油库含油污水处理设计计算书

油库含油污水处理工程设计计算书项目编号：YKSW-2026-001设计阶段：施工图设计文件类型：工艺设计计算书设计规模：100m³/d编制：________________审核：________________批准：________________二〇二六年九月

目录TOC\o"1-2"\h\z\u1设计概述 设计概述1.1设计任务与范围本设计计算书针对某油库含油污水处理工程进行工艺设计计算。设计范围包括含油污水处理站的全部处理构筑物及辅助设施，从污水进水格栅开始，至达标排放口为止的完整工艺系统。本油库主要储存汽油、柴油等成品油，污水来源主要包括油罐切水、油罐区初期雨水、装卸油区场地冲洗水以及站内生活污水。含油污水经处理后需达到国家规定的排放标准，方可排入城市排水管网或自然水体。1.2设计依据本设计严格遵循国家现行有关标准、规范及技术规定，主要设计依据如下：序号标准名称标准编号1《污水综合排放标准》GB8978—19962《含油污水处理工程技术规范》HJ580—20103《石油储备库设计规范》GB50737—20114《室外排水设计标准》GB50014—20215《建筑给水排水设计标准》GB50015—20196《化学工业污水处理与回用设计规范》GB50684—20117《排污许可证申请与核发技术规范储油库、加油站》HJ1118—20208《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB12348—20089《排污单位自行监测技术指南储油库、加油站》HJ1249—2022表1-1主要设计标准规范一览表此外，本设计还参考了《石油化工污水处理设计规范》（SH/T3024—2019）以及同类油库污水处理工程的实际运行经验。1.3设计原则（1）严格执行国家环境保护法规，确保出水水质达标排放；（2）采用技术成熟、运行可靠、管理方便的处理工艺；（3）合理选用处理构筑物，力求布局紧凑、节省占地；（4）充分考虑节能降耗，降低运行费用；（5）确保污水处理站运行安全，防止二次污染。2设计水量与水质2.1设计水量根据油库生产规模及同类油库污水排放统计资料，结合本工程实际情况，确定设计水量如下：项目数值平均日设计流量Q100m³/d时变化系数Kz1.5最大时设计流量Qmax6.25m³/h平均时设计流量Qavg4.17m³/h表2-1设计水量参数表最大时设计流量计算公式如下：Qmax2.2设计进水水质根据油库含油污水的水质特征，参照同类油库实测数据及HJ580—2010《含油污水处理工程技术规范》中相关规定，确定本工程设计进水水质如下：序号污染物项目设计进水浓度（mg/L）1pH6.0～9.02石油类5003CODcr8004BOD₅2505SS3006硫化物10表2-2设计进水水质表2.3设计出水水质本工程出水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978—1996）一级标准，设计出水水质指标如下：序号污染物项目排放限值（mg/L）1pH6.0～9.02石油类≤103CODcr≤1004BOD₅≤205SS≤706硫化物≤1.0表2-3设计出水水质表（GB8978—1996一级标准）2.4处理程度要求根据进出水水质指标，各主要污染物所需去除率计算如下：污染物进水（mg/L）出水（mg/L）要求去除率（%）石油类500≤10≥98.0CODcr800≤100≥87.5BOD₅250≤20≥92.0SS300≤70≥76.7硫化物10≤1.0≥90.0表2-4各污染物处理程度要求表污染物去除率计算公式如下：η式中：η——污染物去除率，%；C₀——进水污染物浓度，mg/L；Cₑ——出水污染物浓度，mg/L。3处理工艺流程选择与说明3.1工艺流程选择原则含油污水中污染物的存在形态可分为浮油、分散油、乳化油和溶解油四类。不同形态的油需要采用不同的处理方法。根据HJ580—2010《含油污水处理工程技术规范》的推荐，结合本工程进水水质及出水排放标准要求，本处理工艺按“预处理—生化处理—深度处理”三级处理体系进行设计。3.2工艺流程确定经过技术经济比较，本工程采用以下处理工艺流程：污水格栅→调节池→平流式隔油池→溶气气浮池→生物接触氧化池→竖流沉淀池→石英砂过滤器→消毒接触池→达标排放图3-1含油污水处理工艺流程图3.3各处理单元功能说明（1）格栅：拦截污水中较大的漂浮物和悬浮杂质，保护后续水泵及处理构筑物正常运行。（2）调节池：均衡水量、均化水质，避免水量水质波动对后续处理系统造成冲击负荷。（3）平流式隔油池：利用重力沉降原理去除水中浮油和大颗粒分散油，为后续生化处理创造条件。（4）溶气气浮池：去除乳化油及细小悬浮固体，配合絮凝剂投加提高除油效果。（5）生物接触氧化池：利用附着生长的微生物降解水中有机污染物，是去除COD和BOD的核心单元。（6）竖流沉淀池：沉淀生物接触氧化池出水中脱落的生物膜及悬浮污泥，保证出水SS达标。（7）石英砂过滤器：进一步截留出水中细小悬浮物和残留油滴，保障最终出水水质。（8）消毒接触池：投加消毒剂杀灭水中病原微生物，确保出水卫生学指标达标。3.4工艺设计参数选取依据本设计各处理单元的设计参数主要依据HJ580—2010《含油污水处理工程技术规范》、GB50014—2021《室外排水设计标准》及同类工程实际运行经验选取。关键设计参数选取原则如下：（1）隔油池表面水力负荷、停留时间按规范推荐范围取值；（2）气浮池回流比、溶气压力等按规范推荐范围选取；（3）生物接触氧化池容积负荷、气水比按规范及经验数据确定；（4）各构筑物均预留一定的处理能力余量，以适应水质水量的波动。4各处理单元设计计算4.1格栅设计计算4.1.1设计参数格栅设于污水进水端，采用人工粗格栅。设计参数如下：栅条间隙：b=20mm；栅前水深：h=0.3m；格栅倾角：α=60°；过栅流速：v=0.6m/s。4.1.2格栅宽度计算格栅栅条间隙数n计算公式：n代入数据：Qmax=6.25m³/h=0.00174m³/s，b=0.02m，h=0.3m，v=0.6m/s，α=60°。n取栅条间隙数n=1个，栅条宽度s=0.01m。格栅总宽度B：B考虑安装及操作空间，取格栅宽度B=0.5m。格栅采用人工清渣，每日清渣1～2次。4.2调节池设计计算4.2.1设计参数调节池用于均衡水量和均化水质。根据HJ580—2010要求，调节池有效容积按不小于6h的平均日污水量计算。本设计取调节停留时间T=8h。4.2.2有效容积计算调节池有效容积V计算公式：V取有效容积V=40m³。设计有效水深H=3.0m，超高h₁=0.5m。A取调节池尺寸为：长L=4.0m，宽B=3.5m，有效水深H=3.0m，总高H总=3.5m。实际有效容积V实=4.0×3.5×3.0=42.0m³≥40m³，满足要求。调节池内设穿孔曝气搅拌系统，气水比按3∶1考虑，防止悬浮物沉淀及油类分层。4.3平流式隔油池设计计算4.3.1设计参数根据HJ580—2010及HJ2045—2014推荐，平流式隔油池设计参数选取如下：水力停留时间t=2.0h；水平流速v=5mm/s=0.005m/s；有效水深h=1.8m；超高h₁=0.4m；单格池宽B≤6.0m；长宽比L/B≥4。4.3.2池体尺寸计算隔油池总有效容积W：W隔油池平面面积A：A池长L（按水平流速校核）：L池宽B：B计算所得池宽过小，不便于施工和运行管理。考虑到工程实际，采用两座并联运行，单格设计参数调整如下：单格池宽B=2.0m，有效水深h=1.8m，池长L=8.0m。校核单格实际停留时间：t停留时间偏长，调整单格池长L=4.0m，两座并联：t考虑到隔油池除油效率随停留时间延长而提高，且规范要求不小于1.5h，本设计取单格池长L=5.0m，两座并联运行。最终设计参数：单格尺寸L×B×H=5.0m×2.0m×2.2m（有效水深1.8m，超高0.4m），共2格。实际总有效容积=2×5.0×2.0×1.8=36.0m³实际停留时间=36.0/6.25=5.76h≥1.5h，满足规范要求。长宽比L/B=5.0/2.0=2.5。考虑到本设计水量较小，长宽比略低于4的要求，但通过增设斜板填料可提高分离效率。本设计在隔油池中上部增设PVC斜板填料，板间距50mm，倾角60°，斜板区表面负荷按0.6m³/(m²·h)控制。隔油池集油采用集油管，管径DN200，沿池长方向布置，定期排放浮油。池底设污泥斗，斗倾角45°，定期排泥。4.4溶气气浮池设计计算4.4.1设计参数采用部分回流式加压溶气气浮工艺。根据HJ580—2010及GB50684—2011推荐，设计参数如下：回流比R=30%；溶气压力P=0.4MPa；接触室上升流速v₁=15mm/s；分离室向下流速v₂=1.5mm/s；气浮池有效水深H=2.0m；超高h₁=0.4m；絮凝剂投药量PAC=20mg/L。4.4.2气浮池尺寸计算设计总进水流量Q总=Qmax×(1+R)=6.25×(1+0.30)=8.125m³/h。分离室表面积A₂（按表面负荷q=5m³/(m²·h)计算）：A2接触室表面积A₁（按上升流速v₁=15mm/s=54m/h计算）：A1气浮池总表面积A=A₁+A₂=0.035+1.63=1.67m²。取气浮池矩形尺寸：长L=2.5m，宽B=1.0m，总有效面积A设=2.5m²。有效水深H=2.0m，超高h₁=0.4m，总池高H总=2.4m。校核分离室停留时间：t停留时间37min，在规范推荐的15～40min范围内，满足要求。4.4.3溶气系统设计溶气水量Q溶气=R×Qmax=0.30×6.25=1.875m³/h。溶气罐设计参数：溶气压力0.4MPa，罐内停留时间2～3min。V取溶气罐直径D=0.6m，有效高度H=1.5m，容积V=0.424m³，满足要求。配空压机一台，气量0.2m³/min，压力0.6MPa。4.5生物接触氧化池设计计算4.5.1设计参数生物接触氧化法是本工艺的核心生化处理单元，用于降解水中有机污染物。设计参数选取如下：容积容积负荷Nv=0.8kgBOD₅/(m³·d)；有效停留时间t=6h；气水比=15∶1；填料高度h=3.0m；超高h₁=0.5m；填料体积填充率按70%计。4.5.2填料容积计算根据BOD₅去除量计算填料容积：BOD₅去除量：LBOD（注：经隔油、气浮预处理后，进入生化系统的BOD₅按200mg/L计）填料容积V填料：V4.5.3池体尺寸计算填料高度h=3.0m，分两座并联运行。A单座池体尺寸：长L=2.5m，宽B=1.6m，两座总面积A=8.0m²≥7.5m²。有效水深H=3.5m（其中填料高度3.0m，填料上覆水深0.5m），超高h₁=0.5m，总池高H总=4.0m。实际停留时间校核：t4.5.4曝气系统设计采用穿孔管曝气系统，气水比按15∶1设计。Q选用罗茨风机两台（一用一备），单台风量2.0m³/min，风压39.2kPa。4.6竖流沉淀池设计计算4.6.1设计参数生物接触氧化池后设竖流沉淀池，用于沉淀脱落的生物膜及悬浮污泥。设计参数如下：表面水力负荷q=1.5m³/(m²·h)；有效水深H=3.5m；超高h₁=0.4m；缓冲层高度h₂=0.5m；污泥斗倾角60°。4.6.2沉淀池尺寸计算沉淀池表面积A：A采用圆形竖流沉淀池，直径D：D取沉淀池直径D=2.5m，实际表面积A实=πD²/4=4.91m²≥4.17m²。有效水深H=3.5m，实际有效容积V=4.91×3.5=17.2m³。实际停留时间：t停留时间满足竖流沉淀池设计要求。中心管直径d₀=0.3m，中心管内流速v₀≤30mm/s。v0中心管内流速满足规范要求。4.7石英砂过滤器设计计算4.7.1设计参数沉淀池后设石英砂过滤器，作为深度处理单元，进一步去除出水中残留的细小悬浮物和微量油分。设计参数如下：滤速v=8m/h；滤料层厚度h₁=1.2m；承托层厚度h₂=0.3m；滤料粒径0.5～1.2mm；反冲洗强度q=15L/(m²·s)；反冲洗时间t=6min。4.7.2过滤器尺寸计算过滤器截面积A：A采用两座立式压力过滤器，单台直径D=0.8m。A实际滤速：v过滤器总高度：滤料层1.2m+承托层0.3m+滤料上水深0.8m+超高0.5m=2.8m。4.8消毒接触池设计计算4.8.1设计参数采用次氯酸钠消毒，接触时间t=30min。4.8.2接触池容积计算接触池有效容积V：V取有效容积V=4.0m³，设计尺寸：长L=2.0m，宽B=1.0m，有效水深H=2.0m。采用隔板式接触池，分格数3格，确保水流为推流式，避免短流。5污泥处理系统设计计算5.1污泥量计算污水处理过程中产生的污泥主要包括隔油池排泥、气浮浮渣、生物接触氧化池剩余污泥以及沉淀池排泥。各部分污泥量计算如下：5.1.1隔油池排泥量隔油池截留的沉砂及沉积油泥按进水中SS的20%计算：W15.1.2气浮浮渣量气浮池去除的浮油及浮渣按石油类去除量的1.5倍含水率折算，浮渣含水率97%，污泥密度按1000kg/m³计：W2浮渣含水率97%，则浮渣体积：V5.1.3剩余污泥量生物接触氧化池剩余污泥按生物产率系数Y=0.5kgVSS/kgBOD₅计算：W3按VSS/SS=0.7计，剩余污泥量W₃=9.0/0.7=12.9kg/d。污泥含水率99.2%，则剩余污泥体积：V5.1.4总污泥量每日总湿污泥量汇总：污泥来源干污泥量(kg/d)含水率(%)湿污泥量(m³/d)隔油池排泥6.0950.12气浮池浮渣40.0971.33生化池剩余污泥12.999.21.61合计58.9—3.06表5-1污泥产量汇总表5.2污泥浓缩池设计污泥浓缩采用重力浓缩池，设计参数如下：固体表面负荷=30kg/(m²·d)，浓缩时间T=16h。A取圆形浓缩池直径D=1.6m，有效水深H=3.0m，有效容积V=6.03m³。浓缩后污泥含水率降至96%，污泥量约1.47m³/d，定期由污泥泵抽吸外运处置。6药剂投加系统设计6.1絮凝剂投加系统气浮池前投加聚合氯化铝（PAC）作为絮凝剂，设计投加量20mg/L。PAC日消耗量：WPACPAC溶液配制浓度按5%计，溶液池容积按2d用量设计：VPAC设溶液池两座，单座有效容积100L，一用一备。采用计量泵投加，泵流量Q=10L/h，压力0.3MPa。6.2消毒剂投加系统采用次氯酸钠溶液消毒，有效氯投加量按5mg/L计。W次氯酸钠溶液有效氯含量按10%计，则日消耗量为5.0L/d。设100L储药桶一只，可满足约20d用量。投加计量泵流量Q=5L/h。7高程计算与水力校核7.1高程布置原则污水处理站高程设计应尽量采用重力流，减少提升次数，降低运行能耗。本设计污水经一次提升后，后续各处理单元均采用重力自流方式。7.2各构筑物水头损失估算各处理单元之间的水头损失估算如下表所示：序号构筑物名称水头损失(m)1格栅及渠道0.202调节池出水提升泵—3隔油池0.304管道及连接渠道0.505气浮池0.406生物接触氧化池0.507竖流沉淀池0.30表7-1各构筑物水头损失估算表总水头损失约2.20m。考虑过滤器及消毒池水头损失约1.5m，污水处理站总高度差约3.70m。调节池出水泵扬程按10m设计，满足工艺高程要求。8安全与环保核验8.1处理效果预估根据各处理单元的设计去除效率，对整个处理系统的出水水质进行预估：污染物进水(mg/L)预处理后(mg/L)生化后(mg/L)最终出水(mg/L)石油类5002510≤5CODcr800560112≤80BOD₅25020020≤15SS3009045≤30硫化物1051.0≤0.5pH6～96～96～96～9表8-1各处理单元出水水质预估表8.2达标排放核验将预估出水水质与GB8978—1996一级标准进行对比核验：污染物标准限值(mg/L)预估出水(mg/L)是否达标石油类≤10≤5达标CODcr≤100≤80达标BOD₅≤20≤15达标SS≤70≤30达标硫化物≤1.0≤0.5达标表8-2出水水质达标核验表经核验，本工艺各主要出水指标均优于GB8978—1996一级排放标准要求，具备一定的安全余量。8.3安全措施核验（1）防爆安全：油库属于爆炸危险区域，污水处理站内电气设备均按防爆等级ExdⅡBT4选型，满足防爆要求。（2）通风安全：调节池、隔油池等产生有害气体的构筑物均设置盖板及强制通风设施，防止可燃气体积聚。（3）应急措施：设置事故应急池一座，有效容积不小于8h设计水量（33m³），用于收集事故状态下的超标污水，防止直接外排。（4）噪声控制：鼓风机等噪声设备设独立隔声间，经隔声降噪处理后厂界噪声满足GB12348—2008Ⅱ类标准要求（昼间60dB(A)，夜间50dB(A)）。9结果分析与工程指导意义9.1设计结果汇总本油库含油污水处理工程设计处理规模100m³/d，采用“格栅→调节→隔油→气浮→生物接触氧化→沉淀→过滤→消毒”的主体处理工艺。主要处理构筑物设计参数汇总如下：序号构筑物名称主要尺寸有效容积/面积1格栅B=0.5m，α=60°栅隙20mm2调节池L×B×H=4.0×3.5×3.5mV=42.0m³3隔油池(2格)L×B×H=5.0×2.0×2.2mV=36.0m³4溶气气浮池L×B×H=2.5×1.0×2.4mV=6.0m³5生物接触氧化池(2格)L×B×H=2.5×1.6×4.0mV=28.0m³6竖流沉淀池D=2.5m，H=4.4mA=4.91m²7石英砂过滤器(2台)D=0.8m，H=2.8mA=1.005m²8消毒接触池L×B×H=2.