隔油池设计计算书
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三、设计内容
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。
平流式隔油池(API)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3所示。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勺钢管制成。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,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,污泥斗深度一般为,底宽不小于,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,,,,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,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100-150卩m
图1-2平流式隔油池结构示意图
2、平流隔油池设计中常用的数据和措施
(1)停留时间T, 一般采用;
(2)水平流速v, —般采用2-5mm/s;
(3)隔油池每格宽度B采用2m,3m,6n。当采用人工清除浮油时,每格宽w
3m国内各大炼厂一般采用,且已有定型设计。
(4)隔油池超高h i,一般不小于,工作水深为h2为。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)三4,深宽比(h2/B)三。
(6)刮板间距不小于4m高度150-200mm移动速度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,底宽不小于,侧面倾角为45° -60 °。
(9)池底坡度i,当人工排泥时池底坡度为,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。
(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。
(13)在寒冷地区,集油管内应设有直径为25mm勺加热管,隔油池内也可设蒸汽加热管。
3、设计计算
(1) 已知条件
炼油厂含油废水流量为Q=130m3/h浓度为100mg/l采用平流式隔油池。
(2) 计算方法及过程:按油滴的上浮速度计算
①污水中油珠的设计上浮速度:
斯托克斯公式:u =i^ y 0疋 式中一v 为静水中相应于直径为
d 的油珠的上浮流速(一般不大于3m/h),
cm/s ;
B —水中悬浮杂质碰撞引起的阻力系数,当悬浮物浓度为c 时,
4
2
B =
4 10
4 0.8
c ,一般可取 B =;
4 104
c 2
d —油滴粒径(可以上浮的油滴的最小粒径),cm
2
g —重力加速度,g=981cm/s ; 卩一水的绝对粘度,Pa - s;
©—实际油珠非球形的形状修正系数,一般可取 © =; p y ,p o —水和油珠的密度,g/cm[
假设要去除的油滴最小粒径为d o =1OO u m 假设温度为25C ,则可由图1和图 2分别查出25C 是水的密度以及水的绝对粘度,得:p y =cm3卩=cnts 。又知25C 时油的密度为cm ;所以可以根据上式计算油珠的上浮速度为:
2
0.95 981cm/s
3 3
2
亍 0.0098g/cm 0.920g/cm 0.01
0.0098g/cm 3s
=s=40 卩 m/s
②隔油池的表面面积:
(i )池内水流的水平流速V :
一般可以去池内水平流速 V < 15u ,而且不宜大于min(15mm/s),在本次设计 中取 V
=3mm/s,
(ii)隔油池表面修正系数a
按照一般公式求出的隔油池表面面积一般往往偏小,这是因为实际的隔油池 容积利用率不是100%而且又要受水流紊动的影响,因此要乘如一个大于 1的系
数a 。
予以矫正。A 值与系数V /U 有关,可由表1查得。
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今U=ao4=,由下表
表面积修正系数a 与速度比V /U 的关系
取a =
所以,根据隔油池表面面积公式 A=a Q/U 式中:A —隔油池表面面积,m ;
Q —设计中的含油废水流量,m/h 。
求得,隔油池的表面面积为:
U
y 0
d 2
18 y 18