Система отведения и очистки поверхностного стока

)5 С 02 Р ЛОО, 1/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ С ЕЛЬСТВ ЧИСТ пе ольшого количестающих веществ, и ожет применятьсянных сточных вод авиации, сточные ный физико-химиии новых химичеэико-и биои применеобработки торий прори раздельи, когда рхностного стока является наличие б ва нефтепродуктов и плав наиболее эффективно м для очистки производств аэропортов гражданской воды которых имеют слож ческий состав при налич ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение касается области физико-ибиохимической очистки поверхностногостока с территории промышленных площадок, Цель изобретения - повышение эффективности очистки от органическихзагрязнений при минимальных дополнительных затратах. Это достигается использованием таких технологическивзаимосвязанных элементов, как системаочистки условно чистого стока, представ-.ленная технологическими площадками с водоприемниками условно чистого .стока,присоединенными к биологическому пруду.Пруд выполнен ступенчатым с первой стунью в виде пруда-отстойника, второй -Изобретение относится к фи химической очистке, может най ние на сооружениях поверхностного стоа с терри мышленных площадей, а также и ной системе канализаци характерной особенностью пове аэрируемого каскадного пруда и третьей ступенью - с высшими водными растениями, Технологические площадки с водоприемниками присоединены к отстойнику-нефтеловушке, промежуточному накопителю - нейтрализатору с реагентной установкой и к фильтрующей установке, выполненной в виде безнапорного циклосорбента, 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 отводящим сифонным заборником и реактивным оросителем, размещенный над поверхностью фильтрующей загрузки. Верхний и нижний слои загрузки составлены из антрацита или кокса с у крупностью зерен 2-5 и 5-8 мм соответственно, средний слой - из сорбента с крупно- С- стью зерен 1,5-3 мм. Циклосорбер сообщен с самотечным регулятором скорости фильтрации, состоящим из цилиндрических направляющих с телескопическим переливом, а присоединенным к подъемно-опускному , механизму и сообщенным с атмосферой р посредством воздухозаборника. 1 з.п.флы, 3 ил,Оских реагентов моющие и дезинфицирующие жидкости, антиобледенители, противогололедные препараты, растворители), высокой концентрации масло- и нефтепродуктов, ПАВ, присутствием препаратовсредств химической защиты растений, получаемых в стоке при мойке сельскохозяйственной авиации и аппаратуры.Технология очистки подобных стоков,имеющих трудноокисляемые загрязнения,должно учитывать значительный коэффициент неравномерности притока сточных вадпри поступлении их на саоружения,обработки,Иэвестна система отведения и очистки поверхностного стока, загрязненного промышленными отходами, включающая технологические площадки, снабженные водоприемниками, соединенными с па.мощью отводящих трубопроводов с отстойником-нефтеловушкой и биологическими прудами, а также реагентной и фильтрующей установками.Факторами, ограничивающими эффективнасть применения известной системыявляется ее сложность, вызванная необходимостью значительного расхода реагентов и обработки образующегося осадка. Помимо этога при совместной очистке промышленного и поверхностного стоков возникают трудности, связанные с необходимостью поддержания режима фильтрования (скорости фильтрации) на оптимальном уровне в условиях резкого колебания расхода сточных вад.Целью изобретения является повышение эффективности очистки от органических загрязнений при минимальном уровне дополнительных затрат,В системе отведения и очистки поверхнастнога стока, загрязненного промышленными отходами, включающей технологические площадки, снабженные водоприемниками, соединенными с помощью отводящих трубопроводов с отстойником-нефтеловушкай и биологическими прудами, а также реагентную и фильтрующую установки, отводящие трубопроводы с связанные с ними водаприемники выполнены раздельными для условно чистого изагрязненного стока, отводящие трубопроводы условно чистого стока присоединены к биологическому пруду, выполненному ступенчатым, отводящие трубопроводы загрязнен нога стока присоединены к отстойнику-нефтеловушке, к которой последовательно присоединены промежуточный накопитель-нейтрализатор с реагентнай установкой и.фильтрующая установка, выполненная в виде безнапарного циклосорбера, 10 15 20 35 40 45 соединенного трубопроводом частично очищенного стока с второй ступенью биологического пруда, при этом безнапорныйциклосарбер имеет форму цилиндра с кони 5 ческой нижней частью, фланцевый разъемкоторой оборудован перфорированным дискам, а на верхней кромке цилиндра установлен бак-дозатор с отводящим сифоннымзаборником, соединенным с реактивныморосителем, размещенным внутри цилиндра над поверхностью фильтрующей загрузки, верхний слой которой образован изантрацита или кокса с крупностью зерен 2-5мм, средний слой образован из сорбента(полукокса, кокса, мезопора) с крупностьюзерен 1,5-3 мм, нижний слой - из антрацитаили кокса с крупностью зерен 5-8 мм, Крометого, на трубопроводе частично очищенногостока смонтирован самотечный регуляторскорости фильтрации, состоящий из цилиндрических направляющих с введенным вних телескопическим переливом, присоединенным посредством шарнира к подъемноспусковому механизму .и сообщенным с5 атмосферой посредством воздухозаборни-ка,гВ качестве первой ступени биологического пруда принимают пруд-отстойник,вторую ступень выполняют в виде каскадно 0 га пруда с аэрируемым первым каскадам,снабженным пневматическими диспергаторами, а третью ступень засаживают высшейводной растительностью,Использование в изобретении такихтехнологически взаимосвязанных элементов, как система очистки условно чистогостока, представленная технологическимиплощадками 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 каскадкоторого выполнен аэрируемым и оборудован пневматическими диспергаторами,соединенными ваздухаводами с воздухонагнетателем, и третьей ступенью, засаженной высшей водной растительностью,система очистки загрязненнаго. стока, пред 0 ставленная технологическими площадкамизагрязненного стока с водоприемникамизагрязненного стока, присоединенными катстойнику-нефтеловушке, к которой последовательно присоединены промежуточный5 накопитель-нейтрализатор с реагентной установкой и фильтрующая установка, выполненная в виде безнапорного циклосорбера,соединенного трубопроводом частично очищенного стока с второй ступенью биологического пруда, причем безнапорныйциклосорбер имеет форму цилиндра с конической нижней частью, фланцевый разъем которой оборудован перфорированным диском, а на верхней кромке цилиндра установлен бак-дозатор с отводящим сифонным эаборником, 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 регулятор скорости фильтрации, смонтированный на трубопроводе частично очищенного стока и состоящий из цилиндрических направляющих с введенным в них телескопическим переливом, присоединенным к подъемно-опускному механизму и сообщенным с атмосферой посредством воздухозаборника, характеризует уровень данного решения.На фиг.1 представлена технологическая схема предлагаемой системы отведения и очистки поверхностного стока; на фиг.2 - безнапорный циклосорбер, разрез; на фиг.3 - циклосорбер, план.Предлагаемая система отведения и очистки поверхностного стока включает технологические площади 1 загрязненного стока с водоприемниками 2 загрязненного стока, присоединенными посредством отводящего трубопровода 3 загрязненного стока к отстойнику-нефтеловушке 4, оборудованной нефтесборником 5 и шламопроводом 6, реагентную установку 7, состоящую из щелочного 8 и кислотного 9 баков, трубопроводов, 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-нейтрал изатором 15, в которой вверен всасывающий трубопровод 16 насоса 17 подачи по напорному трубопроводу 18 загрязненного 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 находящимся на ней перфорированным диском 26. На верхней кромке 27 цилиндра установлен бак-дозатор 28 с введенным в него переливным трубопроводом 29, напорным трубопроводом загрязненного стока, прошедшего предварительную механическую очистку, и сифоннцм заборником 30, присоединенным к опорному патрубку 31, 20 30 35 40 55 5 10 15 на котором посредством шарнира 32 горизонтального вращения закреплен реактивнцй ороситель 33, состоящий 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 регулятор 39 скорости фильтрации, установленный на трубопроводе 40 частично очищенного стока, присоедлненйым через запорно-регулировочную арматуру 41 и 42 к конической нижней части циклосорберов, и состоящий из цилиндрических направляющих 43 и 44 с введенным в них телескопическим переливом 45, присоединенным шарниром 46 к подъемно-опускному механизму 47 и сообщенным с атмосферой воздухозаборником 48. Кроме того, система содержит технологические площадки 49 условно чистого стока с водоприемниками 50 условно чистго стока, присоединнеными трубопроводом 51 условно чистого стока к ступенчатому биологическому пруду 52, выполненному с первой ступенью в виде пруда-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 пневматическими диспергаторами 61, соединенными воздуховодами 62 с воздухонагревателем 63, и третьей ступенью 64, насаженной высшей водной растительностью, распределительную камеру 65 с запорно-регулировочной арматурой 66 и 67, установленную на трубопроводе частично очищенного стока и сообщающуюся с трубопроводом 68 оборотного водоснабжения через промежуточный накопитель 69 с введенным в него всасывающим трубопроводом 70 насоса 71 оборотного водоснабжения, а с второй ступенью биологическогопруда - трубопроводом 72 продувки оборотного водоснабжения. Предлагаемая система отведения и очистки поверхностного стока работает следующим образом,Поверхностные сточные воды, загрязненные нефте-и маслопродуктами, а также технологическими химическими реагентами (для производственных сточных вод аэропортов гражданской авиации это противогололедные препараты, антиобледенители, растворители, ПАВ, средства химической защиты растений, получаемые в стоке при мойке сельскохозяйственной аппаратуры и авиации), с технологических площадок 1 загрязненного стока попадают в водоприемники 2 загрязненного стока, откуда по отводящему трубопроводу 3 загрязненного55 стока поступают в отстойник-нефтеловушку 4, рассчитанную на значительное(2-4 ч) время контакта, Всплывающие нефтепродукты удаляются с помощью нефтесборника 5, а осевший шлам по шламопроводу 6 отводится за пределы сооружения,Освобожденная от грубодисперсныхнерастворенных загрязнений сточная вода поступает в промекуточный накопительнейтрализатор 15, в который введен всасывающий трубопровод 16 насоса 17 подачи загрязненного стока, прошедшего предварительную механическую очистку. Одновременно с этим в промежуточный накопитель-нейтрализатор 15 по реагентному трубопроводу 14 подают для 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 определяется соответствующим полокением.регулировочных клапанов 12 и 13, включаемых в зависимости от рН поступающей сточной воды, Так как расход сточной воды, поступающей в промежуточный накопитель-йейтрализатор 15, непостоянен, а подача насоса 17 близка к постоянной, что благоприятно для работы последующих очистных сооружений, промежуточный накопитель-нейтрализатор 15 дополнительно выполняет роль регулирующей емкости с переменным уровнем жидкости,По напорному трубопроводу 18 насоса17 подачи загрязненного стока, прошедшего предварительную механическую очистку, сточная жидкость попадает в бак-дозатор 28, установленный над безнапорными циклосорберами 20 и 21 и снабженный отводящим сифонным заборником 30, присоединенным к опорному патрубку 31, на котором посредством шарнира 32 горизонтального вращения закреплен реактивный ороситель 33, состоящий из по меньшей мере двух перфорированных трубопроводов 34 и 35, перфорация на боковой поверхности которых нанесена зеркально, При заполнении бака-дозатора 28 происходит самозарядка отводящего сифонного забор- ника 30, в результате чего сточная вода поступает в перфорированные трубопроводы 34 и 35 реактивного оросителя 38 и, истекаячерез зеркально нанесенную перфорацию, создает реактивную тягу, приводящую реактивный ороситель ЗЗ 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.50 технологические нужды промышленного комплекса, Второй поток с целью стабилизации солесодержания оборотной воды, атакже, ликвидации возможного проскока токсичных компонентов, например в периоды незапланированных сбросов промышленных стоков или сработки .сорбента, направляютпо трубопроводу 72 продувки оборотного водоснабжения на сооружения естественной биологической очистки. При возможном превышении рабочегоуровня в баке-дозаторе 28 избыточная сточная жидкость по переливному трубопроводу29 возвращается в промежуточный накопи 5 тель-нейтрализатор 15, что повышает надежность работы бака-дозатора.В процессе работы циклосорбера происходит заполнение объема микропор адсорбированными веществами и заливание10 макропор продуктами механической фильтрации. В результате этого изменяется гидравлическое сопротивление зернистогослоя, что приводит к изменению расчетноговремени прохождения жидкости через цик 15 лосорбер. Для поддержания времени контакта жидкости и сорбента в расчетныхпределах на тоубопроводе 40 частично очищенного стока установлен самотечный регулятор 39 скорости фильтрации. В начальный20 период работы циклосорбера, когда осуществлена замена сорбента, образующегосредний слой 37 фильтрующей загрузки, поры сорбента свободно проницаемы и регу.- лятор 39 скорости фильтрации находится в25 верхнем положении, обеспечивая заданное,время контакта. По мере возрастания гидравлического сопротивления слоя сорбентаво избежание подпора самотечный регулятор 39 скорости фильтрации постоянно пе 30 реводится в нижнее положение так, что навсех стадиях работы циклосорбера времяконтакта жидкости и сорбента близко к расчетному. Достижение самотечн ым регулятором 39 скорости фильрации крайнего35 нижнего положения и одновременное образование подпора на поверхности циклосорбера означает, что его фильтроциклисчерпан, после чего необходима регенерация сорбента или его замена,40 Частично очищенный сток по трубопроводу 40 частично очищенного стока послециклосорбера направляют в распределительную камеру 65, где сточная жидкостьделится на два потока, один из которых, существенно больший по объему, направляют в промекуточный накопитель 69, откудаон по трубопроводу 68 оборотного водоснабжения с помощью насоса 71 оборотного водоснабжения поступает на99954 10 20 30 35 40 50 55 9 16Предлагаемая конструкция циклосорбера позволяет 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 относятся кокс, полукокс, мезопора и другие. Для наиболее эффективного использования рабочего объема верхний слой зернистого материала заполняют дробленым антрацитом крупностью зерна 2-5 мм. В этом слое происходит выделение из сточной жидкости мелкодиспергированной взвеси и эмульгированных нефтепродуктов, что позволяет испольэовать следующий адсорбированный слой для извлечения токсичных продуктов, находящихся в растворенном состоянии, например этиленгликоль, формальдегид, пестициды и т.п.Средний слой 37 сорбента заполнен дробленым коксом, палукоксом или мезопорой крупностью 1,5-3 мм, нижний слой 38 является дренирующим слоем и заполнен дробленым антрацитом крупностью 5-8 мм, полученным при фракционном рассеве верхнего слоя 36.Замену отработавшего сорбента осуществляют следующим образом,От запорно-регулировочной арматуры, например задвижки 41 или 42, отсоединяют трубопровод 40 частично очищенного стока, затем открывают задвижку и из соответствующего циклосорбера 20 или 21 отводят находящуюся там сточную воду. После этого под нижнюю коническую часть 23 циклосорбера подводят передвижную тару (автосамосвал) и развинчивают болтовые соединения фланцевого разъема 24, кроме одного, вокруг которого отворачивают донную крышку 25 с находящимся нэ ней перфорированным диском 26, Затем отработавший сорбент ссыпают в передвижную тару, причем по мере ее заполнения донную крышку 25 поворачивают вокруг одного из болтовых соединений, временно прекращая выгрузку сорбента. Загрузка циклосорбера зернистым материалом совершается 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 направляется в пруд-отстойник 53, являющийся первой ступенью ступенчатого биологического пруда 52. Здесь в течение длительного контакта (20-24 ч) в режиме, близком к покою, происходит механическая очистка стока от взвешенных веществ (как грубо-, так и тонкодиспергированных), а также всплывание нерастворенных нефтепродуктов, попадание которых на дальнейшую ступень биологического пруда исключается путем устройства полупогружной стенки 54, Очистка пруда-отстойника 53 предусматривается путем его опорожнения в сухое время года с механизированным удалением шлама.После механической очистки условно чистый сток, смешиваясь с частично очищенным стоком, подающимся из распределительной камеры 65 по трубопроводу 72 продувки оборотного водоснабжения, направляется на вторую ступень биологического пруда, выполненную в виде каскадного пруда 55, первый каскад 56 которого снабжен пневматическими диспергаторами 61, соединенными воздуховодами 62 с воздухонагнетателями 63. Ра первом каскаде 56 каскадного пруда 55 в условиях искусственной аэрации осуществляется деструкция основной части органических соединений, в связи с чем он рассчитан на время пребывания порядка 2-3 сут при общем времени пребывания стока в каскадном пруде 6-7 сут. Аэробный режим нэ последующих каскадах 57 и 58 второй ступени биологического пруда 52 поддерживается за счет аэрорирующего действия каскадных водосливов 59 и 60, одновременно выполняющих роль разделительных стенок между каскадами пруда-отстойника 53. Далее сточная жидкость направляется нэ третью ступень 64 биологического пруда 52, которая выполнена в виде мелководного и хорошо прогревэемого солнцем водоема, засаженного высшей водной растительностью, например рогозом, тростником, рдестом, канадским рисом и т.п, На этой ступени биологического пруда, которая может быть использована также для целей рыбовсдства, очистка стока достигает природных экологических показателей.Процессы фотосинтеза создают дополнительный окислительный фактор, гарантирующий полное фотохимическое расщепление следов трудноокисляемых соединений, например пестицидов, а если имеет место их проскок, биологическая пленка, густо покрывающая корни и нижнюю часть стеблей высшей водной растительности, выполняет роль биологического фильтра для остаточной органики, а ветровые колебания растений дополняют пере 1699954 12мешивание и стабилизируют аэрационные условия.Таким образом, предлагаемая система отведения и очистки поверхностного стока эа счет разделения условно чистого и за грязненного стока и обработки условно чиСтого стока на сооружениях естественнойиологической очистки в виде ступенчатого иологического пруда, а загрязненного - на ооружениях физико-химической очистки 10 овместно с доочисткой общего стока на торой ступени биологического пруда, обес, ечивает полное фотохимическое расщеп- ление трудноокисляемых соединений и чистку стоков до показателей, равных при одным экологическим в условиях значиельного коэффициента неравномерности оступления сточных вод на сооружении обработки.Предлагаемая конструкция безнапор його циклосорбера, оборудованного самоечным регулятором скорости фильтрации, 6 азволяет осуществить равномерное распределение сточной жидкости по живому сечению фильтрующей загрузки и одновре менно облегчает нахождение момента сработки фильтрующей загрузки и ее замену на предлагаемые материалы (верхний слой образован из антрацита или кокса с крупнотью зерен 2-5 мм, средний слой - из 30 орбента, такого как полукокс, кокс, мезопоа, с крупностью зерен 1,5-3 мм, а нижний лой - из антрацита или кокса, получаемом ри фракционном рассеве верхнего слоя, с рупностью зерен 5-8 мм, а также трехслой ое исполнение фильтрующей загрузки приводят к эффективному использованию е рабочего объема и извлечение мелкодисг 1 ергированной взвеси, змульгированных нефтепродуктов и.токсичных компонентов, 40 присутствующих в стоке в растворенном состоянии.Указанные технологические признаки позволяют повысить эффективность очистки при снижении расхода электроэнергии 45 на 10-15;, экономии капитальных затрат на 15-20 О и снижении приведенных затрат неменее, чем на 15 О.Формула изобретения 501. Система отведения и очистки поверхностного стока, содержащая технологические площадки с водоприемниками, соединенными с помощью отводящих тру бопроводов с отстойником-нефтеловушкой и биологическими прудами, а также реагентную установку с накопителемнейтрализатором и, фильтрующую установку, отличающая ся тем,что,с цельюповышения эффективности очистки от органических загрязнений при минимальныхдополнительных затратах, отводящие трубопроводы и связанные с ними водо- приемники выполнены раздельными для условно чистого и загрязненного стока, отводящие трубопроводы условно чистогостока присоединены к биологическому пруду, который выполнен ступенчатым, отводящие трубопроводы загрязненного стока присоединены к отстойнику-нефте- ловушке, к которой последовательно присоединены накопитель-нейтрализатор с реагентной установкой и фильтрующая установка, которая выполнена в виде безнапорного циклосорбера, снабженноготрубопроводом частично очищенного стока, соединяющего его с второй ступенью биологического пруда, при этом безнапорныйциклосорбер выполнен в форме цилиндра с конической нижней частью с фланцевымразъемом и перфорированным диском в нем и снабжен установленным на цилиндре баком-дозатором с отводящим сифонным заборником, реактивным оросителем, размещенным внутри цилиндра в его верхней части, и фильтрующей загрузкой, верхний слой которой состоит из антрацита иликокса с крупностью зерен 2-5 мм, средний слой - из сорбента (полукокса, кокса, мезопора) 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 регулятором скорости фильтрации, состоящим из цилиндрических направляющих с введенным в них телескопическим переливом, шарнирно присоединенного к нему подъемно-опускного механизма и сообщенного с атмосферой воздухозаборника,2. Система по п,1, отл и ч а ю ща я ся тем, что первая ступень биологического пру-. да выполнена в виде пруда-отстойника, вторая ступень выполнена в виде каскадного пруда с аэрируемым первым каскадом, снабженным пневматическими диспергаторами с воздухонагнетателями, а третья ступень снабжена высшей водной растительностью,1699954 Редактор И.Дербэ оррект емчик Заказ 44 ВНИоставитель Б.Репин ехред М,Моргентал Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10