SU1411295A1 - Способ биологической очистки воды в водоемах или участках водотоков - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к охране вод и предназначено дл  использовани  при проведении водоохранных меро- при тии на водоемах (водохранилищах, озерах) или участках водостоков (рек, каналов) хоз йственно-питьевого и технического водоснабжени , а именно интенсификации биологической очистки транспортируемой воды от загр зн ющих веществ химического и биологического происхождени , а также может быть использовано дл  доочистки возвратных вод в искусственных сооружени х (пруды, дренажные каналы и т.д). Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности и производительности процесса очистки. В способе биохимической очистки, включающем транспортирование очищаемой воды через заросли высших водных растений на входе в водоем или участок водотока и/или .на выходе из него периодически в две стадии, непрерывно смен ющие одна другую, .производ т изменение расходов воды, обеспечивающих непрерывное и постепенное изменение уровн  воды в заросл х высших водных растений от минимального ,до максимального и наоборот , при этом на первой стадии расход воды на входе в водоем или участок водотока устанавливают боль- щим, чем расход на выходе из него, до достижени  в заросл х максимального уровн  -воды, равного предельной глубине произрастани  образующих заросли видов растениц, на второй стадии расход воды на входе в водоем или участок водотока устанавливают меньшим, чем расход на выходе из него , до достижени  минимального уровн  воды в заросл х, равного оптимальной глубине произрастани  этих растений , а величину разности между расходами на входе в водоем или участок водотока и на выходе из него устанавливают такой, что суммарна  длительность двух последовательных стадий не превьшает времени, необходимого дл  полной очистки воды в заросл х. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. « (Л 1чЭ сд

Description

ИзоОретение относитс  к охране иод, очистке природных и сточных вод с участием высших водных растений и может быть использовано в водоемах, каналах и на зарегулированных участках рек.

Цель изобретени  - повьпиение экономичности и производительности процесса очистки,

На фиг.1 изображена принципиальна  схема использовани  способа в водоеме; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на,фиг.2; на фиг.4 - принципиальна  схема исполь- зовани  способа на участке водотока; на.фиг,5 - разрез В-В на фиг.4.

Схема содержит водоем 1, подающий водоток 2, отвод щий водоток 3, устройство 4 дл  изменени  расхода воды на входе в водоем 1, устройство 5 дл  изменени  расхода воды на выходе из водоема 1, заросли 6 высших водных растений

Схема дл  использовани  способа

на участке водотока содержит участок 7 водотока с заросл ми 6, размещенными на -подводных горизонтальных бермах 8, устройство 9 дл  изменени  расхода на входе в участок 7 и уст- Ьойство 10 дл  изменени  расходы во- ды на выходе из участка 7. Способ осуществл ют следующим образом.

Воду по водотоку 2 подают в водоем 1, транспортируют через заросли 6 зысших водных растений, после чего по зодотоку 3 очищенную воДу отвод т, 1ри прохождении через заросли вода подвергаетс  очистке от загр зн ющих примесей. На входе в водоем устройст- зом 4 и/или на выходе из него устройством 5 периодически в две стадии Производ т изменени  расходов воды, Обеспечивающие постепенное изменение УРОВНЯ воды в заросл х 6 от минималь- Ного до максимального и обратно. На Первой стадии расход воды на входе в водоем устанавливают большим, чем на |выходе из него, и повышают ее уровен р заросл х до максимального, равного Предельной глубине произрастани  используемых дл  очистки воды видов растений. На второй стадии, непосред tTBeHHo следующей за первой, расход Воды на входе в водоеме устанавливают йеньшим, чем на выходе из него,и поНижают ее уровень в водоеме от мак- |2имального до минимального, равного Оптимальной глубине произрастани 

Q

д

0

5

0

5 0 дЗ ,Q сг

этих растений. Непоаредственно после достижени  минимального уровн  снова осуществл ют первую стадию изменени  расходов воды и повышают ее уровень в заросл х до максимального, производ  таким образом непрерывную смену стадий.

В отличие от посто нного затоплени  растений на глубину, большую оптимальной , периодическое их погружение на глубину, большую оптимальной, но не превышающую предельную глубину их произрастани , происход щее при осуществлении способа не приводит к деградации зарослей. В то же врем  в очистку включаетс  дополнительна  поверхность растений, периодически контактирующа  с водой. На этой поверхности так же, как и на посто нно погруженных част х, образуетс  пленка бактериоперифитона, котора  периодически погружаетс  в воду и производит ее очистку. Таким образом достигаетс  увеличение объема очищаемой в заросл х воды.

В результате непрерывных изменений уровн  воды в заросл х очищаема  вода непрерывно перемещаетс  в горизонтальном и вертикальном направлени х, чем обеспечиваетс  непрерывное поступление загр зн ющих примесей в зрну контакта воды с поверхностью растений и пленкой бактериоперифитона, а также удаление из этой зоны очищенной воды.

Дл  наиболее полного использовани  очистительной способности растений и обеспечени  необходимого водообмена в заросл х суммарную длительность двух последовательных стадий изменени  расходов устанавливают не превышающей времени, необходимого дл  полной очистки воды растени мио Это достигаетс  установлением необходимой опр дел емой расчетным путем величины разности между расходами воды в про- - тивоположных кондах водоема или участка водотока на каждой стадии изменени  расходов.

Если суммарна  длительность двух последовательных стадий изменени  расходов равна или близка одним суткам , то первую стадию осуществл ют с О до 12 ч по сного времени, а вторую - с 12 до 24 ч. При этом минимальный уровень воды достигаетс  в ночное врем , а максимальный - в дневное , что преп тствует пересыханию периодически контактирующгос с водой

участков пленки бактериоперифитона и улучшает кислородный режим в очищаемой воде

Пример. Способ осуществл ют на канале с площадью поперечного сечени  231 м2 на участке между двум  насосными станци ми, расположенными друг от друга на рассто нии 20 км. На гopизoнтaJ:ьныx бермах этого участка , канала шириной 4 м кадца  размещены заросли тростника (береговое биоплато ), площадь которых составл ет 16 га. Расход транспортируемой по каналу воды с Б11К(,д) 10 кг02/л составл ет 60 . При этом на каждой насосной станции работают по три насосных агрегата производительностью 20 м воды в 1 с каждый. Загр знение воды вызвано разложением срше-зеленых водорослей, поступивших в канал из водоисточника - водохранилища.

Врем  очистки в заросл х тростника воды с аналогичным видом загр знени , обе спечивающее снижение уровн  загр знени  с 10 по БПКполн .по требуемой величины 3 мг , по даннькч полупроизводственного эксперимента , составл ет 10,4 ч. Следовательно период колебаний уровн  воды в рассматриваемом участке канала не должен превышать 10,4 ч. При осуществлении колебаний минимальна  глубина воды в заросл х, равна  оптимальной глубине произрастани  тростника, устанавливаетс  равной 1,5. м, а максимальна , равна  предельной глубине его произрастани  в каналаХ; - равной 2м. Дл  подъема уровн  воды в рассматриваемом участке канала от минимального уровн  до максимального за врем , не превышающее 0,5 периода колебаний (в данном случае 5,2 ч), необходимо, создать разность между расходом воды на входе в этот участок и на-выходе из него, равную 35,3 . Близкой к этой величине разности расходов 40 м/с достигают выключением на верхней насосной станции одного насосного агрегата и допол нительным включением на нижней насосной станции одного насосного агрегата . При этом фаза повышени  уровн  от минимального до максимального на участке канала длитс  4,6 ч, на нижней насосной станции работает 4 агрегата , а на верхней насосной станции - 2 агрегата (на каждой насосной станции канала по 6 насосов). В момент

5

0

5

0

5

0

5

достижени  максимального уровн  режим работы насосных станций измен ют так, что теперь на нижней насосной работает 2 агрегата, а на верхней насосной - 4, изменив тем самым знак разности между расходами на этих насосных станци х на противоположный. За последующие 4,6 ч на участке канала происходит снижение уровн  воды от максимального до минимального, после чего знак разности между расходами воды на этих насосных станци х вновь измен ют на противоположный. Средний расход транспортируемой по каналу воды при этом не мен етс , в участке канстла происход т непрерывные колебани  уровн  воды с периодом, равным 9,2 ч, которьш меньше времени очистки воды в заросл х до требуемого качества по показателю ,,.

Средн   ГJгyбинa воды в заросл х 1,75 м, а средний объем воды, наход щейс  в заросл х, 280 тыс.м,

При использовании в данных услови х известного способа объем воды, наход пщйс  в заросл х, составит за счет изменени  глубины воды вдоль берм 190 тыс.м (средн   глубина в заросл х, 1,2 м). Таким образом, объем воды, очищаемой в заросл х при ис- пользовании предлагаемого способа, почти в 1,5 раза больше, чем по известному , причем этого увеличени  объема достигают только за счет изменени  режима работы насосных станций без дополнительных капитальных и экс- плуатационных затрат.. Кроме того, обеспечиваетс  также необходимое движение воды в заросл х д водообмен между заросл ми и незаросшей частью канала, тогда как при использовании известного способа необходимы капитальные затраты на создание с этой целью специальных уступов на бермах канала.

Claims (1)

1. Способ биологической очистки воды в водоемах или участках водотоков с переменным уровнем воды, включающий транспортирование очищаемой воды через заросли высших водных растений , отличающийс  тем, что, с целью повьшлени  экономичности и производительности процесса очистки , на входе в водоем или участок водотока и/или на выходе из него

периодически в две стадии, непрерыв- Н(Ь смен ющие одна другую, производ т и: менени  расходов воды, обеспечиваю- irpjie непрерывное и постепенное измене- Hjfie уровн  воды в заросл х высших водных растений от минимального до миксимального и обратно, при этом на первой стадии .расход воды на входе в водоем или участок водотока уста- н,1вливают большим, чем расход на выходе из него, до достижени  в заросл х максимального уровн  воды, равно- гэ предельной глубине произрастани  образующих заросли видов растений, на второй стадии расход ноды на входа -В водоем или участок водотока устанавливают меньшим, чем расход на выходе из него, до достижени  мини

мального уровн  водц в заросл х, равного оптимальной глубине произрастани  этих растений, а величину разности между расходами на Bxoja,e в водоем или участок водотока и на выходе из него устанавливают такой, что суммарна  длительность двух последовательных стадий не превьшает времени, необходимого дл  полной о истки воды в заросл х.

2 Способ по п,1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что при суммарной длительности двух последовательных стадий , равной или близкой одним суткам, первую стадию осуществл ют с О до 12 ч по сного времени, а вторую - с 12 до 24 ч.

L

f /

;

f 6

/

i

fpUS.2

V/

фие.д

0as,i

В

в-В

.Л/рвУ .

д

u.S