6.3.3 Очистка воды в биофильтрах

В большинстве мелких населенных пунктов используются очист- ные сооружения с биофильтрами, в качестве загрузки которых приме- няется щебень или другие сорбционные материалы-носители, на кото- рых развивается активная биопленка.

Метод биосорбции сочетает преимущества физико-химических и биохимических методов очистки. В биофильтрах одновременно проте- кают процессы адсорбции и биохимического окисления органических веществ. Использование пористых фильтрующих материалов позволя- ет значительно интенсифицировать процессы биохимической очистки за счет адсорбции примесей и закрепления на поверхности материалов биопленки.

Выбор адсорбционных материалов является сложной задачей, так как они должны соответствовать определенным технологическим и экономическим требованиям. Загрузочные материалы должны обла- дать достаточной сорбционной емкостью, механической прочностью,

82

быть доступными и дешевыми. Эффективно в качестве сорбента ис-

пользовать пластмассовую плоскостную загрузку (рис.30).

а) б)

1

2

3

5

4

1-ороситель; 2- подача воды на очистку; 3- блоки насадки;

4- отвод воды;5- подача воздуха а- секция биофильтра; б- насадка

Рисунок 30 - Биофильтр с пластмассовой насадкой

На биофильтрах контакт сточной воды с биопленкой осуще- ствляется в течение нескольких минут. За это время происходит в ос- новном сорбция органических веществ и не может осуществляться глубокое удаление из воды растворенных органических загрязнений. Сорбированные вещества затем окисляются бактериями, образующими биопленку.

6.3.4 Комбинированные сооружения аэробной биохимической очистки воды

В большинстве случаев, качество очищенной на биофильтре воды не соответствует современным требованиям. Но их особенность - об- разование биопленки на поверхности загрузочного материала - исполь- зуется для усовершенствования технологии очистки в аэротенках. Объединив преимущества биофильтра и аэротенка, можно получить сооружение, в котором всегда есть запас биомассы микроорганизмов, и обеспечивается более высокое качество очищенной воды - аэротенки с прикрепленной микрофлорой (или аэротенки с затопленной загрузкой). При использовании аэротенков-вытеснителей с прикрепленной

(иммобилизованной) микрофлорой по длине аэротенка на затопленной

83

загрузке развивается биопленка, адаптированная к различным органи- ческим нагрузкам: к высокой - в начале аэротенка, к понижающейся по мере очистки сточных вод - в конце аэротенка. Скорость биологиче- ских процессов в прикрепленной микрофлоре зависит прежде всего от поверхности контакта биопленки с очищаемой водой. Свободный внутренний объем пористых загрузочных материалов зарастает бакте- риальной массой, а при увеличении толщины биопленки необходимо учитывать диффузионные процессы переноса органического вещества сточных вод во внутренние слои биопленки. Во внутренних слоях мо- жет образовываться дефицит кислорода, что вызывает процесс денит- рификации.

Сооружения с прикрепленной микрофлорой могут обеспечить снижение концентрации органического вещества до величин менее

3 мг/л по БПК_полн. и взвешенным веществам, а также азота аммонийно- го менее 0,5 мг/л, что зависит в основном от продолжительности глу- бокой очистки.

Весьма интересной и перспективной является технология глубо- кой очистки, объединяющая использование пористой листовой или во- локнистой загрузки с добавлением осаждаемого на ней активированно- го угля.

При изучении глубокой очистки сточных вод с использованием прикрепленной микрофлоры обнаружен эффект удаления из воды фосфатов в присутствии металлических элементов загрузки. Данный эффект объясняют тем, что в процессе жизнедеятельности микроорга- низмы биопленки при окислении органических веществ подкисляют воду и на границе контакта биопленки со сточной водой образуется микрозона с кислой реакцией среды. В этой микрозоне происходит процесс перехода в воду ионов металла, которые образуют с фосфата- ми нерастворимые соединения, выпадающие в осадок. В аэротенке с загрузкой, армированной металлом, содержание фосфатов через сутки снижалось до 0,24 мг/л. Данный способ очистки стоков называется биогальваническим.