SU1699954A1 - Система отведени и очистки поверхностного стока - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  области физико-и биохимической очистки поверхностного стока с территории промышленных площадок . Цель изобретени  - повышение эффективности очистки от органических загр знений при минимальных дополнительных затратах. Это достигаетс  использованием таких технологически взаимосв занных элементов, как система очистки условно чистого стока, представленна  технологическими площадками с водоприемниками условно чистого стока, присоединенными к биологическому пруду. Пруд выполнен ступенчатым с первой ступенью в виде пруда-отстойника, второй аэрируемого каскадного пруда и третьей ступенью - с высшими водными растени ми . Технологические площадки с водоприемниками присоединены к отстойнику-нефтеловушке, промежуточно - му накопителю - нейтрализатору с реагент- ной установкой и к фильтрующей установке, выполненной в виде безнапорного цикло- сорбента, соединенного с второй ступенью биологического пруда. Циклосорбер имеет форму цилиндра с конической нижней частью , фланцевый разъем которой оборудован перфорированным диском. На цилиндре установлен бак-дозатор с отвод щим сифонным заборником и реактивным оросителем, размещенный над поверхностью фильтрующей загрузки. Верхний и нижний слои загрузки составлены из антрацита или кокса с крупностью зерен 2-5 и 5-8 мм соответственно , средний слой - из сорбента с крупностью зерен 1,5-3 мм. Циклосорбер сообщен с самотечным регул тором скорости фильтрации , состо щим из цилиндрических направл ющих с телескопическим переливом, присоединенным к подъемно-опускному механизму и сообщенным с атмосферой посредством воздухозаборника. 1 з.п.ф- лы, 3 ил. сл с ON Ю Ю Ю СЛ 44

Description

Изобретение относитс  к физико-и биохимической очистке, может найти применение на сооружени х обработки поверхностного стока с территорий промышленных площадей, а также при раздельной системе канализации, когда характерной особенностью поверхностного

стока  вл етс  наличие большого количества нефтепродуктов и плавающих веществ, и наиболее эффективно может примен тьс  дл  очистки производственных сточных вод аэропортов гражданской авиации, сточные воды которых имеют сложный физико-химический состав при наличии новых химических реагентов (моющие и дезинфицирующие жидкости, антиобледенители, противогололедные препараты, растворители), высокой концентрации масло- и нефтепродуктов , ПАВ, присутствием препаратов средств химической защиты растений, получаемых в стоке при мойке сельскохоз йственной авиации и аппаратуры.

Технологи  очистки подобных стоков, имеющих трудноокисл емые загр знени , должно учитывать значительный коэффициент неравномерности притока сточных вод при поступлении их на сооружени tобработки .

Известна система отведени  и очистки поверхностного стока, загр зненного промышленными отходами, включающа  технологические площадки, снабженные водоприемниками, соединенными с помощью отвод щих трубопроводов с отстой- ником нефтеловушкой и биологическими прудами, а также реагентной и фильтрующей установками.

Факторами, ограничивающими эффективность применени  известной системы,  вл етс  ее сложность, вызванна  необходимостью значительного расхода реагентов и обработки образующегос  осадка. Помимо этого при совместной очистке промышленного и поверхностного стоков возникают трудности св занные с необходимостью поддержани  режима фильтровани  (скорости фильтрации) на оптимальном уровне в услови х резкого колебани  расхода сточных вод.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности очистки от органических загр знений при минимальном уровне дополнительных затрат.

В системе отведени  и очистки поверхностного стока, загр зненного промышленными отходами, включающей технологические площадки, снабженные водоприемниками, соединенными с помощью отвод щих трубопроводов с отстойником-нефтеловушкой и биологическими прудами, а также реагентную и фильтрующую установки, отвод щие трубопроводы с св занные с ними водоприемники выполнены раздельными дл  условно чистого и загр зненного стока, отвод щие трубопроводы условно чистого стока присоединены к биологическому пруду, выполненному ступенчатым , отвод щие трубопроводы загр зненного стока присоединены к отстойнику-нефтеловушке, к которой последовательно присоединены промежуточный накопитель-нейтрализатор с реагентной установкой и фильтрующа  установка, выполненна  в виде безнапорного циклосорбера,

соединенного трубопроводом частично очищенного стока с второй ступенью биологического пруда, при этом безнапорный циклосорбер имеет форму цилиндра с конической нижней частью, фланцевый разъем которой оборудован перфорированным диском , а на верхней кромке цилиндра установлен бак-дозатор с отвод щим сифонным заборником, соединенным с реактивным

оросителем, размещенным внутри цилиндра над поверхностью фильтрующей загруз-- ки, верхний слой которой образован из антрацита или кокса с крупностью зерен 2-5 мм, средний слай образован из сорбента

(полукокса, кокса, мезопора) с крупностью зерен 1,5-3 мм, нижний слой - из антрацита или кокса с крупностью зерен 5-8 мм. Кроме того , на трубопроводе частично очищенного стока смонтирован самотечный регул тор

скорости фильтрации, состо щий из цилиндрических направл ющих с введенным в них телескопическим переливом, присоединенным посредством шарнира к подъемно- спусковому механизму и сообщенным с

атмосферой посредством воздухозаборника .

В качестве первой ступени биологического пруда принимают пруд-отстойник, вторую ступень выполн ют в виде каскадного пруда с аэрируемым первым каскадом, снабженным пневматическими диспергато- рами, а третью ступень засаживают высшей водной растительностью.

Использование в изобретении таких

технологически взаимосв занных элементов , как система очистки условно чистого стока, представленна  технологическими площадками условно чистого стока с водоприемниками условно чистого стока, присоединенными к биологическому пруду, выполненному ступенчатым с первой ступенью в виде пруда-отстойника, второй ступенью - каскадного пруда, первый каскад которого выполнен аэрируемым и оборудован пневматическими диспергаторами, соединенными воздуховодами с воздухо- нагнетателем, и третьей ступенью, засаженной высшей водной растительностью, система очистки загр зненного стока, представленна  технологическими площадками загр зненного стока с водоприемниками загр зненного стока, присоединенными к отстойнику-нефтеловушке, к которой последовательно присоединены промежуточный

накопитель-нейтрализатор с реагентной ус- тановкой и фильтрующа  установка, выполненна  безнапорного циклосорбера, соединенного трубопроводом частично очищенного стока с второй ступенью биологического пруда, причем безнапорный

циклосорбер имеет форму цилиндра с конической нижней частью, фланцевый разъем которой оборудован перфорированным диском , а на верхней кромке цилиндра установлен бак-дозатор с отвод щим сифонным заборником, соединенным с реактивным оросителем, размещенным внутри цилиндра над поверхностью фильтрующей загрузки , верхний слой которой образован из антрацита или кокса с крупностью зерен 2-5 мм, средний слой - из сорбента с крупностью зерен 1,5-3 мм, а нижний слой - из антрацита или кокса с крупностью зерен 5-8 мм, самотечный регул тор скорости фильтрации , смонтированный на трубопроводе частично очищенного стока и состо щий из цилиндрических направл ющих с введенным в них телескопическим переливом, при- соединенным к подъемно-опускному механизму и сообщенным с атмосферой посредством воздухозаборника, характеризует уровень данного решени .

На фиг,1 представлена технологическа  схема предлагаемой системы отведени  и очистки поверхностного стока; на фиг.2 - безнапорный циклосорбер, разрез; на фиг.З - циклосорбер, план.

Предлагаема  система отведени  и очистки поверхностного стока включает технологические площади 1 загр зненного стока с водоприемниками 2 загр зненного стока, присоединенными посредством отвод щего трубопровода 3 загр зненного стока к отстойнику-нефтеловушке 4, оборудованной нефтесборником 5 и шламопроводом 6, реагентную установку 7, состо щую из щелочного 8 и кислотного 9 баков, трубопрово- дов, щелочи 10 и кислоты 11 с установленными на них регулировочными клапанами щелочи 12 и кислоты 13, а также реагентного трубопровода 14, соединенного с промежуточным накопителем-нейтрализатором 15, в которой введен всасывающий трубопровод 16 насоса 17 подачи по напорному трубопроводу 18 загр зненного стока, прошедшего предварительную механическую очистку, на фильтрующую установку 19, выполненную в виде безнапорных циклосорберов 20 и 21, имеющих форму цилиндра 22 с конической нижней частью 23, фланцевый разъем 24 которой оборудован донной крышкой 25 с наход щимс  на ней перфорированным диском 26. На верхней кромке 27 цилиндра установлен бак-дозатор 28 с введенным в него переливным трубопроводом 29, напорным трубопроводом загр зненного стока, прошедшего предварительную механическую очистку, и сифонным заборником 30, присоединенным к опорному патрубку 31,

на котором посредством шарнира 32 горизонтального вращени  закреплен реактивный ороситель 33, состо щий из по меньшей мере двух перфорированных трубопроводов 34 и 35, и расположенный над поверхностью фильтрующей загрузке с верхним 36, средним 37 и нижним 38 слоем, самотечный регул тор 39 скорости фильтрации, установленный на трубопроводе 40 частично

0 очищенного стока, присоединенным через запорно-регулировочную арматуру 41 и 42 к конической нижней части циклосорберов, и состо щий из цилиндрических направл ющих 43 и 44 с введенным в них телескопиче5 ским переливом 45, присоединенным шарниром 46 к подъемно-опускному механизму 47 и сообщенным с атмосферой воздухозаборником 48. Кроме того, система содержит технологические площадки 49 ус0 ловно чистого стока с водоприемниками 50 условно чистого стока, присоединнеными трубопроводом 51 условно чистого стока к ступенчатому биологическому пруду 52, выполненному с первой ступенью в виде пру5 да-отстойника 53 с полупогружной стенкой 54, второй ступенью - в виде каскадного пруда 55, каскады 56-58 которого отделены друг от друга каскадными водосливами 59 и 60, причем первый каскад оборудован

0 пневматическими диспергаторами 61, соединенными воздуховодами 62 с воздухонагревателем 63, и третьей ступенью 64, насаженной высшей водной растительностью , распределительную камеру 65 с за5 порно-регулировочной арматурой 66 и 67, установленную на трубопроводе частично очищенного стока и сообщающуюс  с трубопроводом 68 оборотного водоснабжени  через промежуточный накопитель 69 с

0 введенным в него всасывающим трубопроводом 70 насоса 71 оборотного водоснабжени , а с второй ступенью биологического пруда - трубопроводом 72 продувки оборотного водоснабжени .

5 Предлагаема  система отведени  и очистки поверхностного стока работает следующим образом.

Поверхностные сточные воды, загр зненные нефте-и маслопродуктами, а также

0 технологическими химическими реагентами (дл  производственных сточных вод аэропортов гражданской авиации это противогололедные препараты, антиобледенители, растворители, ПАВ, средства химической

5 защиты растений, получаемые в стоке при мойке сельскохоз йственной аппаратуры и авиации), с технологических площадок 1 загр зненного стока попадают в водоприемники 2 загр зненного стока, откуда по отвод щему трубопроводу 3 загр зненного

стока поступают в отстойник-нефтеловушку 4, рассчитанную на значительное (2-4 ч) врем  контакта. Всплывающие нефтепродукты удал ютс  с помощью нефтесборника 5, а осевший шлам по шламопроводу б отводитс  за пределы сооружени .

Освобожденна  от грубодисперсных нерастворенных загр знений сточна  вода поступает в промежуточный накопитель- нейтрализатор 15, в который введен всасывающий трубопровод 16 насоса 17 подачи загр зненного стока, прошедшего предварительную механическую очистку. Одновре- менно с этим в промежуточный накопитель-нейтрализатор 15 по реагентно- му трубопроводу 14 подают дл  корректировки показатели рН сточной воды раствор щелочи из щелочного бака 8 или раствор кислоты из кислотного бака 9. Вид корректирующего реагента, а также его количество определ етс  соответствующим положением .регулировочных клапанов 12 и 13, включаемых в зависимости от рН поступающей сточной воды. Так как расход сточной воды, поступающей в промежуточный накопитель-нейтрализатор 15, непосто нен, а подача насоса 17 близка к посто нной, что благопри тно дл  работы последующих очистных сооружений, промежуточный накопи- тель-нейтрализатор 15 дополнительно выполн ет роль регулирующей емкости с переменным уровнем жидкости.

По напорному трубопроводу 18 насоса 17 подачи загр зненного стока, прошедшего предварительную механическую очистку, сточна  жидкость попадает в бак-дозатор 28, установленный над безнапорными цик- лосорберами 20 и 21 и снабженный отвод щим сифонным заборником 30, присоединенным к опорному патрубку 31, на котором посредством шарнира 32 горизонтального вращени  закреплен реактивный ороситель 33, состо щий из по меньшей мере двух перфорированных трубопроводов 34 и 35, перфораци  на боковой поверхности которых нанесена зеркально. При заполнении бака-дозатора 28 происходит самозар дка отвод щего сифонного забор- ника 30, в результате чего сточна  вода поступает в перфорированные трубопроводы 34 и 35 реактивного оросител  38 и, истека  через зеркально нанесенную перфорацию, создает реактивную т гу, привод щую реактивный ороситель 33 к вращению вокруг вертикальной оси. В результате этого происходит равномерное орошение поверхности загрузки циклосорберов 20 и 21 сточной водой, что способствует более эффективному использованию его рабочего объема.

При возможном превышении рабочего уровн  в баке-дозаторе 28 избыточна  сточна  жидкость по переливному трубопроводу 29 возвращаетс  в промежуточный накопитель-нейтрализатор 15, что повышает надежность работы бака-дозатора.

В процессе работы циклосорбера происходит заполнение объема микропор адсорбированными веществами и заливание

макропор продуктами механической фильтрации . В результате этого измен етс  гидравлическое сопротивление зернистого сло , что приводит к изменению расчетного времени прохождени  жидкости через циклосорбер . Дл  поддержани  времени контакта жидкости и сорбента в расчетных пределах на трубопроводе 40 частично очищенного стока установлен самотечный регул тор 39 скорости фильтрации. В начальный

период работы циклосорбера, когда осуществлена замена сорбента, образующего средний слой 37 фильтрующей загрузки, поры сорбента свободно проницаемы и регул тор 39 скорости фильтрации находитс  в

верхнем положении, обеспечива  заданное врем  контакта. По мере возрастани  гидравлического сопротивлени  сло  сорбента во избежание подпора самотечный регул тор 39 скорости фильтрации посто нно переводитс  в нижнее положение так, что на всех стади х работы циклосорбера врем  контакта жидкости и сорбента близко к расчетному . Достижение самотечным регул тором 39 скорости фильрации крайнего

нижнего положени  и одновременное образование подпора на поверхности циклосорбера означает, что его фильтроцикл исчерпан, после чего необходима регенераци  сорбента или его замена.

Частично очищенный сток по трубопроводу 40 частично очищенного стока после циклосорбера направл ют в распределительную камеру 65, где сточна  жидкость делитс  на два потока, один из которых,

существенно больший по объему, направл ют в промежуточный накопитель 69, откуда он по трубопроводу 68 оборотного водоснабжени  с помощью насоса 71 оборотного водоснабжени  поступает на

технологические нужды промышленного комплекса. Второй поток с целью стабилизации солесодержани  оборотной воды, а также ликвидации возможного проскока токсичных компонентов, например в периоды незапланированных сбросов промышленных стоков или сработки сорбента, направл ют по трубопроводу 72 продувки оборотного водоснабжени  на сооружени  естественной биологической очистки.

Предлагаема  конструкци  циклосор- бера позвол ет осуществить равномерное распределение сточной воды по живому сечению фильтрующей установки и одновременно облегчает замену загрузки, что предпочтительнее ее регенерации, когда в качестве загрузки сорбента используют природный материал, имеющий дальнейшее применение, например сжигание в топках котлов ТЭЦ. К таким материалам относ тс  кокс, полукокс, мезопора и другие . Дл  наиболее эффективного использовани  рабочего объема верхний слой зернистого материала заполн ют дробленым антрацитом крупностью зерна 2-5 мм, В этом слое происходит выделение из сточной жидкости мелкодиспергированной взвеси и эмульгированных нефтепродуктов, что позвол ет использовать следующий адсорбированный слой дл  извлечени  токсичных продуктов, наход щихс  в растворенном состо нии, например этилен- гликоль, формальдегид, пестициды и т.п.

Средний слой 37 сорбента заполнен дробленым коксом, полукоксом или мезопо- рой крупностью 1,5-3 мм, нижний слой 38  вл етс  дренирующим слоем и заполнен дробленым антрацитом крупностью 5-8 мм, полученным при фракционном рассеве верхнего сло  36.

Замену отработавшего сорбента осуществл ют следующим образом.

От запорно-регулировочной арматуры, например задвижки 41 или 42, отсоедин ют трубопровод 40 частично очищенного стока, затем открывают задвижку и из соответствующего циклосорбера 20 или 21 отвод т наход щуюс  там сточную воду. После этого под нижнюю коническую часть 23 циклосорбера подвод т передвижную тару (автосамосвал ) и развинчивают болтовые соединени  фланцевого разъема 24, кроме одного, вокруг которого отворачивают донную крышку 25 с наход щимс  на ней пер- форированным диском 26. Затем отработавший сорбент ссыпают в передвижную тару, причем по мере ее заполнени  донную крышку 25 поворачивают вокруг одного из болтовых соединений, временно прекраща  выгрузку сорбента. Загрузка циклосорбера зернистым материалом совершаетс  через верхнюю кромку 27 цилиндра 22 послойно, например, с помощью механического погрузчика,

Условно чистый сток с территории технологических площадок 49 условно чистого стока (дренажного, дождевого) поступает в водоприемники 50 условно чистого стока, откуда по трубопроводу 51 условно чистого стока направл етс  в пруд-отстойник 53,  вл ющийс  первой ступенью ступенчатого биологического пруда 52. Здесь в течение длительного контакта (20-24 ч) в режиме, близком к покою, происходит механическа 

очистка стока от взвешенных веществ (как грубо-, так и тонкодиспергированных), а также всплывание нерастворенных нефтепродуктов , попадание которых на дальнейшую ступень биологического пруда исключаетс  |

0 путем устройства полупогружной стенки 54. Очистка пруда-отстойника 53 предусматриваетс  путем его опорожнени  в сухое врем  года с механизированным удалением шлама.

5 После механической очистки условно чистый сток, смешива сь с частично очищенным стоком, подающимс  из распределительной камеры 65 по трубопроводу 72 продувки оборотного водоснабжени , на0 правл етс  на вторую ступень биологического пруда, выполненную в виде каскадного пруда 55, первый каскад 56 которого снабжен пневматическими диспер- гаторами 61, соединенными воздуховодами

5 62 с воздухонагнетател ми 63. На первом каскаде 56 каскадного пруда 55 в услови х искусственной аэрации осуществл етс  деструкци  основной части органических соединений , в св зи с чем он рассчитан на

0 врем  пребывани  пор дка 2-3 сут при общем времени пребывани  стока в каскадном пруде 6-7 сут. Аэробный режим на последующих каскадах 57 и 58 второй ступени биологического пруда 52 поддержива5 етс  за счет аэрорирующего действи  каскадных водосливов 59 и 60, одновременно выполн ющих роль разделительных стенок между каскадами пруда-отстойника 53. Далее сточна  жидкость направл етс  на

0 третью ступень 64 биологического пруда 52, котора  выполнена в виде мелководного и хорошо прогреваемого солнцем водоема, засаженного высшей водной растительностью , например рогозом, тростником, рде5 стом, канадским рисом и т п. На этой ступени биологического пруда, котора  может быть использована также дл  целей рыбоводства , очистка стока достигает природных экологических показателей.

0 Процессы фотосинтеза создают дополнительный окислительный фактор, гарантирующий полное фотохимическое расщепление следов трудноокисл емых соединений , например пестицидов, а если

5 имеет место их проскок, биологическа  пленка, густо покрывающа  корни и нижнюю часть стеблей высшей водной растительности , выполн ет роль биологического фильтра дл  остаточной органики, а ветровые колебани  растений дополн ют перемешивание и стабилизируют аэрационные услови .

Таким образом, предлагаема  система отведени  и очистки поверхностного стока за счет разделени  условно чистого и загр зненного стока и обработки условно чи- Отого стока на сооружени х естественной иологической очистки в виде ступенчатого иологического пруда, а загр зненного - на ооружени х физико-химической очистки овместно с доочисткой общего стока на торой ступени биологического пруда, обес- ечивает полное фотохимическое расщеп- Аение трудноокисл емых соединений и чистку стоков до показателей, равных при- одным экологическим в услови х значи- ельного коэффициента неравномерности оступлени  сточных вод на сооружении обработки .

Предлагаема  конструкци  безнапор- його циклосорбера, оборудованного самотечным регул тором скорости фильтрации, позвол ет осуществить равномерное распределение сточной жидкости по живому Сечению фильтрующей загрузки и одновременно облегчает нахождение момента сра- $отки фильтрующей загрузки и ее замену на Предлагаемые материалы (верхний слой образован из антрацита или какса с крупностью зерен 2-5 мм, средний слой - из с орбента, такого как полукокс, кокс, м езопо- ра, с крупностью зерен 1,5-3 мм, а нижний слой - из антрацита или кокса, получаемом при фракционном рассеве верхнего сло , с йрупностью зерен 5-8 мм, а также трехслойное исполнение фильтрующей загрузки привод т к эффективному использованию рабочего объема и извлечение мелкодиспергированной взвеси, эмульгированных нефтепродуктов и.токсичных компонентов, присутствующих в стоке в растворенном состо нии .

Указанные технологические признаки позвол ют повысить эффективность очистки при снижении расхода электроэнергии на 10-15%, экономии капитальных затрат на 15-20% и снижении приведенных затрат не менее, чем на 15%.

Claims (2)

1. Система отведени  и очистки поверхностного стока, содержаща  технологические площадки с водоприемниками, соединенными с помощью отвод щих трубопроводов с отстойником-нефтеловушкой и биологическими прудами, а также реагентную установку с накопителем- нейтрализатором и, фильтрующую установку . отл и ча ю ща  с   тем, что, с целью повышени  эффективности очистки от органических загр знений при минимальных дополнительных затратах, отвод щие трубопроводы и св занные с ними водоприемники выполнены раздельными дл  условно чистого и загр зненного стока, оъ- вод щие трубопроводы условно чистого стока присоединены к биологическому пруду , который выполнен ступенчатым, отвод щие трубопроводы загр зненного стока присоединены к отстойнику-нефтеловушке , к которой последовательно присоединены накопитель-нейтрализатор с реагентной установкой и фильтрующа  установка , котора  выполнена в виде безнапорного циклосорбера, снабженного трубопроводом частично очищенного стока, соедин ющего его с второй ступенью биологического пруда, при этом безнапорный

циклосорбер выполнен в форме цилиндра с конической .нижней частью с фланцевым разъемом и перфорированным диском в нем и снабжен установленным на цилиндре баком-дозатором с отвод щим сифонным заборником , реактивным оросителем, размещенным внутри цилиндра в его верхней частм, и фильтрующей загрузкой, верхний слой которой состоит из антрацита или кокса с крупностью зерен 2-5 мм, средний

слой - из сорбента (полукокса, кокса, мезо- пора)с крупностью зерен 1,5-3 мм, нижний слой - из антрацита или кокса с крупностью зерен 5-8 мм, система снабжена также установленным на трубопроводе частично очищенного стока самотечным регул тором скорости фильтрации, состо щим из цилиндрических направл ющих с введенным в них телескопическим переливом, шарнирно присоединенного к нему подъемно-опускного механизма и сообщенного с атмосферой воздухозаборника.

2. Система по п. 1, о т л и ч а ю ща   с   тем, что перва  ступень биологического пруда выполнена в виде пруда-отстойника, втора  ступень выполнена в виде каскадного пруда с аэрируемым первым каскадом, снабженным пневматическими дисперга- торами с воз духо нагнетател  ми, а треть  ступень снабжена высшей водной растительностью .

SЈ 2Ј lЈ 1 зпф

SS&

W66691

30

ы

Фиг.З

3S

J/