Биофилтри за биологично пречистване на отпадъчни води. Пълна информация за биофилтри за отпадни води

Биологичен филтър - структура, в която отпадъчните води се филтрират през захранващ материал, покрит с биологичен филм, образуван от колонии от микроорганизми. Биофилтърът се състои от следните основни части:

• а) филтърен товар (филтърно тяло), изработен от шлака, чакъл, експандирана глина, натрошен камък, пластмаса, азбестоцимент, обикновено поставен в резервоар с пропускливи или водоустойчиви стени;
• б) водоразпределително устройство, което осигурява равномерно напояване на зареждащата повърхност на биофилтъра с отпадъчна вода на кратки интервали;
• в) дренажно устройство за отстраняване на филтрирана вода;
• г) въздухоразпределително устройство, през което се подава въздухът, необходим за процеса на окисление.

Биофилтрите са резервоари, съдържащи инертна пореста среда, през която отпадъчните води се просмукват отгоре надолу. Повърхността на зареждащия материал е обрасла с биофилм. Първоначалната вода се разпределя равномерно по повърхността на зареждането, а пречистената вода се събира в тава под зареждането и се изхвърля във вторичен резервоар, за да се отдели от биофилма, който постоянно се отмива от зареждащия материал.

За задържане на излишния биофилм след биофилтрите се монтират вторични утаители, предимно от вертикален тип. Излишният филм от резервоарите за вторично утаяване трябва редовно да се отстранява към местата за третиране или утайка, в противен случай гниещата утайка влошава качеството на пречистената вода. В зависимост от режима на работа на биофилтъра (капково или силно натоварено) се образува различно количество излишен биофилм: за капкови биофилтри - 8 g / (човек ден), за високо натоварване - 28 g / (човек ден). Влажността на утайката, изхвърляна от вторичния утаител е около 96%.

Биофилтрите са стоманобетонни или тухлени резервоари, пълни с филтриращ материал, който се поставя върху перфорирано дъно и се напоява с отпадна вода. За зареждане на биофилтри се използват шлака, трошен камък, пластмаса и др.. Пречистването на отпадъчните води в биофилтрите става под въздействието на микроорганизми, които обитават повърхността на товара и образуват биологичен филм. При контакт на отпадъчната течност с този филм, микроорганизмите извличат органични вещества от водата, в резултат на което отпадъчната вода се пречиства.

Окислителните процеси, протичащи в биофилтъра, са подобни на тези, протичащи в други съоръжения за биологично третиране и предимно в полета за напояване и полета за филтриране. В биофилтъра обаче тези процеси протичат много по-интензивно.

Преминавайки през зареждането на биофилтъра, замърсената вода оставя в него неразтворени примеси, които не са се утаили в първичните утаителни резервоари, както и колоидни и разтворени органични вещества, абсорбирани от биологичния филм. Микроорганизмите, плътно населяващи биофилма, окисляват органичните вещества и оттам черпят енергията, необходима за тяхната жизнена дейност. Микроорганизмите използват част от органичните вещества като пластичен материал, за да увеличат масата си. По този начин се отстраняват органичните вещества от отпадъчните води и същевременно се увеличава масата на активния биологичен филм в тялото на биофилтъра. Отработеният и мъртъв филм се отмива от течаща отпадъчна вода и се отстранява от тялото на биофилтъра. Кислородът от въздуха, необходим за биохимичния процес, навлиза в дебелината на товара чрез естествена и изкуствена вентилация на филтъра.

Класификация на биофилтрите.

Биофилтрите се класифицират по различни критерии.

Според степента на пречистване - за биофилтри, работещи за пълно и непълно биологично пречистване. Високоефективните биофилтри могат да работят за пълно или частично почистване, в зависимост от необходимата степен на пречистване. Биофилтрите с ниска производителност работят само за пълно почистване.

Според начина на подаване на въздух - на биофилтри с естествено и изкуствено подаване на въздух. Във втория случай те често се наричат ​​въздушни филтри. В момента най-голямо приложение имат биофилтрите с изкуствено подаване на въздух.

Според начина на работа - за биофилтри работещи с и без рециркулация. Ако концентрацията на замърсители в отпадъчните води, влизащи в биофилтъра, е ниска и те могат да бъдат доставени в биофилтъра в такъв обем, който е достатъчен за спонтанно измиване, тогава рециркулацията на отпадъчните води не е необходима. При пречистване на концентрирани отпадъчни води рециркулацията е желателна, а в някои случаи и задължителна. Рециркулацията ви позволява да намалите концентрацията на отпадъчни води до необходимата стойност, както и тяхното предварително третиране в аеротенкове - за непълно третиране.

По технологична схема - за едностъпални и двустъпални биофилтри. Двустепенните биофилтри се използват при неблагоприятни климатични условия, когато не е възможно да се увеличи височината на биофилтрите и когато е необходима по-висока степен на пречистване.

Понякога се предвижда превключване на филтри, т.е. периодична работа на всеки от тях като филтър на първи и втори етап.

По производителност - за биофилтри с ниска производителност (капково) и висока производителност (силно натоварени).

Според конструктивните особености на захранващия материал - за биофилтри с обемно натоварване и с плоско натоварване.

Биофилтрите с обемно зареждане могат да се подразделят на: капкови биофилтри (нископроизводителни), с размер на зърната на зареждащия материал 20-30 mm и височина на зареждащия слой 1-2 m;

високо натоварени биофилтри с размер на захранващия материал 40-60 mm и височина на товарния слой 2-4 m; високовисоки биофилтри (кули) с размер на захранващия материал 60-80 mm и височина на товарния слой 8-16 м. Биофилтри с плоско натоварване се подразделят на: биофилтри с твърдо натоварване под формата на пръстени, тръбни изрезки и други елементи. Като товар могат да се използват керамични, пластмасови и метални пълнежни елементи. В зависимост от материала на натоварване, неговата плътност е 100-600 kg/m8, порьозността е 70-90%, височината на слоя на натоварване е 1-6 m; биофилтри с твърдо натоварване под формата на решетки или блокове, сглобени от редуващи се плоски и вълнообразни листове. Блоковите товари могат да бъдат направени от различни видове пластмаса (поливинилхлорид, полиетилен, полипропилен, полистирол и др.), Както и от азбестоциментови листове. Плътност на натоварване на пластмаса 40-100 kg/m3, порьозност 90-97%, височина на товарния слой 2-16 м. меко или ролково натоварване, изработено от метални мрежи, пластмасови филми, синтетични тъкани (найлон, найлон), които се монтират върху рамки или подредени на рула. Плътността на такъв товар е 5-60 kg / m3, порьозността е 94-99%, височината на слоя на натоварване е 3-8 m.

Потопяемите биофилтри, които представляват резервоари, пълни с отпадна вода и имат вдлъбнато дъно, също трябва да бъдат отнесени към биофилтри с плоско натоварване. Покрай резервоара малко над нивото на отпадъчните води се монтира вал с монтирани пластмасови, азбестоциментови или метални дискове с диаметър 0,6-3 м. Разстоянието между дисковете е 10-20 мм, скоростта на вала с дисковете е 1-40 мин-1.

Планарните биофилтри с обемно и меко натоварване се препоръчват за използване при дебит до 10 хиляди m3/ден, с блоково натоварване - до 50 хиляди m3/ден, потопяеми биофилтри - за ниски дебити до 500 m3/ден.

Предимствата на метода за биологично третиране са способността за отстраняване на различни органични съединения, включително токсични, от отпадъчните води, простотата на дизайна на оборудването и относително ниските експлоатационни разходи. Недостатъците включват високи капиталови разходи, необходимостта от стриктно спазване на режима на технологично третиране, токсичния ефект върху микроорганизмите на някои органични съединения и необходимостта от разреждане на отпадъчните води в случай на висока концентрация на примеси.

Микробиологични основи на процесите на пречистване на съдържащи сяра отпадъчни води.

Принципът на биологичното пречистване на отпадъчни води, съдържащи сяра, се основава на протичането на биохимични окислително-възстановителни процеси, извършвани от микроорганизмите в процеса на техния живот с превръщането на различни неорганични и органични серни съединения в безвредни нискотоксични продукти на окисление.

Предимството на метода за биологично пречистване е способността за отстраняване на различни органични съединения, включително токсични, от отпадъчните води. Също така предимството е простотата на дизайна на оборудването, относително ниските експлоатационни разходи, екологичността. Пречистването се извършва на принципа на дублиране на един от етапите на биологичния цикъл на сярата в природата.

Смята се, че основна роля в биологичния цикъл на сярата играят 2 групи микроорганизми:

• -произвеждане на сероводород (те включват гнилостни, редуциращи сулфат редуциращи сярата бактерии)
• - окисляващ сероводород и неорганични серни съединения

Сярата е биогенен елемент с активен окислително-редукционен цикъл и е представен от съединения с различен химичен характер със степен на окисление от -2 до плюс +6. Следователно има различни групи микроорганизми, които могат да премахнат всички серни съединения от отпадъчните води. Те се подразделят в зависимост от източника на енергия, въглерода и използвания субстрат в съответните групи.

Способността за биологично окисляване или редуциране на серни съединения е присъща на представители на всички систематични групи микроорганизми, докато бактериите се адаптират към използването на нови органични субстрати по-лесно от другите организми.

Сред микроорганизмите, които активно окисляват редуцирани неорганични серни съединения в естествени и изкуствени екосистеми, могат да бъдат разграничени следните групи

• - Видове тионни бактерии в рамките на родовете Thiobacillus, Themothrix, Thiomicrospira, Thiosphaera
• - Серни бактерии, представени от едноклетъчни и многоклетъчни форми, принадлежащи към родовете Achromatium, Thiobacterium, Beggiota, Thiotrix, Thioploca
• - Фотосинтезиращи пурпурни и зелени серни бактерии, както и някои цианобактерии

Хемоорганохетеротрофни организми: бактерии от родовете Bacillius, Pseudomoas, актиномицети и гъбички

Серните бактерии са широко разпространени в природата и представляват хетерогенна група, в която са обединени от една обща характеристика - способността да окисляват редуцирани или частично окислени неорганични серни съединения. Използването на това свойство доведе до комбинирането в една група на много таксономично несвързани родове. Различните групи сероокислителни бактерии се различават помежду си по начина на хранене, физиологичните свойства и екологичните характеристики.

Сред безцветните серни бактерии се срещат практически всички известни клетъчни форми и видове подвижност. Растежът на представители на тази група може да бъде открит при стойност на рН в почти целия диапазон от 1 до 10,5. Основните характеристики, които обединяват безцветните серни бактерии, са следните: всички те са грам-отрицателни, аеробни форми, а някои от тях са способни на денитрификация, те са хемолитотрофи. Безцветни серни бактерии могат да бъдат намерени почти навсякъде, където има редуцирани серни съединения.

Морфологично тионните бактерии представляват много хомогенна група по отношение на кодовете на Thiobacillus.

Пръчковидни клетки с кръгли краища и полярен флагелум, неутрофили, могат да растат при рН 6 до 8, но не растат под рН 3. Те могат да използват кислород или, при анаеробни условия, нитрат или нитрид като краен акцептор на електрони.

Някои видове в чиста култура не могат да растат в анаеробни условия, участвайки в осъществяването на процеса на денитрификация, тъй като те могат да редуцират нитрата само до нитрит, който е токсичен, когато се натрупа. Тионните бактерии обаче ще виреят в смесена култура с нитрит-редуциращи микроорганизми.

Повечето тионни бактерии са типични автотрофи, които извършват хемосинтеза, т.е. способността да асимилират CO2 поради енергията, получена от окисляването на редуцирани серни съединения, т.е. те не се нуждаят от органичен източник на въглерод, но за развитието на някои видове едновременно с неорганичен донор на електрони, органични връзки.

Втората група серни бактерии има отличителното свойство да отлага капки сяра вътре в клетките или директно върху тяхната повърхност. Едноклетъчни безцветни серни бактерии - големи неподвижни (Acheromatium) и подвижни форми, движещи се с помощта на множество перитрихални (p. Thiovulum) или еднополюсно камшиче (p. Macromonas). Нишковидните организми са неподвижни или способни да се плъзгат (pp. Beggiatoa, Thioploca) форми, намиращи се главно в кални резервоари.

Серните бактерии доминират в местообитания с относително ниско съдържание на сулфиди и богати на органична материя, например в микробните общности на битови системи за пречистване на отпадъчни води, приливни зони на моретата и океаните.

По този начин тионните или несерни и серни бактерии окисляват същите съединения; при липса на сероводород в околната среда те окисляват сярата до тиосулфати и по-нататък до сулфати. Разликата се състои в това, че тионните бактерии отлагат получената сяра извън клетките си, докато истинските серни бактерии се натрупват вътре в клетките.

Фотосинтезиращите лилаво-зелени серни бактерии са способни да окисляват сероводород, сяра, хипосулфит, сулфит и други ненапълно окислени серни съединения, използвайки енергията на слънчевата светлина. Те съдържат пигмента бактериохлорофил, подобен на растителния хлорофил. Във фотосинтезиращите бактерии сероводородът служи като донор на водород, а сярата се освобождава в свободно състояние.

Тези бактерии могат да изграждат своите клетки, използвайки въглероден диоксид като единствен източник на въглерод, който не се фиксира чрез цикъла на Калвин, живеят главно във водна среда. Но тези бактерии обикновено не се срещат при биологично третиране на открито, тъй като при тези условия липсва един от двата фактора, от които се нуждаят: или светлина, или анаеробни условия.

Известни са и типични хемоорганохетеротрофни микроорганизми, участващи в окисляването на сероводород, молекулярна сяра и тиосулфат. Към техния остров принадлежат представители на родовете Bacillius, Pseudomonas, Achromobacter, както и актиномицети, плесени и дрожди. Някои от тях, по-специално нишковидната многоклетъчна бактерия Sphaerotilus natans. В присъствието на сероводород отлага сяра в клетката. Други са способни да окисляват тиосулфата до тетратионат (Na2S4O6). Образуването на политионати и сулфат също е отбелязано по време на действието на смесени култури от хетеротрофни микроорганизми върху елементарна сяра. Хемоорганохетеротрофните организми окисляват сярата в присъствието на органични вещества. Такава трансформация им изглежда като страничен процес в основната посока на метаболизма. Окисляването на сярата от хемоорганохетеротрофни микроорганизми протича доста бавно и по-малко активно, докато като междинни продукти се образуват сероводород, метилмеркаптан, диметилсулфид и елементарна сяра.

Когато сярното съединение е напълно окислено от бактерии, трябва да се образуват сулфати. Въпреки това, в средата, където протича процесът на окисление, постоянно се намират междинни продукти на окисление. Схематично пълният път на окисление на сулфидите до сулфати в неутрална и леко алкална среда може да бъде представен по следния начин

S2->S0 (S2-n)>S2O32->SmO62->SO32->SO42-

Където n=2-5, m=2-6

Когато серните съединения са напълно окислени от бактерии, трябва да се образуват сулфати. Въпреки това, способностите на отделните видове не са съвсем еднакви. Трябва да се има предвид, че не винаги е лесно да се определи кои серни съединения са биологично окислени, тъй като много от тях не са стабилни при ниско рН и могат да бъдат окислени и от атмосферния кислород. Често окислението не е пълно и в средата могат да бъдат открити различни ненапълно окислени продукти. Така че по време на окисляването на сероводород понякога се образува молекулярна сяра, както и тиосулфатни политионати. Окисляването на тиосулфат също често се придружава от образуването на елементарни серни политионати. Не всички от тези съединения са резултат от ензимни процеси и не са междинни продукти при окисляването на първоначалния субстрат от бактерии. Много от тях могат да се образуват по химичен път или в резултат на странични биологични реакции на окисляване на серни съединения от микроорганизми, които не са напълно разбрани.

Механизмът на окислителните процеси, причинени от SR окислителни бактерии, може да бъде представен чрез следните реакции

H2S + 1/2O2 >S + H2O2

H2S + 2O2 > H2SO4

• 2S + 3O2 + 2H2O > H2SO4
• 5Na2S2O3 + 2O2 + H2O > Na2SO4 + H2SO4 + 4S
• 2 Na2S2O3 + 1/2O2 + H2O2 > Na2S4O6 + 2 NaOH

Възможно е един и същ организъм да функционира по различни начини на окисляване на сярното съединение, като значението на един или друг зависи от условията на околната среда и други фактори.

Енергията, освободена по време на окисляването на сулфидите и междинните редуцирани серни съединения до сулфат, се натрупва в микроергичната връзка на АТФ. Тази реакция се изразходва за редукцията на пиридиновия нуклеотид, който е необходим за фиксирането на въглероден диоксид, както и за други жизненоважни функции на безцветни бактерии. Ацидофилните неутрални сиви бактерии окисляват серните съединения по различни начини. При някои ацидофилни видове междинният продукт на окислението на сярата е тетратионат, докато при някои неутрофили той може да бъде тиосулфат, който допълнително се хидролизира до сяра и сулфитни молекули. По този начин превръщането на тиосулфата може да бъде свързано с разделяне до елементарна сяра, както и с окисление до тетратионат и превръщане в тритионат и сулфит.

Фигура Условна схема на окисление на серни съединения в нетрофилни бактерии Th. тиопар 1 - сулфид оксидоредуктаза; 2 - тиосулфат дехидрогеназа; 3 - серадиоксигиназа; 4 - сулфит оксидоредуктаза; 5-аденозин фосфосулфат редуктаза; 6 - ADP-сулфурилаза

Окисляването на тиосулфат (S-SO3)2- и полисулфани (S)n2- се извършва от S-оксигеназа и се превръща в сулфит чрез образуването на междинен продукт, еквивалентен на елементарна сяра. Тиосулфатът е стабилно предимство при неутрални и алкални стойности на pH.

От политионатите тритионатът (S3O62-) и тетритионатът (S4O62-) са от най-голям биологичен интерес, стабилни при киселинни условия. Когато тритионатът се окислява от тритионат дехидрогеназа, наред с други продукти се образува тиосулфат.

2S3O62-+ H2O>S2O32- + [S] + SO42- + 2 H+

След това се окислява до тетратионат от тиосулфат дехидрогеназа. Ключовият междинен метаболит, тетратионат, се разцепва от тетратионат хидролаза, регенерирайки тиосулфат и генерирайки елементарна сяра

S4O62-+ H2O>S2O32- + [S] + SO42- + 2 H+

По този начин механизмът на окисляване на редуцирани серни съединения до сулфати е доста сложен и все още не е напълно разбран. Химическите и бактериалните пътища са многоетапни и дешифрирането на естеството на междинните продукти на окисляването на редуцирани серни съединения изглежда доста трудно поради двойния характер на окислителните процеси и невъзможността да се елиминират много странични реакции, като се има предвид, че сярното съединение не е стабилен при ниска стойност на паше и може също да се окислява от атмосферния кислород.

Трябва да се отбележи, че популацията от бактерии, които окисляват редуктивното сярно съединение, поради особеностите на техния конструктивен метаболизъм и ниската скорост на разлагане, се регенерира бавно и следователно е най-уязвимата връзка в общността на микроорганизмите на съоръженията за биологично третиране.

Окисление на процесора чрез имобилизиране на микроорганизми

Анализът на екологията на тионните бактерии в съоръженията за обезвреждане на отпадъчни води и характеристиките на интензификацията на биологичното пречистване на отпадъчни води в биосорбционни инсталации предполага, че едно от условията за стабилност и активност на процесите на биоокисление може да бъде обездвижването на микроорганизми. Имобилизацията значително повишава устойчивостта на сероокислителните бактерии към стрес поради по-високата гъстота на популацията, а също така засилва биоокислението на токсичните примеси в отпадъчните води, което подобрява качеството на пречистване.

В практиката най-разпространената пречиствателна станция с имобилизирана биомаса е биологичен филтър. Процесите на окисляване, протичащи в биофилтрите, са подобни на тези, протичащи в други съоръжения за биологично третиране, и главно в полетата за напояване и полетата за филтриране. В биофилтрите обаче тези процеси протичат много по-интензивно.

Имобилизираните клетки придобиват свойства, които не са характерни за тях в свободно състояние. и остават стабилни, активни и жизнеспособни за дълго време, не се подлагат на химическа модификация. Използването на естествена биомаса от микроорганизми се характеризира с доста кратък срок на годност. При продължително съхранение в суспензия неизбежно се наблюдава намаляване на броя на микроорганизмите, докато се отбелязва намаляване на титъра на клетките на окислителната активност на микроорганизмите.

Развитието на методите за пречистване на отпадъчни води изисква решаването на два проблема: освобождаването на водата от замърсители, както и от суспендирани микроорганизми. И двата проблема се решават ефективно с помощта на имобилизирана микрофлора и фауна.

Какво е биологичен филтър? Има резервоар със специална форма, в който отпадъчните води се пречистват с биологични материали - обвивка от различни микроорганизми.

По време на почистване се получава постоянна циркулация на въздуха поради температурната разлика между атмосферата и водата, която се обработва. Вентилацията е предпоставка за поддържане на живота – осигуряване на микроорганизмите с кислород.

Класификация на биофилтъра

Биологичните филтри осигуряват различни материали за зареждане. Разпределете:

• Биофилтри с обемно зареждане. Те съдържат планински развалини, експандирана глина, камъчета и др.
• Филтри с плосък товар. Използват се устойчиви пластмаси, работещи в температурен диапазон от 6 до 30 градуса.

Според използваната технологична схема биват:

• Филтри с две степени на пречистване, които произвеждат високо пречистена вода. Използват се при ограничаване на височината на устройството или при неблагоприятен климат.
• Биофилтри с едностепенно пречистване.

Според степента на пречистване биофилтрите биват:

• с цялостно почистване
• с непълно почистване.

В зависимост от начина на подаване на въздух биофилтрите се разделят на:

• с естествена циркулация на въздуха;
• с изкуствено подаване на въздух.

Има два режима на работа на биологичните филтри:

• рециркулация - силно концентрирана вода се подава на малки порции за по-ефективно почистване;
• без рециркулация - с ниско замърсяване на водата.

В зависимост от пропускателната способност те се класифицират на:

• капково - с ниска производителност;
• силно натоварен.

Биофилтри с обемно зареждане

Те обикновено се разделят на:

1. Капкови, които се характеризират с ниска производителност. Размерът на зърното на товарното тяло ще бъде 20-30 милиметра с двуметрова височина на слоя.
2. Силно натоварен с размер на товарния материал 40-60 милиметра и четириметров слой.
3. Биофилтрите Tower имат голяма височина - 16 метра, и размер на зърното 40-60 милиметра.

Биофилтри с плоско зареждане

1. Силното натоварване се осигурява от пръстени, тръбни части и подобни елементи. В резервоара се изсипва трохи от метал, керамика или пластмаса. Тяхната плътност достига до 600 kg/m 3 , порьозността на материалите е от 70%. Почистващият слой достига шест метра.
2. Твърдо натоварване с блоково или решетъчно натоварване. Блоковете са изработени от азбестови листове (плътност до 250 kg / m 3, порьозност от 80%, шест метра натоварване) или някои видове пластмаси (плътност от 40 до 100 kg / m 3, порьозност от 90%, филтърен слой нагоре до 16 метра).
3. Ролков или мек товар се създава от метална мрежа, синтетични тъкани, пластмасов филм. Зареждането е разположено на рула или фиксирано върху рамка. Плътност до 60 kg/m3, порьозност от 95% при височина на натоварване до 8 метра.
4. Биофилтри за потапяне - резервоари с вдлъбнато дъно. Над нивото на пречистената вода се монтират дискове от пластмаса, метал или азбест. Дисковете са разположени на 10-20 милиметра един от друг, диаметърът им е 06-3 метра. Валът се върти с честота до 40 min -1 .

Използва се насипно и меко натоварване при максимален дебит от 10 000 m 3 / ден, блоково натоварване - 50 000 m 3 / ден. Потопяемите биофилтри са ефективни при ниски натоварвания.

Схема на работа на филтъра

Подаването на водна маса се извършва чрез капков или струен метод. Въздухът преминава през дренажа на филтъра или се взема от повърхността. Предварително пречистените отпадъчни води с ниска концентрация на замърсители се вливат в разпределителя, който ги доставя на порции към повърхността на товарната маса. По-нататък водата отива в дренажната система, а оттам в тавите за вода извън границите на биологичния филтър. Биофилмът се отстранява във втория утаител.

Капковите биофилтри се характеризират с ниско органично натоварване. За да се почисти тялото на филтъра от мъртъв биофилм навреме, се използва хидравличен товар.

Трябва да се осигури равномерно напояване на целия биофилтър. Това е необходимо, за да се избегне появата на повишено или намалено хидравлично натоварване.

Капковите филтри са почти невъзможни за приспособяване към променящите се външни условия. По време на работа следете индикаторите за замърсяване и състоянието на биофилтрите. Почистването на багажника има висока цена - използвайте пълна подмяна. Биофилтърът трябва да се захранва с отпадъчни води със съдържание на суспендирани вещества под 100 mg/l.

По време на работа аерацията на филтъра е важна. Концентрацията на кислород не трябва да намалява над 2 mg/l. Необходимо е да се осигури периодично почистване на кухината под дренажа и над дъното.

Капковите биологични филтри не понасят добре вятъра през зимата. За ефективна работа е осигурена защита от вятър. Нехомогенното натоварване води до преовлажняване на филтъра, което се елиминира чрез подмяна на товара. Работата се нарушава и от чужди тела в товарната маса и дозиращите резервоари.

Силно натоварени биофилтри

Този тип филтър има повишен въздухообмен и съответно окислителен капацитет. Осигурява се повишен обмен на въздух с голяма част от товара и повишен воден товар.

Пречистените води се движат с висока скорост и изнасят трудно окисляеми вещества и отпадъчен биофилм. Кислородът се изразходва за останалото замърсяване.

Силно натоварените биофилтри имат високонатоварващ слой, повишена дренажна гранулатност и специално оформено дъно за осигуряване на изкуствена циркулация на въздуха.

Промиването на филтъра ще се извършва само при условия на постоянно, непрекъснато и високо водоснабдяване.

Височината на масата на товара е право пропорционална на ефективността на биофилтъра.

Биологичните филтри могат да включват:

• филтърно тяло - филтриращ товар, който се намира в резервоар, достъпен за проникване на вода. Пълнителите (пластмаса, шлака, трошен камък, експандирана глина и др.) трябва да имат ниска плътност и увеличена повърхност;
• устройство за разпределение на водата, което ви позволява равномерно напояване на филтърното легло с мръсна вода;
• дренаж;
• устройство за разпределение на въздуха - доставя кислород за окислителни реакции.

Окислителните процеси в биофилтрите са подобни на напояването на полета или като в съоръженията за биологично третиране, но са по-интензивни.

Схемата на биофилтъра

Зареждащата маса пречиства водата от неразтворени примеси, които остават след преминаване на утаителните резервоари. Биофилмът абсорбира разтворената органична материя. Микроорганизмите в биофилмите живеят чрез окисляване на органична материя. Също така част от органичната материя отива за увеличаване на биомасата. Има две ефективни действия: унищожаване на ненужната органична материя от водата и увеличаване на биологичния филм. Потокът от отпадъчни води отнася със себе си мъртвата част от филма. Кислородът се доставя естествено и изкуствено чрез вентилация.

Изчисляване на биофилтър

Изчислението се прави, за да се намери ефективната дебелина на товарната маса и характеристиките на водоразпределителното устройство, дренажната фракция и диаметъра на тавите, които отвеждат водата.

Ефективният размер на зареждащата маса се изчислява от окислителната способност - OM. OM е масата на кислорода, необходима на ден. Влияе се от температурата на водата и околната среда, материала на товарната маса, вида на замърсяването, начина на обмен на въздух и др. Ако за една година средната температура е по-ниска от 3 градуса, тогава биофилтърът се пренася в по-топло помещение с възможност за отопление и свежест пет пъти.

Често се използва следният алгоритъм:

1. Коефициентът К се определя като произведение на БПК20 на входящата и изходящата вода.
2. От таблиците определете височината на филтъра и допустимото хидравлично натоварване в зависимост от средната зимна околна температура и K.
3. Общата площ се определя чрез разделяне на входящия воден поток на хидравличното натоварване.

Силно натоварени биофилтри

За тях има точен метод за изчисление:

1. Определя се допустимата концентрация на замърсяване на постъпващата вода: табличният коефициент К се умножава по БПК на изпуснатата вода.
2. Коефициентът на рециркулация се изчислява по специална формула. Тя е равна на частното от две разлики: БПК на постъпващата отпадъчна вода минус нейната допустима концентрация и допустимата концентрация минус БПК на пречистената вода.
3. За да се определи площта на филтъра, се взема произведението от обема на средното дневно водоснабдяване, увеличено с 1, съотношението на рециркулационния поток към потока на отпадъчните води и коефициента от точка 2. Внимателно разделете всичко на допустимото натоварване и температура .

Има допълнителни методи за изчисляване на биологични филтри, които използват сложни формули и дават по-точни резултати.

Биофилтърна вентилационна схема

Както бе споменато по-горе, биофилтрите имат два начина за доставяне на кислород: изкуствен и естествен. Видът на вентилацията зависи от климатичните условия и вида на филтъра.

За силно натоварени биофилтри се използват вентилатори с ниско налягане - EVR, TsCh. Въздушните филтри се нуждаят от изкуствена вентилация. При инсталиране на биофилтър в затворено пространство се предвижда и принудително подаване на въздух към него.

Осигурете постоянна циркулация на въздуха, тъй като прекъсванията могат да повишат температурата до 60 градуса и да причинят лоши миризми от разлагането на отработения биофилм.

Биофилтърът работи ефективно при температури над 6 градуса. Ако водата е с по-ниска температура, трябва да се предвиди подгряване на подадената вода.

За да не се преохлажда филтърът през зимата, защитата от вятър е монтирана под формата на куполна конструкция и намалява коефициента на неравномерност на подаването на отпадъчни води. Те въвеждат и ограничение за подаването на студен въздух: на квадратен метър на час трябва да се подават само 20 кубически метра. Във вентилационните решетки се вкарват щори, паравани от тъкани материали.

Дебелината на биофилма влияе на баланса във филтъра. По-голямата дебелина може да доведе до спиране на консумацията на кислород и гниенето ще започне. Най-често срещан в капковите филтри.

Преди това се смяташе, че естественото снабдяване с кислород се дължи само на температурната разлика. Днес е доказано, че естествената вентилация се влияе от дифузни процеси по време на редокс реакции.

Какво е биофилтър? Това устройство има контейнер с определена форма, който, използвайки биоматериали, пречиства отпадъчните води.

Какво е биофилтър? Това устройство има контейнер с определена форма, който, използвайки биоматериали, пречиства отпадъчните води. Тези биоматериали са съставени от различни микроорганизми. С помощта на промените в температурата на атмосферата и течността, която се почиства, се осъществява непрекъсната циркулация на въздуха по време на почистването. Това е необходимо, за да могат микроорганизмите в контейнера да получат необходимия им кислород за живот.

Видове биологични филтри.

В биофилтрите има различни материали, които се зареждат в тях. Можете да подчертаете като:

1. Филтри с обемно натоварване. Те могат да съдържат камъчета, чакъл и др.
2. Технология за плоско натоварване. Изработени са от здрави видове пластмаси, работещи в температурен диапазон от 6 до 30 градуса.

Според технологичните схеми те се разделят на:

• Биофилтри с две степени на пречистване, произвеждащи вода с висока чистота. Обикновено се използват при тежки климатични условия или когато височината на инструмента е ограничена.
• Биологични филтри с една степен.

Според качеството на почистване се разделят на следните видове:

• Цялостно почистване.
• Не пълно почистване.

По вид на въздушното предаване филтрите се разделят на:

• С естествено раждане.
• С изкуствена циркулация на въздуха.

Също така е възможно да се разграничат 2 режима на функциониране на биофилтрите:

• С рециркулация - силно замърсената течност се подава в малки количества за по-добро почистване.
• Без рециркулация - използва се, ако водата не е много замърсена.

В зависимост от количеството пречистена вода за определен период от време се разграничават:

• Капково - с малка водопропускливост.
• Силно натоварени - с възможност за почистване на големи обеми.

Биологичните филтри, прилагащи обемно натоварване, се разделят на:

• Капково.Те имат малка производителност. Ако размерът на слоя е 2 метра, тогава тяхното натоварване ще бъде 2-3 сантиметра.
• Силно натоварен.При 4-метров слой тяхното натоварване ще бъде 4-6 сантиметра.
• Кулови филтрисе произвеждат с височина 16 метра и едрина на зърното 4-6 сантиметра.

Всички горепосочени видове биофилтри могат да бъдат внедрени, инсталирани и пуснати в нашия фирмен сайт.

Филтри с плоско зареждане.

Подсиленото натоварване се извършва от тръбни елементи, пръстени и подобни компоненти. В резервоара се поставят метални или пластмасови чипове. Почистващият слой може да бъде до 6 метра.

Омекотеният товар се произвежда от метална мрежа, синтетичен или пластмасов филм. Товарът се полага по метода на ролката или се закрепва към тялото. Височината на товара ще бъде 8 метра, а порьозността - най-малко 95 процента.

Биологични филтри за потапяне - контейнери с вдлъбнато дъно. Метални, пластмасови или азбестови дискове се закрепват над нивото на течността, която се почиства. Тези дискове са прикрепени на разстояние 1-2 сантиметра един от друг.

Схема на функциониране на биофилтъра.

Водоснабдяването може да бъде от два вида: струя и капково. Въздушните маси се събират от повърхността. Предварително пречистените отпадъчни води с ниско замърсяване се вливат сами в разпределителното отделение, което ги изхвърля на части над масата на товара. След това водната маса се влива в дренажната система, а след това в тарелките извън границите на биофилтъра. Биофилмът се отстранява от другия резервоар.

Биологичните филтри от капков тип предполагат работа с малък, органичен товар. За да може филтърът да се почисти своевременно от мъртъв филм, се извършва хидравлично натоварване.

Капковите биофилтри не могат да се настройват спрямо променливостта на външните фактори. Когато използвате, гледайте степента на замърсяване и състоянието на филтрите. Много по-изгодно е да се направи пълна смяна на товара, тъй като почистването му е много скъпо. Във филтъра трябва да се излива отпадъчна вода с концентрация на суспендирани частици не повече от 100 милиграма на литър.

Много важен фактор при използване е аерирането на биофилтъра. Количеството кислород не трябва да бъде по-малко от 2 милиграма на литър. От време на време е важно да почиствате вдлъбнатината под канализацията и над дъното.

Капковият биофилтър реагира много трудно на студените зимни ветрове. За висококачествена работа на филтъра е инсталирана защита от вятър. Различното натоварване води до заливане на биофилтъра, което може да се отстрани чрез промяна на натоварването. Работата на филтъра може също да бъде повлияна от чужди тела в захранващия и дозиращия контейнер.

Силно натоварени биологични филтри

Този тип биофилтри се характеризират с повишен въздухообмен и съответно окислителна способност. Повишеният обмен на въздух се извършва с голяма част от товара и повишено натоварване на водата.

Пречистените водни маси се движат с висока скорост и отнасят трудно окисляеми вещества и биофилм. Кислородът се губи за останалата част от замърсяването.

Филтрите с голямо натоварване се характеризират с висок натоварващ слой, повишена гранулатност на дренажа и специален тип дъно за изкуствена циркулация на въздушните маси.

Промиването на този тип биофилтър може да се извърши само при непрекъснато и постоянно подаване на вода.

Колкото по-висока е височината на товарене, толкова по-ефективен е биологичният филтър и обратно.

Проектиране и експлоатация на филтри

Биофилтрите могат да включват:

• Тялото на биофилтъра представлява товар за филтриране, който се намира в контейнер, който е отворен за навлизане на водни маси в него. Пълнителите трябва да са с ниска плътност и увеличена повърхност.
• Устройство, което разпределя вода. Осигурява систематично напояване на товара с необработена вода.
• Отводняване.
• Устройство, което разпределя въздушни маси. Произвежда окислителни реакции с помощта на кислород. Тези реакции в биологичните филтри са подобни на напояването на земята, но с по-висока скорост.

Принципът на действие на биологичния филтър

Зареждането пречиства водата от неразтворени вещества, преминали през утаителните резервоари. Микроорганизмите съществуват в него чрез окисляване на органични вещества. Останалите органични вещества служат за увеличаване на биологичната маса. Провеждат се 2 ефективни процеса: ненужните органични вещества се убиват във водата и биофилмът се увеличава. Маси от отпадъчни води ще отнесат със себе си мъртвата част от биофилма. Вентилацията доставя кислород по два начина: изкуствен и естествен.

Филтърно изчисление

Биофилтри от капков тип

Изчислението е необходимо, за да се намери ефективният размер на товара и параметрите на водоразпределителното устройство, както и размерът на тавата за източване на течността. Размерът на товара се изчислява от окислителната способност - OM. Окислителната мощност е количеството задължителен кислород на ден. Влияе се от температурата на течността и въздуха, товарните материали, методите за подаване на въздух и т.н. Когато средната годишна температура е под три градуса, биологичният филтър трябва да се премести в по-затоплена среда с 5 пъти повече подаване на въздух.

За биологични филтри с високо натоварване има точен метод за изчисление:

Изчислява се пределната концентрация на замърсяване на постъпващата водна маса. Освен това, използвайки формулите, се определя коефициентът на рециркулация. Има методи за преброяване на биофилтри, които използват сложни формули, но които ще дадат резултати с висока точност.

Вентилация на биофилтри

Както бе споменато по-горе, биологичните филтри имат 2 вида пренос на кислород, естествен и изкуствен. Видът на вентилацията се избира в зависимост от вида на биофилтъра и метеорологичните условия.

За филтри с голямо натоварване се използва вентилация с ниско налягане. Що се отнася до въздушните филтри, за тях се използва изкуствена вентилация. Инсталирането на филтър в затворено пространство предполага задължително подаване на въздушни маси в него.

Трябва да има постоянна циркулация на въздуха, защото прекъсванията могат да повишат температурата до 60 градуса и да причинят неприятни миризми от разпадането на биологичния филм.

Филтърът работи ефективно при температури над шест градуса. В случаите, когато температурата на течността е под шест градуса, е необходимо да се загрее преди сервиране.

За да се предотврати замръзване на биофилтъра през студените сезони, се използва защита от вятър и се намалява коефициентът на неравномерно водоподаване. След това направете ограничения на потока хладен въздух: 60 минути на 1 кв. метър се доставя не повече от 20 кубични метра. метра. Вентилационните решетки са оборудвани с щори, защита от плат.

Ширината на биологичния филм пряко влияе върху баланса в биофилтъра. Колкото по-голяма е ширината, толкова по-вероятно е въздушните маси да спрат да текат и да започне процесът на гниене. Този проблем се среща по-често при използване на филтри от капков тип.

Преди се смяташе, че естественото снабдяване с кислород е възможно само поради различните температури. Но в крайна сметка стана известно, че се влияе от дифузионни процеси.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru/

ATпровеждане

Жлава1. Ббиологични филтри: обща характеристика и класификация

Биологичен филтър - структура, в която отпадъчните води се филтрират през захранващ материал, покрит с биологичен филм, образуван от колонии от микроорганизми. Биофилтърът се състои от следните основни части:

а) филтърен товар (филтърно тяло), изработен от шлака, чакъл, експандирана глина, натрошен камък, пластмаса, азбестоцимент, обикновено поставен в резервоар с пропускливи или водоустойчиви стени;

б) водоразпределително устройство, което осигурява равномерно напояване на зареждащата повърхност на биофилтъра с отпадъчна вода на кратки интервали;

в) дренажно устройство за отстраняване на филтрирана вода;

г) въздухоразпределително устройство, с помощта на което се подава въздухът, необходим за процеса на окисление.

Окислителните процеси, протичащи в биофилтъра, са подобни на тези, протичащи в други съоръжения за биологично третиране и предимно в полета за напояване и полета за филтриране. В биофилтъра обаче тези процеси протичат много по-интензивно.

Преминавайки през зареждането на биофилтъра, замърсената вода оставя в него неразтворени примеси, които не са се утаили в първичните резервоари за утаяване, както и колоидни и разтворени органични вещества, сорбирани от биологичния филм. Микроорганизмите, плътно населяващи биофилма, окисляват органичните вещества и оттам черпят енергията, необходима за тяхната жизнена дейност. Микроорганизмите използват част от органичните вещества като пластичен материал, за да увеличат масата си. По този начин се отстраняват органичните вещества от отпадъчните води и същевременно се увеличава масата на активния биологичен филм в тялото на биофилтъра. Отработеният и мъртъв филм се отмива от течаща отпадъчна вода и се отстранява от тялото на биофилтъра. Кислородът от въздуха, необходим за биохимичния процес, навлиза в дебелината на товара чрез естествена и изкуствена вентилация на филтъра.

Класификация на биофилтъра

Биофилтрите се класифицират по различни критерии.

1. Според степента на пречистване - за биофилтри, работещи за пълно и непълно биологично пречистване. Високоефективните биофилтри могат да работят за пълно или частично почистване, в зависимост от необходимата степен на пречистване. Биофилтрите с ниска производителност работят само за пълно почистване.

2. Според начина на подаване на въздух - на биофилтри с естествено и изкуствено подаване на въздух. Във втория случай те често се наричат ​​въздушни филтри. В момента най-голямо приложение имат биофилтрите с изкуствено подаване на въздух.

3. Според режима на работа - за биофилтри работещи с и без рециркулация. Ако концентрацията на замърсители в отпадъчните води, влизащи в биофилтъра, е ниска и те могат да бъдат доставени в биофилтъра в такъв обем, който е достатъчен за спонтанно измиване, тогава рециркулацията на отпадъчните води не е необходима. При пречистване на концентрирани отпадъчни води рециркулацията е желателна, а в някои случаи и задължителна. Рециркулацията ви позволява да намалите концентрацията на отпадъчни води до необходимата стойност, както и тяхното предварително третиране в аеротенкове - за непълно третиране.

4. По технологична схема - за едностъпални и двустъпални биофилтри. Схеми на работа на едностъпални биофилтри с и без рециркулация са дадени в 4.91, а двустепенни с рециркулация - в 4.91.6. Двустепенните биофилтри се използват при неблагоприятни климатични условия, когато не е възможно да се увеличи височината на биофилтрите и когато е необходима по-висока степен на пречистване.

Понякога се предвижда превключване на филтри, т.е. периодична работа на всеки от тях като филтър на първи и втори етап.

5. По производителност - за биофилтри с ниска производителност (капково) и висока производителност (силно натоварени).

6. Според конструктивните особености на захранващия материал - за биофилтри с обемно натоварване и с плоско натоварване.

Биофилтрите с обемно зареждане могат да се подразделят на: капкови биофилтри (нископроизводителни), с размер на зърната на зареждащия материал 20-30 mm и височина на зареждащия слой 1-2 m;

високо натоварени биофилтри с размер на захранващия материал 40–60 mm и височина на слоя на натоварване 2–4 m;

биофилтри с голяма височина (кула), с размер на захранващия материал 60-80 мм и височина на зареждащия слой 8-16 м. Биофилтрите с плосък товар се разделят на: биофилтри с твърд товар под формата на пръстени , разфасовки на тръби и други елементи. Като товар могат да се използват керамични, пластмасови и метални пълнежни елементи. В зависимост от материала за натоварване плътността му е 100–600 kg/m8, порьозността е 70–90%, височината на слоя за натоварване е 1–6 m;

биофилтри с твърдо натоварване под формата на решетки или блокове, сглобени от редуващи се плоски и гофрирани листове. Блоковите товари могат да бъдат направени от различни видове пластмаса (поливинилхлорид, полиетилен, полипропилен, полистирол и др.), Както и от азбестоциментови листове. Плътност на натоварване от пластмаса 40--100 кг/м3, порьозност 90--97%, височина на натоварващ слой 2-16 м. -6 м;

биофилтри с меко или ролково зареждане, изработени от метални мрежи, пластмасови филми, синтетични тъкани (найлон, капрон), които са монтирани върху рамки или подредени на рула. Плътността на такъв товар е 5–60 kg/m3, порьозността е 94–99%, а височината на слоя на натоварване е 3–8 m.

Потопяемите биофилтри, които представляват резервоари, пълни с отпадна вода и имат вдлъбнато дъно, също трябва да бъдат отнесени към биофилтри с плоско натоварване. По протежение на резервоара малко над нивото на отпадъчните води се монтира шахта с монтирани пластмасови, азбестоциментови или метални дискове с диаметър 0,6--3 м. Разстоянието между дисковете е 10--20 mm, скоростта на вала с дискове е 1--40 min-1.

Планарните биофилтри с обемно и меко натоварване се препоръчват за използване при дебит до 10 хиляди m3 / ден, с блоково натоварване - до 50 хиляди m3 / ден, потопяеми биофилтри - за ниски дебити до 500 m3 / ден.

"Союзводоканалнипроект" състави експериментален проект на биофилтри с капацитет 200-1400 m3 / ден с натоварване от пеностъклени блокове 375X375 mm, от гофрирани листове от полиетилен 500X500 mm с размери от типа "сложна вълна" (4. 92) и азбестоциментови листове с размери 974X2000 mm.

Основни видове биофилтри

Капкови биофилтри. В капковия биофилтър (4.93) отпадъчната вода се подава под формата на капки или струи. Естествената въздушна вентилация се осъществява през откритата повърхност на биофилтъра и дренажа. Такива биофилтри имат ниско водно натоварване; обикновено варира от 0,5 до 1 m3 вода на 1 m3 филтър.

Схемата на работа на капковите биофилтри е следната. Отпадъчните води, избистрени в първичните утаители, гравитачно (или под налягане) постъпват в разпределителните устройства, от които периодично се изхвърлят върху повърхността на биофилтъра. Водата, филтрирана през дебелината на биофилтъра, навлиза в дренажната система и след това се стича по непрекъснатото непропускливо дъно към изходящите корита, разположени извън биофилтъра. След това водата постъпва във вторичните утаители, в които отстраненият филм се отделя от пречистената вода.

Когато натоварването на замърсяване надвишава допустимото, повърхността на капковите биофилтри бързо се замърсява и работата им рязко се влошава.

Те са проектирани кръгли или правоъгълни в план с плътни стени и двойно дъно: горното е във формата на решетка, а долното е масивно.

Височината на пространството с двойно дъно трябва да бъде най-малко 0,6 m за възможност за периодичната му проверка. Отводняването на биофилтрите е направено от стоманобетонни плочи, положени върху бетонни опори. Общата площ на отворите за преминаване на вода в дренажната система трябва да бъде най-малко 5--8% от повърхността на биофилтрите. За да се избегне затлачването на коритата на дренажната система, скоростта на движение на водата в тях трябва да бъде най-малко 0,6 m / s.

Наклонът на долното дъно към събирателните тави се приема най-малко 0,01, надлъжният наклон на събирателните тави (максимално възможен по структурни причини) е не по-малък от 0,005.

Стените на биофилтъра са изработени от сглобяем стоманобетон и се издигат над товарната повърхност с 0,5 m, за да се намали влиянието на вятъра върху разпределението на водата върху филтърната повърхност. При наличие на евтин фуражен материал и свободна територия, малки биофилтри могат да бъдат подредени без стени; филтърният материал в този случай се запълва под ъгъл на откос. Най-добрите материали за запълване на биофилтри са трошен камък и камъчета.

Всички естествени и изкуствени материали, използвани за товарене, трябва да отговарят на следните изисквания: при плътност до 1000 kg / m3, натовареният материал в естествено състояние трябва да издържа на напречно сечение от най-малко 0,1 MPa, най-малко 10 устойчивост на замръзване тестови цикли; кипене в продължение на 1 час в 5% разтвор на солна киселина; материалът не трябва да бъде видимо повреден или намален в теглото си с повече от 10% от първоначалното натоварване на биофилтъра; Зареждането на биофилтъра трябва да бъде с еднакъв размер по височина и само за долния опорен слой с височина 0,2 m трябва да се използва по-голям товар (диаметър 60-100 mm).

Силно натоварени биофилтри. В началото на този век се появяват биофилтри, които у нас се наричат ​​въздушни, а в чужбина – високонатоварващи биофилтри. Отличителна черта на тези структури е по-високата окислителна способност в сравнение с конвенционалните капкови биофилтри, което се дължи на неутайката на такива филтри и по-добрия обмен на въздух в тях. Това се постига благодарение на по-големия товароносим материал и неколкократно увеличения воден товар.

Повишената скорост на отпадъчните води осигурява постоянно отстраняване на задържаните трудно окисляеми неразтворени примеси и умиращия биофилм. Кислородът от въздуха, влизащ в тялото на биофилтъра, се изразходва главно за биологично окисление на част от замърсителите, които не са отстранени от тялото на филтъра.

Конструктивните разлики на силно натоварените биофилтри са голямата височина на зареждащия слой, големият размер на неговите зърна и специалният дизайн на дъното и дренажа, който осигурява възможност за изкуствено продухване на зареждащия материал с въздух.

Пространството на двойното дъно трябва да бъде затворено, а въздухът там се подава от вентилатори. Изходящите тръбопроводи трябва да бъдат снабдени с хидравлични затвори с дълбочина 200 mm.

Експлоатационните характеристики са необходимостта от напояване на цялата повърхност на биофилтъра с възможни малки прекъсвания във водоснабдяването и поддържане на повишен воден товар на 1 m2 от площта на филтърната повърхност (в план). Само при тези условия е възможно измиване на филтрите.

Силно натоварените биофилтри могат да осигурят всяка дадена степен на пречистване на отпадъчни води, поради което се използват както за частично, така и за пълно пречистване.

Както показват проучванията, при същите условия (еднаква височина и размер на товара, естеството на замърсяването, степента на пречистване на отпадъчните води и т.н.), силно натоварените биофилтри в сравнение с капковите биофилтри имат по-голяма производителност по отношение на обема вода, преминала през тях, а не по отношение на количеството преработени (окислени) замърсители. Повишената ефективност на тези биофилтри при отстраняване на замърсителите от отпадъчните води се постига с увеличаване на височината на зареждащия слой, увеличаване на зърнометрията на зареждането и по-добър въздухообмен.

Кула биофилтри. Тези биофилтри са с височина 8–16 m и се използват за пречиствателни станции с капацитет до 50 000 m3/ден с благоприятен терен и БПК на пречистена вода 20–25 mg/l. Във вътрешната практика те не са получили разпространение.

Изчисляване на биофилтър

Капкови биофилтри. Изчисляването на биофилтрите се състои в определяне на необходимия обем захранващ материал за пречистване на отпадъчни води и размерите на елементите на водоразпределителните устройства, дренаж, тави за събиране и изпускане на вода.

Обемът на филтриращия товар се определя от окислителната способност на OM. Окислителната способност се разбира като масата на кислорода, изразена в грамове БПК, която може да се получи на ден от 1 m3 захранващ материал за биофилтър.

Окислителната способност на биофилтъра зависи от температурата на отпадъчните води и външния въздух, от естеството на постъпващите замърсители, материала на товара, начина на подаване на въздух и др.

При различна средногодишна температура окислителната сила се увеличава или намалява пропорционално на съотношението на действителната температура към 10 ° C.

При средна годишна температура на въздуха до 3 ° C, биофилтри с всякаква производителност се поставят в отопляеми помещения с пет обмена на въздух за 1 час; температурата в тях трябва да бъде с 2 ° по-висока от температурата на отпадната вода. Биофилтри с производителност до 500 m3 / ден се намират в същите помещения, ако средната годишна температура на въздуха е 3-6 ° C. В този случай биофилтри с голяма производителност се поставят в палатки.

Биофилтрите са разположени под формата на отделни секции. Броят и размерът на секциите зависи от методите на разпределение на отпадъчните води по повърхността, условията на тяхната работа и др.; броят на секциите трябва да бъде най-малко 2 и не повече от 6-8; всички секции трябва да работят.

Силно натоварени биофилтри. В резултат на проучвания, проведени от ACS и MISI (И. С. Постников, В. В. Безенов и С. В. Яковлев), са разработени доста точни методи за изчисляване на силно натоварени биофилтри.

Височината на биофилтъра се определя в зависимост от местните условия и необходимата степен на пречистване на отпадъчните води. Ако пречистените отпадъчни води трябва да имат BPK2o=25...30 mg/l, височината на биофилтъра трябва да бъде най-малко 2 m, ако BOD2o=20 mg/l - най-малко 3 m и при BPK2o= 15 mg/l - не по-малко от 4м.

Този метод има сериозни недостатъци: височината на биофилтъра може да бъде зададена в диапазона от 2 до 4 m; няма възможност за анализиране на работата на съществуващите биофилтри и изчисляване на биофилтъра за дадена степен на пречистване и др.

По-точен е методът, предложен от проф. С. В. Яковлев. Позволява изчисляването на биофилтъра за всяка производителност и степен на пречистване.

Както знаете, едновременно с процеса на отстраняване на замърсителите от отпадъчните води в тялото на биофилтрите протича процесът на окисление на тези вещества. В този случай, естествено, окисляването е много по-бавно от отстраняването на замърсителите.

Въз основа на анализа на всеки процес, проф. С. В. Яковлев предложи уравнения, които характеризират връзката между основните фактори, определящи работата на биофилтрите, и препоръча графично-аналитичен метод за изчисляване на биофилтри.

Биофилтърна вентилация

Естествената вентилация в биофилтрите се получава поради температурната разлика между външния въздух и тялото на биофилтъра.

По-голямата част от въздуха навлиза в тялото на биофилтъра през пространството на двойното дъно и отгоре заедно с водата, докато се движи във филтъра. Ако температурата на отпадъчните води е по-висока от температурата на въздуха, тогава се установява възходящ (от дренажа към повърхността) въздушен поток с обратно съотношение - низходящ; при равни температури вентилацията може напълно да спре. Интензивността на вентилация на биофилтрите също зависи от височината на филтърното легло, размера на неговите зърна и височината на пространството с двойно дъно. Колкото по-малък е товарът, толкова по-лоши са условията на вентилация.

Изследванията, проведени от Н. А. Базякина, показват, че обемът на кислорода във въздуха, използван в биофилтрите, както и в други съоръжения за биологично третиране, не надвишава 7--8%.

Температурата вътре в биофилтъра не трябва да е под 6°C, в противен случай окислителният процес практически спира.

В инсталации с голям и среден капацитет необходимата температура се поддържа поради постоянния приток на отпадъчни води, чиято температура е почти винаги над 8 ° C. Следователно такива филтри обикновено не изискват изолация. Малките филтри, както вече беше отбелязано, трябва да се поставят в изолирани помещения, за да се избегне хипотермия, особено през нощта, когато потокът на отпадъчни води е намален.

Разпределение на отпадъчни води чрез биофилтри

Надеждната работа на биофилтъра може да се постигне само при равномерно напояване на повърхността му с вода. Напояването се извършва от разпределителни устройства, които се разделят на две основни групи: стационарни и мобилни.

Фиксираните разпределители включват перфорирани улуци или тръби и спринклери (пръскачки), подвижните разпределители включват люлеещи се улуци, подвижни колела за пълнене и въртящи се разпределители на струи (пръскачки).

В местната и чуждестранната практика най-широко се използват спринклерно напояване и напояване с помощта на мобилни разпръсквачи.

Спринклерно напояване. Спринклерната система се състои от дозиращ резервоар, разпределителна мрежа и спринклери.

Спринклерите (спринклерните глави) са специални дюзи, носени в краищата на щрангове, които се разклоняват от водоразпределителните тръби, положени на повърхността или в тялото на биофилтъра. Отворите на спринклерната глава са малки, обикновено 19, 22 и 25 mm. Разпръсквачите са изработени от бронз или месинг за предотвратяване на корозия.

Предимството на този тип глава е, че опората, към която е закрепен отразяващият обратен конус, е разположена встрани от движещата се струя и не пречи на нейното действие.

Дозиращият резервоар автоматично подава вода към спринклерната мрежа под постоянно налягане. Продължителността на изпразване на резервоара (периода на напояване), която зависи главно от капацитета на резервоара и размерите на изходната тръба, винаги е една и съща; продължителността на пълнене на резервоара зависи само от притока на отпадъчни води, който варира през деня. Поради това напояването на биофилтъра се извършва периодично, на нередовни интервали. За да се избегне силно охлаждане на неотопляеми биофилтри, интервалът между напояването не трябва да надвишава 5-8 минути.

С голяма площ биофилтрите са разделени на секции с независими разпределителни мрежи и отделни дозиращи резервоари.

В домашната практика най-широко използваният дозиращ резервоар със сифон (4. 97). Предимството му пред останалите е, че няма абсолютно никакви движещи се части.

Изходната тръба от дозиращия резервоар е сифон, чиято горна част се издига над дъното на резервоара. Вътре в дозиращия резервоар има преобърнато стъкло, монтирано на стойки и недостигащо до дъното на резервоара. Две тръби са прикрепени към стъклото в горната му част: едната от тях - въздушна тръба - завършва с отворен край в резервоара, другата тръба, която е вентилационна клапа или регулатор на налягането, завършва с отворен край, изведен над максималното ниво на водата в резервоара. Освен това регулаторът на налягането е свързан чрез разклонителна тръба към главната изходяща тръба. В горната част на резервоара има преливна тръба, чийто диаметър се взема в съответствие с притока на вода в резервоара.

Действието на автоматичния сифон е следното. Първоначално водата в резервоара е на най-ниското ниво А, съответстващо на долното коляно на въздушната тръба. В сифона водата в този момент е на ниво B на изхода на спринклерите; Регулаторът на налягането се пълни с вода до ниво В, на което е закрепен към стъклото. С навлизането на вода, нейният хоризонт в резервоара се повишава, а налягането под стъклото и в изходната тръба остава равно на атмосферното, докато нивото му достигне отвора на въздуховода. След това излизането на въздух от стъклото спира и налягането на въздуха в него започва да се увеличава, когато резервоарът се пълни.

Когато водният хоризонт в резервоара достигне най-високото ниво, а водният хоризонт под стъклото достигне горния ръб на изходящата тръба, нивото на водата в регулатора на налягането ще падне до долното му коляно B2, а в главния сифон до ниво В2> също почти до долния лакът. В този случай налягането на въздуха под стъклото, в главната тръба на сифона и в регулатора на налягането ще бъде равно на височината на водния стълб / g Ex. В следващия момент хидравличната ключалка в регулатора на налягането ще се счупи, налягането под стъклото ще падне до атмосферно, в резултат на което водата от резервоара ще се втурне в главната тръба и ще изтече от нея до хоризонта в резервоара пада до ниво А на долното коляно на въздушната тръба. Веднага щом въздухът проникне под стъклото през него, сифонът ще спре, а коляното на регулатора на налягането, което засмуква вода от главната изходяща тръба по време на сифона, ще остане пълно с вода.

За регулиране на най-високото ниво на водата в резервоара, при което сифоните започват да работят, горната част на регулатора на налягането е направена подвижна върху жлезите; чрез повдигане или спускане на преливната тръба на регулатора на налягането можете да настроите началото на сифона точно в момента, когато нивото на водата под стъклото достигне ръба на изходящата тръба. Изходната тръба от резервоара може да бъде монтирана със или без хидравлично уплътнение. Диаметърът на сифона е равен на диаметъра на разпределителната тръба. Вътрешният диаметър на камбаната се приема равен на два диаметъра на сифонната тръба, но може да бъде и по-голям.

Тъй като водата изтича от резервоара, обхватът на спринклера, който зависи от налягането, постепенно намалява и по този начин цялата площ на кръга около спринклера се напоява. За по-равномерно разпределение на водата върху напояваната площ, дозиращият резервоар е оформен така, че площта на неговите хоризонтални участъци на различни нива е пропорционална на водния поток от резервоара в даден момент. Това изискване удовлетворява с достатъчно приближение формата на обърната пресечена пирамида. Площта на долната му част се определя в зависимост от размера на изходната тръба; площта на горната секция (съответстваща на нивото на водата при максимално налягане) се определя от определеното съотношение.

Изчисляването на водоразпределителната система се свежда до определяне на водния поток от всеки спринклер (пръскачка), определяне на необходимия брой от тях, диаметър на разпределителната мрежа, капацитет и време на работа на дозиращия резервоар.

Разпределителната мрежа се полага или върху специални стълбове, или директно върху филтърното легло на дълбочина 0,7-0,8 m от повърхността на биофилтъра. Мрежата се полага под наклон, за да може да се изпразни при необходимост. В края на всяка тръба е препоръчително да има тапа, през която тръбопроводът да се промива с чиста вода. Спринклерните глави обикновено се монтират на 0,15 m над повърхността за зареждане на филтъра.

Реактивни ротационни водоразпределители (пръскачки). Въртящият се спринклер се състои от две или четири перфорирани тръби, разположени конзолно върху общ щранг (4.100).

Водата от разпределителната камера влиза под известно налягане в щранг, монтиран на сачмени лагери; щрангът може свободно да се върти около вертикалната си ос. От щранга водата навлиза в радиално разположените тръби и се излива през отворите в тях върху повърхността на биофилтъра. Под действието на реактивната сила, която възниква, когато водата изтича от отворите, разпределителят се върти.

Такива струйни пръскачки са широко разпространени в чужбина (в Англия, ФРГ и Чехословакия) и са напълно оправдани. Използваме ги в пречиствателни станции в много градове (Харков, Славянск, Шереметиево, Владимир и др.)

За задействане на струен спринклер е необходимо относително малко налягане (0,2--1 m), което е едно от предимствата на това устройство. Освен това при струйните пръскачки няма нужда от разпределително устройство.

Диаметърът на отворите в радиално разположени тръби обикновено варира от 10 до 15 mm; разстоянието между дупките се увеличава от периферията към центъра, което осигурява по-равномерно напояване на биофилтъра.

Глава2. Относнопочистване на биофилтър

Биофилтрите са конструкции, в тялото на които е поставена бучка дюза (товар) и са предвидени разпределителни устройства за отпадъчни води. В биофилтрите отпадъчните води се филтрират през слой, покрит с филм от микроорганизми.

Като товар се използват различни материали с висока порьозност, ниска плътност и висока специфична повърхност: трошен камък, чакъл, шлака, експандирана глина, керамични и пластмасови пръстени, кубчета, топки, цилиндри, шестоъгълни блокове, метални и пластмасови мрежи, усукани на рула.

Биофилтрите се делят на: работещи с пълно и непълно биологично пречистване; с естествено и изкуствено подаване на въздух; с и без рециркулация на отпадни води; едностепенни и двустепенни, капкови и високотоварни.

Двустепенните биофилтри се използват при невъзможност за увеличаване на височината на биофилтъра за постигане на висока степен на пречистване.

Куловите биофилтри се използват за пречиствателни съоръжения с капацитет до 5000 m3 / ден. Потопяеми или дискови биофилтри работят при дебит до 500 m3/ден. Те представляват резервоар, в който има въртящ се вал с монтирани върху него дискове. Нивото на отпадъчните води в резервоара се задава на 2-3 cm под хоризонталната шахта. Размерът на дисковете е 0,6-3 m, а разстоянието между тях е 10-20 mm. Дисковете могат да бъдат метални, пластмасови и азбестоциментови. Валът се върти със скорост 1-40 rpm.

Биотанк-биофилтър (фиг. 5.72) е затворен в корпус с шахматно разположени товарни елементи, които са полуцилиндри с диаметър 80 mm. Отпадъчната вода влиза отгоре, запълвайки товарните елементи, и се стича надолу през ръбовете. По външните повърхности на елементите се образува биофилм, а в елементите се образува биомаса, наподобяваща активна утайка. Насищането на водата с кислород става, когато течността се движи. отпадъци от аериране на биологичен филтър

Приложение на кислород за аериране на отпадни води

При пневматичната аерация вместо въздух се използва технически кислород. Този процес понякога се нарича "биопреципитация". Извършва се в затворени апарати, които се наричат ​​кислородни резервоари.

Разработени са няколко дизайна на кислородни резервоари. В практиката се използват два вида кислородни резервоари: 1) комбинирани, работещи на принципа на смесителен реактор; 2) секционни изместители с отделен вторичен утаител. Схемата на секционния кислороден резервоар е показана на фиг. 5.73. Oksitenk е херметически затворен правоъгълен резервоар, разделен от прегради с отвори на 4-6 секции. Горният отвор на преградата служи за преминаване на газ, долният - за преминаване на утайковата смес. Отпадъчните води, циркулиращите утайки, кислородът влизат в първата секция.

Средното време на престой на отпадъчните води в кислородния резервоар се определя по формулата:

m = (1a-1)/, (5.34)

където KQi и Ki са коефициенти, които отчитат съответно влиянието на концентрацията на разтворен кислород и дозата активна утайка; Sn - пепелно съдържание на утайките, части от единица; а - доза активна утайка, g/l; p - специфична степен на окисление, mg; VPK yuln на 1 g безпепелно вещество или за 1 час.

В зависимост от състава на пречистените отпадъчни води в кислородни резервоари, оптималната концентрация на кислород във водата е 10-12 mg/l, а дозата на утайката е 7-10 g/l.

Битовите отпадъчни води влизат в изравнителя, а след това в шахтата. След избистряне водата се изпраща в миксера, където се смесва с промишлени отпадъчни води, идващи от шахтата. След това смес от битова и промишлена вода влиза в аеротенка. След отделянето на активната утайка във вторичния утаител отпадъчните води се неутрализират с хлор, след което се изхвърлят в резервоар или се изпращат за използване в производството.

Утайките от утаителните резервоари постъпват в биореакторите. Газът, освободен по време на процеса на ферментация от биореактора, се изпраща в котела за изгаряне.

Жлава3. Ахардуерен дизайн

3.1 Биофилтър "Greenway"»

Биофилтър "Greenway" може да бъде проектиран както с едностепенна септична яма, така и като самостоятелна конструкция след двустепенна септична яма. На фиг. 4.4 показва едностепенна септична яма с биофилтър. В долната част на биофилтъра е монтирана тъканта Algae. Полиамидната тъкан предпазва входовете на патрона на биофилтъра от запушване. Филтърната касета се поставя в касетата. Материалът и диаметърът на товара се определят по аналогия с капковия биофилтър. Могат да се използват филтърни среди от изкуствени материали. След септична яма и биофилтър пречиствателният ефект съответства на съоръженията за пълно биологично пречистване. При използване на двустепенна септична яма с отделно разположен биофилтър се отбелязва дълбоко пречистване на отпадъчните води. Показателите за замърсяване на отпадъчните води са дадени в табл. 5.6.

Ориз. 5.4. Интегрирана пречиствателна станция "Аспен": 1, 11 - азбестоциментови тръби; 2 - пяна; 3 - лабиринт; 4 - тегло; 5, 7 - полиетиленови тръби; 6 - прегради; 8 - дупка; 9 - стоманобетонна сграда; 10 - зареждане

Конструкция "Аспен"

В завода в Аспен биофилтърът е неразделна част. Структурата е разработена в Европа и е намерила приложение в Русия. Конструкцията е стоманобетонна и се състои от двусекционна анаеробна конструкция и биофилтър със зареждане от керамзит. Анаеробното пречистване протича без достъп на кислород. Отпадъчните води се подават под нивото на водата. Първият етап на анаеробното третиране е отделен от втория с преграда. В центъра на преградата е направен отвор, през който пречистената вода влиза във втория етап на анаеробно третиране. На повърхността на анаеробните структури се образува кора от плаващо замърсяване, изнесено от газове. Между втората септична камера и биофилтъра е монтиран сифон. Водата през сифона влиза в биофилтъра. В биофилтъра над товара е поставена мрежа, която предотвратява изплуването на експандирана глина. Дренажът е разположен в долната част на биофилтъра, а отгоре - поддържащ слой, а след това - натоварване. Капацитет на инсталацията - 800 литра на ден. Застроената площ е 2,5 м2. Инсталацията е разположена под и над нивото на терена. На фиг. 5.4 е показана схема на лечебното заведение Осина. В табл. 5.7 показва показателите за качеството на пречистването на отпадъчните води.

Инсталацията Aspen може да се използва за последващо пречистване в областта на подземното или повърхностното пречистване на отпадъчни води, но с подходяща екологична обосновка. Невъзможно е да се очаква ефективна работа на централата през зимата поради намаляването на температурата на водата поради замръзване на почвата. Тази сграда се нуждае от редовна поддръжка. Авторите предлагат разтоварване на утайките и смяна на биофилтъра веднъж на всеки 3 години, като това ще зависи от условията на работа.

3.2 Пречиствателна станция за отпадни води "Биодиск"

Пречиствателна станция за отпадъчни води "Биодиск" предназначена за население от 100, 350 и 1000 души. Капацитетът на пречиствателната станция е 20, 70 и 200 м3/ден. Почистващата станция е разположена в изолирани заслони на повърхността на земята. Отпадъчните води от жилищни сгради постъпват в подземната помпена станция, където се почистват от едри замърсители върху решетка-контейнер. Водата се подава от потопяеми помпи в приемната камера и след това в тангенциалните пясъчни уловители, където пясъкът се отстранява. Пясъкоуловителите се назначават, ако капацитетът на станцията надвишава 100 m3 на ден. От пясъкоуловителя отпадъчните води се стичат гравитачно в септичната яма. Септичната яма е проектирана да поддържа вода за 12-24 часа. В септичната яма отпадъчните води се почистват от суспендирани твърди частици, органични и азотни замърсители, фосфати и повърхностно активни вещества. От септичната яма пречистената вода се подава през отвори в долната част на коритото към "Биодиск", разделен на пет или седем дискови барабана. Броят на барабаните зависи от капацитета на почистващата станция. Движението на течността става прогресивно и структурата работи като изместител. Биофилмът върху барабаните се размножава и умира. Умиращият биофилм с пречистена вода се извежда във вторичния утаител. Във вторичния утаител биофилмът се утаява и периодично се изпомпва с потопяема помпа в септичната яма. За отстраняване на фосфора реагентите се въвеждат във вторичния избистрител. Същата помпа се използва във вторичния утаител и за рециркулация на пречистени отпадъчни води. Рециркулацията на водата намалява концентрацията на замърсители, влизащи в завода Biodisk, ви позволява да регулирате нейното качество и денитрифицира нитратите. През деня и нощта рециркулацията осигурява непрекъсната работа на пречиствателната станция. За последващо третиране на отпадъчните води се използва биореактор, зареден с руфа. Въздухът се подава към ръбовете чрез ежектор. Отпадъчната вода се подава към ежектора от потопяема помпа, която е монтирана в резервоара на биореактора. Руфовете се регенерират чрез интензивно подаване на въздух. Замърсяването, образувано в биореактора, се изпомпва от потопяема помпа в септичната яма. Пречистената вода се дезинфекцира в съоръжението за ултравиолетово облъчване и се изхвърля в езерото. Утайката от септичната яма се отстранява периодично веднъж на всеки 6…12 месеца в сепаратора за утайки. Водата от сгъстителя на утайката се връща в септичната яма, а утайката се нагрява до температура от 70 ° C, което осигурява унищожаването на яйцата на хелминтите и частичното отстраняване на патогенната микрофлора. Третираната утайка може да се съхранява в утайки или да се изхвърля на депо.

Комбинирането на септична яма, дисков биофилтър и вторичен утаителен резервоар в завода на Biodisk не е оптимално, тъй като хидравличната верига на дисковите биофилтри с малък капацитет е нарушена, което води до нарушаване на почистването. Работата на септичната яма зависи от дебита и концентрациите на замърсители в отпадъчните води, количеството рециклирана вода и въздействието на продуктите на гниене върху водата.

3.3 Наводнени биофилтри

Двустепенният наводнен биофилтър FZD се състои от два етапа филтри без налягане, заредени с различни гранулирани товари.

Първата степен на биофилтър FZD работи в режим на наводнен биофилтър. Височината на ненатрошеното натоварване от експандирана глина (диаметър на натоварване 2-10 mm) е 2,2 м. Отдолу отпадъчните води се подават през перфорираната дренажна система за разпределение на водата, а въздухът се подава през системата за разпределение на въздуха, за да се осигури жизнената дейност на микроорганизми. Въздухът се подава към биофилтъра FZD от вентилатор в количество 3 m3 на 1 m3 отпадъчни води. Филтрирана отдолу нагоре през експандирана глина с биофилм, отгледан върху нея, частично пречистена отпадъчна вода, отразена от водача на струята, прелива през преливника в отворен хидравличен канал, свързващ първия етап на биофилтъра FZD с втория етап. След това течността за почистване през разпределителен улей, единият край на който е изрязан в отворен хидравличен канал, постъпва в биофилтъра на втория етап на филтъра FZD, който в зависимост от вида на отпадъчните води и необходимата дълбочина на пречистване , могат да бъдат заредени с различни филтриращи материали: керамзит, зеолитизиран туф, активен въглен или други филтриращи материали. Височината на зареждане на втория етап на биофилтъра FZD е 1 m, диаметърът на зареждане може да варира в широк диапазон: от 0,63 до 5 mm, в зависимост от необходимата степен на пречистване, посоката на филтриране е отгоре надолу. Пречистената вода се отстранява от биофилтъра на втория етап на FDD през сифон, за да се поддържа минимално ниво на водата в началото на филтърния цикъл. Преди втория етап може да се въведе окислител: хлор, озон и др. Ако не се въведе окислител преди втория етап на FDD филтъра, вторият етап работи в режим на наводнен биофилтър.

Обратното промиване въздух-вода се извършва на етапи: на първия етап - продухване на въздух с интензивност 5-7 l / (s m2) за 2-3 минути, на втория - съвместно подаване на въздух (същото интензитет) и вода (интензитет 5-6 l / (s m2) за 5 минути, на третия - измиване с интензивност 14-16 l / (s m2) за 5 минути, за тази цел се използва пречистена вода, съхранявана в специален резервоар Мръсната вода се събира в отделен контейнер, оборудван с проста система за аериране, за да поддържа биофилма в суспензия Равномерното подаване на промивна вода от резервоара към "главата" на пречиствателната станция допринася за увеличаване на ефекта на утаяване с 20-30%.утайка и биофилм в съотношение приблизително 4:1.

Биофилтърът FZD (Таблица 5.8), в сравнение с биофилтъра "oxypor", позволява използването на различни видове товари в първия и втория етап с различни диаметри, използването на различни видове окислители преди втория етап.

Ориз. 2. Наводнен биофилтър без налягане: 1 - първата степен на биофилтъра, 2 - втората степен на биофилтъра; 3 - камера; 4 - преливник; 5 - водач на струята; 6 - разпределителни улеи; 7 - тръбен дренаж; 8 - събирателен дренаж на избистрена вода от втория етап; 9 - въздушен тръбен дренаж

Наводнените биофилтри могат да се използват с подходяща обосновка.

3.4 Биофилтри Matala

Matala® се предлага в шест плътности както на плоски листове, така и на рула (R-Matala®), четири от които са за градинарство и отглеждане на декоративен шаран.

Като такива, тези разновидности на плътност са разработени за използване като композитни материали на принципа на "прогресивна филтрация"; по-долу са увеличени изображения на тези четири разновидности.

За филтриране на вода в градината в резервоари за утаяване или задържане, сортовете Matala® с ниска плътност са по-подходящи, докато класовете Matala® с друга плътност са по-подходящи за биофилтри.

Тези четири плътности на материала Matala® имат специална повърхност на филтърната среда, която е полипропиленови влакна, оформени и комбинирани в матрица с отлично триизмерно разпределение.

В резултат на това този филтърен материал има много голям "свободен обем" - до 94% (за експандирана глина или чакъл - само 30%), така че водата може да тече през материала много равномерно, без завихряния и колебания в плътността на потока .

Тъй като филтърната среда Matala® е по-устойчива, тя има някои специални предимства при инсталиране и почистване: Когато Matala® е монтирана във филтрите, не са необходими мрежи за допълнителна опора.

Рязането на материала е много лесно. Можете да използвате голям назъбен кухненски нож или трион за дупки за рязане на място.

Почистване на материали - работата стана много по-чиста и е много по-лесна и бърза от почистването на други гъби. Измийте на място или изплакнете мръсотията от Matala®, като просто я спуснете и повдигнете от водата.

Ако материалът е запушен с твърде много твърди частици или водорасли, той може да бъде отстранен със струя от маркуч.

Във филтриращия материал "Matala®" в гънките и кръстовищата на влакната са създадени множество пори. Когато преминава през тези пространства, водният поток се забавя, осигурявайки идеална среда за първично закрепване и растеж на нитрифициращи бактерии, които образуват тънък биофилм.

Ако различните видове Matala® се инсталират последователно, тогава суспендираните частици и бактериалните флокули ще бъдат много лесно уловени без образуване на запушвания и анаеробни зони.

При използване на метода на последователно филтриране, материалът "Matala®" може да се монтира в многокамерни филтри като "компактиращ" агент. Възможно е запълване и ефективно използване на цялата площ или диаметър на филтрационните камери. В системи с патрони тип пчелна пита трябва да се инсталират други видове филтърна среда, за да се избегне запушване и запушване на филтъра.

В резултат на това при същите работни условия филтрите с материал Matala® имат по-висока производителност и ефективност в сравнение с филтрите, използващи други материали.

Узаключение

Биофилтрите с капково филтриране имат ниска производителност, но осигуряват пълно почистване. Хидравличното им натоварване е 0,5-3 m3/(m2-ден). Използват се за пречистване на вода до 1000 m3/ден с БПК не повече от 200 mg/l. Силно натоварените биофилтри работят при хидравлично натоварване 10-30 m3/(m2 ден), т.е. пречиства 10-15 пъти повече отпадъчни води, отколкото капково. Те обаче не осигуряват пълно биологично третиране.

За по-добро разтваряне на кислорода се извършва аерация. Обемът на въздуха, подаван към биофилтъра, не надвишава 16 m3 на 1 m3 отпадъчна вода. При БПК 300 mg/l рециркулацията на пречистената вода е задължителна.

ссписък на използваните източници

1. Архипченко И.А., Орлова О.В., Лихачов Ю.М., Федашко М.Я. Получаване на висококачествени биокомпости // Екология и индустрия на Русия, юли 2000 г., стр.16.

2. Багрянцев Г.И., Малахов В.М., Черников В.Е. Термична неутрализация и преработка на промишлени отпадъци и битови отпадъци // Екология и индустрия, март 2001 г.

3. Бикбау М.Я. Нови подходи към обработката на ТБО // Екологичен бюлетин на Русия, декември 2006 г.

4. Вайсман Я.И., Рудакова Л.В., Нурисламов Г.Р. Използване на биотунели в технологията за компостиране на биоотпадъци // Екология и индустрия, юни 2001 г.

5. Галицкая И.В. Екологични проблеми на циркулацията и оползотворяването на битови и промишлени отпадъци // Геоекология. Инженерна геология. Хидрогеология. Геокриология, 2005, № 2, с. 144-147.

6. В. К. Мар’ин, Ю. С. Кузнецов, В. В. Белоусов и Д. В. Калашников, Рус. Технологични основи на преработката на отпадъци: Учебник. - Пенза: PGUAS, 2004. - 204 с.

7. Палгунов П.П., Сумароков М.В. Оползотворяване на производствени отпадъци. - М.: Стройиздат, 1990. - 352 с.

8. Семенов В.Н. Модерен комплекс за преработка на битови и промишлени отпадъци // Технология на машиностроенето, 2005, № 1.

9. Сметанин В.И. Опазване на околната среда от отпадъци от производство и потребление. - М.: КолосС, 2003. - 230s.

10. Благодаря ви V.V. Основи на безотпадната технология: Учебник. - 2-ро изд. - Челябинск: Изд. SUSU, 2001. - 132с.

11. Федерален закон 89 - FZ "За отпадъците от производство и потребление" от 24.06.98 г. (Сборник на законодателството, 1998 г., № 26)

Хоствано на Allbest.ru

Подобни документи

Състав на отпадъчни води. Характеристики на отпадъчни води от различен произход. Основните методи за пречистване на отпадъчни води. Технологична схема и разположение на оборудването. Механично изчисляване на първични и вторични утаители. Технически характеристики на филтъра.

дисертация, добавена на 16.09.2015 г


Използването на механично пречистване на битови и промишлени отпадъчни води за отстраняване на суспендирани твърди вещества: решетки, пясъчни уловители и утаителни резервоари. Съоръжения за биологично третиране и изчисляване на аеротенкове, биофилтри, филтрационни полета и вторични утаители.

курсова работа, добавена на 25.04.2012 г


Изчисляване на необходимата степен на пречистване на отпадъчни води за суспендирани вещества, биологична консумация на кислород и активен кислород. Избор на технологична схема на почистване. Определяне на количеството пясък, задържан в пясъкоуловителя. Изчисляване на аерационната система.

курсова работа, добавена на 24.06.2014 г


Определяне на концентрацията на замърсяване на отпадъчни води. Оценка на степента на замърсяване на отпадъчните води, идващи от населеното място. Разработване на схема за пречистване на отпадъчни води с последващото им заустване в резервоар. Изчисляване на необходимите съоръжения за пречистване на отпадъчни води.

курсова работа, добавена на 01.09.2012 г


Ефективността на процеса на биохимично пречистване на отпадъчни води, концентрацията на активна утайка. Използване на технически кислород за аериране. Биоадсорбционен метод на биологично третиране. Използване на мутагенеза, щамове и адаптирани микроорганизми.

тест, добавен на 08.04.2015 г


Физични и химични характеристики на отпадъчните води. Механични и физико-химични методи за пречистване на отпадъчни води. Същността на биохимичното пречистване на отпадъчни води от производството на кокс. Преглед на технологични схеми на биохимични инсталации за пречистване на отпадъчни води.

курсова работа, добавена на 30.05.2014 г


Характеристики на съвременното пречистване на отпадъчни води за отстраняване на замърсители, примеси и вредни вещества. Методи за пречистване на отпадъчни води: механични, химични, физикохимични и биологични. Анализ на флотационни и сорбционни процеси. Въведение в зеолитите.

резюме, добавено на 21.11.2011 г


Обща характеристика на проблемите на опазването на околната среда. Запознаване с етапите на разработване на технологична схема за пречистване и деминерализация на отпадъчните образуващи води на находището Диш. Разглеждане на методите за пречистване на отпадъчни води за нефтени предприятия.

дисертация, добавена на 21.04.2016 г


Внедряване на технология за пречистване на отпадъчни води, образувани при производството на стенни и облицовъчни материали. Съставът на отпадъчните води на предприятието. Локално пречистване и неутрализиране на отпадни води. Механични, физико-химични и химични методи за почистване.

курсова работа, добавена на 04.10.2009 г


Описание и принцип на действие на пясъчни уловители. Изчисляване на първични утаители, предназначени за предварително избистряне на отпадъчни води. Азоизместители за пречистване на отпадъчни води. Избор на вида на вторичните утаители, схема за изчисляване на дълбочината и диаметъра.

Те вършат добре работата си и показват висока производителност. Водата, пречистена от септичната яма, може да се използва за полезни цели или просто да се накисва в земята. В допълнение към самите септични ями, понякога е необходимо да се използва допълнително оборудване за последваща обработка. Ако е необходимо водата да отиде в земята или на друго възможно най-чисто място, трябва да инсталирате система за пречистване на отпадъчни води под формата на биофилтър за септична яма. Случва се, че водопоглъщането на почвата е такова, че отпадъчните води след канализацията не се абсорбират и това е доста често срещан вариант, или възнамерявате да използвате водата за напояване на градинския парцел или да го изхвърлите в резервоара. По някаква причина е невъзможно да се инсталира биологична пречиствателна станция, препоръчваме ви да помислите за закупуване на биофилтър за пречистване на водата. На тази страница ще намерите актуален материал за тези два вида допълнително оборудване за септични ями.

Разновидности на системи за отвеждане на отпадъчни води

Препоръчително е да се използват пречистени системи за отпадъчни води с ниска пропускливост на почвата. Те позволяват по-ефективно отстраняване на пречистената вода и в допълнение допринасят за нейното филтриране. Нека разгледаме четири основни вида дренажни системи за пречистена вода.

1. Поглъщане на полето

Тази система е популярна сред много от нашите клиенти. Той е лесен за инсталиране, евтин и същевременно ефективен.

Монтажът на системата се извършва по следния начин: изкоп с необходимата ширина и дълбочина се изкопава в близост до инсталираната станция за биологично пречистване на отпадъчни води или септична яма. На дъното се изсипва слой от големи развалини, образувайки възглавница за дренажната система. След това се инсталира самата система. Ако дълбочината, на която се намира, не надвишава 120 см, системата трябва да бъде изолирана (най-често с пясък). След това тя внимателно задълбава.

Принципът на действие на абсорбционното поле: пречистената в септичната яма вода навлиза в почвата през дренажната система, преминавайки през пясък и чакъл. Това допринася за неговото филтриране (пост-третиране) и бързото му усвояване.

2. Добре поглъщане

Тази система е най-подходяща за песъчливи почви с умерено водно ниво. По-труден за инсталиране от абсорбцията на полето обаче и по-ефективен.

Монтажът на системата се извършва по следния начин: на определено разстояние от канализационната станция се изкопава яма. Чрез изкоп се свързва с фундаментната яма на гарата. В ямата (по същество кладенец) е монтиран контейнер без дъно. Може да бъде изработен от фибростъкло, бетонни пръстени или други водоустойчиви материали. На дъното на кладенеца се излива слой от развалини.

Станцията за почистване и кладенецът са свързани с тръба, разположена под лек наклон. Принципът на действие на абсорбиращия кладенец: обработените дренажи, течащи по тръбата, влизат в кладенеца и след това, преминавайки през слоя от развалини и филтрирани, отиват в земята.

3. Филтърно поле

Всъщност тази система за отвеждане на пречистени отпадъчни води е модернизирана и подобрена система за абсорбционно поле. Въпреки това е по-обемно и времеемко и много по-ефективно. Монтажът на системата се извършва по следния начин: в близост до станцията за почистване се изкопава яма с необходимата форма и размер. На дъното се изсипва слой чакъл. На нея е монтирана тръбна система на две нива. След това се изсипва пясъчният слой. След това се полага друг слой развалини. Последната стъпка е да запълните останалото пространство в ямата с пръст.

Принципът на действие на филтрационното поле: същият като този на абсорбционното поле. Единствената разлика е, че водата, преди да влезе в земята, също преминава през слоя пясък и чакъл.

4. Филтърна касета

Друг тип системи за теглене. Ще бъде удобно за тези, които имат малко място на сайта за полето за абсорбиране / филтриране.

Монтажът на системата се извършва по следния начин: от станцията за почистване се изкопава яма с необходимата форма и размер. Дъното на ямата е покрито с развалини. На него е монтирана касета (конструкция, направена под формата на кутия с няколко отделения и изходяща тръба). Касетъчните секции се запълват с филтърни материали (пясък, трошен камък). След монтажа и свързването на входната тръба, ямата се заравя.

Принципът на работа на филтърната касета: пречистените отпадъчни води влизат във филтърната касета през входната тръба. Преминавайки през всички секции с филтърни материали, те се подлагат на последваща обработка. След това през изходната тръба пречистените отпадъчни води навлизат в земята.

Принципът на работа на биофилтъра и неговите конструктивни характеристики

Биофилтърът извършва последващо третиране на отпадъчни води. Използва се заедно със септични ями. Биофилтърът за вода е особено удобен, когато е невъзможно да се инсталира система за отстраняване на пречистени отпадъчни води. И такива случаи са възможни при следните фактори:

• Обектът е с високо ниво на подпочвени води;
• В обекта има кладенец или кладенец с питейна вода;
• Почвата на обекта има ниска степен на филтриране и абсорбция (например глина);
• Изхвърляне на пречистени отпадъчни води във водозащитната зона (в такива случаи често се използва допълнително UV третиране; пречистване на преработените отпадъчни води до 100%).

Биофилтърът за пречистване на отпадни води е специален вид контейнер, напълнен с експандирана глина. Чрез входящата тръба избистрената отпадъчна вода (пречистена с 65-70%) се подава (обикновено чрез гравитация) към биофилтъра. Течността запълва цялата зона за зареждане на биофилтъра и претърпява аеробно окисление. След това отпадъчните води се третират с аеробни бактерии. След пускането на филтъра в експлоатация, през първите 2-3 седмици в зоната на инертно натоварване, в първата камера на биофилтъра, се образува биофилм от бактерии, микроорганизми и различни гъбички. Бактериите и гъбите окисляват органичните съединения, които идват с отпадъчните води. Те са и храна за различни микроорганизми. Например ресничести или ротифери. Благодарение на тази биологична активност, биофилмите непрекъснато се подмладяват и процесът на пречистване на водата е постоянен. За да се ускори развитието на бактериите, се използват специални ензимни добавки. Доставянето на кислород, необходим за дейността на бактериите и микроорганизмите, се осигурява от естествена вентилационна система. Не е необходимо да се използват каквито и да било технически средства за функционирането му. След почистване водата постъпва във втората камера, а от там се изхвърля от филтъра с помощта на изходящ маркуч. В резултат на разглежданите процеси отпадъчните води се пречистват с 90-95%.

Важно е да запомните, че филтърът за биологично пречистване е само допълнително оборудване за септични ями. Използването му без септична яма е строго забранено и е изпълнено със запушване на камерите и дори повреда на целия филтър. Мислите за закупуване на септична яма? Посетете съответните страници на нашия уебсайт - ние имаме какво да ви предложим.

Къде да закупите биофилтри и системи за обезвреждане на отпадни води?

В нашата компания можете да закупите пречистените системи за отпадъчни води, разгледани на тази страница, както и биофилтри "Flotenk", предназначени за различен брой потребители. Закупувайки септични ями, дренажни системи или биофилтри за пречистване на отпадъчни води в нашата компания, вие получавате безплатен професионален съвет, безплатно отпътуване (до 50 км) и измерване, проектиране на автономна канализационна система, както и висококачествен монтаж от опитни и компетентни специалисти.