ВОДООЧИСТНАЯ СТАНЦИЯ Российский патент 1995 года по МПК B01D21/00 B01D36/04 

Изобретение относится к подготовке и очистке воды в коммунальных, промышленных и оборотных системах водоснабжения, а также в системах очистки сточных вод.

Известна водоочистная станция, включающая блок отстойников с общим сборным каналом осветленной воды и блок фильтров с зернистой загрузкой, трубопроводами подачи осветленной воды и дренажами с присоединенными к ним промывными трубопроводами в виде ответвлений с напорного коллектора, обслуживающего весь блок фильтров и связанного со специальными насосами, забирающими воду из резервуаров, где хранится ее запас, рассчитанный на промывку двух фильтров. Трубопроводы подачи осветленной воды присоединены к общему сборному каналу. Недостатком известной водоочистной станции является громоздкая система емкостей, крупногабаритных насосов и коммуникаций, потребность в дополнительной земельной площади, большие энергетические затраты.

Известна водоочистная станция, наиболее близкая по своим признакам к заявляемой, включающая блок отстойников с общим сборным каналом осветленной воды и блок фильтров с зернистой загрузкой, трубопроводами подачи осветленной воды, присоединенными к сборному каналу, и дренажами, к которым примыкают промывные трубопроводы, выполненные в виде ответвлений от общего коллектора, питаемого из водонапорной башни, резервуар которой рассчитан на одну-две промывки, причем для этой цели может подаваться вода мутностью до 10 мг/л, что соответствует степени очистки воды на отстойниках или осветлителях. Недостатком известной водоочистной станции является наличие специальной водонапорной башни с системой насосов и коммуникаций, для размещения которых требуется значительная земельная площадь, а для эксплуатации высокие энергетические затраты.

Целью изобретения является уменьшение размеров территории, осваиваемой под строительство водоочистной станции, а также его объемов, исключение емкостей для хранения промывной воды и оборудования для его подачи, сокращение коммуникаций, энергетических и трудовых затрат для размещения и обслуживания промывной системы блока фильтров. Поставленная цель достигается тем, что в водоочистной станции, включающей блок отстойников или осветлителей с общим сборным каналом осветленной воды и блок фильтров с зернистой загрузкой и дренажами с присоединенными к ним промывными трубопроводами, последние соединены со сборным каналом осветленной воды.

На фиг. 1 показана компоновочная схема водоочистной станции; на фиг. 2 детально в плане элементы, расположенные в узле А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез I-I на фиг. 2.

Водоочистная станция состоит из блока отстойников или осветлителей 1, снабженных с выходной стороны общим сборным каналом осветленной воды 2, галерея коммуникаций 3 и блока фильтров 4, в каждом из которых имеется слой зернистой загрузки 5, двухъярусный канал 6 с желобом 7, оснащенным задерживающей сеткой 8 на верхнем ярусе, а на нижнем с дренажным коллектором 9, снабженным дренажными ответвлениями 10 и соединенным с каналом 2 промывным трубопроводом 11 с операционной задвижкой 12. Промывной трубопровод 11 соединен с желобом 7 трубопроводом 13, на котором установлена задвижка 14. Кроме указанных коммуникаций в каждом из фильтров блока 4 имеется выпускной трубопровод 15 с задвижкой 16, присоединенный к фильтратному коллектору 17, сбросной трубопровод 18 с задвижкой 19, соединенный со сбросным коллектором 20, и выпуск 21 с задвижкой 22, присоединенный к коллектору 20. На промывном трубопроводе 11 установлена блокировочная задвижка 23.

Водоочистная станция работает следующим образом. Обрабатываемая вода, прошедшая блок отстойников или осветлителей 1, поступает в их общий сборный канал 2, из которого по трубопроводам 11 и 13 (при закрытых задвижках 12 и открытых 14) направляется в желоба 7 блока фильтров 4, в каждом из которых проходит через зернистую загрузку 5, собирается дренажными ответвлениями 10 в дренажный коллектор 9 и из него (при открытой задвижке 16) отводится по трубопроводу 15 в фильтратный коллектор 17, по которому выводится из водоочистной станции.

По окончании цикла фильтрования на любом из фильтров блока 4 осуществляется промывка зернистой загрузки 5. С этой целью закрывается задвижка 14, понижается уровень воды до поверхности излива ее в желоб 7, закрывается задвижка 16 и открываются задвижки 19 и 12 на период времени, задаваемый регламентом промывки, после которого задвижки 12 и 19 закрываются. Назначение задерживающей сетки 8 предотвратить унос зерен из загрузки 5 во время промывки.

Движение воды по тракту промывки осуществляется за счет превышения уровня в канале 2 над уровнем свободного излива в желоб 7. Разность этих уровней расчетная величина, определяемая гидравлическим сопротивлением промывного тракта и условиями понижения эксплуатационного горизонта в канале 2 за время промывки. Например, для водоочистной станции, включающей фильтры со слоем песчаной загрузки толщиной 1,6 м, оборудованных дренажами из щелеванных труб или с колпачками, необходимый перепад при интенсивности промывки 13,5 л/с˙м² составляет, соответственно, 1,9 и 1,75 м вод. ст. Минимальный уровень воды в сборном канале 2, обеспечивающий необходимую интенсивность промывки, определяется высотной отметкой трубопровода 13 на входе в желоб 7, являющейся расчетной величиной.

По окончании промывки открываются задвижки 16 и 14 и возобновляется цикл фильтрования. При необходимости сброса первого фильтрата предварительно открывается на заданную продолжительность и затем закрывается задвижка 22 на выпуске 21. Блокировочная задвижка 23 служит для отключения промывного трубопровода 11 от канала 2.

Предлагаемая водоочистная станция по сравнению с известной имеет ряд преимуществ, которые, например, при производительности 200 000 м³/сут дают возможность:
уменьшить земельную площадь, связанную с устройством промывной системы фильтров, на 230 м²; исключить строительство специальных резервуаров или уменьшить на 185 м³ емкость общих резервуаров, включающих, помимо других, запас промывной воды; сократить энергозатраты на 85 кВт˙ч из расчета на 1000 м³/ч обрабатываемой воды;
исключить насосное оборудование, наружные коммуникации и внутренние коллектора для подачи промывной воды;
уменьшить строительную кубатуру зданий на 4800 м³.

Экономия земельных площадей и энергоресурсов является существенным экологическим достоинством предлагаемой водоочистной станции. Дополнительным преимуществом, вытекающим из приведенных данных, является упрощение обслуживания и в связи с этим повышение надежности и уменьшение эксплуатационных затрат.

Указанные преимущества заявляемой водоочистной станции обусловлены тем, что дренажи отдельных фильтров соединены промывными трубопроводами с общим сборным каналом осветленной воды.

Использование: для подготовки и очистки воды в коммунальных, промышленных и оборотных системах водоснабжения. Сущность изобретения: водоочистная станция содержит блок отстойников или осветлителей с общим сборным каналов осветленной воды и блок фильтров с зернистой загрузкой, трубопроводы подачи очищаемой воды и отвода осветленной воды, трубопроводы промывной воды, соединенные с промывной системой блока фильтров. С целью исключения емкостей для хранения промывной воды и оборудования для его подачи промывные трубопроводы соединены со сборным каналом осветленной воды. 3 ил.

ВОДООЧИСТНАЯ СТАНЦИЯ, содержащая блок отстойников или осветлителей с общим сборным каналом осветленной воды, блок фильтров с зернистой загрузкой, трубопроводы подачи очищаемой воды и отвода осветленной воды, трубопроводы промывной воды, отличающаяся тем, что трубопроводы промывной воды соединены со сборным каналом осветленной воды.