揚水曝氣水源水質(zhì)改善技術(shù)研究.pdf

1、針對大水深水庫水源富營養(yǎng)化、沉積物內(nèi)源污染嚴重等突出問題，以及缺乏有效水源水質(zhì)改善技術(shù)的現(xiàn)狀，研究開發(fā)了解決此類水質(zhì)問題的揚水曝氣水源水質(zhì)改善技術(shù)。系統(tǒng)研究了揚水曝氣水源水質(zhì)改善理論與技術(shù)。建立了揚水曝氣器的理論模型，研究了藻類運動分布規(guī)律、沉積物污染釋放規(guī)律。模擬了流速場、溶解氧分布場和溫度場。
　　 確定了揚水曝氣技術(shù)的應(yīng)用方法和應(yīng)用條件。將該技術(shù)應(yīng)用于水源水質(zhì)改善，混合上下水層，破壞水體分層，抑制藻類生長;給水體充氧，提高

2、下層水體溶解氧，控制沉積物污染釋放，取得了顯著的水質(zhì)改善效果。
　　 研究了藻類在水體中的生長運動規(guī)律，測定了藻類的上浮速度，揭示了通過改變流場抑制藻類生長的機理。研究揭示了沉積物中污染物釋放規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，提出了揚水曝氣水源水質(zhì)改善技術(shù)，針對揚水曝氣器優(yōu)化設(shè)計，建立了揚水曝氣器結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型、提水速度數(shù)學(xué)模型、充氧能力數(shù)學(xué)模型，利用CFD模型對餛合流場進行了流速場、水質(zhì)場、溫度場的定量模擬，形成了系統(tǒng)的揚水曝氣技術(shù)理論基礎(chǔ)。<

3、br>　　 研究開發(fā)出了具有提水和充氧能力的揚水曝氣器，通過實驗室試制、中試和生產(chǎn)性試驗，確定了揚水曝氣器的結(jié)構(gòu)組成，實現(xiàn)了提水和充氧兩大功能，并將揚水曝氣器設(shè)計成長度可調(diào)結(jié)構(gòu)，自動適應(yīng)水位變化，提高混合效果。研究開發(fā)了揚水曝氣與生物接觸氧化組合水質(zhì)改善技術(shù)，確定了組合技術(shù)的結(jié)構(gòu)組成、組合方式。揚水曝氣技術(shù)及其組合技術(shù)能夠用于混合上下水層，抑制藻類生長;增加水體溶解氧，控制沉積物中污染物釋放，解決大水深水庫水源富營養(yǎng)化和沉積物內(nèi)源污染

4、問題。
　　 研究確定了揚水曝氣技術(shù)抑制藻類生長的應(yīng)用條件、應(yīng)用方法和作用范圍。揚水曝氣技術(shù)抑制藻類生長的水力條件是:循環(huán)水流的下向流速大于1.65cm/min，抑制藻類生長的水深條件是:水深大于10m。通過CFD模型模擬了揚水曝氣器周圍的流速場，確定了揚水曝氣技術(shù)抑制藻類生長的能力和作用范圍，從而確定揚水曝氣器的布置間距。
　　 將揚水曝氣技術(shù)應(yīng)用于天津市芥園水廠預(yù)沉池，抑制藻類生長，在停留時間為27h的條件下，成功抑

5、制了藻類的生長，使藻類由正增長9.32％轉(zhuǎn)變成衰減4.64％，總量下降了14％，影響范圍內(nèi)藻類下降了26.5％。根據(jù)理論分析，在大水深、停留時間長的水源水體中，藻類的生長將基本被控制。
　　 研究確定了揚水曝氣技術(shù)控制沉積物中污染物釋放的應(yīng)用條件、應(yīng)用方法和作用范圍。揚水曝氣技術(shù)抑制沉積物中氮、有機質(zhì)釋放的條件是將沉積物表面溶解氧提升到Zmg/L以上，抑制磷、鐵、錳釋放的條件是將沉積物表面溶解氧提升到lm留L以上。通過CFD模型