Результат интеллектуальной деятельности: Система для приема и очистки ливневой сточной воды

Изобретение относится к канализации и может быть использовано в сетях ливневой канализации.

Известны системы, предназначенные для приема и очистки дождевых стоков, которые могут быть встроены в канализационную ливневую сеть и обеспечивают очистку сточной воды, поступающей в канализационный коллектор.

Так, известна система для приема и очистки ливневых сточных вод [RU 140160], содержащая ряд последовательно соединенных с помощью канализационных труб канализационных колодцев, глубина заложения которых увеличивается от колодца к колодцу. При этом первый по ходу движения сточной воды колодец выполняет роль камеры отстаивания, а в двух других последовательно установлены механический и сорбционный фильтры.

Рассматриваемая система является сложной по конструкции и требует больших материальных и трудовых затрат при ее установке, что обусловлено необходимостью сооружения ряда канализационных колодцев.

Известна система для приема и очистки ливневых сточных вод [RU 156893], выбранная в качестве ближайшего аналога.

Рассматриваемая система включает приемный канализационный колодец с фильтрующим модулем, имеющий глухое днище, соединенный с приемным колодцем первый трубопровод, предназначенный для отвода из него воды, а также второй трубопровод, предназначенный для подачи воды в канализационный коллектор, при этом первый и второй трубопроводы расположены на различных уровнях заложения и соединены с помощью устройства перепада.

Данная система также содержит установленный перед приемным колодцем по ходу движения воды накопительный колодец, в котором происходит накопление и отстаивание воды, поступающей в приемный колодец. В качестве устройства перелива использован перепадной канализационный колодец, снабженный расположенной вне указанного колодца переливной трубой.

Недостатком данной системы является сложность ее конструкции, что обусловлено наличием в ее составе нескольких канализационных колодцев, в том числе накопительного колодца и перепадного колодца, которые является сложными и дорогостоящими гидротехническими сооружениями.

Проблемой, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции системы для приема и очистки ливневых сточных вод.

Достигаемый при этом технический результат заключается в уменьшении количества используемых в системе конструктивных узлов и в применении более простого по конструкции устройства перепада.

Сущность изобретения заключается в том, что в системе для приема и очистки ливневой сточной воды, включающей приемный канализационный колодец с фильтрующим модулем, имеющий глухое днище, предназначенный для поступления в него сточной воды, первый трубопровод отвода воды из приемного канализационного колодца, а также второй трубопровод подачи воды в канализационный коллектор, при этом первый и второй трубопроводы расположены на различных уровнях заложения и соединены с помощью устройства перепада, согласно изобретению фильтрующий модуль расположен в приемном колодце на уровне, обеспечивающем образование в приемном колодце ниже фильтрующего модуля зоны отстоя сточной воды, поступающей в приемный колодец, при этом приемный колодец снабжен средством, обеспечивающим прохождение воды через фильтрующий модуль после заполнения ею зоны отстоя, а в качестве устройства перепада использован перепадной трубчатый стояк, имеющий открытые верхний и нижний концевые участки, снабженный первым соединительным средством, обеспечивающим соединение стояка с первым трубопроводом, и вторым соединительным средством, установленным на его нижнем концевом участке и обеспечивающим его соединение со вторым трубопроводом, причем длина нижней части стояка, расположенной между первым и вторым соединительными средствами, выбрана из условия обеспечения требуемой величины перепада между первым и вторым трубопроводами, а длина верхней части стояка, расположенной выше первого соединительного средства, выбрана из условия выхода открытого верхнего концевого участка стояка на поверхность земли.

Благодаря тому что фильтрующий модуль расположен в приемном колодце на уровне, обеспечивающем образование в его нижней части под фильтрующим модулем зоны отстоя сточной воды, а приемный колодец снабжен средством, обеспечивающим первоначальное накопление воды в указанной зоне с последующим прохождением ее через фильтрующий модуль, оказывается возможным в одном и том же колодце осуществить отстаивание воды с целью осаждения крупных частиц загрязнений и ее фильтрацию.

Это обуславливает значительное упрощение конструкции заявляемой системы.

Используемый в системе фильтрующий модуль может быть выполнен в виде фильтрующего элемента, содержащего фильтрующую загрузку, материал которой выбран в зависимости от вида загрязнений, присутствующих в воде. В частности, используют торфяную загрузку, обеспечивающую очистку от загрязнений органической и неорганической природы.

Упрощение конструкции заявляемой системы также достигается за счет выбранной конструкции перепадного трубчатого стояка. Так, благодаря наличию у трубчатого стояка первого и второго соединительных устройств, а также за счет выбора длины нижней части стояка из условия обеспечения требуемой величины перепада, он обеспечивает соединение первого и второго трубопроводов различной глубины заложения. При этом благодаря тому, что открытый верхний концевой участок стояка выходит на поверхность земли, организуется поступление в него атмосферного воздуха, который эжектируется водой, поступающей в стояк из приемного колодца, что способствует вентиляции стояка и второго трубопровода (канализационного коллектора) в зоне, расположенной после стояка. Кроме того, эжекция воздуха способствует аэробной очистке стоков в стояке, а также в примыкающей к нему зоне канализационного коллектора.

Таким образом, указанные конструктивные особенности стояка обеспечивают возможность его автономного использования в качестве перепадного устройства с обеспечением требуемого уровня перепада и вентилирования стояка и канализационного отводящего коллектора. При этом не требуется сооружать перепадной колодец, являющийся сложным гидротехническим сооружением.

Приемный канализационный колодец может быть изготовлен из сборных секций, соединенных с помощью соединительных средств.

Верхняя и нижняя части стояка также могут быть выполнены в виде сборных трубчатых секций (гофрированных или гладких), соединенных с помощью фитингов.

В качестве соединительных средств (фитингов), обеспечивающих соединение конструктивных элементов системы (колодца, стояка, трубопроводов), в том числе в качестве используемых в составе стояка первого и второго соединительных средств, могут быть использованы муфты, раструбные соединения с уплотнительными кольцами, сварные детали врезки и прочее.

Преимущественным является изготовление конструктивных элементов системы из полимерного материала, что обеспечивает упрощение конструктивного исполнения элементов системы и их монтажа, а также повышение надежности и срока службы системы. В качестве полимерного материала может быть, в частности, использован полиэтилен или полипропилен.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании изобретения, является уменьшение количества используемых в системе конструктивных узлов и применение более простого по конструкции устройства перепада. Тем самым решается проблема упрощения конструкции системы.

На чертеже представлен общий вид заявляемой системы.

Система содержит приемный канализационный колодец 1, в качестве которого использован дождеприемный колодец системы ливневой канализации. Колодец 1 имеет глухое днище 2, в зоне расположения которого нет трубопроводов подвода или отвода воды, и открытую верхнюю часть, которая снабжена решеткой 3, предотвращающей попадание в колодец 1 крупного мусора.

В колодце 1 смонтирован фильтрующий модуль 4, который, в частности, выполнен в виде фильтрующего элемента, содержащего две перфорированные пластины (на чертеже позицией не обозначены), между которыми помещена фильтрующая торфяная загрузка (на чертеже позицией не обозначена), обеспечивающая очистку сточной воды от загрязнений органической и неорганической природы.

Фильтрующий модуль 4 смонтирован в колодце 1 выше днища 2 на уровне, обеспечивающем образование в колодце 1 ниже фильтрующего модуля 4 зоны 5 отстоя сточной воды, поступающей в колодец 1.

В частности, днище 2 имеет сферическую форму, а его внутренняя полость образует емкость, которая является зоной 5 отстоя воды.

Колодец 1 снабжен средством, обеспечивающим прохождение воды через фильтрующий модуль 4 после заполнения ею зоны 5 отстоя. В частности, фильтрующий модуль 4 расположен со смещением относительно центральной продольной оси колодца 1 и установлен таким образом, что его перфорированные основания ориентированы вертикально. При этом в качестве указанного средства использованы, в частности, козырек 6, закрывающий сверху фильтрующий модуль 4, и монтажная пластина 7, используемая для монтажа фильтрующего модуля 4 и закрывающая его снизу. При этом размер и местоположение козырька 6 и пластины 7 выбраны из условия попадания поступающей через решетку 3 в колодец 1 воды в зону 5, минуя фильтрующий модуль 4, и последующего прохождения накопившейся в зоне 5 воды через фильтрующий модуль 4 в направлении, нормальном по отношению к его перфорированным основаниям.

Система также содержит перепадной стояк, выполненный в виде вертикально ориентированной трубы, содержащей трубчатую верхнюю часть 8 и трубчатую нижнюю часть 9, первое соединительное средство 10, а также второе соединительное средство 11. Первое соединительное средство 10 выполнено, в частности, в виде трубчатого тройника, у которого боковой патрубок 12 выполнен с возможностью соединения с первым трубопроводом 13 отвода воды из колодца 1, верхний патрубок 14 соединен с нижним концевым участком верхней части 8 трубы, а нижний патрубок 15 соединен с верхним концевым участком нижней части 9 трубы. Таким образом, с помощью трубчатого тройника 10 обеспечивается соединение верхней и нижней частей 8 и 9 стояка. Для обеспечения герметичности соединения указанных деталей концы патрубков 12, 14, 15 выполнены в виде раструбных соединений, снабженных уплотнительными резиновыми кольцами. Второе соединительное средство 11 обеспечивает возможность подключения стояка ко второму трубопроводу 16 подачи воды в канализационный коллектор. В частности, средство 11 выполнено в виде детали врезки, соединяемой с концевым участком части 9 стояка с помощью раструбного соединения с уплотнительным резиновым кольцом, а с трубопроводом 16 - с помощью сварного соединения.

В верхней части 8 стояка расположен клапан-захлопка 17. Наличие указанного клапана обеспечивает возможность перекрытия верхней части 8 стояка, в частности, при отсутствии поступления потока воды в него или в период сильного ливня. Это позволяет в указанные периоды предотвратить выход наружу образующихся в канализационной сети дурно пахнущих веществ, а также уменьшить количество поступающих в стояк дисперсных загрязнений, в том числе с атмосферными осадками или ливнем.

Верхний концевой участок верхней части 8 стояка закрыт решеткой 18, предотвращающей попадание в него крупного мусора.

Длина нижней части 9 стояка, расположенной между первым 10 и вторым 11 соединительными средствами, выбрана из условия обеспечения требуемой величины перепада между первым и вторым трубопроводами 13 и 16. Длина верхней части 8 стояка, расположенной выше первого соединительного средства 10, выбрана из условия выхода открытого верхнего концевого участка стояка на поверхность 19 земли.

Устройство работает следующим образом.

Поверхностные сточные воды поступают через решетку 3 в дождеприемный колодец 1 и, минуя фильтрующий модуль 4, накапливаются в зоне 5. В зоне 5 происходит осаждение из воды крупных частиц загрязнений. По мере накопления воды ее уровень поднимается и достигает фильтрующего модуля 4. Вода профильтровывается через торфяную загрузку, в результате чего происходит ее очистка от взвешенных частиц и органических загрязнений.

Очищенная вода отводится из колодца 1 по трубопроводу 13 к перепадному стояку.

В исходном положении клапан-захлопка 17 установлен в закрытом положении.

Сточная вода из трубопровода 13 поверхностного заложения поступает через патрубок 12 в стояк, протекает по его нижней части 9 и подается в канализационный коллектор 16 глубокого заложения. При этом под действием разрежения, создаваемого в стояке потоком воды, происходит эжекция атмосферного воздуха, поступающего через открытый концевой участок верхней части 8 стояка, что приводит к открытию клапана-захлопки 17. Насыщение воды воздухом способствует вентиляции стояка и коллектора 16, а также аэробной очистке стоков, поступающих в дальнейшем на канализационные очистные сооружения.