УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

Полезная модель относится к области охраны окружающей среды и предназначена для защиты природных и искусственных водных объектов с наличием течения воды, так в местах аварийных разливов нефти и нефтепродуктов и повышенной мутности воды, так и местах потенциально возможного загрязнения. Полезная модель представляет устройство, предназначенное для локализации загрязнений не только на водной поверхности, но и в толще и придонных слоях воды.
Известен нефтесорбирующий бон (патент РФ №2183231, Е02В 15/06, 2002.06.10), выполненный в виде трубчатого элемента, имеющего сердечник из полимерного материала, обеспечивающий плавучесть бона. Вокруг сердечника расположена трубчатая оболочка из гидрофобного и олеофильного трехслойного нетканого материала, обладающего высокой нефтесорбирующей способностью. Нетканый материал имеет трехслойную структуру, наружные слои его имеют более высокую плотность, чем его внутренний слой. Трубчатую оболочку охватывает рукавная сетка из полимерных нитей. Сердечник включает закрытый с торцов цилиндрический чехол, заполненный гидроолеофобным полимерным материалом.
Основным недостатком является расположение нефтесорбирующего бона на поверхности воды, что не позволяет сорбировать нефть и/или нефтепродукты, перемещающиеся в толще воды и в придонных слоях воды.
Известен нефтесорбирующий бон (патент РФ №2275466, Е02В 15/06, 2006.04.27), включающий сердечник из полимерного материала, обеспечивающего плавучесть бона, расположенную вокруг сердечника трубчатую оболочку, выполненную из синтетического материала, и носитель в виде полимерных сорбирующих волокон с различной плотностью. Сердечник представляет собой герметичную емкость или последовательно установленные герметичные емкости. Полимерные сорбирующие волокна
носителя чередуются между собой и пропитаны составом из микроорганизмов и биогенного питания с высокой деструктирующей способностью к нефти и нефтепродуктам.
Основным недостатком вышеописанного нефтесорбирующего бона является отсутствие очистки воды от нефти и/или нефтепродуктов, перемещающихся током воды в толще и в придонных слоях в виду его расположения на поверхности воды.
Известно плавучее боновое заграждение (патент РФ на полезную модель №52021, Е02В 15/00, 2006.03.10), состоящее из плавучих секций, содержащих рубашку из полимерно-тканевого материала с поплавками, оснащенную указательной полосой контроля погружения заграждения под уровнем воды и продольной полосой со светоотражающей поверхностью, буй якорной системы, оснащенный полупроводниковой лампой с источником постоянного тока, размещенном в герметичном корпусе буя. Рубашка секции выполнена с диагональными и поперечными элементами жесткости, на которой закреплены съемные балластные камеры для регулирования плавучести.
Основным недостатком вышеописанного плавучего бонового заграждения является отсутствие очистки воды от нефти и/или нефтепродуктов, перемещающихся в толще и придонных слоях в виду его расположения в поверхностных слоях воды.
Наиболее близким по технической сущности является нефтесорбирующий бон для локализации и сорбирования горящих разливов нефти (патент РФ №2236502, Е02В 15/06, 2004.09.20), выполненный в виде трубчатого элемента, имеющего сердечник, обеспечивающий плавучесть бона, расположенную вокруг сердечника трубчатую оболочку, изготовленную из гидрофобного олеофильного нетканого материала, обладающего высокой сорбирующей способностью к нефти и нефтепродуктам, и рукавную стойкую к истиранию сетку из полимерных нитей, охватывающую трубчатую оболочку; сердечник выполнен из
пенобазальта, нетканый материал трубчатой оболочки изготовлен из аримидных волокон, а рукавная сетка связана трикотажным способом из аримидных нитей.
Недостатком его является отсутствие очистки воды от нефти и/или нефтепродуктов, перемещающихся током воды в толще и в придонных слоях воды в виду его расположения на поверхности воды.
Технический результат - увеличение эффективности работы установки в толще воды и придонном слое водоемов, упрощение конструкции.
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве для очистки воды, включающем сорбирующий бон, изготовленный из гидрофобного материала, обладающего высокой сорбирующей способностью к нефти и нефтепродуктам, особенность заключается в том, что установка включает последовательно соединенные между собой гибкой связью и заполненные сорбирующим материалом секции, якорь и поплавки, причем каждая секция выполнена в виде сетчатого полотна с размером ячеи, обеспечивающей локализацию сорбирующего материала внутри секции. Поплавки расположены на поверхности каждой секции сорбирующего бона со стороны, обращенной к незагрязненной воде и погружены в воду. В каждой секции сорбирующего бона выполнены отверстия, через которые загружен сорбирующий материал. Проекционная площадь поплавков на секцию должна быть не менее 20% от площади секции сорбирующего бона. Якорь выбран длиной не менее ширины секции сорбирующего бона и массой, обеспечивающей локализацию сорбирующего бона, и установлен на одной из секций сорбирующего бона. Каждая секция сорбирующего бона содержит трубчатую ячейку. Установка для очистки воды размещена в толще воды, в придонных слоях, ниже уровня воды в водоеме.
Якорь может быть цилиндрической или иной формы с длинной не менее ширины секции сорбирующего бона и массой, обеспечивающей постоянную локализацию бона на участке, где он был установлен. Якорь также позволяет привести секции сорбирующих бонов в вертикальное положение. Секция
сорбирующего бона выполнена в виде сетчатого полотна с размером ячеи, обеспечивающим локализацию сорбирующего материала внутри секции. Загрузка сорбирующего материала осуществляют через технологическое отверстие с замком, например, на пуговицах, застежках «липучка» или «молния». С нижней стороны секции, в трубчатых ячейках-секциях, расположены поплавки. Проекционная площадь необходимых на одну секцию поплавков должна быть не менее 20% от площади сорбирующего бона. Для соединения отдельных секций бона используют соединительный элемент, например, застежка «молния».
Установку для очистки воды водоемов, содержащую сорбирующие боны устанавливают на загрязненные участки водоемов не только на поверхности, а и в ее толще, т.е. от дна до поверхности; а также на участки, расположенные ниже по течению от источника загрязнения. Предварительно производят обследование участка расстановки бонов - определяют среднюю глубину водного объекта (Н), среднюю ширину русла (D), скорость течения воды (V).
Суммарная ширина установленных в каждом порядке сорбирующих бонов не должна превышать  ширины водного объекта (D) в створе установки порядка бонов. Расстояние между первым и последним порядком не должно быть менее 3×D (трех средних ширин водного объекта) в створе установки; данный расчет используется только на водотоках. Длина устанавливаемого сорбционного бона не должна быть менее 2×Н (двух глубин водного объекта). Необходимая длина достигается соединением отдельных секций. Установку порядков сорбирующих бонов осуществляют в шахматном порядке или в несколько рядов, для достижения максимального фильтрационного эффекта потока воды.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически представлен план установки устройства для очистки воды в водоеме; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Эффективная очистка водоемов от загрязнений осуществляется с помощью установки для очистки воды (фиг.1), включающая сорбирующий бон 1, содержащий якорь 2, секции 3 для загрузки сорбирующего материала через технологические отверстия 4, поплавки 5, расположенные с нижней стороны секции и соединительные элементы 6. Направление течения воды в водоеме указано стрелкой.
Установка для очистки воды предлагаемой конструкции состоит из последовательно соединенных между собой отдельных секций, которые между собой идентичны. На фиг.2 изображена конструкция одной такой секции.
Установку для очистки воды устанавливают в загрязненном водоеме после обследования участка установки и определения основных параметров установки: количество секций в сорбционном боне, количество сорбционных бонов в порядке, количество порядков. Затем производят сборку сорбционных бонов, соединение секций и их наполнение сорбционным материалом. В качестве сорбентов предлагается использовать органические и неорганические сорбенты промышленного происхождения, растительные отходы, специализированные сорбенты. Устанавливают установку для очистки воды при помощи плавающего средства на дно загрязненных участков водоемов, а также на участки, расположенные ниже по течению от источника загрязнения.
В процессе самоочищения водной среды от нефтяных углеводородов значительная роль принадлежит донным отложениям, которые, сорбируя углеводороды, ведут к уменьшению их содержания в воде, аккумулируясь в придонных слоях воды и донных отложениях. Большое количество нефти и/или нефтепродуктов попадает на дно водного объекта за счет сорбции на взвешенных частицах (до 40%). При определенных условиях (например, повышенных расходах воды) загрязненные донные отложения могут являться источником вторичного загрязнения воды. Нефтяные агрегаты,
сорбированные на взвешенных частицах, перемещаются в придонных слоях воды и в толще воды.
Предложенная конструкция установки для очистки воды, содержащая сорбирующий бон, позволяет «улавливать» эти агрегаты, т.е. при работе заявленной установки для очистки воды происходит контакт «загрязнитель-сорбирующий бон». При контакте нефтяного агрегата, передвигающегося в толще воды или в придонном слое с сорбирующим боном возможны варианты - 1) сорбция агрегата сорбентом при первом контакте; 2) подъем агрегатов нефти на поверхность воды по поверхности сорбирующего бона, расположенного под углом менее 90° к поверхности дна в результате воздействия на него потока воды; в процессе контакта нефтяного агрегата с поверхностью сорбирующего бона происходит отделение взвешенных частиц с последующей сорбцией агрегата, или при достижении агрегата поверхности воды под воздействием сил поверхностного натяжения происходит растекание нефтяного агрегата в виде радужной пленки с последующей сорбцией участками сорбирующего бона, расположенными на поверхности воды; 3) прохождение агрегата далее вниз по течению без сорбции до контакта со следующим сорбирующим боном.
Преимуществом предложенной установки является увеличение степени очистки воды от нефти и нефтепродуктов, а также снижение взвешенных частиц в потоке воды. При необходимости очищать потоки воды или воду можно не только от нефти или нефтепродуктов, но от других загрязнителей, используя наиболее оптимальный вид сорбента. Степень очистки от загрязнителей, передвигающихся в толще и придонных слоях воды, может достигать 70-99%.