RU2001887C1 - "Система "Биоком" биохимической очистки возвратных вод" - Google Patents

Description

Изобретение огноситсп к охране окружающей спеды, в частности, водных объек- гоч от поступлени  биогенных веществ, .преимущественно соединений азога, фтора , а также пестицидов и т желых металлов, содержащихс  в возвратных водах оросительных систем или в поверхностном стоке 1, территории богарного земледели , и к очистке возвратных вод с целью их последующего использовани  дл  орошени .

Известно устройство, содержащее канал с наклонными стенками, выносами поверхностных загр зненных вод, установленными в местах выноса по оси канала струенаправл ющими перегородками и водоохранную полосу с размещенными на оптимальной глубине произрастани  заросл ми выс ией водной растительности.

Однако это устройство не эффективно при переменных расходе и степени загр знение воды, т е при большом поступлении возвратны/ вод и высокой степени их за- грччненич оно не обеспечивает достаточно вмсокую тепень очистки.

(аибплье близкой предлагаемой  вл етс  системе: очистки воды, содержаща  во- д о о х р а н н у ю полосу с наклонными станками выполненную в виде послсдсва- гельн . ргт,олочкочпих трех зон биофпльт- рd и, ии,ч а с ч х е н н ы хводной

о j-гли ;o ы остью разных видов, и.ьира- | Мэ .г : i 1,лщающих загр зн ющие сг ,

L Л if О -1 HJBf ,ТНОЙ CHCTCf-.t.l

1- 1л недис,dTGMHdfl оф екти- Нисл/ь s ч,. с. oinic:m при переменны- и мп H:I злгрчзнечип возвратных вод KDO- rv i jio Соль ип концентрации токсичных зсщстли ьодс угнетающе действуют на гтг.тнм  г)глрдо1 спгльно располохенних ion Гт, о i-j.bi р,,ци.1, понижа  их OIHCIII- гельную пссобность, приводи г. преждевременной гибели растений и ньобходи: г;сти ооссланоолени  всего блока биурн с глп

Прсдлд аема  система биохимической очистки возвратных вод позвол в повысить зффектионо ль и качество очистки, а также снизить эксплуатационные затраты.

Сущность предлагаемого изобретени  состоит в пм, -пп лзаестна  система очист- |-и виды ск- ючающа  трехучастковую зону иио4 ильт нации, кахдый из учасжоь которой выполнен в виде водоохранной полосы, представл ющей собой траншею с пологими откосами, засаженную водной растительностью , дополнительно снабжена блоками предварительной и окончательной (корректирующей) -иммелиоращ v,, расположенными до и после блока биоочистки и

сообщенными с ним посредством шлюзовых вододелителей, причем каждый блок мчммелиорации содержит размещенные в водотоке средства дл  перемещени , аэрации и последующего гашени  энергии потока , и расположенное выше по водотоку устройство дл  внесени  химмелиоранта, при этом блок биоочистки состоит из трех параллельно расположенных водоохранных

полос, соединенных протоками со шлюзами вододелителей, по дну большей из которых по площади уложены дрены дл  сбора воды и отвода во вторую полосу, дополнительно засыпанные фильтрующим слоем грунта с

растущей на нем высшей водной растительностью , причем дрены снабжены смотровыми колодцами в истоках дрен, размещенных на берегу, а их усть  расположены по всей длине откоса соседней полосы на уровне ее

дна.

В блоке предварительной химмелиора- ции загр зненных вод уменьшают концентрацию токсичных ионов, угнетающих растени  блока биоочистки, понижающих

их очистительную способность, тем самым повыша  эффективность и качество очистки и продл   срок службы блока биоочистки. Кроме того, в блоке предварительной хим- мелиорацич возможно снесение микроэлементсв дл  питани  растений блоки биоочистки

Предлагаема  консфукци  блока биоочистки исл-иплгет осуществл ть биофильт- рЛцмЮ ri разкых режима/ - вертикальной,

чиртикальной, горизонтальной биофильтрации, а также сочета  режимы горизонтальной и вертикальней биофильтрации , наиболее аффективно очищать воду до нужного качества при переменных расходах

зог р тчениых вод и разной степени загр знени , coxpdi-ив при этом на максимально длительный срок очистительную способность растении блока биоочистки, снизив тем (г мым эксплуатационные затраты.

В блоке окончательной химмелиорации

корректируют ионный состав очищаемой воды до норм ороси льной воды.

Кроме того, система создана на модуль- ной основе. Возможно подключение последовательно или параллельно других блоков: деминерализации магнитной, ультразвуковой , сорбционнои обработки и т.д.

На фиг.1 изображена схема конструк- ции системы биохимической очистки воды Биоком ; иа фиг.2 - поперечный разрез по Л-А: на фиг 3 -схемы режимов работы блока биоочистки вертикальной, обратной верти кальноиигоризонтальной биофильтрации; на фиг 4 - то же, продольный разрез по Б-Б в режимэ горизонтальной фильтрации.

Система биохимической очистки включает водоток 1, блок предварительной хим- мелиорации 2, блок биоочистки 3 и блок окончательной (корректирующей) х ммели- орации 4. Между блоками химмелиорэции 2 и 4 и блоком биоочистки 3 на водотоке 1 установлены бетонные вододелители 5 с трем  шлюзами-регул торами.

Каждый блок химмелиорации содержит размещенные в водотоке сооружени  дл  гидравлического прыжка - перепад б и гашени  энергии потока - порог 7, а также устройство 8 дл  внесени  химмелиоранта, расположенное выше по водотоку 1.

Блок 3 биоочистки включает три параллельно расположенные водоохранные полосы 9-11, протоками 12-14 на входе и выходе соединенные с соответствующими шлюзами вододелителей 5.

Наклонные стенки полос не только увеличивают площадь биофильтрации, но и облегчают уборку растительности.

По дну полосы 9 уложены дрены 15, засыпанные фильтрующим споем грунта 16 с растущей на нем высшей водной растительностью 17. Смотровые колодцы 18 дрен 15 в г.стоках дрен, расположенных на полосы 9, а их усть  19 распо- ложены по всей длине откоса соседней nonocw 10 над уровнем дна. Эта полоса меньше по площади и засажена водной растительностью различных видов. Треть  полоса 11 выполнена аналогично второй, но в ьее не впадают дрены.

Система дл  биохимической очистки возвратных вод работает следующим образом .

Загр зненную воду из сборника воз- вратных. дренажных или оросительную воду недостаточного качества по водотоку 1 направл ют дл  очистки в систему, котора  начинаетс  блоком предварительной химмелиорации 2. С помощью устройства в во- ду добавл ют в нужных количествах химмелиоранты, корректиру  соотношение ионов в пользу нетоксичных, неугнётающих растени  блока биоочистки (Са2+, SO/ , При необходимости возможно внесение микроэлементов дл  питани  растений.

Вода с внесенными химмелиорантами на перепаде 6, соверша  гидравлический прыжок, хорошо перемешиваетс . Это приводит к лучшему растворению химмелио- рантов и аэрации потока воды, что способствует ее очищению. Следующий далее пс водотоку 1 порог 7 гасит энергию потока, и вода поступает в установленный на оодотоке стандартный бетонный вододелитель 5 с трем  шлюзами-регул торами, с помощью которых воду направл ют на соответствующую полосу блока биоочистки 3.

В блоке биоочистки воду очищают от биогенов (соединений азота и фосфора), а также пестицидов и т желых металлов до ПДК и, кроме того, понижают содержание Na+ на 50% и общую минерализацию на 20-25%.

Сильно загр зненную воду (III-IV классы по классификации оросительной воды Бездниной С.Я.) по протоке 12 направл ют на водоохранную полосу 9. и биоочистку осуществл ют в режиме вертикальной био- фильтрации.

Размеры водоохранной полосы 9 больше , чем двух других, и завис т от степени загр знени  и расчетного расхода - в среднем 1 га плг.щади на 1 м3/с.

В основе вертикальной биофильтрации лежит использование очистительной способности высшей водной растительности и аналогичных свойств грунтов. При этом осуществл етс  наиболее полный контакт потока загр зненной воды и растений - стеблей и корневой системы, что обеспечивает более полное использование очистительной способности мзкрофитоз. Кроме того, корнева  система растений, пронизы- о   гг.рхний фильтрующий слой грунта, улучшает его фильтрующие свойства. Вода фильтруетс  через заросли высшей водной растительности и фильтрующий слой грунта собираетс  в дрены 15 и через усть  19 в --меситс  в соседнюю водоохранную полосу 1C. Здесь она фильтруетс  через заросли РОДНЫХ растений различных видов и по протоке 13 через вододелитель 5 направл етс  в блок окончательной химмелиорации 4.

Чтобы защитить растений водоохранной полосы 9 от токсичного вли ни  сильно- загр зненной воды, восстановить фильтрующие свойства грунта 16 в случае его кольматации и продлить срок службы полосы 9 без остановки на замену фильтрующего сло , биофильтрацию провод т в режимеобратнойвертикальной биофильтрации.

Дл  этого поток загр зненной воды по протоке 13 направл ют на водоохранную полосу 10, где вода очищаетс , контактиру  с различной водной растительностью, а затем по дренам в обратном направлении поступает на полосу 9, где происходит доочистка биофильтрацией сквозь фильтрующий слой грунта и заросли высших растений . Затем воду по протоке 12 через вододелитель 5 направл ют на окончательную иммелиорацию в блок 4.

При низкой (11-111 классы) степени загр знени  воды биофильтрацию провод т в режиме горизонтальной биофильтрации. Поток воды направл ют через вододелитель 5 и протоки 13 и 14 на водоохранные полосы 10 и 11, где воду фильтруют сквозь заросли различных видов водных растений.

При высокой степени загр знени  воды и расходах, превышающих расчетные, возможно сочетание режимов горизонтальной и вертикальной биофильтрации. Степень очистки при этом будет несколько выше, чем при режиме горизонтальной биофильтрации .

После биочистки воду подвергают окончательной химмелиорации в блоке 4. При необходимости добавлением химмелиоран- та корректируют ионный состав до соответстви  очищенной воды I или II классам оросительной воды по классификации С.Я.Бездниной 3.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Система биохимической очистки возвратных вод. включающа  трехучастковую зону биофильтрации, каждый из участков которой выполнен в виде водоохранной полосы, представл ющей собой траншею с 30 пологими откосами, засаженную водной растительностью, отличающа с  тем, что система дополнительно снабжена блоками предварительной и окончательной химмелиорации , расположенными до и после35 блока биоочистки и сообщенными с ним посредством шлюзовых вододелителей, каждый блок химмелиорации содержит

   /I -А

   0

   5

   0

   5

   0 35

   При недопустимо больших размерах фильтрации из сооружени  предусматриваетс  сооружение противофильтрационных экранов из естественного грунта или искусственных материалов.

   Таким образом, предлагаема  система биохимической очистки возвратных вод позвол ет эффективно и качественно очищать возвратные воды с высокой степенью загр знени  и переменным расходом, сохран   при этом на длительный срок очистительную способность растений и грунта блока биоочистки, что значительно снижает эксплуатационные затраты.

   (56) Авторское свидетельство СССР №806613, кл. С 02 С 1/02.

   Авторское свидетельство СССР № 1074836,кл, С 02 F3/32.

   Всесоюзное научное совещание. Качество воды дл  орошени . 31.10-4.11 1988, Алма-Ата. Тезисы докладов. Алма-Ата, 1980.

   средство дл  внесени  химмелиоранта и размещенные в водотоке средство дл  перемешивани  химмелиоранта с водой, аэрации и последующего гашени  энергии потока воды, при этом кажда  из трех водоохранных полос соединена протоками со шлюзами вододалител , по дну большей по площади из них уложены дрены дл  сбора воды и отвода во вторую полосу, дополнительно засыпанную фильтрующим слоем грунта с растущей на ней высшей водной растительностью, при этом дрены снабжены смотровыми колодцами в истоках , а их усть  расположены по всей длине откоса соседней полосы на уровне ее дна.

   (pts&2

   Режим effpt/jOAf/Trcr/ /, - Режим Верлп/#0/ ь -Режим Вертималыш

   ной Јс/оф1/ ьлграу /# ной диофе//п ггр0у&и aSpa/rrffot/ диорг/ а/тга

   2001887 ,, , b.w