RU2504519C1 - Способ биологической доочистки сточных вод и система для его осуществления - Google Patents
Способ биологической доочистки сточных вод и система для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2504519C1 RU2504519C1 RU2012146102/10A RU2012146102A RU2504519C1 RU 2504519 C1 RU2504519 C1 RU 2504519C1 RU 2012146102/10 A RU2012146102/10 A RU 2012146102/10A RU 2012146102 A RU2012146102 A RU 2012146102A RU 2504519 C1 RU2504519 C1 RU 2504519C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- treatment
- pond
- reed
- wastewater
- width
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Группа изобретений относится к биотехнологии. Предложена система для биологической доочистки сточных вод. Система включает в себя пруды для контакта вод в проточных условиях с высшей водной растительностью. Открытый накопитель сточных вод связан трубопроводами с очистными модулями. Каждый модуль выполнен в виде крытого пруда длиной в 4-5 раз больше ширины. Над модулями установлено укрытие в виде арочной конструкции из рулонной стали толщиной 0,8-1,2 мм. Арочная конструкция имеет утеплитель с внутренней стороны укрытия. Дно пруда покрыто глиной или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции. Сверху гидроизоляции уложен плодородный грунт поперечными полосами 0,3-0,4 м для высадки тростника. Ширина полос и расстояние между ними составляют 5 м. Между тростниковыми полосами в свободноплавающем состоянии находится Ряска малая. Посредине пруда на сваях установлен решетчатый настил с перилами для перемещения людей. В конце пруда размещен колодец для сброса в открытый приемник очищенной воды. Также предложен способ для доочистки сточных вод с помощью указанной системы. Техническим результатом является повышение эффективности круглогодичной биологической доочистки сточных вод, включая вывод из них тяжелых металлов. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к очистке стоков промышленных предприятий, и может быть использовано при биологической доочистке стоков горных, металлургических, химических и др. предприятий от цианидов и тяжелых металлов.
Известны способы очистки сточных вод в искусственных водоемах, например биопрудах, оборудованных земляными насыпями (дамбами) III. В них для очистки стоков используются высшие водные растения /2/ или древесно-кустарниковые растения /3/. Недостатками таких способов являются небольшая производительность или недостаточное качество очистки, а также ограничение области применения в районах с суровым климатом и многолетнемерзлыми грунтами и горными породами.
Наиболее близким по существу решаемой задачи является способ доочистки сточных вод в биологических прудах глубиной 3-4 м, включающий контакт с высшей водной растительностью в проточных условиях, в котором в качестве высшей водной растительности используют тростник обыкновенный, который высаживают на затопленных поперечных дамбах высотой 1-2 м и шириной 6-20 м, и дополнительно на междамбовых участках высаживают макроводоросли хары. При этом площадь дамб составляет 1/3 от всей площади пруда /4/. Такой способ позволяет в течение 2 суток в теплое время года и 3 суток в холодное время очищать стоки от минеральных и органических взвесей и проводить обеззараживание стоков.
Недостатком этого способа доочистки сточных вод, принятого за прототип, является невозможность его применения в условиях суровой длительной зимы, когда прекращается вегетативный рост растений, и высокие затраты на создание прудов с дамбами.
Технической задачей, на решение которой направлено предполагаемое изобретение, является повышение эффективности круглогодичной биологической доочистки сточных вод, включая вывод из них тяжелых металлов, за счет укрытия прудов легкими конструкциями.
Поставленная задача достигается тем, что в способе биологической доочистки сточных вод, включающем контакт сточных вод в проточных условиях с высшей водной растительностью в виде тростника обыкновенного, расположенного поперечными полосами, согласно изобретению, биологическая доочистку сточных вод проводится в очистных модулях в виде крытых прудов длиной в 4-5 раз больше ширины, имеющих утеплитель с внутренней стороны укрытия, соединенных в единую систему впуска и выпуска воды, при этом дно пруда покрывают, глиной или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции, в, каждом очистном модуле укладывают плодородный грунт поперечными полосами толщиной 0,3-0,4 м для высадки тростника, ширина полос и расстояние между ними составляют 5 м, между тростниковыми полосами в свободноплавающем состоянии находится Ряска малая, в конце пруда размещают колодец для сброса в открытый приемник очищенной воды, количество очистных модулей устанавливают в зависимости от точного объема очищаемых сточных вод.
Поставленная задача достигается также тем, что в системе доочистки сточных вод, включающей пруды для контакта сточных вод в проточных условиях с высшей водной растительностью, согласно изобретению, открытый накопитель сточных вод связан трубопроводами с очистными модулями, каждый из которых выполнен в виде пруда длиной в 4-5 раз больше ширины с установленным над ним укрытием в виде арочной конструкции из рулонной стали толщиной 0,8-1,2 мм, имеющим утеплитель с внутренней стороны укрытия; дно пруда покрыто глиной или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции, где сверху уложен плодородный грунт поперечными полосами толщиной 0,3-0,4 м для высадки тростника; ширина полос и расстояние между ними составляют 5 м, между тростниковыми полосами в свободноплавающем состоянии находится Ряска малая; посредине пруда на сваях установлен решетчатый настил с перилами для перемещения людей; в конце пруда размещен колодец для сброса в открытый приемник очищенной воды.
В районах многолетней мерзлоты для исключения теплообмена с нижележащими горными породами под гидроизоляцию размещают утеплитель.
Принципиальная схема выполнения способа биологической доочистки сточных вод с помощью системы для доочистки сточных вод приведена на рисунках.
На фиг.1 показана схематично система для доочистки сточных вод; на фиг.2 - поперечное сечение очистного модуля; на фиг.3 - продольное сечение очистного модуля.
Открытый накопитель 1 сточных вод, глубина которого на 2-3 метра больше максимальной толщины ледяного покрова в зимний период, соединен трубами 2 с очистными модулями 3, расположенными, например, рядом. Очистной модуль 3 представляет собой искусственный пруд 4 глубиной до 2 м и длиной в 4-5 раз больше ширины, что позволяет дневному свету освещать с торцов всю длину пруда 4. Вдоль пруда 4 расположены ленточные дорожки 5 из бутового камня или бетона, служащие одновременно фундаментами для укрытия 6 над прудом 4. Укрытие 6 может быть выполнено, например, в виде быстровозводимой арочной конструкции из рулонной стали толщиной 0,8-1,2 мм с утеплителем с внутренней стороны /5/. Радиус и ширина арки могут составлять от 3 до 21 метра, конструкция не требует мощного фундамента. На дне пруда 4 размещают гидроизоляцию 7, например, из глины или полиэтиленовой пленки в несколько слоев. Такая защита позволит исключить загрязнение подземных вод недоочищенными стоками. В районах с многолетнемерзлыми породами для исключения теплообмена с нижележащими горными породами 8 под, гидроизоляцию 7 размещают утеплитель 9, например, пенополистирол или минеральную вату. Поперек пруда 4 на его дне размещают плодородный грунт 10 полосами толщиной 0,3-0,4 м. Ширина полос и расстояние между ними составляют около 5 м. Посредине пруда 4 на сваях 11 установлен решетчатый настил 12 с перилами 13 для перемещения людей, на который выведены концы сетей 14, уложенных на дно пруда 4 между полосами грунта 10. Противоположные концы сетей 14 крепят на ленточных дорожках 5. При необходимости между сваями 11 могут устанавливаться щиты для разделения пруда 4 на изолированные зоны. На противоположном от входной трубы 2 конце очистного модуля 3 выполнен колодец 15 для сброса очищенных вод по трубам 16 в открытый приемник 17. Торцевые части модулей 3 выполнены в виде больших остекленных оконных переплетов 18.
Способ биологической доочистки сточных вод осуществляют следующим образом.
Очищенная химическим методом, например, хлорированием гипохлоритом кальция, промышленная сточная вода из открытого накопителя 1 по трубам 2 поступает в очистной модуль 3 и распределяется по всему его объему, протекая через зоны, засаженные тростником и ряской. Тростник высаживают в плодородный грунт на полосах 10 из расчета 100 растений на 1 м2 при глубине 2 м. Тростник - широко распространенный вид, космополит, ареал распространения которого достигает 70° северной широты. Ряска находится в свободноплавающем состоянии между тростниковыми полосами.
В зимний период года сточные воды подогревают, например, электрическими подогревателями 19 в трубах 2 и прудах 4 и поддерживают рабочую температуру в водах очистных модулей 3 не ниже 6°C. В теплый период температура воды не должна превышать 25-26°C, что обеспечивается укрытием 6.
Погибшие растения и отмершие части ряски убираются из прудов 4 посредством сетей 14, изначально уложенных на дне. Для этого с помощью тельфера 20, закрепленного на своде укрытия 6, зацепляют выведенный на настил 12 конец сети 14 и поднимают его. За счет закрепления второго конца на ленточной дорожке 5, сеть 14 наклоняется в сторону ленточной дорожки 5 и извлеченные из воды остатки ряски скатываются на ленточную дорожку 5, откуда убираются на утилизацию. Вода, вытекающая из ряски, через шпигаты 21 в бордюрах 22 стекает обратно в пруд 4. Отмершие части тростника можно убирать вручную или косилками. Отработанные растения утилизируют, например, сжиганием для излечения аккумулированных тяжелых металлов.
Роль высшей водной растительности, используемой в прудах доочистки, заключается в задержании минеральной взвеси, обеззараживании и аэрации воды, а также извлечении из водной среды химических загрязнителей, включая тяжелые металлы. В пруду с расположенными поперек течения растительными полосами и свободно плавающими между ними гидрофитами создается последовательность в чередовании различных биоценозов, что обеспечивает глубокую доочистку и обеззараживание сточных вод. Применяемые высшие водные растения подавляют рост и развитие болезнетворных микроорганизмов и бактерий. В результате предотвращается риск вторичного загрязнения пруда. Для надежного функционирования биологической доочистки в зимний период с коротким световым периодом возможно применение искусственного освещения с помощью светильников 23, размещенных, например, на своде укрытия 6.
Качество сточной воды до и после биологической доочистки сточных вод на примере хвостохранилища горно-обогатительного комбината представлено в таблицах 1 и 2 соответственно.
| Таблица №1 | |||||||||||||
| Данные химического анализа пробы сточной воды, очищенной химическим методом перед биологической доочисткой | |||||||||||||
| Параметры | pH | Взвеси, мг/л | БПК5, мг/л | CN, мг/л | CNS, мг/л | Zn, мг/л |
Co, мг/л |
Ni, мг/л |
Mn, мг/л |
Pb, мг/л |
Cd, мг/л |
Fe, мг/л |
Cu, мг/л |
| Значения | 11,69 | 139,7 | 1,3 | 6,9 | 1,5 | <0,004 | 3,680 | 0,005 | 26,83 | 0,0048 | <0,0001 | 0,345 | 10,49 |
| Таблица №2 | |||||||||||||
| Данные химического анализа пробы сточной воды после доочистки с использованием Ряски малой и тростника | |||||||||||||
| Параметры | pH | Взвеси, мг/л | БПК5, мг/л | CN, мг/л |
CNS, мг/л |
Zn, мг/л |
Co, мг/л |
Ni, мг/л |
Mn, мг/л |
Pb, мг/л |
Cd, мг/л |
Fe, мг/л |
Cu, мг/л |
| Значения | 7,46 | 7,1 | 3,3 | <0,005 | <0,005 | <0,004 | 0,008 | <0,001 | 0,053 | <0,0001 | <0,0001 | 0,013 | 0,0137 |
Такие результаты биологической доочистки удалось получить в теплое время года за 5 суток, в холодное - за 7 суток.
Время пребывания очищаемых стоков в очистном модуле 3 можно регулировать скоростью водного потока, изменяя пропускную способность труб 2 и колодцев 15, или располагая очистные модули 3 последовательно.
Количество очистных модулей 3, находящихся в работе одновременно, зависит от поступающего в единицу времени объема сточных вод и параметров модулей. Например, при ширине зеркала пруда 10 м и длине 50 м объем воды составит 1000 м3. При необходимой длительности очистки в 5 суток суточный объем водообмена составит 200 м3, а годовой объем сточных вод, очищаемых одним очистным модулем, составит 73000 м3. Модуль с параметрами 15×75×2 вмещает объем воды 2250 м3, тогда суточный объем водообмена составит 450 м3, а годовой объем сточных вод, очищаемых одним очистным модулем, может достичь величины 164250 м3.
Таким образом, именно заявляемая система доочистки сточных вод позволяет осуществить заявляемый способ биологической доочистки сточных вод и тем самым решить поставленную техническую задачу повышения эффективности круглогодичной биологической доочистки сточных вод, включая вывод из них тяжелых металлов.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки
1. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. СанПиН 4630-88. - М.: Минздрав РСФСР, 1989, 69 с.
2. Эйнор Л.О. Макрофиты в экологии водоема. - М.: Изд. ИВП РАН, 1992, 255 с.
3. Авторское свидетельство СССР №918277, МПК7 C02F 3/32, 1978.
4. Авторское свидетельство СССР №1198021; МПК 7 C02F 3/32, 1984 (прототип).
5. Бескаркасные арочные сооружения. Рекламный проспект фирмы «Ставр».
Claims (3)
1. Способ биологической доочистки сточных вод, включающий контакт сточных вод в проточных условиях с высшей водной растительностью в виде тростника обыкновенного, расположенного поперечными полосами, отличающийся тем, что биологическую доочистку сточных вод производят в очистных модулях в виде крытых прудов длиной в 4-5 раз больше ширины, имеющих утеплитель с внутренней стороны укрытия, соединенных в единую систему впуска и выпуска воды, при этом дно пруда покрывают глиной или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции, в каждом очистном модуле укладывают плодородный грунт поперечными полосами толщиной 0,3-0,4 м для высадки тростника, ширина полос и расстояние между ними составляют 5 м, между тростниковыми полосами в свободноплавающем состоянии находится Ряска малая, в конце пруда размещают колодец для сброса в открытый приемник очищенной воды, количество очистных модулей устанавливают в зависимости от точного объема очищаемых сточных вод.
2. Система для биологической доочистки сточных вод по п.1, включающая пруды для контакта сточных вод в проточных условиях с высшей водной растительностью, отличающаяся тем, что открытый накопитель сточных вод связан трубопроводами с очистными модулями, каждый из которых выполнен в виде пруда длиной в 4-5 раз больше ширины с установленным над ним укрытием в виде арочной конструкции из рулонной стали толщиной 0,8-1,2 мм, имеющим утеплитель с внутренней стороны укрытия; дно пруда покрыто глиной или полиэтиленовой пленкой для гидроизоляции, где сверху уложен плодородный грунт поперечными полосами толщиной 0,3-0,4 м для высадки тростника; ширина полос и расстояние между ними составляют 5 м, между тростниковыми полосами в свободноплавающем состоянии находится Ряска малая; посредине пруда на сваях установлен решетчатый настил с перилами для перемещения людей; в конце пруда размещен колодец для сброса в открытый приемник очищенной воды.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что в районах многолетней мерзлоты для исключения теплообмена с нижележащими горными породами под гидроизоляцию размещают утеплитель.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146102/10A RU2504519C1 (ru) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Способ биологической доочистки сточных вод и система для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012146102/10A RU2504519C1 (ru) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Способ биологической доочистки сточных вод и система для его осуществления |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2504519C1 true RU2504519C1 (ru) | 2014-01-20 |
Family
ID=49947971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012146102/10A RU2504519C1 (ru) | 2012-10-29 | 2012-10-29 | Способ биологической доочистки сточных вод и система для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2504519C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692623C1 (ru) * | 2018-12-17 | 2019-06-25 | Валерий Абрамович Шапиро | Способ переработки фекальных и животноводческих стоков |
| RU216915U1 (ru) * | 2022-09-05 | 2023-03-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Устройство освещения |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU918277A1 (ru) * | 1978-08-28 | 1982-04-07 | Казанский Отдел Гидрологии И Водных Ресурсов Северного Научно-Исследовательского Института Гидротехники И Мелиорации | Способ очистки сточных вод в биологических прудах |
| RU2107041C1 (ru) * | 1995-10-03 | 1998-03-20 | Белгородский государственный педагогический университет | Способ биологической очистки сточных вод и устройство для его осуществления |
| RU11198U1 (ru) * | 1999-03-29 | 1999-09-16 | Баканов Василий Андреевич | Биопруд |
| RU2140735C1 (ru) * | 1998-01-13 | 1999-11-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт ирригационного рыбоводства | Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик с помощью адаптированного комплекса микроводорослей, высшей водной растительности, зоопланктона и рыбы |
-
2012
- 2012-10-29 RU RU2012146102/10A patent/RU2504519C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU918277A1 (ru) * | 1978-08-28 | 1982-04-07 | Казанский Отдел Гидрологии И Водных Ресурсов Северного Научно-Исследовательского Института Гидротехники И Мелиорации | Способ очистки сточных вод в биологических прудах |
| RU2107041C1 (ru) * | 1995-10-03 | 1998-03-20 | Белгородский государственный педагогический университет | Способ биологической очистки сточных вод и устройство для его осуществления |
| RU2140735C1 (ru) * | 1998-01-13 | 1999-11-10 | Всероссийский научно-исследовательский институт ирригационного рыбоводства | Способ очистки сточных вод животноводческих комплексов, ферм и птицефабрик с помощью адаптированного комплекса микроводорослей, высшей водной растительности, зоопланктона и рыбы |
| RU11198U1 (ru) * | 1999-03-29 | 1999-09-16 | Баканов Василий Андреевич | Биопруд |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2692623C1 (ru) * | 2018-12-17 | 2019-06-25 | Валерий Абрамович Шапиро | Способ переработки фекальных и животноводческих стоков |
| RU216915U1 (ru) * | 2022-09-05 | 2023-03-09 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Устройство освещения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bouwer | Issues in artificial recharge | |
| US7470362B2 (en) | In line wetland water treatment system and method | |
| US7425262B1 (en) | In line wetland water treatment system | |
| US20140124420A1 (en) | Hybrid artificial wetland water purification system, sewage treatment device using same, and natural nonpoint purification device capable of simultaneously purifying river and lake water | |
| KR101127474B1 (ko) | 저수지 정화가 가능한 자연형 비점정화장치 및 자연형 비점정화방법 | |
| CN106698825A (zh) | 一种河道围隔截污导流原位净化处理方法和系统 | |
| RU2397149C1 (ru) | Способ и сооружение очистки хозяйственно-бытовых сточных вод с использованием элементов экологической системы | |
| US20150101981A1 (en) | Assemblies and methods for treating wastewater | |
| Crites | Design manual: constructed wetlands and aquatic plant systems for municipal wastewater treatment | |
| KR101676378B1 (ko) | 하천하상 계류순환 시스템 | |
| JP2000005777A (ja) | 水処理用人工湿地 | |
| Huertas et al. | Constructed wetlands effluent for streamflow augmentation in the Besòs River (Spain) | |
| RU2504519C1 (ru) | Способ биологической доочистки сточных вод и система для его осуществления | |
| KR20110138051A (ko) | 생태도랑을 이용한 도시비점오염물질 처리장치 | |
| KR101268382B1 (ko) | 연안 및 자연습지 보호를 위한 하이브리드 인공습지 | |
| Jenssen et al. | The potential of natural ecosystem self-purifying measures for controlling nutrient inputs | |
| Widelska et al. | Restoration of ponds in the municipal park in Zduńska Wola, Poland | |
| RU57273U1 (ru) | Сооружение для биологической доочистки сточных вод | |
| US20160355424A1 (en) | Assemblies and methods for treating wastewater | |
| CN111943434A (zh) | 一种微污染饮用水水源生物生态修复系统及方法 | |
| Moinier | Constructed Wetlands redefined as Functional Wetlands | |
| JPH06226288A (ja) | 湖沼や池のような静止的滞留水系の浄化方法及びそれに用いる浄化装置 | |
| Weiss et al. | US version of water-wise cities: Low impact development | |
| KR102320364B1 (ko) | 수처리용 여과정원 시스템 | |
| KR102519388B1 (ko) | 인공습지를 활용한 수처리 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141030 |