水体大气复氧理论和复氧系数研究进展与展望

作者对水体大气复氧理论和复氧系数计算公式研究进行总结，分析了水体在静止和紊动水流条件下大气复氧的理论模型和复氧方程，并对计算复氧系数的公式的适用范围进行分析，概括了水体大气复氧方程的基本形式。各复氧系数计算公式大多是基于各自的水力条件，忽略了其他的因素而不能应用于所有的河流，因此可靠性较差，但相对而言，其中以ThackstonKrenkel公式较为有效。     

紊动水体表面传质系数的实验研究

本文根据紊动扩散理论及气液界面质量传递过程，提出了紊动水体复氧过程的概化模型。在对紊动水体复氧过程的研究中，采用了将由分子扩散引起的氧传递和由紊动扩散引起的氧传递分别进行研究的新方法。根据在紊动诱发实验装置内进行的大量复氧实验及理论分析，分别确定了无紊动和不同紊动强度下的表面传质系数，并建立了表面传质系数与紊动动能之间的定量关系式。这一关系充分考虑了表面紊动动能对复氧的影响，对于研究紊动复氧水体表面传质系数、复氧过程及水体内溶解氧浓度的分布具有重要意义。     

潮汐水流大气复氧能力的研究

本文首先通过水槽实验并用数值计算方法求得了潮汐流动复氧系数的瞬时值K_2,潮平均值K_2和相应于稳态模型的等效值〈K_2〉。通过对潮汐流和恒定流复氧系数的比较分析,得出当潮汐加速度很小时,潮汐流动的复氧系数可分时段按恒定流考虑确定。通过对等效复氧系数〈K_2〉的推求,得出了〈K_2〉与潮平均值之间的关系并在一定条件下可用系数φ作为判别〈K_2〉近似于的判据。最后还将实验研究所得成果应用于珠江广州河段,得到天然观测值的良好验证。     

强化复氧浮体湿地工艺净化缓流水体的试验研究

选择典型城市缓流水体,增加浮体和提水式曝气机等试验设施,进行强化复氧人工湿地的净化试验研究。投加浮体和曝气设施之后,试验区域周边水质能够得到较好改善,试验区域DO能够保持在6.0 mg/L以上,COD能够维持在30.0 mg/L以下,BOD_5能够维持在10.0mg/L以下。结果表明,强化复氧浮体湿地工艺对于缓流水体中的有机污染物有较好的净化效果。     

机械曝气、大气复氧与光合作用优化组合工艺研究

对机械曝气、大气复氧与光合作用的优化组合工艺进行了研究。从实例出发 ,分析了三者的最佳组合方式———间歇曝气。试验表明该方式可以满足微生物的供氧需求 ,并且具有高效、节能、简便的特点。     

城市河道水体复氧修复的水力学方法研究

目前,我国城市河流已不同程度受到污染,河道曝气复氧对消除水体黑臭的良好效果,已被实验室试验与河道曝气试验所证实。通过分析几种典型的城市河道水体复氧修复的水力学方法,提出根据河流不同的特点．采用不同形式水工建筑物、水土建筑物进行溢流坝面加糙、接触氧化透水堤、跌水曝气充氧等水力学方法对城市河道水体进行复氧修复。     

水体大气复氧的研究

水体中的溶解氧是其生态功能的重要控制性因素,主要来源于大气复氧,因此水体大气复氧机理和影响因素是水体生态环境研究的重要课题,目前主要集中于水体大气复氧模型和复氧系数计算方面。通过概括总结水体大气复氧的理论模型及其复氧系数计算方程基本形式,以期为今后其他学者的研究提供依据。     

河流复氧数值模拟研究

本文建立了适体坐标系下的河流三维复氧数学模型。流场求解采用SIMPLEC算法,浓度场的计算采用"非耦合解"算法。用该模型对明槽复氧试验资料进行了计算对比,结果吻合良好。并对一"S"形河段的复氧进行了计算预测,定性上是合理的。     

人工加糙溢流坝复氧实验研究

通过对不同流量、不同加糙溢流坝面情况下的溢流坝复氧实验研究，结果表明，在相同模型装置情况下，流量越大，溢流坝水体复氧效果越小；在等流量情况下，坝越高、加糙物越大的溢流坝复氧效果越明显．将水体自身能量-紊动能和流速应用于溢流坝水体复氧过程研究中，得到了水体氧亏恢复率与紊动能、流速的关系表达式．不同工况的实验资料验证了此关系式的合理性和可靠性，为优化选择河流中建筑物形状以便更好地促进水体生态系统的恢复和河流的自净能力具有重要意义．     

通惠河通州段护坡跌水复氧试验研究

以北京通惠河通州城市段为例,在长20 m、宽6.5 m的六角混凝土王睾护坡人工跌水试验,平均净增溶解氧3.62 mg/L.进一步研究了不同护坡形式跌水复氧能力:台阶种植水生植物护坡＞混凝土板种植匍匐水生植物护坡＞生态板护坡＞建筑砖块梅花状布置护坡＞六角混凝土砖护坡,平均净增溶解氧4.25 mg/L.与其他河道曝气方法比较,护坡跌水复氧具有因地制宜、投资省、维护管理方便等特点,而且还具有重建河滨带生态系统的意义.     

潜水曝气装置用于城市景观水体修复中的复氧功效研究

城市景观水体的修复和保持是水资源保护和可持续利用研究中的热点之一。以重庆市双龙湖为例,研究了潜水曝气装置用于城市景观水体修复中的复氧功效,及其对修复水体、保持水质的重要作用。试验研究结果表明:潜水曝气复氧设备能提高水体中溶解氧水平,抑制水体"水华",可有效修复受污染水体,其高效复氧半径为30m,充氧动力效率1.97kgO_2/(kW·h)。     

复州河主要污染物自净能力分析

文中以复州河的实测数据为依托,计算得到了复州河污染物的综合降解系数随时间的年变化曲线图。结果显示,在4月和9月,五种检测项目(氨氮、总磷、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量)均分别出现了综合降解系数的波峰值,而氨氮和总磷在11月又出现了一次波峰值。结合各个检测项目的具体浓度以及周围环境状况,探讨了综合降解系数产生该种变化规律的原因。     

苏州河河道曝气复氧探讨

经过六支流截污、综合调水等苏州河综合整治一期工程项目的实施 ,使苏州河沿岸的污染源大部分被截留 ,河水水质明显改善。但是 ,苏州河北新泾以下河段 ,由于沿江 37座合流泵站雨季排江的冲击负荷 ,苏州河水体在雨天仍有黑臭。向苏州河进行曝气复氧 ,能在较短的时间内提高水体的溶解氧水平 ,增强水体的净化功能 ,对解决突发性的冲击负荷所造成的水质恶化、消除水体黑臭、恢复苏州河水体生态系统 ,将起到重要的作用。     

水质模型中耗氧系数K1的估值方法综述

耗氧系数K1是水质模型中关键的参数之一。本文按确定性水质模型和不确定性水质模型分别介绍了5种K1的估值方法,并论述了各自的适用条件和优缺点。其中不确定性K1的估值方法是将耗氧系数和未确知数学相结合后提出的,能为水环境预测和管理的后续工作提供计算依据。     

天然水体氮自净过程及硝化所需溶解氧源试验验证

通过试验验证了天然水体中确实存在氮的自然净化过程和同步硝化/反硝化途径。在氮与有机物浓度较低时,遮光阻断藻类光合作用试验表明,大气复氧足以使试验水质条件下的氮和有机物完全氧化。然而,有机物过早消耗对硝化后产生的硝酸氮再行反硝化作用不利。反硝化反应彻底进行可以通过外加碳源方式实现。COD初始浓度较高会引起异养菌对氧的大量消耗,使本来数量就处于劣势的硝化细菌的硝化反应受阻。     

微气泡纯氧曝气技术用于河湖复氧治理

纯氧曝气复氧治理河湖在国外已有长足进展.近年来我国国民经济迅猛发展,由于污水处理跟不上国民经济发展,因而造成了河湖不同程度的污染,已出现因河湖污染危及饮用水安全的事件.论述了纯氧曝气复氧治理河湖的优越性,比较了各种制氧方法和曝气方法,指出采用PU-8吸附剂变压吸附制氧和微气泡纯氧曝气复氧有较好的发展前景,应尽快加以推广应用.     

佛山水道支涌曝气复氧介绍

提出了适用于佛山水道各支涌水体的多种曝气复氧布置方式,介绍了各种方式所适用的支涌水体范围及其优缺点,并以支涌中污染最为严重的军桥涌为例,介绍了其所采用的曝气复氧布置方式J的具体布置情况。     

池塘底部微孔曝气增氧试验及分析

随着水产养殖产业的持续升温、养殖密度的提高和高产高效养殖技术的推广,增氧装备越来越成为水产养殖必不可少的设备。鼓风曝气系统中的微孔曝气式增氧机因其曝气效率相对较高,适应性较强而广泛应用于水产养殖中。为了更好地了解和推广使用微孔曝气增氧系统,本文通过室内模型试验及数据分析,研究了曝气流量与曝气管长度对总氧体积传质系数的影响,构建了总氧体积传质系数预测模型。因此,本文的研究能为微孔曝气增氧系统在实际中的应用提供有价值的参考。