隔油池设计计算书.doc
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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。
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，且已有定型设计。
（4）隔油池超高h1，一般不小于0.4m，工作水深为h2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（h2/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。
（13）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。
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=
式中—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；
β—水中悬浮杂质碰撞引起的阻力系数，当悬浮物浓度为c时，β=，一般可取β=0.95；
d—油滴粒径（可以上浮的油滴的最小粒径），cm；
g—重力加速度，g=981cm/s2；
μ—水的绝对粘度，Pa·s;
φ—实际油珠非球形的形状修正系数，一般可取φ=1.0；
ρy，ρ0—水和油珠的密度，g/cm3；
假设要去除的油滴最小粒径为d0=100μm，假设温度为25℃，则可由图1和图2分别查出25℃是水的密度以及水的绝对粘度，得：
ρy=0.998g/cm3，μ=0.0098g/cm3·s。
又知25℃时油的密度为0.920g/cm3；所以可以根据上式计算油珠的上浮速度为：
=0.04cm/s=40μm/s
②隔油池的表面面积：
（ⅰ）池内水流的水平流速ν：
一般可以去池内水平流速ν≤15u，而且不宜大于0.9m/min（15mm/s），在本次设计中取ν=3mm/s,
（ⅱ）隔油池表面修正系数α
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α。
予以矫正。
Α值与系数ν/u有关，可由表1查得。
今==7.5，由下表
表面积修正系数α与速度比ν/u的关系
ν/u
20
15
10
6
3
α
1.74
1.64
1.44
1.37
1.28
取α=1.44
所以，根据隔油池表面面积公式A=αQ/u
式中：
A—隔油池表面面积，m2；
Q—设计中的含油废水流量，m3/h。
求得，隔油池的表面面积为：
A===130m2
③隔油池水流横断面面积
根据公式A0=Q/ν，
式中：
A0—隔油池水流横断面面积，m2。
求得隔油池水流横断面面积为：
A0===12.04m2
④隔油池有效水深
本次设计采用机械清除浮油，设隔油池每格宽为B=4m，格数为n=2个，
则根据公式h2=A0/nB，
式中h2—隔油池有效水深，m；
n—隔油池分格数，个；
B—隔油池每格宽，m。
求得隔油池有效水深为：
h2==1.51m
1.5m=1.51m（符合要求）
⑤隔油池有效池长
根据公式L=
式中：
L—隔油池的有效池长，m；
—上浮速度修正系数，一般取0.9；
已知h2=1.51m，则求得隔油池的有效池长为：
L==1.51=13m
由另一种方法也可求得有效池长，即根据公式L=
则求得隔油池的有效池长为：
L===16.25m
平流式隔油池尺寸要求h2:
B=0.3～0.4，L:
B>4;
今已知h2=1.51m，B=4m，则h2:
B=1.51:
4=0.38（符合要求）
但是由上面两种方法求得的有效池长分别为13m和16.25m，
其中按照长宽比计=3.25，=
所以根据L:
B>4,应取有效池长L=16.25m。
⑥隔油池总高度
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=h1+h2
式中：
H—隔油池总高度，m；
h1—隔油池超高，（一般不小于0.4m），m。
今取隔油池超高h1=0.5m，所以，求得隔油池的总高度为：
H=h1+h2=0.5m+1.51m=2.01m
⑦出水含油浓度
取平流式隔油池的一般除油效率为E=84%，
所以根据公式：
式中：
C—出水含油浓度，mg/L；
C0—入水含油浓度，mg/L；
E—隔油池除油效率，%。
求得出水含油浓度为：
C=（1-E）C0=（1-84%）*100=16mg/L
⑧采用链带式刮油刮泥机
马岭炼油厂的含油废水处理的实践表明，以前采用的钢丝绳刮油刮泥机收油速度慢、效率低，且可靠性差，设备利用率低，无法清除沉于池底的油泥。
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[9]。
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）[8]。
图1-4刮油刮泥机结构
⑨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。
（3）平流式隔油池的设计结果
项目
表面面积
水流横断面面积
有效水深
有效池长
总高度
每隔宽
分隔数
数值
130m2
12.04m2
1.51m
12.54m
2.01m
4m
2
四、绘图
根据设计所得数据利用计算机CAD绘制隔油池平、剖面图。
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