2.2.2.Биофильтры
Биологический фильтр – очистное сооружение, заполненное загрузочным материалом, через который фильтруется сточная вода и на поверхности которого развивается биологическая пленка, состоящая преимущественно из аэробных микроорганизмов.
По характеру загрузочного материала биологические фильтры могут быть разделены на два вида: с объемной (зернистой) загрузкой и плоскостной.
В биологических фильтрах с объемной загрузкой используют щебень прочных горных пород, гальку, шлак, керамзит, а в фильтрах с плоскостной загрузкой – пластмассы, способные выдерживать температуру 6÷30 °С без потери прочности.
Пропускная способность биофильтра определяется прежде всего площадью поверхности, занятой биопленкой, и возможностью свободного доступа кислорода воздуха к ней. Чем больше площадь поверхности биопленки (при одинаковой массе) и чем легче к ней доступ кислорода, т.е. меньше мест соприкосновения биопленки, расположенной на разных поверхностях, тем выше пропускная способность биофильтра.
Биологические фильтры с объемной загрузкой могут быть капельными, высоконагружаемыми и башенными. Капельные фильтры применяют при расходах сточных вод до 1000 м3/сут; они обеспечивают полную биологическую очистку (до БПК 15 мг/л). Высоконагружаемые и башенные фильтры рекомендуется использовать при расходах сточных вод до 50 тыс. м3/сут как для полной, так и для неполной биологической очистки.
Биологические фильтры с плоскостной загрузкой обладают значительно более высокой окислительной способностью, чем фильтры с объемной загрузкой. По характеру загрузочного материала эти фильтры делят на три группы:
с жесткой засыпной загрузкой;
жесткой блочной загрузкой;
мягкой загрузкой.
Биологические фильтры с жесткой и мягкой загрузкой рекомендуется применять при расходах сточных вод до 10 тыс.м3/сут, фильтры с жесткой блочной загрузкой – при расходах до 50 тыс.м3/сут как для полной, так и неполной очистки.
Концентрация взвешенных веществ в осветленных стоках, подаваемых на биофильтры, не должна превышать 150 мг/л.
Число секций или биофильтров должно быть не менее двух, причем все они должны быть рабочими. Общее количество одноступенчатых биофильтров или секций на станции очистки надлежит принимать не более восьми.
Высоконагружаемые биофильтры (рис. 12) проектируются как с естественной аэрацией, так и с искусственной – аэрофильтры. Особенностью аэрофильтров является специальная конструкция днища и дренажа, обеспечивающая возможность искусственной продувки материала загрузки воздухом.
Наибольшая БПКполн сточных вод, подаваемых на аэрофильтры без рециркуляции, допускается 300 мг/л; если исходная вода имеет больший показатель БПКполн, то необходимо предусматривать рециркуляцию.
Высоту аэрофильтра, гидравлическую нагрузку, удельный расход воздуха определяют в зависимости от среднезимней температуры сточной воды и по вычисленному значению коэффициента К (табл. 9).
Рис. 12. Схема высоконагружаемого биофильтра: 1 – реактивный ороситель; 2 – основная загрузка (керамика, галька); 3 – поддерживающая загрузка (щебень, галька); 4 – решетка; 5 – воздуходувные окна; 6 – двойное дно; 7 – отводящий канал