Система водоотведения с регулируемым притоком на канализационную насосную станцию
WATER DISCHARGE SYSTEM WITH CONTROLLED INFLOW TO A SEWERAGE PUMPING STATION

Изобретение относится к области систем водоотведения и может быть использовано для повышения их эффективности и экологической безопасности.
Известна система водоотведения, включающая в себя регулирующие резервуары, к которым весь расход дождевых вод подводится по трубе большого диаметра с одновременным отводом (опорожнением) части расхода по трубе малого диаметра (см. Алексеев М.И., Курганов A.M. Организация отведения поверхностного (дождевого или талого) стока с урбанизированных территорий: Учебное пособие. - М.: Изд-во АСВ; СПб.: СПбГАСУ. - 2000. -352 с., рис. 7.6а, 7.13).
Для известной системы характерны высокие капитальные затраты, поскольку в качестве регулирующей емкости в ней применяется отдельно построенное сооружение, а не используется свободное пространство трубопроводов и колодцев.
Наиболее близким аналогом (прототипом) к заявляемому изобретению является регулируемая система водоотведения (см. патент RU №2655931, E03F 1/00. Регулируемая система водоотведения / B.C. Игнатчик, С.Ю. Игнатчик и др. Приоритет от 03.04.2017 г.), включающая: блок транспортировки сточных вод, содержащий, по меньшей мере, коллектор. При этом система дополнительно снабжена сетями водоотведения, соединенными с коллектором, переливным трубопроводом, соединенным с сетями водоотведения и устройством аварийного перелива, содержащим, по меньшей мере, корпус, прикрепленную к верхней части корпуса проушину, поворотную захлопку, жестко соединенную с косынкой, которая связана с проушиной с возможностью выполнения вращения, барьерный груз с переменной массой, присоединенный к косынке или захлопке, обеспечивающий закрытие захлопки при уровне воды ниже минимального значения поверхности земли над коллектором и сетями водоотведения.
Для указанной системы характерен недостаток - низкие показатели экологической безопасности, поскольку:
1. Сброс сточных вод через устройство аварийного перелива, как правило, осуществляется в окружающую среду, какой-либо очистки.
2. При неравномерном притоке сточных вод на канализационные очистные сооружения происходит снижение качества очистки сточных вод.
Задачей настоящего изобретения является повышение показателей экологической безопасности.
Поставленная задача решается тем, что в известной системе, включающей блок транспортировки сточных вод, содержащий коллектор, сеть водоотведения, переливной трубопровод,
в соответствии с настоящим изобретением
переливной трубопровод выполнен в виде участка сети,
а система дополнительно снабжена,
регулирующим трубопроводом,
компенсационным трубопроводом,
механической решеткой с механизмом очистки механической решетки,
электроприводом механизма очистки механической решетки,
как минимум, двумя датчиками уровня,
входным и выходным колодцами,
блоком управления механизмом очистки механической решетки,
приемным резервуаром насосной станции канализационных очистных сооружений,
при этом,
к
сеть водоотведения и/или коллектор соединены во входном колодце с компенсационным трубопроводом диаметром D,
p
к
p
компенсационный трубопровод соединен с регулирующим трубопроводом диаметром D в выходном колодце, D≥D,
выходной колодец и приемный резервуар насосной станции канализационных очистных сооружений соединены регулирующим и переливным трубопроводом, при этом лоток переливного трубопровода расположен выше шелыги регулирующего трубопровода,
механическая решетка с механизмом очистки, расположена в выходном колодце,
датчики уровня расположены в выходном колодце, до и после механической решетки,
выходы датчиков уровня соединены со входом блока управления механизмом очистки механической решетки,
выход блока управления механизмом очистки механической решетки соединен с электроприводом механизма очистки механической решетки. Отличительными признаками заявляемой системы являются:
1. Выполнение переливного трубопровода в виде участка сети.
2. Дополнительное снабжение системы регулирующим трубопроводом.
3. Дополнительное снабжение системы компенсационным трубопроводом.
4. Дополнительное снабжение системы механической решеткой с механизмом очистки механической решетки.
5. Дополнительное снабжение системы электроприводом механизма очистки механической решетки.
6. Дополнительное снабжение системы как минимум, двумя датчиками уровня.
7. Дополнительное снабжение системы входным и выходным колодцами.
8. Дополнительное снабжение системы блоком управления механизмом очистки механической решетки.
9. Дополнительное снабжение системы, приемным резервуаром насосной станции канализационных очистных сооружений.
к
10. Соединение сети водоотведения с компенсационным трубопроводом, диаметром D, во входном колодце.
p
11. Соединение компенсационного трубопровода с регулирующим трубопроводом, диаметром D, в выходном колодце.
12. Соединение выходного колодца и приемного резервуара насосной станции канализационных очистных сооружений регулирующим трубопроводом.
13. Соединение выходного колодца и приемного резервуара насосной станции канализационных очистных сооружений переливным трубопроводом.
14. Расположение механической решетки с механизмом очистки в выходном колодце.
15. Расположение датчиков уровня в выходном колодце, до и после механической решетки с электроприводом.
16. Соединение выходов датчиков уровня со входом блока управления механизмом очистки механической решетки.
17. Соединение выхода блока управления механизмом очистки механической решетки с электроприводом механизма очистки механической решетки.
18. Расположение лотка переливного трубопровода выше шелыги регулирующего трубопровода.
По сведениям, имеющимся у авторов, отличительные признаки №1, 4, 5, 6, 7, 9 известны, а остальные - нет. Совместное их применение позволит повысить показатели экологической безопасности, поскольку:
- система не имеет сброса сточных вод в окружающую среду. Это стало возможным благодаря совместному применению отличительных признаков №1, 3, 6, 10-11, 13.
- повысить качество очистки сточных вод, за счет снижения неравномерности поступления сточных вод на канализационные очистные сооружения. Это стало возможным благодаря совместному применению отличительных признаков №2-12, 14-18.
Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 представлен пример системы водоотведения.
На фиг. 2 профиль компенсационного и регулирующего трубопровода.
Общая схема предлагаемой системы включает в себя (см. фиг. 1, 2): включающая: блок 1 транспортировки сточных вод, содержащий коллектор 2, сеть 3 водоотведения, переливной трубопровод 4 выполненный в виде участка сети,
к
компенсационный трубопровод 5 соединенный с сетью 3 водоотведения и/или коллектором 2 входным колодцем 6, причем диаметр D компенсационного трубопровода 6 и его длина подбираются исходя из необходимости регулирующей емкости блока 1 транспортировки сточных вод,
предпочтительная форма сечения компенсационного трубопровода 5 - банкетная или овоидальная,
p
p
к
p
регулирующий трубопровод 7 имеющий диаметр D и соединенный с компенсационным трубопроводом 5 выходным колодцем 8, причем диаметр D подбирается исходя из среднечасового расхода сточных поступающих из сети, расчетного расхода насосной станции канализационных очистных сооружений и неравномерности поступления сточных вод в блок 1 транспортировки сточных вод и условия D≥D,
приемный резервуар 9 насосной станции канализационных очистных сооружений соединенный с выходным колодцем 8 регулирующим трубопроводом 7 и переливным трубопроводом 4, при этом лоток переливного трубопровода 4 расположен выше шелыги регулирующего трубопровода 7,
механическую решетку 10 снабженную механизмом 11 очистки с электроприводом 12, датчик 13 уровня и датчик 14 уровня расположенные в выходном колодце 8,
выходы датчиков 13, 14 уровня соединены с входом блока 15 управления механизмом 11 очистки механической решетки, при этом датчик 13 уровня расположен до, а датчик 14 уровня, после механической решетки 10.
Выход блока 15 управления механизмом 11 очистки решетки 10 соединен с электроприводом 12 механизма очистки механической решетки.
Система водоотведения с регулируемым притоком на канализационную насосную станцию работает следующим образом.
Сточные воды из сети 3 водоотведения и/или коллектора 2 поступают во входной колодец 6. Из входного колодца 6 сточные воды поступают в компенсационный трубопровод 5 и из него в выходной колодец 8. В выходном колодце 8 сточные воды проходят через механическую решетку 10, при этом степень загрязнения механической решетки 10 оценивается по разнице уровней воды до и после решетки, определяемой датчиками уровня 13 и 14.
Значения уровней воды, определяемые датчиками уровня 13 и 14 передаются ко входу блока 15 управления механизмом 11 очистки решетки 10. При превышении предельного значения разницы уровня воды перед решеткой и после нее, из блока 15 управления механизмом 11 очистки решетки 10 передается сигнал на включение электропривода 12, приводящего в действие снабженную механизмом 11 очистки решетки 10.
После механической решетки 10 сточные воды попадают в регулирующий трубопровод 7 и далее в приемный резервуар 9 насосной станции канализационных очистных сооружений.
В режимах притока сточных вод не превышающих средний расход сточных вод, Система водоотведения с регулируемым притоком на канализационную насосную станцию работает в обычном безнапорном режиме.
В периоды притока сточных вод превышающих средние значения расхода сточных вод регулирующий трубопровод 7 пропускает сточные со средним расходом. Превышение притока сточных вод над пропускной способностью регулирующего трубопровода 7 накапливается в компенсационном трубопроводе 5, входном 6 и выходном 8 колодцах.
Далее при снижении притока сточных вод из сети 3 водоотведения, т.е. приток становится меньше пропускной способности регулирующего трубопровода 7, происходит опорожнение компенсационного трубопровода 5, входного 6 и выходного 8 колодцев. В результате резкие колебаниям расходов, поступающих на канализационные очистные сооружения, не произойдут.
В случае сверхрасчетных режимов притока сточных вод, значительно превышающих проектные, при заполнении свободных емкостей компенсационного трубопровода 5, входного 6 и выходного 8 колодцев уровень сточных вод повышается до уровня переливного трубопровода 4 по которому сточные воды поступают в приемный резервуар 9 насосной станции канализационных очистных сооружений. В результате не произойдет выхода сточных вод на поверхность.
Таким образом, для предлагаемой Системы водоотведения с регулируемым притоком на канализационную насосную станцию характерна промышленная применимость.
Применение данной Системы водоотведения с регулируемым притоком на канализационную насосную станцию позволит получить технический эффект, заключающийся в повышении показатели экологической безопасности за счет снижения неравномерности поступления сточных вод на канализационные очистные сооружения и защиты системы водоотведения от сброса сточных вод в окружающую среду.