Численное моделирование отведения высокоминерализованных сточных вод в водные объекты с целью усовершенствования конструкций выпускных устройств

Автор: Любимова Татьяна Петровна, Лепихин Анатолий Павлович, Паршакова Янина Николаевна

Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm

Статья в выпуске: 4 т.12, 2019 года.

Бесплатный доступ

В условиях расширения крупнотоннажного химического производства, и в первую очередь, минеральных удобрений, возникает необходимость в создании дополнительных схем отведения избыточных рассолов в поверхностные водные объекты. Задача осложняется тем, что «тяжелые» рассолы из-за подавления вертикальных турбулентных пульсаций могут распространяться в придонной области на значительные расстояния без заметного снижения своей концентрации. В данной работе на основе численного моделирования разработаны рекомендации по оптимизации конструкции выпускных сооружений, предназначенных для сброса отработанных сточных вод, содержащих тяжелые примеси. Исходя из результатов расчетов в рамках трехмерной постановки задачи при различных условиях сброса отработанных вод сделан вывод о том, что наиболее эффективными являются сооружения, предусматривающие расположение выпускных устройств вблизи поверхности водоема. Однако они имеют сложную структуру, и их трудно реализовать на рассматриваем водохранилище...

Еще

Отработанная вода, тяжелая примесь, трехмерное численное моделирование, разбавление высокоминерализованных сточных вод

Короткий адрес: https://sciup.org/143168914

IDR: 143168914   |   УДК: 532.5:556.18   |   DOI: 10.7242/1999-6691/2019.12.4.36

Numerical simulation of wastewater discharge into water objects to improve discharge devices

The expansion of salts extraction and production has created a need for new spent brine disposal methods. This task is complicated by the fact that “heavy” brines due to the suppression of vertical turbulent pulsations can spread over considerable distances without a significant reduction in their concentration. Based on numerical modeling, we put forward some suggestions for optimizing exhaust structures designed to discharge the wastewater containing heavy impurities. The calculations performed in the framework of a three-dimensional statement for various conditions of discharge of wastewater show that the structures which provide for the location of exhaust devices near the surface of the reservoir turned out to be the most effective ones. However, such structures are difficult to implement in a certain reservoir section. Easy-to-implement and at the same time quite effective is a scheme that includes bottom arrangement of exhaust devices and selective intake of highly saline wastewater from sludge storage facilities. Regardless of the selected scheme for the disposal of highly mineralized wastewater, their discharge must be carried out in strict coordination with the hydrological regime of the water intake. This will provide the most efficient use of the assimilative capacity of a water body and the best way to reduce environmental stress.

Еще

Список литературы Численное моделирование отведения высокоминерализованных сточных вод в водные объекты с целью усовершенствования конструкций выпускных устройств

  • Пономарев В.М., Чхетиани О.Г., Шестакова Л.В. Численное моделирование развитой горизонтальной циркуляции в атмосферном пограничном слое // Вычисл. мех. сплош. сред. 2009. Т. 2, № 1. С. 68-80.
  • Пак В.В. Численное моделирование развитой горизонтальной циркуляции в атмосферном пограничном слое // Вычисл. мех. сплош. сред. 2015. Т. 8, № 1. С. 71-80.
  • Chau K.W, Jiang Y.W. Three-dimensional pollutant transport model for the Pearl River Estuary // Water Res. 2002. Vol. 36. P. 2029-2039.
  • Веницианов Е.В., Лепихин А.П., Тиунов А.А., Кирпичникова Н.В. Разработка гидродинамической модели и модели формирования загрязнений равнинного водохранилища (на примере Клязьминского) // Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2013. № 2. С. 96-107.
  • Jiang J., Chen Y., Wang B. Hydrology pollution source identification for river chemical spills by Modular-Bayesian approach: A retrospective study on the ‘landmark' spill incident in China // Hydrology. 2019. Vol. 6. 74.
  • Mohsen M.S., Jaber J.O. Potential of industrial wastewater reuse // Desalination. 2002. Vol. 152. P. 281-289.
  • Common implementation strategy for the water framework directive (2000/60/EC). European Communities, 2012.
  • Лепихин А.П., Любимова Т.П., Паршакова Я.Н., Тиунов А.А. К проблеме утилизации избыточных рассолов предприятиями калийной промышленности в водные объекты // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2012. № 2. С. 185-193.
  • Lyubimova T.P., Roux B., Luo S., Parshakova Y.N., Shumilova N. S. Modeling of the near-field distribution of pollutants coming from a coastal outfall // Nonlin. Processes Geophys. 2013. Vol. 20. P. 257-266.
  • Lyubimova T., Lepikhin A., Konovalov V., Parshakova Ya., Tiunov A. Formation of the density currents in the zone of confluence of two rivers // J. Hydrol. 2014. Vol. 508. P. 328-342.
  • Launder B.E., Spalding D.B. Lectures in mathematical models of turbulence. London; New York: Academic Press, 1972. 169 p.
Еще