Спосіб підвищення бар’єрної здатності типових водопровідних очисних споруд

Реферат: Спосіб, при якому забезпечується видалення планктону, зниження кольоровості, часткового видалення амонійного азоту, нітратів, нітритів, нафтопродуктів та затримання полідисперсних завислих часток, оснований на використанні змішаних фізико-хіміко-біологічних процесів, які проходять у відстійнику, який переоснащений в префільтр-біофільтр з попередньою аерацією і плаваючою фільтруючою засипкою, та швидких фільтрах, які перезавантажені плаваючою фільтруючою засипкою. В процесі очищення використовуються не тільки фізико-хімічні чинники, а й створюються сприятливі умови для біологічного окиснення розчинних речовин, автокоагуляції, затримання планктону і відповідно підвищення бар'єрної здатності очисних споруд за безреагентною схемою, завдяки аерації та використанню плаваючої фільтруючої засипки як носія біоценозу та швидкостям фільтрації, характерним для відстійників та шару завислого осаду. UA 99718 U (54) СПОСІБ ПІДВИЩЕННЯ БАР'ЄРНОЇ ЗДАТНОСТІ ТИПОВИХ ВОДОПРОВІДНИХ ОЧИСНИХ СПОРУД UA 99718 U UA 99718 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способу очищення поверхневих вод, зокрема може використовуватися для видалення планктону, зниження кольоровості, часткового видалення амонійного азоту, нітратів, нітритів, нафтопродуктів, затримання полідисперсних завислих часток при реконструкції існуючих типових очисних споруд, збудованих за схемою: водозабірвідстійник-швидкі фільтри-резервуар чистої води (надалі РЧВ). Зазначена ефективність досягається за рахунок переоснащення існуючого відстійника у префільтр-біофільтр з попередньою аерацією і плаваючою фільтруючою засипкою та перезавантаженням швидких фільтрів плаваючою фільтруючою засипкою. Цей спосіб може знайти застосування у комунальному господарстві, промисловості та сільському господарстві. Відомий спосіб очистки поверхневих вод зокрема з книги [Кульский Л.А., Строкач ПП. Технология очистки природных вод, Вища школа, 1986, С. 24-27.]. Недоліком запропонованої схеми є її низька ефективність при значному вмісті у вихідній воді планктону та кольороутворюючих органічних сполук (фульватні та гуматні комплекси). За умов таких вихідних вод одна з головних технологічних споруд наведеної конструкції - відстійники неефективно затримують планктон і дуже погано знижують кольоровість. Тому головне навантаження припадає на швидкі фільтри, які не розраховані на самостійну роботу в таких умовах. Відбувається прискорене замулення фільтрів і, відповідно, скорочується час між промивками, що спричиняє перевитрату промивної води та електроенергії, при цьому якість профільтрованої води не відповідає органолептичним вимогам згідно з нормативами. Найбільш близькою по суті до запропонованого способу очистки поверхневих вод є спосіб, наведений у книзі [Николадзе Г.И., Сомов М.А. ВОДОСНАБЖЕНИЕ, М., Стройиздат 1995, С. 373-384.]. За цим способом очищення відбувається за допомогою фізико-хімічних процесів впродовж яких вихідна вода забирається з водойми насосами першого підйому, первинно хлорується і подається на головні очисні споруди. У воду додають коагулянт, далі вода надходить у камери утворення пластівців, що гідравлічно з'єднані з відстійником. Потім первинно освітлена у відстійниках вода надходить у блок швидких фільтрів, де доочищується методом гідравлічної фільтрації на важкому фільтруючому завантаженні, в товщі якого затримуються залишки забруднень. Очищена вода надходить у РЧВ і насосами другого підйому подається споживачам. Недоліком запропонованої схеми є її низька ефективність при значному вмісті у вихідній воді планктону і високій кольоровості, характерній для води каскаду Дніпровських водосховищ. Вихідна вода такого складу спричиняє перевитрати промивної води, електроенергії та реагентів, при цьому якість профільтрованої води не відповідає органолептичним вимогам згідно з нормативами. В основу корисної моделі, що заявляється, поставлено задачу створити спосіб, який забезпечить очищення багатокомпонентних поверхневих вод, завдяки використанню змішаних фізико-хіміко-біологічних процесів. Це підвищить бар'єрну здатність існуючих споруд за рахунок попереднього очищення води в шарі завислого осаду і подальшого її доочищення на утвореній в процесі фільтрування намивній мембрані з біоплівки та пластівців осаду. Намивна мембрана автоматично утворюється на нижній частині фільтруючої засипки. Схема з переоснащенням споруд з горизонтальним відстійником наведена на Фіг. 1, а споруди з переобладнаним вертикальним відстійником на Фіг 2. Ефект досягається за рахунок переобладнання відстійників у префільтри-біофільтри з попередньою аерацією і плаваючою фільтруючою засипкою та перезавантаженям швидких фільтрів плаваючою фільтруючою засипкою. Технологічна схема працює наступним чином: вода забирається насосами першого підйому 1 і надходить на вузол ежекційної аерації - дегазації 2. Перед ежекційним вузлом передбачена можливість введення реагентів з існуючого реагентного господарства 3, а також є можливість аварійного хлорування з хлораторної 8. Далі проаерована і дегазована вода надходить у нижню частину реконструйованого у префільтрі-біофільтрі -відстійника 4, де в процесі висхідної фільтрації у підфільтровому шарі формується шар з пластівців завислого осаду 11. На нижніх шарах фільтруючої засипки 12 формується біоплівка 10, яка в процесі фільтрації поступово набуває властивостей намивної мембрани. Вихідна вода проходить крізь шар завислого осаду 11, де відбувається процес автокоагуляції, первинної седиментації та початок біологічної обробки. Потім вода потрапляє у нижні шари плаваючої фільтруючої засипки 12 з іммобілізованою біотою, яка утворює біоплівку 10. У товщі фільтруючої засипки 12 відбувається як фізичне фільтрування, так і супутні процеси контактної коагуляції та біохімічної очистки на основі біологічного окиснення. Далі оброблена вода збирається у надфільтровому шарі 13, звідки надходить у нижню частину перезавантажених легкою плаваючою фільтруючою засипкою 12 швидких фільтрів 7. Від вспливання фільтруюча засипка 12 утримується несправжнім дном 5. Перед надходженням на швидкі фільтри передбачена можливість 1 UA 99718 U 5 10 15 хлорування попередньо обробленої води з хлораторної 8. Після фільтрації води на швидких фільтрах 7 і її хлорування очищена вода збирається в РЧВ 9 і звідти насосами другого підйому 14 подається споживачам. В процесі фільтрування засипка 12 поступово кальматується і її фільтрувальні властивості погіршуються. Для їх відновлення необхідна регенерація фільтруючої засипки 12. Вона відбувається шляхом зворотної промивки. Промивка здійснюється об'ємом надфільтрової води 13. У випадку недостатнього об'єму промивної води для промивки всього префільтрабіофільтра нижня частина поділяється на секції, які промиваються окремо загальним надфільтровим об'ємом води. Надходження проаерованої води на фільтрацію та скид промивних вод здійснюється за допомогою лінії трубопроводів 6. Головною спорудою при такому способі очищення води стає реконструйований у префільтрбіофільтр відстійник 4. Використання заявленого способу очистки багатокомпонентних поверхневих вод спрямоване на підвищення бар'єрної спроможності існуючих типових очисних споруд і зменшення експлуатаційних витрат за рахунок безреагентної роботи очисних споруд більшу частину року та затримання планктону на першій стадії фільтрування. Реконструкція за новою технологічною схемою дає можливість безреагентного очищення поверхневої води від планктону, зниження її кольоровості, часткового видалення амонійного азоту, нітратів, нітритів, нафтопродуктів, а також затримання полідисперсних завислих часток. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб підвищення бар′єрної здатності здатності типових водопровідних очистних споруд, при якому забезпечується видалення планктону, зниження кольоровості, часткового видалення амонійного азоту, нітратів, нітритів, нафтопродуктів та затримання полідисперсних завислих часток, оснований на використанні змішаних фізико-хіміко-біологічних процесів, які проходять у відстійнику, який переоснащений в префільтр-біофільтр з попередньою аерацією і плаваючою фільтруючою засипкою, та швидких фільтрах, які перезавантажені плаваючою фільтруючою засипкою, який відрізняється тим, що в процесі очищення використовуються не тільки фізикохімічні чинники, а й створюються сприятливі умови для біологічного окиснення розчинних речовин, автокоагуляції, затримання планктону і відповідно підвищення бар'єрної здатності очисних споруд за безреагентною схемою, завдяки аерації та використанню плаваючої фільтруючої засипки як носія біоценозу та швидкостям фільтрації, характерним для відстійників та шару завислого осаду. 2 UA 99718 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3