佛山水道及其支涌复氧试验研究

摘要

本研究根据佛山水道及其支涌污染情况，借鉴国内外河道复氧技术和氧传质理论，通过清水、污水充氧试验和模型试验，评价了人工复氧的功效；通过对佛山水道及其支涌需氧量的理论值和经验值估算，以及对各种不同复氧方式效果的评价，为佛山水道复氧工程的设计与运行提供理论和经验的依据，探索了佛山水道水环境生态恢复的有效途径。主要研究成果为以下几个方面：(1)根据清水静态充氧试验，评价了不同气源、不同曝气设备、不同水深条件下的充氧性能指标。在所有采用的曝气系统中，以空气为气源的微孔雾化曝气系统的氧动力效率最高，可达到2.66kgO2/kW·h，比相同水深的射流曝气系统的氧动力效率高63.3﹪；而采用相当于空气氧含量的纯氧雾化曝气方式的氧利用率最高，达25.7﹪。综合考虑技术经济因素，在工程运用中应首选以空气为气源的雾化曝气系统；(2)进行了污水静态充氧试验，修正不同曝气设备、不同水深条件下的氧转移系数，得出佛山水道氧总转移系数Kla的修正系数为0.34，饱和溶解氧Cs的修正系数为0.94；(3)进行了佛山水道现场的人工复氧连续流模型试验以及各种充氧方式的对比试验，评价了实施人工复氧工程的功效，当不投加絮凝剂时,雾化曝气系统对去除率最高，其对去除率与供气量成正比，的去除率17.7﹪～18﹪之间，平均17.86﹪；(4)进行了佛山水道主河道及支涌需氧量的计算模式研究和试验验证；得出主河道理论需氧量为24.20tO2/d，13条支涌总的理论需氧量为22.85tO2/d，经验方法估算出主河道实际需氧量为理论需氧量的6倍。本课题的创新点有：所采用的雾化曝气管为最新型的曝气设备，按文献检索该种装置首次应用于河道复氧试验中；采用气水比与溶解氧关系的曲线推求河道供氧量。