2. Очистка в биофильтрах

Биофильтры - искусственные сооружения биологической очист- ки - представляют собой круглые или прямоугольные в плане соору- жения из кирпича или железобетона, загруженные фильтрующим ма-

териалом, на поверхности которого развивается биопленка. Сточная вода фильтруется через слой загрузки, покрытой пленкой из микроор- ганизмов, за счет жизнедеятельности которых осуществляется очистка. Отработанная (омертвевшая) биопленка смывается протекающей сточ- ной водой и выносится из биофильтра.

По типу загрузочного материала биофильтры делятся на две кате- гории: с объемной (зернистой) и плоской загрузкой. В качестве зерни- стой загрузки используют щебень, гравий, гальку, шлак, керамзит, ке- рамические и пластмассовые кольца, кубы, шары, цилиндры и т.п. Плоская загрузка - это металлические, тканевые и пластмассовые сет- ки, решетки, блоки, гофрированные листы, пленки и т.п., нередко свернутые в рулоны.

Биофильтры с объемной загрузкой подразделяются на капельные, высоконагружаемые, башенные. Капельные биофильтры наиболее просты по конструкции, загружаются материалом мелких фракций вы- сотой 1-2 м и имеют производительность до 1000 м³/сут, на них дости- гается высокая степень очистки. В высоконагружаемых фильтрах (рис.17.1) применяется больший размер кусков загрузки, а ее высота составляет 2-4 м. Высота загрузки в башенных фильтрах достигает 8- 16 м. Два последних вида фильтров применяются при расходах сточ- ных вод до 50 тыс.м³/сут как для полной, так и неполной биологиче- ской очистки.

Биологические фильтры с плоской загрузкой обладают значи-

тельно более высокой окислительной способ- ностью, чем фильтры с объемной загрузкой. Окислительная способ- ность - это скорость рас- творения кислорода в процессе аэрации пол- ностью обескислоро- женной воды при атмо- сферном давлении и

Рис.17.1. Высоконагружаемый биофильтр

1 - подача воды; 2 - реактивный ороситель; 3 -

слой загрузки; 4 - дренаж; 5 - отводящий лоток

акций окисления загрязнений (г О₂/(м³ч)).

температуре 20 ^оС

(г О₂/ч)); к ней близко понятие окислительной мощности - скорости ре-

Промежуточное положение между аэротенками и биофильтрами

занимают погружные биофильтры и биотенки-биофильтры.

Погружные (дисковые) биофильтры представляют собой резерву- ар, в котором имеется вращающийся вал с насаженными на него дис- ками, попеременно контактирующими со сточной водой и воздухом. Размер дисков 0,5-3 м, расстояние между ними 10-20 мм, они могут

быть металлическими, пластмас- совыми и асбестоцементными, число дисков на валу от 20 до

200. Биотенк-биофильтр (рис. 17.2) представляет собой корпус, в котором заключены лотковые элементы загрузки, располо- женные в шахматном порядке. Эти элементы орошаются сверху водой, которая наполняя их сте-

Рис.17.2. Биотенк-биофильтр

1 - корпус; 2 - элементы загрузки

кает через края вниз. На наруж- ных поверхностях элементов об- разуется биопленка, внутри - биомасса, напоминающая актив-

ный ил. Конструкция обеспечивает высокую производительность и эффективность очистки.

По принципу поступления воздуха в толщу аэрируемой загрузки биофильтры могут быть с естественной и принудительной аэрацией.

В пусковой период биологических фильтров на кусках загрузки выращивается биологическая пленка. Основным агентом этой пленки является микробное население. Микроорганизмы биопленки исполь- зуют органические примеси сточных вод как источники питания и ды- хания, при этом масса биопленки увеличивается. По мере увеличения толщины пленки происходит ее отмирание и смыв протекающей сточ- ной водой. Очищенная в биофильтре вода вместе с частицами отмер- шей биопленки поступает во вторичный отстойник. Рециркуляцию биологически активного материала обычно не предусматривают, что обусловлено высокой удерживающей способностью сооружения массы биопленки.

При поступлении сточных вод с БПК_n  300 мг/л во избежание частого заиливания поверхности биофильтра предусматривается ре- циркуляция - возврат части очищенной воды для разбавления исходной сточной воды. Рециркуляция очищенной воды увеличивает содержание растворенного кислорода в смеси, поддерживается более равномерная гидравлическая нагрузка, выравнивается концентрация биопленки по высоте сооружения. Однако при этом возрастает потребность в объе-

мах отстойников, увеличивается расход энергии на перекачивание во- ды.

Распределение сточных вод по поверхности биофильтра произво- дится стационарными разбрызгивающими оросителями (спринклера- ми) или вращающимися реактивными оросителями с циклической по- дачей воды в течение 5-10 минут.

Применение биофильтров ограничивается возможностью их заи- ливания, снижением окислительной мощности в процессе эксплуата- ции, появлением неприятных запахов, трудностью равномерного на- ращивания пленки.