SU1074836A1 - Система биологической очистки воды в каналах хоз йственно-питьевого и технического водоснабжени - Google Patents

Abstract

СИСТЕМА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ЮДЫ В КАНАЛАХ ХОЗЯЙСТВЕННОПИТЬЕВОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО ЮДОСНАБЖЕНИЯ , содержаща  канал с наклонными стенками, выносыповерхностно загр зненных вод, русловую водоохранную полосу из на дводных и подводных участков с высшей водной растительностью , отличающа с  тем, что, с целью повышени  эффективности и интенсификации очистки, подводные участки выполнены в виде уступов в стенках канала, уклон каждого из которых больше уклона дна канала и направлен по течению воды в канале, при этом уступы разделены на последовательно чередующиес  по трассе канала трехучастковые зоны, в каждой из которых на первом по течению воды участке размещены высшие водные растени , воздействующие на фенол, например камыш , на среднем участке размещены растени , воздействующие на нефтепродукты , например элоде  канадска  или рогоз широколистный, а на пос (Л леднем участке размещены растени , воздействующие на биогены, например тростник.

Description

о i

X)

со

о: Фиг.1 Изобретение относитс  к биологи ческой очистке воды от загр зн ющих веществ и предназначено дл  ис пользовани  при проведенииводоохранных меропри тий на каналах хоз йственно-пит5 )евого и технического водоснабхсени , а именно интенси фикации извлечени  из транспортиру мой воды загр зн ющих веществ химического и биологического происхо дени , а также предотвращени  поступлени  в канаЛ загр зненных поверхностных вод. Известна система дл  подготовки поверхностных вод, включающа  водозаборное сооружение и отводной канал . Водозаборное сооружение выполнено в виде сифона, посредством которого отводной канал соедин етс  с водотоком или водоемом. Русло отводного канала имеет биоплато с посаженными высшими водными растени ми в определенной последовательности . Между отдельными биоплато размещены бетонные наклонные водосбросы . Выход из последнего биоплат посредством перекачивающего устройства соединен со скважиной сооб щающейс  с подземным коллекторбм подземного водоносного горизонта Щ Однако указанна  система подготовки поверхностных вод с пропу .ском их через биоплато требует строительства бетонных быстротоков и др. устройств, что совершенно не может быть конструктивно применено в каналах межбассейновой переброски стока, т.е. не ьюжех быть использовано дл  целей интенсификации очистки транспортируемой по каналу , воды, так как снижает пропускную способность канала, уменьшает окорость течени  в нем воды. Известно также устройство дл  очистки воды в каналах хоз йственно-питьевого и технического водоснабжени  от загр зн ющих веществf содержащее канал с наклонными стенками , выносами поверхностных загр зненных вод и русловой водоохранной полосой, снабженной установленными в местах выноса по оси канала струенаправл квдики перегородками, а руслова  водоохранна  полоса выполнена в виде размещенных в местах выноса поверхностных вод надводных и подводных горизонтальных участков снабженных подпорной вертикальной стенкой и расположенных на наклонной -стенке канала, при этом высота подпорной стенки равна 1,5-2,0 оптимальной глубины произрастани  вод ной растительности. Это устройство повышает эффективность очистки путем интенсификации водообмена, что достигаетс  за счет того, что установленные в русле канала струенапра п ющие перегородки направл ют часть потока воды на подводные горизонтальные участки высишх водных растений, т.е. биоплато 2 . Недостатком известного, устройства  вл етс  необходимость введени  в ложе канала специальных дополнительных сооружений: подпорной стенки и струенаправл ющих перегородок. Такие сооружени  требуют дополнительных капитальных вложений усложн ют эксплуатацию канала. Кроме того , они не имеют достаточно акцентивной формы интенсификации очистки с наиболее токсичными и канцерогенными видами загр знений. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности и интенсификации очистки воды. Указанна  цель достигаетс  тем, что в системе дл  биологической очистки воды в каналах хоз йственно-питьевого и технического водоснабжени , содержащей канал с наклонными стенками, выносы поверхчостных загр зненных вод и русловую водоохранную полосу, включающую надводные участки с высшими водными растени ми, подводные участки выполнены в виде уступов в стенках канала , уклон каждого из которых больше уклона дна канала и направлен по тегчению воды в канале, при этом уступы разделены на последовательно чередующиес  по трассе канала трехучастковые зоны, в каждой из которыз ,на первом по течению воды участке размещены высшие водные растени , воздействующие на фенол, например , на среднем участке раз -«щены растени , воздействующие на нефтепродукты , например элоде  канадска  или рогоз широколистный, а на замыкающем зону участке размещены растени , воздействующие на биоге-, ны, например тростник. Выполнение поверхностей берм в виде уступов с уклоном поверхности уступа по течению воды больше уклона дна канала дает возможность увеличить в области берм скорость потока , с увеличением которой повышаетс  уровень турбулентности и соответственно растет коэффициент турбулентной диффузии, i . Поэтому с увеличением скорости течени  в области бермы, выполненной, как указано выше, величина диффузионного потока примеси из середины канала в сторону бермы возрастет и способствует интенсификации очистки и, следовательно, эффективности биоплато на берегах канала. Кроь того, уступы  вл ютс  источником дополнительной завихренности течени , повышени  турбулентности, увеличени  длины смешени  и обогащени  воды кислородом.

Разделение биоплато на чередующиес  по трассе трехучастковые зоны в которых высаживаетс  высша  водна  растительность разных видов, дает возможность избирательно проводить поглощени  загр зн ющих веществ соответственно их концентрации и вредного вли ни  на качество воды. Поэтор.1у первый (головной) участок зоны высаживаетс  камыщом, который активно поглощает фенол, как наиболее токсичный загр знитель . KaMbmj также активно поглощает производные фенола, индол и др., а также марганец, цинк, медь. Ка1«ыш обогащает воду кислородом и имеет большую поглощающую способность при небольшой массе, что облегчает его уборку. Следующий участок зоны высаживаетс  элодеей канадской или рогозом широколистным. Эти растени  активно извлекают нефть, их подводной частью задерживаетс  нефт на  пленка, увеличиваетс  площадь соприкосновени  загр зн ющих веществ с разлагающей их микрофлорой, повышаетс  численность и активность углеводородоркисл ющих бактерий за счет выделени  pacтeни м I стимул торов и потреблени  ими ингибиторов роста микроорганизмов . Далее следует участок зоны, засаженный тростником, активно воздействующим на биогены.

Таким образом, высаженные на биоплато определенными участками виды высшей водной растительности обеспечивают избирательное, целенаправленное воздействие на загр зн ющие вещества и способствуют эффективности биологической очистки воды в , уменьша  степень соответствую|Щей очистки на водозаборах.

На ФИГ..1 схематически изображена система дл  биологической очистки воды в каналах хоз йственно-питьевого и технического водоснабжени ; на фиг« 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг. 1,

Система дл  биологической очистки воды в каналах хоз йственно-питье:вого и технического водоснабжени  содержит канал 1 с наклонными стенками 2, выносами поверхностного стока загр зненнЕЛх вод и русловой водоохранной полосой, включающей надводные 3 и подводные 4 участки, последние выполнены в виде расположенных на откосах канала подводных берм, с размещенным на них биоплато с высшими водными растени ми. Поверхность берм выполнена в Ьиде уступов 5 и 6, уклон каждого из которых ig больше уклона дна канала

d, таким образом, чтобы соблюдалось соотношение ig i 3:1.

Длина наклонной части уступа 5 устраиваетс , например, по величине равной 500-700 м, а высота вертикальной части уступа 6 - соответст-е венно 1,5-1,8 м. Когда наклонные стенки канала и бермы устраиваютс  без .облицовки, в этом случае дл  предотвращени  размыва вертикальнаш

0 часть уступа 6 укрепл етс  бетонной плитой или другим неразмываемым материалом. Соотношение ig/i принимаетс  посто нным на всем прот жении трассы канала. Уклоны берма

5 направлены по течению воды в канале .

Биоплато разделено на чередующиес  по трассе канала трехучастковые зоны I-IV (фиг. 3), на которых в каждой зоне .на головном участке раз0 мещены высшие водные растени , воздействующие на фенол, например, камыш, на среднем участке размещены растени , воздействующие на нефтепродукты , например элоде  канадс5 ка  или рогоз широколистный, а на замыкающем зону участке высаживаютс  растени , воздействующие на биогены , наттрймер тростник, при этом, длину каждого из участков зоны био0 плато устанавливают по соотношению

(Ср-ПДКПа -)

U

Яр

где В длина бермы, засаженного

5 одним видом растений, м,

V скорость воды в канале, м/с;

концентраци  загр зн ющего воду вещества при подходе

0 к берме,

пдк- предельно допустима  концентраци  по загр зн ющему воду веществу,

Ц: очистительна  способность

5 определенного вида высшей водной растительности по отношению к загр зн ющему веществу, г/м с/, ширина , м.

а Система работает следующим обра0 зом.

Забранную воду из водоисточника транспортируют по каналу 1 к потребителю . Поток воды, протекающий

5 по руслу канала 1, частью массы проходит через зарюсли биоплато, устроенного на бермах 4 наклонных стенок 2 канала. Этот прибрежный поток воды фильтруетс  и очищаетс 

0 высшей водной растительностью, высаженной на бермах канала Очищенный прибрежный поток воды благодар  по перечной диффузии, смешиваётс  с основным потоком и при этом происз одит разбавление наход щихс  в во5

Claims (1)

1. СИСТЕМА ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ В КАНАЛАХ ХОЗЯЙСТВЕННОПИТЬЕВОГО И ТЕХНИЧЕСКОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ , содержащая канал с наклонными стенками, выносы поверхностных загрязненных вод, русловую водоохранную полосу из надводных и подводных участков с высшей водной расти- тельностью, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и интенсификации очистки, подводные участки выполнены в виде уступов в стенках канала, уклон каждого из которых больше уклона ^с дна канала и направлен по течению воды в канале, при этом уступы раз·; делены на последовательно чередующиеся по трассе канала трехучастковые зоны, в каждой из которых на первом по течению воды участке размещены высшие водные растения, воздействующие на фенол, например камыш, на среднем участке размещены растения, воздействующие на нефте- _ продукты, например элодея канадская $ или рогоз широколистный, а на последнем участке размещены растения, воздействующие на биогены, например тростник.

   SU .„,107482