上海市污水治理二期工程扩散器的改进设计

首先对污水海洋处置工程进行了简单介绍 ,根据国内外污水海洋处置工程的设计经验 ,论述了污水海洋处置工程扩散器设计的一般准则。结合上海市污水治理二期工程白龙港排放口水域较浅的特点 ,为了提高污水近区稀释度 ,根据物理模型试验 ,对扩散器的设计进行了改进 ,这可为国内较浅水域污水海洋处置工程扩散器的设计提供参考     

污水海洋处置近区初始稀释研究

通过物理模型试验和应用CORMIX专家系统、ROBERT模型 ,研究台湾高雄在现阶段规划排放污水量的情况下 ,高雄 6 0 0m长 ,设 15 0根上升管的交错式放流管在不同的排放量和不同的环境水流条件下 ,污水的初始稀释效果。研究结果表明 :高雄交错式放流管能取得较好的稀释效果 ,物理模型试验模拟和近区稀释模型系统数值模拟结果吻合较好 ;分析均匀环境下影响密排型多孔扩散器稀释效果的控制参数 ;根据减少上升管的根数 ,增加上升管上的喷口个数来取得相近的稀释效果的现代海洋放流管设计理念 ,对高雄第三期排海工程的设计方案提出改进方案 ,即每根上升管上设 6个喷口 ,6 0 0m长扩散器上设 5 0根上升管 ,并进行模型试验。研究结果表明 :改进后的扩散器大大减少了上升管根数仍能取得较好的稀释效果。文中对上升管上多个喷口的扩散器的近区稀释进行理论分析 ,推导出在类似长江口环境下上升管布设多个喷口的扩散器的近区稀释度公式。在试验研究和理论分析的基础上 ,根据实测及理论计算对长江口白龙港放流管系统的稀释状况进行后评估。运用长度尺度理论初步分析在盐度分层环境中污水经淹没多孔扩散器的初始稀释 ,在文中推导出多孔扩散器初始稀释特征参数的一般公式     

弯道流水域热浮力排放扩散器参数优化物理模型试验研究

弯道河流水域排放口布置常选择在弯道凹岸侧,以充分利用弯道环流加快稀释,然而弯道环流条件下排放口近区稀释特性与均匀流条件下存在较大差异,相关研究较少。本文在大比例尺物理模型试验中模拟复杂地形和弯道流动条件下扩散器热浮力排放近区稀释规律,采用平面激光诱导荧光(Planar Laser Induced Fluorescence,PLIF)技术进行断面浓度测量,分析了弯道环流对近区浮射流稀释扩散的影响,对扩散器出流仰角、出流水平方位角和离岸距离等进行了优化,在此基础上提出了适用于弯道水域地形条件热浮力排放的近水平非等高多喷口离岸向排放型式。研究结果对于类似弯道水域热浮力排放扩散器优化研究具有参考意义。     

孟加拉湾巴瑞萨河口温排放初始稀释特性研究

为提高温排放的初始稀释度、减小排口近区超标区域,扩散器常被用于电厂排海工程。本文采用CORMIX经验模型与Realizable k-ε紊流模型相结合的方法,开展了孟加拉湾河口水域燃煤电厂排水扩散器的参数优化及温排水稀释特性研究。首先分析了扩散器长度、出流角度、出流流速等参数对初始稀释的影响,并对扩散器型式进行了比选,提出潮汐水域采用交错型扩散器有利于增大近区稀释度。针对推荐扩散器,研究依据准恒定假设,模拟了涨潮、高平、落潮、低平四个特征潮态的温排水稀释扩散过程。结果表明:不同潮态的温度场空间结构、温升分布及稀释效果具有显著差异,低平潮对温排水掺混稀释最为不利;涨潮与落潮时顺流向与逆流向的喷口射流结构也不尽相同,顺流向射流更加细长。研究成果可为电厂排放口工程设计与环境影响评价提供技术支撑,也可为浅水型海域扩散器选型提供参考。     

多孔扩散器在宽浅江河中排放特性研究

本文以水槽试验资料为基础，分析了扩散器排放近区流场和浓度场和浓度场的主要影响参数，根据近区掺混稀释特性，采用虚拟扰动源的处理方法，给出描述扩散器排放下游流速和浓度的分布公式，该分布公式的计算结果与数值模拟，实测资料均有较好地吻合。     

动水环境单喷口浮射流稀释扩散效果数学模型研究

本文结合上海市污水治理二期工程稀释扩散规律物理模型试验，通过建立并求解积分控制方程的方法，对动水环境下单喷口浮射流的近区稀释扩散特性进行了研究，拟合出长江口白龙港水域的掺混系数、绕流阻力系数以及施密特数，并建立了计算污水单喷口出流近区稀释扩散特性的数学模型，可为实际工程扩散器的设计提供依据。     

竖管式扩散器排放近区数值模拟研究

结合我国排放口设计的发展方向，通过数值模拟方法研究了竖管式多孔扩散器排放近区的稀释特性和数值预报模型。针对前人二维当量长孔浮射流理论不能考虑扩散器附近单个浮射流的混合特征的不足之处，提出了多孔浮射流混合前后的耦合模拟方法，建立了竖管式扩散器排放近区单侧混合的数值模型，并通过模型试验加以验证。结果表明，数值计算成果与模型试验成果基本一致，可以直接用于竖管式扩散器表层初始稀释度的预报。     

污水海洋排放口近区模拟

本论文以香港策略性污水排放计划环境影响评价为背景，进行有关污水海洋排放口近区模拟的研究。在大多数污水海洋处置工程中，一般只采用最不利案例法计算单一的所谓最差初始稀释度，这对于充分了解污水经海洋排放口排放后的初始稀释特性显然是不够的。在香港策略性排放计划环境影响评价的现场调查阶段，得到了大量的有关排放口处海水的流速和密度分层的数据。因此，本研究充分利用了这些资料，采用了时域法这一概率分析的方法，进行了初始稀释度、污水在水体中的阻挡高度和初始稀释范围的预测和统计分析。得到了无论在临时排放口，还是在备…     

河道扩散器排放近区掺混稀释特性的试验研究

结合我国河道排放的发展方向,本文进行系统试验以研究多孔扩散器在有限水深且有限宽度水域水平潜没排放的近区掺混稀释特性。通过试验观测,分析近区掺混稀释的影响因素,提出判别近区流态变化的影响参数,得到近区稀释度变化的影响规律,为排放工作研究和设计提供了可靠的依据。     

弱环境流速水域内陆核电厂液态流出物排放设计优化研究

理论和实践经验均表明,内陆核电厂采用多孔扩散器有利于加快近排放口区域液态流出物的掺混稀释。基于美国环保署推荐的近区模拟工具——CORMIX专家系统,对低环境流速水文条件下的内陆核电厂的多孔扩散器开展了研究。分析表明:对于近岸布置的多孔扩散器,在低环境流速、相对较强射流以及水深较深条件下,(1)扩散器主管长度Ln与排放口下游断面的最小相对稀释比例H呈正相关,喷口直径D与H呈负相关,喷口水深HD与H呈正相关;在排热量相同的情况下,流量Q与H呈正相关。(2)对于排放口下游1 000 m断面处的最小相对稀释比例H1 000 m,各几何参数灵敏度由高到低排序为,喷口直径D、喷口数量n、主管长度Ln。研究结论可供内陆核电厂液态流出物排放工程的设计及优化参考。     

中国海域某污水海洋处置工程排放口近区研究

中国海域某污水海洋处置工程排放口近区研究硕士生：张健君导师：何强（清华大学环境工程系１０００８４）由于海洋独特的空间特性、水动力特性，使得沿海城市的污水可以经过一级处理后离岸排放，即进行污水海洋处置。本文以香港策略性污水排放计划环境影响评价研究为背景...     

基于环形旋转射流的预掺混扩散器水力特性试验研究

预掺混扩散器在污水出流前掺入其周围的水进行预先稀释,可增强初始稀释度,减小混合区范围。为进一步提高扩散器的稀释水平,本文提出了一种基于环形旋转射流的新型预掺混扩散器,在进流方式以及排放形式方面另辟蹊径,并系统地研究了该扩散器射流的温度场、流场和内部压力分布。研究结果表明:该预掺混扩散器稀释性能稳定,流量放大倍比约为2.5,排口处温升极值可降低约50%,1.2倍排口直径处可降低约80%;排口后环形旋转射流无速度核心区,存在内掺混机制,极值温升及流速沿喷距呈幂函数衰减规律,具有更短的射程和更强的掺混稀释能力,对迅速缩减污染带十分有利;水头损失系数较小,约为2.4。采用该预掺混扩散器,可在离岸较近的浅水区域获得较常规扩散器深排的稀释效果,进而缩短排污输水管道、降低工程投资。     

基于环型射流抽吸原理的新型预掺混扩散器稀释特性初探

预掺混扩散器区别于常规扩散器,在污水自扩散器出流前提前掺入环境水进行预稀释,可有效提高污水射流初始稀释度、减小混合区范围。本文通过调研分析,总结归纳了管壁开孔式、套管式及终端式这三类已有预掺混扩散器的工作原理,提出制约预掺混扩散器应用推广的主要因素是稀释效果欠佳、水头损失过大。在此基础上,提出基于环形射流抽吸原理的预掺混扩散器,并采用模型试验与三维数值模拟方法初步研究了污水径向进流与切向进流两种结构型式扩散器的流量放大倍比及紊动掺混效果。研究结果表明,这两类进流方式的预掺混扩散器均可有效实现环境水对污水的提前掺混,其中切向径流效果更优。     

长江口白龙港水域污水稀释扩散规律研究

本文通过河工模型试验，对上海合流污水二期工程污水稀释扩散规律进行了研究。研究分两个阶段进行，即扩散器长２００ｍ、设６根上升管和扩散器长２０７ｍ、设１０根上升管。确定了不同径流量和潮型条件下混合区范围的大小及其变化规律，分别对洪季大潮、洪季小潮、枯季大潮、枯季小潮进行了研究。从试验结果看，扩散器长度和上升管根数对混合区范围的大小有重要影响，而且在白龙港水域排放１７０万ｍ３／ｄ的污水还是可行的。     

长江口竹园排污区CDO降解系数的测试与分析

上海市合流污水工程是上海市市政建设的生命工程，污水排放长江口后，除水动力稀释扩散而产生物物理自净外，有机河南省的在水体中的生物降解是另一种重要自净咻工江水对污水的净化含量，而又不影响工江口水质造成环境污染，是我们所要研究的重要课题，我们通过大量试验研究长江口水与混合时对有机和的降解，分析影响因素，为上海市污水排海水质控制的数学模型提供了重要的动力学模式和参数。     

排海工程等截面扩散器防淤改进措施研究

排海工程等截面扩散器在排放未经处理的污水时，会形成沿程递增的淤床，污水排放量较小时，淤床高度会影响上升管的正常出流。结合嘉兴市排海工程，通过河工模型试验，对减少扩散器泥沙淤积的措施进行了研究。认为，扩散器尾部改进型式能起到一定的降低尾部淤床高度的作用，能够改善上升管出流条件：定期冲洗有助于防止泥沙严重淤积；扩散器上升管喷口数分布不等明显降低尾部淤床高度，改善尾部上升管出流条件。     

多孔射流扩散器在宽浅型江河中排放特性研究

多孔射流扩散器排放城市污水是充分利用天然水体环境容量和自净能力的有效途径，本文以水槽试验资料为基础，分析了流动水体中多孔射流扩散器排污下游流场和浓度场的主要影响参数，根据多孔射流与环境水体的掺混稀释特性，采用虚拟扰动源的处理方法，给出了描述扩散器排放下游流速与浓度的分布公式，该公布公式的计算结果与实测值吻合较好。     

长江口污水超标排放对水质影响的数值模拟研究

为分析长江口污水超标排放对水质的影响,建立了包括溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD)、氨氮(NH_3-N)和磷酸盐(PO_4~(3-)-P)等水质指标的长江口杭州湾水动力水质数学模型,并对长江口污水超标排放过程进行了模拟。计算结果表明:长江口的水动力条件有利于污染物的稀释扩散,对短期超标排放(如24 h)的污水,可以在短时间内稀释并使海域水环境恢复至正常水平;对于长期超标排放,污染物质的累积作用将会对整个海域水质产生不利影响,使水质下降。     

MIKE11水动力模块在入河排污口设置计算中的应用研究

本文以王楼矿为研究区,在全面了解项目区取用水和污水排放情况的基础上,采用DHI的MIKE11一维河道、河网综合模拟软件建立了排污河段的水流、水质数值模型,分析了入河排污口设置后污水排放对水功能区的影响范围,对水质、水生态、第三者权益的影响以及入河排污口设置的合理性,提出了入河排污口设置的位置和满足水功能区水质和南水北调沿线水质要求的排放措施,为确保南水北调工程水质安全,保护水环境,促进水资源的可持续利用提供了科学依据。     

河口海岸污水稀释扩散特性的试验研究

通过环形水槽排污试验,对河口海岸地区污水的掺混和输移特性开展试验研究,研究污水的喷射方向、排放高度、温度对污水在环境水体中输移扩散特性的影响,旨在为研究污水在河口海岸地区的掺混和输移特性提供参考依据。结果表明,污水在环境水体中的稀释扩散效果主要受水平方位角和竖直射流角度的影响,污水排放方向与环境水体流向夹角越小,在水体中完全扩散均匀所需距离越长。高温污水完全稀释扩散的距离要长于常温污水。在试验的有限水深范围内,污水的排放高度对污水的稀释扩散没有显著影响,污水在排放近区均未扩散到水深7.5 cm以上区域。