申请日2014.02.26
公开(公告)日2014.10.29
IPC分类号E03F1/00
摘要
本实用新型公开了一种用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多喷口扩散器，的技术方案是：该扩散器包括主管，主管上均布有多个上升管，上升管与主管连通，上升管上设有2个喷射管，喷射管的一端与上升管连通，喷射管的另一端为出流喷口，主管由多段不同管径的管段连接而成;其特征在于，上升管的间隔为4m，出流喷口的射流角为5°，所有出流喷口的中心在同一水平线上。采用本实用新型扩散器进行污水深海(7～10m)排放不仅在水力方面满足深海排放工程的要求，实现工程的高效运行，而且能够有效保护海洋环境，避免污水在海平面的积聚，大大降低污水对海洋生态系统的影响，间接减少了工程相应的环保投资。
权利要求书
1.一种用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多喷口扩散器，包括主管(1)， 所述主管(1)上均布有多个上升管(2)，所述上升管(2)与所述主管(1)连通，所述上 升管(2)上至少设有2个喷射管(3)，所述喷射管(3)的一端与所述上升管(2)连通， 所述喷射管(3)的另一端为出流喷口(4)，所述主管(1)由多段不同管径的管段连接而 成;其特征在于，
所述上升管的间隔为4m，所述出流喷口(4)的射流角为5°，所有出流喷口(4)的 中心在同一水平线上。
说明书
用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多喷口扩散器
技术领域
本实用新型涉及一种污水深海排放用扩散器设备，尤其涉及一种污水深海排放多喷口 扩散器。
背景技术
污水深海排放是在严格控制排污混合区的位置和范围，符合排放水域的水质目标要求， 不影响周围水域使用功能和生态平衡的前提下，选定合适的排污口位置，选取设计合理、 运行可靠的污水排放方式，采取科学的工程系统措施，合理利用海域的净化能力，处置污 水的一种工程技术措施。即污水经过规定要求的预处理后，通过铺设于海底很长的放流管， 离岸输送到一定的水下深度，再利用有相当长度、具备特殊构造的多孔扩散器，使污水与 周围水体迅速混合，在尽可能小的范围内高度稀释，达到要求的标准，无严格控制要求和 自由乱排及无完整水下工程的岸边排放，都不是科学的污水海洋处置，不利于海洋资源的 合理开发利用。
而多孔扩散器作为整体污水排海工程的终端设施，是现代沿海城市污水排海工程中的 重要组成部分，是有别于早期污水排海工程的主要特征，也是实现海洋环境保护的重要设 施。在污水排海工程中，多孔扩散器的主要作用是通过它可以将污水均匀分散地排放到海 洋环境水体中去，因此扩散器可提供给污水极大的初始稀释，能够对海洋生态及水质起到 明显的保护作用。从目前已投入运行的污水排海工程来看，良好的多孔扩散器水力及结构 设计，已成为污水排海工程成功的关键因素。
对于整体污水海洋处置而言，终端扩散器是影响污水稀释扩散效果、保护海洋环境的 重要环节，直接体现污水深海排放工程的价值。扩散器的主要结构由主管、上升管以及出 流喷口组成(模型如图1所示)，其中主管主要用于承担污水的正常流动，上升管一般接于 主管之上，用于疏导污水的出流位置，终端喷口则用于污水的出流。目前对于扩散器的设 计研究主要集中于其主管的结构型式，例如美国加利福尼亚的奥诺腓排海工程扩散器采用 的为上升管单喷口结构;澳大利亚的North Head排海工程采用I型结构扩散器;Malabar污 水海洋处置工程采用L型结构。此外我国的研究人员也对扩散器的结构型式进行了大量研 究，如严忠民等人结合我国河道排放的发展方向，研究了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，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;王超等从航运、施工、管理及水生生物回游等角度出发， 提出采用多孔T型扩散器排放污水，根据多孔射流发展规律，分析了T型扩散器排放近区 流态特性，并通过数学模型计算，预报型扩散器排放近区轴线流速，浓度及稀释度的沿程 变化规律，得出了相对动量和扩散器长度是影响污染物横向扩散的主要因素。可以看出， 目前大多污水终端扩散器的结构型式还是以主管的变化为主，对喷口射流角度的设计研究 较少。所谓射流角，即污水出流倾角与海水水平角的夹角，射流角度是影响污水近区稀释 的重要因素之一，但目前还没有一个完整的计算模式。
根据工程实例可知，射流角度越大，射流射出后，由于水力绕流阻力的作用，射流慢 慢弯曲，同时与横流慢慢交混，其宽度越来越大。目前在一些水深条件较好的工程中(一 般水深大于10米)，往往采用射流角度大于15°的扩散器结构型式，但是目前很多排海工 程的排污口设置区域水深条件往往小于10米，过大的射流角度会导致污水过快升顶，使得 污水云团来不及扩散，与周围环境水体接触较小，得不到充分的稀释扩散，反而使稀释扩 散较差;而污水出流角度与海平面保持平行，这种角度设计虽然能够避免污水过早升顶， 但是也会使污水与周围环境水体接触较小，得不到充分的稀释扩散，污水扩散效果较差， 因此可考虑利用较小角度的射流角解决水深条件小于10米区域的污水稀释扩散问题。
实用新型内容
为解决水深条件较差的排海工程污水出流的稀释扩散效果问题，本实用新型提供一种 用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多喷口扩散器，针对现有扩散器的喷口射 流角度进行改良，同时保证污水出流的水力效果，从而保证污水排海工程的高效运行，减 小污水对海洋环境的影响，降低相关的环保措施费用。
本实用新型用于污水在海洋中7～10m水深排放的5°射流角多喷口扩散器，的技术方 案是：该扩散器包括主管，所述主管上均布有多个上升管，所述上升管与所述主管连通， 所述上升管上设有2个喷射管，所述喷射管的一端与所述上升管连通，所述喷射管的另一 端为出流喷口，所述主管由多段不同管径的管段连接而成;其特征在于，所述上升管的间 隔为4m，所述出流喷口的射流角为5°，所有出流喷口的中心在同一水平线上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
用于水深条件小于10米的污水排海工程实际应用，既能保证污水与海水的充分混合， 也能避免污水的过快升顶积聚，是港口或沿海地区实施污水深海排放的重要技术保障。
