Устройство для очистки воды в каналах и водотоках

 

Изобретение касается биологической очистки воды, в частности устройств для биологической очистки воды в каналах и водотоках. Целью изобретения является повышение степени очистки воды в каналах и водотоках путем интенсификации биологической очистки. Устройство включает канал с наклонными стенками и культивируемыми в его русловой части высшими водными растениями. Новым в предлагаемой конструкции устройства является то, что канал перекрыт русловой плотиной, на дне канала под слоем фильтрующего материала расположена трубчатая дренажная система, которая одним концом выведена под основанием плотины в нижний бьеф, а другим соединена с атмосферой в верхнем бьефе. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

:(51)5 С 02 F 3/32

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4327358/30-26 (22) 16.11.87 (46) 07.01.90. Вюл. Р 1 (71 ) Северный научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации (72) Г.Г. Рогозов, И.П; Соколов и А.А. Жонсон (53) 628.356 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 806613, кл. С 02 F 3/32, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

В КАНАЛАХ И ВОДОТОКАХ (57) Изобретение касается биологической очистки воды, в частности устройств для биологической очистИзобретение относится к биологи-. ческой очистке воды и предназначено для использования в сооружениях биологической очистки воды от загрязняющих веществ на каналах и водотоках.

Цель изобретения — повышение степени очистки загрязненных вод путем интенсификации биологической очист" ки и использования для очистки вод поглотительной способности аэрируемого грунта.

На фиг,t изображено устройство для очистки воды в каналах и водотоках, продольный разрез; на фиг.2 — то же, поперечное сечение.

Устройство для очистки вод в каналах и водотоках содержит канал 1, заполненный в нижней части фильтрующим материалом 2, на котором культивируется высшая водная растительность.

„„SU„„1534011 А1

2 ки воды в каналах и водотоках. Целтю изобретения является повышение степени очистки воды в каналах и водотоках путем интенсификации биологической очистки. Устройство включает канал с наклонными стенками и культивируеьыми в его русловой части высшими водными растениями. Новым в предлагаемой конструкции устройства является то, что канал перекрыт русловой плотиной, на дне канала под слоем фильтрующего материала расположена трубчатая дренажная система, которая одним концом выведена под основанием плотины в нижний бьеф, а другим соединена с атмосферой в верх- а нем бьефе. 2 ил.

На дне канала расположены водопрнемные дрены 3, уложенные на водонепроницаемый экран 4, по которым осуществля- е ется сброс очищенных вод в нижний (Д бьеф плотины 5. В верхней части пло- ф1 тины устраивается аварийный паводко- ф вый водосброс 6. Для постоянной аэрации дренажных вод и фильтрующего слоя, а также для осуществления промывки дренажа в начале дрен установлены сообщающиеся с атмосферой в верхнем бьефе отводы 7 из сплошных труб.

Устройство работает следующим образом.

Загрязненные воды гоступают в канал

1 биологической очисткй.Часть растворенных в воде веществ поглощается водновоздушной частью растений. Фильтруясь ° сквозь заросли высшей водной растительности, вода образует линзу под1534011 пора, в которой происходит выпадение крупных фракций механических примесей. Из биологического канала вода просачивается сквозь слой фильтрую5 щего материала, очищается и дренами

3 выводится в нижний бьеф плотины 5.

В процессе прохождения воды через спой фильтрующего материла под влиянием ферментов микроорганизмов органические вещества, содержащиеся в воде, образуют питателыые почвенные растворы, усваиваемые корнями водных растений. Поглощающая поверхность корней в 10-15 раз больше площади, занятой растениями, а поглощающая способность их в 5-8 раз выше, чем у водно-воздушной части растений.

Дпя активации процессов окисления и развития аэробных микроорганизмов н фильтрующем слое предусмотрена пос,тоянная естественная аэрация вод и фильтрующего материала. Аэрация осуществляется через отводы 7 за счет

Притока воздуха в полость дрен 3 при 25 движении по ним профилированной воды„ . Дпя предотвращения загрязнения грунтовых вод очищаемой водой,, канал с дренажем, фильтрующим слоем и высажеиными на нем растениями изолирует- 3О ся водонепроницаемым экраном ч, в качестве которого может служить полиэтиленовая пленка.

В качестве фильтрующего материала можно применять любой материал, обладающий высокими адсорбционными. свой35 ствами, обеспечивающий очистку вод и развитие на его поверхности высших водных растений. Это могут быть как природные материалы (супесь, песок, гравий, их смеси), так и синтетические (пенистые и волокнистые пластмассы, шлаки, вермикулит и другие1 . Количество и диаметр дрен рассчитнвают известным способом на про- 45 пуск максимального расхода воды в канале. Общие размеры сооружения зависят от объема сбросных вод и требуемой степени очистки„ Во время сильных паводков пропуск воды может осуществляться через аварийный паводковый водосброс 6 на гребне плотины.

В качестве высших водных растений высаживаемых в канале, могут быть использованы растения, имеющие различные сроки вегетации,, типы водновоздушной корневой системы, поглощающую способность. При выборе типов водных растений необходимо учитывать их различную поглощающую способность

Выбор схемы расположения водной раститсльности необходимо осуществлять по принципу первоочередности очистки наиболее токсичных примесей. Наиболее активное поглощение, например фенолов и его производных, происходит в зарослях камыш а. Эффективную очистку вод, загрязненных нефтепродуктами, обеспечивает элодея канадская и рогоз широколистный. Очистку биогенов наилучшим образом обеспечивает тростник обыкновенный. Рационапь ным решением является строительство устройства для очистки воды в руслах ручьев, речек и овражно-балочной сети.

Устройство для очистки воды в каналах эффективно в работе, так как не ограничено продолжительностью вегетационного периода и, кроме того, очищает воду по всему сечению канала, что обеспечивает высокую степень очистки в течение всего года. Расчеты и экспериментальные исследования показывают, что степень очистки воды предлагаемым устройством, например от минерального азота, увеличивается в 2 раза, от магния и фосфора в 3 раза, от натрия и калия в 610 раз.

Устройство может служить как постоянная мера по предотвращению загрязнения водоемов, не исключает применение дополнительных узлов по очистке сбросных вод, само может служить дополнением к действующим очистным сооружениям, не требует энергозатрат, просто в эксплуатации.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для очистки воды в кана лах и водотоках, содержащее канал с наклонными стенками и фильтрующим материалом в нижней его части, на котором высажены высшие водные растения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения степени очистки загрязненных вод путем интенсификации биологической очистки и использования для очистки поглотительной способности аэрируемого грунта, оно снабжено установленной поперек канала русловой плотиной, образующей верхний и нижний бьефы, водонепроницаемым экраном, расположенным под