排海工程中使用鸭嘴阀的利与弊
1 优点
(1)维持较高的射流速度。装设鸭嘴阀后的射流速度明显高于固定喷口的射流速度,在排放量较低的情况下,装设鸭嘴阀的排放口仍能有较高的射流速度。
(2)防止海水和泥沙入侵是鸭嘴阀的主要性能之一。鸭嘴阀出口随出流量的变化而变化,排放量为零时闭合,而且在排放量较低的情况下能维持较高的射流速度,因此防止了海水和环境泥沙的入侵。
(3)有利于排放管冲洗。当排放管上装设鸭嘴阀时,同样条件下排放量很小时,污水便能从所有上升管排出,随排放量的逐渐增加,管底的海水逐渐被卷吸排出。
(4)在一定的条件下,可获得更高的稀释度。
(5)不腐蚀。对于不常使用的排放口(如紧急排放口)来说,鸭嘴阀是由橡胶特殊处理加工而成,避免了锈蚀的威胁。
2 缺点
(1)增加工程造价。因为鸭嘴阀加工工艺复杂,目前世界上只有少数厂家能够生产合乎使用要求的产品,并根据具体工程而定制,因此售价昂贵。
(2)增加扩散器水头损失。装设鸭嘴阀后的水头损失基本上是装设固定喷口的2倍,这样增大了排放口的能耗,增加了常年运行费用。
3 鸭嘴阀在排海工程中的适用条件 对排海工程中应用鸭嘴阀,应根据具体工程特点,通过分析确定。综合国内外研究及同济大学多年的模型试验成果,认为海水、环境泥沙入侵及冲洗困难常出现在下述条件下:
(1) 海水与排放污水的密度差较大;
(2) 上升管高度较大;
(3) 出流密度弗劳德数较小。对于污水与海水的密度差较小、上升管高度较低的排海工程,只要设计合理并能长期正常运行,一般不会发生海水及环境泥沙入侵现象,冲洗也不存在问题。
综合上述分析,考虑工程造价和长期运行费用因素,排海工程中鸭嘴阀的适用条件为:
(1)污水与海水的密度差较大的深水排放口,且上升管高度较高;
(2)不经常运行的排放口,如紧急排放口。