Фильтр-патрон - RU166602U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к области очистки сточных вод, а именно к фильтрам-патронам для очистки ливневых стоков, которые могут быть установлены в дождевые колодцы.

Из уровня техники известны следующие решения.

Так, из описания к патенту РФ №140160 (опубликован 27.04.2014) известно устройство для очистки ливневых сточных вод, содержащее последовательно соединенные канализационными трубами зону отстаивания, фильтр механической очистки, сорбционный фильтр и выпускной коллектор. Фильтры механической и сорбционной очистки установлены в колодцы ливневой канализации по типу сменных картриджей и закреплены в колодцах с помощью опорного кольца-фланца, причем сорбционный фильтр выполнен в виде патрона и в качестве его загрузки использован диатомит и активный уголь марки Сорбер в соотношении 1:3, а в качестве механического фильтра использован фильтр с загрузкой из волокнистого материала в виде капрона. Недостатками указанного устройства являются громоздкость и материалоемкость конструкции из-за наличия нескольких емкостей и соединительных трубопроводов, сложность и трудоемкость строительно-монтажных работ и замены фильтров.

Наиболее близким аналогом к патентуемому решению является фильтрующий патрон для очистки ливневых стоков, содержащий корпус с опорным фланцем-кольцом и загрузку, при этом загрузка включает волокнистый механический материал, в частности, синтепон, синтепон, лавсан, минеральное стекловолокно, и гидрофобный зернистый материал, в частности, азотосодержащий уголь и активированный уголь различных марок (патент РФ №138579, опубликованному 20.03.2014).

Главным недостатком известного устройства являются недостаточно глубокая степень очистки сточных ливневых вод. Известно, что активированный и азотосодержащий уголь могут очищать только молекулярный хлор из группы хлорсодержащих соединений и не позволяет осуществлять очистку от таких элементов как фосфор, группы азота и хлоридов, содержание которых в воде может пагубно влиять на экологию водоемов. Большое количество хлоридов пагубно сказывается на жизнедеятельности пресноводных рыб, увеличивает некарбонатную жесткость, отрицательно сказывается на здоровье человека при употреблении такой воды. Повышенное содержание фосфатов в воде приводит к чрезмерному цветению водорослей в воде (как правило нитчатых) они не пригодны для пищи для большинства рыб и тем самым угнетают рост других водорослей, что снижает популяцию рыб в водоемах. Группа азота подразделяется на три основных иона (ион-аммония, нитрит-группа, нитрат-группа) все эти ионы в больших количествах опасны для человека и животных, обладают токсическим действием на организм, легко проникают в организм, связываются с эритроцитами, приводя к кислородному голоданию.

Технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является устранение указанных выше недостатков, повышение степени очистки ливневых стоков, уменьшение габаритов и упрощение монтажа фильтра в дождеприемный колодец.

Техническим результатом патентуемого решения является повышение степени очистки ливневых стоков.

Технический результат достигается за счет использования фильтра-патрона, содержащего корпус с перфорированным днищем и перфорированной крышкой и размещенную в корпусе загрузку, при этом загрузка состоит из волокнистого материала, диатомита активированного фракционного и сорбирующего материала, послойно расположенных один за другим.

Применение в качестве одного из компонентов загрузки волокнистого материала, расположенного первым по направлению прохождения загрязненной воды фильтр-патрона, позволяет проводить предварительную очистку воды от крупных взвесей и примесей, а также улавливать крупные агломераты нефтепродуктов.

Применение в качестве одного из компонентов загрузки сорбирующего материала, расположенного последним по ходу движения воды в фильтр-патроне, позволяет удалять синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), мелкодисперсные остаточные включения взвешенных частиц и эмульгированных нефтепродуктов.

Применение в качестве одного из компонентов загрузки диатомита активированного фракционного позволяет удалять железо и его оксиды, осуществлять тонкую очистку от нефтепродуктов, снижать содержание радионуклидов, тяжелых металлов, меди, марганца, фосфатов, хлоридов и азот содержащих соединений.

Расположение диатомита активированного фракционного между слоями волокнистого материала и сорбирующего материала обусловлено тем, что некоторое количество взвешенных веществ еще остается после фильтрования через механическую загрузку, остатки взвешенных веществ заполняют межзерновое пространство диатомита активированного фракционного, что приводит к тому, что вода проходит непосредственно через сами зерна, что уменьшает вероятность проскока загрязняющих веществ и обеспечивает более глубокую очистку по сравнению с известными техническими решениями.

Выполнение корпуса фильтра-патрона с перфорированным днищем и перфорированной крышкой, а также послойное горизонтальное размещение слоев загрузки один за другим по ходу движения воды в фильтр-патроне обусловлено тем, что вода равномерно распределяется по всей площади фильтрования, и таким образом в любой части поперечного сечения фильтр-патрона вода проходит через все слои фильтрующей загрузки, что не допускает проскока загрязняющих веществ и приводит к повышению степени очистки воды.

Корпус фильтра может быть выполнен в форме цилиндра или параллелепипеда с крышкой круглой или прямоугольной формы соответственно.

К верхней части цилиндрического корпуса может быть приварен кольцевой фланец для установки корпуса на опорное кольцо. Крепление фланца к фильтру может быть усилено приварными косынками.

В одном из вариантов фильтр-патрон может содержать аварийный перелив воды, выполненный в виде трубы из полиэтилена, например, диаметром 110 мм, расположенной внутри корпуса и приваренной к днищу. Аварийный перелив позволяет избежать затопления колодца при повышенном потоке сточных вод. Отсутствие перелива может привести к затоплению участка сбора ливневой воды в колодец из-за непроходимости ливневой воды через фильтр-патрон.

В частности, в качестве волокнистого материала может быть использованы синтепон и лавсан, в качестве сорбирующей загрузки - активированный уголь следующих марок: БАУ-А или ДАК или БАУ-Ац или БАУ-МФ. Причем использование указанных компонентов загрузки может быть выбрано при следующем соотношении: 1/6 - синтепон, лавсан, 1/6 - диатомит активированный фракционный, 2/3 - сорбирующая загрузка.

Кроме того, крышка может быть выполнена разборной, что позволяет производить замену фильтрующей загрузки фильтр-патрона без демонтажа асфальтового покрытия, съема плиты, ограждения проезжей части на период замены материалов и работ по восстановлению асфальтового покрытия перекрытия и приводит к снижению средств и времени на замену фильтрующей загрузки.

Корпус фильтр-патрона со скобами и аварийным переливом, а также крышка могут быть выполнены из полипропилена, что позволяет увеличить срок службы фильтр-патрона до 50 лет.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами:

Фиг. 1 - фильтр-патрон цилиндрической формы, установленный в дождевой колодец, стандартный вариант; Фиг. 2 - фильтр-патрон цилиндрической формы, установленный в дождевой колодец со сдвигом относительно центра колодца; Фиг. 3 - фильтр-патрон цилиндрической формы, установленный в дождевой колодец под плитой перекрытия; Фиг. 4 - фильтр-патрон цилиндрической формы с разборной крышкой, установленный в дождевой колодец; Фиг. 5 - фильтр-патрон в виде параллелепипеда, устанавливаемый в колодец на ножки.

Согласно фигурам 1, 2, 3 и 4 фильтр-патрон содержит цилиндрический корпус 9 с непроницаемой боковой поверхностью и приваренным к нему перфорированным днищем, перфорированную крышку 4 и загрузку, размещенную в корпусе 9. К корпусу на расстоянии 50 мм от верха корпуса может быть приварен кольцевой фланец 12 (см. фиг. 1 и 2), необходимый для установки фильтра-патрона в подвешенном состоянии на опорное кольцо 6 из стали или композитного материала, которое в свою очередь может быть установлено в колодце 3 или опираться на плиту перекрытия 2 и иметь упоры 14, препятствующие смещению фильтр-патрона и бетонного кольца (верхнего и нижнего) в случае движения грунтов, исключая попадание загрязненной воды в грунт, минуя фильтр-патрон. К корпусу 9 приварены U-образные пластиковые скобы для транспортировки и установки фильтр-патрона, также на корпусе выполнены четыре отверстия для фиксации крышки и корпуса (на фигурах не показаны).

Перфорированная крышка 4 (в варианте с цилиндрическим корпусом) представляет собой перфорированную пластину круглой формы с приваренными: направляющим кольцом и с четырьмя отверстиями для фиксации с корпусом и одной или двумя ручками 13 (см фиг. 4). В варианте с выполнением корпуса фильтр-патрона в форме параллелепипеда крышка имеет прямоугольную форму (см. фиг. 5).

Согласно фигуре 4 перфорированная крышка может быть выполнена разборной. Разборная крышка представляет собой две или четыре полукрышки 16, закрепленные на одной оси, скрепляемых друг к другу при помощи болтового соединения.

В одном из вариантов фильтр-патрон может содержать аварийный перелив воды 10, выполненный в виде трубы из полиэтилена, например, диаметром 110 мм, расположенной внутри корпуса 9 и приваренной к днищу.

Возможен вариант расположения фильтр-патрона в колодце на ногах 15 (см. фиг. 5) без использования опорного кольца, а для герметизации колодца используется монтажная пена.

Фильтрующая загрузка состоит из последовательно расположенных по ходу движения воды слоев. Первый (верхний) слой - волокнистая механическая загрузка 5 - синтепон и лавсан, которая представляют собой массу волокон, слабо переплетенных между собой. Вторым слоем по ходу движения воды в процессе ее очистки является сорбент диатомит активированный фракционный 7, который представляет собой гранулированный фильтрующий материал светло-оранжевого цвета. Третий слой - сорбирующая загрузка 8, например, активированный уголь.

После установки фильтрующего патрона дождеприемный колодец работает следующим образом.

Ливневые стоки поступают в железобетонный колодец 3 или колодец 3 из полиэтилена низкого давления с плитой основания 11 и плитой перекрытия 2 через дождеприемный люк 1 (фиг. 1, 2, 3 и 4) и/или по трубопроводу с места сбора ливневых вод (фиг. 4). Вода поступает в верхнюю часть колодца и решетку фильтр-патрона, на решетки задерживаются крупные предметы (грязь, земля, песок, листва), которые периодически необходимо удалять вручную. Затем очищаемая вода через отверстия перфорированной крышки 4 попадает в корпус фильтр-патрона, где последовательно самотеком проходит все слои фильтрующей загрузки. В первом слое, на волокнистом материале 5, происходит предварительное очищение воды от крупных взвесей и примесей, а также улавливание крупных агломератов и нефтепродуктов. Затем предварительно очищенная вода проходит через слой диатомита активированного фракционного 7, где остатки взвешенных веществ меньшего размера заполняют межзерновое пространство диатомита активированного фракционного, а вода проходит непосредственно через сами зерна диатомита очищаясь от железа и его оксидов, нефтепродуктов, радионуклидов, тяжелых металлов, меди, марганца, фосфатов, хлоридов и азот содержащих соединений. После вода проходит слой сорбирующего метериала 8, где происходит глубокая очистка от СПАВ, а также доочистка остаточных эмульгированных нефтепродуктов, взвешенных веществ и других органических соединений.

Затем очищенная вода выводится через выходное отверстие в колодце 3 в горколлектор.

При затоплении железобетонного колодца 3 очищаемая вода поступает в трубу 10. В результате этого вода проходит через корпус фильтрующего патрона 9, минуя волокнистый материал 5, диатомит активированный фракционный 7 и сорбирующий материал 8.

Эффективность очистки ливневых вод подтверждена испытаниями, результаты которых приведены в таблицах 1 и 2.

Таким образом, заявленный фильтр-патрон позволяет повысить степени очистки ливневых стоков.

Реферат

1. Фильтр-патрон, содержащий корпус с перфорированным днищем и перфорированной крышкой и размещенную в корпусе фильтрующую загрузку, включающую слой волокнистого материала и слой сорбирующего материала, отличающийся тем, что загрузка дополнительно содержит слой диатомита активированного фракционного, размещенного между волокнистым материалом и сорбирующим материалом.2. Фильтр-патрон по п. 1, отличающийся тем, что корпус фильтра-патрона выполнен цилиндрическим.3. Фильтр-патрон по п. 2, отличающийся тем, что к верхней части цилиндрического корпуса приварен кольцевой фланец.4. Фильтр-патрон по п. 1, отличающийся тем, что фильтр-патрон снабжен аварийным переливом воды в виде трубки, проходящей внутри фильтра-патрона.5. Фильтр-патрон по п. 1, отличающийся тем, что в качестве волокнистого материала использованы синтепон и лавсан.6. Фильтр-патрон по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сорбирующего материала использован активированный уголь марок БАУ-А, или ДАК, или БАУ-Ац, или БАУ-МФ.7. Фильтр-патрон по п. 1, отличающийся тем, что крышка выполнена разборной.8. Фильтр-патрон по п. 4, отличающийся тем, что фильтр-патрон выполнен из полипропилена.9. Фильтр-патрон по п. 1, отличающийся тем, что корпус фильтра-патрона выполнен в форме параллелепипеда.

Формула

9. Фильтр-патрон по п. 1, отличающийся тем, что корпус фильтра-патрона выполнен в форме параллелепипеда.