Гравитационно-фильтрующий отстойник для малых водотоков

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ГРАВИТАЦИОННО-ФИЛЬТРУЮЩИЙ ОТСТОЙНИК ДЛЯ МАЛЫХ ВОДОТОКОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия(72) Автор Ларьков Вячеслав Викторович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусская государственная орденов Октябрьской Революции и Трудового Красного Знамени сельскохозяйственная академия(57) 1. Гравитационно-фильтрующий отстойник для малых водотоков, отличающийся тем, что состоит из двух камер фильтрационной и гравитационной, при этом фильтрационная камера выполнена в виде уширенного и углубленного русла естественного и искусственного водотока, оснащена фильтрующим заполнителем, имеет соединительную входную и сливную выходную призмы, оборудованные системой управления расходом,уровнем и качеством воды. 2. Отстойник по п. 1, отличающийся тем, что заполнитель изготовлен в виде коврового изделия, наклонно расположенного внутри камеры, состоящего из трехслойного биофильтрующего материала верхний и нижний слои фильтра выполнены из хвойных веток,уложенных по типу рыбьей чешуи, средний слой или начинка - из соломы травы. 3. Отстойник по п. 2, отличающийся тем, что заполнитель оснащен сорозадерживающим козырьком, радиально изогнутым под нижнюю полость заполнителя. 4. Отстойник по п. 2, отличающийся тем, что заполнитель имеет на нижней плоскости струенаправляющую и взвесеосаждающую систему, выполненную по типу гирлянды из материала, применяемого для изготовления наружных слоев фильтра.(56) 1. Гидротехнические сооружения Справочник проектировщика / Под ред. В.П.Недрига. - М. Стройиздат, 1983. - С. 443. 2. Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. - М. Высшая школа, 1987. С. 121-122. 54032009.08.30 Полезная модель относится к устройствам для очистки природных и сточных вод от плавающих и взвешенных примесей и может быть использована в составе мероприятий по охране естественных и искусственных водотоков и водоемов в сельском хозяйстве и экологии в качестве отдельного или дополнительного очистного сооружения. Наиболее близким по конструкции и достигаемому эффекту является горизонтальный отстойник для очистки воды от наносов путем седиментации, включающий подводящий канал, аванкамеру, головное водорегулирующее устройство в виде затворов и сорозадерживающих решеток, гравитационную камеру, выполненную в виде прямоугольной железобетонной емкости с разделительными продольными стенками или без них, собирательный или отводящий канал, наносопромывное устройство 1, стр. 443. Недостаток устройства заключается в том, что очистка воды в нем происходит в основном от минеральных частиц наиболее крупных фракций, а мелкие фракции и плавающие взвеси, в том числе коллоидные образования, поверхностно-активные вещества(ПАВ), не задерживаются отстойником и попадают в водоприемник. Ввиду недостаточной ассимиляционной и седактивной способности требуется отведение значительных земельных площадей для размещения таких сооружений. Известен горизонтальный отстойник для очистки сточных вод от примесей, включающий резервуар с камерой фильтрования и реагентной камерой хлопьеобразования,системой подвода сточной и отвода осветленной воды или фильтрата, системой регулирования режима работы отстойника. Камера фильтрования оснащена заполнителем из тонкослойных элементов, соединенных в модули с определенным интервалом. Модули погружены ниже уровня воды в камере 2, стр. 122. Недостатки отстойника - сложность конструкции, недостаточная эффективность очистки воды от крупных наносов и плавающих примесей, малая производительность. Задачи полезной модели - защита водотоков и водоемов от загрязняющих веществ путем очистки поверхностных природных и сточных вод от плавающих и взвешенных примесей, улучшение режима работы и эксплуатации горизонтальных полевых отстойников. Поставленная цель достигается тем, что для улучшения качества очистки поверхностных вод от плавающих примесей и взвесей гравитационный отстойник имеет фильтрационную камеру, соединенную входной частью с гравитационной камерой седиментации, а выходной частью - с отводящим руслом. На выходе фильтрационной камеры имеется сливная призма, оснащенная системой управления в виде водоспуска - водослива. Внутри фильтрационной камеры помещен заполнитель в виде трехслойного фильтра, под которым размещены зона осаждения, зона накопления и система удаления наносов. Входная торцевая часть заполнителя оборудована сорозадерживающим козырьком, а нижняя плоскость заполнителя имеет струенаправляющую и взвесеосаждающую систему, выполненную по типу гирлянды из материала, применяемого для изготовления наружных слоев фильтра. На фиг. 1 изображена заявленная полезная модель отстойника для очистки поверхностных вод открытых водотоков от плавающих и взвешенных примесей. Устройство состоит из гравитационной или седактивной (ГК) и фильтрационной (ФК) камер. Гравитационная камера 1 выполнена в виде бассейна призматической формы, разделенного продольными стенками 2 на секции. Камера имеет систему управления, в том числе промывное устройство 3 и соединительную призму 4. Фильтрационная камера представляет собой призматическое русло или емкость 5, оснащенную биофильтрующим заполнителем 6, показанным на фиг. 2. Выход из фильтрационной камеры выполнен в виде сливной призмы 7, оборудованной промывочным водоспуском 8. Дно камеры имеет осушительную систему 9. Верхний торец фильтра оборудован воронкообразующим сорозадерживающим козырьком 10. Фильтрующий заполнитель (фиг. 2) выполнен в виде сплошного коврового трехслойного покрытия, изготовленного из побочной продукции (материалов) сельскохозяйствен 2 54032009.08.30 ного и лесного производства - соломы, травы, хвойных веток. Наружные слои 11 и 12 фильтра выполнены из веток, уложенных по типу рыбьей чешуи, внутренний слой 13 из соломы или травы. Слои соединены в рулоны путем прошивки или каркасами 14 в модули удобных размеров. К нижней плоскости заполнителя закреплена струенаправляющая смесительная система, выполненная по типу гирлянды 15. Входная часть заполнителя расположена на отметке расчетного уровня воды в фильтрационной камере (Нвх) и оснащена воронкообразующим козырьком 1 для захвата плавающих взвесей. Концевая часть заполнителя расположена выше дна камеры на уровне промывочного или транзитного потока (тр). Устройство работает следующим образом. Сточные воды, загрязненные плавающими и взвешенными органическими и минеральными веществами и ПАВ, поступают через входную часть отстойника в гравитационную камеру, в которой, в результате резкого снижения скорости потока, происходит осаждение наиболее крупных или придонных наносов. На входе в аванкамеру решетками задерживаются крупные плавающие примеси. Пройдя предварительную механическую очистку в гравитационной камере, вода поступает через разделительную призму в фильтрующую камеру, а затем под нижнюю наклонную поверхность загрузки в зону осаждения. Здесь происходит дальнейшая седиментация наносов, фильтрация воды через перфорированный заполнитель и выход ее на сливную поверхность фильтра. Плавающие взвеси погружаются под нижнюю плоскость заполнителя в зону осаждения через вихревую или водоворотную воронку, образующуюся в начале фильтра при помощи устройства 10. По мере перемещения плавающих взвесей вдоль заполнителя и фильтрационной камеры происходит процесс их коагуляции с глинистыми и другими мелкими частицами и осаждение на внутренней поверхности фильтра. Этому процессу способствуют струенаправляющая смесительная система, наклонно расположенная плоскость заполнителя, а также процесс фильтрования, происходящий в ламинарном режиме через заполнитель. По мере накопления осадочной массы до предельного значения, равного адгезионной способности заполнителя, происходит отрыв и осаждение накопившихся наносов в отстойную и накопительную зоны под действием гравитационных и гидродинамических сил. Рабочий цикл фильтра зависит от очистительной способности заполнителя и продолжается до предельной его кольматации, которая фиксируется допускаемым или форсированным подъемом уровня воды в камере. По завершении рабочего цикла проводится регенерация фильтра путем его промывки поверхностным сливным потоком. В период промывки поверхностное отверстие сливной призмы перекрывается, а донное промывное отверстие открывается. После регенерации фильтра отстойник или его подготовленная секция вновь запускается в работу. Фильтрационные и очистные свойства заполнителя регулируются плотностьюи толщиной (ф) изделия. Предлагаемое полезное устройство для повышения эффекта очистки поверхностных сточных вод от плавающих примесей и взвесей имеет следующие отличия от прототипа. 1. Предлагаемое устройство выполнено из двух камер фильтрационной камеры (ФК) для извлечения плавающих и мелких взвесей и гравитационной для извлечения донных наносов. 2. Фильтрационная камера, выполненная в виде уширенного и углубленного русла естественного или искусственного водотока, оснащена фильтрующим заполнителем, имеет соединительную входную и сливную выходную призмы, оборудованные устройствами управления расходом, уровнем и качеством воды. 3. Заполнитель изготовлен в виде коврового изделия, наклонно расположенного внутри камеры, состоящего из трехслойного биофильтрующего материала. Верхний и нижний 54032009.08.30 слои фильтра выполнены из хвойных веток, уложенных по типу рыбьей чешуи, средний слой или начинка - из соломы или травы. 4. Торцевая часть заполнителя оснащена сорозадерживающим воронкообразующим козырьком, радиально изогнутым под нижнюю плоскость заполнителя. 5. Нижняя плоскость заполнителя имеет струенаправляющую и взвесеосаждающую систему, выполненную по типу гирлянды из материала, применяемого для изготовления наружных слоев фильтра. В результате воздействия биофильтрующего заполнителя на сточные воды происходит их очистка от механических примесей, снижается загрязнение атмосферного воздуха,уменьшается биогенная концентрация (по ) и органолептическое загрязнение (по колититру). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4