RU157102U1 - Фильтрующий патрон - Google Patents

Abstract

1. Фильтрующий патрон для очистки сточной воды, представляющий собой цилиндрический корпус с непроницаемой боковой поверхностью и проницаемыми верхним и нижним концами, заполненный поглощающим материалом, имеющий отсек для сбора крупного мусора, отличающийся тем, что отсек для сбора крупного мусора выполнен съёмным и расположен в верхней части фильтрующего патрона, а поглощающий материал распределён по всему сечению фильтрующего патрона.2. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что съёмный отсек для сбора крупного мусора имеет цилиндрическую форму с проницаемой боковой стенкой и/или дном.3. Фильтрующий патрон по п. 1 или 2, отличающийся тем, что съёмный отсек для сбора крупного мусора имеет расширение в верхней части.4. Фильтрующий патрон по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что съёмный отсек для сбора крупного мусора снабжён ручками.

Description

Область техники

Полезная модель относится к области очистки ливневых сточных вод, а именно к оборудованию для их очистки внутри канализационных колодцев при окончании ливневой канализационной сети перед контрольным колодцем.

Уровень техники

Известен фильтрующий патрон для очистки воды, содержащий загрузку, включающую волокнистый механический фильтрующий материал и гидрофобный зернистый материал, отличающийся тем, что в качестве волокнистого материала фильтрующая загрузка содержит лавсан и синтепон или минеральное стекловолокно, а в качестве зернистого материала модифицированный азотсодержащий уголь, а над фильтрующей загрузкой установлена решетка для предварительной механической очистки воды. (Патент на полезную модель №59996 опубликован 10.01.2007 г. B01D 27/00).

Недостатком данного технического решения является малый объем собираемого решеткой мусора и, как следствие, быстрая забиваемость решетки, а следовательно и самого фильтра, что приводит в итоге к падению производительности фильтрующего патрона по очищенной воде.

Известен размещаемый внутри канализационного колодца фильтрующий патрон, корпус которого разделен на два отсека, в один из которых собираются взвешенные частицы и мусор, а в другом находится фильтрующий материал. (Патент на полезную модель №150862, B01D 27/02, опубликован 27.02.2015 г.). Данное техническое решение является наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и принято за прототип.

Недостатком данного технического решения является ограничение используемой для очистки площади сечения фильтрующего патрона вследствие того, что фильтрующий отсек занимает только часть площади сечения фильтрующего патрона.

Раскрытие полезной модели

Задачей заявляемой полезной модели является разработка конструкции фильтрующего патрона для очистки сточной воды, обеспечивающего наилучшую, среди известных, очистку сточных вод.

Техническим результатом является увеличение эффективности работы фильтрующего патрона, а именно, способности очищать воду с максимальной производительностью и максимальной глубиной очистки, то есть поглощение в единицу времени максимального количества загрязнителей из воды.

Заявляемый технический результат достигается тем, что фильтрующий патрон для очистки сточной воды представляет собой цилиндрический корпус с непроницаемой боковой поверхностью и проницаемыми верхним и нижним концами, заполненный поглощающим материалом, имеющий отсек для сбора крупного мусора, причем отсек для сбора крупного мусора выполнен съемным и расположен в верхней части фильтрующего патрона, а поглощающий материал распределен по всему сечению фильтрующего патрона.

В одном из вариантов осуществления полезной модели отсек для сбора крупного мусора имеет цилиндрическую форму с проницаемой боковой стенкой и/или дном.

В еще одном из вариантов осуществления полезной модели отсек для сбора крупного мусора имеет расширение в верхней части.

В еще одном из вариантов осуществления полезной модели отсек для сбора крупного мусора снабжен ручками.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания сущности полезной модели далее рассматривается ее описание с привлечением сопровождающего чертежа.

Фиг. 1. Общий вид в разрезе бетонного канализационного колодца с установленным внутри него фильтрующим патроном и с расположенным в верхней части отсеком для сбора крупного мусора.

Следует отметить, что прилагаемый чертеж иллюстрирует только один из наиболее предпочтительных вариантов выполнения полезной модели и поэтому не может рассматриваться в качестве ограничений содержания полезной модели, которое включает другие варианты выполнения.

Осуществление полезной модели

На фиг. 1 представлено схематическое изображение фильтрующего патрона для очистки сточной воды, установленного в бетонном канализационном колодце, где: 1 - канализационный колодец, 2 - трубопровод подачи неочищенной воды в колодец, 3 - отсек для сбора крупного мусора, 4 - сетка для сбора крупного мусора, 5 - фильтрующий патрон, 6 - трубопровод для отвода очищенной воды из колодца, 7 - крышка колодца.

Работа фильтрующего патрона происходит следующим образом.

Неочищенная ливневая сточная вода поступает внутрь бетонного колодца 1 по трубопроводу 2 и попадает на сетку 3 отсека для сбора крупного мусора 4. Отсек располагается в верхней части фильтрующего патрона 5. В отсеке 3 вода очищается от крупного мусора, вследствие чего не происходит забивания поглощающего материала фильтрующего патрона крупным мусором, который всегда присутствует в ливневом стоке (листья, тополиный пух, ветки, трава, окурки и т.п.). После описанной предочистки в отсеке 3 вода поступает для дополнительной очистки на поглощающий материал фильтрующего патрона 5, занимающий всю площадь сечения фильтрующего патрона 5. Очищенная фильтрующим патроном 5 вода выходит из канализационного бетонного колодца 1 по трубопроводу 6.

При условии, что объемная скорость подаваемой неочищенной воды остается неизменной (сравнивается прототип и заявляемая полезная модель), ввиду того, что площадь сечения фильтрующего патрона, заполненная поглощающим материалом и полезно используемая для очистки воды, увеличилась (поглощающий материал занимает все сечение фильтрующего патрона, а не часть его), то линейная скорость в слое поглощающего материала (рассчитывается как объемная скорость, отнесенная к площади сечения, полезно используемого для очистки воды) уменьшается, что приводит к более глубокой очистке воды (чем меньше линейная скорость в слое поглощающего материала, тем больше времени вода контактирует с ним, при стандартной его высоте, а увеличение времени контакта неочищенной воды с поглощающей загрузкой приводит к более глубокой ее очистке, что описано, например, в “Молоков М.В., Шифрин В.Н. Очистка поверхностного стока с территорий городов и промышленных площадок. - М.: Стройиздат, 1977 - 104 с”).

При условии, что линейная скорость в слое поглощающего материала остается неизменной (сравнивается прототип и заявляемая полезная модель), ввиду того, что площадь сечения фильтрующего патрона, полезно используемая для очистки воды увеличилась (поглощающий материал занимает все сечение фильтрующего патрона), то объемная скорость (рассчитываемая как произведение линейной скорости на площадь сечения, полезно используемого для очистки воды) тоже увеличивается, что приводит к возможности очистки большего количества воды в фильтрующем патроне такого же габарита, при неизменной глубине очистки.

Следует отметить, что отсек для сбора крупного мусора 3 должен быть сменным, так как в ливневом стоке (особенно осенью и весной) присутствует очень много крупного мусора, и сетка 4 отсека 3 будет забиваться быстро, что приведет к падению эффективности работы фильтрующего патрона, ввиду уменьшения пропускной способности такого забитого фильтрующего патрона. Данная проблема решается выполнением отсека для сбора крупного мусора 3 сменным, что дает возможность по мере необходимости вынимать его из колодца при снятой крышке 7 и очищать от крупного мусора, не извлекая сам фильтрующий патрон из колодца.

Это, во-первых, существенно упрощает работы по очистке фильтрующего патрона от крупного мусора. Чем проще работы по очистке фильтрующего патрона от крупного мусора, тем меньше времени уходит на одну очистку фильтрующего патрона от крупного мусора, то есть способствует более частой чистке отсека 3 (при условии, что общее количество времени, затрачиваемое на обслуживание фильтра, не изменилось, а время одной операции по очистке фильтрующего патрона уменьшается, то количество операций по очистке фильтрующего патрона увеличивается).

Следует отметить, что производительность фильтрующего патрона по очищенной воде обратно пропорциональна степени забитая отсека 3, то есть чем фильтрующий отсек сильнее забит, тем меньше фильтрующий патрон может пропустить через себя воды. А ввиду того, что фильтрующий отсек прочищается чаще, увеличивается интегральная сумма объема пропущенной патроном воды за продолжительный период времени (не менее нескольких интервалов между чистками фильтра). Если же мы возьмем среднюю производительность, взятую за тот же продолжительный период времени, то она тоже увеличивается в случае более частой чистки отсека 3.

Во-вторых, возможность съема фильтрующего отсека 3 не позволяет неочищенной воде попадать внутрь колодца (что уменьшало бы среднюю глубину очистки воды фильтром, взятую за продолжительный период времени) во время манипуляций с фильтрующим патроном, которые имели бы место в случае извлечения фильтрующего патрона из колодца.

Тип поглощающего материала не влияет на достижение технического результата, так как любой поглощающий материал ухудшает свою работу при забивании его мусором, так как перестает пропускать воду через себя в должном количестве. В качестве поглощающего материала могут применяться: активированные угли не модифицированные и модифицированные (древесные, каменноугольные, торфяные, кокосовые и другие); угольные ткани; ионообменные материалы (цеолиты, ионообменные смолы, сульфированные угли, ионообменные ткани и другое); фильтрующие материалы не модифицированные и модифицированные (синтепон, лавсан и другое); карбонатные материалы; оксидные материалы и другое.

Таким образом, очевидно, что вынесение съемного отсека 3 для сбора крупного мусора в верхнюю часть и заполнение всего сечения фильтрующего патрона поглощающим материалом приводит к увеличению эффективности работы фильтрующего патрона.

Цилиндрическая форма съемного отсека 3 для сбора крупного мусора способствует достижению технического результата, так как позволяет использовать все сечение цилиндрического фильтрующего патрона для сбора крупного мусора, что, в свою очередь, максимально увеличивает проницаемость по воде съемного отсека 3 для сбора крупного мусора по этому мусору, что, в свою очередь, увеличивает интервалы времени между очистками отсека 3, что, в свою очередь, как было показано ранее, увеличивает среднюю производительность фильтрующего патрона, взятую за продолжительный период времени.

Проницаемое дно съемного отсека 3 для сбора крупного мусора способствует достижению технического результата, так как обеспечивает возможность максимального использования площади сечения съемного отсека 3 для сбора крупного мусора для фильтрации крупного мусора, тем самым максимально увеличивает проницаемость по воде самого съемного отсека 3 для сбора крупного мусора по этому мусору, что, в свою очередь, увеличивает интервалы времени между очистками отсека 3, что в свою очередь, как было показано ранее, увеличивает среднюю производительность фильтрующего патрона, взятую за продолжительный период времени.

Наличие проницаемой боковой стенки съемного отсека 3 для сбора крупного мусора также способствует достижению технического результата, так как позволяет увеличить площадь сечения фильтрации по сравнению с площадью дна отсека 3, что способствует увеличению проницаемости по воде отсека 3 для сбора крупного мусора по крупному мусору, что, в свою очередь, увеличивает интервалы времени между очистками отсека 3 (при условии, что общее количество времени, затрачиваемое на обслуживание нескольких фильтров, не изменилось, а операции по очистке фильтрующего патрона нужно проводить реже, то за определенное время можно очистить большее количество фильтров), что, в свою очередь, как было показано ранее, увеличивает среднюю производительность одного фильтрующего патрона, взятую за продолжительный период времени и среди нескольких прочищаемых фильтрующих патронов.

Расширение в верхней части съемного отсека 3 для сбора крупного мусора способствует достижению технического результата, так как позволяет собирать всю подаваемую на очистку воду внутрь съемного отсека 3 для сбора крупного мусора в случае, когда труба подачи неочищенной воды находится заподлицо со стенкой колодца. Поступление всей воды на очистку в съемный отсек 3 для сбора крупного мусора обеспечивает увеличение эффективности работы за счет того, что неочищенная вода не обходит отсек 3 для сбора крупного мусора и не забивает сам поглощающий материал в фильтрующем патроне.

Снабжение отсека 3 для сбора крупного мусора ручками способствует достижению технического результата, так как облегчает удаление отсека 3 из колодца, что приводит к экономии времени и затрат, то есть способствует более частой чистке отсека 3 (при условии, что общее количество времени, затрачиваемое на обслуживание фильтра, не изменилось, а время одной операции по очистке фильтрующего патрона уменьшается, то количество операций по очистке фильтрующего патрона увеличивается) и, в конечном итоге, к более эффективной работе фильтрующего патрона.

Claims (4)

1. Фильтрующий патрон для очистки сточной воды, представляющий собой цилиндрический корпус с непроницаемой боковой поверхностью и проницаемыми верхним и нижним концами, заполненный поглощающим материалом, имеющий отсек для сбора крупного мусора, отличающийся тем, что отсек для сбора крупного мусора выполнен съёмным и расположен в верхней части фильтрующего патрона, а поглощающий материал распределён по всему сечению фильтрующего патрона.

2. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что съёмный отсек для сбора крупного мусора имеет цилиндрическую форму с проницаемой боковой стенкой и/или дном.

3. Фильтрующий патрон по п. 1 или 2, отличающийся тем, что съёмный отсек для сбора крупного мусора имеет расширение в верхней части.

4. Фильтрующий патрон по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что съёмный отсек для сбора крупного мусора снабжён ручками.

Images