ФИЛЬТРУЮЩИЙ ПАТРОН Российский патент 2025 года по МПК B01D27/02 

Заявляемое изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам, предназначенным для очистки поверхностных ливневых стоков, и может быть использовано в любых типах колодцев систем водоотведения, как существующих, так и вновь строящихся.

Основное назначение фильтрующих патронов (фильтр-патронов) - очистка поверхностных сточных вод от нефтепродуктов, взвешенных веществ, СПАВ, жиров, масел и иных органических веществ. Фильтрующие патроны позволяют снизить нагрузки на очистные сооружения в целом.

Конструктивно фильтр-патрон, как правило, представляет собой цилиндрическую конструкцию, включающую обечайку, решетчатое приварное днище, съёмную решетчатую крышку, фланец в верхней части обечайки, при этом внутреннее пространство между верхней и нижней решетками заполнено загрузкой, включающей, по меньшей мере, фильтрующий материал или комбинацию из нескольких слоев материалов с разными свойствами, в том числе сорбционными.

Из предшествующего уровня техники известен сорбционный фильтр, содержащий корпус с размещенными в нем между двумя сетками послойно с чередованием крупной и мелкой фракции сорбентом, патрубки для подвода и отвода очищаемой жидкости, при этом сорбент выполнен на основе цеолита и размещен в корпусе фильтра в следующей последовательности относительно патрубка для подвода жидкости: первый слой, равный 1/3 V, где V - общий объем, занимаемый сорбентом, и загруженный крупной фракцией от 3 до 4 мм, второй слой, равный 1/6 V и загруженный мелкой фракцией от 1,5 до 2 мм, третий слой, равный 1/6 V и загруженный мелкой фракцией от 0,5 до 1 мм, четвертый слой, равный 1/3 V и загруженный крупной фракцией от 3 до 4 мм (патент RU № 15174 на полезную модель «Сорбционный фильтр», дата подачи 12.04.2000 г., опубликовано 27.09.2000 г. ).

Недостатки известного фильтра обусловлены тем, что очистка сводится к извлечению и фильтрации примесей одного типа, т.к. в качестве загрузки использован только один сорбент, а именно, цеолит, который избирательно выделяет и впитывает различные вещества. Известно, что каждый вид цеолитов характеризуется определённым размером окон, поэтому молекулы других веществ поглощаются и пропускаются цеолитами, например, при фильтрации, избирательно, т.е. обладают молекулярно-ситовым эффектом, в результате чего эффективность фильтрации снижается.

Известен фильтрующий элемент для очистки жидких и газообразных веществ, содержащий корпус с боковыми и торцевыми стенками, в котором помещен фильтрующий материал в виде слоев, расположенных один за другим, выполненный из активаторного углеродного пористого волокна диаметром 4 - 10 мкм, удельной поверхностью 590 - 2550 м²/г, объемом сорбционных пор 0,63 - 1,82 см³/г, поверхность которого покрыта пористой оболочкой диоксида кремния, причем между слоями фильтрующего материала помещен, по крайней мере, один слой разделительного материала, при этом одни стенки корпуса выполнены перфорированными, а другие - сплошными, жестко соединенными с торцами каждого слоя указанного фильтрующего материала (патент РФ № 2112582 на изобретение «Фильтрующий материал для очистки жидких и газообразных веществ, способ его получения, изделия из него и устройства с этим фильтрующим материалом», дата подачи 14.03.1995г.).

Недостатки указанного устройства связаны с тем, что фильтрующий материал контактирует со сточными стоками через отверстия, выполненные не по всей площади боковых стенок корпуса, а только на ее части. Из-за отсутствия сквозного омывания уменьшается контакт поступающей жидкости со всем объемом фильтрующего материала (загрузки), содержащимся внутри корпуса, что снижает эффективность очистки. Кроме того, в случае механического засорения отверстий корпуса фильтрация прекращается и устройство перестает работать.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является фильтрующий патрон для очистки сточной воды, состоящий из цилиндрического корпуса с непроницаемой для воды боковой поверхностью и проницаемыми верхним и нижним концами, содержащий решетку для предварительной механической очистки воды, а также фильтрующую и сорбционную загрузки, расположенные последовательно по ходу движения воды, при этом часть слоя сорбционной загрузки на выходе воды из фильтрующего патрона состоит из материала на основе диоксида марганца, например, дробленые природные материалы (кварц, природный цеолит, доломит, горелые породы) и/или промышленные сорбенты (активированные угли, синтетические цеолиты, ионообменные смолы, активный оксид алюминия), с нанесенным на их поверхность диоксидом марганца, или в качестве материала на основе диоксида марганца используют волокнистые материалы с нанесенным на их поверхность диоксидом марганца, или формованные в виде гранул материалы, включающие мелкодисперсный диоксид марганца и связующее органической или неорганической природы, или дробленый природный минерал пиролюзит (патент РФ № 157322 на полезную модель «Фильтрующий патрон», дата подачи 27.07.2015 г., опубликовано 27.11.2015 г. ).

Недостатки прототипа связаны, в частности, с применением диоксида марганца. Известно, что диоксид марганца проявляет слабые основные свойства, практически нерастворим в воде и щелочах, что может снижать катионообменный процесс. Суть процесса окисления состоит в следующем: на поверхности крупиц загрузки из диоксида марганца образуется атомарный кислород, который отдает двуокись марганца, оставаясь при этом устойчивым оксидом MnO. Растворенное в сточных водах железо, контактируя с данным материалом, окисляется до нерастворимой трехвалентной формы и сорбируется на поверхности частиц. Во время промывки крупицы диоксида марганца оказываются в свободном плавании в толще воды из-за расширения слоя загрузки. Твердые вещества, находясь в потоке воды, сталкиваются друг с другом и в результате от такого взаимодействия отработанный слой диоксида марганца физически истирается, причем истираемость загрузки оценивается в 5-8% в год.

Кроме того, применение диоксида марганца имеет ограничения и возможно лишь для потоков с небольшими концентрациями железа <2,5мг/л, органических веществ - более 5мгО/л, при этом pH среды должен быть не менее 7,0, т.к. при снижении pH меньше 6,8 эффективность работы диоксида марганца резко падает, а при рН 6,5 без внешнего окислителя диоксид марганца совсем перестает работать, что может привести к тому, что вместо очистки воды диоксид марганца будет насыщать воду растворенным марганцем.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое к защите изобретение, заключается в повышении эффективности степени очистки ливневых стоков, содержащих как органические, так и неорганические загрязнения.

Указанный технический результат достигается тем, что в фильтрующем патроне, включающем цилиндрический корпус с непроницаемой для сточной воды боковой поверхностью и проницаемыми верхним и нижним торцами в виде перфорированных решеток, между которыми размещена загрузка с фильтрующими и сорбционными материалами, согласно изобретению загрузка состоит из расположенных последовательно по ходу движения стока слоя нетканого волокнистого материала «Мегасорб», слоя сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией гранул 2,0-5,5 мм, слоя сорбционного материала «Квалисорб АТМ-1В» с фракцией гранул 2,2-5,0 мм и подложки, содержащей слой материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией 8,0-10,0 мм и слой гравия с фракцией 20,0-40,0 мм, при этом толщина слоев материалов «Мегасорб», «Квалисорб-Барьер» с фракцией 8,0-10,0 мм и гравия составляет не менее 100 мм, а толщина слоев материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией 2,0-5,5 и материала «Квалисорб АТМ- 1В» с фракцией 2,2-5,0 мм в зависимости от степени загрязнения ливневых стоков определяется соотношениями от 10:90 до 30:70 и от 90:10 до 70:30 соответственно.

Заявляемое устройство поясняется чертежами, где

Фиг. - фильтрующий патрон в разрезе.

Фильтрующий патрон содержит полый цилиндрический корпус 1 с перфорированными нижним основанием 2 и верхней крышкой 3, образующими опорные юбки и оснащенными ребрами жесткости 4 и 5 соответственно. Боковая поверхность корпуса выполнена непроницаемой для жидкости. Корпус может быть изготовлен из различных материалов, в том числе, полимерных, например, высокопрочного полиэтилена низкого давления (ПНД), или композитных, или различных марок сталей. Ребра жесткости могут быть выполнены пластинчатыми. Отверстия в нижнем основании 2 и верхней крышке 3 образованы посредством лазерной перфорации, преимуществом которой является возможность точного задания параметров отверстий, в частности, диаметра и формы. Помимо перфорации на верхней крышке имеются сквозные отверстия, одно из которых, центральное 6, ограничено опорным кольцом 7, а через второе отверстие 8, расположенное на периферии, проходит переливная труба 9, выполняющая функцию вертикальной байпасной линии. Переливная труба предназначена для отвода избыточного стока в случаях аварийных сбросов, например, при превышении пиковой пропускной способности локальных очистных сооружений (ЛОС) или засорения сорбционно-фильтрующей загрузки, произошедшего до планового обслуживания устройства. При поступлении ливневого стока через крышку с лазерной калиброванной перфорацией обеспечивается равномерное распределение поступающего на очистку потока по всем радиальным направлениям, благодаря чему снижается вероятность аварийных ситуаций, связанных с засорением трубопроводов, а также образованием ламинарных потоков внутри размещенной в корпусе сорбционно-фильтрующей загрузки, что, в свою очередь, способствует максимально эффективному использованию полного объема загрузки и исключает образование в нем "мертвых зон".

Внутренняя боковая поверхность корпуса также снабжена ребрами жесткости 10, на которых смонтированы такелажные крюки (позиция не присвоена). Усиление устройства ребрами жесткости позволяет применять его в условиях повышенных механических нагрузок и перепадов температур.

В нижнем основании корпуса выполнено выходное отверстие 11.

Внутри корпуса фильтр-патрона размещена загрузка, при создании которой использован принцип многоступенчатости. Загрузка состоит из слоя сорбционно-фильтрующего нетканого волокнистого материала «Мегасорб» 12 толщиной не менее 100 мм, слоя сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер» 13 толщиной не менее 70 мм и слоя сорбционного материала «Квалисорб-АТМ-1В» 14 толщиной не менее 60 мм, при этом гранулометрический состав слоев 13 и 14 определяется фракциями 2,0-5,5 мм и 2,2-5,0 мм соответственно. Толщина слоев материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией 2,0-5,5 и материала «Квалисорб АТМ- 1В» с фракцией 2,2-5,0 мм зависит от степени загрязнения ливневых стоков и определяется соотношениями от 10:90 до 30:70 и от 90:10 до 70:30 соответственно.

После слоя сорбционного материала «Квалисорб-АТМ-1В» 14 расположена подложка, включающая слой материала «Квалисорб-Барьер» 15 с фракцией гранул 8,0-10,0 мм и следующий за ним дренажный слой из крупного гравия 16 с частицами размером 20,0-40,0 мм.

Гравий - природный минерал, в химическом составе которого содержатся оксиды кремния, а также небольшое количество растворенных соединений железа, марганца и калия. При этом гравий не выделяет в очищаемую воду лишних соединений, а значит, не ухудшает ее качество. В засыпном фильтре гравий выполняет три основные функции: поддерживает слой основной загрузки, препятствует ее вымыванию и задерживает в себе взвешенные частицы. Если толщина дренажного слоя недостаточна или такой слой отсутствует, то основная загрузка с потоком воды будет постепенно вымываться через сквозные отверстия корпуса и, соответственно, засорять другие элементы системы водоочистки.

Гравий практически не замедляет скорость потока, поэтому в фильтре сохраняется необходимое давление, и вода очищается более эффективно.

Расположенный перед слоем гравия слой материала «Квалисорб-Барьер» 15 с фракцией гранул 8,0-10,0 мм помимо сорбционно-фильтрующей очистки выполняет функцию разделительного слоя, заполняя полости/пустоты между более крупными частицами гравия.

Известно, что сорбционные материалы поглощают вредные примеси, извлекая их из воды, задерживают видимые механические частицы и впитывают растворенные загрязнители, например, такие как хлор и органические вещества.

Материал «Мегасорб» характеризуется марками А или Ф и изготавливается в виде полотна различной толщины, сформированного в единую, объемную гофрированную структуру из скрепленных между собой гидрофобных полимерных волокон, армированных полиэфирными слоями термобонд, подлежит очистке и отжиму. Материал обладает сорбционными и фильтрующими свойствами, при этом скорость сорбции 1 кг сорбента составляет 3-4 кг/мин., скорость фильтрации - 5-7 м³/час. при рабочем режиме работы и 8-10 м³/час. - при форсированном режиме.

«Мегасорб» обеспечивает степень очистки 97,5 - 98%. Поверхностная плотность материала составляет 500-550 г/м², толщина полотна в фильтр-патроне должна быть не менее 100 мм, причем указанная толщина может быть образована, в том числе за счет сложения нескольких слоев полотна, т.е. многослойности, причем для отдельных слоев может быть использовано полотно как одинаковой, так и различных толщин.

Регенерация материала «Мегасорб» может быть осуществлена промывкой противотоком или отжимом прессом или валиками, или центрифугированием, при этом нефтеотдача при отжиме составляет 70-75%. «Мегасорб» выдерживает 500 циклов регенерации.

Нефтеёмкость данного материала при сборе с поверхности воды (марка А) составляет 35-45 кг/кг; в режиме фильтрации (марка Ф) - 10-12 кг/кг.

Установлено, что волокнистые материалы являются хорошими сорбентами и в отношении ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов. При этом на сорбционные свойства сорбентов влияют условия работы, а также температура воды окружающей среды (Кутонова Е.В., Кузина Н.А. «Определение нефтеемкости методом сорбции на примере углеродных волокнистых материалов. Журнал «Национальная Ассоциация Ученых",. 1№ 77, 2022, стр. 63, https://archive.national-science.ru/index.php/nas/issue/view/48/89). Рабочий диапазон температур воды окружающей среды, при котором материал «Мегасорб» сохраняет свои свойства, составляет от +4 до +50°С.

После слоя волокнистого материала «Мегасорб» следуют слои сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер» и сорбционного материала «Квалисорб АТМ-1В» с фракцией зерен 2,0-5,5 мм и 2,2-5,0 соответственно.

В состав фильтрующего материала «Квалисорб АТМ-1В» входят такие основные компоненты, как гидрооксид магния (Mg(OH)₂), триоксид алюминия (Al₂O₃) - (оксид алюминия) и оксид кремния (SiO₂), которые взяты в соотношении, масс. %: 50:20:30. Сорбционно-фильтрующий материал «Квалисорб АТМ-1В» - минеральный сорбент, обладающий повышенной активностью и значительной сорбционной емкостью по широкому спектру загрязнений, в том числе по ионам: Fe2+, Fe3+, Cu, Zn, Cd, Sb, Mn, Ni, Ba, Sr, Pb, Hg, Co, Cr.

Материал «Квалисорб-Барьер» содержит триоксид алюминия (Al2O3), оксид кремния (SiO₂) и диоксид титана TiO2, которые находятся в следующем соотношении, масс. %: 30:60:менее 3,0 соответственно.

Сорбционно-фильтрующий материал «Квалисорб-Барьер» - керамический материал, обеспечивающий эффективное удаление взвешенных веществ, органики, нефтепродуктов.

Известно, что оксид алюминия имеет тенденцию быть многофазным, т.е. состоять из нескольких фаз оксида алюминия, тип которых влияет, например, на растворимость и структуру пор алюминия, что, в свою очередь, влияет на борьбу с загрязнениями (Палья, Г. (2004). "Определение структуры γ-оксида алюминия с использованием эмпирических расчетов и первых принципов в сочетании с вспомогательными экспериментами". Технологический университет Кертина, Перт.)

В любых сточных водах содержатся примеси и вредные вещества которые, как правило, находятся в растворенном и/или нерастворенном виде, при этом нерастворенные в воде частицы подразделяют на взвеси и коллоиды.

Взвеси - присутствующие в воде вещества, размер которых позволяет им оседать под действием силы тяжести. Такие примеси удаляют в процессе грубой фильтрации или отстаиванием.

Размер коллоидных частиц лежит в интервале от нанометров до долей и для их удаления используют коагулянты и флокулянты.

Коагулянты способны вызывать или ускорять процесс объединения мелких взвешенных частиц в агрегаты вследствие их сцепления при соударениях и, следовательно, увеличивают скорость осаждения взвешенных частиц при очистке жидкости.

Традиционными коагулянтами являются алюминийсодержащие соединения, в том числе глины, алюмосиликаты, оксиды алюминия.

Оксиды алюминия используют также в качестве адсорбента.

Оксид титана (диоксид титана) существует в виде нескольких модификаций. Диоксид титана амфотерен, т.е. проявляет как оснóвные, так и кислотные свойства. При нагревании восстанавливается углеродом и активными металлами, например, магнием (Mg). Гидратированный диоксид TiO2 при старении постепенно превращается в безводный диоксид, который удерживает в связанном состоянии адсорбированные катионы и анионы. Кроме того, оксид титана обладает антимикробными свойствами.

Известно, что коагулирующая способность металлов и, следовательно, эффективность процесса коагулирования возрастают с повышением валентности металлов, входящих в состав композиций. Поэтому включение в состав композиции трех-и четырехвалентных металлов должно способствовать улучшению процессов коагуляции и очистки воды (Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами, М., "Наука", 1977, с. 108.).

Введение металлов с повышенной валентностью ниже заявленного уровня не дает положительного эффекта, а выше заявленного уровня - не приводит к повышению степени очистки.

Так, например, при превышении соотношения Ti:Me выше 1:30 положительное воздействие титана на свойства композиции резко снижается, что проявляется в уменьшении степени очистки воды. При снижении соотношения Ti:Me ниже 1:0,1 коагулирующие способности композиции ухудшаются, появляется большое количество тонкодисперсной взвеси, что снижает эффективность очистки и затрудняет работу фильтров очистных сооружений (патент РФ № 2179954 на изобретение «Композиция для очистки природных и сточных вод и способ получения композиции для очистки природных и сточных вод (варианты)», дата подачи 2000-06-22, опубликовано 2002-02-27).

Гидрооксид магния улучшает процесс очистки сточных вод в целом, а также может быть применен на каждой стадии очистки. Используется гидрооксид магния для нейтрализации кислых стоков, осаждения тяжелых металлов, снижения ХПК (химическое потребление кислорода) и фосфатов, сокращения объема и улучшения обезвоживания осадков сточных вод, нейтрализации неогранических и органических кислот.

Гидрооксид магния относится к малорастворимым в воде веществам. Попадая в сточные воды с кислой реакцией среды, гидрооксид магния начинает постепенно растворяться с высвобождением катионов магния и гидроксид анионов, нейтрализующих кислую среду. За счёт ограниченной растворимости гидрооксид магния расходуется постепенно, обеспечивая системе «буферный эффект». Двухвалентные катионы Mg2+ участвуют в процессах коагуляции, уплотнения осадка сточных вод. За счёт образования нерастворимых или плохо растворимых солей с различными анионами, способствует осаждению фосфатов, магний-аммоний фосфатов, фторидов, регулирует содержание сульфидов. Кроме того, гидроксид анионы способствуют осаждению тяжелых металлов в форме нерастворимых оснований с фосфат-ионами.

Гидроксид магния при очистке сточных вод применяют и как флокулянт, в том числе для связывания соединений серы.

Гранулы из оксида алюминия и оксида титана обладают высокой площадью удельной поверхности, что способствует повышению степени очистки. Крупные взвешенные частицы сточных вод, задерживаясь в верхнем слое сорбционно-фильтрующей загрузки, уменьшают площадь пор между зернами, через которые проходит жидкость, позволяя, таким образом, улавливать и более мелкие частицы. В результате на поверхности загрузки через некоторое время образуется мелкопористая плёнка, эффективно очищающая проходящую через неё жидкость от взвешенных веществ и бактериальных загрязнений. Частицы прилипают к гранулам сорбционно-фильтрующей загрузки и таким образом удаляются из потока. За счет коагуляции предотвращается электростатическое отталкивание.

Чем мельче гранулы и плотнее структура слоя, тем лучше он задерживает вредные примеси. Самые плотные слои материалов «Квалисорб-Барьер» и «Квалисорб-АТМ-1В» с мелкой фракцией и наибольшей площадью поверхности обеспечивают очищение поступающих стоков от сложно уловимых растворенных токсинов.

Изобретение осуществляется следующим образом.

Фильтрующий патрон вставляют в колодец, связанный посредством трубопровода с приемным модулем (на чертеже не показаны) ливневых стоков, при этом количество колодцев с фильтрующими патронами в общей системе очистных сооружений и тип их соединений определяется объемом поступающего на очистку ливневого стока или содержанием вредных веществ. При превышении максимальной пропускной способности одного колодца с фильтр-патроном применяют параллельное соединение нескольких модуль-колодцев очистки. Последовательное соединение нескольких модуль-колодцев очистки выполняют в зависимости от количественных показателей загрязняющих веществ в поступающем потоке.

Колодец через выходной патрубок связан с ревизионным модулем - колодцем для отбора проб очищенного с помощью фильтр-патрона ливневого стока (на чертеже не показан).

Соединение между всеми элементами может быть реализовано с помощью трубопроводов с герметичными фланцевыми соединениями или гофрорукавов.

Сточная неочищенная вода по патрубку через входное отверстие колодца сквозь верхнюю перфорированную крышку поступает внутрь корпуса фильтр-патрона, последовательно проходит через все слои загрузки и через выходное отверстие нижнего основания поступает сначала в колодец и затем выходит наружу через выходной патрубок колодца.

При аварийных ситуациях излишки сточных вод отводятся через переливную трубу.

Пример конкретного выполнения

На установках Мини-ЛОС «Квалисорб ФП» D820 H1500 были проведены испытания загрузок в различных сочетаниях материалов «Мегасорб», «Квалисорб АТМ-1В» и «Квалисорб-Барьер».

Схема установки включает: емкость исходной воды, подающий насос, фильтрующий патрон.

В качестве объекта исследования была использована сточная вода с усредненными показателями загрязнений: взвешенные вещества 12 мг/л; нефтепродукты 2,7 мг/л; железо 5,3 мг/л; марганец 0,6 мг/л.

Подача исходной воды была реализована с помощью насоса с расходом 12 м³/час. (линейная скорость фильтрации - 5 м/ч.).

Объем корпуса фильтрующего патрона - 1 м³.

Пробы очищенной воды отбирались с помощью пробоотборника.

Первый этап.

Загрузка содержит слой сорбционного материала «Мегасорб» толщиной 100 мм и слой сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией гранул 2,0-5,5 мм и массой 924 кг. Общая толщина всех слоев составляет 1000 мм.

Второй этап.

Загрузка содержит слой материала «Мегасорб» толщиной 100 мм, слой сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб АТМ-1В» с фракцией гранул 2,2-5,0 мм массой 376 кг и слой сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией гранул 2,0-5,5 мм массой 924 кг. Общая толщина всех слоев составляет 1000 мм.

Полученные результаты испытаний представлены в Таблице.

Таблица.

№
п/п Наименование Взвешенные в-ва, мг/л Железо,
мг/л Марганец,
мг/л Нефтепродукты,
мг/л Исходная вода 12 5,3 0,6 2,7 1 этап Материал «Мегасорб»
+
Материал
«Квалисорб-Барьер» 3 4,5 0,4 < 0,05 2 этап Материал «Мегасорб»
+
Материал
«Квалисорб АТМ-1В»
+
Материал
«Квалисорб-Барьер» 3 < 0,1 < 0,01 < 0,05

На всех этапах в качестве подложки использовались слой материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией гранул 8,0-10,0 мм и следующий за ним дренажный слой из крупного гравия, содержащего частицы размером 20,0-40,0 мм.

Согласно полученным результатам фильтрующий патрон с загрузкой, содержащей слой материала «Мегасорб» и слой сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер», эффективно очищает воду от загрязнений по взвешенным веществам и нефтепродуктам.

Фильтрующий патрон с загрузкой, содержащей слой материала «Мегасорб», слой сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб АТМ-1В» с фракцией гранул 2,2-5,0мм и слой сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией гранул 2,0-5,5мм, эффективно очищает воду от загрязнений по взвешенным веществам, нефтепродуктам, железу и марганцу.

Заявляемый фильтрующий патрон обеспечивает удаление крупного мусора и твердых отходов, глубокую механическую очистку от взвешенных веществ, пленочных и эмульгированных нефтепродуктов. В состав загрузки входит материал «Мегасорб» многоразового использования, который имеет объемную гофрированную структуру из скреплённых между собой гидрофобных полимерных волокон, армированных полиэфирными слоями термобонд, и подлежит очистке и отжиму, сорбционно-фильтрующий материал «Квалисорб-Барьер» (керамический фильтрующий материал для эффективного удаления взвешенных веществ, органики, нефтепродуктов), сорбционно-фильтрующий материал «Квалисорб АТМ-1В» (минеральный сорбент, обладающий повышенной активностью и значительной сорбционной емкостью по широкому спектру загрязнений, в том числе по ионам: Fe2+, Fe3+, Cu, Zn, Cd, Sb, Mn, Ni, Ba, Sr, Pb, Hg, Co, Cr). Соотношение фракционного состава, последовательности слоев многоступенчатой загрузки, а также заданных толщин слоев различных фракций выполнено таким образом, что фильтр-патрон сохраняет технологическую эффективность очистки ливневого стока вне зависимости от периодичности подачи и возможного пересыхания при сезонном отсутствии стока в течение 12 месяцев.

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам, предназначенным для очистки поверхностных ливневых стоков, и может быть использовано в любых типах колодцев систем водоотведения как существующих, так и вновь строящихся. Фильтрующий патрон включает цилиндрический корпус с непроницаемой для сточной воды боковой поверхностью и проницаемыми верхним и нижним торцами в виде перфорированных решеток, между которыми размещена загрузка с фильтрующими и сорбционными материалами. Загрузка состоит из расположенных последовательно по ходу движения стока слоя нетканого волокнистого материала «Мегасорб», слоя сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией гранул 2,0-5,5 мм, слоя сорбционного материала «Квалисорб АТМ-1В» с фракцией гранул 2,2-5,0 мм и подложки, содержащей слой материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией 8,0-10,0 мм и слой гравия с фракцией 20,0-40,0 мм. Толщина слоев материалов «Мегасорб», «Квалисорб-Барьер» с фракцией 8,0-10,0 мм и гравия составляет не менее 100 мм, а толщина слоев материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией 2,0-5,5 и материала «Квалисорб АТМ-1В» с фракцией 2,2-5,0 мм в зависимости от степени загрязнения ливневых стоков определяется соотношениями от 10:90 до 30:70 и от 90:10 до 70:30 соответственно. Изобретение обеспечивает повышение эффективности степени очистки ливневых стоков, содержащих как органические, так и неорганические загрязнения. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 пр.

1. Фильтрующий патрон, включающий цилиндрический корпус с непроницаемой для сточной воды боковой поверхностью и проницаемыми верхним и нижним торцами в виде перфорированных решеток, между которыми размещена загрузка с фильтрующими и сорбционными материалами, отличающийся тем, что загрузка состоит из расположенных последовательно по ходу движения стока слоя нетканого волокнистого материала «Мегасорб», слоя сорбционно-фильтрующего материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией гранул 2,0-5,5 мм, слоя сорбционного материала «Квалисорб АТМ-1В» с фракцией гранул 2,2-5,0 мм и подложки, содержащей слой материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией 8,0-10,0 мм и слой гравия с фракцией 20,0-40,0 мм, при этом толщина слоев материалов «Мегасорб», «Квалисорб-Барьер» с фракцией 8,0-10,0 мм и гравия составляет не менее 100 мм, а толщина слоев материала «Квалисорб-Барьер» с фракцией 2,0-5,5 и материала «Квалисорб АТМ-1В» с фракцией 2,2-5,0 мм в зависимости от степени загрязнения ливневых стоков определяется соотношениями от 10:90 до 30:70 и от 90:10 до 70:30 соответственно.

2. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что слой материала «Мегасорб» образован полотнами разной толщины.

3. Фильтрующий патрон по п. 1, отличающийся тем, что слой материала «Мегасорб» образован полотнами одинаковой толщины.