隔油池的方法与设计

2019-12-02  来自: 衡美水处理公众平台 浏览次数:977


如何进行水处理

衡美水处理为您介绍一种经久耐用、性能优越的水处理设备—— 隔油池,并向您详细介绍隔油池的使用方法设计方案

隔油池

炼油废水一般都是以含油废水为主,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。  

随着社会经济的发展和人口的不断增加,水资源的短缺已经成为目前人类社会面临的一个很严重的环境问题,甚至是未来人的生存为题。我国的缺水形势更为严重,人均水资源占有量仅相当于世界人均占有量的1/4。同时水环境污染日益严重,特别是工业水污染对水环境的污染尤为严重,随着工业的发展,工业水的处理迫在眉睫。

水体的污染破坏了生态环境的平衡,违背了社会的可持续发展规律,影响了人们的正常生活。水体污染的来源广泛,污染物种类繁多,其中,含油废水是水体污染的主要来源。油类漂浮于水体表面,阻止空气中的氧溶解在水中,导致水体溶解氧缺乏,水生生物死亡,妨碍水生植物的光和作用,甚至水质变臭,水体生态平衡被破坏,破坏水资源的利用价值。

因此,含油污水***经过适当的处理后才可排放。随着石油、机械、冶炼、交通等行业设迅速发展,含油废水的排放量不断增大,对环境的威胁也越来越大。因此,含有废水的处理是保护水资源,防治水污染,改善水环境的必不可少的重要一环。炼油废水是含油废水的主要来源,因此,净化处理炼油废水是防治油类污染的关键。  

含油废水的处理方法很多,处理设备类型也多种多样,可以根据含油种类的不同选择不同的处理方法及设备。目前,处理炼油厂排出的含油废水多采用隔油池进行隔油,隔油池是利用油水间的密度差异,利用重力进行油水分离的,是处理含油废水的主要构筑物,它广泛的应用与全国各大炼油厂的水处理工艺中,对去除炼油废水中的油类起到了相当重要的作用。

设计中介绍了含油废水的几种处理方法,并进行了比较,选定采用平流式隔油池设计处理炼油废水。设计中计算了隔油池的尺寸。  

一、隔油池的类型及特征  

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、***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、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,当水面浮油达到既定厚度时(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,其可能取出的粒径下限为100-150μm。

2、斜板斜管隔油池      

根据浅层理论,隔油池也有采用斜板斜管式的,斜板(斜管)隔油池由进水管,布水设施,斜板(斜管)组,出水管和集油管等几部分组成。其构造如图3所示。池内放置聚酯玻璃钢制斜板,倾斜角度不小于45°,板间距为20-50mm,斜板有平板和波纹板等形式。斜板采用异向流形式,废水流由上而下流经斜板,而油珠则逆水而上浮,所以属于逆向流。在波纹板内分离出来的油粒沿波纹板的峰顶向上浮,上浮的油流出斜板(斜管)后在水面形成油膜,经集油管排走。而泥渣则沉入峰底,滑落到池底。

由于设置了隔板,提高了单位池容积的分离表面,斜板间水流成层流状态,雷诺数小于2000,所以油水分离效果较好,并且,废水在池内的停留时间短,一般为30min,仅为平流式隔油池的四分之一到二分之一,因此,容积和占地面积大大的减少(比平流式隔油池少三分之二)。而且除油效果大大提高,实验证明,这种隔油池能够分离的粒径为60μm的油珠,(平流式隔油池能够分离100-150μm的油珠)。用斜板隔油池处理炼油厂的污水时,表面负荷为0.6-0.8/(m2h),出水含油量可控制在50mg/L以内。  

斜板式隔油池又分为平行板式隔油池(PPI)和波纹板式隔油池(CPI)。  

平流式隔油池稍加改进,即在其池内安装许多倾斜的平衡板,便成了平行板隔油池。斜板间距为10cm。这种隔油池的特点是油水分离迅速,占地面积小(只有平流式隔油池的二分之一),但是结构复杂维护清理较困难。  

波纹斜板隔油池是平行板隔油池的改进型。它将平行板改成波纹斜板,板间距为2-4 cm倾斜角为45°,水流沿板面向下,油滴沿板下表面向上,汇集于集油区,用集油管排出,处理水从溢流堰排出。这种隔油池的效率高,停留时间仅30min左右,占地面积小,只有平行板隔油池的三分之二。

这两种设备与平流隔油池不同之处在于分离槽中安置了倾斜板,可以有效地减少油珠垂直上升的距离,使油珠在倾斜板下表面聚集成较大的油滴。波形斜板隔油池和平流隔油池相比有明显的优点:其占地面积仅有平流隔油池的15%-20%,甚至费用也较低。使用过两类(平流和斜板)隔油池的一家大型炼厂的经验表明,较小的尺寸不利于油滴的粗粒化,且破乳的停留时间较少,有时还会导致斜板的严重污染。 斜管斜板式隔油池与平流式隔油池相比较,它们的优点是污水停留时间短,池体容积小,占地面积小,能够去除的油滴的粒径较小,处理效率高。目前我国的一些新建的含油废水处理站,多采用这种形式的隔油池,选择斜板材料应耐腐蚀、不沾油、光洁度好。池内应设置清洗斜板的设施。

3、小型隔油池      

小型隔油池在池子的上部设置了一块坡度为1/10的蜜蜂受压盖板,在金水的冲力和油滴的浮力的双重作用下,废水中的油滴沿斜板向上汇集到集油口并自动排入贮油槽。为使隔油池在冬天也能正常工作,池中还增加蒸汽加热装置,将油温控制在18℃左右。北京铁路局丰台机务段的使用实践说明,这种隔油池具有结构简单,投资少,管理方便,净化效率高等特点。隔油效果可与国外其它各类隔油池相媲美,撇除有含水率小于3%。

4、吸油板式隔油池  

该种隔油池利用吸油毡的疏水亲油特性,制作具有吸油、隔油双重作用的隔板,将其插在隔油池中间代替普通隔油墙,使水中颗粒较小的油珠也能除去,使隔油池出口水中的油浓度基本达到规定要求由于挡板上已设置了粗粒化吸油材料,水中的油珠遇到它们受吸附捕捉后也会被除去。这样,吸油挡板7的作用就相当于增加了隔油池油水分离的有效工作长度,使本来不能上升至水面除去的细小油珠因能受到吸附捕捉也可除去,从而提高了隔油池的分离效率。  

吸油板式隔油池可以比普通隔油池少占用土地面积,如果注意防止表面活性剂对废油水的干扰,治理工厂油品的“跑”、冒”、“滴”、“漏” 所造成的油污染是有明显效果的。由于制作简便、投资省、因地制宜,尤其适用于一些中小型老企业。

5、下水道式隔油池  

将工厂每个车间内排水首先汇集至一个窨井,再通过水管道与工厂内总排水管网上的瞽井相连接 有时总排水管网上有数个窨作为汇流节点,二个窨井之间的下水管道一般有十儿米、几十米,这些长长的下水管道具有相当可观的过水表面积,对于提高朽水油滴的上浮分离能力有很大的作用。把这些排水管道稍加改变利用,就可以成为距离长度很长的“隔油池 了。改造的方法是在下水管道的上游害井内,下水管道口前设置一块布水穿孔板,使进入管道内的污水能均匀稳定分布,而在下游窨井内,下水管道口前方设置挡水板和隔油、吸油板。 

 下水道式隔油池在近10年才有一些应用,而且,范围不很广泛, 一般不应用于处理炼油废水。

6、排洪沟隔油池  

即在排洪沟上砌筑长25m的简易隔油池,起到除油作用。为了完全发挥其作用.可把隔油池由一级改为二级,使隔油池的达标率达到约95%。为延长其使用周期,可以将池壁增加了玻璃钢防腐层。

7、***隔油器  

这种除油器中安装了铝制波形填料.对水中含油具有聚结作用,可使油粒变大,从而增加浮升速度,提高除油率.池面还安装了可调节标高的集油管,污油可自流入污油池中,然后用车吸走。

隔油池

二、 设计部分

1、设计方案的选择   

目前,在我国的炼油废水处理工艺中,一般应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为主,因为这种隔油池构造简单,运行管理方便,维护容易,除有效果稳定,重力隔油池对去除降脂和非乳化油有相同的效果,炼油厂废水处理的标准设备是平流式隔油池。它是根据美国石油协会的API制定的定定性标准而设计的。本设计方案处理炼油厂含油废水采用平流是隔油池。

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,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、结论      

炼油厂排出的含油废水量大,很好的处理含油废水,进行污油回收,净化水会用可以增加环境效益,社会效益和经济效益。 

通过用平流式隔油池处理炼油废水的设计了解到含油废水处理的方法及特点,隔油构筑物的分类及比较。隔油池是去除含油废水中的油的主要构筑物,广泛的应用与全国各大炼油厂的含油废水处理工艺。隔油池的种类很多,其中,平流式隔油池和斜板式隔油池是常用的除油装置,而与斜板式隔油池相比较

平流式隔油池具有结构简单,除有效果稳定等优点,平流式隔油池是处理含油废水的标准构筑物,且已有美国石油协会指定的API定性标准,所以,综合比较选用设计平流式隔油池处理废水。但是,平流式隔油池存在占地面积大,隔油效率低,池底污泥难处理等不足,在以后的工作中还有待提高和改进。

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