学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纯氧曝气快速消除河流黑臭工程效果及河道影响因素研究

作　者: 张绍君
导　师: 张锡辉
学　校: 清华大学
专　业: 土木工程
关键词: 河流纯氧曝气黑臭底泥水动力
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 128次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文系统地研究了快速纯氧曝气工艺用于消除东莞河道黑臭的工程效果。在东莞市石排中心河涌的实验规模是4万m~3/d,在石碣中心河涌的验证性实验规模是12万m~3/d。通过不同工艺参数和不同投加方式充氧效果的比较,验证该技术在消除河流黑臭方面的可行性,对河道底泥、水动力条件、运行成本等影响因素进行了综合评价。在东莞市石排镇中心河涌的曝气复氧工程实验研究和连续运行结果表明,纯氧曝气能够大幅度提高河流溶解氧至20mg/L以上,水体色度可以降低至20倍以下,嗅阈值稳定在5以下,到达一般景观水体对色度和嗅味的标准[GB12941-91]。在最佳曝气参数条件下,氧利用率可以维持在90%左右。纯氧曝气系统能够安全稳定地昼夜运行,自动化程度高,便于管理。在东莞市石碣镇中心河涌的实验结果表明,纯氧曝气能有效降低河水色度和嗅阈值,河水色度能降至15~20,嗅阈值降至5,达到景观水体水质标准[GB12941-91]。实验结果还表明,纯氧曝气技术可以作为应对城市水体突发污染事件的应急措施,迅速改善和恢复暴雨和潮汐期间恶化的水质,使河水水质达到景观水体水质标准。底泥消耗氧气河水深度方向溶解氧浓度逐渐衰减。连续纯氧曝气对底泥有明显的原位修复作用。铺装导流板可以有效地防止底泥被搅动,能有效控制底泥搅动的副作用,改善水体的色度、浊度和耗氧速率。河流水动力条件是影响河道中DO分布的一个重要因素。河水流速越快,溶解氧衰减速率越低,溶解氧持续距离越远。实验工程运行费用核算表明,对于石排中心河涌,纯氧曝气技术直接运行成本约为0.05元/m~3水;对于石碣中心河涌,直接运行成本为0.02元/m~3水~0.033元/m3水之间。纯氧曝气技术比较经济,适合工程应用。本研究对于为采用纯氧曝气技术治理河道黑臭具有重要的工程指导意义。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章引言  9-29
  1.1 课题背景  9
  1.2 研究进展  9-26
    1.2.1 河流黑臭的成因及形成机理  9-12
    1.2.2 曝气复氧技术简介及原理  12-15
    1.2.3 国内外河道曝气复氧技术的应用及研究进展  15-26
  1.3 研究目的及意义  26
  1.4 研究内容  26-27
  1.5 技术路线  27-29
第2章研究方法  29-37
  2.1 现场实验设备和工艺  29-34
    2.1.1 试验河道现状  29-31
    2.1.2 工艺布置图  31-32
    2.1.3 设备型号  32-34
    2.1.4 采样时间和频率  34
    2.1.5 采样方式和数量  34
  2.2 主要监测指标及仪器方法  34-37
第3章快速溶气纯氧曝气效果工程评价  37-53
  3.1 不同纯氧投加方式曝气效果评价  37-48
    3.1.1 快速溶气纯氧曝气  37-45
    3.1.2 文丘里管直接曝气  45-47
    3.1.3 喷嘴直接曝气  47
    3.1.4 三种充氧方式的比较  47-48
  3.2 水体颜色变化规律  48-49
  3.3 工艺连续运行效果  49-52
  3.4 本章小结  52-53
第4章河道底泥和水动力条件对曝气效果的影响  53-67
  4.1 底泥对纯氧曝气的影响  53-60
    4.1.1 不同工艺参数下间歇运行时的DO 纵向分布  53-54
    4.1.2 连续运行时的DO 纵向分布  54-56
    4.1.3 辅加导流板的作用  56-58
    4.1.4 底泥对耗氧速率（OUR）的影响  58-60
  4.2 水动力条件对纯氧曝气的影响  60-65
    4.2.1 河道断面流速和DO 分布  60-61
    4.2.2 不同工艺参数下河道断面横向流速与DO 分布  61-64
    4.2.3 河水流速对DO 衰减速率的影响  64-65
  4.3 本章小结  65-67
第5章现场验证实验曝气效果和影响因素评价  67-85
  5.1 石碣验证实验纯氧曝气效果  67-77
    5.1.1 验证试验I  67-72
    5.1.2 验证试验II  72-76
    5.1.3 水体颜色变化规律  76
    5.1.4 曝气后溶解氧初始浓度与溶解氧持续距离关系  76-77
  5.2 石碣验证实验中底泥对纯氧曝气的影响  77-78
  5.3 石碣验证实验中水动力条件对纯氧曝气的影响  78-84
    5.3.1 中投加量下断面流速与DO 分布  78-80
    5.3.2 满负荷运行下断面流速与DO 分布  80-81
    5.3.3 河流流速对溶解氧持续距离的影响  81-84
  5.4 本章小结  84-85
第6章纯氧曝气费用计算  85-91
  6.1 石排现场工程实验曝气费用评价  85-87
    6.1.1 工艺运行直接费用测算  85-86
    6.1.2 河水流量对运行费用的影响  86-87
    6.1.3 最佳工艺及其运行费用测算  87
  6.2 石碣验证实验曝气费用评价  87-90
    6.2.1 不同工艺条件下的运行费用比较  87-88
    6.2.2 流速流量对运行成本的影响  88-90
  6.3 本章小结  90-91
第7章结论与建议  91-93
  7.1 结论  91
  7.2 建议  91-93
参考文献  93-97
致谢  97-98
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  98

纯氧曝气快速消除河流黑臭工程效果及河道影响因素研究

内容摘要

全文目录

相似论文