隔油池的設(shè)計(jì)

1、隔油池的設(shè)計(jì)處理5萬噸/天的煉油廢水煉油廢水一般都是以含油廢水為主，隔油是處理含油廢水的必要步驟，隔油的設(shè)備很多，可以根據(jù)含油廢水的性質(zhì)不同選擇不同的隔油設(shè)備，而隔油池是處理煉油廠排放的含油廢水的主要構(gòu)筑物。隔油池是分離廢水中的浮油及泥沙的構(gòu)筑物，它是利用油于水之間的密度差異進(jìn)行油水分離的。隔油池也是用上浮方法去除廢水中相對(duì)密度小于1的浮油的構(gòu)筑物。隔油池的一般分為平流式隔油池，斜管斜板式隔油池(平行板式隔油池和波紋板式隔油池)，吸油插板式隔油池，下水道式隔油池，排洪溝式隔油池等。處理煉油廢水常應(yīng)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處理煉油廠廢水的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，它是美國石油協(xié)會(huì)的A

2、PI制定的定定性標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。平流式隔油池相對(duì)于其他類型的隔油池具有結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行管理方便，除油效果穩(wěn)定等特點(diǎn)。在本次設(shè)計(jì)通過比較依然選用平流式隔油池處理流量為5萬噸/天的煉油廢水。通過油滴上浮速度法計(jì)算得出平流式隔油池的構(gòu)筑尺寸，畫出結(jié)構(gòu)示意圖。前言81、文獻(xiàn)綜訴 101.1、含油廢水 101.1.1含油廢水的來源 101.1.2含油廢水的危害及污染特征 111.1.3油類在水中的存在形態(tài) 111.1.4含油廢水的處理方法 121.2煉油廢水 151.2.1煉油廢水的來源、分類及性質(zhì) 151.2.2煉油廢水的處理方法 161.2.3連油廢水的處理工藝171.3除油裝置 221.3.1隔油池

3、221.3.2隔油池的類型及特征 232、設(shè)計(jì)部分302.1設(shè)計(jì)方案的選擇 302.2平流式隔油池設(shè)計(jì)常用數(shù)據(jù) 312.3設(shè)計(jì)計(jì)算 322.3.1已知條件 322.3.2計(jì)算方法及過程 322.3.3 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果403、結(jié)論404、謝辭425、參考文獻(xiàn)43 前 言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的不斷增加，水資源的短缺已經(jīng)成為目前人類社會(huì)面臨的一個(gè)很嚴(yán)重的環(huán)境問題，甚至是未來人的生存為題。我國的缺水形勢(shì)更為嚴(yán)重，人均水資源占有量僅相當(dāng)于世界人均占有量的1/4。同時(shí)水環(huán)境污染日益嚴(yán)重，特別是工業(yè)水污染對(duì)水環(huán)境的污染尤為嚴(yán)重，隨著工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)水的處理迫在眉睫。水體的污染破壞了生態(tài)環(huán)境的平衡，違背了社

4、會(huì)的可持續(xù)發(fā)展規(guī)律，影響了人們的正常生活。水體污染的來源廣泛，污染物種類繁多，其中，含油廢水是水體污染的主要來源。油類漂浮于水體表面，阻止空氣中的氧溶解在水中，導(dǎo)致水體溶解氧缺乏，水生生物死亡，妨礙水生植物的光和作用，甚至水質(zhì)變臭，水體生態(tài)平衡被破壞，破壞水資源的利用價(jià)值。因此，含油污水必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗蟛趴膳欧?。隨著石油、機(jī)械、冶煉、交通等行業(yè)設(shè)迅速發(fā)展，含油廢水的排放量不斷增大，對(duì)環(huán)境的威脅也越來越大。因此，含有廢水的處理是保護(hù)水資源，防治水污染，改善水環(huán)境的必不可少的重要一環(huán)。煉油廢水是含油廢水的主要來源，因此，凈化處理煉油廢水是防治油類污染的關(guān)鍵。含油廢水的處理方法很多，處理設(shè)備類型

5、也多種多樣，可以根據(jù)含油種類的不同選擇不同的處理方法及設(shè)備。目前，處理煉油廠排出的含油廢水多采用隔油池進(jìn)行隔油，隔油池是利用油水間的密度差異，利用重力進(jìn)行油水分離的，是處理含油廢水的主要構(gòu)筑物，它廣泛的應(yīng)用與全國各大煉油廠的水處理工藝中，對(duì)去除煉油廢水中的油類起到了相當(dāng)重要的作用。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容是處理煉油廠5萬噸/天的煉油廢水，設(shè)計(jì)中介紹了含油廢水的幾種處理方法，并進(jìn)行了比較，最終選定采用平流式隔油池設(shè)計(jì)處理煉油廢水。設(shè)計(jì)中計(jì)算了隔油池的尺寸，并附有圖示。1.1 含油廢水1.1.1 含油廢水的來源含油廢水的來源很廣，凡是直接與油接觸的廢水都含有油類。含油廢水的含油量及其特征，隨生產(chǎn)行業(yè)的不同變

6、化極大，同一種工業(yè)也因生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備和操作條件的不同而相差較大。例如：在石油煉廠，石油化工行業(yè)的蒸餾、裂化、疊和，焦化等工段排出的含油廢水除含油外還有硫化物、酚、氰等毒性物質(zhì)。瀝青生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水具有很高的粘性。機(jī)械制造業(yè)中的切削、研磨、壓延等工程，需用乳化液進(jìn)行冷卻，而排出的乳化廢液，其中含有較多的油類及表面活性劑。洗滌零部件會(huì)產(chǎn)生乳化油廢水。在軋鋼廠，軋輥需潤滑和冷卻，從而排出大量的含油廢水，這種廢水除含油外，還含有大量的氧化鐵皮。在船舶，車輛，飛機(jī)等交通運(yùn)輸主業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)清洗廢水含有油分。油輪壓艙水，油罐沖洗水均含有較高濃度的油分。此外，在餐飲業(yè)以及生活污水的排放中除含有油外含含有脂類

7、；在纖維生產(chǎn)，使皮制造和其它許多行業(yè)或多或少的排出各類含油廢水5。含油廢水主要來源是石油，石油開采，石油化工，鋼鐵，焦化，煤氣發(fā)生站，機(jī)械加工等工業(yè)企業(yè)。1.1.2含油廢水的危害及污染特征含油污水排放到水體的主要危害表現(xiàn)在油滴覆蓋水面，阻止空氣中的氧溶解在水中，使水中溶解氧減少，導(dǎo)致水生生物死亡，妨礙水生植物的光和作用。，甚至水質(zhì)變臭，破壞水資源的利用價(jià)值。因此，含油污水必須經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗蟛趴膳欧庞皖悓?duì)環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在生態(tài)系統(tǒng)及自然環(huán)境(土壤、水體)的嚴(yán)重影響。流到水體中的可浮油，形成油膜后會(huì)阻礙大氣復(fù)氧，斷絕水體氧的來源；而水體中的乳化油和溶解油，由于需氧微生物的作用，在分解過程中消耗

8、水中的溶解氧(生成CO2和H2O)，使水體形成缺氧狀態(tài)；水體中的二氧化碳濃度增高，使水體PH值降低到正常的范圍以下，以致魚類和水生生物不能生存。含油廢水流到土壤，由于土層對(duì)油污的吸附和過濾作用，也會(huì)在土壤形成油膜，使空氣難于滲透，阻礙土壤微生物的繁殖，破壞土層團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。含油廢水排入城市排水管道，對(duì)排水設(shè)備和城市污水處理廠都會(huì)造成影響，流入到生物處理構(gòu)筑物的混合污水的含油濃度，通常不大于30-50mg/L，否則將影響活性污泥和生物膜的正常代謝過程1。1.1.3 油類在水中的存在形式含油廢水根據(jù)來源的不同和油類在水中的存在形式可以分為浮油、分散油，乳化油和溶解油四類：(1) 浮油，浮油是廢水中含油

9、量的主要組成部分。煉油廠廢水中這種狀態(tài)的油含量約占60%到80%，以連續(xù)相漂浮于水面，形成油膜或油層。浮油在廢水中的分散顆粒較大，一般大于100m. 易于從廢水中分離出來，上浮于水面被破壞。(2) 分散油,以微小油滴懸浮于水中，不穩(wěn)定，經(jīng)靜止一段時(shí)間后往往變成浮油，其油滴的粒徑為10-100m。(3) 乳化油，水中往往含有表面活性劑，使油成為穩(wěn)定的乳化油，這種油品分散的粒徑很小，一般小于10m，大部分為0.1-2m。呈乳化狀態(tài)存在，不易從水中上浮去除。(4) 溶解油，是一種以化學(xué)方式溶解的微粒分散油，油滴的直徑比乳化油還要細(xì)，有時(shí)可小到幾納米。石油可以溶于水的量很少，一般為5-10mg/L。由

10、此可以看出，浮油和乳化油的分離是處理含油廢水的關(guān)鍵1。1.1.4 含油廢水的處理方法 含油廢水的處理方法很多，處理設(shè)備類型也多種多樣，可以根據(jù)含油種類的不同選擇不同的處理方法及設(shè)備。除油工藝流程也需要根據(jù)廢水的水質(zhì)水量、工藝條件和凈化要求來決定11。 生產(chǎn)裝置排出的含油廢水，應(yīng)按其所含的污染物性質(zhì)和數(shù)量來分類匯集處理。除油方法宜采用重力分離法除重油和浮油，采用氣浮法、電解法、混凝沉淀法除去乳化油。在乳化劑存在的情況下，乳化劑會(huì)在油滴和水滴的表面形成一層穩(wěn)定的薄膜，這樣形成的乳狀液非常穩(wěn)定。當(dāng)分散相是油滴時(shí)，稱為油包水乳狀液；當(dāng)分散相是水滴時(shí)，稱為油包水乳狀液。由于乳化油廢水的狀態(tài)穩(wěn)定，在自然條

11、件下不容易分層，因此，進(jìn)行油水分離前須先破壞其穩(wěn)定性，即破乳。破乳的原理是破壞油珠界面上的穩(wěn)定的界膜，使油珠相互接近并聚集成大的油滴，從而浮升于水面，使油水得以分離10。 浮油易于上浮，可以通過隔油池去除。乳化油比較穩(wěn)定，不易上浮，用一般的隔油池?zé)o法去除，常用氣浮，過濾和粗粒化等方法去除11。(1)重力分離法重力分離法是一種利用水的密度差進(jìn)行分離的方法。此法可用于去除60m以上的油粒和廢水中的大部分固體顆粒。采用重力分離法最常用的設(shè)備是隔油池。它是利用油滴比水輕的特性，將油分離與水面并撇除。隔油池主要用于去除浮油或破乳后的乳化油。(2)氣浮法 氣浮法是利用大量微細(xì)氣泡吸附在預(yù)去除的顆粒(油滴)

12、上，利用其體本身的浮力將污染物帶出水面，達(dá)到分離目的的方法。氣浮法按氣泡產(chǎn)生的發(fā)式不同分鼓泡氣浮，加壓氣浮和電解氣浮等。(3)吸附法吸附法是利用親油性材料吸附水中的油。 (4)粗?；ù至；?亦叫聚結(jié)法)是含油廢水通過一種填入粗?；牧系难b置，使污水中的微細(xì)油滴聚集成大的顆粒，達(dá)到油水分離的目的。 (5)膜過濾法膜過濾法除油主要是利用微孔膜攔截油滴，主要用于去除乳化油和溶解油。 (6)電磁吸附法 將磁性顆粒與含油廢水混合，油滴被磁性粒子吸附，然后，用磁分離裝置將含油磁粒分離，污水得到凈化。含油磁粒再作進(jìn)一步處理，且即為電磁吸附法。這種方法應(yīng)用很少。(7)生物氧化法 油類是一種烴類有機(jī)物，可用

13、微生物將其分解氧化為二氧化碳和水。1.2 煉油廢水1.2.1 煉油廢水的來源、分類及性質(zhì)煉油廢水實(shí)造成水污染的主要污染源，在石油開采、煉制和石油化工生產(chǎn)中，含油廢水的排放量是很大的。例如，一個(gè)年產(chǎn)25萬噸的煉油廠，每小時(shí)排出的廢水可達(dá)500-600m2。這種廢水中的油品，其密度一般都小于1，他們?cè)趶U水中以浮油，溶解油和乳化油三種存在形態(tài)。 煉油廠的主要加工方法是直接蒸餾，重質(zhì)油的裂化與蒸餾，某些餾分的精致等。煉油裝置一般有常減壓蒸餾，催化裂化，鉑重整，加氧精致，脫瀝青裝置等。煉油廠的主要產(chǎn)品是汽油，煤油，柴油，潤滑油，瀝青和石蠟等。其生產(chǎn)廢水一般是根據(jù)廢水的水質(zhì)進(jìn)行分類分流的，主要是冷卻水，含

14、硫廢水，含油廢水，含堿廢水有時(shí)還排出含酸廢水4。(1)冷卻廢水：是冷卻餾分時(shí)的間接冷卻水，溫度較高，有時(shí)由于設(shè)備滲漏等原因，冷卻廢水經(jīng)常含油，但污染程度較輕。(2)含油廢水：它直接與石油及油品接觸，廢水量在煉油廠中是最大的。主要污染物是油品，其中大部分是浮油，還有少量的硫，酚等。含油廢水大部分來源于油品與油氣的冷凝油，油氣洗滌水，機(jī)泵冷卻水，油罐洗滌水以及車間地面的沖洗水。(3)含硫廢水：主要來源于催化及焦化裝置，精餾塔塔頂分離器，油氣洗滌水及加氫精致等。主要污染物是硫化物，油，酚等。(4)含堿廢水：主要來自汽油、柴油等餾分的堿精致過程。主要含過量的堿、硫、酚、油、有機(jī)酸等。(5)含酸廢水：主

15、要來自水處理裝置，加酸泵房等。主要含硫酸和硫酸鈣等。含鹽廢水：主要來自原有脫鹽脫水裝置，除含大量鹽分外，還有一定量的原油4。1.2.2煉油廢水的處理方法 煉油廢水的處理一般都是以含油廢水為主，處理對(duì)象主要是浮油、乳化油、揮發(fā)酚、COD、BOD及硫化物等。對(duì)于其它一些廢水(如含硫廢水、含堿廢水)一般都是進(jìn)行預(yù)處理，然后匯集到含油廢水系統(tǒng)進(jìn)行集中處理。集中處理的方法仍然以生化方法為主。其中，含油廢水要先通過上浮、氣浮、粗?；骄鄣确椒ㄟM(jìn)行預(yù)處理，除去廢水中的浮油和乳化油后在進(jìn)行生化處理；含硫廢水要先通過空氣氧化、蒸汽氣提等方法，除去廢水中的硫和氨等在進(jìn)行生化處理7。煉油廠排放的廢水是水體污染的重要

16、來源，煉油廢水具有排放量大、成分復(fù)雜、處理難度大的特點(diǎn)。處理煉油廢水的傳統(tǒng)方法是俗稱的所謂“老三套”工藝，它主要由三部分組成，即：隔油、氣浮和生物處理。目前我國大多數(shù)的煉油企業(yè)采用的就是這套處理流程?！袄先住惫に嚧嬖诘娜秉c(diǎn)主要在于：氣浮除油耗藥量大，運(yùn)行費(fèi)用高，穩(wěn)定性差，而且伴生大量難以處理的污泥，造成二次污染；傳統(tǒng)活性污泥法對(duì)N的去除率較低，抗沖擊能力差，易于發(fā)生污泥膨脹4。1.2.3 煉油廠廢水處理工藝(1)某煉油廠煉油廢水處理工藝流程如圖所示：含油廢水出水回收浮油干化場濃縮池堆埋場焚燒爐離心機(jī)隔油池二級(jí)浮選池一級(jí)浮選池沉砂池曝氣池脫水罐剩余活性污泥 圖1-1 煉油廢水處理工藝流程圖工藝

17、流程主要為隔油工序，一，二級(jí)浮選工序和生化處理工序。污水經(jīng)沉淀處理后，進(jìn)入曝氣系統(tǒng)；曝氣出水經(jīng)壓力管道排放。設(shè)有隔油、浮選、曝氣、泵房、空氣壓縮機(jī)等崗位。按照處理功能可分為以下四個(gè)部分4。() 隔油系統(tǒng)含油廢水由廠區(qū)自流入廢水處理裝置內(nèi)，經(jīng)過水封井、格柵、沉砂池、計(jì)量槽、配水井，自流入隔油池。廢水中的可浮油在隔油池停留過程中，經(jīng)處理后浮于水面，收油時(shí)通過集油管流入集油間，再用污油泵打入污油脫水罐，經(jīng)加溫沉降脫水，合格污油再用污油泵送往接收罐區(qū)。隔油池處理后的水進(jìn)入一級(jí)浮選泵。在隔油池前設(shè)有事故調(diào)解池，用于水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)。() 浮選系統(tǒng) 隔油池出水仍含油部分浮油及乳化油，采用加壓溶氣浮選法去除

18、。 隔油池出水通過泵進(jìn)入溶氣罐，溶氣罐加入壓縮空氣使其溶于水中，再經(jīng)過減壓后，水腫過飽和的空氣形成許多極微小的氣泡釋放出來，在上升至水面的過程中，由于氣泡的表面張力作用，將乳化與水中的油滴帶到水面，然后，將浮油刮至集沫槽中，讓其自流入油泥池，再用泵打入油泥干化廠。為了進(jìn)一步提高浮選效果，在一，二級(jí)浮選泵入口分別投加絮凝劑。()曝氣系統(tǒng) 經(jīng)過二級(jí)浮選處理后的水，自流至曝氣系統(tǒng)配水井，從曝氣池的底部進(jìn)入池內(nèi)，在表面曝氣葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用下，通過導(dǎo)流筒，將活性污泥和污水組成的混合液提升上來，同時(shí)吸入空氣，強(qiáng)烈攪動(dòng)將氣泡打碎，使氣水充分混合，并將水由葉輪向四周甩出，形成水躍，增加水和氣的接觸機(jī)

19、會(huì)，從而增加水中的溶解氧。混合液在曝氣區(qū)內(nèi)循環(huán)后，經(jīng)過導(dǎo)流區(qū)流入澄清區(qū)。在澄清區(qū)內(nèi)，活性污泥和凈化水進(jìn)行分離，活性污泥沉降到沿池底回流縫回到曝氣區(qū)，剩余污泥由排泥閥排出，凈化水則經(jīng)曝氣池周圍的出水槽流出排放。()污泥處理及處置系統(tǒng) 隔油池及沉砂池所產(chǎn)生的污泥及曝氣池所產(chǎn)生的剩余活性污泥經(jīng)濃縮池濃縮后，采用離心機(jī)進(jìn)行離心脫水，在進(jìn)行焚燒處理，也可直接送固體廢棄物堆埋場作填埋處理。隔油池所產(chǎn)生的輕質(zhì)油送脫水罐，經(jīng)加熱使油水分層進(jìn)而得以分離。有脫水后再回收利用，在乳選產(chǎn)生乳化油，因含有絮凝劑，又不易脫水，故送干化廠自然晾干，晾干后進(jìn)行焚燒處理或直接送填埋場作填埋處理4。(2)主要構(gòu)筑物 沉砂池，隔油

20、池，曝氣池，浮選池，豎流式沉淀池，事故調(diào)解池，活性污泥干化池，油泥干化池，貯砂池，油泥池，活化池，生活污水池，循環(huán)水池，溶藥池，排入水池，回流水池4。(3) 運(yùn)行中的管理()保證含油廢水的預(yù)處理效果為后續(xù)工藝創(chuàng)造良好的水質(zhì)條件。進(jìn)水中如硫、酚、輕油突然增加或PH值大幅度變化，將直接影響浮選效果。同時(shí)預(yù)處理達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，將影響生化系統(tǒng)的運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞活性污泥系統(tǒng)的污泥活性。尤其乳化油和重油進(jìn)入生化系統(tǒng)后，活性污泥顆粒被油黏附并包裹，微生物的呼吸，新陳代謝和生長繁殖受到限制，生化處理效果下降，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)污泥上浮，大量死亡等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)行。因此，在生產(chǎn)運(yùn)行中，要嚴(yán)格監(jiān)控進(jìn)水水質(zhì)

21、的變化情況，保證生產(chǎn)平穩(wěn)受控。其主要手段是在完成正常操作的同時(shí)，加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)測，以便及時(shí)準(zhǔn)確地分析判斷系統(tǒng)的工藝運(yùn)行狀況，及時(shí)調(diào)整工藝運(yùn)行方式。運(yùn)行中，一般對(duì)水中的油、COD、揮發(fā)酚、氫化物、磷酸根、氨氮等每日分析一次，對(duì)PH值則兩小時(shí)分析一次(PH值得變化可能在某種程度上反映水質(zhì)的變化)，同時(shí)注意進(jìn)行直觀檢查，遇有異常情況立即增加分析項(xiàng)目與頻次。根據(jù)分析與判斷，對(duì)因操作原因造成的水質(zhì)波動(dòng)要從操作上予以完善。如水質(zhì)惡化，要立即切換調(diào)解池予以緩沖。以防生化系統(tǒng)受到?jīng)_擊，待水質(zhì)好轉(zhuǎn)后再緩慢少量逐步送回。()做好浮油回收，防止二次污染。浮油脫水前要先靜止12h以上，并采用蒸汽加熱至60-80，溫度要嚴(yán)

22、格控制在此范圍內(nèi)。采用罐底排水的方式除去油中水分，保證脫水處理后，油中含水量不大于5%。同時(shí)脫水操作必須嚴(yán)防污油流入下水道造成再次污染。進(jìn)油和向外送油前后，污油管線必須及時(shí)用蒸汽吹掃，防止污油粘持管線內(nèi)壁或閥門及設(shè)備內(nèi)，再乘堵塞，影響生產(chǎn)正常運(yùn)行。()處理好油泥，創(chuàng)造良好的環(huán)境效益。油泥是煉油廢水處理的產(chǎn)物，也是含油廢水去除污染物效果的最終體現(xiàn)。但油泥又是比較難于處理的，最徹底的方法是局部焚燒，但是焚燒前要進(jìn)行濃縮和脫水，多種油泥匯合到一起可以達(dá)到預(yù)期的濃縮效果。脫水設(shè)備比較難以選擇。實(shí)踐證明，采用轉(zhuǎn)鼓式離心機(jī)對(duì)油泥進(jìn)行脫水可以基本上滿足油泥脫水的要求。脫水后油泥含水率在10%左右，大大減輕了

23、油泥焚燒的負(fù)擔(dān)。()保持活性污泥系統(tǒng)的污泥活性和數(shù)量是維持系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。煉油廢水水質(zhì)變化頻繁，極易對(duì)活性污泥造成危害，同時(shí)營養(yǎng)源比例也滿足不了BOD5/N/P的需要。運(yùn)行中一般投加磷酸氫二鈉作為磷源來補(bǔ)充系統(tǒng)對(duì)磷的需求，但是如果系統(tǒng)中有生活污水，作補(bǔ)充營養(yǎng)源的話，則不必投加任何營養(yǎng)物。運(yùn)行中遇有水質(zhì)沖擊時(shí)可以暫停部分曝氣池進(jìn)水，進(jìn)行充氧悶曝，使活性污泥得以再馴化，待活性污泥恢復(fù)后再進(jìn)水運(yùn)行，然后再對(duì)另一部分曝氣池進(jìn)行同樣的恢復(fù)馴化。保證全系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。另外，通過提高進(jìn)水質(zhì)量，加強(qiáng)鼓風(fēng)曝氣，并加大剩余污泥排放量，使系統(tǒng)活性污泥快速繁殖。曝氣池內(nèi)微生物得以置換，這樣，污泥也會(huì)很快恢

24、復(fù)其活性4。 1.3 除油裝置1.3.1 隔油池 隔油池是分離廢水中的浮油及泥沙的構(gòu)筑物，它是利用油于水之間的密度差異進(jìn)行油水分離的。隔油池也是用上浮方法去除廢水中相對(duì)密度小于1的浮油的構(gòu)筑物。在隔油池中，相對(duì)密度小于1，粒徑較大的油品雜質(zhì)上浮于水面，與水分離；相對(duì)密度大于1的雜質(zhì)則沉入池底。所以，隔油池同時(shí)又是沉淀池，但主要起隔油作用。和沉淀池類似，它也有平流式，豎流式及斜板斜管式。我國目前多采用的是平流式隔油池，個(gè)別地方采用斜板斜管或其它形式的隔油池。重力型隔油池是處理含油廢水的最常用的設(shè)備，其處理過程是將含油廢水置于池中進(jìn)行油水重力分離，然后，撇除廢水表面的油脂。理論上重力分離過程可以用

25、斯托克斯公式表示。但是由于常發(fā)生紊流和短循環(huán)，重力分離器的實(shí)際效率依賴于合理的水利設(shè)計(jì)和廢水停留時(shí)間。停留時(shí)間越長，漂浮油與水的分離效果越好。停留時(shí)間小于20min時(shí)，油水的分離效率低于50%，如果延長停留時(shí)間可以改善分離情況。隔油池水面的浮油可以用集油管排出，也可采用機(jī)械撇除，小隔油池也可采用人工撇油。1.3.2隔油池的類型及特征隔油池的種類很多，按照其構(gòu)造和除油原理的不同可以分為平流式隔油池，斜板式隔油池，斜管式隔油池，下水道式隔油池，排洪溝式隔油池，吸油插板式隔油池、隔油井、壓力差自動(dòng)配撇油裝置、高效隔油器等。目前，國內(nèi)外普遍采用的是普通平流隔油池和斜板斜管隔油池。(1) 平流式隔油池(

26、API)平流式隔油池由池體，刮油刮泥機(jī)和集油管等幾部分組成，普通平流隔油池的構(gòu)造如圖3所示。廢水從一端進(jìn)入，從另一端流出，由于池內(nèi)水平流速很小，相對(duì)密度小于1.0而粒徑較大的油品雜質(zhì)在浮力的作用下上浮，并且，聚集在池的表面，通過設(shè)在池表面的集油管和刮油機(jī)收集浮油。而相對(duì)密度大于1.0的雜質(zhì)沉于池底。集油管設(shè)于出水口一側(cè)的水面上。集油管一般直徑為200-300mm的鋼管制成。沿管的長度在管壁的一側(cè)開有切口，其寬度一般是對(duì)應(yīng)中心角為60°，集油管可以繞管軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由螺桿控制。平時(shí)切口向上并位于水面以上，當(dāng)水面浮油達(dá)到一定厚度時(shí)(一般不大于0.25m)，轉(zhuǎn)動(dòng)集油管，使切口浸入水面油層一下，浮

27、油即自行進(jìn)入管內(nèi)，并沿集油管流向池外。刮油機(jī)通常是由鏈條或鋼絲繩牽引的。在用鏈條牽引時(shí)，隔油機(jī)在池面上起刮油作用，將浮油刮向池的末端；而在池的底部可以起刮泥機(jī)作用，將下沉的油泥刮向池出口端的泥斗中，通過排泥管適時(shí)排出，排泥管一般直徑為200mm，池底向污泥斗的坡度為0.01-0.02，污泥斗深度一般為0.5m，底寬不小于0.4m，傾面傾角不小于45°-60°。隔油池的進(jìn)水一端一般采用穿孔墻進(jìn)水，出水端采用溢流堰。由于受到刮油機(jī)規(guī)格的限制，隔油池的每格間的寬度一般為6.0，4.5，3.0，2.5，2.0幾種。這種隔油池的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡單，這種隔油池占地面積大，停留時(shí)間長(1.5

28、-2h),水平流速為2-5mm/s。由于操作維護(hù)容易，運(yùn)行管理方便，除油效果穩(wěn)定，因此應(yīng)用比較廣泛；缺點(diǎn)是池的容積較大，排泥困難，其可能取出的粒徑最小為100-150m。 圖1-2 平流式隔油池結(jié)構(gòu)示意圖(2) 斜板斜管隔油池 根據(jù)淺層理論，隔油池也有采用斜板斜管式的，斜板(斜管)隔油池由進(jìn)水管，布水設(shè)施，斜板(斜管)組，出水管和集油管等幾部分組成。其構(gòu)造如圖3所示。池內(nèi)放置聚酯玻璃鋼制斜板，傾斜角度不小于45°，板間距為20-50mm，斜板有平板和波紋板等形式。斜板采用異向流形式，廢水流由上而下流經(jīng)斜板，而油珠則逆水而上浮，所以屬于逆向流。在波紋板內(nèi)分離出來的油粒沿波紋板的峰頂向上

29、浮，上浮的油流出斜板(斜管)后在水面形成油膜，經(jīng)集油管排走。而泥渣則沉入峰底，滑落到池底。 由于設(shè)置了隔板，提高了單位池容積的分離表面，斜板間水流成層流狀態(tài)，雷諾數(shù)小于2000，所以油水分離效果較好，并且，廢水在池內(nèi)的停留時(shí)間短，一般為30min，僅為平流式隔油池的四分之一到二分之一，因此，容積和占地面積大大的減少(比平流式隔油池少三分之二)。而且除油效果大大提高，實(shí)驗(yàn)證明，這種隔油池能夠分離的粒徑為60m的油珠，(平流式隔油池能夠分離100-150m的油珠)。用斜板隔油池處理煉油廠的污水時(shí)，表面負(fù)荷為0.6-0.8m3/(m2h)，出水含油量可控制在50mg/L以內(nèi)。斜板式隔油池又分為平行板

30、式隔油池(PPI)和波紋板式隔油池(CPI)。平流式隔油池稍加改進(jìn)，即在其池內(nèi)安裝許多傾斜的平衡板，便成了平行板隔油池。斜板間距為10cm。這種隔油池的特點(diǎn)是油水分離迅速，占地面積小(只有平流式隔油池的二分之一)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)清理較困難。波紋斜板隔油池是平行板隔油池的改進(jìn)型。它將平行板改成波紋斜板，板間距為2-4 cm傾斜角為45°，水流沿板面向下，油滴沿板下表面向上流動(dòng)，匯集于集油區(qū)，用集油管排出，處理水從溢流堰排出。這種隔油池的效率高，停留時(shí)間僅30min左右，占地面積小，只有平行板隔油池的三分之二。這兩種設(shè)備與平流隔油池不同之處在于分離槽中安置了傾斜板，可以有效地減少油珠

31、垂直上升的距離，使油珠在傾斜板下表面聚集成較大的油滴。波形斜板隔油池和平流隔油池相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)：其占地面積僅有平流隔油池的15%-20%，甚至費(fèi)用也較低。使用過兩類(平流和斜板)隔油池的一家大型煉廠的經(jīng)驗(yàn)表明，較小的尺寸不利于油滴的粗?；移迫榈耐Ａ魰r(shí)間較少，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致斜板的嚴(yán)重污染。斜管斜板式隔油池與平流式隔油池相比較，它們的優(yōu)點(diǎn)是污水停留時(shí)間短，池體容積小，占地面積小，能夠去除的油滴的粒徑較小，處理效率高。目前我國的一些新建的含油廢水處理站，多采用這種形式的隔油池，選擇斜板材料應(yīng)耐腐蝕、不沾油、光潔度好。池內(nèi)應(yīng)設(shè)置清洗斜板的設(shè)施。(3)小型隔油池 小型隔油池在池子的上部設(shè)置了一塊坡度

32、為1/10的蜜蜂受壓蓋板，在金水的沖力和油滴的浮力的雙重作用下，廢水中的油滴沿斜板向上匯集到集油口并自動(dòng)排入貯油槽。為使隔油池在冬天也能正常工作，池中還增加蒸汽加熱裝置，將油溫控制在18左右。北京鐵路局豐臺(tái)機(jī)務(wù)段的使用實(shí)踐說明，這種隔油池具有結(jié)構(gòu)簡單，投資少，管理方便，凈化效率高等特點(diǎn)。隔油效果可與國外其它各類隔油池相媲美，撇除有含水率小于3%。(4)隔油井簡易的隔油井用來收集來自家庭，汽車庫，飯館，醫(yī)院等廢水油脂。這種油井類似于下水道窨井，被阻隔在水面上的浮油定期從井口由人工撇除。(5)吸油板式隔油池該種隔油池利用吸油氈的疏水親油特性，制作具有吸油、隔油雙重作用的隔板，將其插在隔油池中間代替

33、普通隔油墻，使水中顆粒較小的油珠也能除去，使隔油池出口水中的油濃度基本達(dá)到規(guī)定要求由于擋板上已設(shè)置了粗?；筒牧?，水中的油珠遇到它們受吸附捕捉后也會(huì)被除去。這樣，吸油擋板7的作用就相當(dāng)于增加了隔油池油水分離的有效工作長度，使本來不能上升至水面除去的細(xì)小油珠因能受到吸附捕捉也可除去，從而提高了隔油池的分離效率2。吸油板式隔油池可以比普通隔油池少占用土地面積，如果注意防止表面活性劑對(duì)廢油水的干擾，治理工廠油品的“跑”、。冒”、“滴”、“漏” 所造成的油污染是有明顯效果的。由于制作簡便、投資省、因地制宜，尤其適用于一些中小型老企業(yè)。(6)下水道式隔油池將工廠每個(gè)車間內(nèi)排水首先匯集至一個(gè)窨井，再通過

34、水管道與工廠內(nèi)總排水管網(wǎng)上的瞽井相連接 有時(shí)總排水管網(wǎng)上有數(shù)個(gè)窨作為匯流節(jié)點(diǎn)，二個(gè)窨井之間的下水管道一般有十兒米、幾十米，這些長長的下水管道具有相當(dāng)可觀的過水表面積，對(duì)于提高朽水油滴的上浮分離能力有很大的作用。把這些排水管道稍加改變利用，就可以成為距離長度很長的“隔油池 了。改造的方法是在下水管道的上游害井內(nèi)，下水管道口前設(shè)置一塊布水穿孔板，使進(jìn)入管道內(nèi)的污水能均勻穩(wěn)定分布，而在下游窨井內(nèi)，下水管道口前方設(shè)置擋水板和隔油、吸油板3。下水道式隔油池在最近10年才有一些應(yīng)用，而且，范圍不很廣泛，一般不應(yīng)用于處理煉油廢水。(7)隔油罐除油罐的優(yōu)點(diǎn)有：除油效率高，都在85%以上出水中的殘油再經(jīng)過加壓溶

35、氣浮選后，不會(huì)給生化處理帶來影響；液面上的浮油用一根集油線就能夠?qū)⑵浼胛塾凸?，操作簡單，罐底沉沙的清掃也?yōu)于隔油池，省掉了刮油刮泥機(jī)，減少了維護(hù)保養(yǎng)工作，另外密閉性好，避免了因油氣、NH3、H2S的揮發(fā)，造成空氣污染。隔油罐工藝在勝利煉油廠處理廠運(yùn)行效果良好，是隔油裝置化，密閉化的發(fā)展方向。(8)排洪溝隔油池即在排洪溝上砌筑長25m的簡易隔油池，起到除油作用。為了更好地發(fā)揮其作用可把隔油池由一級(jí)改為二級(jí)，使隔油池的達(dá)標(biāo)率達(dá)到約95%。為延長其使用周期，可以將池壁增加了玻璃鋼防腐層。(9)高效隔油器這種除油器中安裝了鋁制波形填料對(duì)水中含油具有聚結(jié)作用，可使油粒變大，從而增加浮升速度，提高除油率

36、池面還安裝了可調(diào)節(jié)標(biāo)高的集油管，污油可自流入污油池中，然后用車吸走。2 設(shè)計(jì)部分2.1 設(shè)計(jì)方案的選擇 目前，在我國的煉油廢水處理工藝中，一般應(yīng)用平流式隔油池和斜板斜管式隔油池，其中以平流式隔油池為主，因?yàn)檫@種隔油池構(gòu)造簡單，運(yùn)行管理方便，維護(hù)容易，除有效果穩(wěn)定，重力隔油池對(duì)去除降脂和非乳化油有相同的效果，煉油廠廢水處理的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備是平流式隔油池。它是根據(jù)美國石油協(xié)會(huì)的API制定的定定性標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。本設(shè)計(jì)方案處理煉油廠含油廢水采用平流是隔油池。2.2 平流隔油池設(shè)計(jì)中常用的數(shù)據(jù)和措施（1） 停留時(shí)間T，一般采用1.5-2h；（2） 水平流速v，一般采用2-5mm/s；（3） 隔油池每格寬度B采

37、用2m，2.5m，3m，4.5m，6m。當(dāng)采用人工清除浮油時(shí)，每格寬3m。國內(nèi)各大煉廠一般采用4.5m，且已有定型設(shè)計(jì)。（4） 隔油池超高h(yuǎn)1，一般不小于0.4m，工作水深為h2為1.5-2.0m。人工排泥時(shí)，池深應(yīng)包括污泥層厚度。（5） 隔油池尺寸比例：單格長寬比(L/B)4,深寬比(h2/B)0.4。（6） 刮板間距不小于4m，高度150-200mm，移動(dòng)速度0.01m/s.（7） 在隔油池的出口處及進(jìn)水間浮油聚集，對(duì)大型隔油池可設(shè)集油管收集和排除。集油管管徑為200-300mm，縱縫開度為60°，管軸線在水平面下0-50mm，小型池裝有集油環(huán)。（8） 采用機(jī)械刮泥時(shí)，集泥坑深度

38、一般采用0.5m，底寬不小于0.4m，側(cè)面傾角為45°-60°。（9） 池底坡度i，當(dāng)人工排泥時(shí)池底坡度為0.01-0.02，坡向集泥坑；機(jī)械刮泥時(shí)，采用平底，即i=0。（10） 隔油池水面以上的油層厚度不大于0.25m。（11） 隔油池的除油效率一般在60%以上，出水含油量為100-200mg/L。若后續(xù)浮選法，出水含油量小于50mg/L。（12） 為了安全，防火、防寒、防風(fēng)沙，隔油池可設(shè)活動(dòng)蓋板。（13） 在寒冷地區(qū)，集油管內(nèi)應(yīng)設(shè)有直徑為25mm的加熱管，隔油池內(nèi)也可設(shè)蒸汽加熱管。2.3 設(shè)計(jì)計(jì)算2.3.1 已知條件煉油廠含油廢水流量為Q=5萬噸/天，入水含油濃度為15

39、mg/L，擬用平流式隔油池。2.3.2 計(jì)算方法及過程：按油滴的上浮速度計(jì)算 (1)污水中油珠的設(shè)計(jì)上浮速度： 斯托克斯公式： u= 式中： u靜水中相應(yīng)于直徑為d的油珠的上浮速度(一般不大于3m/h)，cm/s； 水中懸浮雜質(zhì)碰撞引起的阻力系數(shù)，當(dāng)懸浮物濃度為c時(shí)，=，一般可取=0.95； d油滴粒徑(可以上浮的油滴的最小粒徑)，cm；g重力加速度，g=981cm/s2；水的絕對(duì)粘度，Pa·s;實(shí)際油珠非球形的形狀修正系數(shù)，一般可取=1.0；y，0水和油珠的密度，g/cm3；假設(shè)要去除的油滴最小粒徑為d0=100m，假設(shè)溫度為25，則可由圖1和圖2分別查出25是水的密度以及水的絕對(duì)

40、粘度，得：y=0.998g/cm3，=0.0098g/cm3·s。又知25時(shí)油的密度為0.920g/cm3；所以可以根據(jù)上式計(jì)算油珠的上浮速度為： =0.04cm/s=44m/s(2)隔油池的表面面積： ()池內(nèi)水流的水平流速：一般可以去池內(nèi)水平流速15u，而且不宜大于0.9m/min(15mm/s)，在本次設(shè)計(jì)中取=2.57mm/s, () 隔油池表面修正系數(shù) 按照一般公式求出的隔油池表面面積一般往往偏小，這是因?yàn)閷?shí)際的隔油池容積利用率不是100%，而且又要受水流紊動(dòng)的影響，因此要乘如一個(gè)大于1的系數(shù)。予以矯正。值與系數(shù)/u有關(guān)，可由表1查得。 今=6.425，由表1取， 表1 表面積修正系數(shù)與速度比/u的關(guān)系 /u2015106 31.741.641.441.371.28 所以： =所以，根據(jù)隔油池表面面積公式A=Q/u 式中：A隔油池表面面積，m2； Q設(shè)計(jì)中的含油廢水流量，m3/h。 求得，隔油池的表面面積為： A= (3)隔油池水流橫斷面面積 根據(jù)公式A0=Q/， 式中：A0隔油池水流橫斷面面積，m2。求得隔油池水流橫斷面面積為：A0= (4) 隔油池有效水深 本次設(shè)計(jì)采用機(jī)械清除浮油，設(shè)