气浮池设计书

两级气浮池大庆油田水务公司含油污水应用技术项目部TOC\o"1-5"\h\z1两级气浮池说明书11.1絮凝池11.2回流比11.3接触室11.4分离室21.5两级气浮装置的选择22.两级气浮池设计计算书22.1基础计算（溶气罐气浮）22.1.1回流水量22.1.2理论空气用量⑴22.1.3设备提供气量32.1.4接触室面积32.1.5分离室面积32.1.6池水深32.1.7溶气罐直径42.2池体及校核计算42.2.1絮凝池42.2.2接触室42.2.3分离室52.3进、出水管线、排空及排渣管线和释放器设计及计算52.3.1进、出水管线设计52.4释放器设计计算6一级气浮的释放器62.4.2二级气浮的释放器72.5空压机及气管线设计计算8空压机选择8气管线设计82.6池体材质83材料84设备表105图纸116参考文献111.4分离室1.4分离室PAGE\*MERGEFORMAT#PAGE\*MERGEFORMAT#PAGE\*MERGEFORMAT#1两级气浮池设计说明书已知条件：来水流虽Q=1(3)m3/h，来水含油＜230mg/L,含悬浮物＜600mg/L,处理后出水含油v110mg/L，含悬浮物＜350mg/L。1.1絮凝池絮凝时间对气浮池的处理效果有重要影响，给排水设计手册⑴上絮凝时间采用10-20min。根据前期药剂筛选实验得出，处理含油废水时，其最佳絮凝时间为15min,本装置的絮凝池按此参数进行设计。1.2回流比回流比过低会导致无法产生足够的微气泡，从而不能有效去除石油类、悬浮物等指标；回流比过高易导致系统的能耗高，同时需选择较大的溶气罐或溶气泵，造成初期投入较大。为达到合适的回流比，根据相关文献园，回流比采用40%。本设计选择50%。1.3接触室根据给排水设计手册⑴，建议该室内水流上升速度10-20mm/so本设计选择滤速v=15mm/s。根据给排水设计手册⑴，气浮分离室应根据带气絮粒上浮分离的难以程度确定水流（向下）流速，一般取1.5-2.5mm/s。由于三元含油污水粘度较大，气泡上升速度较慢，根据相关研究表明[3],其表面负荷率小于2.5m/h，本设计选择1.5m/h。1.5两级气浮装置的选择由于可参考的资料很少，两级气浮各自的溶气压力的确定比较困难，根据两级气浮的工艺原理，即一级气浮为粗筛选，二级气浮为细筛选，本设计一级气浮采用溶气泵，其溶气压力0.2-0.4MPa（可调）；二级气浮采用溶气罐方式，其溶气压力0.4MPa。2.两级气浮池设计计算书2.1基础计算（溶气罐气浮）2.1.1回流水虽依据油田采出水处理设计手册⑵，气浮池的回流比30%-50%,设计回流比采用50%，即：Q回=1X0.5=0.5m3/h（1.5m3/h）,括号内数据为处理虽3m3/h的设计数据。2.1.2理论空气用虽[1]依据水温为30C的水，0.5MPa压力下，1m3水中空气的溶解2.1.7溶气罐直径PAGE\*MERGEFORMAT#PAGE\*MERGEFORMAT#虽为80L,即：Q气=Q回X以X=0.5X80X1.2=48L/h(144L/h),其中，以为选定溶气压力下，空气在水中的溶解度；4为水温校正系数(1.1-1.3)。2.1.3设备提供气虽四48.、Q机=X炉X1.4=1.2L/min(3.6L/min)，其中，4为安60x100060x1000全与空压机的效率系数(1.2-1.5)。2.1.4接触室面积Q灸+QA接==““七X1000=0.027m23600XV^3600x151+0.5(0.081m2)，其中，V、为水流上升的平均速度，取10-20mm/s。2.1.5分离室面积Q欠+Q匡1+0.5A分=—X1000=0.273600xVy3600x15水流向下的平均速度，取1.5-2.5mm/sm2(0.81m2)，其中,V飞为2.1.6池水深H=V下xt=1.5X1200/1000=1.8m,其中t为分离室内水的停留时间，一般为10-20min。f4Qp4x0,5一一，……一D=—;-==0.079m(0.137m),由于市场上的浴气罐直径7Til3.14X100最小为300mm,据厂家提供资料可知：处理虽为1m3/h的溶气罐：直径300mm高度1500mm进出水管径DN25处理虽为3m3/h的溶气罐：直径300mm高度2000mm进出水管径DN252.2池体及校核计算2.2.1絮凝池混凝时间一般采用10-20min，本设计采用15min,其参数计算及校核见下表:处理量宽度长度深度超局混凝时间(校核)单位：(m3/h)单位:m单位：min110.30.80.214.4310.51.60.2162.2.2接触室依据基础计算中数据，对接触室的尺寸及设计参数进行校核,具体数据见下表：处理量计鼻回枳宽度长度深度校核面积校核上升流速单位：(m3/h)单位:m2单位:m单位：m2mm/s10.02710.050.550.18.3430.08110.11.40.112.52.2.3分离室依据基础计算中数据，对分离室的尺寸及设计参数进行校核,具体数据见下表：处理量计鼻回枳宽度长度深度停留时间校核表面负荷单位：(m3/h)单位:m2单位:m单位：minm/h10.2710.81.828.81.930.81121.8242.25从上表可以看出，分离室的表面负荷满足小于2.5m/h的。2.3进、出水管线、排空及排渣管线和释放器设计及计算2.3.1进、出水管线设计2.3.1.1进水管线进水管线位于池体侧面，距顶端300mm处，根据流虽Q=1(3)m3/h,查〈〈给水排水设计手册第1册常用资料》，选择进水管线尺寸为DN32(40),并在管线合适位置安装流虽计、压力表等。2.4.2二级气浮的释放器2.4.2二级气浮的释放器PAGE\*MERGEFORMAT#PAGE\*MERGEFORMAT#2.3.1.2气浮后出水管线PAGE\*MERGEFORMAT#与进水管线尺寸相同都为DN32(40)，位于池体底部上方150mm处。2.3.2排空及排渣管线选择排空管尺寸为DN100,与池底平齐，且与排渣管线在相同方向布置。选择排渣管尺寸为DN100,与池顶相距300mm,与排渣渠连接，且与排空管线在相同方向布置。2.4释放器设计计算2.4.1一级气浮的释放器一级气浮采用溶气泵装置，根据该泵的使用说明书，其溶气水释放管路布置方式依据处理糟的形状，在长方形处理糟的溶气室横放直管，根据直管的长度：短管直接在末端安装较大口径弯头(弯头必须朝上安装)，直接排放溶气水。长直管每隔20-30cm钻10-15mm直径的孔排放溶气水。本设计释放器采用DN25的UPVC管，长800mm，每隔20cm钻10mm孔，其中直管两端的孔距管端为100mm，共计4个孔。二级气浮采用溶气罐方式，其溶气释放器是压力溶气气浮净水系统中的关键装置。压力溶气水只有通过该装置降压消能后，才能释放出大虽的微细气泡，释放器性能的好坏，涉及到气泡释放虽的多寡，气泡的微细度及气泡尺寸的分配律等，它直接影响气浮法净水的效果及电能的消耗。常见的溶气释放器有TS、TJ、TV型三种，该系列溶气释放器都具有以下先进技术性能：在0.20MPa的低压下，即能有效地工作；释出气泡的平均直径仅在20〜30微米；释气率高达99%以上。2.4.2.1释放器选型依据回流水虽0.5m3/h(1.5m3/h)选择溶气释放器，由于TJ和TV型单个释放器出流虽较大，只能选择TS型释放器。处理虽为1m3/h气浮池，选择1个TS-I型释放器，其工作参数如下：溶气压力0.4MPa，流虽为0.42m3/h。处理虽为3m3/h气浮池，选择2个TS-II型释放器，其工作参数如下：溶气压力0.4MPa，流虽为0.93m3/h。2.5空压机及气管线设计计算2.5空压机及气管线设计计算PAGE\*MERGEFORMAT#PAGE\*MERGEFORMAT#2.5.1空压机选择根据基础计算中的设备提供气虽可知，选择空压机压力范围为0-1.0MPa，流虽范围为1.2-3.6L/min。2.5.2气管线设计气管线采用6*4mm，材质TPU，工作压力0.5-1.5MPa,颜色为蓝色，长度10mo2.6池体材质根据国家标准《优质碳素结构钢》(GB/T699-1999)，本设计气浮池池体采用优质碳素结构钢，牌号20钢，厚度5mm;池体加固采用10号糟钢，其它部分加固采用厚度为8mm的20钢板。3材料表)丁与名称规格及型号材料数量备注1进出水管线DN32UPVC20m2排空及排渣管线DN100UPVC20m3钢板20钢，5mm厚优质碳素结构钢0.9t制作1m3/h池体结构4钢板20钢，5mm厚优质碳素1.53t制作3m3/h池体结构PAGE\*MERGEFORMAT#PAGE\*MERGEFORMAT#结构钢5钢板20钢，8mm厚优质碳素结构钢0.045t制作1m3/h池体加固结构6钢板20钢，8mm厚优质碳素结构钢0.125t制作3m3/h池体加固结构7槽钢10号普通碳素结构钢7m制作1m3/h池体加固结构8槽钢10号普通碳素结构钢13m制作3m3/h池体加固结构9溶气罐直径300mm高度1500mm碳钢1套厂家定制10溶气罐直径300mm高度2000mm碳钢1套厂家定制11释放器TS-I不锈钢1个采购12释放器TS-II不锈钢2个采购13溶气管线DN25UPVC2m14压力表0.8MPa4块15气体流里计0.1-1L/min1个16气体流里计0.3-3L/min1个17管道混合器DN321个18管道混合器DN401个19阀门DN20不锈钢3个20阀门DN25不锈钢3个21蝶阀DN100UPVC10个排空及排渣用22回流管线DN20不锈钢5m回流水泵进出水管线23回流管线DN25不锈钢5m回流水泵进出水管线24球阀DN32UPVC3个25球阀DN40UPVC3个26转子流量计0.2-2m3/h玻璃1个27转子流量计0.4-4m3/h玻璃1个4设备表）丁与名称规格及型号数量备注1空压机已有2溶气泵Q=0.5m3/h;H=40m1套包含气液分离罐3溶气泵Q=1.0m3/h;H=40m1套包含气液分离罐4回流水泵Q=1.0m3/h;H=39m1台5回流水泵Q=2.0m3/h;H=45m1台6刮渣机N=0.75kW1台7刮渣机N=0.75kW1台8加药搅拌机n=50rpm1台9加药搅拌机n=50rpm1台5图纸A3图纸一张6参考文献〈〈给水排水设计手册第3册城镇给水》第二版冯永训.油田采出水处理设计手册[M].北京：中国石化出版社，2013.王庆吉，赵秋实.大庆油田气浮选处理工艺应用现状及其试验