СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СБРОСНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ ВОД ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК C02F9/08 C02F1/28 B01D36/00 C02F1/40 

Описание патента на изобретение RU2654763C1

Изобретение относится к технике очистки дренажных и сбросных вод от загрязнений и регулирования ее качества в соответствии с нормативными требованиями и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота.

Известен способ подготовки коллекторно-дренажных вод, представляющий собой систему регулирования качества коллекторно-дренажных вод (RU 1074836, 23.02.1984), включающий: аванкамеру, блок физико-химического регулирования, блок биохимического регулирования в виде траншеи с высшей водной растительностью и фильтрационно-переливной плотиной, разделяющей его на две секции, отметка дна которых выполнена уменьшающейся по направлению движения воды, и имеющей слой грунта с травами, водосливы-аэраторы, и сбросной трубопровод в виде нескольких ветвей с выходными патрубками и задвижками, проложенный сквозь водосливы-аэраторы и соединяющий блок физико-химического регулирования с накопителем очищенных коллекторно-дренажных вод, система снабжена блоком кондиционирования очищенной воды и технологическим узлом для внесения химических мелиорантов, при этом блок кондиционирования посредством водосливов-аэраторов с одной стороны сопряжен с блоком биохимического регулирования, а с другой - с накопителем очищенных коллекторно-дренажных вод.

К недостаткам данного способа можно отнести низкую эффективность процесса очистки воды на начальной (весной) и конечной (осенью) ежегодных фазах развития высшей водной растительности, низкую эффективность аэрации очищаемого потока воды с помощью водосливов-аэраторов по сравнению с подачей воздуха непосредственно в водную толщу, отсутствие средств ухода за высшей водной растительностью, извлечения и утилизации остатков высшей водной растительности после завершения ежегодного цикла работы сооружения, отсутствие контроля качества воды в процессе очистки.

Известно сооружение для очистки коллекторно-дренажных и сточных вод (RU 2062634, 27.06.1996), содержащее последовательно установленные отстойники и сорбционные фильтры, которое расположено на трассе коллекторно-дренажного канала, фильтры выполнены в виде колодцев с установленными в них съемными сетчатыми емкостями, заполненными сорбентом, при этом уровень верха колодцев расположен на уровне дна канала.

К недостаткам данного сооружения следует отнести неравномерность распределения нагрузки на сорбционные фильтры и, как следствие, низкую эффективность очистки воды в результате расположения верхней грани (плоскости) основной группы фильтрационных колодцев с сорбционными фильтрами, за исключением последнего, на уровне дна канала. Это приводит к разделению потока воды в пределах сооружения на верхнюю часть, проходящую только через последний фильтр, среднюю часть, преодолевающую гидравлическое сопротивление основной группы фильтров, и нижнюю часть, которая не очищается совсем.

Известна также фильтрующая траншея (Купцова, А.А. Улучшение качества дренажных вод природными сорбентами: автореф. дис. … канд. техн. наук / Купцова Анастасия Александровна. - М., 1998. - 20 с.) в виде канала с противофильтрационным покрытием, разделенного на последовательно расположенные секции, которые гидравлически связаны между собой посредством вертикально установленных съемных фильтрующих элементов с гранулированным сорбентом.

К недостаткам фильтрующей траншеи следует отнести невозможность регулирования скорости фильтрации воды через фильтрующие элементы в связи с известной сезонной динамикой расхода дренажного стока, неравномерность нагрузки потока по высоте фильтрующих элементов, на второй и последующих секциях траншеи часть фильтра выше уровня воды в секции не используется.

Известен способ подготовки дренажных и сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур вод (RU 2551504, 03.10.2013), включающий на первой стадии - сепаратор, на второй стадии - фильтрующий колодец, в который входит фильтрующие элементы на основе отходов угольного производства, изготовленные по известной рецептуре, имеющие форму цилиндра с полостью внутри. Выделенную полость заполняют сорбентом - сорбент на основе рисовой шелухи, который в свою очередь засыпают в мешочки, выполненные из базальтовой ткани для удобства замены или регенерации отработанного сорбента.

К недостаткам данного способа следует отнести применение механического очистного устройства; значительные энергозатраты на очистку; сложность изготовления фильтрующих элементов.

Прототипом к заявленному изобретению может выступить способ очистки дренажного стока и устройство для его осуществления (RU 2401804, 20.10.2010). Способ включает последовательное удаление механических примесей, органических веществ, тяжелых металлов и также избытков солей на фильтрующей матрице, которая содержит сорбенты. Сорбенты находятся в фильтрующей матрице в следующей последовательности, в зависимости от занимаемого объема, ракушечник - 50%, глауконитовый песок - 30%, керамзит - 20%.

К недостаткам данного способа следует отнести невозможность регулирования скорости фильтрации воды через фильтрующие элементы, неравномерность нагрузки потока по высоте фильтрующих элементов.

Сущностью изобретения является разработка способа по подготовки сбросных и дренажных вод с целью их вторичного использования для орошения сельскохозяйственных культур; снижение техногенной нагрузки данной категории вод на окружающую среду.

Технический результат - повышение качества подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственных культур, расширение диапазона использования сбросных и дренажных вод, имеющих различный химический состав, упрощение процесса монтажа фильтрующих элементов за счет применения модульных фильтрующих блоков.

Технический результат достигается тем, что в способе подготовки дренажных и сбросных вод, включающем в себя удаление механических примесей и нефтепродуктов (на первой стадии очистки), ионов тяжелых металлов, органических примесей и избытка солей (на второй стадии очистки), на первой стадии очистки используют коалесцентные модули, смонтированные непосредственно на сбросном или дренажном канале в виде каркасного модуля, соответственно, на второй - сорбционный блок, включающий три сорбционных слоя: С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении, помещенных в сетку фильтрующей кассеты кассетоудерживающего устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в способе подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственного культур в качестве фильтрующей матрицы применяются коалесцентные модули и используются товарные марки сорбентов С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении. Это позволяет значительно упростить процесс очистки и снизить материальные и энергетические затраты на реализацию способа.

Способ реализуется в следующей технологической схеме: сбросные или дренажные воды поступают на коалесцентные модули, которые позволят удалить из воды грубые механические примеси и нефтепродукты с эффектом очистки 70-80%, а далее фильтрующую кассету, который наполняют сорбентами в равном соотношении в следующей последовательности: С-ВЕРАД, цеолит, кварц. Эффект очистки по тяжелым металлам, органическим веществам и солям может достигать 85-90%. Применение съемной фильтрующей кассеты позволит значительно упростить процесс регенерации сорбентов, так как их возможно изъять из сбросного канала подъемными механизма и осуществить процесс обратной промывки над защищенной поверхностью, тем самым предотвратить попадание промывной воды на орошаемые участки.

Пример. Забор сбросных и дренажных вод с расходом 10 л/с осуществляется из сбросной (дренажной) сети непосредственно при подаче на орошение сельскохозяйственных культур.

1. По предложенному способу дренажные воды, с начальным содержанием взвешенных веществ 5 мг/дм3 и нефтепродуктов 15 мг/дм3 вначале поступают на коалесцентные модули, где удаляются 80% взвешенных веществ - 2 мг/дм3, нефтепродуктов 60%, соответственно, 9 мг/дм3. Затем воду подают на фильтрующие кассеты, в которых дренажные воды проходят доочистку по взвешенным веществам до 99%, по солям тяжелых металлов до 95%, по солям жесткости до 91%, органическим веществам 90%.

2. По предложенному способу сбросных вод, с начальным содержанием взвешенных веществ 10 мг/дм3 и нефтепродуктов 5 мг/дм3 вначале поступают на коалесцентные модули, где удаляются 80% взвешенных веществ - 4 мг/дм3, нефтепродуктов 60%, соответственно, 2 мг/дм3. Затем воду подают на фильтрующие кассеты, в которых дренажные воды проходят доочистку по взвешенным веществам до 99%, по солям тяжелых металлов до 96%, по солям жесткости до 90%, органическим веществам 95%.

Результаты исследований до и после подготовке дренажных и сбросных сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур представлены в таблице 1 (пример 1).

Результаты исследований до и после подготовки сбросных вод для орошения сельскохозяйственных культур приведены в таблице 2 (пример 2).

Похожие патенты RU2654763C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ДРЕНАЖНЫХ И СБРОСНЫХ ВОД ДЛЯ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 2013
  • Щедрин Вячеслав Николаевич
  • Васильев Сергей Михайлович
  • Домашенко Юлия Евгеньевна
  • Антонова Наталья Александровна
RU2551504C2
СПОСОБ ОЧИСТКИ ДРЕНАЖНОГО СТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕCТВЛЕНИЯ 2012
  • Кузнецов Евгений Владимирович
  • Хаджиди Анна Евгеньевна
  • Приходько Игорь Александрович
  • Серый Дмитрий Гаврилович
RU2505486C2
Способ очистки дренажного стока рисовой оросительной системы 2020
  • Приходько Игорь Александрович
RU2759966C1
Способ возделывания риса 2024
  • Гераськина Татьяна Вадимовна
  • Бандурин Михаил Александрович
  • Романова Анна Сергеевна
RU2824824C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ДРЕНАЖНОГО СТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Щедрин Вячеслав Николаевич
  • Васильев Сергей Михайлович
  • Пацера Анна Алексеевна
  • Митяева Лилия Андреевна
  • Кропина Елена Анатольевна
RU2401804C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЛИВНЕСТОЧНЫХ ВОД 2011
  • Козлов Сергей Алексеевич
  • Новоселов Сергей Геннадьевич
  • Шпак Михаил Витальевич
RU2489362C2
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 1996
  • Пензин Р.А.
  • Беляков Е.А.
  • Шведов А.А.
  • Евдокимов О.В.
  • Пичугин С.Н.
RU2118945C1
СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ 1996
  • Пензин Р.А.
  • Шептунов В.С.
  • Лесохин Б.М.
  • Булыгин В.К.
  • Петров С.В.
RU2112289C1
СПОСОБ КОМПЛЕКСНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Пензин Р.А.
  • Шведов А.А.
  • Шептунов В.С.
RU2101235C1
СПОСОБ ОЧИСТКИ ДРЕНАЖНЫХ ВОД В ТЯЖЕЛЫХ МЕЛИОРИРУЕМЫХ ПОЧВАХ 2001
  • Кузьмин Е.А.
  • Филиппова Т.Е.
RU2198982C1

Реферат патента 2018 года СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СБРОСНЫХ И ДРЕНАЖНЫХ ВОД ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Изобретение относится к технике очистки дренажных и сбросных вод от загрязнений и может быть использовано в орошаемом земледелии при создании гидромелиоративных систем с замкнутым циклом водооборота. Способ подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственных культур включает применение на первой стадии очистки коалесцентных модулей, смонтированных непосредственно на сбросном или дренажном канале в виде каркасного модуля и, соответственно, на второй - сорбционного блока, включающего три сорбционных слоя: С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении, помещенных в сетку фильтрующей кассеты кассетоудерживающего устройства. Изобретение позволяет повысить качество подготовки сбросных и дренажных сточных вод для орошения сельскохозяйственных культур, расширить диапазон использования сбросных и дренажных вод, имеющих различный химический состав, упростить процесс монтажа фильтрующих элементов за счет применения модульных фильтрующих блоков. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 654 763 C1

Способ подготовки сбросных и дренажных вод для орошения сельскохозяйственных культур, включающий удаление механических примесей, органических веществ, ионов тяжелых металлов и также избытка солей, отличающийся тем, что удаление механических примесей и нефтепродуктов на первой стадии осуществляется на коалесцентных модулях, смонтированных непосредственно на сбросном или дренажном канале в виде каркасного модуля, а выделение ионов тяжелых металлов, органических веществ и избытка солей на второй стадии - в сорбционном блоке, включающем три сорбционных слоя: С-ВЕРАД, цеолит, кварц в равном соотношении, помещенных в сетку фильтрующей кассеты кассетоудерживающего устройства.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2654763C1

СПОСОБ ОЧИСТКИ ДРЕНАЖНОГО СТОКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Щедрин Вячеслав Николаевич
  • Васильев Сергей Михайлович
  • Пацера Анна Алексеевна
  • Митяева Лилия Андреевна
  • Кропина Елена Анатольевна
RU2401804C1
СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ДРЕНАЖНЫХ И СБРОСНЫХ ВОД ДЛЯ ОРОШЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР 2013
  • Щедрин Вячеслав Николаевич
  • Васильев Сергей Михайлович
  • Домашенко Юлия Евгеньевна
  • Антонова Наталья Александровна
RU2551504C2
РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ, Очистные сооружения поверхностного стока "Helyx", система в едином корпусе, Москва, 2013, с
Приспособление для точного наложения листов бумаги при снятии оттисков 1922
  • Асафов Н.И.
SU6A1
СУЛИМЕНКО Л.П
и др., Практические аспекты использования сорбентов для санации локальных нефтезагрязненных северных территорий, ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН, 2017, N1, с
Способ получения бензидиновых оснований 1921
  • Измаильский В.А.
SU116A1

RU 2 654 763 C1

Авторы

Васильев Дмитрий Геннадьевич

Домашенко Юлия Евгеньевна

Васильев Сергей Михайлович

Даты

2018-05-22Публикация

2017-01-20Подача