浙江萧山牧舟石化长升油库含油污水处理工艺优化设计【毕业论文】 34页

'本科毕业论文（20届）浙江萧山牧舟石化长升油库含油污水处理工艺优化设计 目录摘要iAbstractii1前言12概述22.1设计任务书22.1.1自然环境22.1.2各种油品销售22.1.3油品收发情况22.2设计任务32.2.1书面部分32.2.2油库设计说明32.2.3图纸32.3设计原则33总平面及流程说明43.1总平面布置说明43.1.1布置原则43.1.2平面布置说明43.1.2（构）筑物面积参考63.2总流程说明63.2.1铁路卸油系统63.2.2公路作业区73.2.3管线敷设74参数的确定84.1油库规模及性质确定84.1.1油库单罐容量的计算84.1.2油库级别的确定94.2.2确定车用汽油与柴油罐组防火堤范围和高度104.3铁路专用线设置及有关计算过程114.3.1铁路卸油鹤管的确定114.3.2铁路作业线长度的确定124.4公路发油台布置及有关计算124.4.1公路发油台鹤管数的确定124.4.2公路发油泵的确定134.4.3桶装灌油栓数计算144.5桶装库房面积计算145消防系统设计165.1消防系统设计计算165.1.1确定灭火系统165.1.2消防系统设计计算165.2消防泵站和消防水池设计195.2.1消防泵站设计195.2.2消防水池设计20 5.3相关附件选择206污水处理工艺概况216.1设计原则、内容及要求216.2设计规模216.3含油污水进水水质217污水处理工艺方案设计227.1污水处理工艺方案设计227.2设计工艺流程228污水处理设备及其他工艺设计248.1污水处理工程设计248.1.1主要处理设备设计248.1.2建筑及结构设计258.2污泥处理及其他工艺设计258.2.1污泥处理工艺258.2.2废气处理工艺258.2.3噪声控制设计268.2.4防腐设计26小结27参考文献28 摘要石油库含油污水主要是指油气和油品的冷凝水、油气和油品的洗涤水、反应生成水、机泵填含冷却水、化验室排水、油罐切水、油罐车洗涤水、地面冲洗水等。而含油污水的来源根据油品的运输方式、作业要求、油品种类及地理环境的不同，也有所差别。海运油库以油轮的压舱水和洗舱水为主，陆运油库则以油罐清洗污水和底水为主。含油污水成份复杂，带有大量有机物、重金属等有毒物质，难以降解，严重污染水质，直接或间接毒害生物。油类密度比水小，容易在水面形成一层油膜，阻止空气中的氧溶解于水，减少了水中的溶解氧，致使水生动物因缺氧而死亡；油膜吸收光线，影响水生植物的光合作用。同时，在水体表面的聚结油还有可能引起燃烧，存在安全隐患。油库废水的特点是废水排放不连续，水量变化幅度大，变化没有规律，难以控制等。废水水质受所储存油品的性质、产地、检修周期、操作管理等影响较大，水质性质不均匀。由于原先对污水排放工作的重视程度不够，大多数油库都没有建立起有效的污水处理装置和严格的排放制度，一般含油污水仅经过简单隔油之后即直接排放，屡屡发生污染周边单位和水体、农田事故。同时，随污水排出的油品也会给油库带来安全隐患。因此油库含油污水处理和排放工作引起了越来越多的关注，目前浙江石化分公司系统内油库已基本配备了含油污水处理装置，一部分油库还配备了生活污水处理装置，大大提高了油库污水排放的安全性和合法性。本文就油库含油污水处理工艺进行初步的设计及优化。[关键词]：含油污水选泵设计计算发油台i AbstractOilDepotoilywastewatermainlyreferstotheoilandgasandoilcondensate,oilandgasandoilinthewashwater,thereactionofwater,fillwithcoolingwaterpumps,laboratorydrainage,cuttingthewatertank,tankwashingwater,surfacewashwater.Theoilywatersourcesunderthemodeoftransportationofoil,operatingrequirements,fueltypeandgeographicaldifferencesarealsodifferent.Shippingdepottotheballastwaterandwashingwaterofoiltankersbased,andlandoilstoragetanktoTankcleaningwastewaterandbottomwaterbased.Oilywastewatercomplicatedcomposition,withalargenumberoforganiccompounds,heavymetalsandothertoxicsubstances,difficulttodegrade,seriouswaterpollution,directlyorindirectlytoxiccreatures.Oildensitythanwaterandcaneasilyformafilmonthesurfacetopreventoxygenintheairdissolvedinthewater,reducingthedissolvedoxygeninthewater,causingaquaticanimalsdiedfromlackofoxygen;filmabsorblight,thephotosynthesisofaquaticplants.Meanwhile,thesurfaceofthecoalescenceofwatermayalsocauseburningofoil,therearesecurityrisks.Depotwastewaterischaracterizedbydischargewastewaterdiscrete,largeamplitudeofwater,thereisnochangeinthelawanddifficulttocontrol.Wastewaterbytheoilstoredinthenature,origin,maintenancecycle,operationandmanagementoflarge,thenatureofunevenquality.Sincetheoriginalworkonthesewageisnotenoughemphasis,mostoftheoiltanksarenotsetupaneffectivewastewatertreatmentplantsandstringentemissionsystem,generallyonlyafterasimplegreaseoilywastewaterdirectlydischargedafterthat,frequentlyoccuraroundtheunitandwaterpollution,farmaccidents.Atthesametime,withdischargesofoiltotheoildepotwillbeasecurityrisk.Therefore,sewagetreatmentanddisposalofoildepotworkattractedincreasingattention,thecurrentoildepotinZhejiangPetrochemicalCompanysystemisbasicallyequippedwithoilywastewatertreatmentplant,partofthedepotisalsoequippedwithsewagetreatmentplant,greatlyimprovingthesecurityofoiltanksandsewagelegitimacy.Inthispaper,theoildepotpreliminarywastewatertreatmentprocessdesignandoptimization.[keywords]：OilywastewaterPumpselectionDesigncalculationsHairrigi 1前言被称为国民经济中的“血液”、“黑色黄金”的石油，对世界各国经济的影响是巨大的。在维持简单再生产与扩大再生产的链条中,最先作出反映的就是石油。石油运输方便、能量密度高，因此是最重要的运输驱动能源。今天90%的运输能量是依靠石油获得的。此外它是许多工业化学产品的原料，因此它是目前世界上最重要的商品之一。在许多军事冲突（包括第二次世界大战和海湾战争）中占据石油来源是一个重要因素。现今，我国随着经济的发展，石油的消耗量也随之增大。此外，越来越多的人拥有了私家车，对石油和石化产品的需求量也越来越巨大。随之而来的就是其对环境的巨大负面影响。其在生产、运输及储存等过程中所产生的含油污水是最重要的污染物之一。含油污水不仅造成了水资源的浪费，随意排放还会严重污染周围环境，造成一系列恶性反应。所以做好含油污水处理是油库控制污染的必要工作环节。本设计就油库的含油污水处理工艺做深入的研究及优化设计。鉴于含油污水处理的特殊重要性，重视发展含油污水处理工艺的建设与优化，我们运用先进的理念及先进的安全技术和设备,合理规划含油污水处理场的位置和处理工艺，避免交叉产生二次污染。充分论证各设计细节,使油库安全得到保障,让员工、企业和社会放心,并使油库的整体设计更加合理,安全系数更高,为企业创造更多的效益,社会百姓放心,并保障社会的能源需求。28 2概述随着国家对环境保护标准的日益提高，对石油库含油污水的处理也越来越重要。现在大部分油库对生产性含油污水还只是简单地做初步分离(如用隔油池)，不能完全达到排放标准。目前国内外油库常用的含油污水处理方法有：重力分离法、离心分离法、粗粒化法和膜分离法、物理化学法(气浮法)、化学法(凝聚法和盐析法)、生物法(地耕法、堆肥处理法和污泥生物反应器法)等几种。为了更好地满足油库含油污水的排放标准，可采用两种或两种以上的方法进行处理，以便有效控制污水排放，防止污染环境。本油库使用的污水处理工艺为气浮法+SBR法处理含油污水。该工艺流程大致如下：油库各处收集来的污水先经过多级隔油池进行隔油，主要去除废水中的浮油。一般隔油池为3级以上，第一级起调节水量和去除大面积浮油的作用，后面的几级隔油池在前面隔油池的基础上继续阻隔浮油。减少浮油对后续处理装置的冲击，同时隔油池起到调节水量的作用，当一次来水量太大时，可以暂时将水存在隔油池中，减少对后续处理的冲击。气浮池是利用溶气泵将大量空气溶于水中，形成溶气水，作为工作介质．通过释放器骤然减压快速释放，产生大量微细气泡粘附于经过混凝反应后废水中的“矾花”上，使絮体上浮，从而迅速的除去水中的污染物，达到固液、液液分离的目的。SBR活性污泥法是将初沉池或预处理出水引入具有曝气功能的SBR反应池，按时间顺序进行进水、反应、沉淀、出水、待机等基本操作，从污水的流入开始到待机时间结束作为一个操作周期。这种操作周期周而复始进行，从而达到不断进行污水处理之目的。2.1设计任务书2.1.1自然环境建库地址为庆云镇永安村附近。基本可作平原油库进行设计。该处西边为河道，南北端都是被征农田，东边可接沪杭铁路干线。年最高气温40℃，建库地点用地面积根据需要可适当增加。2.1.2各种油品销售表2—1油品销售计划油品种类规格密度来油计划年销售量（顿）车用汽油93#97#0.72~0.751天一次150000溶剂汽油120#0.71~0.738天一次4000煤油民用0.78~0.8215天一次2000柴油-10#0#0.81~0.832天一次900002.1.3油品收发情况（1）收油全部油品都以铁路散装进油。（2）发油28 车用汽油、柴油80%水路发放、20%汽车罐车发油；煤油、溶剂汽油50%汽车罐车发油、50%桶装发放。2.2设计任务2.2.1书面部分（1）设计总说明（2）总平面布置过程说明（3）油罐选择及布置计算（4）铁路卸油区相关计算（5）公路发油区相关计算（6）桶装库房面积计算（7）油库消防系统的关计算（8）污水处理工艺设计与优化（9）必要计算过程、公式引用、参考数据引用说明2.2.2油库设计说明（1）总说明（2）总平面布置（3）油库工艺流程（4）污水处理设计2.2.3图纸（1）油库平面布置总图（2）油库工艺流程图（3）公路发油泵棚工艺安装图（4）油库油污水处理流程图2.3设计原则1.油库总布置及工艺计算主要依据《油库设计与管理》和《石油库设计规范》，同时查阅其他相关资料。2.在满足生产要求与安全生产的前提下，尽量做到平面总体布置紧凑合理，减少征地面积，同时使工艺流程简单实用，操作管理灵活方便。3.满足安全生产、操作和维修要求，设备尽可能统一使用，降低油库造价，减少能量消耗。4.严格按照相关规定，符合环保要求，创造良好生产生活环境，并满足抗震、消防、防洪、防涝、防腐等要求。28 3总平面及流程说明3.1总平面布置说明3.1.1布置原则1.应尽量便于收发油作业。油库装卸和发放区要尽可能地靠近交通线；2.油库内油品尽可能做到单向流动，以避免在库内的往返交叉；3.区域划分合理，便于各种油品安全作业；4.库内所布置的各种设施设备必须符合规范要求，确保油库安全，同时力求布置合理紧凑，减少用地面积；5.油库对外部门应设置在发放区附近，以便于人员联系；6.避免非工作人员进入工作区域特别是储油区和装卸区，并在入口处设明显标语；7.应尽量留有扩建余地，以考虑油库的今后发展。3.1.2平面布置说明油库的总体布置是将油库各种设施综合考虑后，在已确定的库址地图上，按照一定的比例恰当的加以布置，并且标绘出油库全部设施的名称、位置、平面尺寸和纵向标高等。油库的总图设计是整个油库的前导和基础，是油库设计中最重要的组成部分之一。总图设计的合理与否，关系到能否最大限度的满足生产需求，缩短工艺管线和运输线路，减少占地面积，节约建库投资，保证安全操作，节省管理费用，从而使油库发挥应有的作用。本油库主要由储油区、铁路作业区、公路作业区、水路作业区、辅助生产和行政管理区等组成，现就各区布置说明如下：1.储油区：储油区是油库平面布置的重点，油库中绝大多数油品都储存在这里，因此，布置时主要考虑的因素有安全、油品流向的合理性、操作方便等。本油库设计的罐区位于库区中央。布置时考虑以下几个方面的原因：①交通条件。铁路编组站位于库址东边，公路主干线为东西走向，位于库区北边，油库西面是河道。②流程。罐区布置在铁路作业区、公路作业区、灌桶库房之间，可以避免油品在库内的交叉往返，做到单向流动。③消防。罐区位于油库深处，位于各作业区之间，与外界联系较少，同时罐区靠近消防区，一旦发生火灾，可以及时启动消防系统。罐区周围设置环形消防道路，油罐区的环形道路与消防道路相连，有利于消防车辆的通行和调度，能及时转移到有利的扑救地点。本库油罐区设置两个油罐组：一个车用汽油与柴油罐组、一个煤油和溶剂汽油罐组。车用汽油与柴油罐组：收发汽油和柴油，罐区长104，宽56.8，面积4520，防火堤高1。该罐组包括4个3000的内浮顶罐，其中2个93#车用汽油储罐，2个97#车用汽油储罐，3个2000的拱顶罐及1个2000的备用地。煤油和溶剂汽油罐组：收发油品为煤油和溶剂汽油。罐区长26.3，宽26.3，面积592，防火堤高1m，该罐组包括2个300溶剂汽油罐，2个300煤油罐。各罐区均设防火堤，防火堤外设有环形消防道路，在工作人员经常走动的地方及进罐区操作的地方，设置踏步扶梯，防火堤外设排水沟。2.铁路作业区：铁路作业区位于本库区的东部，主要考虑了以下几方面：①28 离接轨点最近，减少引入线的长度，降低铁路建设费用；②布置在库址边缘，不影响其他各区的操作，减少了与库内道路的交叉，有利于安全和消防；为了减少铁路作业线的占地面积，便于其他各区的布置，故设双股铁路作业线。铁路作业线长258.4。轻油作业线设34只装卸油鹤管。铁路作业区内设有一座轻油收发油泵房。作业区内管线的铺设均坡向卸油泵房，以便于油品的自流，其中轻油管线坡度为3‰。铁路作业区内设置移动泡沫灭火设备，装卸区内设有消防道路，并于库区道路相连形成环形道路，保证铁路作业安全。3.辅助生产区：辅助生产区是为整个油库生产服务的，有关设施比较分散，尽量做到靠近生产单位，有利于生产。本区某些具体设施有明火作业，因此设计时考虑风向和油品挥发，参照规范规定的安全距离布置。4.消防区：本区主要包括消防泵房、消防车库、消防器材库、消防水池等设施。消防区设在油库旁边，能保证在很短的时间内到达出事现场。考虑到管理及工作方便，消防器材库及消防车库和消防人员休息室建在一起，其中休息室建在楼上。消防区内设有一座容量为1000的消防水池，分隔成2个池，位于西边，水源为河流，保持消防水池标高高于消防泵入口标高，泡沫罐设在泵房内，可迅速将泡沫连同清水一起送往着火地区。消防区内设消防训练场以提高消防队员的业务水平。5.污水处理区:本区主要包括污油池、污泥池、清水池、隔油池、气浮池、SBR池等。污水处理区布置在库区的西边，便于净化水的排放，且便于承接各种污水管道。污水处理的设计处理量为25t/h。6.变配电间：油库由DY市主输电线路供应，电压20KV，主输电线沿公路架设，因此油库的变配电间建在库区的西面，便于高压线路的引入库区，避免高压线穿过罐区。7.行政管理区，计量、化验室：行政管理区是油库行政和业务管理的中心，是生产管理的中心，临公路而建，以便与联系工作和保证接洽业务人员不进入库区，中央控制室也设在行政管理区；计量室为方便油罐采样，所以应建在罐区附近；化验室属于明火建筑，所以应远离铁路发放区和油罐区布置，但是又为了方便铁路来油的检测和化验，为了减少资源浪费，所以将他们集中布置。8.库内道路及其他：在公路发油区对面开设大门，门口设警卫室，铁路进库口设1座折叠钢栅栏大门。每个出入口均设门卫，严格检查进出库人员的证件和车辆，以确保油库的安全生产。库区周围设2.5m高实体围墙，在油库西南角建有其他设施，如职工宿舍、浴室、图书馆，阅览室等。库区内各区之间用道路划分并用道路相互连接，形成一个即相对独立又相互联系的、功能分区合理的油库。罐区四周布置沥青环形消防路，划分站内区域，同时满足消防、生产、检修要求。主干路宽9m，灌区消防路宽6m。。道路均为沥青混凝土结构，道路形式为城市型道路。人行道设计采用彩色水泥方砖，可以点缀站场的色彩，达到美化环境的作用。该油库为储存易燃、易爆产品的站场，因此油库四周围墙均采用实体围墙，墙高2.5m，为方便生产和运输、消防要求，设2座大门，与外部道路相连。罐区四周设钢筋混凝土防火堤。防火堤内侧抹高温隔热防火涂料。28 3.1.2（构）筑物面积参考表3—1油库各建（构）筑物面积建设标准用途建筑物名称油库等级备注一、二级三、四级辅助设施变配电间120～15090～120含发电机间消防泵房230～360180～200包括值班室、器材库，一二级含车库化验室150～280100～150B级计量室3020维修间4020器材库4530管理设施办公用房400～600200～400包括楼梯、走道、卫生间、会议室面积值班宿舍5/人5/人净面积警消宿舍12/人15/人包括厕所、盥洗室、活动室面积食堂80～15040～60包括厨房、餐厅，三、四级可不设餐厅浴室30～5030包括淋浴室、更衣室总控制室60～8050～60付油区管理室180～220120～170含业务室、控制室、配电间、厕所3.2总流程说明油库的工艺流程指的是油品在油库内的输转流动，它把分布于油库各区的各个生产设施，如油罐区、泵房、灌桶间、铁路收发区、水路发放区等有机的联系起来，构成一个生产体系，完成各种收发油作业。本油库的工艺流程是根据设计任务书的要求，考虑下列原则而设计的：1.满足生产，考虑油库的业务要求及同时操作的业务种类；2.操作方便，调度灵活，互不干扰；3.经济合理，节约投资；4.在满足收发作业的同时，使各油罐间能相互输转，相应的泵能互为备用。3.2.1铁路卸油系统1.根据《石油库工艺设计手册》油品分组情况，考虑到油品业务量以及满足油品质量与安全要求的情况下，共设了五条集油管和一条扫舱管：93#和97#车用汽油，0#轻柴油、-10#轻柴油公用一根，煤油一根，溶剂汽油一根。2.轻油卸油泵房内设有6台IS型离心泵，汽油两台（93#和97#），柴油两台（0#和-10#），溶剂汽油一台，煤油一台，泵房采用标准流程，各种泵可以互为备用。28 工艺流程：(1)卸车流程铁路槽车潜油泵集油管输转泵油罐(2)扫舱流程铁路槽车底油扫舱泵扫舱缓冲罐扫舱泵油罐3.2.2公路作业区公路发油区位置应靠近油库边缘和库外交通线，用围墙与其它分区分隔，并设独立的出入口，避免车辆对油库的干扰。发油区设综合管理室，可包括警卫室、控制室、业务室、休息室、卫生间等。工艺流程公路装车和灌桶应采用泵送方式，工艺流程如下：油罐发油泵组计量仪表装油罐车(灌桶)3.2.3管线敷设油库的管线大多采用地上辐射，架在管墩上，这主要是考虑本地区雨水较多，不利于管沟或地下敷设，并且管沟易积聚油品蒸汽，对于油库安全不利，为了防止管线腐蚀，管子外面涂防腐层，润滑油管路还需加保温层。穿越道路时，采用管沟辐射，本油库的管线大都采用双管系统，单管系统相扶。28 4参数的确定4.1油库规模及性质确定4.1.1油库单罐容量的计算（一）车用汽油的油罐利用系数为0.90，周转系数取25；柴油的油罐利用系数为0.95，周转系数取25；溶剂汽油、煤油的油罐利用系数为0.90，周转系数取12。（二）确定设计容量对于油库油罐的单罐容量，可按下式计算：式中Vs——某种油品的设计容量，m3；G——该种油品的年周转额，t/年；——该种油品的密度，t/m3;K——该种油品的周转系数，次/年；η——油罐利用系数。1）车用汽油：属于甲B类油品，必须采用内浮顶油罐，η=0.90，K=25，=730则≈9132（）2）溶剂汽油：属于乙A类油品，必须采用内浮顶油罐，η=0.90，K=12，=720则≈514（）3）煤油：属于乙A类油品，必须采用内浮顶油罐，η=0.90，K=12，=800则≈231（）4）柴油：属于乙B类油品，可采用内浮顶油罐，也可采用拱顶油罐，在此选用拱顶油罐，η=0.95，K=25，=820则≈4621（）（三）确定油罐个数和规格及油罐分组根据细品种加1的原则，并尽可能选择5个以下的油罐规格确定油罐个数和容量。根据计算，车用汽油设计4个3000m3的内浮顶罐与柴油的3个2000m³的拱顶罐布置在一个罐区；溶剂汽油设计2个300m3的内浮顶罐与煤油的2个300m³的内浮顶罐布置在同一个罐区。根据计算确定油库设计容量为14498m3总油罐数为11个，名义容量为19200m328 ，属于三级油库。4.1.2油库级别的确定根据《HG21502.2—92钢制立式圆筒形内浮顶储罐系列》及《油库加油站设计与管理》查得下表数据：表4—1油罐种类及规格油品容积直径（mm）高度（mm）类别储罐车用汽油4×3000m³1700015850甲B类内浮顶柴油3×2000m³1500012000乙B类拱顶罐溶剂汽油2×300m³650010650乙A类内浮顶煤油2×300m³650010650乙A类内浮顶根据以上计算，油库总容量为19200m3，属于三级油库。4.2油罐区布置及有关计算过程4.2.1确定溶剂汽油与煤油罐组防火堤范围和高度图4—1溶剂汽油与煤油防火堤与油罐组布置图图中有2个溶剂汽油罐和2个煤油罐，由于溶剂汽油和煤油属于乙A类油品，采用非浅盘式内浮顶油罐，则两油罐间的防火间距：,取；油罐与防火堤内坡脚线的距离：,取；28 防火堤内坡脚边长：=26.25m，取L3=26.3m；防火堤有效面积S为：；防火堤的有效容量只要不小于一只内浮顶油罐的最大容积的一半，即150，故防火堤计算高度h为；防火堤实高取H=0.254+0.2=0.454m,取H为1m。4.2.2确定车用汽油与柴油罐组防火堤范围和高度图4—2车用汽油防火堤与油罐组布置图图中有4个3000的汽油罐和3个2000的柴油罐，另有一个2000的备用地，考虑以后发展需求，暂时不建。由于汽油属于甲B类油品，采用非浅盘式内浮顶油罐，则两汽油罐间的防火间距：,取=6.8m；车用汽油罐与防火堤内坡脚线的距离：，取；车用汽油罐与柴油罐之间的安全距离：,取；柴油罐之间的防火间距：,取；柴油罐与防火堤内坡脚线的距离：,取；防火堤内坡脚边长：28 取；,取；防火堤有效面积S为：取；当固定顶油罐与内浮顶油罐布置在同一油罐组内，防火堤的有效容量应取上述两款规定的较大值，即2000m3故防火堤计算高度：；则防火堤实高：，取1m。4.3铁路专用线设置及有关计算过程4.3.1铁路卸油鹤管的确定对于供应油库的某种油品，一次到库的最多油罐车数n，可按下式计算：式中G——该种油品散装铁路收发的计划年周转量，t/a；K——铁路运输不均衡系数，宜取1.2；V——单辆油罐车公称容积，；此次设计中取60；——装卸温度下油品的密度，；350——一年的工作日；——每天到货次数；不宜大于4批次；A——油罐车利用系数，宜取0.9。卸油采用鹤管，采用五条集油管和一条扫舱管，分别卸93#、97#号车用汽油，柴油，煤油和溶剂汽油。则卸油鹤管数车用汽油：，取14个；溶剂汽油：，取3个；煤油：，取3个；28 柴油：，取14个。所以铁路收油共设34根卸油鹤管。4.3.2铁路作业线长度的确定采用双侧操作栈桥，则栈桥的长度为：m式中L——双侧操作卸油栈桥长度，m；n——每列油罐车的辆数；——每列油罐车车钩距离的平均值，m，本设计取12.2m；装卸作业线长度：式中L1——作业线起端（一般自警冲标算起）至第一辆油罐车始端的距离，一般取=31m；L2——作业线终端车位的末端至车档的距离，一般取=20m；n——油品一次到库的最大油罐车总数，若采用两股作业线时，取一次到库最大油罐车数的一半。栈桥可采用钢结构或钢筋混凝土结构。根据铁路油罐车高度，桥面宜高于轨面3.5m，栈桥上设有护栏。在栈桥两端和沿栈桥每隔60-80m处，应设上下栈桥的梯子。栈桥桥面宽度为1.5-2m，栈桥立柱间距尽量与鹤管间距相同，一般取6m或12m。栈桥两端距最近一鹤管的距离不宜小于3m。4.4公路发油亭布置及有关计算4.4.1公路发油亭鹤管数的确定公路发油亭的鹤管数可按下式计算：式中n——每种油品所需鹤管的数目；Q——每日最大的鹤管发油量，t；q——每个鹤管的每小时计算生产率，m³/h；k——鹤管利用系数，一般为0.5；T——每天工作时间，h；取5小时；——油品密度，kg/m³；K——不均衡系数，取1.2。28 根据《油气储运与装卸系统》规定，公路发油亭发油时，油品装车流速不应大于4.5m/s。新建或改造的发油设施，应采用DN100的鹤管，设计流量为80-110m³/h。本设计取鹤管流量为80m³/h。根据任务书要求，车用汽油、柴油有20%是公路发油，煤油、溶剂汽油有50%是公路发油。则每种油品的鹤管数：车用汽油：，考虑到有2种牌号，因此取2根鹤管；溶剂汽油：，考虑到集中发油，因此取1根鹤管；煤油：，考虑到集中发油，因此取1根鹤管；柴油：，考虑到有2种牌号，因此取2根鹤管。4.4.2桶装灌油栓数计算灌油栓数目可按下式计算：式中Q——平均日灌装量，t/d；K1——不均衡系数，有仓库K1=1.1-1.2，无仓库K1=1.5-1.8；Q——灌油栓流量，轻油1个/min，因而得12；K——油栓利用系数，K=0.5；T——灌油栓每天工作时间，取5h；ρ——油品密度，。根据《油库设计与管理》的规定，对于200L的油桶，轻质油品的灌装时间为1min。由于任务书要求，煤油和溶剂汽油有50%是用于灌桶发油，则各油品的灌油栓数：溶剂汽油：，取1个；28 煤油：，取1个。4.4.3公路发油泵的确定根据平面布置大致情况，选取管道的长度为180m。由于轻油管道流态多在水力光滑区，则，，。本设计以车用汽油作为公路发油泵的流体选取依据。则有：流量：沿程水头损失：；局部水头损失取为沿程水头损失的15%，则局部水头损失：；泵的扬程：；所以，实际选泵时，扬程，流量；查《石油库工艺设计手册》，选100y-120型离心油泵，，。设四立柱混凝土结构发油台1座，罩棚采用网架结构或钢结构，罩棚柱应采用钢筋混凝土结构，其耐火极限应可达到两个小时。两个发油台之间净距不应小于8m，单个发油台规格2×6m2,罩棚檐口净高为6.5m~8m，罩棚厚度为1.4m。发油亭灌装平台距地面净高不宜小于2.1m。发油区车道转弯半径应大于15m。4.5桶装库房面积计算桶装库房面积可按下式计算：式中F:仓库面积，m2；K：不均衡系数，取1.2；Q:仓库储存的油品量；ρ:所储油品的密度，t/m3；n:堆桶层数；k:体积充满系数，取k=0.6；d:油桶高度，立放时为油桶高度，取0.9m，卧放时为油桶直径，取0.614m；a:仓库面积利用系数0.3～0.4。28 由《油库设计实用手册》查得，油桶重桶应立式堆码，人工堆码时，油品不得超过2层。则每种油品的占用库房面积：溶剂汽油：；煤油：。F总=235.16+198.42=433.58，取450。28 5消防系统设计5.1消防系统设计计算5.1.1确定灭火系统灭火系统有高倍数、中倍数、低倍数泡沫灭火系统。其使用情况分述如下：1高倍数泡沫灭火系统是能产生200倍以上泡沫的发泡灭火系统。这种灭火系统一般用于扑救密闭空间的火灾，如覆土油罐、电缆沟、管沟等建、构筑物内的火灾。2中倍数泡沫灭火系统是能产生21～200倍泡沫的发泡灭火系统，这种灭火系统分为两种情况，50倍以下（30～40倍最好）的中倍数泡沫适用于地上油罐的液上灭火；50倍以上的中倍数泡沫适用于流淌火灾的扑救（如建、构筑物内的泡沫喷淋）。3低倍数泡沫灭火系统是能产生20倍以下的泡沫发泡灭火系统，这种灭火系统适用于开放性的火灾灭火。低倍数泡沫灭火系统是常用的泡沫灭火系统，使用范围广，泡沫可以远距离喷射，抗风干扰比中倍数泡沫强，在浮顶油罐的液上泡沫喷放中，由于比重大，具有较大的优越性。为了贯彻“以防为主，防消结合”的消防方针，根据国家相关规定及油库以往设计经验，本设计选用固定式液上低倍数空气泡沫灭火系统（3%氟蛋白）。5.1.2消防系统设计计算经过比较，本设计所设置的两个罐组——溶剂汽油与煤油罐组和车用汽油与柴油罐组中，车用汽油与柴油罐组的用水量明显较多，所以消防设备可根据车用汽油与柴油罐组进行计算。在进行消防用水量的计算时，为了合理地确定泡沫液和水的储备量以及它们的输送设备，通常是以扑灭油罐组中的一个最大油罐火灾作为依据。车用汽油与柴油罐组中，设有两种型号的油罐——3000m3的内浮顶罐和2000m3的拱顶罐。由于两种油罐的容量、形式不同，灭火计算参数要求也不同，应分别计算比较后确定。1.假设以3002号汽油罐为着火罐进行计算（1）油罐周长和燃烧液面积3000m3的内浮顶油罐周长：；燃烧液面积：；（2）泡沫混合液流量内浮顶油罐（选择双盘式）：根据GB50151—92泡沫混合液供给强度为12.5，供给时间为30min。则混合液最小供给流量为：（3）泡沫产生器个数及规格28 (选PC4型规格)由于内浮顶罐周长为53.4m，则选用3个PC4型横式泡沫产生器，保护周长可达，满足要求。（1）泡沫枪数量因油罐直径为17m，故每罐可选取1支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于20min。（2）泡沫常备储量每个油罐或泡沫枪的泡沫液混合流量为：内浮顶油罐：；泡沫枪：；如不考虑充填泡沫液管道的泡沫量及备用系数，则需泡沫常备量为：；（3）灭火用水量；（4）冷却用水量着火罐周围有3个3000m3内浮顶油罐和2个2000m3拱顶油罐，相邻油罐超过3个，应按其中较大的3个相邻油罐即3个3000m3内浮顶油罐计算冷却水量。由于容量等于3000，本设计冷却可采用移动式冷却方式，着火罐冷却水强度为，供水范围为罐壁表面积；邻近罐冷却水强度取，供水范围为罐壁表面积的1/2，则有：着火罐冷却水流量：；邻近罐冷却水流量：冷却水总流量为：；冷却水总用水量：；（5）消防用水总量；（6）消火栓数(个)该罐组周围消火栓数可取4个，可满足保护半径要求。2.假设以2001号柴油罐为着火罐进行计算并比较（1）油罐周长和燃烧液面积28 3000m3的内浮顶油罐周长：；2000m3的拱顶油罐周长：；燃烧液面积：；（2）泡沫混合液流量拱顶柴油罐：根据油品类型（乙B类）及泡沫灭火系统设置形式，选取泡沫混合液供给强度为，供给时间为45min。则有：混合液最少供给流量：；（3）泡沫产生器个数及规格(选PC8型规格)由于D介于10至25m之间，选用2个泡沫产生器满足要求。（4）泡沫枪数量因油罐直径为15m，故每罐可选取1支PQ4型泡沫枪，并且连续供给时间不小于20min。（1）泡沫常备储量每个油罐或泡沫枪的泡沫液混合流量为：拱顶罐：;泡沫枪：；如不考虑充填泡沫液管道的泡沫量及备用系数，则需泡沫常备量为：；经比较，显然应取泡沫常备储量为1.44。（6）灭火用水量；（7）冷却用水量着火罐周围有2个3000m3内浮顶油罐和2个2000m3拱顶油罐，相邻油罐超过3个，应按其中较大的3个相邻油罐即2个3000m3内浮顶油罐和1个2000m3拱顶油罐计算冷却水量。由于容量等于2000，本设计冷却可采用移动式冷却方式，着火罐冷却水强度为，供水范围为罐壁表面积；邻近罐冷却水强度取，供水范围为罐壁表面积的1/2，则有：着火罐冷却水流量：；邻近罐冷却水流量：；冷却水总流量为：；28 冷却水总用水量：；（8）消防用水量；经比较，显然柴油罐为着火罐时的消防用水总量大，同时考虑到备用系数等因素，实际消防水池容量可取1000，分隔成2个池，并用带阀门的连通管连通。（9）消火栓数（个）经比较并考虑到备用和保护半径要求，该罐组周围消火栓数可取6个。5.2消防泵站和消防水池设计5.2.1消防泵站设计1.消防冷却水泵的选取设清水的流速为2m/s;清水管管径：；取清水管管径为200mm。则有：；查《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.7.4条和第3.7.9条规定得，水力坡降：；局部水头损失可取为沿程水头损失的30%，则总水头损失为：；水泵扬程：，其中为出口工作压力，取15m，为高程差，取20m。所以，实际选泵时，扬程，流量；根据《石油库工艺设计手册》，选200TSW×2型离心泵，，。2.泡沫混合液泵的选取设泡沫混合液的流速为2m/s；泡沫混合液管管径：；28 取管径为150mm。则有：；查《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.7.4条和第3.7.9条规定得，水力坡降：；局部水头损失可取为沿程水头损失的30%，则总水头损失为：；泡沫混合液泵扬程：，其中为出口工作压力，取15m，为高程差，取20m。所以，实际选泵时，扬程，流量；根据石油库工艺设计手册，选6sh-6型离心泵，，。本油库为三级油库，消防泵应设2个动力源，分别来自不同电厂的2路市电。消防冷却水泵、泡沫混合液泵采用正压启动，并各设1台备用泵。5.2.2消防水池设计消防水池采用钢筋混凝土水池结构形式，其补水时间不应超过96h。因为水池容量为1000，应分隔为2个池，每个池的尺寸为10m×10m×5m，两池应用带阀门的连通管连通。水池邻河而建，以便于取水，平时应灌满水池。5.3相关附件选择过滤器：选LPG1554ENK，L=592mm,H=725mm,B=350mm.闸阀：DN150，选Z45T—10DN200，选Z45T—10截止阀：DN150，，，选J41W—16，2个止回阀：DN150，选H41H—4012个大小头：DN250/1506个DN250/2006个弯头：DN150泡沫罐：DN400028 6污水处理工艺概况6.1设计原则、内容及要求1）采用先进合理的处理工艺，确保含油污水经处理满足《污水综合排放标准》中一级水质标准的要求；2）极稳妥的引进新技术、新设备、新材料、新工艺。在比较和选择工程方案时，优先考虑工艺先进、技术可靠、经济合理及扩容性强的方案；3）统筹规划油库的建构筑物及设备，使含油污水处理系统总体布局合理，保证与库区周围生态环境的协调统一；4）先进可靠、运行管理方便、日常运行费用低、工作环境整洁有序；5）合理规划含油污水处理场的位置和处理工艺，避免交叉产生二次污染；6）统筹考虑灌区的接收处理，考虑工艺设计时的处理能力，预留处理量；7）含油污水处理站维修方便、施工方便、操作管理便捷、运转安全等因素，自控程度达到国际先进水平。6.2设计规模根据油库设计的相关资料参数，本着统筹规划，近远期结合的原则考虑设计处理量为25t/h，随着油库的发展可适当扩容。6.3含油污水进水水质结合油库设计的相关资料参数，并参考国内同类项目的运行经验，所处理的废水主要来源于工作人员生活污水、码头、罐区和装车台地面冲洗水、地面初期雨污水、罐区储罐切水和洗罐水、到港船舶压舱水等，主要污染因子为石油类、COD、BOD和装卸液体化工品等，各主要污染物的浓度预计为：石油类：80～1400mg/LSS：100～200mg/LCODcr：100～550mg/L28 7污水处理工艺方案设计7.1污水处理工艺方案设计结合油库周围的地形及含油污水处理来水的实际情况，选取技术可靠、经济可行、简便使用、切合实际的废水处理工艺流程对整个废水处理将是十分必要的。为此，充分参考国内同类工程的实际处理实践，通过对国内外不同类型设备和技术的比选、分析和优化，采用图1所示的含油污水处理工艺流程。该工艺所使用的技术成熟，设备先进，可操作性强。一次投入后在相当一段时间内技术、设备不会因落后而被淘汰。该工艺具有工艺简单，便于操作和维护管理，处理效果好，运行稳定、灵活，投资成本较低，占地面积省，利于污水处理设备的扩建和改造等优点。7.2设计工艺流程根据处理水来水的水质特征，结合国内同类工程的实际运行经验，在含油污水处理工程中拟采用“气浮法+SBR法”的综合处理工艺，其具体处理工艺流程如下图1：图1气浮法+SBR法处理含油污水简易流程油库各处收集来的污水先经过三级隔油池进行隔油，主要去除废水中的浮油，同时起到调节水量的作用。隔油池中的上层浮油被排至污油池，下层污水进入气浮池。气浮池是利用溶气泵将大量空气溶于水中，形成溶气水，作为工作介质，通过释放器瞬间减压快速释放，产生大量微细气泡粘附于经过混凝反应废水中的“矾花”上，使絮体上浮，从而迅速的除去水中的污染物，达到固液、液液分离的目的。上浮至表面的污油和悬浮物被连续的沿着液面运动的刮渣机将其清除并送入污油池中。分离后的污水进入SBR反应池。加药装置设置两路加药管线，分别投加混凝剂和破乳剂，通过化学作用使胶体脱稳、凝聚，并使乳化油破乳，有效的保证了油水分离效果。28 SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，又称序批式活性污泥法。SBR池反应周期示意图如图2。污水进入SBR反应池后，按时间顺序进行进水、反应、沉淀、出水、待机等基本操作，从污水的流入开始到待机时间结束作为一个操作周期。这种操作周期周而复始进行，从而达到不断进行污水处理之目的。图2.SBR池反应周期示意图为了确保排放水达到环保要求,SBR池的出口排放管道装有在线油分浓度监测器，可以连续自动监测水中的含油浓度。当水中含油浓度10mg/kg时，出口水进入清水池；当含油浓度>10mg/kg时，排放水被送回气浮池重新进行处理。隔油池、气浮池及SBR反应池运行过程中所产生的少量污泥定期排入污泥池进行浓缩，再经污泥脱水机脱水干化，干化处理（污泥量较少）后集中随部分生产垃圾统一进行焚烧处理。28 8污水处理设备及其他工艺设计8.1污水处理工程设计8.1.1主要处理设备设计1）污油池、污泥池及清水池污油池、污泥池及清水池均为地下式钢筋混凝土结构池结构，其中污油池应为全封闭式的。设计容量：200.0m3数量及尺寸：3座，2）隔油池隔油池一方面可以防止池中大量油汽的蒸发，另一方面在污水沿池顶流动的过程中，可以粘附捕捉水中的浮油，使之聚结成大块浮油以利于从水中分离出来而上浮至液面。隔油池设计成三级隔油方式，中间建有高低错落的隔墙，顶盖采用.，如图3所示。设计容量：320.0m3数量及尺寸：1座，图3.隔油池结构示意图3）SBR反应池SBR技术的核心是SBR反应池。SBR反应池设置在污水处理间内，它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。设计容量：640.0m3数量及尺寸：2座，，每池每天运行3个周期，每个周期历时8h。配套设备：每一座SBR反应池内设滗水器1台及附属设备，共2套。SBR反应池内设膜式曝气管，总数2mx40根。4）pH自控反应装置28 pH自控涡流反应器是由碱液箱、搅拌室、涡流混凝室及pH自控仪表、电极、电磁阀等组成。当污水由提升泵泵入pH自控涡流装置，污水先进入搅拌室，电磁阀的开启由pH自控装置输出信号控制，搅拌室内废水经充分搅拌反应，当pH值达到控制值时，电磁阀自动关闭，经搅拌后的污水流入涡流室进行凝聚、结矾后流入中间水池，完成整个调节系统工作。该反应器的特点是连续性强、反应时间短、破乳效果明显、操作管理方便等。设计处理能力：25t/h设备外型尺寸：L×B×H=2000×2000×1200mm配套设备：pH/ORP控制仪，一套，用于测定污水的pH值，控制加药系统的运行。5）控制系统本工程设置控制系统，该系统以污水处理间控制间为中心，全部机电设备采用集散型控制系统，对各含油污水处理工艺设备进行控制、监视和管理。可以分别实施控制室自动控制、控制室手动控制和现场手动控制。数量：1套8.1.2建筑及结构设计为保证污水处理设施的正常运行和冬季污水处理系统的取暖，各主要污水处理设施均放置在设备处理间内。建筑物的单体设计综合考虑实用、大方、新颖的造型，同时在满足污水处理流程要求的基础上，力求与现有场地环境协调一致。耐火等级均不低于二级。处理间建筑面积为600.0m2，尺寸为40000×15000mm，高度为9.0m。配电间、设备控制室、储药间、值班室均设置在处理间。所有处理设备均应安排在一个封闭空间，厂房选用钢结构，墙板及屋面板选用岩棉加芯板材，塑钢门窗。8.2污泥处理及其他工艺设计8.2.1污泥处理工艺油库含油污水处理工程建成投入使用后所排放的污泥主要来自隔油池、气浮池、SBR反应池等，所产生的污泥经排泥管排入污泥池，再经污泥脱水机脱水干化，干化处理（污泥量较少）后集中随部分生产垃圾统一进行焚烧处理或填埋。8.2.2废气处理工艺在含油污水处理系统运行过程中有可能挥发出废气对空气产生二次污染，国外发达国家和国内一些城市（如上海）已有相应的法规或要求对污水处理过程中产生的废气进行控制。含油污水处理系统主要可能溢出废气组份为油气，为防止油气挥发，所有处理设备应尽可能采用封闭型设计，规划设计时应尽可能将主要设备集中安排在污水处理间，避免敞开式设计带来的气体大量挥发。28 8.2.3噪声控制设计污水处理设备主要为静止运行设备，运行设备主要为溶气泵、提升泵和反冲洗泵，可将设备放置水下，这样基本无明显的运行噪声，同时尽可能保证设备的运行状态，使污水处理间内噪声控制在80dB（A）以下。8.2.4防腐设计由于位于沿海，因此处理设备应考虑防海水腐蚀设计。钢结构设备内壁应采用防海水涂料防腐，外壁应考虑气候性质，选用防腐涂料。管道可采用普通钢管定期更换，也可采用内衬防腐钢管。混凝土结构应考虑防腐。28 小结含油污水由于其对环境的严重污染性，已经越来越引起社会的广泛关注。含油污水处理技术的发展对于石油库乃至整个石油行业的发展起着举足轻重的作用，同时随着国家关于环保方面的法律法规的逐步完善，含油污水处理技术面临严峻的挑战。本设计通过采用“气浮法+SBR法”，初步优化了污水处理工艺。该工艺所使用的技术成熟，设备先进，可操作性强。一次投入后在相当一段时间内技术、设备不会因落后而被淘汰。该工艺具有工艺简单，便于操作和维护管理，处理效果好，运行稳定、灵活，投资成本较低，占地面积省，利于污水处理设备的扩建和改造等优点。在设计过程中，通过查阅各种文献资料，逐步丰富完善了工艺流程，并顺利完成了本次设计任务，也使自己更深入的了解了污水处理工艺的知识，收获良多。28 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