ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ НАПОРНЫХ ФИЛЬТРОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ ВОД Российский патент 2016 года по МПК B01D39/04 B01D39/06 C02F1/00 

Изобретение относится к области фильтрования, в частности к очистке природных и сточных вод в фильтрах различной конструкции с помощью фильтрующих элементов.

Известен способ очистки природных мутных вод (RU 2055630 С1, 10.03.1996) на скором фильтре. Сущность изобретения: скорый (безнапорный) фильтр содержит корпус, на дне которого установлены фильтроблоки, изготовленные из пористого полимербетона, закрепленные стяжками, лотки для отвода промывных вод и выпуска фильтрата и вход для подачи жидкости на фильтр.

Недостатком этого способа является применение в конструкции скорого фильтра фильтроблоков на основе полимербетона, при производстве которого используются дорогостоящие компоненты - песок, цемент.

Известна конструкция полимербетонного фильтра (ООО «Эколот», http://www.ecolot.ru), применяемого для очистки промстоков и технической воды в системах оборотного водоснабжения предприятий от механических примесей (песок, окалина, волокна и др.), а также питьевой воды в системах хозяйственно-питьевого водоснабжения. Основная деталь фильтров - цилиндрические фильтроэлементы из пористого полимербетона. В качестве наполнителя используется кварцевый песок - зерна размером 0,6-1,2 мм, имеющие форму, близкую к сферической (окатанные).

Недостатками этой конструкции являются: высокая стоимость кварцевого песка, используемого для получения фильтроэлементов; трудоемкость выделения необходимой фракции кварцевого песка, что увеличивает затраты на получения 1 м³ очищенной воды.

Прототипом к заявленному техническому решению является фильтрующий элемент, применяемый в сфере очистки природных вод (RU 2498844 С2, 11.20.2013). Сущность изобретения заключается в использование фильтрующего элемента на основе нерудных материалов, выделенных из горелых пород терриконов - отходов угольной промышленности. В частности, в качестве заполнителей применяются: отсев с размером 0,3÷5 мм и отсев до 10÷50 мм; наполнитель - мука из тонкомолотого отсева горелых пород терриконов, вместо кварцевого песка и каменного щебня; вяжущее -эпоксидная смола или полиэфирная смола. Применения новой формы фильтрующих элементов - правильный шестиугольник.

Недостатком данного фильтрующего элемента является значительная масса фильтрующих элементов, что усложняет монтаж и демонтаж блоков фильтрующих элементов.

Задачей изобретения является разработка фильтрующего элемента для напорных фильтров, состоящего из гранулированных отходов пластмассы (ТУ 2211-088-70353562-2006 «Отходы полиэтилена»), используемого для очистки природных вод, удаления нефтепродуктов, снижения техногенной нагрузки отходов промышленности на окружающую среду.

Технический результат - фильтрующий элемент для напорных фильтров, состоящий из гранулированных отходов пластмасс (ТУ 2211-088-70353562-2006 «Отходы полиэтилена»), используемый для очистки природных вод, позволяет снизить стоимость очистки природной воды; снизить вес фильтрующего элемента; повысить качество очистки природной воды; снизить техногенную нагрузку на окружающую среду от отходов пластмасс.

Фильтрующий элемент получают классическим способом (СН 525-80 «Инструкция по технологии приготовления полимербетонов и изделий из них»).

Технический результат заключается в том, что фильтрующий элемент для напорных фильтров, используемый для очистки природной воды, получают путем замены нерудных материалов, выделенных из горелых пород терриконов - отходов угольной промышленности, на гранулированные отходы пластмассы (ТУ 2211-088-70353562-2006 «Отходы полиэтилена»), в частности в качестве заполнителей применяется отсев с размером 0,3÷30 мм, наполнителя - кварцевую муку с размером фракций менее 0,15 мм, вяжущего - полиэфирная смола марки ПН-609 (ГОСТ 27952-88). Форма фильтрующего элемента - полый цилиндр с размерами 0,5×0,5 м (Д×Н).

Поставленная задача достигается за счет использования гранулированных отходов пластмасс (ТУ 2211-088-70353562-2006 «Отходы полиэтилена») вместо горелых пород терриконов, при этом в качестве заполнителей применяется отсев с размером 0,3÷3,0 мм, наполнителя - кварцевая мука, вяжущего - полиэфирная смола.

За счет структурных особенностей гранулированных отходов пластмасс и низкой массы фильтрующего элемента возможно расширить область применения напорных фильтров и снизить вес фильтрующего элемента в среднем на 50%.

ПРИМЕР. Очистка природной воды производится на напорном фильтре известной конструкции в двухступенчатой схеме при предварительной обработке алюмосодержащими коагулянтами.

По известному способу очистка производится на напорном фильтре известной конструкции с применением фильтрующего элемента в форме правильного шестиугольника, включающего в себя горелые породы терриконов.

По предлагаемому способу очистка производится на напорном фильтре известной конструкции с применением фильтрующего элемента из гранулированных отходов пластмасс (ТУ 2211-088-70353562-2006 «Отходы полиэтилена»). Форма фильтрующего элемента - полый цилиндр с размерами 0,5×0,5 м (Д×Н).

Применение нового фильтрующего элемента позволяет очищать природные воды от нефтепродуктов и получать после очистки воду, по основным показателям соответствующую питьевой воде (СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества). Значения основных показателей природной воды до и после обработки с использованием предлагаемого фильтрующего элемента отражены в таблице.

Изобретение предназначено для фильтрования и может применяться в сфере очистки природных вод. Фильтрующий элемент изготавливается классическим способом, но заменяют каменный щебень, входящий в основной состав нового фильтрующего элемента, на гранулированные отходы пластмасс, в частности в качестве заполнителей применяется отсев с размером 0,3÷30 мм, наполнитель - кварцевая мука с размером фракций менее 0,15 мм, вяжущее - полиэфирная смола марки ПН-609. Технический результат: значительное снижение веса фильтрующего элемента в среднем на 50%, повышение качества очистки воды. 1 пр., 1 табл.

Фильтрующий элемент для напорных фильтров, применяемый в сфере очистки природных вод, отличающийся тем, что при его получении в качестве заполнителей используются отсев гранулированных отходов пластмасс с размером 0,3÷30 мм, наполнитель - кварцевая мука с размером фракций менее 0,15 мм, вяжущее - полиэфирная смола марки ПН-609.