Система очистки поверхностных сточных вод (варианты)



Система очистки поверхностных сточных вод (варианты)
Система очистки поверхностных сточных вод (варианты)
Система очистки поверхностных сточных вод (варианты)
Система очистки поверхностных сточных вод (варианты)

 


Владельцы патента RU 2603002:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" (ФГАОУ ВО "ЮУрГУ (НИУ)") (RU)

Группа изобретений относится к области очистки стоков. Предложена система очистки сточных вод (варианты). В одном варианте система содержит последовательно размещенные линейные ряды деревянистых растений-биоаккумуляторов, размещенные между ними ряды сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой из природных сорбентов. Вышеуказанные ряды изолированы от нижних слоев грунта экранирующим слоем глины с коэффициентом фильтрации Кф=0,005 м/сут. Модули выступают над поверхностью почвогрунта на высоту не менее 15 см. Конечный модуль соединен с противофильтрационной габионной конструкцией, которая включает водослив для выпуска стока на доочистку в водоём, в котором у основания конструкции высажены Харовые водоросли. Противофильтрационная габионная конструкция состоит из бутового камня с пропиткой из горячей песчано-битумной мастики. В другом варианте система дополнительно включает в первом междурядье сорбционно-фильтрующих модулей фильтр-нейтрализатор. Фильтр-нейтрализатор выполнен в виде габионной конструкции с сорбционной загрузкой из осадочных горных пород с коэффициентом фильтрации Кф=10-20 м/сут. Изобретения обеспечивают повышение качества очистки сточных вод, в том числе сильнокислотных, от тяжелых металлов. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к устройствам комплексной очистки сточных вод и может быть использовано для очистки поверхностных стоков дождевых и талых вод с загрязненных тяжелыми металлами территорий горно-перерабатывающих, металлургических предприятий.

Известна система биологической очистки сточных вод на откосах ущелья рек, в частности поверхностных загрязненных вод, сливающихся в горные реки, за счет чего повышается эффективность и интенсификация очистки воды. Устройство содержит каналы с растениями, ограниченные блоками и уложенные на габионной кладке. Дно канала представляет собой почвенный слой на фильтре из песчано-гравийного материала. Вода, протекая через каналы, фильтруется через слой, фильтр и габионную кладку. Каналы сообщены друг с другом через габионный веерообразный водослив. Габионная кладка работает как биофильтр. Изобретение позволяет сократить эксплуатационные, энергетические и капитальные затраты, а также повышает качество сливающихся в реку поверхностных вод (RU 1495314, C02F 3/32, опубл. 23.07.1989 г.).

Недостатком устройства является его сложность, повышенная трудоемкость по его обслуживанию.

Наиболее близкой к заявляемому является система отвода и очистки с автомобильных дорог, откосов, кюветов, застроенных территорий, промплощадок и др. стоков дождевых, талых и поливомоечных вод. Система содержит растения-биоаккумуляторы, террасы сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой, которые заполнены природным сорбентом. В системе днище, стенки и фильтровальные элементы всех сооружений системы выполнены из природных проницаемых материалов (патент РФ №2137884, E03F 1/00, опубл. 20.09.1999 г.).

Недостатком известной системы является сложность ее конструкции, что приводит к большим капитальным затратам. Также известная система отвода и очистки поверхностного стока не рассчитана на очистку сильнокислых стоков.

Задачей предложенного изобретения является повышение качества очистки сточных вод, в том числе сильнокислых, от тяжелых металлов за счет использования сорбционно-фильтрующих модулей, фильтра-нейтрализатора, деревянистых растений-биоаккумуляторов и Харовых водорослей.

Это достигается тем, что в системе очистки сточных вод по первому варианту, содержащей последовательно расположенные террасы сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой в виде природных сорбентов, расположенные параллельно водному объекту, в междурядье сорбционно-фильтрующих модулей, выполненных в виде габионных конструкций, размещены ряды деревянистых растений-биоаккумуляторов. Конечный сорбционно-фильтрующий модуль соединен с противофильтрационной габионной конструкцией из бутового камня с пропиткой из горячей песчано-битумной мастики, выполняющей функцию берегоукрепления, а у его основания в водоеме высажены Харовые водоросли. Для предотвращения фильтрации загрязненного стока нижние слои почвогрунтов изолированы экранирующим слоем глины с коэффициентом фильтрации Кф=0,005 м/сут.

По второму варианту система очистки сточных вод содержит последовательно расположенные террасы сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой из природных сорбентов, расположенные параллельно водному объекту. Последовательно размещенные линейные ряды деревянистых растений-биоаккумуляторов и размещенные между ними ряды сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой из природных сорбентов выполнены в виде габионных конструкций, выступающих над поверхностью почвогрунта на высоту не менее 15 см, при этом в первом междурядье сорбционно-фильтрующих модулей установлен фильтр-нейтрализатор, выполненный в виде габионной конструкции с сорбционной загрузкой из осадочных горных пород, состоящих преимущественно из кальцита. Конечный сорбционно-фильтрующий модуль соединен с противофильтрационной габионной конструкцией из бутового камня с пропиткой из горячей песчано-битумной мастики, выполняющей функцию берегоукрепления, а у ее основания в водоеме высажены Харовые водоросли. Ряды деревянистых растений-биоаккумуляторов, ряды сорбционно-фильтрующих модулей и фильтр-нейтрализатор изолированы от нижних слоев грунта экранирующим слоем глины.

Наличие деревянистых растений, нескольких рядов сорбционно-фильтрующих модулей с загрузкой в виде габионных конструкций с природными сорбентами и фильтра-нейтрализатора с загрузкой из осадочных горных пород, состоящих преимущественно из кальцита, и высаживание Харовых водорослей позволяют максимально повысить качество очистки как слабокислых, так и сильнокислых поверхностных сточных вод от тяжелых металлов. Деревянистые растения-биоаккумуляторы снижают скорость стока и выполняют вспомогательную функцию очистки стока путем фитосорбции.

Выполнение габионных конструкций выступающими над поверхностью почвогрунта на высоту не менее 15 см позволяет перевести поверхностный сток в фильтрационный.

Использование предлагаемой системы очистки поверхностного стока снижает капитальные затраты, уменьшает эксплуатационные расходы за счет упрощения конструкции системы очищения стоков при фильтрации через растения-биоаккумуляторы, габионные конструкции и нейтрализацию стоков через фильтр-нейтрализатор.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана схематически система очистки слабокислых или нейтральных поверхностных сточных вод от тяжелых металлов (вариант 1), на фиг. 2 показана схематически система очистки сильнокислых поверхностных сточных вод от тяжелых металлов (вариант 2).

Система (вариант 1) содержит последовательно расположенные от стока сорбционно-фильтрующие модули 1 с сорбционной загрузкой из природных сорбентов (глауконит, опока и т.д) или модифицированных сорбентов в виде композиций фитосорбентов и природных минералов (древесные опилки + глауконит и т.д.), между которыми высаживаются растения-биоаккумуляторы 2 (Siringa vulgaris L., Crataegus sanguinea Pall и т.п.); экранирующий слой 3 из глины с коэффициентом фильтрации Кф=0,005 м/сут, для предотвращения фильтрации загрязненного стока в нижние слои почвогрунтов; конечного сорбционно-фильтрующего модуля 4, встроенного в противофильтрационную габионную конструкцию 5 из бутового камня с пропиткой из горячей песчано-битумной мастики для доочистки стоков перед выпуском в водоем 6 через водослив 7. У основания габионной конструкции 5 предусмотрен посев Харовых водорослей 8 (Nitella flexilis и т.д.) для последующей доочистки в зимнее время года.

В варианте 2 для нейтрализации сильнокислых стоков предусматривается использование фильтра-нейтрализатора 9 из осадочных горных пород, состоящих преимущественно из кальцита, расположенного в первом междурядье сорбционно-фильтрующих модулей 1.

Система работает следующим образом.

Вариант 1. Загрязненный тяжелыми металлами поверхностный сток поступает на сорбционно-фильтрующий модуль 1, где часть стока после первой линии сорбционно-фильтрующих модулей переходит в фильтрационный сток, а часть стока продолжает перемещение по поверхности почвогрунта через растения-биоаккумуляторы 2 до его фильтрации в конечном сорбционно-фильтрующем модуле 4. Высота выступа модуля над поверхностью почвогрунта не менее 15 см с целью перевода поверхностного стока в фильтрационный. После фильтрации вода поступает в водослив 7, который встроен в противофильтрационную габионную конструкцию 5 из бутового камня с пропиткой из горячей песчано-битумной мастики, выполняющую функцию берегоукрепления. Для предотвращения фильтрации в глубокие слои грунта предусмотрен экранирующий слой из суглинков 3, высота слоя не более 500 мм. В водном объекте 6 у основания габионной конструкции 5 предусмотрен посев Харовых водорослей (Nitella flexilis и т.д.) 8 для последующей доочистки и очистки в зимнее время года.

Вариант 2. В случае присутствия сильнокислых стоков очистка производится согласно первому варианту, но для дополнительной нейтрализации стока предусмотрено использование фильтра-нейтрализатора 9, состоящего из осадочных горных пород (например, известняк и т.п.) с Кф=10-20 м/сут, заключенных в сетчатый коробчатый контейнер, оборудованного в первом междурядье модулей.

Проведенные натурные исследования свидетельствуют о высокой эффективности данных устройств. В таблице представлены результаты повышения эффективности очистки кислых сточных вод от тяжелых металлов до и после очистки по варианту 2.

После использования фильтрующий материал и опавшие листья растений утилизируются путем сжигания в пиролизных печах на промышленных предприятиях.

Предлагаемая система позволяет осуществить эффективную очистку стоков и повысить качество поверхностных вод путем снижения концентрации тяжелых металлов в стоке до предельно допустимых концентраций (ПДКрыб.хоз).

1. Система очистки сточных вод, содержащая растения-биоаккумуляторы, террасы сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой, расположенные параллельно водному объекту, отличающаяся тем, что система содержит последовательно размещенные линейные ряды деревянистых растений-биоаккумуляторов и размещенные между ними ряды сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой в виде природных сорбентов, выполненных в виде габионных конструкций, выступающих над поверхностью почвогрунта на высоту не менее 15 см, конечный сорбционно-фильтрующий модуль соединен с противофильтрационной габионной конструкцией, включающей водослив, обеспечивающий выпуск стоков для их доочистки, где конструкция состоит из бутового камня с пропиткой из горячей песчано-битумной мастики, выполняющего функцию берегоукрепления, а у ее основания в водоеме высажены Харовые водоросли, при этом ряды деревянистых растений-биоаккумуляторов и ряды сорбционно-фильтрующих модулей изолированы от нижних слоев грунта экранирующим слоем глины с коэффициентом фильтрации Кф=0,005 м/сут.

2. Система очистки сточных вод, содержащая растения-биоаккумуляторы, террасы сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой, расположенные параллельно водному объекту, отличающаяся тем, что система содержит последовательно размещенные линейные ряды деревянистых растений-биоаккумуляторов и размещенные между ними ряды сорбционно-фильтрующих модулей с сорбционной загрузкой в виде природных сорбентов, выполненных в виде габионных конструкций, выступающих над поверхностью почвогрунта на высоту не менее 15 см, при этом в первом междурядье сорбционно-фильтрующих модулей установлен фильтр-нейтрализатор, выполненный в виде габионной конструкции с сорбционной загрузкой из осадочных горных пород с коэффициентом фильтрации Кф=10-20 м/сут, состоящих преимущественно из кальцита и заключенных в сетчатый коробчатый контейнер, конечный сорбционно-фильтрующий модуль соединен с противофильтрационной габионной конструкцией, включающей водослив, обеспечивающий выпуск стоков для их доочистки, где конструкция состоит из бутового камня с пропиткой из горячей песчано-битумной мастики, выполняющего функцию берегоукрепления, а у ее основания в водоеме высажены Харовые водоросли, при этом ряды деревянистых растений-биоаккумуляторов, ряды сорбционно-фильтрующих модулей и фильтр-нейтрализатор изолированы от нижних слоев грунта экранирующим слоем глины с коэффициентом фильтрации Кф=0,005 м/сут.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу обработки сточной воды, которая образуется в коксовой промышленности. Способ обработки сточной воды от коксования включает пропускание сточной воды от коксования через последовательные стадии в таком порядке: коагуляция, удаление частиц и сильноосновная анионообменная смола стирольного типа.

Группа изобретений относится к области очистки поверхностных сточных вод. Предложены системы очистки сточных вод (варианты).

Изобретение относится к устройствам для ведения процессов механической, биологической и физико-химической очистки городских и близких к ним по составу промышленных сточных вод и переработки выделяемых осадков для подготовки их к обезвоживанию, обеззараживанию и последующей утилизации, и может быть использовано при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод путем их полного биологического окисления с последующей доочисткой и обеззараживанием очищенной воды в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормами и правилами и иными нормативными документами.

Изобретение относится к области очистки сточных вод. Предложен способ биологической очистки сточных вод с переработкой выделенных осадков.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для очистки концентрированных по органическим загрязнениям сточных вод, в том числе вод коксохимического производства.

Изобретение относится к области очистки природных вод, включая содержащие техногенные и антропогенные загрязнения, от минеральных и органических загрязнений для питьевых и технических целей.

Изобретение относится к биологической очистке бытовых и промышленных сточных вод и может быть использовано в индивидуальном, коммунальном хозяйствах и на промышленных предприятиях.

Изобретение относится к очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Способ очистки сточных вод включает усреднение потока воды и биологическую очистку с активным илом.

Изобретение относится к водоочистным устройствам и может быть использовано для очистки сточных вод предприятий молочных заводов и фабрик, мясоперерабатывающих и рыбоперерабатывающих заводов, птицефабрик, маслозаводов, нефтеперерабатывающих заводов, предприятий по производству алкогольных и безалкогольных напитков, городских сточных вод.

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к обезвреживанию хозяйственно-бытовых сточных вод. Сточную воду, пропущенную через первичный отстойник, аэротенки, вторичный отстойник, очищают нанокластерами оксигидрата железа (III) от тяжелых металлов в течение 60 минут в контактном резервуаре с FeS фракцией 3 мм, массой 55536,8 г с подкислением воды технической серной кислотой в количестве 0,1 л/с, после чего ее подают в горизонтальный отстойник с электродной системой, установленной по всему его объему и состоящей из 7 плоских углеграфитовых пластин длиной 30 м, толщиной 2-3 мм с расстоянием между пластинами 5 см и медных шин между пластинами, где выдерживают в течение пяти часов, воздействуя нанотоками 25 нА.

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для утилизации отходов на животноводческих комплексах. Способ утилизации отходов предусматривает смешивание твердых отходов с водой в определенной пропорции в зависимости от вида отходов.

Изобретение относится к биотехнологии. Штамм одноклеточной зеленой водоросли Chlorella kessleri ARW депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов под регистрационным номером ВКПМ Al-11 и может быть использован для предотвращения «цветения» водоемов синезелеными водорослями.

Группа изобретений относится к области очистки поверхностных сточных вод. Предложены системы очистки сточных вод (варианты).

Изобретение относится к области очистки сточных вод. Предложен способ биологической очистки сточных вод с переработкой выделенных осадков.

Группа изобретений относится к области биологической очистки сточных вод. Предложено биоплато для очистки сточных вод, способ монтажа биоплато и способ обслуживания биоплато.

Устройство для биологической очистки сточных карьерных вод представляет собой биоплато, содержащее соединенные между собой каркасы с биологической загрузкой. Каждый каркас состоит из основания, выполненного из пластиковых труб с поплавками, и установленной на него пластмассовой решетки с ячейками, сверху на которую уложена биологическая загрузка.
Изобретение относится к области очистки водной поверхности. Предложен способ очистки водной поверхности от нефтяных загрязнений при небольших разливах нефти, а также при очистке водных акваторий от углеводородных пленок.
Изобретение относится к области биотехнологии. Предложен биогибридный композиционный материал для сорбции и деградации нефти и нефтепродуктов.

Способ биологической доочистки сточных вод относится к области охраны окружающей среды, предназначен для очистки городских сточных вод от солей азота и фосфора и может быть использован на станциях по очистке хозяйственно-бытовых стоков, а также на станциях по подготовке воды для технологических и хозяйственно-бытовых нужд. В способе сточные воды направляют в систему доочистки сточных вод, что предусматривает культивирование водоросли Spirulina platensis в бассейнах.

Изобретение относится к устройствам очистки поверхностного стока и может быть использовано для очистки ливневых и талых вод с территорий городов и промышленных предприятий от взвешенных веществ, нефтепродуктов, органических веществ и ионов тяжелых металлов.

Изобретение относится к переработке бесподстилочного навоза с содержанием твердой фазы 6-10% в газообразный энергоноситель - биогаз с энергосодержанием не менее 20 МДж/м3, обеззараженные стабилизированные продукты - жидкий обогащенный азотом сток - эффлюент с содержанием аммиачного азота не менее 500 мг/л, и твердую фракцию с повышенным содержанием гумусообразующих веществ (лигнина, гемицеллюлозы), азота и фосфора - биошлама.
Наверх