Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД, УСТАНАВЛИВАЕМОЕ В КАНАЛИЗАЦИОННОМ КОЛОДЦЕ

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам для очистки промышленных и дождевых стоков от нефтепродуктов и взвешенных частиц, устанавливаемым в канализационных колодцах.

Для очистки сточных вод с целью предотвращения экологического ущерба используют устанавливаемые в системах сточной канализации сложные очистные сооружения.

Перспективным является использование монтируемых в канализационных колодцах устройств, с помощью которых осуществляется предварительная очистка сточных вод, в частности, от таких загрязнений, как нефтепродукты и взвешенные частицы, что позволяет снизить нагрузку на вышеуказанные очистные сооружения.

Так, например, известно устройство для очистки поступающих в канализационный колодец сточных вод от нефтепродуктов [RU 131019]. Рассматриваемое устройство содержит фильтрующую ячейку, выполненную в виде закрепляемого в канализационном колодце под его крышкой контейнера, внутри которого помещена торфяная загрузка. Днище контейнера снабжено водовыпускными отверстиями. Благодаря наличию указанной торфяной загрузки обеспечивается очистка проходящей через контейнер в направлении сверху вниз сточной воды от нефтепродуктов.

Однако при движении очищаемой воды через фильтрующую загрузку в направлении сверху вниз фильтрующий материал в большей степени забивается частицами дисперсных загрязнений, чем при движении очищаемой воды через указанный материал в направлении снизу вверх.

Известно устройство для очистки сточных вод [RU 139389], выбранное в качестве ближайшего аналога.

Рассматриваемое устройство включает устанавливаемую в канализационном колодце фильтрующую ячейку, обеспечивающую очистку сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц. Фильтрующая ячейка выполнена в виде кольцевой кассеты, содержащей две опорные перфорированные пластины - нижнее перфорированное основание и верхнюю перфорированную прижимную шайбу, между которыми помещена торфяная загрузка.

Устройство также содержит отстойную камеру, расположенную внутри нее с образованием кольцевого зазора фильтрующую камеру, в нижней части которой помещена кольцевая кассета с торфяной загрузкой. Внутри отстойной камеры установлена вертикально ориентированная труба, проходящая через донную часть обеих камер, которая предназначена для слива из колодца очищенной сточной воды, а также выполняющая функцию монтажного элемента для закрепления и фиксации положения фильтрующей камеры и кольцевой кассеты. При этом конструкция указанных камер и кассеты и их взаимное расположение обеспечивают создание в колодце восходящего потока очищаемых сточных вод и установку кассеты с обеспечением прохождения через нее указанного восходящего потока в направлении снизу вверх.

За счет прохождения через фильтрующую кассету восходящего потока очищаемой жидкости в направлении снизу вверх фильтрующий материал в меньшей степени забивается частицами загрязнений, что способствует увеличению срока его эксплуатации.

Однако использование в устройствах для очистки жидкости, в том числе в рассматриваемом устройстве, в качестве фильтрующего материала торфяных загрузок характеризуется следующими негативными факторами.

В начальный период работы торфяных загрузок, в том числе после смены отработанной торфяной загрузки, наблюдается вынос мелких частиц загрузки в фильтрат. Кроме того, из-за неодинаковой плотности укладки торфяной загрузки по площади фильтрующей ячейки могут возникать локальные прорывные импульсы потоков фильтруемой жидкости, проникающие через перфорированную опорную пластину в фильтрат, что приводит к временному увеличению количества выносимых в него загрязнений.

Указанные факторы снижают надежность и эффективность работы торфяной загрузки, что ухудшает качество очистки сточных вод.

Задачей изобретения является повышение качества очистки сточных вод за счет повышения надежности и эффективности работы торфяной загрузки.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для очистки сточных вод, включающем устанавливаемую в канализационном колодце фильтрующую ячейку, содержащую две опорные перфорированные пластины, между которыми помещена торфяная загрузка, а также средства, обеспечивающие создание в колодце восходящего потока очищаемых сточных вод и установку фильтрующей ячейки с обеспечением прохождения через нее указанного восходящего потока в направлении снизу вверх, согласно изобретению фильтрующая ячейка дополнительно содержит фильтрующую пластину, изготовленную из пористого материала, расположенную под верхней по отношению к направлению указанного потока опорной перфорированной пластиной.

В частном случае изобретения одна из поверхностей фильтрующей пластины выполнена шероховатой, при этом указанная пластина обращена указанной шероховатой поверхностью к торфяной загрузке.

Благодаря наличию в заявляемом устройстве фильтрующей ячейки, в которой в качестве фильтрующего материала применяется торфяная загрузка, обеспечивается очистка проходящих через устройство сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц.

За счет наличия средств, обеспечивающих создание в канализационном колодце восходящего потока очищаемых сточных вод, и средств, обеспечивающих такую ориентацию фильтрующей ячейки в колодце, при которой указанный поток проходит через нее в направлении снизу вверх, значительно снижается количество захватываемых потоком и попадающих в фильтрующий материал взвешенных частиц загрязнений.

Кроме того, в перерывах между циклами фильтрации под действием гравитационных сил происходит оседание взвешенных частиц и удаление их из фильтрующей ячейки с нижней поверхности торфяной загрузки через отверстия, имеющиеся в перфорированной нижней опорной пластине.

В результате указанных факторов фильтрующий материал в меньшей степени забивается частицами загрязнений, что способствует увеличению срока эксплуатации устройства без замены фильтрующей ячейки.

Принципиально важным в заявляемом устройстве является наличие в фильтрующей ячейке фильтрующей пластины, изготовленной из пористого материала, которая расположена под верхней по отношению к проходящему через фильтрующую ячейку восходящему потоку сточных вод опорной перфорированной пластиной.

Благодаря наличию расположенной указанным образом фильтрующей пористой пластины после смены фильтрующего материала мелкие частицы торфяной загрузки скапливаются на нижней поверхности указанной пластины, создавая так называемый «намывной слой», который служит дополнительным фильтром тонкой фильтрации в составе фильтрующей ячейки. При этом проходящий через фильтрующую ячейку восходящий поток очищаемой жидкости поддерживает положение частиц «намывного слоя» вблизи нижней поверхности фильтрующей пористой пластины и не дает возможности опуститься указанному слою.

Часть нефтепродуктов, достигнув рассматриваемого «намывного слоя», задерживается в нем. Мельчайшие капли нефтепродуктов по мере их накопления в «намывном слое» взаимодействуют друг с другом и укрупняются в результате коалесценции. Когда размеры указанных капель становятся соизмеримы с размерами пор фильтрующей пластины, нефтепродукты не проходят через поры и задерживаются фильтрующей пластиной. Данный положительный эффект, обусловленный наличием расположенной вышеуказанным образом фильтрующей пористой пластины, является чрезвычайно важным для процесса очистки сточных вод от нефтепродуктов.

Кроме того, наличие фильтрующей пористой пластины способствует более равномерному распределению выходящей из фильтрующей ячейки жидкости и снижению вероятности возникновения ее прорывных импульсов, попадающих в фильтрат.

Указанные факторы обуславливают повышение надежности и эффективности работы торфяной загрузки.

В то же время рассматриваемая фильтрующая пластина не создает значительного гидравлического сопротивления потоку очищаемой жидкости, что обусловлено пористостью этой пластины и относительно малой ее толщиной.

Для изготовления фильтрующей пористой пластины может быть использован пористый полимерный материал, в частности пористый полиэтилен.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение качества очистки сточных вод за счет повышения надежности и эффективности работы торфяной загрузки.

В случае, когда поверхность фильтрующей пластины, обращенная к фильтрующей загрузке, выполнена шероховатой, на неровностях указанной поверхности в большей степени скапливаются мелкие частицы торфяной загрузки, образующие «намывной слой», а также мелкие капли нефтепродуктов, укрупняющиеся в результате коалесценции.

На чертеже представлен общий вид устройства.

Устройство включает устанавливаемую в канализационном колодце 1 фильтрующую ячейку, содержащую две опорные перфорированные пластины 2 и 3, между которыми помещена торфяная загрузка 4. В качестве опорных перфорированных пластин 2 и 3 использованы, в частности, металлические сетки. Фильтрующая ячейка имеет корпус, образованный, в частности, боковыми пластинами 5, скрепленными с рамными конструкциями 6, расположенными по периферии опорных пластин 2 и 3. Пластины 5 изготовлены, в частности, из металла, а рамы 6 из уголковой стали.

Фильтрующая ячейка включает фильтрующую пластину 7, изготовленную из пористого материала, в частности из пористого полиэтилена, которая расположена под верхней сеткой 2.

Устройство содержит также средства, обеспечивающие создание в колодце восходящего потока очищаемых сточных вод и установку фильтрующей ячейки с обеспечением прохождения через нее указанного восходящего потока в направлении снизу вверх.

Указанные средства, в частности, включают вертикальную перегородку 8, разделяющую внутренний объем колодца 1 на приемный отсек 9 и выходной отсек 10. В нижней части перегородки 8 выполнено сквозное отверстие 11. Перегородка 8 также служит для закрепления на ней фильтрующей ячейки с обеспечением прохождения через нее восходящего потока сточных вод в направлении снизу вверх. При этом фильтрующая пористая пластина 7 оказывается расположенной под верхней по отношению к проходящему через фильтрующую ячейку потоку опорной сеткой 2.

Кроме того, в состав рассматриваемых средств входит козырек 12, расположенный в колодце 1 под крышкой 13 его люка (позицией на чертеже не обозначен) и перекрывающий пространство над перегородкой 8 таким образом, что поверхностные стоки, проникающие в колодец 1 через дождеприемные отверстия 14 в крышке 13 люка, не попадают в выходной отсек 10, а направляются в приемный отсек 9 колодца 1.

В частном случае обращенная к фильтрующей загрузке 4 поверхность фильтрующей пластины 7 выполнена шероховатой.

Устройство также содержит подводящий трубопровод 15 и отводящий трубопровод 16.

Устройство работает следующим образом.

Устройство монтируется в колодце 1, при этом перегородка 8 закрепляется с обеспечением ее вертикальной ориентации в колодце 1, фильтрующая ячейка закрепляется с обеспечением ее горизонтальной ориентации в колодце 1, а козырек 12 закрепляется под крышкой 13 над перегородкой 8 с обеспечением направления поверхностных стоков, проникающих в колодец 1 через крышку 13, в приемный отсек 9 колодца 1.

Поверхностные стоки через дождеприемные отверстия 14 крышки 13 люка стекают в приемный отсек 9 колодца 1. Туда же попадают сточные воды, поступающие в колодец 1 через трубу 15.

Стоки из отсека 9 попадают в выходной отсек 10 колодца 1 через сквозное отверстие 11 в перегородке 8.

Восходящий поток сточных вод проходит через фильтрующую ячейку в направлении снизу вверх, при этом благодаря наличию торфяной загрузки 4 и пористой фильтрующей пластины7 осуществляется очистка сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц загрязнений.

Очищенная сточная вода отводится из колодца 1 через трубу 16.