Численное моделирование отведения высокоминерализованных сточных вод в водные объекты с целью усовершенствования конструкций выпускных устройств
DOI:
https://doi.org/10.7242/1999-6691/2019.12.4.36Ключевые слова:
отработанная вода, тяжелая примесь, трехмерное численное моделирование, разбавление высокоминерализованных сточных водАннотация
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. В этом случае более удобной для практического воплощения и достаточно эффективной является конфигурация с придонным расположением выпускных устройств и селективным забором высокоминерализованных сточных вод из шламохранилищ. Независимо от выбранной схемы отведения высокоминерализованных сточных вод их сброс необходимо производить в жесткой увязке с гидрологическим режимом водоприемника. Это позволит наиболее полно использовать ассимилирующую способность водного объекта и снизить экологическую нагрузку как на него, так и на окружающую среду.
Скачивания
Библиографические ссылки
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. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2009.2.1.5">https://doi.org/10.7242/1999-6691/2009.2.1.5
Пак В.В. Численное моделирование развитой горизонтальной циркуляции в атмосферном пограничном слое // Вычисл. мех. сплош. сред. 2015. Т. 8, № 1. С. 71-80. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2015.8.1.6">https://doi.org/10.7242/1999-6691/2015.8.1.6
Chau K.W, Jiang Y.W. Three-dimensional pollutant transport model for the Pearl River Estuary // Water Res. 2002. Vol. 36. P. 2029-2039. https://doi.org/10.1016/S0043-1354%2801%2900400-6">https://doi.org/10.1016/S0043-1354%2801%2900400-6
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. https://doi.org/10.3390/hydrology6030074">https://doi.org/10.3390/hydrology6030074
Mohsen M.S., Jaber J.O. Potential of industrial wastewater reuse // Desalination. 2002. Vol. 152. P. 281-289. https://doi.org/10.1016/S0011-9164(02)01075-5">https://doi.org/10.1016/S0011-9164(02)01075-5
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. (English version https://doi.org/10.1134/S1062739148020220">https://doi.org/10.1134/S1062739148020220)
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. https://doi.org/10.5194/npg-20-257-2013">https://doi.org/10.5194/npg-20-257-2013
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. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.10.041">https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.10.041
Launder B.E., Spalding D.B. Lectures in mathematical models of turbulence. London; New York: Academic Press, 1972. 169 p.
###
Ponomarev V.M., Ckhetiani O.G., Shestakova L.V. Numerical modeling of the developed horizontal circulation in the atmospheric boundary layer. Vychisl. mekh. splosh. sred – Computational Continuum Mechanics, 2009, vol. 2, no. 1, pp. 68-80. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2009.2.1.5">https://doi.org/10.7242/1999-6691/2009.2.1.5
Pak V.V. Three-dimensional coupled numerical model of creeping flow of viscous fluid. Vychisl. mekh. splosh. sred – Computational Continuum Mechanics, 2015, vol. 8, no. 1, pp. 71-80. https://doi.org/10.7242/1999-6691/2015.8.1.6">https://doi.org/10.7242/1999-6691/2015.8.1.6
Chau K.W., Jiang Y.W. Three-dimensional pollutant transport model for the Pearl River Estuary. Water Res., 2002, vol. 36, pp. 2029-2039. https://doi.org/10.1016/S0043-1354%2801%2900400-6">https://doi.org/10.1016/S0043-1354%2801%2900400-6
Venitsianov E.V., Lepikhin A.P., Kirpichnikova N.V. Development of hydrodynamic model and the model of lowland reservoir pollution formation (the Klyazma reservoir as an example). Vodnoye khozyaystvo Rossii: problemy, tekhnologii, upravleniye – Water sector of Russia: problems, technologies, management, 2013, no. 2, pp. 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. https://doi.org/10.3390/hydrology6030074">https://doi.org/10.3390/hydrology6030074
Mohsen M.S., Jaber J.O. Potential of industrial wastewater reuse. Desalination, 2002, vol. 152, pp. 281-289. https://doi.org/10.1016/S0011-9164(02)01075-5">https://doi.org/10.1016/S0011-9164(02)01075-5
Common implementation strategy for the water framework directive (2000/60/EC). European Communities, 2012.
Lepikhin A.P., Lyubimova T.P., Parshakova Ya.N., Tiunov A.A. Discharge of excess brine into water bodies at potash industry works. J. Min. Sci., 2012, vol. 48, pp. 390-397. https://doi.org/10.1134/S1062739148020220">https://doi.org/10.1134/S1062739148020220
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, pp. 257-266. https://doi.org/10.5194/npg-20-257-2013">https://doi.org/10.5194/npg-20-257-2013
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, pp. 328-342. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.10.041">https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.10.041
Launder B.E., Spalding D.B. Lectures in mathematical models of turbulence. London; New York, Academic Press, 1972. 169 p
