Конструкция поддерживающего слоя дренажно-распределительной системы фильтровальных сооружений

Конструкция относится к области очистки природных и сточных вод и может применяться в скорых фильтрах и контактных осветлителях очистных сооружений.
Известно дренажно-распределительное устройство, содержащее фильтрующие слои зернистого материала с поддерживающими слоями гравия, под которыми размещена дренажная система для сбора отфильтрованной и равномерного распределения промывной воды (Л.А. Кульский, П.П. Строкач, Технология очистки природных вод. – Киев: головное издательство издательского объединения «Вища школа», 1985.).
Недостатком устройства является перемешивание слоев — смещение гравия поддерживающего слоя в слой загрузки и проникновение фильтрующего материала в поддерживающий слой, возникающее под действием гидродинамических сил, действующих на частицы при обратной промывке скорых фильтров или контактных осветлителей. Перемешивание слоев приводит к нарушению равномерности распределения интенсивности движения воды по площади фильтровального сооружения, а также к попаданию материала фильтрующего слоя в трубы распределительной системы вплоть до их полного засорения.
Указанное дренажно-распределительное устройство является ближайшим аналогом полезной модели.
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является создание поддерживающего слоя дренажно-распределительного устройства, исключающего риски перемешивания слоев загрузки скорых фильтров и контактных осветлителей при  их обратной промывке.
Технический результат: исключение рисков перемешивания слоев загрузки скорых фильтров и контактных осветлителей при их обратной промывке в результате обеспечения стабильности распределения интенсивности движения воды по площади фильтровального сооружения, как в режиме фильтрации, так и при промывке.
Для достижения технического результата в поддерживающем слое дренажно-распределительной системы фильтровальных сооружений согласно полезной модели верхняя часть поддерживающего слоя выполнена в виде отдельных заполненных гравием габионов, изготовленных из коррозионностойкой проволочной сетки с полимерным покрытием, длинные стороны которых скреплены между собой отдельными затяжками из той же сетки, а отдельные габионы скреплены между собой.
Также для достижения технического результата проволочная сетка выполнена из стали.
Исполнение верхней части поддерживающего слоя в виде наполненных гравием и скрепленных между собой  габионов образует «водопроницаемую плиту», на которую уложен слой фильтрующей загрузки. Проволочная сетка ограничивает взаимное перемещение зерен гравия внутри габиона, а скрепленные габионы препятствуют перемещению нижележащих зерен гравия поддерживающего слоя в пространство загрузки. Конструкция обеспечивает постоянство положения зерен гравия в пространстве поддерживающего слоя при неравномерном по площади сооружения распределении гидродинамических сил восходящего потока воды, возникающего при обратной промывке. В результате фиксации зерен гравия в пространстве поддерживающего слоя обеспечивается постоянство и условное равенство гидравлического сопротивления всего дренажно-распределительного слоя. Таким образом, исключаются риски перемешивания поддерживающих слоев и слоев загрузки скорых фильтров и контактных осветлителей. Это повышает равномерность распределения воды по площади фильтровального сооружения в режиме обратной промывки и фильтрации снизу вверх, а также равномерность отвода воды из сооружения в режиме фильтрации сверху-вниз. Исключение рисков перемешивания поддерживающих слоев и слоев загрузки позволяет повысить эффективность извлечения загрязнений.
Сущность технического решения поясняется фигурами:
фиг. 1 - поддерживающий слой дренажно-распределительной системы фильтровальных сооружений, продольный разрез,
фиг. 2 - поддерживающий слой дренажно-распределительной системы фильтровальных сооружений, вид спереди, поперечный разрез,
фиг. 3 - поддерживающий слой дренажно-распределительной системы фильтровальных сооружений, разрез, план раскладки габионов,
где 1-поддерживающий слой из гравия, 2-габионы с гравием, 3-фильтрующий слой, 4-затяжка габионов из сетки, 5-скобы для скрепления габионов между собой.
Верхняя часть поддерживающего слоя из гравия 1 выполняется в виде отдельных прямоугольных габионов 2 таким образом, что габионы 2 заполнены гравием. В качестве примера были выполнены габионы 2,  имеющие ширину 1-1,5 м, ограниченную расчетную высоту 170-250 мм, и длину, равную ширине скорого фильтра или контактного осветлителя. Габионы 2 изготовлены из коррозионностойкой проволочной сетки с полимерным покрытием с ячейкой не более размера применяемой фракции гравия. В примере выполнения проволока, из которой изготовлена сетка, имеет диаметр 2,5-3 мм. Проволочная сетка может быть выполнена из стали. Длинные стороны габионов 2 скреплены между собой отдельными затяжками 4 из той же сетки. Отдельные габионы 2 скреплены между собой. Такая конструкция создает «водопроницаемую плиту», на которую укладываются вышележащие слои загрузки скорых фильтров и контактных осветлителей.
Устройство работает следующим образом.
Через поддерживающий слой дренажно-распределительной системы фильтровальных сооружений пропускается очищаемая и промывная вода. Исполнение верхней части поддерживающего слоя в виде наполненных гравием и скрепленных между собой габионов образует «водопроницаемую плиту», на которую уложен слой фильтрующей загрузки. Проволочная сетка ограничивает взаимное перемещение зерен гравия внутри габиона, а скрепленные габионы препятствуют перемещению нижележащих зерен гравия поддерживающего слоя в пространство загрузки. Конструкция обеспечивает постоянство положения зерен гравия в пространстве поддерживающего слоя при неравномерном по площади сооружения распределении гидродинамических сил восходящего потока воды, возникающих при обратной промывке. В результате фиксации зерен гравия в пространстве поддерживающего слоя обеспечивается постоянство и условное равенство гидравлического сопротивления всего дренажно-распределительного слоя. Таким образом, исключаются риски перемешивания поддерживающих слоев и слоев загрузки скорых фильтров и контактных осветлителей. Это повышает равномерность поля скоростей воды по площади фильтровального сооружения в режиме обратной промывки и фильтрации снизу вверх, а также равномерность отвода воды из сооружения в режиме фильтрации сверху-вниз. Исключение рисков перемешивания поддерживающих слоев и слоев загрузки позволяет повысить эффективность извлечения загрязнений.