Результат интеллектуальной деятельности: ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, УСТАНАВЛИВАЕМОЕ В ДОЖДЕПРИЕМНОМ КОЛОДЦЕ

Изобретение относится к области очистки сточных вод, в частности к устройствам для очистки дождевых сточных вод от загрязнений, устанавливаемым в дождеприемных колодцах.

Для очистки сточных вод перспективным является использование устанавливаемых в дождеприемных колодцах устройств, с помощью которых осуществляется первичная очистка сточных вод, в частности, от нефтяных и масляных загрязнений, что позволяет снизить нагрузку на очистные сооружения.

Известно монтируемое в канализационном колодце фильтрующее устройство [RU 151523].

Данное устройство содержит фильтрующий элемент, включающий непроницаемый для воды корпус, имеющий расположенные сверху и снизу проницаемые для воды решетки и заполненный фильтрующим материалом. Фильтрующий элемент монтируется на опорном кольце, закрепленном в верхней части колодца, перекрывающем пространство между боковыми стенками колодца и корпусом фильтрующего элемента. Колодец снабжен входным трубопроводом для неочищенного стока, расположенным в донной его части, и выходным трубопроводом для очищенного стока, расположенным в верхней его части. При этом фильтрующий элемент установлен в колодце таким образом, что входной трубопровод расположен ниже корпуса фильтрующего элемента, а выходной трубопровод расположен над опорным кольцом.

Преимуществом рассматриваемого устройства является то, что очистка стоков происходит при прохождении их через фильтрующий материал в направлении снизу вверх, при этом снижается вероятность забивания фильтрующего материала частицами дисперсных загрязнений.

Однако рассматриваемое устройство предназначено для установки в колодце, в котором организовано поступление неочищенной воды не через крышку люка, а через трубопровод, расположенный в донной части колодца, что ограничивает область его применения.

Известно монтируемое в дождеприемном колодце устройство для очистки сточных вод [RU 2548323], выбранное в качестве ближайшего аналога.

Данное устройство включает устанавливаемые в дождеприемном колодце и расположенные одна в другой камеру, где осуществляется фильтрация (в терминологии рассматриваемого ближайшего аналога она названа фильтрующим отсеком фильтрующей камеры), и отстойную камеру. В донной части каждой из рассматриваемых камер выполнено центральное сквозное отверстие, при этом устройство содержит имеющую верхний открытый концевой участок вертикально ориентированную переливную трубу, установленную внутри указанных камер и проходящую через указанные сквозные отверстия. Отстойная камера выполнена открытой сверху и имеет сплошные боковую поверхность и донную часть. Камера, где осуществляется фильтрация (далее по тексту фильтрующая камера), выполнена закрытой сверху, имеет сплошную боковую поверхность и донную часть с отверстиями для прохода воды. Фильтрующая камера установлена в отстойной камере с образованием зазора между боковыми поверхностями указанных камер и их донными частями. В нижней части фильтрующей камеры размещен фильтрующий материал. Переливная труба установлена таким образом, что ее верхний открытый концевой участок расположен в фильтрующей камере выше уровня расположения фильтрующего материала с возможностью перелива в указанный концевой участок воды, проходящей через фильтрующий материал.

Устройство помещается внутри колодца таким образом, что поступающая через дождеприемную решетку вода попадает в зазор между камерами, накапливается в нижней части отстойной камеры, и далее поступает в фильтрующую камеру через отверстия в ее донной части, и проходит через размещенный в фильтрующей камере фильтрующий материал в направлении снизу вверх. Очищенная вода из фильтрующей камеры через переливную трубу сливается из устройства, поступает в нижнюю часть колодца и отводится из него.

Недостатком рассматриваемого устройства является недостаточная эффективность работы, что обусловлено невысокой производительностью из-за того, что очищаемая вода поступает в фильтрационную камеру только через отверстия в ее донной части, а также возможностью возникновения застойных зон в фильтрующем материале из-за однонаправленного стационарного движения через него очищаемой воды, в которых недостаточно интенсивно происходит очистка воды.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства.

Сущность изобретения заключается в том. что в фильтрующем устройстве, включающем устанавливаемые в дождеприемном колодце и расположенные одна в другой фильтрующую и отстойную камеры, в донной части каждой из которых выполнено центральное сквозное отверстие, а также имеющую верхний открытый концевой участок вертикально ориентированную переливную трубу, установленную внутри указанных камер и проходящую через указанные сквозные отверстия, при этом отстойная камера выполнена открытой сверху и имеет сплошные боковую поверхность и донную часть, фильтрующая камера выполнена закрытой сверху и имеет в донной части отверстия для прохода воды, фильтрующая камера установлена в отстойной камере с образованием зазора между боковыми поверхностями указанных камер и их донными частями, в нижней части фильтрующей камеры размещен фильтрующий материал, переливная труба установлена таким образом, что ее верхний открытый концевой участок расположен в фильтрующей камере выше уровня расположения фильтрующего материала с возможностью перелива в указанный концевой участок воды, проходящей через фильтрующий материал, согласно изобретению в боковой поверхности фильтрующей камеры в зоне, расположенной вблизи ее донной части, выполнены боковые отверстия для прохода воды, при этом фильтрующая камера снабжена кольцевым отбойником, выполненным в виде усеченного сужающегося книзу конуса, установленным внутри фильтрующей камеры с зазором относительно ее донной части вблизи зоны расположения боковых отверстий для прохода воды с обеспечением отклонения попадающих на указанный кольцевой отбойник струй воды из указанных боковых отверстий в направлении к донной части фильтрующей камеры.

В частном случае выполнения изобретения фильтрующий материал закрыт сверху кольцевой крышкой, снабженной отверстиями для прохода воды, при этом верхний открытый концевой участок переливной трубы расположен в фильтрующей камере выше уровня закрытого крышкой фильтрующего материала.

Благодаря наличию установленных одна в другой фильтрующей и отстойной камер в заявляемом устройстве очищаемая жидкость движется через фильтрующий материал в направлении снизу вверх, при этом часть частиц загрязнений оседает в отстойной камере, и значительно меньшее их количество захватывается восходящим потоком из отстойной камеры и попадает в фильтрующий материал. В результате фильтрующий материал в меньшей степени забивается частицами загрязнений.

Принципиально важным в заявляемом устройстве является наличие боковых отверстий для прохода воды в нижней части боковой поверхности фильтрующей камеры, примыкающей к ее донной части.

Благодаря указанным боковым отверстиям увеличивается водоприемная площадь фильтрующей камеры, что обуславливает увеличение производительности заявляемого устройства.

Кроме того, из-за наличия указанных боковых отверстий очищаемая вода поступает в фильтрующую камеру разнонаправлено как снизу через отверстия в ее донной части, так и сбоку через боковые отверстия.

В результате в объеме фильтрующего материала, находящегося ниже уровня расположения боковых отверстий, образуются разнонаправленные течения. Благодаря этому фильтрующий материал в рассматриваемой области работает не в стационарном режиме, а в режиме, характеризующемся указанными разнонаправленными течениями, заставляющими фильтрующий материал активно работать («шевелиться») в указанной области, при этом исключается образование застойных зон в фильтрующем материале и повышается его грязеемкость. Это приводит к тому, что в данной области происходит задержание основной части загрязнений.

В области, лежащей выше уровня расположения боковых отверстий, в фильтрующем материале отсутствуют разнонаправленные течения, в связи с чем он работает в более стационарных условиях и имеет большую плотность. В данной области происходит более тонкая очистка (доочистка) воды с достижением требуемых показателей степени очистки.

В результате разных условий фильтрации, существующих в указанных двух областях, происходит как бы двухступенчатая очистка стоков, позволяющая при увеличенной гидравлической нагрузке, обусловленной увеличением водоприемной площади, добиться высокого качества очистки.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является повышение производительности, а также достижение высокой степени очистки, что обуславливает повышение эффективности работы устройства.

В случае, когда фильтрующий материал закрыт сверху кольцевой крышкой, снабженной отверстиями для прохода воды, при этом верхний открытый концевой участок переливной трубы расположен в фильтрующей камере выше уровня закрытого крышкой фильтрующего материала, предотвращается вынос его частиц из зоны фильтрации и попадание их в очищаемую воду, ведущие к нерациональному расходу фильтрующего материала и загрязнению воды, а следовательно, к снижению эффективности работы устройства.

Кроме того, регулируя силу прижатия крышки к поверхности фильтрующего материала, можно обеспечивать его требуемую пористость.

Фильтрующий материал в заявляемом устройстве может быть помещен в кольцевую кассету, снабженную кольцевой решетчатой или сетчатой крышкой.

В случае, когда фильтрующая камера снабжена описанным выше кольцевым отбойником, происходит отклонение поступающих через боковые отверстия и попадающих на поверхность отбойника струй в направлении к донной части камеры, благодаря чему в нижней области фильтрующего материала образуются встречные течения, наличие которых в еще большей степени активизирует работу фильтрующего материала.

На чертеже представлен общий вид устройства.

Устройство содержит открытую сверху отстойную камеру 1, внутри которой помещена фильтрующая камера 2. Отстойная камера 1 имеет сплошную боковую поверхность 3 и сплошную донную часть 4. Фильтрующая камера 2 выполнена закрытой сверху и имеет донную часть 5, снабженную отверстиями 6 для прохода воды и боковую поверхность 7, в нижней части которой выполнены боковые отверстия 8 для прохода воды. В донной части 4 камеры 1 и в донной части 5 камеры 2 имеются сквозные центральные отверстия, соответственно 9 и 10.

Устройство содержит центральную вертикально ориентированную переливную трубу 11, установленную внутри камер 1 и 2 и проходящую через сквозные отверстия 9 и 10, имеющую верхний открытый концевой участок 12.

Камера 2 установлена в камере 1 с образованием зазора (на чертеже позицией не обозначен) между их боковыми поверхностями 7 и 3 и их донными частями 5 и 4. В нижней части камеры 2 размещен фильтрующий материал 13. В качестве фильтрующего материала может быть использован материал, обеспечивающий очистку сточной воды от нефтяных загрязнений и взвешенных частиц. Переливная труба 11 установлена таким образом, что ее верхний открытый концевой участок 12 расположен в камере 2 выше уровня расположения фильтрующего материала 13 с возможностью поступления в указанный концевой участок воды, прошедшей через фильтрующий материал 13.

Фильтрующий материал 13 сверху закрыт крышкой 14, имеющей отверстия 15 для прохода воды, выполненной, в частности, в виде перфорированной прижимной шайбы, установленной с возможностью регулирования силы ее прижатия к фильтрующему материалу 13.

В камере 2 расположен кольцевой отбойник 16, выполненный в виде усеченного сужающегося книзу конуса. Отбойник 16 установлен внутри камеры 2 с зазором относительно ее донной части 5 вблизи зоны расположения боковых отверстий 8 с обеспечением отклонения попадающих на него струй воды из боковых отверстий 8 в направлении к донной части 5 камеры 2. В частности отбойник 16 установлен таким образом, что его наружная поверхность расположена напротив верхней группы отверстий 8.

Устройство работает следующим образом.

Устройство монтируется в дождеприемном колодце (на чертеже не показан).

Поверхностный сток через дождеприемную решетку колодца стекает в зазор между камерами 1 и 2, накапливается в нижней части камеры 1. При этом крупные частицы загрязнений оседают и скапливаются в донной части 4 камеры 1. При повышении уровня воды до уровня расположения донной части 5 камеры 2 вода поступает в нее через отверстия 6 и восходящим потоком проходит через фильтрующий материал 13.

При дальнейшем накоплении воды в камере 1 и по достижении уровня расположения отверстий 8 в камере 2 вода поступает через указанные отверстия в указанную камеру. При этом часть струй воды, попадая на поверхность отбойника 16, изменяет свое направление и движется вниз навстречу восходящему потоку.

В фильтрующем материале 13, находящемся ниже уровня расположения боковых отверстий 8, возникают разнонаправленные течения, интенсифицирующие его сорбционную способность. В указанной области происходит задержание основной части загрязнений. В фильтрующем материале 13, находящемся выше уровня расположения боковых отверстий 8, происходит доочистка воды до требуемых показателей степени очистки.

Очищенная вода сливается по переливной трубе 11 на дно колодца и далее выводится из него по системе труб.