成品油库隔油池设计问题的探讨.pdf

第36卷第5期
石油工程建设
19
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成品油库隔油池设计问题的探讨
わうドドドド冷ヤラドいンドわン収ヤつンドうャう収いつかンドシドン~ヤン氷つャわ収うヤう氷うシ氷テわヤ平
许行,许越2,邓松叠
(1.解放军后勤工程学院,重庆40002;:2.科廷理工大学,澳地利珀斯U1987)
摘要:隔油池是油库含油污水处理的主要设施。根据成品油库隔油池的特点及使用现洑,指出月
前隔油池设计中存在的问题。从理想隔油池工作模式的角度,分析影响悬浮油颗粒浮升速度的因素
研究悬浮油颗粒浮升速度与隔油池表面负荷率的内在关系,为隔油池结枸设计确立理论依据。提出
适合不同类型成品油库隔油池的合理设计参数的确定方法,并通过计算实例加以说明。
关键词:成品油库;含油污水;隔油池设计
中图分类号:1E972.1文献标识码:A文章编号:1001-2206(2010)05-0019-04
0引
同,以水平分速流动
油田、炼油厂、码头等油库在生产过程中会产
2)悬浮油颗粒在浮升过程中以等速上升,上
生大量的废水。为防止水体污染对环境造成危害,升速度为
通常都设有专门的污水处理工作站到。然而,在我
(3)在隔油池的进口区域,含油污水中的悬浮
国数量更多、分布更广的是各类成品油油库。这些油颗粒均匀地分布在整个过水断面上。
油库以储存汽油、煤油、柴油等轻质油品为主,在
(4)悬浮油颗粒一经升到池顶,即认为被去除
储运及管理过程中也不可避免产生废水。与油田、
根据上述假定,浮油颗粒自由浮升的基本模式
炼油厂、码头等油库不同,成品油油库的废水主要如图1所示(uo为在给定的浮升时间t内,位于进水
来源于油鑵切水和油罐清洗时产生的含油污水。成口水面上的悬浮油颗粒正好升到池顶的速度)。
品油油库含油污水的成分及数量与油库的储油
种、周转量有关,但普遍排放量都不大,而且属问
集油区
歇性排放。目前,除少数大型成品油油库外,通常
浮升区
不专设投资高、运行费用大的污水处理系统。对含
进
水
H
出水区
油污水的处理主要通过设置隔油池的方式解决?。
区
但必须指出,现有的文献对污水处理主要侧重于
悬浮颗粒沉淀方面的论述,而对密度比水小的悬浮
颗粒分离机理的研究相対较少。这也是当前隔油池
(a)浮油颗粒升速x≥o
的设置存在诸多问题的一个重要原因。成品油油库
类型、规模差异性很大,隔油池应该结合油库含油
集油区
污水排放的实际情况合理选择参数。据此,本文就
进
浮升区
隔油池设计问题作一探讨。
水
区
出水区
1隔油池的隔油原理
隔油池的隔油原理,其实质是利用油水的密度
差而达到分离的目的。理想隔油池工作模式基于以
下假定
(b)浮油颗粒升速u(1)隔油池中过水断面上各点的水流速度均相
图1悬浮油颗粒浮升的基本模式
石油工程建设
2010年10月
当某一悬浮油颗粒进人隔油池后,一方面随着式中P。一升速u水流在水平方向流动,其水平分速为,这一速度
油颗粒中所占的百分数
由式(1)决定
1ーP。-一升速ル≥の的悬浮油颗粒去除的
百分数。
由式(1)可知:
式中
悬浮油颗粒的水平分速
Q=?H·B
浮油区的垂直断面面积,A'=H·B;
由图1可以看出,各参数间有如下的关系
Q一进水流量;
H一浮油区的有效水深
uo A
B-浮油区池宽。
式中L一一隔油池的长度
另一方面,悬浮油颗粒在浮力作用下沿垂直方故D=o
(6
向上升,其垂直上升的速度为。根据运动学中速
度合成的定律,悬浮油颗粒运动的轨迹为其水平分
将式(6)代人式(1),并简化得
速υ和升速x的矢量和,在自由浮升中,该矢量和
Q=4oL?B=o-A
式中A=L?B,表示浮油区的水平横断面面积
是一倾斜的直线,其斜率为=。当升速学a故:
时,无论这种悬浮油颗粒在进水口处于什么位置
(8)
该悬浮油颗粒都可以浮到池顶而去除,图1(a
中的迹线y与x'y所代表的即是。而当悬浮油颗
表示单位面积的隔油泡所流过的进水流量,
粒升速ル的悬浮油颗粒不能浮升到池顶,而可能随水流出,
般称为隔油池的表面负荷率,用qo表示:
xy即为其运动迹线,当悬浮油颗粒处于水面下某
0
位置时,悬浮油颗粒是可以浮到池顶而去除的,
如图中x'y'所示。这表明,当悬浮油颗粒的升速小
由式(8)及式(9)可以看出,在理想隔油池
于指定悬浮油颗粒升速时,还是有一部分悬浮油颗中,表面负荷率go与悬浮油颗粒的最小升速在
数值上是相同的。但它们所表达的物理概念却完全
粒可以去除的。
设升速为x的悬浮油颗粒占全部悬浮油颗粒的不一样。悬浮油颗粒自由升速ω的单位是m/h;
百分数为P(),其中令(4)的悬浮油概粒将会从内所能通过的流量,单位是m(》。但从这
水中浮升到池顶而去除。在同一浮升时间,ん=x2;关系中,我们可以知道,只要确定悬浮油颗粒的最
那么
小升速a,就可以求得理想隔油池的表面负荷率。
(2)斯托克斯公式计算?,即:
a=-8.(p-p)d2
(10
式中h浮油区在z升速下的浮升高度。
8M水P
因此,对于升速为(み颗粒,可以浮升于池顶的数量为
8一水中悬浮杂质碰撞引起的阻力系数,
取B=0.95
02(2
g—重力加速度,g=981cm/s2
隔油池能去除的悬浮油颗粒包括ル≥u0以
ん水
水的绝对黏度Pa
及ル<0两部分,故隔油池对悬浮物的全部去
g一实际油珠非球形的形状修正系数,
除率m为:
般可取p=1.0;
p,Po分别为水和油珠的密度/(gcm3);
=(1-P0)
u
一油滴粒径/cm。