隔油池的方法與設(shè)計(jì)
2019-12-02 來(lái)自: 衡美水處理公眾平臺(tái) 瀏覽次數(shù):1310
衡美水處理為您介紹一種經(jīng)久耐用、性能優(yōu)越的水處理設(shè)備—— 隔油池，并向您詳細(xì)介紹隔油池的使用方法與設(shè)計(jì)方案。
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。
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(lèi)社會(huì)面臨的一個(gè)很?chē)?yán)重的環(huán)境問(wèn)題，甚至是未來(lái)人的生存為題。我國(guó)的缺水形勢(shì)更為嚴(yán)重，人均水資源占有量?jī)H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(lái)源廣泛，污染物種類(lèi)繁多，其中，含油廢水是水體污染的主要來(lái)源。油類(lèi)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***經(jīng)過(guò)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(lái)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(lái)源，因此，凈化處理煉油廢水是防治油類(lèi)污染的關(guān)鍵。
含油廢水的處理方法很多，處理設(shè)備類(lèi)型也多種多樣，可以根據(jù)含油種類(lèi)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(guó)各大煉油廠的水處理工藝中，對(duì)去除煉油廢水中的油類(lèi)起到了相當(dāng)重要的作用。
本設(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，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。
一、隔油池的類(lèi)型及特征
隔油池的種類(lèi)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、***隔油器等。目前，國(guó)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(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(guò)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(zhǎng)度在管壁的一側(cè)開(kāi)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)到既定厚度時(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(guò)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(jiǎn)單，這種隔油池占地面積大，停留時(shí)間長(zhǎng)(1.5-2h),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，其可能取出的粒徑下限為100-150μm。
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(lái)的油粒沿波紋板的峰頂向上浮，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60μm的油珠，(平流式隔油池能夠分離100-150μm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?xún)?nèi)。
斜板式隔油池又分為平行板式隔油池(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，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(guò)兩類(lèi)(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?；?，且破乳的停留時(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(guó)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(shuō)明，這種隔油池具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，管理方便，凈化效率高等特點(diǎn)。隔油效果可與國(guó)外其它各類(lèi)隔油池相媲美，撇除有含水率小于3%。
4、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?；筒牧希械挠椭橛龅剿鼈兪芪讲蹲胶笠矔?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(zhǎng)度，使本來(lái)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。
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(jiǎn)便、投資省、因地制宜，尤其適用于一些中小型老企業(yè)。
5、下水道式隔油池
將工廠每個(gè)車(chē)間內(nèi)排水首先匯集至一個(gè)窨井，再通過(guò)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(zhǎng)長(zhǎng)的下水管道具有相當(dāng)可觀的過(guò)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(zhǎng)度很長(zhǎng)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。
下水道式隔油池在近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。
6、排洪溝隔油池
即在排洪溝上砌筑長(zhǎng)25m的簡(jiǎn)易隔油池，起到除油作用。為了完全發(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(zhǎng)其使用周期，可以將池壁增加了玻璃鋼防腐層。
7、***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．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(chē)吸走。
二、 設(shè)計(jì)部分
1、設(shè)計(jì)方案的選擇
目前，在我國(guó)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(jiǎn)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(guó)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、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(guó)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，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：?jiǎn)胃耖L(zhǎng)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(kāi)度為60°，管軸線(xiàn)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。
3、結(jié)論
煉油廠排出的含油廢水量大，很好的處理含油廢水，進(jìn)行污油回收，凈化水會(huì)用可以增加環(huán)境效益，社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
通過(guò)用平流式隔油池處理煉油廢水的設(shè)計(jì)了解到含油廢水處理的方法及特點(diǎn)，隔油構(gòu)筑物的分類(lèi)及比較。隔油池是去除含油廢水中的油的主要構(gòu)筑物，廣泛的應(yīng)用與全國(guó)各大煉油廠的含油廢水處理工藝。隔油池的種類(lèi)很多，其中，平流式隔油池和斜板式隔油池是常用的除油裝置，而與斜板式隔油池相比較
平流式隔油池具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，除有效果穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，平流式隔油池是處理含油廢水的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)筑物，且已有美國(guó)石油協(xié)會(huì)指定的API定性標(biāo)準(zhǔn)，所以，綜合比較選用設(shè)計(jì)平流式隔油池處理廢水。但是，平流式隔油池存在占地面積大，隔油效率低，池底污泥難處理等不足，在以后的工作中還有待提高和改進(jìn)。
