станция очистки поверхностных стоков

Формула изобретения

1. Станция очистки поверхностных стоков, включающая водосточный коллектор, соединенный с приемно-распределительной камерой, узел первичной обработки воды от грубодисперсных частиц и нефтепродуктов и узел доочистки с фильтрами на основе фильтрующей загрузки, снабженные трубопроводами подачи воды на очистку и отвода очищенной воды, системой промывки фильтрующей загрузки, отличающаяся тем, что узел первичной обработки воды содержит последовательно расположенные сгуститель, по крайней мере, один гидроциклон, сепаратор и соединен с узлом доочистки буферной емкостью, снабженной системой гидросмыва осадка в виде перфорированной трубы, являющейся сливной трубой сепаратора, и уложенной по периметру дна буферной емкости, узел доочистки дополнительно содержит мультициклон, установленный перед фильтрами, представляющими три последовательно расположенные емкости с фильтрующими загрузками гравий-песок, цеолит, шунгит соответственно, система промывки фильтрующей загрузки снабжена емкостью промывного раствора, емкостью, собирающей раствор после промывки фильтрующей загрузки, фильтром и насосом, при этом станция дополнительно включает систему удаления сгущенной фазы, представленную нутч-фильтром, сообщающимся со сгустителем и имеющим приспособление для выгрузки обезвоженного осадка.

2. Станция по п.1, отличающаяся тем, что емкость с фильтрующей загрузкой гравий-песок имеет послойный тип загрузки: три гравийных - подслой, разгрузочный, покрывной слой толщиной по 200 мм и два песковых слоя толщиной по 400 мм.

3. Станция по любому из п.1 или 2, отличающаяся тем, что в системе промывки фильтрующей загрузки используют объемно-пористый электрофильтр.

4. Станция по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что в систему удаления сгущенной фазы включен биореактор для обработки обезвоженного осадка.

5. Станция по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что в качестве промывного раствора используют раствор поваренной соли.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к охране вод, в частности к предотвращению загрязнения водных объектов отводимыми поверхностными ливневыми стоками.

Известна установка очистки сточных вод (патент РФ 2094395, МКИ С 02 F 9/00, приоритет 16.07.96 г.), включающая отстойные камеры, аэротенк, систему рециркуляции активного ила, систему удаления очищаемой воды и илового осадка. Недостатком конструкции является то, что она не позволяет добиться необходимой степени очистки стоков для сброса их в водные объекты.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является станция очистки поверхностных стоков (авторское свидетельство СССР 1390320, МКИ Е 03 F 5/10, приоритет 30.01.86 г. ), включающая водосточный коллектор, соединенный с приемно-распределительной камерой, узел первичной обработки воды от грубодисперсных частиц и нефтепродуктов и узел доочистки с фильтрами на основе фильтрующей загрузки, снабженные трубопроводами подачи воды на очистку и отвода очищенной воды, системой промывки фильтрующей загрузки. Однако предлагаемая система очистки дождевых вод не обеспечивает необходимое качество выпуска сточных вод, предъявляемое при сбросе этих вод в водный объект.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности очистки поверхностных стоков при отводе их в водные объекты с целью охраны окружающей среды.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в станции очистки поверхностных стоков, включающей водосточный коллектор, соединенный с приемно-распределительной камерой, узел первичной обработки воды от грубодисперсных частиц и нефтепродуктов и узел доочистки с фильтрами на основе фильтрующей загрузки, снабженные трубопроводами подачи воды на очистку и отвода очищенной воды, системой промывки фильтрующей загрузки, узел первичной обработки воды содержит последовательно расположенные сгуститель, по крайней мере, один гидроциклон, сепаратор и соединен с узлом доочистки буферной емкостью, снабженной системой гидросмыва осадка в виде перфорированной трубы, являющейся сливной трубой сепаратора и уложенной по периметру дна буферной емкости, узел доочистки дополнительно содержит мультициклон, установленный перед фильтрами, представляющими три последовательно расположенные емкости с фильтрующими загрузками гравий-песок, цеолит, шунгит соответственно, система промывки фильтрующей загрузки снабжена емкостью промывного раствора, емкостью, собирающей раствор после промывки фильтрующей загрузки, фильтром и насосом, при этом станция дополнительно включает систему удаления сгущенной фазы, представленную нутч-фильтром, сообщающимся со сгустителем и имеющим приспособление для выгрузки обезвоженного осадка. Причем емкость с фильтрующей загрузкой гравий-песок имеет послойный тип загрузки: три гравийных - подслой, разгрузочный, покрывной слои толщиной по 200 мм и два песковых слоя толщиной по 400 мм. В системе промывки фильтрующей загрузки используют объемно-пористый электрофильтр. В систему удаления сгущенной фазы включен биореактор для обработки обезвоженного осадка. В качестве промывного раствора используют раствор поваренной соли.

На чертеже представлена принципиальная схема станции очистки поверхностных стоков.

Станция очистки поверхностных стоков содержит водосточный коллектор 1, приемно-распределительную камеру 2, узел первичной обработки воды от грубодисперсных частиц и нефтепродуктов, содержащий последовательно расположенные сгуститель 3, по крайней мере, один гидроциклон 4, сепаратор 5, буферную емкость 6; узел доочистки, включающий мультициклон 7, фильтры с загрузками гравий-песок 8, цеолит 9, шунгит 10 соответственно, емкость очищенных стоков 11, трубопроводы подачи стоков на очистку и отвода очищенной воды 12. Система удаления сгущенной фазы представлена нутч-фильтром 13, имеющим приспособление (насос) 19 для выгрузки обезвоженного осадка, для обработки которого в систему включен биореактор 14, подходящими к нутч-фильтру шламовыми патрубками 15. Система промывки фильтрующей загрузки состоит из емкости промывного раствора 16, емкости, собирающей раствор после промывки фильтрующей загрузки 17, объемно-пористого электрофильтра 18, насоса 20 для подачи промывного раствора на промывку фильтров, трубопровода раствора после промывки фильтрующей загрузки 21. Отвод фильтрата из нутч-фильтра осуществляют по трубопроводу 22.

Станция очистки поверхностных стоков работает следующим образом. Поверхностные ливневые стоки с площади водосбора, стекающие с поверхности по водосточному коллектору 1, поступают в приемно-распределительную камеру 2, где происходит улавливание мусора на сорозадерживающих решетках, отсюда поверхностный сток по трубопроводу 12 проходит последовательно все стадии очистки, вначале поступает в узел первичной обработки воды, в котором сначала подают поток в вертикальный сгуститель 3. Взвешенные вещества под действием центробежной силы концентрируются у стенок сгустителя и стекают в шламовую воронку, откуда по шламовому патрубку 15 направляются в нутч-фильтр для обезвоживания.

Использование вертикального сгустителя в схеме обеспечивает использование вместо гравитационной седиментации центробежную, создающую условия для коалисценции мелкодисперсных взвесей, опорожнение непосредственно после прекращения поступления ливневого стока и возможность приема последующих в случае повторного ливня. Прошедшую стадию очистки воду из вертикального сгустителя 3 насосом по трубопроводу 12 подают в гидроциклон 4, где происходит отделение от ливневого стока песка и минеральных частиц диаметром до 0,02 мм. Осветленная вода по трубопроводу 12 далее под остаточным давлением поступает на сепаратор 5, где отделяются грубо- и мелкодисперсные (капельные) нефтепродукты, а также взвешенные тонкодисперсные частицы размером до 0,005 мм. Уловленные нефтепродукты выгружаются в специальные емкости.

Стоки (очищенная вода) после сепаратора 5 направляют на вторую стадию очистки, в узел доочистки через буферную емкость 6, предназначенную для аккумулирования предварительно очищенных стоков и выравнивания гидродинамической нагрузки. Буферная емкость 6 снабжена системой гидросмыва в виде перфорированной трубы 5, являющейся сливной трубой сепаратора, уложенной по периметру дна емкости 6. Применение буферной емкости 6 вызвано тем, что при полной автоматизации процесса очистки необходима стабилизация гидродинамического режима для облегчения условий проведения очистки на мультициклонах 7 и фильтрах 8-9, создается дополнительная возможность для очистки уже осветленной воды методом гравитационной седиментации, проходившей в буферной емкости 6. Из буферной емкости 6 очищаемую воду подают в узел доочистки на мультициклон 7, где поток окончательно очищается от мелкодисперсных взвесей, что обеспечивает работу гравийно-пескового фильтра 8, куда далее поступает поток, длительное время без регенерации фильтрующей загрузки. Гравийно-песковый фильтр 8 имеет послойный тип загрузки: три гравийных - подслой, разгрузочный и покрывной слои толщиной по 200 мм и два песковых слоя по 400 мм. Такой оптимальный способ загрузки принят для снижения гидродинамического сопротивления. Водный поток на фильтрацию подают снизу. Сверху выходит поток стоков, окончательно очищенный от взвешенных веществ и нефтепродуктов, который далее направляется на вторую ступень фильтрации - фильтр с фильтрующей загрузкой цеолит 9, имеющий мезопористую структуру. Здесь происходит очистка стоков на ионном уровне от мелкодисперсных гелеобразных веществ.

Третью ступень фильтрации осуществляют на фильтре с фильтрующей загрузкой из шунгита 10, который обладает повышенной селективностью к углеродсодержащим ионам, имеет бактерицидные свойства. В этом фильтре проводят глубокую ионную очистку стоков от растворимых загрязнений. Чистая вода после фильтрации в фильтре 10 под остаточным давлением собирается в резервуаре чистой воды 11, откуда переливом поступает в переливной сбросной колодец и далее попадает в коллектор городского водостока. Предусмотрена возможность подачи воды из резервуара чистой воды 11 на промывку фильтрующих загрузок. Сгущенный осадок из гидроциклона 4, сепаратора 5, мультициклона 7 по шламовому патрубку 15 поступает на рабочую поверхность нутч-фильтра 13, где обезвоживается и с помощью приспособления для выгрузки 19 подается на биологическую деструкцию в биореактор 14, а фильтрат по трубопроводу 22 подают в голову процесса, в сгуститель 3. Система промывки фильтрующих загрузок предусмотрена в установке для восстановления свойств загрузки по мере загрязнения.

Подготовленный раствор поваренной соли из емкости промывного раствора 16 подается сверху на фильтры 8, 9, 10, пройдя сквозь загрузку которых обогащается накопленными здесь загрязнениями от промывки стоков, и по трубопроводу 21 подается в емкость 17, собирающую раствор после промывки фильтров 8, 9, 10. Трубопровод раствора после промывки фильтров 21 сообщается со сгустителем 3, по которому загрязненная после промывки фильтров вода поступает вновь на очистку. В систему включен объемно-пористый электрофильтр 18 для обработки раствора из емкости 17, прежде чем ее подают в емкость промывной воды 16, откуда используют воду для промывки фильтрующих загрузок. Промывка фильтрующих загрузок проходит по замкнутой системе.

Предлагаемая станция обеспечивает необходимый эффект очистки поверхностных стоков при поступлении их в водоемы. Содержание в них загрязнений: по взвешенным веществам - 1,2-3 мг/л, по нефтепродуктам - 0,05 мг/л.