排污擴(kuò)散器預(yù)摻混方法及一種強(qiáng)預(yù)摻混排污擴(kuò)散器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及擴(kuò)散器中添加強(qiáng)預(yù)摻混的方法和一種強(qiáng)預(yù)摻混排污擴(kuò)散器，是一種用于環(huán)保的水工方法和設(shè)施。
【背景技術(shù)】
[0002]沿水域(江、河、湖、海)分布的城市都會(huì)向所臨水域排放大量的污水，包括:廢溫水(溫排水)、污水等。特別是大型火、核電廠將排放數(shù)量可觀的溫排水，對(duì)水域環(huán)境和水生態(tài)有著嚴(yán)重的負(fù)面影響。排水的排放口濃度或水溫通常高于環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)限值，為此環(huán)境管理部門(mén)會(huì)要求在排口周?chē)O(shè)置混合區(qū)，混合區(qū)內(nèi)污水濃度或廢水溫度允許超標(biāo)，但混合區(qū)外濃度與溫度必須達(dá)到國(guó)家水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。如何減小混合區(qū)范圍，即污水濃度與廢熱水溫度盡快達(dá)標(biāo)，以減小超標(biāo)區(qū)域范圍，一直是國(guó)內(nèi)外研究者探討的主要課題。
[0003]排水引流管終端通常采用名為“擴(kuò)散器”的裝置，擴(kuò)散器是由一個(gè)或多個(gè)開(kāi)有孔口的導(dǎo)管組成;還有的是沿排放母管末段的長(zhǎng)度方向布置若干個(gè)有一定形狀出流口的支管。其目的均是增大排出污水與環(huán)境水體的接觸混合面積，增強(qiáng)其稀釋度，進(jìn)而減小混合區(qū)范圍，使得污水、廢熱水排放盡快滿足有關(guān)水體排污的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)火、核電廠大量溫排水排放的環(huán)境負(fù)面影響的消除;對(duì)節(jié)約排水工程投資方面尤其意義重大。
[0004]增大排污擴(kuò)散器出流處稀釋度的重要途徑之一是污水自擴(kuò)散器出流前盡可能地?fù)饺氕h(huán)境水體，即加入一個(gè)預(yù)稀釋過(guò)程，這一點(diǎn)在海洋排污中尤顯重要。因?yàn)椴粌H可以達(dá)到預(yù)先稀釋的目的、減小污水到達(dá)自由表面的濃度，而且由于污水與環(huán)境水體的密度差的減小，延緩污水在環(huán)境水體中的上升速度，同時(shí)摻混更充分，到達(dá)水面污水的稀釋度更能滿足環(huán)境評(píng)價(jià)要求。再者預(yù)稀釋裝置的加裝，在同等條件下，可以起到類(lèi)同于無(wú)預(yù)稀釋擴(kuò)散器需增加排放管數(shù)量才能達(dá)到的目的?，F(xiàn)有諸多實(shí)用的各種結(jié)構(gòu)的排污擴(kuò)散器無(wú)預(yù)摻混效果，污水稀釋度低下，而預(yù)摻混擴(kuò)散器的理念和據(jù)此理念而生的擴(kuò)散器尚未出現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了大力提高現(xiàn)有擴(kuò)散器的稀釋效果，本發(fā)明提出了排污擴(kuò)散器預(yù)摻混方法及一種強(qiáng)預(yù)摻混排污擴(kuò)散器。
[0006]所述擴(kuò)散器增加預(yù)摻混方法是:利用污水原有排放的壓力，在擴(kuò)散器中形成空心旋轉(zhuǎn)(或非旋轉(zhuǎn))射流，其空心部位出現(xiàn)較高真空，使得大量(倍于污水流量)環(huán)境水體被吸入擴(kuò)散器中，并在其喉部與污水預(yù)先強(qiáng)烈摻混稀釋?zhuān)蠓鹊亟档臀鬯疂舛然驕囟?，而后自擴(kuò)散器排口排出，在排放口近區(qū)再形成一般擴(kuò)散器出口射流均有的對(duì)環(huán)境水體的卷席摻混，即本擴(kuò)散器可以實(shí)現(xiàn)污水(溫排水)與環(huán)境水體的二次摻混稀釋。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:排污擴(kuò)散器預(yù)摻混方法，所述的方法為:
將污水以空心旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)水射流形態(tài)射出，在其空心部位造成負(fù)壓；
利用負(fù)壓吸入大量環(huán)境水體；
利用污水的空心旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)射流裹夾環(huán)境水體，可將環(huán)境水和污水摻混混合，形成混合水，預(yù)先大幅降低排污水濃度；
混合水通過(guò)擴(kuò)口排出后，出現(xiàn)二次摻混稀釋現(xiàn)象。
[0008]—種根據(jù)上述方法設(shè)計(jì)的強(qiáng)預(yù)摻混排污擴(kuò)散器，包括兩大管路部分，其一為外套筒部分，包括:污水進(jìn)水管，環(huán)形壓力水室，收縮管段，等徑喉管段，擴(kuò)散管段，以上幾部分為同軸的流通管道;其二為內(nèi)套筒部分，即吸水管路部分，包括:吸水喇叭口和與之相接的吸水主管段，內(nèi)套筒吸水主管段置于外套筒進(jìn)水室之中，并與之同軸，構(gòu)成了環(huán)形污水進(jìn)水室的內(nèi)、外壁面;而吸水喇叭口置于外套筒之外，外套筒收縮管段末端與吸水主管段管路末端構(gòu)成了射流噴口。
[0009]進(jìn)一步的，所述的內(nèi)、外套筒中心軸線同軸，所述的污水管的中心軸線垂直于內(nèi)、外套筒的中心軸線。
[0010]進(jìn)一步的，所述的污水進(jìn)水管環(huán)繞環(huán)形壓力水室均布，對(duì)旋轉(zhuǎn)射流型為切向布置，不少于I對(duì)，即2根相距180°相向安置;對(duì)非旋轉(zhuǎn)射流型，為徑向安置，不少于I根。
[0011 ]進(jìn)一步的，所述的內(nèi)、外套筒的截面形狀均為圓形。
[0012]進(jìn)一步的，所述的收縮管段的半角為8?15°。
[0013]進(jìn)一步的，所述的擴(kuò)散管段的半角為2?8°。
[0014]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明利用廢水排出時(shí)的壓力，以空心旋轉(zhuǎn)(或非旋轉(zhuǎn))水射流形態(tài)射出，在其空心部位造成了負(fù)壓，環(huán)境水體被吸入負(fù)壓帶，射流裹夾環(huán)境水體，在擴(kuò)散器中預(yù)先摻混混合，大幅度地降低廢水的濃度或溫度，而后自擴(kuò)散器排口排出。增大的混合水量從擴(kuò)散器排放口射出后，形成通常擴(kuò)散器出流口外常有的射流卷吸摻混過(guò)程，可大幅度降低其排污混合區(qū)的面積，易于滿足環(huán)境評(píng)價(jià)要求。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一、二所述方法和擴(kuò)散器的原理、結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例六所述旋轉(zhuǎn)射流的排污進(jìn)水管切向布置與環(huán)形室連接的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例六所述非旋轉(zhuǎn)射流的排污進(jìn)水管徑向布置與環(huán)形室連接的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]實(shí)施例一:
本實(shí)施例是排污擴(kuò)散器預(yù)摻混方法，所述的基本原理為:
利用廢水排出時(shí)的壓力，在擴(kuò)散器中以空心旋轉(zhuǎn)(或非旋轉(zhuǎn))水射流形態(tài)射出，在其空心部位造成了負(fù)壓，使得大量(數(shù)倍于廢水射流流量)環(huán)境水體被吸入負(fù)壓區(qū)域，旋轉(zhuǎn)(或非旋轉(zhuǎn))的污水射流裹夾所吸入的環(huán)境水體，自喉管段至擴(kuò)散段途中強(qiáng)烈摻混混合，預(yù)先大幅度地降低污水的濃度或溫度，而后自擴(kuò)散器排口排出。所排出的水量是排放廢水的數(shù)倍，故又稱(chēng)之為水流放大式擴(kuò)散器。增大量的混合水體從擴(kuò)散器排放口射出后，形成通常擴(kuò)散器出流口外常有的射流卷吸摻混，故而該排污擴(kuò)散器使得環(huán)境水體對(duì)污水或溫排水進(jìn)行了二次摻混稀釋?zhuān)纱蠓冉档团盼刍旌蠀^(qū)的面積，易于滿足污水排放環(huán)境評(píng)價(jià)要求。
[0018]所述的方法具體步驟為:
1.在擴(kuò)散器中將排污水以空心旋轉(zhuǎn)(或非旋轉(zhuǎn))水射流形態(tài)射出，在其空心部位造成負(fù)壓。本實(shí)施例排污水管直連環(huán)形進(jìn)水室，使污水流出時(shí)形成環(huán)形噴射流。在環(huán)形射流的中心形成負(fù)壓，圖1中以單線箭頭表示帶有壓力的排污水，從排污水管進(jìn)入環(huán)形進(jìn)水室，并形成旋轉(zhuǎn)(或非旋轉(zhuǎn))射流，裹夾環(huán)境水體經(jīng)喉管、擴(kuò)散管排出。
[0019]2.利用真空吸入大量環(huán)境水:利用污水壓力環(huán)形射流中心的負(fù)壓區(qū)吸取大量的環(huán)境水。圖1中用空心箭頭表示環(huán)境水，從吸水喇叭口中流入。
[0020]3.利用環(huán)境水和污水的預(yù)先摻混混合:在擴(kuò)散器中排污水的空心旋轉(zhuǎn)(或非旋轉(zhuǎn))射流裹夾著環(huán)境水，兩者之間出現(xiàn)大紊動(dòng)流態(tài)，必定強(qiáng)烈摻混，快速的將兩種水混合起來(lái)。[0021 ] 4.將混合水通過(guò)擴(kuò)散口排出:利用擴(kuò)散段使混合水增壓后，自擴(kuò)散器出口射出，在環(huán)境水體中出現(xiàn)卷席摻混的再稀釋過(guò)程。圖1中用空心箭頭和單線箭頭表示混合水流。
[0022]實(shí)施例二:
本實(shí)施例是一種根據(jù)實(shí)施例一所述方法設(shè)計(jì)的強(qiáng)預(yù)摻混排污擴(kuò)散器，如圖1所示。本實(shí)施例包括:兩大管路部分。其一為外套筒部分，包括:污水切向(非旋轉(zhuǎn)射流為徑向)進(jìn)水管7，環(huán)形進(jìn)水室3，與進(jìn)水室3聯(lián)通的收縮管段4，與收縮管段4銜接的