RU2583177C1

RU2583177C1 - Device for purifying waste water to be mounted in sewer manhole

Info

Publication number: RU2583177C1
Application number: RU2015116832/13A
Authority: RU
Inventors: Аркадий Николаевич Ким; Александр Викторович Михайлов; Олег Александрович Продоус; Андрей Сергеевия Бондарчук; Евгения Евгеньевна Розова
Original assignee: Ким Аркадий Николаевич.
Priority date: 2015-04-30
Filing date: 2015-04-30
Publication date: 2016-05-10

Abstract

FIELD: ecology.

SUBSTANCE: invention relates to treatment of effluents. Device comprises installed into sewer manholes filter cell containing two supporting perforated plates, between which a filter material, as well as means for creation of well upstream of treated wastewater and installation of filter cells with provision for passage of said upward flow in upward direction. Filtering material used is a peat load. Filter cell further comprises a filter plate made of porous polyethylene and below top relative to direction of flow of said perforated support plate. One of surfaces of filter plate is rough. Filter plate faces said peat load with said rough surface.

EFFECT: higher quality of purifying waste water due to increased reliability and efficiency of peat load.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам для очистки промышленных и дождевых стоков от нефтепродуктов и взвешенных частиц, устанавливаемым в канализационных колодцах.The invention relates to the field of wastewater treatment, and in particular to devices for cleaning industrial and rainwater from oil products and suspended particles, installed in sewer wells.

Для очистки сточных вод с целью предотвращения экологического ущерба используют устанавливаемые в системах сточной канализации сложные очистные сооружения.Complex wastewater treatment plants installed in sewage systems are used to treat wastewater in order to prevent environmental damage.

Перспективным является использование монтируемых в канализационных колодцах устройств, с помощью которых осуществляется предварительная очистка сточных вод, в частности, от таких загрязнений, как нефтепродукты и взвешенные частицы, что позволяет снизить нагрузку на вышеуказанные очистные сооружения.It is promising to use devices installed in sewer wells, with the help of which preliminary wastewater treatment is carried out, in particular, from such contaminants as oil products and suspended particles, which reduces the load on the above treatment facilities.

Так, например, известно устройство для очистки поступающих в канализационный колодец сточных вод от нефтепродуктов [RU 131019]. Рассматриваемое устройство содержит фильтрующую ячейку, выполненную в виде закрепляемого в канализационном колодце под его крышкой контейнера, внутри которого помещена торфяная загрузка. Днище контейнера снабжено водовыпускными отверстиями. Благодаря наличию указанной торфяной загрузки обеспечивается очистка проходящей через контейнер в направлении сверху вниз сточной воды от нефтепродуктов.So, for example, a device is known for purifying oil products entering a sewer well from oil products [RU 131019]. The device in question contains a filter cell made in the form of a container fixed in a sewer well under its lid, inside which a peat load is placed. The bottom of the container is equipped with water outlets. Due to the presence of the indicated peat loading, the wastewater passing through the container in the direction from top to bottom is purified from oil products.

Однако при движении очищаемой воды через фильтрующую загрузку в направлении сверху вниз фильтрующий материал в большей степени забивается частицами дисперсных загрязнений, чем при движении очищаемой воды через указанный материал в направлении снизу вверх.However, when the purified water moves through the filter charge in the top-down direction, the filter material is clogged to a greater degree by particles of dispersed contaminants than when the purified water moves through the specified material in the direction from the bottom up.

Известно устройство для очистки сточных вод [RU 139389], выбранное в качестве ближайшего аналога.A known device for wastewater treatment [RU 139389], selected as the closest analogue.

Рассматриваемое устройство включает устанавливаемую в канализационном колодце фильтрующую ячейку, обеспечивающую очистку сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц. Фильтрующая ячейка выполнена в виде кольцевой кассеты, содержащей две опорные перфорированные пластины - нижнее перфорированное основание и верхнюю перфорированную прижимную шайбу, между которыми помещена торфяная загрузка.The device in question includes a filter cell installed in the sewer well, which ensures the treatment of wastewater from oil products and suspended particles. The filtering cell is made in the form of an annular cartridge containing two supporting perforated plates — a lower perforated base and an upper perforated pressure plate, between which a peat load is placed.

Устройство также содержит отстойную камеру, расположенную внутри нее с образованием кольцевого зазора фильтрующую камеру, в нижней части которой помещена кольцевая кассета с торфяной загрузкой. Внутри отстойной камеры установлена вертикально ориентированная труба, проходящая через донную часть обеих камер, которая предназначена для слива из колодца очищенной сточной воды, а также выполняющая функцию монтажного элемента для закрепления и фиксации положения фильтрующей камеры и кольцевой кассеты. При этом конструкция указанных камер и кассеты и их взаимное расположение обеспечивают создание в колодце восходящего потока очищаемых сточных вод и установку кассеты с обеспечением прохождения через нее указанного восходящего потока в направлении снизу вверх.The device also contains a settling chamber located inside it with the formation of an annular gap filter chamber, in the lower part of which is placed an annular cassette with peat loading. A vertically oriented pipe is installed inside the settling chamber, passing through the bottom of both chambers, which is designed to drain purified sewage from the well, and also acts as a mounting element for securing and fixing the position of the filter chamber and the annular cartridge. Moreover, the design of these chambers and cassettes and their relative position ensure the creation of an upward flow of treated wastewater in the well and the installation of a cassette with the passage of the specified upward flow through it in the direction from the bottom up.

За счет прохождения через фильтрующую кассету восходящего потока очищаемой жидкости в направлении снизу вверх фильтрующий материал в меньшей степени забивается частицами загрязнений, что способствует увеличению срока его эксплуатации.Due to the passage of an upward flow of the cleaned liquid through the filter cartridge in the direction from the bottom up, the filter material is less clogged by pollution particles, which helps to increase its service life.

Однако использование в устройствах для очистки жидкости, в том числе в рассматриваемом устройстве, в качестве фильтрующего материала торфяных загрузок характеризуется следующими негативными факторами.However, the use of peat feeds in the devices for liquid purification, including in the device under consideration, as the filtering material is characterized by the following negative factors.

В начальный период работы торфяных загрузок, в том числе после смены отработанной торфяной загрузки, наблюдается вынос мелких частиц загрузки в фильтрат. Кроме того, из-за неодинаковой плотности укладки торфяной загрузки по площади фильтрующей ячейки могут возникать локальные прорывные импульсы потоков фильтруемой жидкости, проникающие через перфорированную опорную пластину в фильтрат, что приводит к временному увеличению количества выносимых в него загрязнений.In the initial period of operation of peat loads, including after changing the spent peat load, the removal of small particles of the load into the filtrate is observed. In addition, due to the uneven density of peat loading over the area of the filter cell, local breakthrough pulses of filtered fluid flows may occur, penetrating through the perforated support plate into the filtrate, which leads to a temporary increase in the amount of contaminants carried into it.

Указанные факторы снижают надежность и эффективность работы торфяной загрузки, что ухудшает качество очистки сточных вод.These factors reduce the reliability and efficiency of the peat loading, which affects the quality of wastewater treatment.

Задачей изобретения является повышение качества очистки сточных вод за счет повышения надежности и эффективности работы торфяной загрузки.The objective of the invention is to improve the quality of wastewater treatment by improving the reliability and efficiency of the peat loading.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для очистки сточных вод, включающем устанавливаемую в канализационном колодце фильтрующую ячейку, содержащую две опорные перфорированные пластины, между которыми помещена торфяная загрузка, а также средства, обеспечивающие создание в колодце восходящего потока очищаемых сточных вод и установку фильтрующей ячейки с обеспечением прохождения через нее указанного восходящего потока в направлении снизу вверх, согласно изобретению фильтрующая ячейка дополнительно содержит фильтрующую пластину, изготовленную из пористого материала, расположенную под верхней по отношению к направлению указанного потока опорной перфорированной пластиной.The essence of the invention lies in the fact that in the device for wastewater treatment, which includes a filter cell installed in the sewer well, containing two perforated support plates, between which a peat load is placed, as well as means for creating an upward flow of treated wastewater in the well and installing a filter cell with the passage through it of the specified upward flow in the direction from the bottom up, according to the invention, the filter cell further comprises a filter a plate made of a porous material located below the perforated support plate, which is upper in relation to the direction of said flow.

В частном случае изобретения одна из поверхностей фильтрующей пластины выполнена шероховатой, при этом указанная пластина обращена указанной шероховатой поверхностью к торфяной загрузке.In the particular case of the invention, one of the surfaces of the filter plate is roughened, while the specified plate faces the specified rough surface to peat loading.

Благодаря наличию в заявляемом устройстве фильтрующей ячейки, в которой в качестве фильтрующего материала применяется торфяная загрузка, обеспечивается очистка проходящих через устройство сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц.Due to the presence of a filter cell in the inventive device, in which peat loading is used as a filter material, the wastewater passing through the device is purified from oil products and suspended particles.

За счет наличия средств, обеспечивающих создание в канализационном колодце восходящего потока очищаемых сточных вод, и средств, обеспечивающих такую ориентацию фильтрующей ячейки в колодце, при которой указанный поток проходит через нее в направлении снизу вверх, значительно снижается количество захватываемых потоком и попадающих в фильтрующий материал взвешенных частиц загрязнений.Due to the availability of funds that ensure the creation of an upward flow of treated wastewater in the sewer well, and means that the filter cell in the well is oriented in such a way that the flow passes through it in the direction from the bottom up, the number of suspended particle pollution.

Кроме того, в перерывах между циклами фильтрации под действием гравитационных сил происходит оседание взвешенных частиц и удаление их из фильтрующей ячейки с нижней поверхности торфяной загрузки через отверстия, имеющиеся в перфорированной нижней опорной пластине.In addition, during breaks between filtration cycles under the influence of gravitational forces, suspended particles settle and are removed from the filter cell from the bottom surface of the peat loading through openings in the perforated bottom support plate.

В результате указанных факторов фильтрующий материал в меньшей степени забивается частицами загрязнений, что способствует увеличению срока эксплуатации устройства без замены фильтрующей ячейки.As a result of these factors, the filter material is clogged to a lesser extent by pollution particles, which helps to increase the life of the device without replacing the filter cell.

Принципиально важным в заявляемом устройстве является наличие в фильтрующей ячейке фильтрующей пластины, изготовленной из пористого материала, которая расположена под верхней по отношению к проходящему через фильтрующую ячейку восходящему потоку сточных вод опорной перфорированной пластиной.Of fundamental importance in the inventive device is the presence in the filter cell of a filter plate made of a porous material, which is located under the upper perforated support plate relative to the upward flow of wastewater passing through the filter cell.

Благодаря наличию расположенной указанным образом фильтрующей пористой пластины после смены фильтрующего материала мелкие частицы торфяной загрузки скапливаются на нижней поверхности указанной пластины, создавая так называемый «намывной слой», который служит дополнительным фильтром тонкой фильтрации в составе фильтрующей ячейки. При этом проходящий через фильтрующую ячейку восходящий поток очищаемой жидкости поддерживает положение частиц «намывного слоя» вблизи нижней поверхности фильтрующей пористой пластины и не дает возможности опуститься указанному слою.Due to the presence of the filtering porous plate located in the indicated manner after changing the filter material, small peat loading particles accumulate on the lower surface of the specified plate, creating the so-called “wash-up layer”, which serves as an additional fine filter in the filter cell. At the same time, the upward flow of the liquid being cleaned through the filter cell maintains the position of the particles of the “wash-up layer” near the bottom surface of the filter porous plate and does not allow the specified layer to sink.

Часть нефтепродуктов, достигнув рассматриваемого «намывного слоя», задерживается в нем. Мельчайшие капли нефтепродуктов по мере их накопления в «намывном слое» взаимодействуют друг с другом и укрупняются в результате коалесценции. Когда размеры указанных капель становятся соизмеримы с размерами пор фильтрующей пластины, нефтепродукты не проходят через поры и задерживаются фильтрующей пластиной. Данный положительный эффект, обусловленный наличием расположенной вышеуказанным образом фильтрующей пористой пластины, является чрезвычайно важным для процесса очистки сточных вод от нефтепродуктов.A part of oil products, having reached the considered “alluvial layer”, is delayed in it. The smallest drops of petroleum products as they accumulate in the “alluvial layer” interact with each other and become larger as a result of coalescence. When the sizes of these droplets become comparable with the pore sizes of the filter plate, oil products do not pass through the pores and are retained by the filter plate. This positive effect, due to the presence of the filtering porous plate located in the above manner, is extremely important for the process of wastewater treatment from oil products.

Кроме того, наличие фильтрующей пористой пластины способствует более равномерному распределению выходящей из фильтрующей ячейки жидкости и снижению вероятности возникновения ее прорывных импульсов, попадающих в фильтрат.In addition, the presence of a filtering porous plate promotes a more uniform distribution of the liquid emerging from the filtering cell and reduces the likelihood of breakthrough impulses entering the filtrate.

Указанные факторы обуславливают повышение надежности и эффективности работы торфяной загрузки.These factors lead to an increase in the reliability and efficiency of the peat loading.

В то же время рассматриваемая фильтрующая пластина не создает значительного гидравлического сопротивления потоку очищаемой жидкости, что обусловлено пористостью этой пластины и относительно малой ее толщиной.At the same time, the filter plate in question does not create significant hydraulic resistance to the flow of the liquid being cleaned, which is due to the porosity of this plate and its relatively small thickness.

Для изготовления фильтрующей пористой пластины может быть использован пористый полимерный материал, в частности пористый полиэтилен.For the manufacture of a filtering porous plate, a porous polymeric material, in particular porous polyethylene, can be used.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является повышение качества очистки сточных вод за счет повышения надежности и эффективности работы торфяной загрузки.Thus, the technical result achieved by the implementation of the invention is to improve the quality of wastewater treatment by improving the reliability and efficiency of the peat loading.

В случае, когда поверхность фильтрующей пластины, обращенная к фильтрующей загрузке, выполнена шероховатой, на неровностях указанной поверхности в большей степени скапливаются мелкие частицы торфяной загрузки, образующие «намывной слой», а также мелкие капли нефтепродуктов, укрупняющиеся в результате коалесценции.In the case when the surface of the filter plate facing the filter load is roughened, small particles of peat load accumulate on the irregularities of the indicated surface, forming a “coating layer”, as well as small drops of oil products that are enlarged as a result of coalescence.

На чертеже представлен общий вид устройства.The drawing shows a General view of the device.

Устройство включает устанавливаемую в канализационном колодце 1 фильтрующую ячейку, содержащую две опорные перфорированные пластины 2 и 3, между которыми помещена торфяная загрузка 4. В качестве опорных перфорированных пластин 2 и 3 использованы, в частности, металлические сетки. Фильтрующая ячейка имеет корпус, образованный, в частности, боковыми пластинами 5, скрепленными с рамными конструкциями 6, расположенными по периферии опорных пластин 2 и 3. Пластины 5 изготовлены, в частности, из металла, а рамы 6 из уголковой стали.The device includes a filter cell installed in the sewer well 1, containing two perforated support plates 2 and 3, between which a peat load 4 is placed. In particular, metal grids are used as support perforated plates 2 and 3. The filter cell has a housing formed in particular by side plates 5 fastened to frame structures 6 located on the periphery of the support plates 2 and 3. The plates 5 are made, in particular, of metal, and the frame 6 of angle steel.

Фильтрующая ячейка включает фильтрующую пластину 7, изготовленную из пористого материала, в частности из пористого полиэтилена, которая расположена под верхней сеткой 2.The filter cell includes a filter plate 7 made of a porous material, in particular porous polyethylene, which is located under the upper mesh 2.

Устройство содержит также средства, обеспечивающие создание в колодце восходящего потока очищаемых сточных вод и установку фильтрующей ячейки с обеспечением прохождения через нее указанного восходящего потока в направлении снизу вверх.The device also includes means for creating an upward flow of treated wastewater in the well and installing a filter cell to ensure that the specified upward flow passes through it in the direction from the bottom up.

Указанные средства, в частности, включают вертикальную перегородку 8, разделяющую внутренний объем колодца 1 на приемный отсек 9 и выходной отсек 10. В нижней части перегородки 8 выполнено сквозное отверстие 11. Перегородка 8 также служит для закрепления на ней фильтрующей ячейки с обеспечением прохождения через нее восходящего потока сточных вод в направлении снизу вверх. При этом фильтрующая пористая пластина 7 оказывается расположенной под верхней по отношению к проходящему через фильтрующую ячейку потоку опорной сеткой 2.These means, in particular, include a vertical partition 8, dividing the internal volume of the well 1 into the receiving compartment 9 and the output compartment 10. A through hole 11 is made in the lower part of the partition 8. The partition 8 also serves to fix the filter cell on it, allowing passage through it ascending wastewater flow from bottom to top. At the same time, the filtering porous plate 7 is located under the upper support mesh 2 relative to the flow passing through the filtering cell.

Кроме того, в состав рассматриваемых средств входит козырек 12, расположенный в колодце 1 под крышкой 13 его люка (позицией на чертеже не обозначен) и перекрывающий пространство над перегородкой 8 таким образом, что поверхностные стоки, проникающие в колодец 1 через дождеприемные отверстия 14 в крышке 13 люка, не попадают в выходной отсек 10, а направляются в приемный отсек 9 колодца 1.In addition, the composition of the funds under consideration includes a visor 12 located in the well 1 under the cover 13 of its hatch (not indicated in the drawing) and covering the space above the partition 8 in such a way that surface drains penetrating the well 1 through the storm water inlets 14 in the cover 13 hatch, do not fall into the output compartment 10, but are sent to the receiving compartment 9 of the well 1.

В частном случае обращенная к фильтрующей загрузке 4 поверхность фильтрующей пластины 7 выполнена шероховатой.In a particular case, the surface of the filter plate 7 facing the filter load 4 is roughened.

Устройство также содержит подводящий трубопровод 15 и отводящий трубопровод 16.The device also includes a supply pipe 15 and a discharge pipe 16.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство монтируется в колодце 1, при этом перегородка 8 закрепляется с обеспечением ее вертикальной ориентации в колодце 1, фильтрующая ячейка закрепляется с обеспечением ее горизонтальной ориентации в колодце 1, а козырек 12 закрепляется под крышкой 13 над перегородкой 8 с обеспечением направления поверхностных стоков, проникающих в колодец 1 через крышку 13, в приемный отсек 9 колодца 1.The device is mounted in the well 1, while the partition 8 is fixed to ensure its vertical orientation in the well 1, the filter cell is fixed to ensure its horizontal orientation in the well 1, and the visor 12 is fixed under the cover 13 above the partition 8 to ensure the direction of surface drains penetrating into well 1 through cover 13, into the receiving compartment 9 of well 1.

Поверхностные стоки через дождеприемные отверстия 14 крышки 13 люка стекают в приемный отсек 9 колодца 1. Туда же попадают сточные воды, поступающие в колодец 1 через трубу 15.Surface drains through the storm water inlets 14 of the manhole cover 13 flow into the receiving compartment 9 of the well 1. Wastewater entering the well 1 through the pipe 15 also gets there.

Стоки из отсека 9 попадают в выходной отсек 10 колодца 1 через сквозное отверстие 11 в перегородке 8.The drains from the compartment 9 fall into the output compartment 10 of the well 1 through the through hole 11 in the partition 8.

Восходящий поток сточных вод проходит через фильтрующую ячейку в направлении снизу вверх, при этом благодаря наличию торфяной загрузки 4 и пористой фильтрующей пластины7 осуществляется очистка сточных вод от нефтепродуктов и взвешенных частиц загрязнений.An upward flow of wastewater passes through the filter cell in the direction from the bottom up, while due to the presence of a peat charge 4 and a porous filter plate 7, wastewater is purified from oil products and suspended particles of contaminants.

Очищенная сточная вода отводится из колодца 1 через трубу 16.Treated wastewater is discharged from well 1 through pipe 16.

Claims

A device for wastewater treatment, including a filter cell installed in a sewer well, containing two perforated support plates, between which filter material is placed, as well as means for creating an upward flow of treated wastewater in the well and installing a filter cell to allow passage of the specified ascending flow in the direction from bottom to top, characterized in that peat loading is used as the filter material, while the filter cell further comprises a filter plate made of porous polyethylene and disposed beneath the upper relative to the direction of flow of said perforated support plate, one of the surfaces of said filter plate is roughened, the filter plate facing toward said rough surface peat loaded.