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1、 毕 业 论 文（设计）题 目：沿海油库海水淡化后浓海水处置技术的研发排海扩散器的设计 学 院： 石油化工学院 学生姓名： 专 业： 油气储运工程 班 级： A06储运 指导教师： 竺柏康 起止日期： 2011.2.21-2011.4.29 2011年4月25日 目录中文摘要I英文摘要1前言11.1 背景11.2 浓海水处理方法11.3 浓海水处理排海工程11.4 本文的工作22海水淡化的尾液影响32.1 浓海水对海洋生态系统的影响32.2 海水淡化厂污染物排放32.3 排放水物理性质变化对海洋生态系统的影响33模型理论43.1 近区模型研究现状43.2 远区模型研究现状63.3 水动力学参数
2、73.4 海洋水动力学状况评价方法74排海扩散器的设计114.1 扩散器结构与要求114.2 扩散器结构概念设计的原理和流程134.3 设计中主要影响因素144.4 孔口出流系数法144.5 动压力水头法及其优化设计程序184.6 六横岛台门海水淡化工程225总结与建议285.1 总结285.2 建议286参考文献29沿海油库海水淡化后浓海水处置技术的研发 排海扩散器的设计虞邦炜(浙江海洋学院石油化工学院，浙江舟山316004)摘要 浓海水处理排海工程就是将海水经过淡化处理的浓海水通过海洋放流管输送到离海岸一定距离、一定深度的强流区域，由海洋放流管尾部的扩散器排放，即充分利用海洋的扩散、降解和
3、自净能力，达到浓海水处理的目的。海水经淡化之后，产生浓盐水尾液，如果它不加处理，直接排放，势必对环境造成严重影响。利用扩散器排放浓海水，能很好的利用自然海域的特点，海域本身的自净溶解能力使浓海水及时得到扩散稀释，达到净化目的。这样，既解决了环保问题，又使处理浓海水尾液成本得以降低。本文从我国水资源的严重缺乏角度，阐述了海水淡化的重要性，进而引出海水淡化之后所产生的浓海水尾液的影响。通过对近些年排海工程理论模型的了解，再对海洋水动力学进行研究，提出一些模拟方法。本文着重阐述如何进行排海扩散器的设计，从结构、要求、设计原理、流程和主要影响因素等多角度考虑，并介绍两种扩散器水力设计方法孔口出流系数法
4、和动压力水头法。在六横岛台门海水淡化工程中，采用T型走向扩散器，通过数值模拟，对轴线流速、浓度及稀释度的沿程变化进行比较，得出结论。关键词 扩散器；浓海水尾液；孔口出流系数法；动压力水头法；T型走向扩散器The coastal depot sea water desalination with the r&d disposal technology,the emissions sea diffuser designYu bangwei(Institute of petrochemical technology, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 31600
5、4)Abstract Concentrated seawater discharging project is that seawater through desalinaton by marine discharging pipe deliver to thet coast which is distance from a certain depth of the high current region, discharge by the diffuser of sea discharging pipe rear, or take by the full advantage of the o
6、cean spread, degradation and self-purification ability, so as to achieve the purpose of concentrated seawater. After the water desalinated,then produced the concentrated seawater, if it is not addressed, discharges directly, is bound to have serious impact on the environment. Concentrated sea water
7、discharges by using the diffuser, the use of well characteristics of natural waters, waters dissolve their self-purification ability to dilute the concentration of water diffusion in time to achieve purpose of purification. In this way, not only to solve the environmental problem, but also to deal w
8、ith the cost of concentrated sea water solution.From the perspective of a serious shortage of water resources in China, explaining the importance of desalination, and then leads the generated after the end of solution of concentrated sea water. Through the recent discharge engineering of the theoret
9、ical model to understand, and to study the dynamics of ocean water, we give out some simulation. From the structure, requirements, design principles, processes, and the main factors and many other considerations, this article focuses on how to design the diffuser, and describes two methods of hydrau
10、lic design of the diffuser-orifice the flow coefficient and the dynamic pressure head method. The desalination projects of island of Taimen Liuheng, through numerical simulation with T diffuser, compared with the axis velocity, concentration and dilution,then make the conclusions.Key words diffuser；
11、thick liquid water；the flow coefficient method of the orifice；dynamic pressure head method；T toward of the diffuser1前言1.1 背景淡水资源短缺是全球目前面临的主要社会问题之一，解决淡水短缺问题除了传统的节约用水、废水利用、远途调水等方法外，利用现代技术大规模开辟新的水源则首推海水淡化技术。我国是一个水资源严重短缺的国家，人均淡水占有量仅为世界平均水平的1/4。沿海地区经济发达、人口稠密，淡水供需矛盾更加突出。在陆地淡水资源日益短缺的严峻形势下，人们把目光投向了海洋。我国海水淡化
12、技术的研究起步较早，19671969年全国组织海水淡化会战，同时开展电渗析（ED）、反渗透（RO）和蒸馏多种海水淡化方法的研究。1981年建成西沙200m3/d电渗析海水淡化装置；1997年，浙江省重大科技攻关项目“500m3/d反渗透海水淡化示范工程”在浙江省嵊泗县嵊山岛建成投产1；2000年，在国家科技部重点科技攻关项目“日产千吨级反渗透海水淡化系统及工程技术开发”的支持下，先后在山东长岛、浙江嵊泗建成了1000m3/d反渗透海水淡化示范工程；2003年，国家发改委高技术产业化项目“山东荣成日产10000吨级反渗透海水淡化示范工程”一期5000m3/d机组在荣成市石岛建成投产；2004年，
13、国家科技部科技攻关项目“低温多效海水淡化示范工程”，3000m3/d低温多效海水淡化装置在青岛市黄岛电厂建成2。经过近40年的研发和示范，我国海水淡化技术已日趋成熟，为大规模应用打下了良好基础。我国已成为世界上少数几个掌握海水淡化先进技术的国家之一3。目前已建成运行的海水淡化水产量约为12万m3/d，在建和待建的工程规模为38万m3/d。根据国家海水利用专项规划，我国海水淡化能力2010年将达到80万100万m3/d4，2020年将达到250万300万m3/d。1.2 浓海水处理方法世界上常用的浓海水处理方法可分为两大类。一类是直接排放，如排入海洋、地表水、污水处理系统等；第二类将浓海水进行再
14、利用，如地表灌溉、制盐、提取化工原料等5。其中，直接排放投资少、效益高，但其处理不当会对环境造成严重污染，故一般采用扩散器来加速浓海水的稀释，达到保护环境的作用。1.3 浓海水处理排海工程浓海水处理排海工程就是将海水经过淡化处理的浓海水通过海洋放流管输送到离海岸一定距离、一定深度的强流区域，由海洋放流管尾部的扩散器排放，即充分利用海洋的扩散、降解和自净能力，达到浓海水处理的目的。排海工程的规划、设计、施工、运行，在国外已有几十年的历史。早期建造的排海工程一般只是一条简单的放流管，末端开口，不带扩散器，排放的污水也不经过任何预处理。至上个世纪20年代，排海工程开始在放流管的末端增加了一段带有多孔
15、的扩散器，而且也逐步开始了排海前的预处理。例如，建于1925年的英国Heng istbury污水排海工程安装了一个有6个喷孔的扩散器。利用多孔扩散器将污水分散排放更有利于污水与海水的混合，它通过其喷嘴将浓海水射入环境水体，是一种用来增强污水与环境水体掺混稀释能力的工程措施。合理地设计扩散器可使射出的浓海水在较小范围内获得高倍数稀释，并可以提高稀释效率，降低局部海区的污染程度，避免形成稳定的浓海水场，便于浓海水的进一步输移扩散。这样既充分利用纳浓海水体的环境容量和自净能力，显著减少浓海水处理费用，又保证环境目标的实现6。1.4 本文的工作本文应用数值模拟的方法对海水淡化浓海水尾液排放过程进行研究，预测污染物对环境可能造成的影响范围和程度，针对浓海水尾液，设计出合理的扩散器形式，并提供可行的减轻不良环境影响的措施，为管理部门提供决策依据，为开发工程的环境保护设计提供科学依据，为作业者实施完
