[发明专利]一种污水排放扩散器

说明书

本发明公开了一种污水排放扩散器，包括主管，所述主管上安装有与所述主管相连通的上升管，所述上升管上安装有与所述上升管相连通的喷管，所述上升管与喷管之间通过过渡管过渡连接，所述喷管内装有叶轮。本发明通过过渡管优化后，使扩散器内污水流态分布均匀，避免存在回流和滞流区域，减少污水在扩散器弯道或分叉连接处的局部水头损失和能量损失；安装在喷管喷口端的叶轮能够改变污水出流后的流向，使污水快速向喷口四周弥散，与环境水体短时间充分混合扩散，达到较优的初始稀释扩散效果，尽可能减小对水环境功能区的影响。

技术领域

本发明涉及海洋和河流污水排放相关的环境保护技术领域，具体是一种污水排放扩散器。

背景技术

目前，污水排放工程常用的形式是通过扩散器主管、上升管、喷管逐级连接，将污水排入沿海水域或河流，这种排放方式相对原始的岸边排放已经有较大的进步，能使污水进入水体后有效混合，减小混合区面积；当前工程实践中，为便于施工和安装，各管件之间多采用直角或尖角连接，根据流体力学管内流动原理可知，这种各管件之间的直角或尖角连接形式不是最优的连接方式，污水在管道内流动时存在回流或滞流区，管道截面上流速分布严重不均，造成较大的局部水头损失；另外污水通过喷管呈束状射入环境水体，进入水体后逐渐消耗动能，通过紊流扩散逐渐与环境水体混合，在污水流量较大时，初始稀释混合效果不理想，进一步影响污水进入环境水体的稀释扩散过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种污水排放扩散器，以解决现有污水排放管线之间连接的不足和增强污水初始稀释扩散效果的问题，使排污管道内污水流速分布较为均匀，污水进入环境水体后，迅速混合扩散，达到较优的初始稀释扩散效果。

为实现上述目的，本发明通过以下技术实现：

本发明实施例提供一种污水排放扩散器，包括主管，所述主管上安装有与所述主管相连通的上升管，所述上升管上安装有与所述上升管相连通的喷管，所述上升管与喷管之间通过过渡管过渡连接，所述喷管内装有叶轮。

进一步地，所述过渡管由来流侧弧段和背流侧弧段围合形成。

进一步地，所述来流侧弧段的半径为所述背流侧弧段的半径的2倍，所述喷管半径为所述来流侧弧段半径的0.5～1倍。

进一步地，所述叶轮的转轴通过固定支架固定在喷管的喷口端。

进一步地，所述固定支架上具有伸缩调节结构。

进一步地，所述转轴中心处于喷管的轴线位置。

进一步地，所述主管与所述上升管垂直连接，主管管径与上升管管径之间的关系：R_主管/R_上升管＝(V_上升管/V_主管)^0.5，式中：R_主管为主管半径，R_上升管为上升管半径，V_上升管为上升管平均流速，V_主管为主管平均流速。

进一步地，所述主管与多根上升管连接时，主管管径级联减小。

进一步地，所述上升管与所述过渡管轴线夹角为60°～90°，所述上升管管径大于所述过渡管管径。

进一步地，所述叶轮在所述喷管断面上的投影面积占喷管断面60～80％。

根据以上技术方案，通过过渡管优化后的污水流态分布均匀，避免存在回流和滞流区域，使喷管内断面流速尽可能平均，减少污水在扩散器弯道或分叉管道内的局部水头损失和能量损失。叶轮通过污水冲击转子叶片，自适应旋转，改变污水出流方向，使污水快速向四周弥散，与环境水体短时间充分混合，达到较优的初始稀释扩散效果，叶轮工作过程无需动力支持。

附图说明