Канал для защиты от эвтрофикации природного водоема сточными водами

Канал для защиты от эвтрофикации природного водоема сточными водами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

. Союз Советских

Социапистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявлено 27,06. 80 (21) 2946661/29-26 с присоединением заявки N (23) Приоритет— (5 I ) М. Кл.

С 02 F 3/32

5Ьоударстванный коинтет

СССР ао делан нзооретений н открытнй

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 25 01 82 (53) УДК628.356 (088. 8) (72) Авторь изобретения

Н.A. Луценко, В. С. Кулик, Г.Д. Бердышев и Я.И;--Резник»

j

--J

Киевский ордена Ленина государственны@ университет им, Т. Г. Шевченко 1 (7!) Заявитель (54) КАНАЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЭВТРОФИКАЦК1 ПРИРОДНОГО

ВОДОЕИА СТОЧНЫ1И BÎÄËÈÈ

Изобретение относится к очистке и обработке сточных вод, устройствам и аппаратам для очистки воды и может быть использовано в сооружениях биологической очистки сточных вод для защиты от эвтрофикации природных водоемов сточными водами, Известно устройство для очистки и отвода сточных вод в водоем, содержащее канал с секциями водной растительности в виде надводных и подводных участков (1).

Однако такое устройство не производит очистку воды от сЛожных органических соединений.

Известен также канал с секциями биологического окисления с оптически прозрачной фильтрующей загрузкой н с секциями водной растительности с расположенными на.опорных рамах пер20 форированиыми поддонами для культивирования водной растительности, а также вертикальные отстойники, каждый иэ которых расположен перед секцией водной растительности и выполнен сообщенным с выход=ъ м концом секции биологического окисленгля, а между секциями водной р; ст.лтельностгл и секциями биологического окисления установлены дырч атые пер ег ородки 2 ).

Поскольку в известном устройстве практически отсутствует система аэрации воды, то по этой причине занижены процессы аэробного окисления сложных органических веществ, так как в нем плохо развивается аэробная микрофлора из-за недостаточного содержания в очищаемой воде растворенного кислорода, поступающего в данном случае вследствие жизнедеятельности фотосинтезирующих микроорганизмов, Кроме того, в известном устройстве не в достаточной мере происходит газообмен очищаемой воды с воздушной средой, поэтому из очищаемой воды не удаляются газообразные и легколетучие вещества, например углекисльЖ газ, аммиак и органолептические легколетучие вещества.

899498

Цель изобретения — поьышение сте— пени очистки воды от загрязнений путем интенсификации аэробных процес— сов биологического окисления загрязнений.

Поставленная пель достигается тем, что в канале для защиты от эвтрофикации природного водое.1а сточ1гыми 1зода-: ми каждая из секций биолог.ического окисления выполнена гз виде пленочного биологического окислителя очищаемой перегородками с направле1пгымг1 вверх вершинами и с образоваписм канала 20 между буртами, основ àгпгем и отверстиями центрального стока воды, тарель— богатые пер ег ародки укр еплены на опорной. ря11е iipH- - 1 1зерх яя паг!рагглепной Вверх Вершиной тарельчатая пере- 25 городка, являгощаяся вершиной пленочкогo биологическо-о окислителя, снабже.-1,1 1Т;зие .,Iii01., к li,,е-,)01: О;гг11цаемоц —;о;ты. а Н.г..:.НЯ;.. гаРСЛЬЧ;ГГСЯ ПЕРЕг ОРСДКа С буртами, ягзляющая ся основанием пленочногÎ бг.ологичес-<ого окислителя, счетах е га:т1мз:.1В о 11 0 ез ерв . ач011 o -1игга30

Е „гой ВОД11 11Ц1 Ь 1-0 j OPО; 0 ВЫ110ЗП1ЕНО

co 06UIc1III l)L - п О с р еде т в О: 1 11а сО се и Од ачи

ВОДЫ С П011емнО i к амер 011 OH..1111аеМОй ВО

35 ды верхней таркгьчатой перегородки, кроме того, один конец каждого из nep(,ioplr 0111-111гых поддонов для к:.-льтив11р0

Ва1111, HoiiHO;.1 Оает 1 —,СЛ1,HOCH Ва< ПОЛО— жен 110 д -IIEirp секцHH водной p Icrriòcëü1 ности„а второй егo конец шарнирно укреплен на опорной раме секции водной растительности, каждая из секций водной растительности на выходном конце снабжена приямком, образован1гым дыр45 чатой и сплошной перегородками, Elo следний из которых выполнен сообщенным с днищем приемного резервуара очищаемой воды пленочного биологического окислителя, который, в свого очередь, посредством водостоиной воронки., vcic—

50 положенной на высоте рабочего уровня воды и канала, выполнен сообщенным с вертикальным отстойником.

На фиг. 1 изображен предлагаемый

1 — 55 канал, в пла не; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; па фиг, 3 — гглено.-гн1й биологический окислитель загрязнений воды из оптически прозрачных тарельнатых перегородок, образующих верти1 кальну1о колонну, на опорной раме которой pacrloiloz

Посредством сплошных перегородок 3 и 4 канал разделен на вертикальные отстойники 8, сплошных перегородок 4 и 7 — на секции 9 водной растительности и сплошных перегородок 7 и 3 он разделен на секции биологического окисления или в данном случае на пленоч нь1е биологические окислители 10 загрязнений сточных вод.

Началом канала для защиты от эвтрофикации природного водоема сточны-, .:и водамгг является пленочный биологический окислитель загрязнений сточных вод, а заканчивается он фрагментом секции водной растительности.

Предлагаемый канал должен состоять i lIiHl ió1r Н3 пленочно o биологического окислителя 10., вертикального отст:. гика 8у секции 9 водной растительНО.. гг, СЕКДИИ бИОЛОГИЧЕСКОГО ОКИСЛЕ11и11 H Вер VII KB Ihriol О ОТСTOHIIHKB 8 ПО указанной компоновке отдельных секций длина такого канала может быть неограниченной„. в основном она зависит от расстояния I råÿäó источником сточных вод (биологических очистггых соорул<е1111й)1 и природного водоема.

На входном конце секции 9 водной растительности для равномерного рас— пределения воды в поперечном сечении установлена дырчатая перегородка 5.

Для равномерного выхода очищаемой воды из секции 8 и подачи очищаемой воды из этой секции совместно со взвешенными веществами выходной конец секции 9 снабжен дырчатой перегородкой 6, которая совместно со сплошной перегородкой 7 образует приямок 11.

Каждый из пленочных биологических окислителей 10 загрязнений сточных вод состоит из оптически прозрачных тарельчатых перегородок !2, имеющих форму усеченной пирамиды с направленной вниз вершиной, заканчивающейся центральным стоком 13 воды, а основания тарельчатых перегородок 12 снабжены буртами 14, посредством которых

5 8994 тарельчатые перегородки 2 закрепленьг на опорной раме 15.

Между тарельчатыми перегородками 12 располо>кены другие тарельчатые перегородки 16, выполненные в виде пирамиды и расположенные вершиной вверх с образованием канала между бур а— ми 14, основанием тарельчатых перегородок 12 и отверстием 13 центрального стока воды, т.е. тарельчатые перего- 10 родки 16 расположены в тарельчатых перегородках 12 посредством опор 17, образуя таким образом указанные каналы.

Вершиной пленочного биологического 15 окислителя загрязнений сточных вод 10 является тарельчатая перегородка 16, на вершине которой расположена приемная камера 18 очищаемых сточных вод, а его основанием является тарельча- р0 тая перегородка !2 с буртами 14, имеющая приемный резервуар 19 .очищаемой воды.

Придонная часть резервуара 19 сообщена посредством трубопровода с 25 вентилем 20 и насосом 21 подачи воды.

На высоте рабочего уровня воды в канале в. центре резервуара 19 расположена водосточная воронка 22, сообщенная посредством трубопровода с ворон в З0 кой 23 с вертикальным отстойником 8.

Вертикальные отстойники 8 имеют водосливные желоба 24, сообщенные посредством продольных водосливных окон 25 перегородок 4 с секциями 9 водной рас тительности.

В секциях водной растительности расположены под наклоном перфорированные поддоны 26 для культивирования водной растительности, причем одна из 40 сторон поддона 26 расположена на днище 2 секции 9, а вторая — шарнирно укреплена на опорной раме 27 секции 9.

Предпочтительгый угол наклона подцоо нов 26 до 45 а5

Посредством фотосинтезирующих и гетеротрофпых организмов биологической пленкч биологического окислителя 10 и при интенсивногл насыщении воды кислород<.M происходит активное и стабильное аэробное окисление органических загрязнений очищаемой воды.

При заполнении резервуара 19 вода через водосливную воронку 22 по трубопроводу самотеком поступает в аналогичную воронку 23. иэ которой поступает в отстойник 8 и заполняет

его и через водосливный желоб 24, и водосливное окно 25 поступает в секции 9 водной растительности и заполняет их.

В отстойнике 8 вода подвергается процессу осветления общеизвестным способом, а по мере накопления в нем

Вертикальные отстойники 8 снабжены патрубками с вентилями 28 для сброса шлака и осадка.

Канал сообщен с водоисточником посредством трубопровода с вентилем 29, подключенного к насосу 21.

Канал для защиты от эвтрофикации природного водоема сточчыми водами работает следующим образом.

Открывают вентикаль 29 и. по трубопроводу насосом 21 подают воду после сооружений биологической очистки в камеру 18. После заполнения камеры 18 вода самотеком переливается через ее кромки и равномерным потоком стекает в виде тонкой пленки по наклонным стенкам тарельчатой перегородки 16 и стекает с краев на основание тарельчатой перегородки 12 и проходя через зазор стекает вниз к центральному стоку 13. В этом случае бурты 14 предотвращают перелив воды в пленочный биологический окислитель 10. Из центральноно го стока (отверстия ) I 3 вода попадает на вершину следующей тарельчатой перегородки 16 и в виде пленки стекает вниз по наклонной ее поверхности, проходя таким образом по наклонным поверхностям всех тарельчатых перегородок 12 и 16 и в конечном итоге собирается в резервуар 19, из которого через открытьп вентиль 20 по трубопроводу посредством насоса 21 поступает обратно в камеру 18. Таким образом, осуществляется непрерывная циркуляция очищаемой водьг. В этом случае происходит интенсивный газообмен водной среды с воздушной, вынос газообразных и легколетучих веществ и осуществляется интенсивное насыщение кислородом воздуха очищаемой воды.

Поскольку тарельчатые перегородки выолнены из оптически прозрачного матЕриала, например из стекла или оргстекла, и имеют между собой щели и зазоры

t то под воздействием солнечного света через трех- четырехнедельный период на омываемых водой поверхностях развивается биологическая пленка из фотосинтезирующих (водорослей) и гетеротрофных организмов.

899498 шлака и осадка осуществляют его уда— ление через открытый вентиль 28.

Расход воды в канале регулируют . вентилем 29 и производительностью насоса 21, а скорость циркуляции воды 5 в пленочном окислителе )О регулируют вентилями 20 и насосом 21, Следует отметить, что, даже при полном спуске воды из канала, в пленочном окислителе 10, непосредствен- 10 но в резервуаре 19 и приемной каме ре 18 всегда будет находиться очищаемая вода, и для предотвращения гибели биологической пленки насосы 21 должны работать постоянно, осуществляя таким 15

- образом циркуляцию воды для поддержания жизнедеятельности биологической пленки (выпуск воды из резервуара 19 происходит через воронку 22, обеспечивающую поддержание высоты уровня 20 воды в канале).

Вода, прошедшая через целевые ок на 25, заполняет секцию водной растительности 9 и выходит через приямок 11 по трубопроводу в резервуар 19 следу- 5 ющего пленочного биологического окислителя 10, из которого самотеком лов ступает в вертикальный отстойьжк 8 и секцию водной растительности 9 описанным способом, проходя таким обра— зом самотеком все коммуникации предлагаемого канала.

Перед заполнением канала водой в перфорированные поддоны 26 сажают водные растения и общеизвестным способом З5 укрепляют их корневища. Поскольку перфорированные поддоны 26 расположены секциях 9 наклонно в виде склона, то в этом случае представлена возможность одновременного культивирования водных 4Î растений разных экологических групп, помещая погруженные в воду растения на наибольшую глубину секции 9 и ук— репляя их в перфорированном поддоне 26, далее высаживают полупогружен- д5 ные в виду растения в поддоне 26 в среднем его участке и, наконец, высаживают надводные растения, укрепляя их корневища на прилегаюц1ем участке поддонов 26 к опорным рамам 27, обес- 5О печивая таким образом погружение в воду одних только корневищ.

Расположение перфорированных под— донов 26 описанным способом в секциях

55 водной растительности 9 необходимо для обеспечения возможности одновременного культивирования водных растений разных экологических групп на одной обслуживаемой плоцадке (перфорированном поддоне 26), а также обеспечения удобства эксплуатации секций водной растительности 9.

Таким образом, расположение перфорированных поддонов 26 в секции 9 наклонно обеспечивает возможность высаживать одновременно водные растения разных экологических групп на заданную глубину воды секции 9, что создает возможность обеспечить оптимальные условия жизнедеятельности водным растениям разных экологических групп, а закрепление перфорированных поддонов 26 на опорных рамах 27 шарнирно обеспечивает удобство эксплуатации секций 9: приподнимая за упирающийся в днище 2 конец поддона 26 вверх (обеспечивая таким образом его подвижность вокруг оси вращения на опорной раме 27), располагают горизонтально перфорированный поддон 26 и удаляют избыток биомассы водных растений, не разрушая их корневищ с последующим размещением поддона 26 в исходное место.

Очевидно, что в секции 9 водной растительности очищаемая водя проходит через дырчатую перегородку 5, перфорированные поддоны 26 с воДной

pacч,òåëüíoñòüþ и дырчатую перегородку b и затем из приямка ll самотеком поступает в последующую секцию — пленочный биологический окислитель 10 загрязнений сточных вод, из которого далее поступает в вертикальный отстойник 8, после чего (в зависимости от компоновки канала) отводится в природный водоем, либо подается на последующий аналогичный блок канала.

Предлагаемый канал для защиты от эвтрофикации природноro водоема сточ— ными водами прост по конструкции и надежен в эксплуатации. Он обеспечивает глубокую и полную биологическую очистку сточных вод, прошедших предварительную очистку на биологических очистных сооружениях, и отвод очищенной воды в природный водоем.

В процессе отвода очищаемой воды в природный водоем в предлагаемом канале происходит интенсивное аэробное биологическое окисление токсичных сложных органических соединений до более простьх, способных усваиваться живыми организмами биологической пленки и водными растениями. Кроме того, в предлагаемом канале обеспечивается

899498

10 полная ассимиляция избытка биогенных веществ и микроэлементов очищаемой воды посредством фотосинтезирующих и тегеротрофных организмов и высшей водной растительности, что и предот- 5 вращает эвтрофикацию природного водоема, а также сохраняет экологическое равновесие в природном водоеме при поступлении в него очищенной воды.

Следует отметить, что очищенная вода в природный водоем поступает с оптимальным газовым режимом и с улучшенными органолептическими показателями. формула изобретения

1. Канал для защиты от эвтрофикации природного водоема сточными вода- 20 ми, содержащий секции биологического окисления с оптически прозрачной фильтрующей загрузкой, секции водной растительности с перфорированными поддонами, снабженными опорными рамами, и вертикальные отстойники, расположенные перед секциями водной растительности и сообщенные с секциями биологического окисления, и установленные между последними и секциями водной ЭО растительности поперечные перегородки с отверстиями, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения степени очистки воды путем интенсификации аэробных процессов биологичесКого окисления загрязнений, секция биологического окисления выполнена в виде вертикальной колонны с расположенными в ее верхней части приемной камерой и в нижней ее части — сборным резервуаром, и насосом с трубопроводами, сообщающими резервуар и камеру, а в секции водной растительности перфорированные поддоны расположены одной стороной на днище секции, а другой— на опорной раме и снабжены шарнирами, а также расположенным в конце секции приямком, сообщенным со сбор .ным резервуаром колонны.

2. Канал по п. t, о т л и ч а ю— шийся тем, что оптически прозрачная фильтрующая загрузка колонн секций биологического окисления выполнена из расположенных друг над

1 другом тарельчатых перегородок— сплошных, обращенных вершиной вверх, и с буртиками по периферии и центральным отверстием, обращенных вершиной вниз.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2675567/29-26, кл. С 02 С 1/02, 20.10.78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 1. - 2787682/29-26, кл. С 02 С I/02, 25.06.79.