平流式隔油槽设计与计算
平流式隔油槽是污水处理系统中常用的预处理设备,通过利用油水密度差实现油类物质的分离,广泛应用于餐饮废水、含油工业废水等预处理环节,其设计需遵循水力条件与分离效率的平衡,以下从原理、参数计算、实例分析等角度系统阐述设计要点。

平流式隔油槽
平流式隔油槽属于重力分离设备,核心原理是:含油废水进入槽体后,在水平流动过程中,密度小于水的油类物质因重力作用上浮至水面,通过集油装置收集;密度大于水的杂质则沉降至槽底,通过排泥设施清除。
该设备具有结构简单、运行稳定、处理效果可靠等特点,适用于低浓度含油废水(如餐饮废水含油量通常≤100mg/L)的预处理,其设计需满足《室外排水设计规范》(GB 50014-2021)中关于隔油设施的要求,重点控制水力停留时间(HRT)与流速,确保油滴充分沉降。
设计计算流程与关键参数
平流式隔油槽的设计需遵循“确定设计流量→计算水力停留时间→确定有效容积→计算槽体尺寸→验证分离效率”的流程,核心参数包括水力停留时间、有效容积、过流面积、流速等。
(一)设计流量确定
根据实际进水水量计算,需考虑高峰流量与平均流量的差异,通常取设计流量的1.2-1.5倍作为校核流量,某餐厅日均用水量200m³/d,取高峰系数1.3,则设计流量Q=200×1.3=260m³/d=11.1m³/h。
(二)水力停留时间(HRT)计算
HRT是影响油水分离效率的关键参数,需根据处理要求确定,根据规范,含油废水的HRT通常取2-5分钟(即0.033-0.083h),若取HRT=3分钟(0.05h),则有效容积V=Q×HRT=11.1×0.05=0.555m³。

(三)有效容积与槽体尺寸计算
有效容积计算
有效容积V需满足停留时间要求,公式为:
[
V = Q times HRT
]
代入数值:( V = 11.1 , text{m}^3/text{h} times 0.05 , text{h} = 0.555 , text{m}^3 )。槽体尺寸确定
槽体尺寸需满足水力条件与结构稳定性,通常采用“长×宽×深”的矩形结构,- 水深(H):一般取0.4-0.8m,此处取H=0.6m;
- 宽度(B):需保证过流面积A满足流速要求,过流面积A=V/(Q×HRT)=0.555/(11.1×0.05)=1.0m²;
- 宽度计算:( B = A/H = 1.0/0.6 ≈ 1.67 , text{m} );
- 长度(L):根据水力停留时间与流速关系,流速( v = Q/A = 11.1/1.0 = 11.1 , text{m}^3/text{h} = 0.0031 , text{m/s} ),则( L = v times HRT times 3600 = 0.0031 times 0.05 times 3600 = 5.6 , text{m} ),取整为6m。
最终槽体尺寸:长6m、宽1.67m、深0.6m,容积=6×1.67×0.6≈6.0m³(略大于有效容积,确保安全余量)。
(四)流速与分离效率验证
流速计算
流速( v = Q/A = 11.1/1.0 = 0.0031 , text{m/s} )(约1.1mm/s),符合规范要求的0.002-0.005m/s范围,避免油滴被水流带走。油滴沉降速度计算
油滴沉降速度公式为:
[
u = sqrt{frac{2g(rho – rho_o)}{rho_o}}
]
g=9.81m/s²,ρ=1000kg/m³(水密度),ρo=900kg/m³(油密度),代入得:
[
u = sqrt{frac{2 times 9.81 times (1000-900)}{900}} = sqrt{2.178} ≈ 1.48 , text{m/s}
]
油滴沉降距离( s = u times HRT times 3600 = 1.48 times 180 = 266.4 , text{m} ),远大于槽长6m,说明油滴可充分沉降。
分离效率估算
根据水力条件,分离效率可达80%-90%,满足预处理要求。
设计参数汇总表
| 设计流量(m³/h) | HRT(min) | 有效容积(m³) | 水深(m) | 宽度(m) | 长度(m) | 流速(m/s) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 3 | 075 | 6 | 25 | 3 | 003 |
| 10 | 3 | 15 | 6 | 42 | 6 | 006 |
| 20 | 3 | 3 | 6 | 83 | 2 | 012 |
| 50 | 3 | 75 | 6 | 67 | 4 | 031 |
| 100 | 3 | 5 | 6 | 5 | 8 | 062 |
应用与维护建议
- 安装位置:应设置在废水进入后续处理单元(如沉砂池、生化池)之前,避免油类物质进入后续设备堵塞管道。
- 运行维护:
- 定期清理浮油(建议每日1-2次);
- 检查流速是否在规范范围内,避免因流速过快导致油滴被带走;
- 定期清理槽底沉淀物,防止污泥积聚影响处理效果。
- 故障处理:若出现油水混合物无法分离,需检查槽体是否堵塞,或调整流速(降低流速可提高分离效率)。
常见问题解答(FAQs)
Q1:平流式隔油槽的设计水力停留时间通常取多少?
A1:根据《室外排水设计规范》(GB 50014-2021),含油废水的平流式隔油槽水力停留时间(HRT)通常取2-5分钟(即0.033-0.083小时),具体取值需结合进水含油量、处理要求等因素,高含油量或严苛排放标准可适当延长HRT至5分钟以上。
Q2:如何计算平流式隔油槽的有效容积?
A2:有效容积(V)是保证油水分离效果的核心参数,计算公式为:
[
V = Q times HRT
]
Q为设计流量(m³/h),HRT为水力停留时间(h),设计流量为10m³/h、HRT为3分钟(0.05h),则有效容积V=10×0.05=0.5m³,计算出的容积需作为槽体设计的基础依据,确保实际容积不小于计算值。
通过上述设计流程与参数控制,可确保平流式隔油槽在满足处理效率的同时,实现结构合理、运行稳定的目标,为后续污水处理提供可靠保障。
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