Установка для искусственного пополнения подземных вод

 

Использование: в водозаборах подземных вод с искусственным пополнением их запасов для водоснабжения и орошения. Сущность изобретения: установка содержит скважину с фильтровой трубой, оборудованную водоподъемной трубой с погружным электронасосом, коаксиально установленные на устье скважины кольцевой секционный фильтр с расположенными в секциях дренажными трубами и загрузкой из зернистого материала, кольцевой резервуар чистой воды, сообщенный с фильтровой трубой скважины через приемные окна и с дренажными трубами секций фильтра трубопроводами с задвижками, кольцевой секционный подводящий карман, секции которого независимо сообщены с кольцевым трубопроводом, сообщенным с источником пополнения подземных вод патрубками с задвижками, кольцевой отводящий карман, трубопровод для отвода загрязнений. Насос для промывки зернистой загрузки сообщен с резервуаром чистой воды. Кольцевой трубопровод размещен между резервуаром чистой воды и кольцевым отводящим карманом и соединен с дренажными трубами. 2 ил.

Изобретение относится к установкам для искусственного пополнения подземных вод в безнапорных водоносных горизонтах и может быть использовано в водозаборах подземных вод с искусственным пополнением их запасов для водоснабжения и орошения.

Известна установка для искусственного пополнения подземных вод, включающая скважину двойного назначения с фильтровой трубой, оборудованную погружным электронасосом, смонтированным на водоподъемной трубе и фильтр для очистки воды с промывным устройством, размещенным соосно на фильтровой трубе, причем на водоподъемной трубе установлена концентрично расположенная цилиндрическая напорно-распределительная камера, снабженная дополнительной емкостью, соединенной с промывным устройством, а внутри корпуса фильтра размещен резервуар чистой воды, соединенный в нижней части с дренажной системой фильтра [1] Недостатком данной установки является сложность конструкции промывного устройства фильтра для очистки воды и недостаточная эффективность регенерации загрузки, так как при ее промывке отмытые загрязнения разносятся по всей площади фильтра, в том числе и на уже промытые участки.

Наиболее близким техническим решением является установка для искусственного пополнения подземных вод, содержащая скважину с фильтровой трубой, оборудованную водоподъемной трубой с погружным электронасосом, коаксиально установленные на устье скважины кольцевой фильтр с загрузкой из зернистого материала и дренажными трубами, размещенное на водоподъемной трубе промывное устройство с водораспределительными трубами, кольцевой подводящий карман, сообщенный с источником пополнения подземных вод, кольцевой отводящий карман, сообщенный с трубопроводом для отвода загрязнений, кольцевой резервуар чистой воды, сообщенный с фильтровой трубой и дренажными трубами кольцевого фильтра, кольцевой трубопровод, сообщенный с источником пополнения подземных вод, и насос для промывки зернистой загрузки, сообщенный с резервуаром чистой воды, при этом кольцевой фильтр и подводящий карман снабжены непроницаемыми перегородками, разделяющими их на секции, независимо сообщенные с кольцевым трубопроводом патрубками с задвижками, а дренажные трубы кольцевого фильтра снабжены задвижками, причем водораспределительные трубы промывного устройства установлены с возможностью вращения их вокруг оси скважины и вокруг своей оси [2] Недостатком данной установки для искусственного пополнения подземных водя является сложная конструкция промывного устройства и неэффективная регенерация загрузки, так как при ее проведении не промывается вся толща зернистого материала, а только его верхняя часть, что требует дополнительных регенераций для полной перемывки загрузки.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности регенерации зернистой загрузки.

Технический результат достигается тем, что установка для искусственного пополнения подземных вод, содержащая скважину с фильтровой трубой, оборудованную водоподъемной трубой с погружным электронасосом, коаксиально установленные на устье скважины кольцевой секционный фильтр с расположенными в секциях дренажными трубами и загрузкой из зернистого материала, кольцевой резервуар чистой воды, сообщенный с фильтровой трубой скважины и дренажными трубами секций фильтра, кольцевой секционный подводящий карман, секции которого независимо сообщены с кольцевым трубопроводом, сообщенным с источником пополнения подземных вод, кольцевой отводящий карман, трубопровод для отвода загрязнений, насос для промывки зернистой загрузки, сообщенный с кольцевым резервуаром чистой воды, снабжена кольцевым трубопроводом, размещенным между кольцевым резервуаром чистой воды и кольцевым отводящим карманом и соединенным с дренажными трубами секций фильтра трубопроводами с задвижками и с напорной трубой насоса для промывки зернистой загрузки.

Кольцевой трубопровод, соединенный с дренажными трубами секций кольцевого фильтра и с напорной трубой насоса, обеспечивает подачу воды в зернистую загрузку для ее промывки без сложной системы специальных камер, емкостей трубок и приводов, что упрощает конструкцию установки, а также облегчает ее эксплуатацию и уменьшает эксплуатационные расходы.

Кроме того, соединение напорной трубы насоса с дренажными трубами секций кольцевого фильтра позволяет промывать загрузку снизу вверх с приведением во взвешенное состояние всей толщи загрузки сразу во всей секции. Это повышает эффективность регенерации загрузки, так как загрязнения вымываются не только из верхней части загрузки, но и из ее нижней части, что исключает необходимость проведения дополнительных регенераций для промывки всей толщи загрузки, как это требуется при эксплуатации фильтров регенерируемых подачей промывной воды сверху вниз.

Размещение кольцевого трубопровода между кольцевым резервуаром чистой воды и кольцевым отводящим карманом обеспечивает сообщение его с секциями кольцевого фильтра, насосом для промывки зернистой загрузки минимальным количеством трубопроводов и арматуры, что упрощает конструкцию установки и облегчает ее эксплуатацию при управлении режимами работы секций фильтра.

Соединение кольцевого трубопровода с дренажными трубами каждой секции кольцевого фильтра трубопроводами с задвижками позволяет проводить поочередную регенерацию секций фильтра, отключая по одной его секции. Так как в одной секции фильтра легче создать и поддерживать режим промывки, обеспечивающий эффективную отмывку загрязнений без выноса зернистого материала загрузки, то это будет способствовать повышению качества регенерации. При этом снижение производительности фильтра установки из-за отключения только одной регенерирующей секции и энергозатраты на ее промывку будут минимальны.

На фиг. 1 дана схема установки для искусственного пополнения подземных вод; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Установка содержит скважину 1 с фильтровой трубой 2, оборудованную водоподъемной трубой 3 с погружным электронасосом 4, коаксиально установленные на устье скважины кольцевой секционный фильтр 5 с расположенными в секциях дренажными трубами 6 и загрузкой 7 из зернистого материала, кольцевой резервуар чистой воды 8, сообщенный с фильтровой трубой скважины через приемные окна 9 и с дренажными трубами секций фильтра трубопроводами 10 с задвижками 11, кольцевой секционный подводящий карман 12, секции которого независимо сообщены с кольцевым трубопроводом 13, сообщенным с источником пополнения подземных вод, патрубками 14 с задвижками 15, кольцевой отводящий карман 16, трубопровод 17 для отвода загрязнений, насос 18 для промывки зернистой загрузки, сообщенный с резервуаром чистой воды, кольцевой трубопровод 19, размещенный между кольцевым резервуаром чистой воды и кольцевым отводящим карманом и соединенный с дренажными трубами секций фильтра трубопроводами 20 с задвижками 21 и с напорной трубой 22 насоса для промывки зернистой загрузки.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Вода из источника пополнения по кольцевому трубопроводу 13 через патрубки 14 подается в секции кольцевого подводящего кармана 12, откуда она поступает в секции кольцевого фильтра 5.

Проходя через загрузку 7 из зернистого материала, вода очищается, поступает в дренажные трубы 6 и по трубопроводам 10 в резервуар чистой воды 8. При заполнении резервуара чистой воды 8 до уровня приемных окон 9 в фильтровой трубе 2 вода переливается в скважину 1, откуда поступает в водоносный горизонт, пополняя его запасы.

В таком режиме установка работает до начала снижения скорости фильтрования воды через зернистую загрузку. Снижение скорости фильтрования указывает на необходимость проведения регенерации зернистой загрузки.

Регенерацию производят путем поочередного отключения секций кольцевого фильтра 5 и промывки расположенной в них загрузки 7 через дренажные трубы 6. Для отключения предназначенной для регенерации секции закрывают задвижку 15 на патрубке 14 и задвижку 11 на трубопроводе 10. Из резервуара чистой воды 8 насосом 18 для промывки зернистой загрузки через кольцевой трубопровод 19 и трубопровод 20 с открытой задвижкой 21 вода подается под напором в дренажные трубы 6 регенерируемой секции кольцевого фильтра 5. Восходящим потоком вся толща зернистой загрузки полностью взвешивается во всей секции, ее частицы приходят в беспорядочное движение и, соударяясь друг с другом, хорошо очищаются от загрязнений, которые выносятся водой на поверхность загрузки и с потоком воды поступают в отводящий кольцевой карман 16, откуда сбрасываются по трубопроводу 17 для отвода загрязнений.

Промыв поочередно зернистую загрузку во всех секциях кольцевого фильтра, регенерацию повторяют вновь при снижении скорости фильтрования.

В процессе поочередной регенерации секций кольцевого фильтра фильтрование воды в остальных секциях не прекращается и установкой производится непрерывная подача воды в водоносный горизонт для пополнения его запасов.

Подача воды потребителю осуществляется погружным электронасосом 4. При этом в зависимости от режима водопотребления она может выполняться после завершения искусственного пополнения подземных вод или в ходе его. В последнем случае часть расхода воды, поступающей в скважину 1 из резервуара чистой воды 8 подается погружным электронасосом 4 потребителю, а остальной расход идет на пополнение подземных вод.

Преимущество предложенного технического решения заключается в том, что оно позволяет производить регенерацию фильтра установки без применения специального промывного устройства и необходимых для его работы приводов с одновременным повышением эффективности регенерации и увеличением продолжительности фильтроцикла, что в целом обеспечивает снижение затрат на сооружение установки и ее эксплуатацию.

Формула изобретения

Установка для искусственного пополнения подземных вод, содержащая скважину с фильтровой трубой, оборудованную водоподъемной трубой с погружным электронасосом, коаксиально установленные на устье скважины кольцевой секционный фильтр с расположенными в секциях дренажными трубами и загрузкой из зернистого материала, кольцевой резервуар чистой воды, сообщенный с фильтровой трубой скважины и дренажными трубами секций фильтра, кольцевой секционный подводящий карман, секции которого независимо сообщены с кольцевым трубопроводом, сообщенным с источником пополнения подземных вод, кольцевой отводящий карман, трубопровод для отвода загрязнений, насос для промывки зернистой загрузки, сообщенный с кольцевым резервуаром чистой воды, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевым трубопроводом, размещенным между кольцевым резервуаром чистой воды и кольцевым отводящим карманом и соединенным с дренажными трубами секций фильтра трубопроводами с задвижками и с напорной трубой насоса для промывки зернистой загрузки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Скважина // 1798450

Изобретение относится к водоснабжению из безнапорных водоносных горизонтов и может быть использовано в водозаборах подземных вод с искусственным пополнением их запасов

Изобретение относится к разведке и эксплуатации подземных вод и может быть использовано на многопластовых месторождениях глубокозалегающих минеральных теплоэнергетических, промышленных и др

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано для осветления воды непосредственно в водотоках и водоемах , а также для очистки сточных вод

Изобретение относится к водоснабжению , а именно - к искусственному пополнению подземных вод в зимний период года

Изобретение относится к водоснабжению , в частности к сооружениям для искусственного пополнения запасов подземных вод, используемых для водоснабжения

Изобретение относится к области очистки природных вод и может быть использовано в системах малого водоснабжения и доочистки сточных вод

Изобретение относится к установкам для искусственного пополнения подземных вод в безнапорных водоносных горизонтах и может быть использовано в водозаборах подземных вод с искусственным наполнением их запасов для водоснабжения и орошения

Изобретение относится к водоснабжению и может применяться для искусственного пополнения запасов подземных вод, а также в качестве медленных фильтров при очистке поверхностных вод

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться для искусственного пополнения запасов подземных вод

Изобретение относится к водоснабжению

Изобретение относится к водоснабжению и может использоваться при регулировании подземного стока водоносных горизонтов, приуроченных к долинам рек для повышения надежности водоотбора или его увеличения

Изобретение относится к области гидротехники и водоснабжения и может применяться, в частности, для забора и предварительного осветления воды из источников с большим диапазоном колебаний уровня воды и высоким содержанием взвешенных веществ с целью водообеспечения коммунальных и производственных объектов

Изобретение относится к области безреагентной очистки природных вод, забираемых непосредственно из поверхностного водотока, и может быть использовано в системах хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения

Изобретение относится к водоснабжению и предназначено для добывания воды из поверхностных водных источников и очистки этой воды непосредственно в этих источниках

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к водозаборным сооружениям, используемым для забора воды на участках рек со сложными гидрологическими условиями. Подрусловой фильтрирующий водозабор содержит водосборную галерею 1, поверху которой устроен фильтрирующий водоприемник, состоящий из металлической решетки 2 и уложенных сверху нее в два плотных ряда фильтрирующих гибких тюфяков. Гибкие тюфяки выполнены из легких фашин, завернутых в геосетку. Первый ряд тюфяков 4 уложен вдоль продольной оси галереи, а второй ряд 5 уложен поперек галереи и по направлению руслового потока, а также с уклоном, большим уклона русла реки. Повышается надежность работы водозабора и обеспечивается возможность его использования для питьевого водоснабжения небольших населенных пунктов, отдельных предприятий и учреждений, частных хозяйств, а также - в качестве резервного водозабора, в случае чрезвычайных ситуаций в крупных населенных местах. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к комплексной мелиорации агроландшафтов с тяжелыми почвогрунтами и атмосферно-напорно-грунтовым типом водного питания. Мелиоративная система для агроландшафтов с тяжелыми почвогрунтами включает открытый проводящий осушительный канал, закрытый дренаж, оросительную систему и источник водоснабжения хозяйственно-бытовыми водами и водами для орошения сельскохозяйственных культур. Источник водоснабжения хозяйственно-бытовыми водами и водами для орошения сельскохозяйственных культур выполнен в виде колодца 3 с водоприемными отверстиями 4 в его стенках в локальном месте наиболее интенсивного разрушения откосов 1 и дна канала, который служит одновременно в качестве устройства для снижения пьезометрического уровня грунтовых вод над его дном. Для обеспечения гидравлической связи уровней воды в канале и колодце дополнительно выполнен фильтр 7 из песчано-гравийной смеси вокруг колодца 3 на дне канала. Технический результат заключается в разработке мелиоративной системы для агроландшафтов с тяжелыми почвогрунтами с использованием проводящего осушительного канала в качестве источника водозабора для водоснабжения дач и орошения небольших дачных участков, а также для условий фермерских хозяйств и частных подворий в сельских населенных пунктах. 1 ил.

Изобретение относится к водоснабжению и может быть использовано при регулировании подземного стока водоносных горизонтов, приуроченных к долинам горных рек с периодически пересыхающим водотоком, для повышения надежности водоотбора или его увеличения. Устройство включает водонепроницаемый барраж 1 в поперечном створе долины реки, полностью по мощности и ширине перекрывающий водоносный горизонт и образующий основное подземное водохранилище 2, и расположенный выше водозабор подземных вод, например, в виде шахтного колодца 3. Устройство содержит дополнительный водонепроницаемый барраж 4, расположенный в поперечном створе долины реки выше зоны влияния основного подземного водохранилища 2 в верхнем его бьефе и образующий дополнительное подземное водохранилище 6. Дополнительный водонепроницаемый барраж 4 имеет отверстие 5 для пропуска подземных вод из дополнительного подземного водохранилища 6. В верхнем бьефе дополнительного водонепроницаемого барража 4 установлено водоприемное устройство, например шахтный колодец 7, сообщенный трубопроводом 8 с основным подземным водохранилищем 2 через отверстие 5. Трубопровод 8 оснащен размещенным в шахтном колодце 7 затвором 9 для регулирования расхода воды из водоприемного устройства 7 в основное подземное водохранилище 2. Техническим результатом является обеспечение возможности надежного водоотбора в требуемом объеме на протяжении всего периода эксплуатации, в том числе и в маловодные периоды года в долинах горных рек с периодически пересыхающим водотоком. 1 ил.
Наверх