УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды, в частности к техническим средствам, предназначенным для предотвращения загрязнения поверхностных водных объектов промышленными, хозяйственно-бытовыми и ливневыми стоками урбанизированной территории.
Известна система отвода и очистки поверхностного стока (RU №2137884, E03F 1/00, 20.09.1999), включающая водосточный коллектор, приемную и отстойную камеру, разделенную дамбой с перепускным придонным отверстием на две секции грубой и тонкой очистки. Имеется разделительная камера с водоподводящими, водоотводящими и водосбросными каналами очищаемой жидкости, водосливным лотком. Фильтровальная камера заполнена природным сорбентом и вместе с отводящим коллектором гидроизолирована. Система снабжена регулирующим резервуаром и очистным сооружением в виде биологического пруда, состоящего из мелководного биоплато и глубоководного бассейна. В системе днище, стенки и фильтровальные элементы всех сооружений системы выполнены из природных проницаемых материалов, имеющих коэффициент пористости не менее 10% и скорость фильтрации от 0.1 до 1.0 м/с.
Недостатком такого устройства является низкая производительность, обусловленная подтопляемостью системы в период паводка.
Известно устройство для очистки поверхностных сточных вод (RU №2540620, C02F 9/14, C02F 3/32, C02F 1/28, B01D 24/00, 10.02.2015), предназначенное для очистки ливневых и талых вод с территорий городов и промышленных предприятий от взвешенных веществ, нефтепродуктов, органических веществ и ионов тяжелых металлов. Устройство для очистки поверхностных сточных вод включает фильтр или камеру отстаивания, предназначенную для предварительной очистки от грубодисперсных загрязнений, блок очистки, содержащий фильтрующую загрузку с растительностью. В качестве фильтрующей загрузки используют смесь грунта с цеолитом при количестве цеолита 30-50% от общего объема загрузки. Под фильтрующей загрузкой размещен резервуар с насыпной пустотной деформационно-устойчивой загрузкой для накопления очищенных сточных вод в виде гравия или щебня с пустотностью до 50%.
Недостатком такого устройства является низкая производительность, обусловленная незаменяемостью фильтрующей загрузки при завершении рабочего цикла.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является установка очистки ливневого стока урбанизированной территории (RU №2404137, C02F 3/32, 20.11.2010). Ливневый сток из водосточного коллектора подают в приемно-отстойную камеру. Через фильтрационную дамбу сток поступает в секцию очистки, выполненную в виде мелководного биоплато с воздушно-водной растительностью. При паводке ливневый сток через выемку в боковой части секции очистки подают в обводные каналы. Обводные каналы выполнены с воздушно-водной растительностью и расположены между секцией очистки и водным объектом. Часть стока через фильтрационную дамбу поступает в секцию доочистки, выполненную в виде глубоководного бассейна с водной растительностью. Далее через фильтрационную дамбу сток сбрасывают в водный объект.
Существенным недостатком рассмотренного устройства является низкая производительность, обусловленная громоздкостью конструкции из-за наличия обводных каналов и нескольких фильтрационных дамб.
Задача предлагаемой полезной модели - повышение производительности за счет: применения съемных емкостей с адсорбентом, заменяемых при завершении рабочего цикла, для круглогодичной очистки поверхностного стока и уменьшение габаритов устройства, посредством использования шахтного водосброса для сброса паводковых вод.
Технический результат достигается тем, что устройство для очистки поверхностных сточных вод, содержащее водосточный коллектор, приемно-отстойную камеру, фильтрационные дамбы, секцию очистки с мелководным биоплато, согласно полезной модели, приемно-отстойная камера содержит шахтный водосброс с выходным оголовком, проходящий через фильтрационную дамбу в секцию очистки, включающей водобойную плиту, установленную перед выходным оголовком, а съемные емкости с адсорбентом установлены в каждой фильтрационной дамбе с возможностью извлечения для замены адсорбента.
Существо заявляемой полезной модели поясняется чертежом. На чертеже приведена схема устройства для очистки поверхностных сточных вод.
Предлагаемое устройство содержит водосточный коллектор 1, приемно-отстойную камеру 2 с шахтным водосбросом 3, имеющим выходной оголовок 4 в секции очистки 5, там же расположена водобойная плита 6. Секция очистки 5 выполнена в виде мелководного биоплато и образована фильтрационными дамбами 7 и 8, которые снабжены съемными емкостями 9 и 10 с адсорбентом с каждой боковой стороны.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Согласно предложенной модели поверхностный сток с урбанизированной территории из водосточного коллектора 1 поступает в приемно-отстойную камеру 2, далее через фильтрационную дамбу 7 и, соответственно, через съемную емкость 9 с адсорбентом, поглощающим загрязняющие вещества, в секцию очистки 5, выполненную в виде мелководного биоплато с воздушно-водной растительностью. В секции очистки 5 происходит очистка стока путем поглощения растительностью нефтепродуктов, биогенных веществ и тяжелых металлов. После очищенный поверхностный сток проходит через фильтрационную дамбу 8 и, соответственно, через съемную емкость 10 с адсорбентом в поверхностный водный объект. При выпадении катастрофического количества осадков, а также при паводке часть поверхностного стока через шахтный водосброс 3 и выходной оголовок 4 попадает в секцию очистки 5, где водобойная плита 6 обеспечивает гашение энергии потока для предотвращения разрушения фильтрационной дамбы 8. После завершения рабочего цикла съемные емкости 9 и 10 с адсорбентом изымаются из фильтрационных дамб 7 и 8 для регенерации.
Водосточный коллектор 1 представляет собой металлическую трубу большого диаметра, отводящую поверхностный сток с урбанизированной территории в поверхностный водный объект.
Приемно-отстойная камера 2 имеет форму параллелепипеда, при этом грани параллелепипеда выполнены из водонепроницаемых бетонных плит.
Шахтный водосброс 3 состоит из вертикальной шахты круглого сечения, горизонтальной водопроводящей трубы круглого сечения и выходного оголовка 4. Верх шахты огораживается металлической мусороудерживающей решеткой. Шахтный водосброс 3 выполнен из сборного или монолитного железобетона.
Водобойная плита 6 обеспечивает гашение энергии потока воды, поступающего из шахтного водосброса 3, для защиты фильтрационной дамбы 8, и выполняется из монолитного железобетона.
В секции очистки 5, выполненной в виде мелководного биоплато и огражденной фильтрационными дамбами 7 и 8, высажена воздушно-водная растительность, поглощающая загрязняющие вещества, например: частуха подорожниковая, рдест блестящий, элодея канадская, манник плавающий - тяжелые металлы; ряска горбатая рдест курчавый - биогенные вещества; аир обыкновенный, ситняг болотный - органические вещества. Эффективность работы секции очистки 5 определяется вегетационным периодом высшей водной растительности.
Боковые грани фильтрационных дамб 7 и 8 выполнены из водонепроницаемого бетона и имеют выемки под съемные емкости 9 и 10 с адсорбентом. В тело фильтрационных дамб 7 и 8 засыпана смесь гравия, щебня и цеолита, обеспечивающая беспрепятственную фильтрацию поверхностного стока.
2
Съемные емкости 9 и 10 с адсорбентом представляют собой параллелепипед, выполненный из полимерной сетки размером ячейки 0.5-1.5 мм и заполненные адсорбентом. В качестве адсорбента для съемной емкости 9 предлагается использовать активированный уголь, бентонит, диатомит, опоки, трепел, поглощающие нефтепродукты и ионы тяжелых металлов из поверхностного стока, а в съемной емкости 10 - аниониты, представляющие собой высокомолекулярные соединения трехмерной гелевой или макропористой структуры и поглощающие органические вещества. При завершении рабочего цикла адсорбенты изымают из емкостей 9 и 10 для регенерации. Тип адсорбента возможно изменять в зависимости от спектра загрязняющих веществ в поверхностном стоке урбанизированной территории. При этом съемные емкости 9 и 10 с адсорбентом применимы круглогодично.
Заявляемая полезная модель, по сравнению с прототипом, позволяет повысить производительность очистки поверхностного стока за счет использования сменных емкостей с адсорбентом и уменьшить габариты, что дает расширение области использования.
Итак, заявляемая полезная модель позволяет очистить поверхностный сток урбанизированной территории и может быть использована для предотвращения загрязнения поверхностных водных объектов промышленными, хозяйственно-бытовыми и ливневыми стоками урбанизированной территории.