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制造技术

本实用新型专利技术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。采用本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术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。采用本技术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。【专利说明】
本技术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。 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
技术介绍
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。
技术实现思路
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，本技术提供 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。 本技术用于污水在海洋中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，本技术的有益效果是： 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。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术5°射流角多喷口扩散器的结构示意图； 图2是图1中主管上A-A位置剖视图； 图3是本技术扩散器工作状态示意图。 图中：1-主管，2-上升管，3-喷射管，4-出流喷口。 【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本技术技术方案作进一步详细描述。 如图1和图2所示，本技术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、上升管2、喷射管3和出流喷口 4,其中，所述主管1由多段 不同管径的管段连接而成，实际应用中，所述主管1的一端与污水排放设施的放流管连接， 所述主管1可以由两段不同管径的管段连接而成，所述主管1自放流管连接端至另一端两 段管段之间长度比为10:7,两段管段之间的管径为渐变过渡的锥形管段，两段管段之间的 管径之比为1. 3 :1 ;主管1主要用于承担污水的正常流动，所述主管1上均布有多个上升管 2,上升管2 -般接于主管1之上，所述上升管2与所述主管1连通，用于疏导污水的出流位 置，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,出流喷口 4则用于污水的出流；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；所述出流喷口 4 的水平方位角（与环境水流方向之间的夹角）为〇?90°，该水平方位角优选为0°即污水 出流的水平角度与环境水流方向平行。 本技术扩散器实施例的结构如图1和图2所示，其结构尺寸如表1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于航，白景峰，王心海，赵宏鑫，陈瑶泓伶，吴建明，何泽慧，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，天津水运工程勘察设计院，
类型：新型
国别省市：天津;12