平流式隔油池是含油废水处理系统中常用的重力分离设备,通过水流在池内的平流流动,利用油水密度差实现油珠的沉降分离,其设计计算需基于流体力学原理及传质规律,确保高效去除浮油,满足出水水质要求。

设计
平流式隔油池属于重力式隔油池的一种,适用于处理含油浓度较低的含油废水(100mg/L),其核心原理是:当含油废水进入池体后,油珠在重力作用下缓慢下沉,而水流以平流方式向前流动,通过控制水力停留时间(HRT),使油珠有足够时间沉降至池底,最终通过集油槽排出。
设计计算基本原理
平流式隔油池的设计计算需考虑以下关键因素:
- 设计流量:根据实际处理水量确定,需考虑安全系数(K=1.1-1.2),公式为 ( Q = Q_{text{max}} times K )。
- 水力停留时间(HRT):指废水在池内的停留时间,直接影响油水分离效率,一般取2-6小时,高浓度含油废水取上限,低浓度取下限。
- 水平流速:为避免悬浮物沉积,水平流速需控制在0.6-1.2m/s之间。
- 油水分离效率:由进水含油浓度(( C{text{in}} ))和出水含油浓度(( C{text{out}} ))决定,公式为 ( eta = 1 – frac{C{text{out}}}{C{text{in}}} )。
关键设计参数计算
设计流量计算
以处理水量 ( Q_{text{max}} = 100 , text{m}^3/text{h} ) 为例,取安全系数 ( K = 1.15 ),则设计流量:
[
Q = 100 times 1.15 = 115 , text{m}^3/text{h}
]水力停留时间(HRT)确定
根据出水要求 ( C{text{out}} = 50 , text{mg/L} ),进水含油浓度 ( C{text{in}} = 200 , text{mg/L} ),假设分离效率 ( eta = 75% ),则:
[
C{text{out}} = C{text{in}} times (1 – eta) = 200 times 0.25 = 50 , text{mg/L} quad (text{符合要求})
]
取水力停留时间 ( t = 3 , text{h} )。
池体尺寸计算
- 水平流速:取 ( v = 0.8 , text{m/s} )(满足流速范围)。
- 池体长度:( L = v times t = 0.8 times 3 times 3600 = 8640 , text{m} )(需转换为实际尺寸,通常取整数,如 ( L = 8.64 , text{m} ))。
- 有效水深:取 ( H = 3 , text{m} )(满足停留时间需求)。
- 池体宽度:根据流量公式 ( Q = v times B times H ),得:
[
B = frac{Q}{v times H} = frac{115}{0.8 times 3} = 48.06 , text{m} quad (text{实际取 } B = 5 , text{m} text{,需调整流速或水深})
]
若调整水深为 ( H = 2 , text{m} ),则 ( B = frac{115}{0.8 times 2} = 72.5 , text{m} ),需根据场地条件确定。
油水分离效率计算
分离效率 ( eta ) 可通过公式 ( eta = 1 – frac{C{text{out}}}{C{text{in}}} ) 计算,代入数据得:
[
eta = 1 – frac{50}{200} = 75%
]
设计计算流程与示例
以下为完整设计计算流程示例(单位:m³/h, mg/L, h):
| 参数 | 计算公式 | 数值 |
|---|---|---|
| 设计流量 | ( Q = Q_{text{max}} times K ) | 115 |
| 水力停留时间 | ( t = V/Q ) | 3 |
| 水平流速 | ( v = 0.6-1.2 , text{m/s} ) | 8 |
| 池体长度 | ( L = v times t ) | 64 |
| 有效水深 | ( H = 2-4 , text{m} ) | 3 |
| 池体宽度 | ( B = Q/(v times H) ) | 5 |
| 分离效率 | ( eta = 1 – C{text{out}}/C{text{in}} ) | 75% |
实际应用与注意事项
- 进水预处理:需去除废水中的悬浮物(如采用格栅、沉淀池预处理),避免堵塞集油槽。
- 温度影响:温度升高(如夏季)会降低水的粘度,提高油珠沉降速度,分离效率可提升10%-20%。
- 维护保养:定期清理池底积油和污泥,检查集油槽排油装置是否正常,防止堵塞。
- 池体材料:选用耐腐蚀材料(如玻璃钢、不锈钢),避免油污腐蚀池体结构。
相关问答(FAQs)
问题:平流式隔油池的设计水力停留时间如何确定?
解答:水力停留时间需根据进水含油浓度、出水水质要求及分离效率综合确定,一般取2-6小时,高浓度含油废水(如>100mg/L)建议取3-6小时,低浓度废水(<50mg/L)可取2-4小时,可通过试验或参照类似工程经验调整。
问题:如何提高平流式隔油池的油水分离效率?
解答:可通过以下措施提高分离效率:- 延长水力停留时间(如增加池体长度或水深);
- 控制水平流速在0.6-1.2m/s范围内,避免悬浮物沉积;
- 加强进水预处理,去除悬浮物;
- 定期维护,及时排油和清理池底污泥;
- 适当提高水温(如采用加热装置),降低水粘度,加速油珠沉降。
通过合理设计计算和科学维护,平流式隔油池可有效去除含油废水中的浮油,为后续处理工艺提供稳定水质保障。
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