申請(qǐng)日2014.02.26

　　公開(公告)日2014.10.29

　　IPC分類號(hào)E03F1/00

　　摘要

　　本實(shí)用新型公開了一種用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多噴口擴(kuò)散器，的技術(shù)方案是：該擴(kuò)散器包括主管，主管上均布有多個(gè)上升管，上升管與主管連通，上升管上設(shè)有2個(gè)噴射管，噴射管的一端與上升管連通，噴射管的另一端為出流噴口，主管由多段不同管徑的管段連接而成;其特征在于，上升管的間隔為4m，出流噴口的射流角為5°，所有出流噴口的中心在同一水平線上。采用本實(shí)用新型擴(kuò)散器進(jìn)行污水深海(7～10m)排放不僅在水力方面滿足深海排放工程的要求，實(shí)現(xiàn)工程的高效運(yùn)行，而且能夠有效保護(hù)海洋環(huán)境，避免污水在海平面的積聚，大大降低污水對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，間接減少了工程相應(yīng)的環(huán)保投資。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多噴口擴(kuò)散器，包括主管(1)， 所述主管(1)上均布有多個(gè)上升管(2)，所述上升管(2)與所述主管(1)連通，所述上 升管(2)上至少設(shè)有2個(gè)噴射管(3)，所述噴射管(3)的一端與所述上升管(2)連通， 所述噴射管(3)的另一端為出流噴口(4)，所述主管(1)由多段不同管徑的管段連接而 成;其特征在于，

　　所述上升管的間隔為4m，所述出流噴口(4)的射流角為5°，所有出流噴口(4)的 中心在同一水平線上。

　　說(shuō)明書

　　用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多噴口擴(kuò)散器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及一種污水深海排放用擴(kuò)散器設(shè)備，尤其涉及一種污水深海排放多噴口 擴(kuò)散器。

　　背景技術(shù)

　　污水深海排放是在嚴(yán)格控制排污混合區(qū)的位置和范圍，符合排放水域的水質(zhì)目標(biāo)要求， 不影響周圍水域使用功能和生態(tài)平衡的前提下，選定合適的排污口位置，選取設(shè)計(jì)合理、 運(yùn)行可靠的污水排放方式，采取科學(xué)的工程系統(tǒng)措施，合理利用海域的凈化能力，處置污 水的一種工程技術(shù)措施。即污水經(jīng)過規(guī)定要求的預(yù)處理后，通過鋪設(shè)于海底很長(zhǎng)的放流管， 離岸輸送到一定的水下深度，再利用有相當(dāng)長(zhǎng)度、具備特殊構(gòu)造的多孔擴(kuò)散器，使污水與 周圍水體迅速混合，在盡可能小的范圍內(nèi)高度稀釋，達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)嚴(yán)格控制要求和 自由亂排及無(wú)完整水下工程的岸邊排放，都不是科學(xué)的污水海洋處置，不利于海洋資源的 合理開發(fā)利用。

　　而多孔擴(kuò)散器作為整體污水排海工程的終端設(shè)施，是現(xiàn)代沿海城市污水排海工程中的 重要組成部分，是有別于早期污水排海工程的主要特征，也是實(shí)現(xiàn)海洋環(huán)境保護(hù)的重要設(shè) 施。在污水排海工程中，多孔擴(kuò)散器的主要作用是通過它可以將污水均勻分散地排放到海 洋環(huán)境水體中去，因此擴(kuò)散器可提供給污水極大的初始稀釋，能夠?qū)�海洋生態(tài)及水質(zhì)起到 明顯的保護(hù)作用。從目前已投入運(yùn)行的污水排海工程來(lái)看，良好的多孔擴(kuò)散器水力及結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，已成為污水排海工程成功的關(guān)鍵因素。

　　對(duì)于整體污水海洋處置而言，終端擴(kuò)散器是影響污水稀釋擴(kuò)散效果、保護(hù)海洋環(huán)境的 重要環(huán)節(jié)，直接體現(xiàn)污水深海排放工程的價(jià)值。擴(kuò)散器的主要結(jié)構(gòu)由主管、上升管以及出 流噴口組成(模型如圖1所示)，其中主管主要用于承擔(dān)污水的正常流動(dòng)，上升管一般接于 主管之上，用于疏導(dǎo)污水的出流位置，終端噴口則用于污水的出流。目前對(duì)于擴(kuò)散器的設(shè) 計(jì)研究主要集中于其主管的結(jié)構(gòu)型式，例如美國(guó)加利福尼亞的奧諾腓排海工程擴(kuò)散器采用 的為上升管單噴口結(jié)構(gòu);澳大利亞的North Head排海工程采用I型結(jié)構(gòu)擴(kuò)散器;Malabar污 水海洋處置工程采用L型結(jié)構(gòu)。此外我國(guó)的研究人員也對(duì)擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了大量研 究，如嚴(yán)忠民等人結(jié)合我國(guó)河道排放的發(fā)展方向，研究了多孔擴(kuò)散器在有限水深且有限寬 度水域水平潛沒排放的近區(qū)摻混稀釋特性，得到近區(qū)稀釋度變化的影響規(guī)律，為排放工作 研究和設(shè)計(jì)提供了可靠的依據(jù);王超等從航運(yùn)、施工、管理及水生生物回游等角度出發(fā)， 提出采用多孔T型擴(kuò)散器排放污水，根據(jù)多孔射流發(fā)展規(guī)律，分析了T型擴(kuò)散器排放近區(qū) 流態(tài)特性，并通過數(shù)學(xué)模型計(jì)算，預(yù)報(bào)型擴(kuò)散器排放近區(qū)軸線流速，濃度及稀釋度的沿程 變化規(guī)律，得出了相對(duì)動(dòng)量和擴(kuò)散器長(zhǎng)度是影響污染物橫向擴(kuò)散的主要因素�？梢钥闯�， 目前大多污水終端擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)型式還是以主管的變化為主，對(duì)噴口射流角度的設(shè)計(jì)研究 較少。所謂射流角，即污水出流傾角與海水水平角的夾角，射流角度是影響污水近區(qū)稀釋 的重要因素之一，但目前還沒有一個(gè)完整的計(jì)算模式。

　　根據(jù)工程實(shí)例可知，射流角度越大，射流射出后，由于水力繞流阻力的作用，射流慢 慢彎曲，同時(shí)與橫流慢慢交混，其寬度越來(lái)越大。目前在一些水深條件較好的工程中(一 般水深大于10米)，往往采用射流角度大于15°的擴(kuò)散器結(jié)構(gòu)型式，但是目前很多排海工 程的排污口設(shè)置區(qū)域水深條件往往小于10米，過大的射流角度會(huì)導(dǎo)致污水過快升頂，使得 污水云團(tuán)來(lái)不及擴(kuò)散，與周圍環(huán)境水體接觸較小，得不到充分的稀釋擴(kuò)散，反而使稀釋擴(kuò) 散較差;而污水出流角度與海平面保持平行，這種角度設(shè)計(jì)雖然能夠避免污水過早升頂， 但是也會(huì)使污水與周圍環(huán)境水體接觸較小，得不到充分的稀釋擴(kuò)散，污水?dāng)U散效果較差， 因此可考慮利用較小角度的射流角解決水深條件小于10米區(qū)域的污水稀釋擴(kuò)散問題。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　為解決水深條件較差的排海工程污水出流的稀釋擴(kuò)散效果問題，本實(shí)用新型提供一種 用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多噴口擴(kuò)散器，針對(duì)現(xiàn)有擴(kuò)散器的噴口射 流角度進(jìn)行改良，同時(shí)保證污水出流的水力效果，從而保證污水排海工程的高效運(yùn)行，減 小污水對(duì)海洋環(huán)境的影響，降低相關(guān)的環(huán)保措施費(fèi)用。

　　本實(shí)用新型用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多噴口擴(kuò)散器，的技術(shù)方 案是：該擴(kuò)散器包括主管，所述主管上均布有多個(gè)上升管，所述上升管與所述主管連通， 所述上升管上設(shè)有2個(gè)噴射管，所述噴射管的一端與所述上升管連通，所述噴射管的另一 端為出流噴口，所述主管由多段不同管徑的管段連接而成;其特征在于，所述上升管的間 隔為4m，所述出流噴口的射流角為5°，所有出流噴口的中心在同一水平線上。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

　　用于水深條件小于10米的污水排海工程實(shí)際應(yīng)用，既能保證污水與海水的充分混合， 也能避免污水的過快升頂積聚，是港口或沿海地區(qū)實(shí)施污水深海排放的重要技術(shù)保障。