УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЛИВНЕВЫХ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к технике очистки воды и может быть использована в установках для очистки ливневых сточных вод на предприятиях машино- и приборостроительной промышленности с существующей системой ливневой канализации.
Известна установка производства НЛП «Полихим» г. Санкт-Петербург, выполненная в трех последовательно соединенных бетонных колодцах с внутренним диаметром 1500 мм. В первом колодце размещен фильтр механической очистки, выполненный в виде патрона, наполненного лавсаном. Во втором колодце размещен сорбционный фильтрующий патрон, заполненный активированным углем. Третий колодец является контрольным - для визуального контроля и отбора проб воды на анализ. В нем установлена труба-регулятор уровня воды.
Основной недостаток известной установки следующий: ливневая сточная вода самотеком попадает в нижнюю часть колодца с механическим фильтрующим патроном и, проходя через него снизу вверх, поступает на верхнюю часть сорбционного патрона второго колодца. Такое техническое решение (отсутствие зон отстаивания и удаления осадка) приводит к тому, что сечение механического патрона быстро забивается грязью и скоалесцированным нефтепродуктом. Капли нефтепродукта будут захватываться восходящим потоком воды, проходить через фильтр и накапливаться в верхней части первого колодца. Далее пленка нефтепродукта будет беспрепятственно поступать во второй колодец и забивать поры активированного угля. Это приведет к быстрому выходу из строя угольного патрона и, следовательно, к снижению степени очистки.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является установка для очистки ливневых вод от нефтепродуктов и взвешенных веществ, которая может использоваться при очистке дождевых ливневых сточных вод. Устройство включает зону отстаивания, тонкослойный отстойник, фильтр с плавающей загрузкой, сорбционный фильтр с активированным углем. Зона отстаивания снабжена контейнером для удаления нефтепродукта, распределителем потока. В нижней части полупогружной пластины установлен коалесцентный фильтр из гофрированных ячеек, выполненных из олеофильного материала. Зона коалесценции отделена от тонкослойного отстойника дополнительной наклонной полупогружной пластиной. В зоне коалесценции установлен лоток для сбора пленки нефтепродукта, которая удаляется из лотка в зону отстаивания насосом. После тонкослойного блока установлены двухуровневые цилиндрические механические фильтры с большой рабочей поверхностью из олеофильного сорбционного материала (например, сипрона, мегасорба и тд). Слив очищенной воды из сорбционного фильтра с активированным углем происходит с верхней части (патент РФ №2374181 от 27.11.2009, C02F 1/40). Данное устройство принято за прототип.
Признаки прототипа, совпадающие с существенными признаками заявляемой полезной модели - зона отстаивания, соединенная с подводящим коллектором; зона отстаивания разделена перегородкой на две части, в первой части установлена решетка для задержки крупнодисперсных включений; фильтр механической очистки; сорбционный фильтр с активированным углем; выпускной коллектор; устройство типа байпас; слив очищенной воды из сорбционного фильтра происходит с верхней части.
Недостатками известного устройства, принятого за прототип, являются громоздкость конструкции и невозможность внедрения ее в колодцы ливневой канализации. Кроме того, большие эксплуатационные затраты, связанные с заменой фильтровального материала и необходимостью постоянного контроля работы установки со стороны рабочего персонала.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель - увеличение степени очистки, уменьшение габаритов, возможность внедрения ее в систему ливневой канализации и снижение эксплуатационных затрат.
Поставленная задача была решена за счет того, что известное устройство для очистки ливневых сточных вод, включающее зону отстаивания, фильтр механической очистки, сорбционный фильтр с активированным углем, выпускной коллектор, устройство типа байпас, при этом зона отстаивания соединена с подводящим коллектором, разделена перегородкой на две части, в первой части установлена решетка для задержки крупнодисперсных включений, слив очищенной воды из сорбционного фильтра происходит с верхней части, согласно полезной модели устройство выполнено в подземном исполнении, при этом фильтры механической и сорбционной очистки установлены непосредственно в колодцы ливневой канализации по типу сменных картриджей и закреплены в колодцах с помощью опорного кольца-фланца, причем сорбционный фильтр выполнен в виде патрона и в качестве его загрузки использован диатомит и активный уголь марки Сорбер в соотношении 1:3, а в качестве механического фильтра использован фильтр с загрузкой из волокнистого материала в виде капрона, зона отстаивания, фильтр механической очистки, сорбционный фильтр и выпускной коллектор последовательно соединены канализационными трубами, а устройство типа байпас вмонтировано в зону отстаивания и расположено во второй ее части за перегородкой.
Признаки заявляемого технического решения, отличительные от прототипа - устройство выполнено в подземном исполнении; фильтры механической и сорбционной очистки установлены непосредственно в колодцы ливневой канализации по типу сменных картриджей и закреплены в колодцах с помощью опорного кольца-фланца; сорбционный фильтр выполнен в виде патрона; в качестве загрузки сорбционного фильтра использован диатомит и активный уголь марки Сорбер в соотношении 1:3; в качестве механического фильтра использован фильтр с загрузкой из волокнистого материала в виде капрона; зона отстаивания, фильтр механической очистки, сорбционный фильтр и выпускной коллектор последовательно соединены канализационными трубами; устройство типа байпас вмонтировано в зону отстаивания и расположено во второй ее части за перегородкой.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство для очистки ливневых сточных вод (вид сверху).
На фиг. 2 показан разрез Α-A устройства.
Устройство для очистки ливневых сточных вод (фиг. 1) включает последовательно соединенные канализационными трубами 1 зону отстаивания 2, фильтр механической очистки 3, сорбционный фильтр 4 с активированным углем и выпускной коллектор 5. Зона отстаивания 2 соединена с подводящим коллектором 6. Зона отстаивания 2 разделена перегородкой 7 на две части. В первой части установлена решетка 8 для задержки крупнодисперсных включений. Во второй части за перегородкой 7 расположено устройство типа байпас 9, вмонтированное в зону отстаивания 2. Перегородка 7 может быть выполнена из кирпича. Устройство выполнено в подземном исполнении, при этом фильтры механической 3 и сорбционной 4 очистки установлены непосредственно в колодцы ливневой канализации по типу сменных картриджей и закреплены в колодцах с помощью опорного кольца-фланца 10 на необходимой для установки глубине. Подача ливневой сточной воды на механический фильтр 3 происходит снизу, а на сорбционный фильтр 4 сверху (фиг. 2). В качестве механического фильтра 3 использован фильтр с загрузкой из волокнистого материала в виде капрона. В качестве загрузки сорбционного фильтра 4 использован диатомит и активный уголь марки Сорбер в соотношении 1:3. Экспериментальные исследования показали, что использование заявленных сорбентов в указанном массовом соотношении позволит повысить степень очистки. Сорбционный фильтр 4 выполнен по типу патрон-фильтра, вследствие этого сорбционный фильтр 4 не высыхает, а, значит, не происходит снижение его сорбционной емкости.
Устройство работает следующим образом.
Ливневая вода поступает в подводящий коллектор 6 и попадает в зону отстаивания 2. В зоне отстаивания 2 часть потока проходит через решетку 8 с прозором 16 мм, которая будет задерживать крупнодисперсные частицы. А другая часть потока, переливаясь через кирпичную перегородку 7, с помощью байпаса 9 будет уходить неочищенной в водоем. После прохождения потока ливневой воды решетки 8, ливневая сточная вода с помощью канализационной трубы 1 поступает на механический фильтр 3. Вода в фильтр 3 подается снизу, а затем, пройдя через слой волокнистой загрузки, где будет происходить очистка от мелкодисперсных веществ, поступает самотеком в третий колодец с сорбционным фильтром 4. В третьем колодце будет происходить очистка от нефтепродуктов и ионов железа (общ.) с помощью активированного угля Сорбер и диатомита. После этого вода по канализационной трубе 1 поступает в выпускной коллектор 5, из которого вода подается в водоем или используется для технических нужд.
Преимущество предлагаемой полезной модели состоит в том, что она позволяет увеличить степень очистки за счет использования в качестве загрузки механического фильтра волокнистого материала в виде капрона, а в качестве загрузки сорбционного фильтра диатомита и активного угля марки Сорбер в соотношении 1:3. Использование дешевых заявляемых сорбентов позволяет снизить эксплуатационные затраты. Предлагаемая полезная модель имеет меньшие габариты и ее возможно внедрить в систему ливневой канализации.