沿海油库海水淡化后浓海水处置技术的研发开题报告

系（教研室）主任 年 七、院领导审核意见： 月 日
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负责人：
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毕业论文（设计） 毕业论文（设计）开题报告
题
目：沿海油库海水淡化后浓海水处置技术的研发
——排海扩散器的设计
学
院：
石油化工学院 虞邦炜 油气储运工程 A06 储运 竺柏康 2010.12.27-2011.1.7
学生姓名： 专 班 业： 级：
指导教师： 起止日期：
2011 年 1 月 7 日
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一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 尽管地球表面的 2/3 被水覆盖 但地球上水的总储量中 97%是咸水(包括海水和苦咸 水)而占 3%的淡水中，又有 77%是人类难以利用的两极冰盖、冰川、冰雪。人类实际可 利用的淡水只占全球水总量的 0.7%，而且大部分属于不可再生的枯竭性地下水。第 47 届联合国大会将每年的 3 月 22 日定为 “世界水日” 进一步引起了世界各国对水的重视。 ， 20 世纪初，国际上就有“19 世纪争煤、20 世纪争石油、21 世纪争水”的说法。现实情 况表明，21 世纪将是水的世纪。据联合国统计，20 世纪以来全球淡水消耗量增加了约 6~7 倍，比人口增长速度高 2 倍，全球目前有 14 亿人缺乏安全清洁的饮用水。估计到 2025 年，全世界将有近 1/3 的人口（23 亿）缺水，波及的国家和地区达 40 多个，中国 是其中之一。 我国淡水资源总量约 2.8×108m3， 名列世界第六。 但人均占有量为 2200m3， 仅为世界平均值的 1/4，在世界上排在第 109 位，是世界上 13 个最贫水的国家之一。我 国有 10 个省、市、自治区的人均水资源拥有量不足 500m3，已经低于起码的生存线。目 前我国有 300 个城市缺水，其中 110 个城市严重缺水，天津、大连、青岛、连云港和上 海等城市人均水资源量低于 200m3，更是处于严重缺水境地，水资源已经成为制约这些 地区和城市经济发展的瓶颈。2010 年后，我国将进入严重缺水期，专家估计，21 世纪 中叶中国的缺水量将达到 3×1011m3 为保证我国经济的可持续发展，解决淡水资源问题 已迫在眉睫。 随着水资源短缺形势日益严峻，海水淡化水在一些沿海缺水国家和地区的经济和社 会发展中发挥了重要作用。以色列 70%的饮用水源来自于海水淡化水，2005 年日产海水 淡化水量达 7.38×105m3；阿联酋饮用水主要依赖海水淡化水，2003 年日产海水淡化水 量达 5.466×106m3；意大利西西里岛 500 万居民，2005 年日产海水淡化水量为 1.35× 105m3，约占全部可饮用水源的 15—20%。目前全球海水淡化的市场年成交额已达到数 十亿美元。著名的海水淡化公司有：法国 Sidem 公司、英国 Weir 热能公司、韩国斗山
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题： 1.由于浓海水和自然海水的盐度差异，在一定的海洋水动力条件下，大规模浓海水 排入海域后，稀释扩散的规律需要通过数学模型进行模拟，特别是在半封闭、封闭港湾 等水体交换能力差的海域，高盐度浓海水对海域生态环境的影响是显而易见的，需要结 合浓海水排放规模、浓度、水文、地形等条件，对浓海水排放的流场和浓度场在当地海 域的时空变化规律进行调查，并写出调研结论。 2.大规模浓海水直接排海的可行性与排海工艺确定 大规模浓海水的直接排放将导致排放口周围的海域盐度的升高，对底栖生物和浮游生物 均有不同程度的影响。因此，需要在调查现有海水淡化厂浓海水排放海域海水水质、生 物生长情况的基础上，结合浓海水扩散稀释情况，确定一定规模和盐度的浓海水排海可 行性，并确定排海工艺。 3.高效率大规模浓海水排海扩散器开发 针对不同海洋水动力条件和海洋生态环境要求，需要开发一种高效率的排海扩散 器。主要技术指标要求：大规模浓海水经排海高效扩散器排放后所在海域海水水质指标 符合海洋功能区划的港口开发建设功能区域Ⅳ类水质标准要求。 三、研究步骤、方法及措施： 1.通过查找资料，分析资料确定选题范围及论文题目。 2.通过指导老师指导，结合调研和资料整理分析、撰写开题报告、外文翻译和文献 综述。 3.根据开题报告写作思路草拟论文提纲。 4.根据论文提纲进一步查找资料，撰写论文初稿。 5.根据论文初稿，收集的资料，修改成稿。 四、参考文献 [1]夏青.污水海洋处置工程设计理论与方法.北京：中国环境科学出版社，1996. [2]谭永文，谭斌，王琪.中国海水淡化工程进展.水处理技术，2007， （33）. [3]杨媚媚.含油污水排放扩散输运模型研究及其在南海油田开发过程中的应用.中国海 洋大学，2007. [4]刘维禄.污水扩散器非均匀排放的水力计算及海水入侵的研究.同济大学.2007. [5]Joseph H lee.Mutiport diffuser as line source of momenmm in shallow water.water Resources
Research.1980.16.
[6]Parr A D.Short thermal river diffusers.ProceedingБайду номын сангаас of the American Society of Civil Engineers Special Conference on Computer and Physical Modeling in Hydraulic Engineering.1980,10.
重工公司、以色列 IDE 公司、意大利 Fisia 公司等。截止到 2003 年 12 月，全球已有 130 多个国家应用海水淡化技术，海水淡化日产水量约 3.775×107m3。其中，80%用于饮用 水，解决了 1 亿多人的供水问题，即世界上 1/50 的人口靠海水淡化提供饮用水。 考虑到我国是海洋大国，海岸线长达 18000 公里，海水资源丰富。为此，我国政府 高度重视海水的利用，对沿海地区的城市和高耗水企业利用海水做出了明确要求，并发 展海水淡化技术。我国海水淡化技术经过科技攻关和工程示范，在反渗透法、蒸馏法等 主流海水淡化关键技术方面取得了重大突破。我国政府还把海水淡化列为 《当前国家 重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》《当前优先发展的高新技术产业化重点领域指 、 南》等，并组织国债资金支持海水淡化的科技攻关和示范项目，积极推动海水淡化行业 的发展。2008 年 8 月 29 日第十一届全国人民代表大会常务委员会第四次会议通过《中 华人民共和国循环经济促进法》 ，明确提出：国家鼓励和支持沿海地区进行海水淡化和 海水直接利用，节约淡水资源。为课题的研究提供了法律依据。 本人所研究的课题在海岛舟山，与大陆分隔，大中型海岛较多，且多为居民区，工 业及生活用水量较大，淡水消耗量大。多数岛上水资源非常贫乏，人均平均水资源量少， 且水资源时空分布不均，是一个资源型缺水严重的地区。随着舟山经济的发展，用水量 日益增大，淡水资源的缺乏已成为当前舟山市国民经济和社会发展的瓶颈。作为一种新 技术，海水淡化和海水利用：①可以开辟新的淡水水源；②可以通过海水替代节约淡水， 是十分适用于海岛环境的先进的造水和节水技术。 暑假本人已经在指导老师的带领下，实地走访六横岛台门，其建设项目海水淡化工 程日产淡化海水1.25万吨，主要为油库码头渔船供水、油库生产用水、生活用水和消防 冷却用水，并向周围制冰和渔业加工等企业供水。经淡化后的浓海水排放海域处于二岛 屿之间的狭长水道中，为保护海洋生态环境，要求设计一个高效率大规模浓海水排海扩 散器。基于这个原因，本人选此课题作为研究方向。
五、研究工作进度： 1.2010 年 11 月 25 日，接受指导教师下达的任务； 2.2010 年 12 月 27—2011 年 1 月 7 日，根据题目查找、收集资料，分析整理资料， 完成外文翻译、文献综述和开题报告； 3.2011 年 2 月 21 日—2011 年 2 月 28 日，调研、整理资料，撰写毕业论文（设计） 提纲； 4.2011 年 2 月 28 日—2011 年 3 月 23 日，根据提纲完成初稿； 5.2011 年 3 月 24 日—2011 年 4 月 16 日，修改初稿； 6.2011 年 4 月 17 日—2011 年 4 月 25 日，修改成稿，打印毕业论文（设计） ，上交 所有材料； 7.2011 年 5 月 3 日—2011 年 5 月 4 日 进行毕业论文（设计）答辩。 东海科技学院答辩时间 5 月 5-6 日 六、教研室评议意见：