Биофильтры

Биологический фильтр — сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой.

Биофильтр состоит из фильтрующей загрузки, помещенной в резервуар, водораспределительного устройства, дренажного устройства, воздухораспределительного устройства.

Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из тела биофильтра. Необходимый для биохимического процесса кислород воздуха поступает в толщу загрузки путем вентиляции фильтра.

В качестве загрузки биофильтра применяется шлак, щебень, керамзит, гравий, пластмасса и т.п.

Биофильтры могут работать на полную и неполную биологическую очистку. Допустимая БПК_полн поступающих сточных вод при полной биологической очистке составляет 250 мг/л, при неполной очистке — не ограничивается.

Типы биофильтров. Биофильтры классифицируются по виду загрузочного материала: с объемной и плоскостной загрузкой.

Биофильтры с объемной загрузкой подразделяют на капельные, имеющие высоту слоя загрузки 1…2 м; высоконагружаемые с высотой слоя загрузки 2…4 м; башенные с высотой слоя загрузки 8…16 м.

К биофильтрам с плоскостной загрузкой относятся биофильтры с жесткой засыпной загрузкой, с жесткой блочной загрузкой, с мягкой или рулонной загрузкой.

Капельные биофильтры применяют при расходах сточных вод до 1000 м³/сут, а высоконагружаемые и большой высоты — до 50 тыс. м³/сут. Плоскостные биофильтры с засыпной и мягкой загрузкой используются при расходах до 10 тыс. м³/сут, с блочной загрузкой — до 50 тыс. м³/сут.

Высоконагружаемые биофильтры с реактивными оросителями:

1 – подача сточных вод; 2 – распределительная камера; 3 – фильтрующая загрузка; 4 – реактивный ороситель; 5 – вентиляционная камера; 6 – лотки для отвода сточных вод; 7 – дренажное устройство; 8 – гидрозатвор

Пропускная способность биофильтра определяется площадью поверхности, занятой биопленкой, и возможностью свободного доступа кислорода воздуха к ней.

Расчет биофильтров. Технологический расчет биофильтров производится по окислительной мощности ОМ - это количество кислорода (в г БПК), какое может быть получено в сутки с 1 м³ загрузочного материала биофильтра.

Для расчета снижения БПК в капельных и высоконагружаемых биофильтрах используют уравнение

, (10)

где и — БПК соответственно поступающей и очищенной сточной воды, мг/л; - константа скорости реакции; - высота загрузки, м; - гидравлическая нагрузка, м³/(м^2.сут).

Количество сточных вод, которое может быть очищено 1 м³ загружаемого материала в сутки, м³,

, (11)

где ОМ – окислительная мощность биофильтра, г О₂/м³.

Необходимый объем загрузочного фильтрующего материала , м³, для очистки 1 м³ сточной воды определяется по выражению

. (12)

Высоту биофильтра назначают в зависимости от требуемой степени очистки.