.12.36.36.3=⨯⨯=⨯⨯=
7) 校核:
46.45.474
.20>==B L
∴符合要求
4.044.0
5.42
2
>==B h
∴符合要求
8) 隔油池总高度H :
本设计中隔油池设有机械刮油,除渣机,所以池底坡度为i=0,而且
池底无积泥。

根据公式H=h 1+h 2
式中:H —隔油池总高度,m
h 1—隔油池超高,(一般不小于0.4m),m 。

现隔油池超高h 1=0.5m ,所以,求得隔油池的总高度为:
H=h 1+H=0.5m+2m=2.5m
9) 采用链带式刮油刮泥机
采用链带式刮油机刮油,并将浮油推向池末端,而在池的
底部可起到刮泥的作用(将下沉的油泥刮向池的进口端污泥
斗)。

链带式刮油刮泥机在平流隔油池中应用效果良好,机械结构合理,运行稳定,操作简单,安装方便除油效果显著。

图3为链带式刮油刮泥机结构图
图3 刮油刮泥机结构
10) 为了保证隔油池正常工作,池表面通常用盖板覆盖,覆盖的作用包括
防火、防雨、保温及防止油气散发污染大气。

在冬季,为了增大油的流动性,隔油池内设有蒸汽加温措施。

2.2.3平流式隔油池设计计算结果
3参考文献
(1)尹士君,李亚风.水处理构筑物设计与计算.北京:化学工业出版社,2004.
(2)闪红光主编.环境保护设备选用手册之水处理设备.北京:化学工业出版社.2003。

(3)黄健.链条式刮油机在处理含油废水中的应用.石油化工环境保护,1999.(2):24-26.
(4)倪玲英,卢洪刚.含油污水的几种分离技术.新疆石油科技,1998.2(8):75-79。

(5)顾夏声,黄铭荣,王占生等.水处理工程.清华大学出版社,1985.。

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