RU2540620C1 - Device for purification of surface sewage waters - Google Patents

Device for purification of surface sewage waters Download PDF

Info

Publication number
RU2540620C1
RU2540620C1 RU2013136247/05A RU2013136247A RU2540620C1 RU 2540620 C1 RU2540620 C1 RU 2540620C1 RU 2013136247/05 A RU2013136247/05 A RU 2013136247/05A RU 2013136247 A RU2013136247 A RU 2013136247A RU 2540620 C1 RU2540620 C1 RU 2540620C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter
purification
charge
zeolite
load
Prior art date
Application number
RU2013136247/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013136247A (en
Inventor
Игорь Сергеевич Щукин
Александр Германович Мелехин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Priority to RU2013136247/05A priority Critical patent/RU2540620C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2540620C1 publication Critical patent/RU2540620C1/en
Publication of RU2013136247A publication Critical patent/RU2013136247A/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: device for purification of surface sewage waters includes filter or settling chamber 1, intended for preliminary purification from coarse dispersed pollutants, purification unit 2, which contains filtering charge 4 with vegetation 5. As filtering charge 4 used is mixture of soil with zeolite, with zeolite amount constituting 30-50% of the total charge weight. Reservoir 6 with bulk hollow deformation-resistant charge 7 for accumulation of purified sewage waters in form of gravel or crushed granite with hollowness up to 50% is placed under filtering charge 4.
EFFECT: invention makes it possible to realise all-year-round purification of surface sewage waters, accumulate and use purified water under cold climate conditions.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам очистки поверхностного стока с урбанизированных территорий и может быть использовано для очистки ливневых и талых вод с территорий городов и промышленных предприятий от взвешенных веществ, нефтепродуктов, органических веществ и ионов тяжелых металлов.The invention relates to a device for cleaning surface runoff from urban areas and can be used to clean storm and melt water from urban areas and industrial enterprises from suspended solids, oil products, organic substances and heavy metal ions.

Известно устройство очистки поверхностных сточных вод, включающее камеру очистки с непроницаемыми боковыми стенками и дном, содержащую фильтрующую загрузку, в которую высажена растительность и через которую происходит фильтрование очищаемых поверхностных сточных вод, а также дренажную перфорированную трубу для отвода очищенного стока, располагаемую в нижней части камеры, непосредственно в фильтрующей загрузке (см. US 6569321 B2, C02F 3/04, C02F 3/32, опубл. 2003 г.).A device for treating surface wastewater is known, including a purification chamber with impermeable side walls and a bottom, containing a filter charge, into which vegetation is planted and through which filtered surface wastewater is filtered, as well as a perforated drainage pipe for draining the treated effluent located in the lower part of the chamber , directly in the filter load (see US 6569321 B2, C02F 3/04, C02F 3/32, publ. 2003).

Известно также устройство для очистки поверхностных сточных вод, включающее камеру очистки с непроницаемыми боковыми стенками и дном, содержащую фильтрующую загрузку, в которой высажена растительность и через которую происходит фильтрование очищаемых сточных вод, а также дренажную перфорированную трубу для отвода очищенного стока, располагаемую в нижней части камеры, непосредственно в фильтрующей загрузке, на конце которой установлено устройство управления расходом (WO 2009/129406 A1, B10D 33/70, опубл. 2009 г.).A device for treating surface wastewater is also known, including a purification chamber with impermeable side walls and a bottom, containing a filter charge, in which vegetation is planted and through which filtered wastewater is filtered, as well as a perforated drainage pipe to discharge the treated effluent, located in the lower part camera, directly in the filter load, at the end of which a flow control device is installed (WO 2009/129406 A1, B10D 33/70, publ. 2009).

Недостатками описанных устройств являются низкая эффективность очистки от органических веществ, нефтепродуктов и тяжелых металлов во вневегетационный период, а также отсутствие возможности накопления и использования очищенных сточных вод.The disadvantages of the described devices are the low efficiency of purification from organic substances, oil products and heavy metals in the non-growing season, as well as the lack of the possibility of accumulation and use of treated wastewater.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для очистки поверхностных сточных вод, включающее систему предочистки поверхностных сточных вод от грубодисперсных примесей и мусора, выполненную в виде фильтра или камеры отстаивания, блока очистки сточных вод, содержащую фильтрующую загрузку, в которой высажена растительность, резервуар-накопитель для сбора очищенной воды, располагаемый под фильтрующим слоем, байпасный переливной трубопровод для направления воды в емкость-накопитель без очистки на фильтрующей загрузке в случае превышения расчетных расходов, систему циркуляции воды из резервуара-накопителя для доочистки (WO 2011/0917681 А1, C02F 3/00, С02F 1/00, опубл. 2011 г.).The closest in technical essence and the achieved result is a device for treating surface wastewater, including a system for pretreatment of surface wastewater from coarse impurities and debris, made in the form of a filter or sedimentation chamber, a wastewater treatment unit containing a filter charge in which vegetation is planted, a storage tank for collecting purified water located under the filter layer, a bypass overflow pipe for directing water to the storage tank without cleaning and at the filter load in case of exceeding the estimated costs, the system of water circulation from the storage tank for additional treatment (WO 2011/0917681 A1, C02F 3/00, C02F 1/00, publ. 2011).

Недостатками известного устройств являются низкая эффективность очистки сточных вод во вневегетационный период, невозможность эксплуатации сооружений в зимний период из-за их промерзания и возможности разрушения подземного резервуара-накопителя, а также отсутствия возможности накопления и использования очищенных вод в условиях холодного климата.The disadvantages of the known devices are the low efficiency of wastewater treatment during the non-growing season, the inability to operate structures in the winter due to their freezing and the possibility of destruction of the underground storage tank, as well as the lack of the possibility of accumulation and use of treated water in cold climates.

Технический результат заключается в создании устройства, предназначенного для круглогодичной очистки поверхностных сточных вод, накопления и использования очищенных вод в условиях холодного климата.The technical result consists in creating a device designed for year-round treatment of surface wastewater, the accumulation and use of treated water in cold climates.

Заявляемое устройство для очистки поверхностных сточных вод включает фильтр или камеру отстаивания, предназначенную для предварительной очистки от грубодисперсных загрязнений, блок очистки, содержащий фильтрующую загрузку с растительностью. Согласно п. 1 формулы фильтрующей загрузкой служит смесь грунта с цеолитом при количестве цеолита 30-50% от общего объема загрузки, а под фильтрующей загрузкой размещен резервуар с насыпной пустотной деформационноустойчивой загрузкой для накопления очищенных сточных вод в виде гравия или щебня с пустотностью до 50%.The inventive device for the treatment of surface wastewater includes a filter or sedimentation chamber, designed for pre-treatment of coarse particulate contaminants, a purification unit containing a filter charge with vegetation. According to paragraph 1 of the formula, the filter charge is a mixture of soil with zeolite with a zeolite amount of 30-50% of the total load, and under the filter load there is a reservoir with a bulk, hollow, strain-resistant load for the accumulation of treated wastewater in the form of gravel or crushed stone with a voidness of up to 50% .

Использование в качестве фильтрующей загрузки смеси грунта с цеолитом, обладающими сорбционными и ионообменными свойствами, при количестве цеолита 30-50% от общего объема загрузки, существенно повышает эффективность очистки во вневегетационный период времени, когда нефтепродукты, органические вещества и ионы тяжелых металлов будут задерживаться и накапливаться в указанных материалах.The use of a mixture of soil with a zeolite with sorption and ion exchange properties as a filtering load, with a zeolite amount of 30-50% of the total volume of the load, significantly increases the cleaning efficiency during the non-growing season when oil products, organic substances and heavy metal ions will be delayed and accumulate in the indicated materials.

Во вневегетационный период (в холодное время года) очистка стока от органических веществ и тяжелых металлов происходит за счет добавления в грунт цеолита, обладающего сорбционными и ионообменными свойствами. В период вегетации растительности (в теплое время года) очистка поступающего поверхностного стока происходит под действием фильтрующей загрузки, кроме того, происходит поглощение, трансформация, стабилизация и деградация поступающих и накопленных в сорбционном материале во вневегетационный период веществ под действием растений и микроорганизмов, развивающихся на фильтрующей загрузке и ризосфере растений, тем самым осуществляя регенерацию материала, обладающего сорбционными и ионообменными свойствами.In the non-growing season (in the cold season), runoff is cleaned of organic substances and heavy metals by adding zeolite to the soil, which has sorption and ion-exchange properties. During the vegetation period of the vegetation (in the warm season), the incoming surface runoff is cleaned by filter loading, in addition, absorption, transformation, stabilization and degradation of substances entering and accumulated in the sorption material during the non-growing season under the influence of plants and microorganisms developing on the filter loading and rhizosphere of plants, thereby carrying out the regeneration of material with sorption and ion exchange properties.

Указанное процентное соотношение грунта и цеолита обусловлено тем, что при количестве цеолита менее 30% от всей фильтрующей загрузки наблюдается недостаточная эффективность очистки от нефтепродуктов, органических веществ и тяжелых металлов, а добавление более 50% цеолита увеличивает стоимость сооружения при незначительном повышении эффективности очистки, и экономически не выгодно.The indicated percentage of soil and zeolite is due to the fact that when the amount of zeolite is less than 30% of the entire filter load, there is insufficient cleaning efficiency from oil products, organic substances and heavy metals, and the addition of more than 50% zeolite increases the cost of the structure with a slight increase in cleaning efficiency, and economically not profitable.

Исследования показали, что добавление цеолита в загрузку в количестве 30-50% позволяет получать эффективность очистки по нефтепродуктам до 70-95%, а по тяжелым металлам, находящимся в растворенной форме: по меди - 40-90%, по цинку - 30-50%, по хрому - до 30%, по железу - до 50-80%, по никелю - до 40%.Studies have shown that the addition of zeolite to the load in an amount of 30-50% allows us to obtain cleaning efficiency for oil products up to 70-95%, and for heavy metals in dissolved form: for copper - 40-90%, for zinc - 30-50 %, for chromium - up to 30%, for iron - up to 50-80%, for nickel - up to 40%.

Под фильтрующей загрузкой размещен резервуар с насыпной пустотной деформационноустойчивой загрузкой, служащей для накопления очищенных сточных вод в виде гравия или щебня с пустотностью до 50%.Under the filter load there is a tank with a bulk hollow deformation-resistant load, which serves to accumulate treated wastewater in the form of gravel or crushed stone with a voidness of up to 50%.

Для подачи накопленных очищенных сточных вод на хозяйственные или производственные нужды сквозь фильтрующую и насыпную загрузки выполнена скважина с размещенным в ней погружным насосом (п. 2 формулы).To supply the accumulated treated wastewater to household or industrial needs through a filtering and bulk loading, a well was made with a submersible pump placed in it (paragraph 2 of the formula).

Указанная конструкция не подвержена разрушению при замерзании, т.к. устойчива к деформациям, и при этом может накапливать в себе значительные объемы воды.The specified design is not subject to destruction during freezing, because resistant to deformation, and at the same time can accumulate significant amounts of water.

На чертеже показано устройство для очистки поверхностного стока в разрезе, где:The drawing shows a device for cleaning surface runoff in a section, where:

1 - камера отстаивания (фильтр);1 - sedimentation chamber (filter);

2 - блок очистки;2 - cleaning unit;

3 - чаша, заполняемая сточной водой;3 - a bowl filled with waste water;

4 - фильтрующая загрузка;4 - filter loading;

5 - растительность;5 - vegetation;

6 - резервуар с насыпной пустотной деформационноустойчивой загрузкой;6 - tank with bulk hollow deformation-resistant loading;

7 - деформационноустойчивая загрузка,7 - strain-resistant loading,

8 - дренажная труба;8 - drainage pipe;

9 - непроницаемое основание;9 - impermeable base;

10 - устройство регулирования расхода;10 - flow control device;

11 - скважина;11 - well;

12 - погружной насос.12 - submersible pump.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Поверхностные сточные воды, прошедшие предварительную очистку от мусора и грубодисперсных примесей на фильтре или камере отстаивания 1, поступают в чашу 3 блока очистки 2, которая наполняется сточной водой. В дальнейшем сточные воды фильтруются через фильтрующую загрузку 4 с высаженной в ней растительностью 5 до полного впитывания. Фильтрующая загрузка 4 представляет собой смесь грунта с материалом, обладающим сорбционными и ионообменными свойствами, а именно цеолитом, который добавляют в грунт в количестве от 30 до 50% от всей фильтрующей загрузки.Surface wastewater that has undergone preliminary cleaning of debris and coarse impurities on the filter or settling chamber 1, enter the bowl 3 of the treatment unit 2, which is filled with wastewater. Subsequently, the wastewater is filtered through a filter charge 4 with planted 5 vegetation in it until completely absorbed. The filter load 4 is a mixture of soil with a material having sorption and ion exchange properties, namely zeolite, which is added to the soil in an amount of 30 to 50% of the total filter load.

В холодный вневегетационный период очистка сточных вод от органических веществ и тяжелых металлов происходит благодаря указанному материалу, например цеолиту. В период вегетации помимо очистки воды происходит поглощение, трансформация, стабилизация и деградация поступающих и накопленных в цеолите во вневегетационный период веществ под действием растений и микроорганизмов, развивающихся на фильтрующей загрузке и ризосфере растений, тем самым осуществляется регенерация указанного материала.In the cold non-growing season, wastewater treatment from organic substances and heavy metals occurs due to the specified material, for example zeolite. During the growing season, in addition to water purification, absorption, transformation, stabilization and degradation of substances entering and accumulated in the zeolite during the non-growing season occur under the action of plants and microorganisms developing on the filter load and rhizosphere of plants, thereby regenerating this material.

Далее очищенные сточные воды поступают в резервуар с насыпной пустотной деформационноустойчивой загрузкой 7, расположенной под фильтрующей загрузкой, где происходит накопление очищенных сточных вод. В качестве пустотной деформационноустойчивой загрузки служат гравий или щебень с пустотностью до 50%.Next, the treated wastewater enters the tank with a bulk hollow deformation-resistant loading 7, located under the filter loading, where the accumulation of purified wastewater occurs. As a hollow deformation-resistant loading, gravel or crushed stone with a voidness of up to 50% are used.

Очищенные сточные воды могут быть инфильтрованы в окружающий грунт, если это позволяют гидрогеологические условия территории. В этом случае непроницаемое основание 9 не устанавливается, либо они могут быть удалены по дренажной перфорированной трубе 8, расположенной в слое насыпного пустотного деформационноустойчивого материала - гравия или щебня. Для регулирования скорости прохождения воды через слой фильтрующей загрузки 4 на конце дренажной трубы устанавливают устройство регулирования расхода 10. Также сточные воды могут быть поданы на использование в напорном режиме при помощи погружного насоса 12, располагаемого в скважине 8, выполненной сквозь фильтрующую 4 и насыпную 7 загрузки.The treated wastewater can be infiltrated into the surrounding soil, if the hydrogeological conditions of the territory allow it. In this case, the impermeable base 9 is not installed, or they can be removed through the drainage perforated pipe 8 located in the layer of the bulk hollow deformation-resistant material - gravel or crushed stone. To control the speed of water passage through the filter loading layer 4, a flow control device 10 is installed at the end of the drainage pipe 10. Wastewater can also be supplied for use in a pressure mode using a submersible pump 12 located in the well 8, made through the filtering 4 and bulk 7 loading .

В зимний период очищенный сток хранится в резервуаре 6 и может быть подан на использование.In winter, the treated effluent is stored in the tank 6 and can be submitted for use.

Claims (2)

1. Устройство для очистки поверхностных сточных вод, включающее фильтр или камеру отстаивания, предназначенную для предварительной очистки от грубодисперсных загрязнений, блок очистки, содержащий фильтрующую загрузку с растительностью,
отличающееся тем, что
фильтрующей загрузкой служит смесь грунта с цеолитом при количестве цеолита 30-50% от общего объема загрузки, а под фильтрующей загрузкой размещен резервуар с насыпной пустотной деформационноустойчивой загрузкой для накопления очищенных сточных вод в виде гравия или щебня с пустотностью до 50%.
1. A device for treating surface wastewater, including a filter or settling chamber, designed for pre-treatment of coarse particulate contaminants, a purification unit containing a filter charge with vegetation,
characterized in that
the filter load is a mixture of soil with zeolite with a zeolite amount of 30-50% of the total load, and under the filter load there is a tank with a bulk hollow deformation-resistant load for the accumulation of treated wastewater in the form of gravel or crushed stone with a voidness of up to 50%.
2. Устройство для очистки поверхностных сточных вод по п. 1, отличающееся тем, что сквозь фильтрующую и насыпную загрузки выполнена скважина с размещенным в ней погружным насосом. 2. A device for treating surface wastewater according to claim 1, characterized in that a well with a submersible pump located therein is made through the filtering and bulk loading.
RU2013136247/05A 2013-08-01 2013-08-01 Device for purification of surface sewage waters RU2540620C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136247/05A RU2540620C1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 Device for purification of surface sewage waters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013136247/05A RU2540620C1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 Device for purification of surface sewage waters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2540620C1 true RU2540620C1 (en) 2015-02-10
RU2013136247A RU2013136247A (en) 2015-02-10

Family

ID=53281690

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013136247/05A RU2540620C1 (en) 2013-08-01 2013-08-01 Device for purification of surface sewage waters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2540620C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106305187A (en) * 2016-08-10 2017-01-11 江苏花王园艺股份有限公司 Dry type grass planting ditch system with high environment-friendly property
RU170813U1 (en) * 2017-03-06 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" SURFACE WASTE WATER TREATMENT DEVICE
RU2810209C1 (en) * 2023-05-19 2023-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Storm water disposal device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1699954A1 (en) * 1989-11-24 1991-12-23 Всесоюзный Заочный Инженерно-Строительный Институт System for removing and purifying surface run-off
RU51017U1 (en) * 2005-01-31 2006-01-27 Василий Андреевич Баканов BIOPROD

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1699954A1 (en) * 1989-11-24 1991-12-23 Всесоюзный Заочный Инженерно-Строительный Институт System for removing and purifying surface run-off
RU51017U1 (en) * 2005-01-31 2006-01-27 Василий Андреевич Баканов BIOPROD

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106305187A (en) * 2016-08-10 2017-01-11 江苏花王园艺股份有限公司 Dry type grass planting ditch system with high environment-friendly property
RU170813U1 (en) * 2017-03-06 2017-05-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" SURFACE WASTE WATER TREATMENT DEVICE
RU2810209C1 (en) * 2023-05-19 2023-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) Storm water disposal device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013136247A (en) 2015-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9409805B2 (en) Horizontal flow biofilter system and method of use thereof
KR100949325B1 (en) The reduction apparatus nonpoint pollution sources being able to adopt at the front of the water storing place
KR101741957B1 (en) Pond circulation system utilizing rain water storage
KR101356690B1 (en) Water flow system and water flow management method for river
KR100854314B1 (en) Sanitation facilities of early rainfall
KR101319073B1 (en) Rainwater collecting apparatus and rainwater management system
KR100991492B1 (en) Non-point source contaminant purification system and method thereof for an early stage rain water by multi-stage treatment
KR100897258B1 (en) Draining unit for purifying the non-point pollution source in rainwater
KR101175305B1 (en) Environment Friendly Constructed Wetland System For Nonpoint Source Polluted Water Treatment
KR100794491B1 (en) The rain water drainage reuse system for non-point pollution load reduction
KR101239389B1 (en) Natural type and ditch infiltration type non point pollution reducing system for water reclamation
CN1923721A (en) Ecology treatment method of city overland runoff
RU2540620C1 (en) Device for purification of surface sewage waters
RU2347039C1 (en) Storm and snowmelt runoff drain and utilisation facility
KR100814790B1 (en) A sanitation facility of non-point pollution sources
KR100601908B1 (en) First Flushing Stormwater Treatment and waterside Creation by reservoir
KR100749400B1 (en) Recycling system of rainwater reclamation
KR101684697B1 (en) Nonpoint pollution decrease equipment and rain processing method
RU149627U1 (en) FILTER CARTRIDGE
CN104556564A (en) Multimedia artificial wetland sewage purification bed
RU2137884C1 (en) System for carrying-away and purification of surface effluent
KR101311001B1 (en) Equipment and method for decrease non­point pollution sources using sand filtering tank
RU128634U1 (en) STATION FOR CLEANING STRAIN WATER UNDER THE CONDITIONS OF SOCHI
RU2791881C1 (en) Biofiltration module for treatment of surface runoff and method of its operation
KR101010054B1 (en) Non-point source pollutant cleaning machine