Biologisk avløpsvannbehandling biofiltre. Fullstendig informasjon om biofiltre for avløpsvann


Biologisk filter - en struktur der avløpsvann filtreres gjennom et fôrmateriale dekket med en biologisk film dannet av kolonier av mikroorganismer. Biofilteret består av følgende hoveddeler:

  • a) en filterlast (filterkropp) laget av slagg, grus, ekspandert leire, pukk, plast, asbestsement, vanligvis plassert i en tank med permeable eller vanntette vegger;
  • b) en vannfordelingsanordning som sikrer jevn vanning av biofilterets lasteflate med avløpsvann med korte intervaller;
  • c) en dreneringsanordning for å fjerne filtrert vann;
  • d) en luftfordelingsanordning, gjennom hvilken luften som er nødvendig for oksidasjonsprosessen, tilføres.

Biofiltre er reservoarer som inneholder et inert porøst medium som avløpsvann siver gjennom fra topp til bunn. Overflaten på lastematerialet er overgrodd med biofilm. Startvannet fordeles jevnt over overflaten av lasten, og det rensede vannet samles i et brett under lasten og slippes ut i en sekundær kum for å skille det fra biofilmen som hele tiden vaskes av fra lastematerialet.

For å beholde overflødig biofilm, etter biofiltrene, installeres sekundære klaringsapparater, for det meste av vertikal type. Overflødig film fra de sekundære sedimenteringstankene må regelmessig fjernes til behandlings- eller slamplasser, ellers forringer råtnende sediment kvaliteten på behandlet vann. Avhengig av biofilterets virkemåte (drypp eller høyt belastet), dannes en annen mengde overflødig biofilm: for dryppbiofiltre - 8 g / (persondag), for høy belastning - 28 g / (persondag). Fuktighetsinnholdet i slammet som slippes ut fra den sekundære klaringen er ca. 96 %.

Biofiltre er tanker av armert betong eller murstein fylt med filtermateriale, som plasseres på en perforert bunn og vannes med avløpsvann. Slagg, pukk, plast etc. brukes til lasting av biofiltre Avløpsvannbehandling i biofiltre skjer under påvirkning av mikroorganismer som bebor lastens overflate og danner en biologisk film. Ved kontakt av avfallsvæsken med denne filmen trekker mikroorganismer ut organiske stoffer fra vannet, som et resultat av at avløpsvannet renses.

Oksidasjonsprosesser som skjer i et biofilter ligner på de som skjer i andre biologiske renseanlegg, og først og fremst i vanningsfelt og filtreringsfelt. I biofilteret foregår imidlertid disse prosessene mye mer intensivt.

Ved å passere gjennom belastningen av biofilteret etterlater forurenset vann uoppløste urenheter som ikke har lagt seg i de primære sedimenteringstankene, samt kolloidale og oppløste organiske stoffer absorbert av den biologiske filmen. Mikroorganismer som tett befolker biofilmen oksiderer organiske stoffer og herfra henter de energien som er nødvendig for deres livsaktivitet. Mikroorganismer bruker deler av organiske stoffer som plastmateriale for å øke massen. Dermed fjernes organiske stoffer fra avløpsvannet og samtidig øker massen av den aktive biologiske filmen i biofilterets kropp. Den brukte og døde filmen vaskes av med rennende avløpsvann og fjernes fra kroppen til biofilteret. Luftoksygenet som er nødvendig for den biokjemiske prosessen, kommer inn i tykkelsen på lasten ved naturlig og kunstig ventilasjon av filteret.

Klassifisering av biofiltre.

Biofiltre er klassifisert etter ulike kriterier.

I henhold til graden av rensing - for biofiltre som opererer for fullstendig og ufullstendig biologisk rensing. Høyytelses biofiltre kan fungere for fullstendig eller delvis rengjøring, avhengig av nødvendig rensegrad. Biofiltre med lav ytelse fungerer kun for fullstendig rengjøring.

I henhold til metoden for lufttilførsel - til biofiltre med naturlig og kunstig lufttilførsel. I det andre tilfellet kalles de ofte luftfiltre. For tiden har biofiltre med kunstig lufttilførsel størst bruksområde.

I henhold til driftsmåten - for biofiltre som opererer med og uten resirkulering. Hvis konsentrasjonen av forurensninger i avløpsvannet som kommer inn i biofilteret er lav og de kan tilføres biofilteret i et slikt volum som er tilstrekkelig for spontan vask, er det ikke nødvendig med resirkulering av avløpsvannet. Ved behandling av konsentrert avløpsvann er resirkulering ønskelig, og i noen tilfeller obligatorisk. Resirkulering lar deg redusere konsentrasjonen av avløpsvann til den nødvendige verdien, så vel som deres foreløpige behandling i aerotanker - for ufullstendig behandling.

I henhold til den teknologiske ordningen - for ett-trinns og totrinns biofiltre. To-trinns biofiltre brukes under ugunstige klimatiske forhold, når det ikke er mulig å øke høyden på biofiltrene og når en høyere grad av rensing er nødvendig.

Noen ganger er det tenkt å bytte filtre, dvs. den periodiske driften av hver av dem som et filter for det første og andre trinnet.

Ved gjennomstrømning - for biofiltre med lav gjennomstrømning (drypp) og høy gjennomstrømning (høyt belastet).

I henhold til designfunksjonene til fôrmaterialet - for biofiltre med volumetrisk belastning og med flat belastning.

Biofiltre med bulkbelastning kan deles inn i: dryppbiofiltre (lav gjennomstrømning), med en kornstørrelse på lastematerialet på 20-30 mm og en høyde på lastelaget på 1-2 m;

høyt belastede biofiltre med en fôrmassestørrelse på 40-60 mm og en belastningslagshøyde på 2-4 m; høye biofiltre (tårn) med en fôrmassestørrelse på 60-80 mm og en belastningslagshøyde på 8-16 m. Biofiltre med flat belastning er delt inn på: biofiltre med stiv belastning i form av ringer, rørkaks og andre elementer. Som last kan fyllelementer av keramikk, plast og metall brukes. Avhengig av belastningsmaterialet er tettheten 100-600 kg/m8, porøsiteten er 70-90%, høyden på belastningslaget er 1-6 m; biofiltre med stiv belastning i form av gitter eller blokker satt sammen fra alternerende flate og bølgepapp. Blokklaster kan lages av ulike typer plast (polyvinylklorid, polyetylen, polypropylen, polystyren, etc.), samt fra asbestsementplater. Plastbelastningstetthet 40-100 kg/m3, porøsitet 90-97 %, lastesjiktshøyde 2-16 m. myk eller rullebelastning, laget av metallnett, plastfilmer, syntetiske stoffer (nylon, nylon), som er montert på rammer eller stablet i ruller. Tettheten til en slik last er 5-60 kg/m3, porøsiteten er 94-99%, høyden på lastlaget er 3-8 m.

Nedsenkbare biofiltre, som er reservoar fylt med avløpsvann og med konkav bunn, bør også refereres til biofiltre med flat belastning. En aksel med påmonterte plast-, asbestsement- eller metallskiver med en diameter på 0,6-3 m er installert langs tanken litt over avløpsvannnivået Avstanden mellom skivene er 10-20 mm, hastigheten på akselen med skiver er 1-40 min-1.

Plane biofiltre med bulk og myk belastning anbefales for bruk ved strømningshastigheter opp til 10 tusen m3/dag, med blokkbelastning - opptil 50 tusen m3/dag, nedsenkbare biofiltre - for lave strømningshastigheter opp til 500 m3/dag.

Fordelene med den biologiske behandlingsmetoden er muligheten til å fjerne ulike organiske forbindelser, inkludert giftige, fra avløpsvannet, enkelheten i utformingen av utstyret og de relativt lave driftskostnadene. Ulempene inkluderer høye kapitalkostnader, behovet for streng overholdelse av det teknologiske behandlingsregimet, den toksiske effekten på mikroorganismer av enkelte organiske forbindelser, og behovet for å fortynne avløpsvann ved høy konsentrasjon av urenheter.

Mikrobiologiske baser for svovelholdige avløpsvannbehandlingsprosesser.

Prinsippet for biologisk behandling av svovelholdig avløpsvann er basert på forekomsten av biokjemiske redoksprosesser utført av mikroorganismer i løpet av livet med transformasjon av ulike uorganiske og organiske svovelforbindelser til ufarlige lavtoksiske oksidasjonsprodukter.

Fordelen med den biologiske behandlingsmetoden er muligheten til å fjerne en rekke organiske forbindelser, inkludert giftige, fra avløpsvann. Fordelen er også enkelheten i utformingen av utstyret, relativt lave driftskostnader, miljøvennlighet. Rensing skjer i henhold til prinsippet om duplisering av et av stadiene i den biologiske syklusen av svovel i naturen.

Det antas at hovedrollen i den biologiske syklusen til svovel spilles av 2 grupper av mikroorganismer:

  • -produserer hydrogensulfid (disse inkluderer forråtnende, sulfatreduserende svovelreduserende bakterier)
  • - oksiderende hydrogensulfid og uorganiske svovelforbindelser

Svovel er et biogent element med en aktiv redokssyklus og er representert av forbindelser av forskjellig kjemisk natur med en oksidasjonstilstand fra -2 til pluss +6. Derfor er det ulike grupper av mikroorganismer som kan fjerne alle svovelforbindelser fra avløpsvann. De er delt inn avhengig av energikilde, karbon og substrat som brukes i de tilsvarende gruppene.

Evnen til biologisk å oksidere eller redusere svovelforbindelser er iboende i representanter for alle systematiske grupper av mikroorganismer, mens bakterier tilpasser seg bruken av nye organiske substrater lettere enn andre organismer.

Blant mikroorganismer som aktivt oksiderer reduserte uorganiske svovelforbindelser i naturlige og kunstige økosystemer, kan følgende grupper skilles ut

  • - Tioniske bakteriearter innenfor slektene Thiobacillus, Themothrix, Thiomicrospira, Thiosphaera
  • - Svovelbakterier representert av encellede og flercellede former som tilhører slektene Achromatium, Thiobacterium, Beggiota, Thiotrix, Thioploca
  • - Fotosyntetiske lilla og grønne svovelbakterier, samt noen cyanobakterier

Kjemoorganoheterotrofe organismer: bakterier av slektene Bacillius, Pseudomoas, actinomycetes og sopp

Svovelbakterier er utbredt i naturen og utgjør en heterogen gruppe der de er forent av ett fellestrekk - evnen til å oksidere reduserte eller delvis oksiderte uorganiske svovelforbindelser. Bruken av denne egenskapen førte til kombinasjonen i en gruppe av mange taksonomisk urelaterte slekter. Ulike grupper av svoveloksiderende bakterier skiller seg fra hverandre i type ernæring, fysiologiske egenskaper og økologiske egenskaper.

Blant de fargeløse svovelbakteriene finnes praktisk talt alle kjente celleformer og typer motilitet. Veksten av representanter for denne gruppen kan påvises ved en pH-verdi i nesten hele området fra 1 til 10,5. Hovedtrekkene som forener fargeløse svovelbakterier er som følger: de er alle gramnegative, aerobe former, og noen av dem er i stand til denitrifisering, de er kjemolitotrofer. Fargeløse svovelbakterier kan finnes nesten hvor som helst hvor reduserte svovelforbindelser er tilstede.

Morfologisk representerer tioniske bakterier en veldig homogen gruppe i forhold til Thiobacillus-kodene.

Rundende stavformede celler med polar flagell, nøytrofiler, kan vokse ved pH 6 til 8, men vokser ikke under pH 3. De kan bruke oksygen eller, under anaerobe forhold, nitrat eller nitrid som terminal elektronakseptor.

Noen arter i ren kultur kan ikke vokse under anaerobe forhold, og delta i implementeringen av denitrifikasjonsprosessen, siden de er i stand til å redusere nitrat bare til nitritt, som er giftig når det akkumuleres. Tionbakterier vil imidlertid trives i en blandet kultur med nitrittreduserende mikroorganismer.

De fleste tioniske bakterier er typiske autotrofer som utfører kjemosyntese, det vil si evnen til å assimilere CO2 på grunn av energien som oppnås fra oksidasjon av reduserte svovelforbindelser, det vil si at de ikke trenger en organisk kilde til karbon, men for utviklingen av noen arter samtidig med en uorganisk elektrondonor, organiske forbindelser.

Den andre gruppen av svovelbakterier har den særegne egenskapen å avsette svoveldråper inne i cellene eller direkte på overflaten deres. Encellede fargeløse svovelbakterier - store ubevegelige (Acheromatium) og mobile former, beveger seg ved hjelp av tallrike peritrichous (s. Thiovulum) eller en polar flagellum (s. Macromonas). Filamentøse organismer er ubevegelige eller i stand til å gli (pp. Beggiatoa, Thioploca) former, som hovedsakelig finnes i gjørmereservoarer.

Svovelbakterier dominerer i habitater med relativt lavt sulfidinnhold og rike på organisk materiale, for eksempel i mikrobielle samfunn i husholdningsavløpsrensesystemer, tidevannssoner i hav og hav.

Således oksiderer tioniske eller ikke-svovel- og svovelbakterier de samme forbindelsene; i fravær av hydrogensulfid i miljøet oksiderer de svovel til tiosulfater og videre til sulfater. Forskjellen ligger i det faktum at tioniske bakterier deponerer det resulterende svovelet utenfor cellene sine, mens ekte svovelbakterier akkumuleres inne i cellene.

Fotosyntetiske lilla grønne svovelbakterier er i stand til å oksidere hydrogensulfid, svovel, hyposulfitt, sulfitt og andre ufullstendig oksiderte svovelforbindelser ved å bruke energien fra sollys. De inneholder pigmentet bakterioklorofyll, lik planteklorofyll. I fotosyntetiske bakterier fungerer hydrogensulfid som en hydrogendonor, og svovel frigjøres i fri tilstand.

Disse bakteriene kan bygge cellene sine ved å bruke karbondioksid som den eneste kilden til karbon, som ikke fikserer seg gjennom Calvin-syklusen, lever hovedsakelig i vannmiljøet. Men disse bakteriene er vanligvis ikke funnet i utendørs biologisk behandling, siden under disse forholdene mangler en av de to faktorene de trenger: enten lette eller anaerobe forhold.

Typiske kjemoorganoheterotrofe mikroorganismer involvert i oksidasjon av hydrogensulfid, molekylært svovel og tiosulfat er også kjent. Representanter for slektene Bacillius, Pseudomonas, Achromobacter, samt actinomycetes, muggsopp og gjær tilhører deres islu. Noen av dem, spesielt den filamentøse flercellede bakterien Sphaerotilus natans. I nærvær av hydrogensulfid avleirer svovel i cellen. Andre er i stand til å oksidere tiosulfat til tetrationat (Na2S4O6). Dannelsen av polytionater og sulfat ble også notert under virkningen av blandede kulturer av heterotrofe mikroorganismer på elementært svovel. Kjemoorganoheterotrofe organismer oksiderer svovel i nærvær av organisk materiale. En slik transformasjon fremstår for dem som en sideprosess i hovedretningen for metabolisme. Oksidasjon av svovel med kjemoorganoheterotrofe mikroorganismer går ganske sakte og mindre aktivt, mens hydrogensulfid, metylmerkaptan, dimetylsulfid og elementært svovel dannes som mellomprodukter.

Når svovelforbindelsen er fullstendig oksidert av bakterier, bør det dannes sulfater. Men i miljøet der oksidasjonsprosessen finner sted, finnes det hele tiden mellomliggende oksidasjonsprodukter. Skjematisk kan den komplette veien for oksidasjon av sulfider til sulfater i et nøytralt og svakt alkalisk medium representeres som følger

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

Hvor n=2-5, m=2-6

Når svovelforbindelser er fullstendig oksidert av bakterier, bør det dannes sulfater. Imidlertid er evnene til individuelle arter ikke helt de samme. Man bør huske på at det ikke alltid er lett å bestemme hvilke svovelforbindelser som er biologisk oksidert, siden mange av dem ikke er stabile ved lav pH og også kan oksideres av atmosfærisk oksygen. Ofte er oksidasjonen ikke fullstendig, og ulike ufullstendig oksiderte produkter kan påvises i mediet. Så, under oksidasjonen av hydrogensulfid, dannes noen ganger molekylært svovel, så vel som tiosulfatpolytionater. Oksydasjonen av tiosulfat er også ofte ledsaget av dannelsen av elementære svovelpolytionater. Ikke alle disse forbindelsene er et resultat av enzymatiske prosesser og er ikke mellomprodukter i oksidasjonen av det opprinnelige substratet av bakterier. Mange av dem kan dannes kjemisk eller som et resultat av biologiske reaksjoner av oksidasjon av svovelforbindelser av mikroorganismer er ikke fullt ut forstått.

Mekanismen for oksidative prosesser forårsaket av SR-oksiderende bakterier kan representeres ved følgende reaksjoner

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

Det er mulig at en og samme organisme kan fungere på ulike måter for å oksidere svovelforbindelsen, og betydningen av en eller annen avhenger av miljøforhold og andre faktorer.

Energien som frigjøres under oksidasjon av sulfider og middels reduserte svovelforbindelser til sulfat akkumuleres i den mikroerge bindingen til ATP. Denne reaksjonen brukes på reduksjon av pyridinnukleotid, som er nødvendig for fiksering av karbondioksid, så vel som på andre vitale funksjoner til fargeløse bakterier. Acidofile nøytrale grå bakterier oksiderer svovelforbindelser på ulike måter. I noen acidofile arter er mellomproduktet av svoveloksidasjon tetrationat, mens det i noen nøytrofiler kan være tiosulfat, som hydrolyseres videre til svovel- og sulfittmolekyler. Således kan omdannelsen av tiosulfat forbindes med spaltning til elementært svovel, samt oksidasjon til tetrationat og omdannelse til tritionat og sulfitt.

Figur Betinget skjema for oksidasjon av svovelforbindelse i ikke-trofile bakterier Th. thioparus 1 - sulfidoksidoreduktase; 2 - tiosulfatdehydrogenase; 3 - seradioxyginase; 4 - sulfittoksidoreduktase; 5-adenosin fosfosulfatreduktase; 6 - ADP-sulfurylase

Oksydasjonen av tiosulfat (S-SO3)2- og polysulfaner (S)n2- utføres av S-oksygenase, og omdannes til sulfitt gjennom dannelsen av et mellomprodukt tilsvarende elementært svovel. Tiosulfat er stabil fordel ved nøytrale og alkaliske pH-verdier.

Av polytionatene er tritionat (S3O62-) og tetritionat (S4O62-) av størst biologisk interesse, stabile under sure forhold. Når tritionat oksideres av tritionatdehydrogenase, dannes blant annet tiosulfat.

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

Det blir deretter oksidert til tetrationat av tiosulfatdehydrogenase. Hovedmetabolitten, tetrationat, spaltes av tetrationathydrolase, regenererer tiosulfat og genererer elementært svovel

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

Mekanismen for oksidasjon av reduserte svovelforbindelser til sulfater er derfor ganske kompleks og er ennå ikke fullt ut forstått. Kjemiske og bakterielle veier er flertrinns, og å dechiffrere naturen til mellomproduktene ved oksidasjon av reduserte svovelforbindelser ser ut til å være ganske vanskelig på grunn av den doble naturen til oksidasjonsprosessene og umuligheten av å eliminere mange sidereaksjoner, gitt at svovelforbindelsen er ikke stabil ved en lav Pasche-verdi og kan også oksideres av atmosfærisk oksygen.

Det skal bemerkes at populasjonen av bakterier som oksiderer den reduktive svovelforbindelsen, på grunn av særegenhetene ved deres konstruktive metabolisme og lave nedbrytningshastighet, regenereres sakte og er derfor den mest sårbare koblingen i samfunnet av mikroorganismer i biologiske behandlingsanlegg.

Prosessoroksidasjon ved immobilisering av mikroorganismer

En analyse av økologien til tioniske bakterier i avløpsanlegg og funksjonene ved intensiveringen av biologisk avløpsvannbehandling i biosorpsjonsanlegg antyder at en av betingelsene for stabiliteten og aktiviteten til biooksidasjonsprosesser kan være immobilisering av mikroorganismer. Immobilisering øker betydelig motstanden til svoveloksiderende bakterier mot stress på grunn av høyere befolkningstetthet, og intensiverer også biooksidasjonen av giftige urenheter i avløpsvannet, noe som forbedrer behandlingens kvalitet.

I praksis er det vanligste renseanlegget med immobilisert biomasse et biologisk filter. Oksidasjonsprosesser som skjer i biofiltre ligner på de som skjer i andre biologiske renseanlegg, og først og fremst i vanningsfelt og filtreringsfelt. I biofiltre foregår imidlertid disse prosessene mye mer intensivt.

Immobiliserte celler får egenskaper som ikke er karakteristiske for dem i fri tilstand. og forbli stabil, aktiv og levedyktig i lang tid, ikke gjennomgå kjemisk modifikasjon. Bruken av naturlig biomasse av mikroorganismer er preget av en ganske kort holdbarhet. Ved langvarig oppbevaring i suspensjon oppstår det uunngåelig en reduksjon i antall mikroorganismer, mens en reduksjon i celletiteren av den oksiderende aktiviteten til mikroorganismer noteres.

Utviklingen av avløpsvannbehandlingsmetoder krever løsning av to problemer: frigjøring av vann fra forurensninger, så vel som fra suspenderte mikroorganismer. Begge problemene løses effektivt ved hjelp av immobilisert mikroflora og fauna.

Hva er et biologisk filter? Den har en spesialformet tank der avløpsvann behandles ved hjelp av biologiske materialer - et skall av forskjellige mikroorganismer.

Under rengjøringsarbeid oppstår det konstant luftsirkulasjon på grunn av temperaturforskjellen mellom atmosfæren og vannet som behandles. Ventilasjon er en forutsetning for å opprettholde liv – gi mikroorganismer oksygen.

Klassifisering av biofilter

Biologiske filtre gir forskjellige materialer for lasting. Tildele:

  • Biofiltre med volumbelastning. De inneholder fjellstein, utvidet leire, småstein, etc.
  • Flatlastfiltre. Det brukes slitesterk plast som opererer i et temperaturområde fra 6 til 30 grader.

I henhold til den teknologiske ordningen som brukes, er det:

  • Filtre med to rensetrinn, som produserer høyrenset vann. De brukes når du begrenser enhetens høyde eller i et ugunstig klima.
  • Biofiltre med ett rensetrinn.

I henhold til graden av rensing er biofiltre:

  • med fullstendig rengjøring
  • med ufullstendig rengjøring.

Avhengig av metoden for lufttilførsel, er biofiltre delt inn i:

  • med naturlig luftsirkulasjon;
  • med kunstig lufttilførsel.

Det er to driftsmåter for biologiske filtre:

  • resirkulering - høyt konsentrert vann tilføres i små porsjoner for mer effektiv rengjøring;
  • uten resirkulering - med lav vannforurensning.

Avhengig av gjennomstrømningen, er de klassifisert i:

  • drypp - med lav gjennomstrømning;
  • høyt belastet.

Biofiltre med volumbelastning

De er vanligvis delt inn i:

  1. Drypp, som er preget av lav produktivitet. Kornstørrelsen på lastekroppen vil være 20-30 millimeter med to meters laghøyde.
  2. Høylastet med en lastematerialstørrelse på 40-60 millimeter og et lag på fire meter.
  3. Tårnbiofiltre har en stor høyde - 16 meter, og en kornstørrelse på 40-60 millimeter.

Biofiltre med flat belastning

  1. Hard belastning leveres av ringer, rørdeler og lignende elementer. En smule av metall, keramikk eller plast helles i tanken. Deres tetthet når opp til 600 kg/m 3 , porøsiteten til materialer er fra 70%. Renselaget når seks meter.
  2. Stiv last med blokk- eller gitterlast. Blokker er laget av asbestplater (tetthet opp til 250 kg / m 3, porøsitet fra 80 %, seks meters belastning) eller noen typer plast (tetthet fra 40 til 100 kg / m 3, porøsitet fra 90 %, filterlag opp til 16 meter).
  3. Rull eller myk belastning er laget av metallnett, syntetiske stoffer, plastfilm. Lasting legges ut i ruller eller festes på en ramme. Tetthet opp til 60 kg/m3, porøsitet fra 95 % ved lastehøyde opp til 8 meter.
  4. Biofiltre for nedsenking - tanker med konkav bunn. Skiver laget av plast, metall eller asbest er montert over nivået med behandlet vann. Skivene er plassert 10-20 millimeter fra hverandre, deres diameter er 06-3 meter. Akselen roterer med en frekvens på opptil 40 min -1.

Bulk og myk last brukes med en maksimal strømningshastighet på 10 000 m 3 /døgn, blokklast - 50 000 m 3 /døgn. Nedsenkbare biofiltre er effektive ved lav belastning.

Filteroperasjonsskjema

Tilførselen av vannmasse utføres ved drypp- eller jetmetode. Luft passerer gjennom filteravløpet eller tas fra overflaten. Forbehandlet avløpsvann med lav konsentrasjon av forurensninger strømmer selv inn i fordeleren, som leverer det i porsjoner til overflaten av lastemassen. Videre går vannet til avløpssystemet, og derfra til vannbrettene utenfor det biologiske filterets grenser. Biofilmen fjernes i den andre klareren.

Dryppbiofiltre er preget av lav organisk belastning. For å rense filterkroppen fra død biofilm i tide, brukes en hydraulisk belastning.

Det skal sikres jevn vanning av hele biofilterbelastningen. Dette er nødvendig for å unngå forekomst av økt eller redusert hydraulisk belastning.

Dryppfiltre er nesten umulige å tilpasse til skiftende ytre forhold. Under drift, overvåk indikatorene for forurensning og tilstanden til biofiltre. Rengjøring av støvelen har en høy kostnad - bruk en komplett erstatning. Biofilteret skal tilføres avløpsvann med et suspendert stoffinnhold på mindre enn 100 mg/l.

Under drift er lufting av filteret viktig. Oksygenkonsentrasjonen bør ikke synke utover 2 mg/l. Det er nødvendig å sikre periodisk rengjøring av hulrommet under avløpet og over bunnen.

Drypp biologiske filtre tåler dårlig vind om vinteren. For effektiv drift er det gitt vindbeskyttelse. En inhomogen belastning fører til vannlogging av filteret, som elimineres ved å erstatte belastningen. Arbeidet forstyrres også av fremmedlegemer i lastemasse og doseringstanker.

Høyt belastede biofiltre

Denne typen filter har en økt luftutveksling og følgelig en oksiderende kapasitet. Det gis økt utveksling av luft med en stor brøkdel av lasten og økt vannbelastning.

Det behandlede vannet beveger seg i høy hastighet og fører ut stoffer som er vanskelig å oksidere og avfallsbiofilm. Oksygen brukes på den gjenværende forurensningen.

Høyt belastede biofiltre har et høyt belastningslag, økt dreneringsgranularitet og en spesialformet bunn for å gi kunstig luftsirkulasjon.

Skylling av filteret vil kun skje under forhold med konstant, uavbrutt og høy vannforsyning.

Høyden på lastmassen er direkte proporsjonal med biofilterets effektivitet.

Biologiske filtre kan omfatte:

  • filterlegeme - filtreringsbelastning, som er plassert i et reservoar tilgjengelig for vanninntrengning. Fyllstoffer (plast, slagg, pukk, ekspandert leire, etc.) må ha lav tetthet og økt overflate;
  • en vannfordelingsenhet som lar deg vanne filtersengen jevnt med skittent vann;
  • drenering;
  • luftfordelingsanordning - tilfører oksygen til oksidative reaksjoner.

Oksidative prosesser i biofiltre ligner på vanning av åkre eller som i biologiske behandlingsanlegg, men mer intense.

Opplegget til biofilteret

Lastemassen renser vann fra uoppløste urenheter som blir igjen etter at bunnfellingstankene har passert. Biofilmen absorberer oppløst organisk materiale. Mikroorganismer i biofilmer lever av å oksidere organisk materiale. Dessuten går en del av det organiske materialet til å øke biomassen. Det er to effektive handlinger: ødeleggelse av unødvendig organisk materiale fra vannet og økningen i den biologiske filmen. Strømmen av avløpsvann fører med seg den døde delen av filmen. Oksygen tilføres naturlig og kunstig gjennom ventilasjon.

Biofilterberegning

Beregningen er gjort for å finne den effektive tykkelsen på lastemassen og egenskapene til vannfordelingsanordningen, dreneringsfraksjonen og diameteren på brettene som drenerer vannet.

Den effektive størrelsen på lastemassen beregnes fra oksidasjonskraften - OM. OM er massen av oksygen som trengs per dag. Det påvirkes av temperaturen på vannet og miljøet, materialet til lastemassen, typen forurensning, metoden for luftutveksling, etc. Hvis gjennomsnittstemperaturen i et år er mindre enn 3 grader, overføres biofilteret til et varmere rom med mulighet for oppvarming og frisk tilførsel fem ganger.

Følgende algoritme brukes ofte:

  1. Koeffisienten K bestemmes som produktet av BOD20 av innkommende og utgående vann.
  2. Fra tabellene bestemmer du høyden på filteret og den tillatte hydrauliske belastningen, avhengig av gjennomsnittlig vintertemperatur og K.
  3. Det totale arealet bestemmes ved å dele den innkommende vannstrømmen med den hydrauliske belastningen.

Høyt belastede biofiltre

For dem er det en nøyaktig beregningsmetode:

  1. Den tillatte konsentrasjonen av forurensning av det innkommende vannet bestemmes: den tabellformede koeffisienten K multipliseres med BOD for det frigjorte vannet.
  2. Resirkulasjonskoeffisienten beregnes ved hjelp av en spesiell formel. Den er lik kvotienten av to forskjeller: BOD for det innkommende avløpsvannet minus dets tillatte konsentrasjon og den tillatte konsentrasjonen minus BOD for behandlet vann.
  3. For å bestemme filterområdet, tas produktet av volumet av den gjennomsnittlige daglige vannforsyningen, økt med 1, forholdet mellom resirkulasjonsstrømmen og avløpsvannstrømmen og koeffisienten fra punkt 2. Del forsiktig alt med tillatt belastning og temperatur .

Det finnes flere metoder for å beregne biologiske filtre som bruker komplekse formler og gir mer nøyaktige resultater.

Biofilter ventilasjonsskjema

Som nevnt ovenfor har biofiltre to måter å tilføre oksygen på: kunstig og naturlig. Ventilasjonstypen avhenger av de klimatiske forholdene og typen filter.

For høyt belastede biofiltre brukes lavtrykksvifter - EVR, TsCh. Luftfiltre trenger kunstig ventilasjon. Når du installerer et biofilter i et lukket rom, sørger de også for tvungen lufttilførsel til det.

Sørg for konstant luftsirkulasjon, da pauser kan øke temperaturen opp til 60 grader og forårsake vond lukt fra nedbryting av brukt biofilm.

Biofilteret fungerer effektivt ved temperaturer over 6 grader. Hvis vannet har en lavere temperatur, bør oppvarming av det tilførte vannet sørges for.

For at filteret ikke skal bli superkjølt om vinteren, installeres vindbeskyttelse i form av en kuppelstruktur og ujevnheter i avløpsvannforsyningen reduseres. De innfører også en begrensning på tilførsel av kald luft: det skal kun tilføres 20 kubikkmeter per kvadratmeter per time. Persienner, skjermer laget av stoffmaterialer settes inn i ventilasjonsristene.

Tykkelsen på biofilmen påvirker balansen i filteret. Større tykkelse kan føre til at oksygenforbruket stopper og råtne begynner. Mest vanlig i dryppfiltre.

Tidligere ble det antatt at den naturlige tilførselen av oksygen bare oppstår på grunn av temperaturforskjellen. I dag er det bevist at naturlig ventilasjon påvirkes av diffuse prosesser under redoksreaksjoner.

Hva er et biofilter? Denne enheten har en beholder med en viss form, som ved hjelp av biomaterialer renser avløpsvann.

Hva er et biofilter? Denne enheten har en beholder med en viss form, som ved hjelp av biomaterialer renser avløpsvann. Disse biomaterialene er sammensatt av ulike mikroorganismer. Ved hjelp av endringer i atmosfærens temperatur og væsken som renses, utføres uavbrutt luftsirkulasjon under rengjøringsarbeidet. Dette er nødvendig for at mikroorganismene i beholderen skal få oksygenet de trenger for å leve.

Typer biologiske filtre.

I biofiltre er det ulike materialer som er lastet inn i dem. Du kan fremheve som:

  1. Filtre ved hjelp av volumetrisk belastning. De kan inneholde småstein, steinsprut og så videre.
  2. Flatlastteknologi. De er laget av sterke typer plast, som fungerer i temperaturområdet fra 6 til 30 grader.

    3. I henhold til teknologiske ordninger er de delt inn i:

  • Biofiltre med to rensetrinn, som produserer vann med høy renhet. De brukes vanligvis i vanskelige værforhold eller når høyden på instrumentet er begrenset.
  • Biologiske filtre med ett trinn.

I henhold til kvaliteten på rengjøringen er følgende typer delt inn:

  • Fullstendig rengjøring.
  • Ikke en fullstendig rengjøring.

Etter type luftoverføringsfiltre er delt inn i:

  • Med naturlig levering.
  • Med kunstig luftsirkulasjon.

Det er også mulig å skille mellom to funksjonsmåter for biofiltre:

  • Med resirkulering - sterkt forurenset væske tilføres i små volum for bedre rengjøring.
  • Uten resirkulering - brukes dersom vannet ikke er veldig forurenset.

Avhengig av mengden renset vann over en periode, skilles følgende:

  • Drypp - med en liten permeabilitet av vann.
  • Høyt belastet - med muligheten til å rengjøre store volumer.

Biologiske filtre som bruker volumbelastning er delt inn i:

  • Dryppe. De har liten ytelse. Hvis lagstørrelsen er 2 meter, vil belastningen deres være 2-3 centimeter.
  • Høyt belastet. Med et 4-meters lag vil belastningen deres være 4-6 centimeter.
  • Tårnfiltre produseres 16 meter høye og har en kornstørrelse på 4-6 centimeter.

Alle de ovennevnte typene biofiltre kan implementeres, installeres og lanseres av selskapets nettsted.

Filtre ved bruk av flat belastning.

Forsterket belastning utføres av rørelementer, ringer og lignende komponenter. Metall- eller plastspon legges i tanken. Renselaget kan være opptil 6 meter.

Den mykede lasten produseres av et metallnett, syntetisk eller plastfilm. Lasten legges ved rullemetoden eller festes til kroppen. Høyden på lasten vil være 8 meter, og porøsiteten vil være minst 95 prosent.

Biologiske filtre for nedsenking - beholdere med konkav bunn. Metall-, plast- eller asbestskiver festes over væskenivået som skal rengjøres. Disse skivene er festet i en avstand på 1-2 centimeter fra hverandre.

Funksjonsskjema for biofilteret.

Vannforsyning kan være av to typer: jet og drypp. Luftmasser samles opp fra overflaten. Det tidligere behandlede lavforurensende avløpsvannet strømmer av seg selv inn i fordelingsrommet, som slipper det ut i deler over lastmassen. Deretter strømmer vannmassen inn i dreneringssystemet, deretter til brettene utenfor biofilterets grenser. Biofilmen fjernes fra den andre sumpen.

Biologiske filtre av drypptypen innebærer arbeid med en liten, organisk belastning. For at filteret skal renses for død film i tide, utføres hydraulisk belastning.

Biofiltre av drypptype kan ikke justeres til variasjonen av eksterne faktorer. Ved bruk, se på graden av forurensning og tilstanden til filtrene. Det er mye mer lønnsomt å gjøre en fullstendig endring av lasten, siden rengjøringen er veldig dyr. Avløpsvann med en konsentrasjon av suspenderte partikler på ikke mer enn 100 milligram per liter bør helles i filteret.

En svært viktig faktor ved bruk er luftingen av biofilteret. Mengden oksygen bør ikke være lavere enn 2 milligram per liter. Fra tid til annen er det viktig å rengjøre fordypningen under sluket og over bunnen.

Biofilteret av drypptypen reagerer veldig hardt på kalde vintervinder. For høykvalitets drift av filteret er vindbeskyttelse installert. En annen belastning fører til sumping av biofilteret, som kan fjernes ved å endre belastningen. Driften av filteret kan også påvirkes av fremmedlegemer i fôr- og doseringsbeholdere.

Høyt belastede biologiske filtre

Denne typen biofiltre er preget av økt luftutveksling og følgelig oksiderende kraft. Økt luftskifte utføres med en stor brøkdel av belastningen og en økt belastning av vann.

Rensede vannmasser beveger seg i høy hastighet og frakter bort vanskelig oksiderende stoffer og biofilm. Oksygen går til spille for resten av forurensningen.

Filtre med høy belastning kjennetegnes ved et høyt belastningslag, økt dreneringsgranularitet og en spesiell type bunn for å kunstig sirkulere luftmasser.

Spyling av denne typen biofilter kan kun utføres med uavbrutt og konstant tilførsel av vann.

Jo høyere lastehøyde, jo mer effektivt er det biologiske filteret og omvendt.

Design og drift av filtre

Biofiltre kan omfatte:

  • Kroppen til biofilteret er en last for filtrering, som er plassert i en beholder som er åpen for vannmasser å komme inn i den. Fyllstoffer må ha lav tetthet og økt overflate.
  • En enhet som distribuerer vann. Det gir systematisk vanning av lasten med ubehandlet vann.
  • Drenering.
  • En enhet som fordeler luftmasser. Gir oksidasjonsreaksjoner ved hjelp av oksygen. Disse reaksjonene i biologiske filtre ligner på vanning av land, men med høyere hastighet.

Prinsippet for drift av det biologiske filteret

Loading renser vann fra uoppløste stoffer som har gått gjennom bunnfellingstankene. Mikroorganismer eksisterer i den ved hjelp av oksidasjon av organisk materiale. De resterende organiske stoffene tjener til å øke den biologiske massen. 2 effektive prosesser utføres: unødvendige organiske stoffer drepes i vannet og biofilmen økes. Masser av kloakk vil ta med seg den døde delen av biofilmen. Ventilasjon tilfører oksygen på to måter: kunstig og naturlig.

Filterberegning

Biofiltre av drypptype

Beregningen er nødvendig for å finne den effektive størrelsen på lasten og parametrene til vannfordelingsanordningen, samt størrelsen på brettet for å drenere væsken. Laststørrelsen beregnes ut fra oksidasjonseffekten - OM. Oksidasjonskraft er mengden obligatorisk oksygen per dag. Det påvirkes av temperaturen på væsken og luften, lastematerialer, lufttilførselsmetoder og så videre. Når gjennomsnittlig årstemperatur er under tre grader, bør det biologiske filteret flyttes til et mer oppvarmet miljø med 5 ganger lufttilførselen.

For biologiske filtre med høy belastning er det en nøyaktig beregningsmetode:

Den begrensende konsentrasjonen av forurensning av den innkommende vannmassen beregnes. Videre, ved å bruke formlene, bestemmes resirkulasjonskoeffisienten. Det finnes metoder for å telle biofiltre, som bruker kompliserte formler, men som vil gi resultater med høy nøyaktighet.

Ventilasjon av biofiltre

Som nevnt ovenfor har biologiske filtre 2 typer oksygenoverføring, naturlig og kunstig. Ventilasjonstype velges avhengig av type biofilter og værforhold.

For filtre med høy belastning brukes ventilasjon med lavt trykk. Når det gjelder luftfiltre, brukes kunstig ventilasjon for dem. Installasjon av et filter i et trangt rom innebærer obligatorisk tilførsel av luftmasser inn i det.

Det må være konstant luftsirkulasjon, fordi avbrudd kan heve temperaturen til 60 grader og forårsake ubehagelig lukt fra forfallet av den biologiske filmen.

Filteret fungerer effektivt ved temperaturer over seks grader. I tilfeller hvor temperaturen på væsken er under seks grader, er det nødvendig å varme den opp før servering.

For å hindre at biofilteret fryser i de kalde årstidene, brukes vindbeskyttelse og koeffisienten for ujevn vanntilførsel reduseres. Utfør deretter begrensninger på strømmen av kald luft: 60 minutter per 1 kvm. meter leveres ikke mer enn 20 kubikkmeter. meter. Ventilerte rister er utstyrt med persienner, stoffbeskyttelse.

Bredden på den biologiske filmen påvirker direkte balansen i biofilteret. Jo større bredden er, desto mer sannsynlig er det at luftmassene slutter å strømme og forfallsprosessen vil begynne. Dette problemet oppstår oftere ved bruk av filtre av drypptypen.

Tidligere trodde man at den naturlige tilførselen av oksygen bare var mulig på grunn av de forskjellige temperaturene. Men til slutt ble det kjent at det er påvirket av diffusjonsprosesser.

Send ditt gode arbeid i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være deg veldig takknemlig.

Vert på http://www.allbest.ru/

PÅdirigere

Glava1. Bbiologiske filtre: generelle egenskaper og klassifisering

Biologisk filter - en struktur der avløpsvann filtreres gjennom et fôrmateriale dekket med en biologisk film dannet av kolonier av mikroorganismer. Biofilteret består av følgende hoveddeler:

a) en filterlast (filterkropp) laget av slagg, grus, ekspandert leire, pukk, plast, asbestsement, vanligvis plassert i en tank med permeable eller vanntette vegger;

b) en vannfordelingsanordning som sikrer jevn vanning av biofilterets lasteflate med avløpsvann med korte intervaller;

c) en dreneringsanordning for å fjerne filtrert vann;

d) en luftfordelingsanordning, ved hjelp av hvilken luften som er nødvendig for oksidasjonsprosessen, tilføres.

Oksidasjonsprosesser som skjer i et biofilter ligner på de som skjer i andre biologiske renseanlegg, og først og fremst i vanningsfelt og filtreringsfelt. I biofilteret foregår imidlertid disse prosessene mye mer intensivt.

Ved å gå gjennom biofilterbelastningen etterlater forurenset vann uoppløste urenheter som ikke har lagt seg i de primære sedimenteringstankene, samt kolloidale og oppløste organiske stoffer sorbert av den biologiske filmen. Mikroorganismer som tett befolker biofilmen oksiderer organiske stoffer og herfra henter de energien som er nødvendig for deres livsaktivitet. Mikroorganismer bruker deler av organiske stoffer som plastmateriale for å øke massen. Dermed fjernes organiske stoffer fra avløpsvannet og samtidig øker massen av den aktive biologiske filmen i biofilterets kropp. Den brukte og døde filmen vaskes av med rennende avløpsvann og fjernes fra kroppen til biofilteret. Luftoksygenet som er nødvendig for den biokjemiske prosessen, kommer inn i tykkelsen på lasten ved naturlig og kunstig ventilasjon av filteret.

Klassifisering av biofilter

Biofiltre er klassifisert etter ulike kriterier.

1. I henhold til graden av rensing - for biofiltre som opererer for fullstendig og ufullstendig biologisk rensing. Høyytelses biofiltre kan fungere for fullstendig eller delvis rengjøring, avhengig av nødvendig rensegrad. Biofiltre med lav ytelse fungerer kun for fullstendig rengjøring.

2. I henhold til metoden for lufttilførsel - til biofiltre med naturlig og kunstig lufttilførsel. I det andre tilfellet kalles de ofte luftfiltre. For tiden har biofiltre med kunstig lufttilførsel størst bruksområde.

3. I henhold til driftsmåten - for biofiltre som opererer med og uten resirkulering. Hvis konsentrasjonen av forurensninger i avløpsvannet som kommer inn i biofilteret er lav og de kan tilføres biofilteret i et slikt volum som er tilstrekkelig for spontan vask, er det ikke nødvendig med resirkulering av avløpsvannet. Ved behandling av konsentrert avløpsvann er resirkulering ønskelig, og i noen tilfeller obligatorisk. Resirkulering lar deg redusere konsentrasjonen av avløpsvann til den nødvendige verdien, så vel som deres foreløpige behandling i aerotanker - for ufullstendig behandling.

4. I henhold til den teknologiske ordningen - for ett-trinns og totrinns biofiltre. Ordninger for drift av ett-trinns biofiltre med og uten resirkulering er gitt til 4.91, og to-trinns med resirkulering - ved 4.91.6. To-trinns biofiltre brukes under ugunstige klimatiske forhold, når det ikke er mulig å øke høyden på biofiltrene og når en høyere grad av rensing er nødvendig.

Noen ganger er det tenkt å bytte filtre, dvs. den periodiske driften av hver av dem som et filter for det første og andre trinnet.

5. Ved gjennomstrømning - for biofiltre med lav gjennomstrømning (drypp) og høy gjennomstrømning (høyt belastet).

6. I henhold til designfunksjonene til fôrmaterialet - for biofiltre med volumetrisk belastning og med flat belastning.

Biofiltre med bulkbelastning kan deles inn i: dryppbiofiltre (lav gjennomstrømning), med en kornstørrelse på lastematerialet på 20-30 mm og en høyde på lastelaget på 1-2 m;

høyt belastede biofiltre med en matematerialstørrelse på 40–60 mm og en lastesjikthøyde på 2–4 m;

biofiltre med stor høyde (tårn), med en matematerialstørrelse på 60-80 mm og en høyde på lastelaget på 8-16 m. Biofiltre med flat belastning er delt inn i: biofiltre med stiv belastning i form av ringer , rørkutt og andre elementer. Som last kan fyllelementer av keramikk, plast og metall brukes. Avhengig av lastematerialet er tettheten 100–600 kg/m8, porøsiteten er 70–90 %, høyden på lastelaget er 1–6 m;

biofiltre med stiv belastning i form av gitter eller blokker satt sammen av alternerende flate og korrugerte plater. Blokklaster kan lages av ulike typer plast (polyvinylklorid, polyetylen, polypropylen, polystyren, etc.), samt fra asbestsementplater. Plastbelastningstetthet 40--100 kg/m3, porøsitet 90--97 %, lastesjiktshøyde 2-16 m. -6 m;

biofiltre med myk eller rullebelastning, laget av metallnett, plastfilmer, syntetiske stoffer (nylon, kapron), som er montert på rammer eller stablet i ruller. Tettheten til en slik last er 5–60 kg/m3, porøsiteten er 94–99 %, og høyden på lastlaget er 3–8 m.

Nedsenkbare biofiltre, som er reservoar fylt med avløpsvann og med konkav bunn, bør også refereres til biofiltre med flat belastning. En aksel med påmonterte plast-, asbestsement- eller metallskiver med diameter 0,6--3 m monteres langs tanken litt over avløpsvannnivået Avstanden mellom skivene er 10--20 mm, sjaktens hastighet med plater er 1--40 min-1.

Plane biofiltre med bulk og myk belastning anbefales for bruk ved strømningshastigheter opp til 10 tusen m3 / dag, med blokkbelastning - opptil 50 tusen m3 / dag, nedsenkbare biofiltre - for lave strømningshastigheter opptil 500 m3 / dag.

Soyuzvodokanalniproekt kompilerte en eksperimentell design av biofiltre med en kapasitet på 200-1400 m3 / dag med en belastning av skumglassblokker 375X375 mm, fra korrugerte plater av polyetylen 500X500 mm i størrelse av typen "komplekse bølger" (4.92) asbestsementplater 974X2000 mm i størrelse.

Hovedtyper av biofiltre

Drypp biofiltre. I et dryppbiofilter (4.93) tilføres avløpsvann i form av dråper eller stråler. Naturlig luftventilasjon skjer gjennom den åpne overflaten av biofilteret og drenering. Slike biofiltre har lav vannbelastning; vanligvis varierer det fra 0,5 til 1 m3 vann per 1 m3 filter.

Driftsskjemaet for dryppbiofiltre er som følger. Avløpsvann, renset i de primære sedimenteringstankene, ved tyngdekraften (eller under trykk) kommer inn i distribusjonsenhetene, hvorfra det periodisk slippes ut på overflaten av biofilteret. Vannet som filtreres gjennom tykkelsen på biofilteret kommer inn i dreneringssystemet og renner deretter ned den kontinuerlige ugjennomtrengelige bunnen til utløpsbrettene som er plassert utenfor biofilteret. Deretter kommer vannet inn i de sekundære sedimenteringstankene, der den fjernede filmen separeres fra det rensede vannet.

Når forurensningsbelastningen overstiger den tillatte, blir overflaten til dryppbiofiltre raskt silt, og arbeidet deres forringes kraftig.

De er utformet runde eller rektangulære i plan med solide vegger og dobbel bunn: den øvre er i form av en rist og den nedre er solid.

Høyden på dobbeltbunnsrommet må være minst 0,6 m for mulighet for periodisk inspeksjon. Drenering av biofiltre er laget av armerte betongplater lagt på betongunderlag. Det totale arealet av hull for vann til å passere inn i dreneringssystemet bør være minst 5--8 % av overflatearealet til biofiltrene. For å unngå silting av avløpssystembrettene, må hastigheten på vannbevegelsen i dem være minst 0,6 m / s.

Helningen på den nedre bunnen til oppsamlingsbrettene antas å være minst 0,01, den langsgående helningen til oppsamlingsbrettene (maksimalt mulig av strukturelle årsaker) er ikke mindre enn 0,005.

Biofilterveggene er laget av prefabrikkert armert betong og hever seg over lasteflaten med 0,5 m for å redusere effekten av vind på vannfordelingen over filteroverflaten. I nærvær av billig fôrmateriale og fritt territorium kan små biofiltre ordnes uten vegger; filtermaterialet er i dette tilfellet fylt opp i en hvilevinkel. De beste materialene for tilbakefylling av biofiltre er pukk og småstein.

Alle naturlige og kunstige materialer som brukes til lasting må oppfylle følgende krav: ved en tetthet på opptil 1000 kg / m3 må det belastede materialet i sin naturlige tilstand tåle en tverrsnittsbelastning på minst 0,1 MPa, minst 10 frostbestandighet test sykluser; koking i 1 time i en 5% saltsyreløsning; materialet må ikke være synlig skadet eller redusert i vekt med mer enn 10 % av den opprinnelige biofilterbelastningen; Biofilterbelastning bør være av samme størrelse i høyden, og kun for det nedre bærelaget med en høyde på 0,2 m bør det brukes en større belastning (diameter 60-100 mm).

Høyt belastede biofiltre. På begynnelsen av dette århundret dukket det opp biofiltre, som i vårt land ble kalt luftfiltre, og i utlandet - biofiltre med høy belastning. Et særtrekk ved disse strukturene er en høyere oksidasjonsevne enn i konvensjonelle dryppbiofiltre, noe som skyldes at slike filtre ikke siler og bedre luftutveksling i dem. Dette oppnås på grunn av det større lastematerialet og flere ganger økt vannbelastning.

Den økte hastigheten til avløpsvannet sikrer konstant fjerning av de beholdte, vanskelig oksiderbare uoppløste urenhetene og den døende biofilmen. Luftoksygen som kommer inn i biofilterlegemet brukes hovedsakelig på biologisk oksidasjon av deler av forurensningene som ikke fjernes fra filterlegemet.

De strukturelle forskjellene til høyt belastede biofiltre er den store høyden på lastelaget, den store størrelsen på kornene og den spesielle utformingen av bunn og drenering, som gir mulighet for kunstig blåsing av lastematerialet med luft.

Rommet med dobbel bunn skal lukkes, og luft tilføres dit av vifter. Utløpsrør skal forsynes med hydrauliske låser 200 mm dype.

Driftstrekk er behovet for å vanne hele overflaten av biofilteret med evt. små avbrudd i vanntilførselen og opprettholde en økt vannbelastning per 1 m2 av filteroverflaten (i plan). Bare under disse forholdene er det mulig å vaske filtrene.

Høyt belastede biofiltre kan gi enhver gitt grad av avløpsvannbehandling, derfor brukes de til både delvis og fullstendig behandling.

Som studier har vist, under de samme forholdene (samme høyde og størrelse på lasten, arten av forurensning, graden av avløpsvannbehandling osv.), har høyt belastede biofiltre sammenlignet med drypp-biofiltre en større gjennomstrømning når det gjelder volum av vann passerte gjennom dem, og ikke når det gjelder mengden bearbeidede (oksiderte) forurensninger. Den økte effektiviteten til disse biofiltrene for å fjerne forurensninger fra avløpsvannet oppnås med en økning i høyden på lastelaget, en økning i kornstørrelsen på lasten og bedre luftutskifting.

Tårn biofiltre. Disse biofiltrene har en høyde på 8–16 m og brukes til renseanlegg med en kapasitet på opptil 50 000 m3/døgn med gunstig terreng og BOD for renset vann på 20–25 mg/l. I hjemlig praksis har de ikke fått distribusjon.

Biofilterberegning

Drypp biofiltre. Beregningen av biofiltre består i å bestemme det nødvendige volumet av fôrmateriale for behandling av avløpsvann og dimensjonene til elementene i vannfordelingsenheter, drenering, brett for oppsamling og tømming av vann.

Volumet av filtreringsbelastningen bestemmes av oksidasjonskraften til OM. Oksydasjonsevnen forstås som massen av oksygen, uttrykt i gram BOD, som kan oppnås per dag fra 1 m3 biofilterfôrmateriale.

Den oksidative kraften til biofilteret avhenger av temperaturen på avløpsvannet og uteluften, av arten av de innkommende forurensningene, materialet til lasten, metoden for lufttilførsel, etc.

Ved en annen gjennomsnittlig årlig temperatur økes eller reduseres oksidasjonskraften i forhold til forholdet mellom den faktiske temperaturen og 10 ° C.

Ved en gjennomsnittlig årlig lufttemperatur på opptil 3 ° C, plasseres biofiltre av enhver gjennomstrømning i oppvarmede rom med fem luftutvekslinger på 1 time; temperaturen i dem skal være 2 ° høyere enn temperaturen på avløpsvannet. Biofiltre med en gjennomstrømning på opptil 500 m3/dag er plassert i de samme rommene, hvis gjennomsnittlig årlig lufttemperatur er 3--6 ° C. I dette tilfellet plasseres biofiltre med stor gjennomstrømning i telt.

Biofiltre arrangeres i form av separate seksjoner. Antall og størrelse på seksjoner avhenger av metodene for distribusjon av avløpsvann over overflaten, deres driftsforhold, etc.; antall seksjoner bør være minst 2 og ikke mer enn 6-8; alle seksjoner må fungere.

Høyt belastede biofiltre. Som et resultat av studier utført av ACS og MISI (I. S. Postnikov, V. V. Bezenov og S. V. Yakovlev), er det utviklet ganske nøyaktige metoder for å beregne høyt belastede biofiltre.

Høyden på biofilteret bestemmes avhengig av lokale forhold og nødvendig grad av avløpsvannbehandling. Dersom renset avløpsvann må ha BOD2o=25...30 mg/l, skal høyden på biofilteret være minst 2 m, hvis BOD2o=20 mg/l - minst 3 m og ved BOD2o= 15 mg/l - ikke mindre enn 4 m.

Denne metoden har alvorlige ulemper: høyden på biofilteret kan stilles inn i området fra 2 til 4 m; det er ingen mulighet til å analysere driften av eksisterende biofiltre og beregne biofilteret for en gitt grad av rensing osv.

Mer nøyaktig er metoden foreslått av prof. S.V. Yakovlev. Det gjør det mulig å beregne biofilteret for eventuell gjennomstrømning og rensegrad.

Som du vet, samtidig med prosessen med å fjerne forurensninger fra avløpsvann i kroppen av biofiltre, foregår prosessen med oksidasjon av disse stoffene. I dette tilfellet er naturlig nok oksidasjon mye langsommere enn fjerning av forurensninger.

Basert på analysen av hver prosess har prof. S. V. Yakovlev foreslo ligninger som karakteriserer forholdet mellom hovedfaktorene som bestemmer driften av biofiltre, og anbefalte en grafanalytisk metode for beregning av biofiltre.

Biofilterventilasjon

Naturlig ventilasjon i biofiltre oppstår på grunn av temperaturforskjellen mellom uteluften og biofilterkroppen.

Mesteparten av luften kommer inn i biofilterets kropp gjennom det dobbelte bunnrommet og ovenfra sammen med vann mens den beveger seg i filteret. Hvis temperaturen på avløpsvannet er høyere enn lufttemperaturen, etableres en stigende (fra dreneringen til overflaten) luftstrøm, med omvendt forhold - synkende; ved like temperaturer kan ventilasjonen stoppe helt. Intensiteten på ventilasjonen av biofiltre avhenger også av høyden på filtersengen, størrelsen på kornene og høyden på dobbeltbunnsrommet. Jo mindre belastning, jo dårligere ventilasjonsforhold.

Studier utført av N. A. Bazyakina viste at volumet av luftoksygen brukt i biofiltre, som i andre biologiske behandlingsanlegg, ikke overstiger 7--8%.

Temperaturen inne i biofilteret bør ikke være under 6°C, ellers stopper den oksidative prosessen praktisk talt.

I installasjoner med stor og middels kapasitet opprettholdes den nødvendige temperaturen på grunn av den konstante tilstrømningen av avløpsvann, hvis temperatur nesten alltid er over 8 ° C. Derfor krever slike filtre vanligvis ikke isolasjon. Små filtre, som allerede nevnt, må plasseres i isolerte rom for å unngå hypotermi, spesielt om natten, når strømmen av avløpsvann er redusert.

Avløpsvanndistribusjon ved biofiltre

Pålitelig drift av biofilteret kan bare oppnås med jevn vanning av overflaten med vann. Vanning utføres av distribusjonsenheter, som er delt inn i to hovedgrupper: faste og mobile.

Faste fordelere inkluderer perforerte takrenner eller rør og sprinklere (sprinklere), bevegelige fordelere inkluderer gyngende takrenner, bevegelige fyllehjul og roterende jetfordelere (sprinklere).

I innenlandsk og utenlandsk praksis er sprinklervanning og vanning ved hjelp av mobile sprinklere mest brukt.

Sprinkler vanning. Sprinkleranlegget består av en doseringstank, distribusjonsnett og sprinkleranlegg.

Sprinklere (sprinklerhoder) er spesielle dyser som bæres på endene av stigerør som forgrener seg fra vannfordelingsrør lagt på overflaten eller i kroppen til biofilteret. Sprinklerhodeåpninger er små, vanligvis 19, 22 og 25 mm. Sprinklere er laget av bronse eller messing for å forhindre korrosjon.

Fordelen med denne typen hode er at støtten som den reflekterende omvendte kjeglen er festet til, er plassert vekk fra den bevegelige strålen og ikke forstyrrer dens handling.

Doseringstanken tilfører automatisk vann til sprinklernettet under konstant trykk. Varigheten av tømming av tanken (vanningsperiode), som hovedsakelig avhenger av tankens kapasitet og dimensjonene til utløpsrøret, er alltid den samme; varigheten av å fylle tanken avhenger bare av tilsiget av avløpsvann, som svinger i løpet av dagen. Derfor utføres vanning av biofilteret med jevne mellomrom, med ujevne mellomrom. For å unngå sterk avkjøling av uoppvarmede biofiltre bør intervallet mellom vanning ikke overstige 5-8 minutter.

Med et stort areal er biofiltre delt inn i seksjoner med uavhengige distribusjonsnettverk og separate doseringstanker.

I innenlandsk praksis, den mest brukte doseringstanken med sifon (4. 97). Dens fordel fremfor andre er at den har absolutt ingen bevegelige deler.

Utløpsrøret fra doseringstanken er en sifon, hvis øvre del stiger over bunnen av tanken. Inne i doseringstanken er det et veltet glass, montert på stativer og ikke når bunnen av tanken. To rør er festet til glasset i dets øvre del: ett av dem - et luftrør - ender med en åpen ende i tanken, det andre røret, som er en ventilasjonslukker, eller en trykkregulator, ender med en åpen ende. ut over maksimal vannstand i tanken. I tillegg er trykkregulatoren forbundet med et stikkrør til hovedutløpsrøret. I den øvre delen av tanken er det et overløpsrør, hvis diameter tas i samsvar med tilstrømningen av vann inn i tanken.

Handlingen til den automatiske sifonen er som følger. Til å begynne med er vannet i tanken på det laveste nivået A, tilsvarende det nedre kneet på luftrøret. I sifonen er vannet på dette tidspunktet på nivå B av utløpet til sprinklerne; Trykkregulatoren fylles med vann opp til nivået B hvor den er festet til glasset. Når vann kommer inn, stiger horisonten i tanken, og trykket under glasset og i utløpsrøret forblir lik atmosfærisk inntil nivået når åpningen av luftrøret. Etter det stopper luften fra under glasset og lufttrykket i det begynner å øke når tanken fylles.

Når vannhorisonten i tanken når det høyeste nivået, og vannhorisonten under glasset når den øvre kanten av utløpsrøret, vil vannstanden i trykkregulatoren synke til nedre albue B2, og i hovedsifonen til nivå B2> også nesten ved nedre kne. I dette tilfellet vil lufttrykket under glasset, i sifonens hovedrør og i trykkregulatoren være lik høyden på vannsøylen / g Eks. I neste øyeblikk vil den hydrauliske låsen i trykkregulatoren bryte, trykket under glasset vil falle til atmosfærisk, som et resultat av at vannet fra tanken vil løpe inn i hovedrøret og strømme ut av det til horisonten i tanken synker til nivå A på det nedre kneet på luftrøret. Så snart luft trenger inn under glasset gjennom det, vil sifonen stoppe, og albuen til trykkregulatoren, som suger vann fra hovedutløpsrøret under sifonen, vil forbli fylt med vann.

For å regulere den høyeste vannstanden i tanken, hvor sifonene begynner å fungere, er den øvre delen av trykkregulatoren gjort bevegelig på kjertlene; ved å heve eller senke overløpsrøret til trykkregulatoren, kan du stille inn start på sifonen akkurat i det øyeblikket vannivået under glasset når kanten av utløpsrøret. Utløpsrøret fra tanken kan ordnes med eller uten hydraulisk tetning. Diameteren på sifonen er lik diameteren på fordelerrøret. Den indre diameteren til klokken er tatt lik to diametre av sifonrøret, men den kan være større.

Når vannet strømmer ut av tanken, reduseres rekkevidden til sprinkleren, som avhenger av trykket, gradvis, og dermed vannes hele området rundt sprinkleren. For en mer jevn fordeling av vann over det vannede området, er doseringstanken formet på en slik måte at arealet av dens horisontale seksjoner på forskjellige nivåer er proporsjonal med vannstrømmen fra tanken i et gitt øyeblikk. Dette kravet tilfredsstiller med en tilstrekkelig tilnærming formen til en omvendt avkortet pyramide. Området til den nedre delen er tildelt avhengig av størrelsen på utløpsrøret; arealet av den øvre delen (tilsvarende vannstanden ved maksimalt trykk) bestemmes fra det spesifiserte forholdet.

Beregningen av vannfordelingssystemet reduseres til å bestemme vannstrømmen fra hver sprinkler (sprinkler), bestemme det nødvendige antallet av dem, diameteren på distribusjonsnettverket, kapasiteten og driftstiden til doseringstanken.

Fordelingsnettet legges enten på spesielle stolper eller direkte på filterbedet i en dybde på 0,7-0,8 m fra overflaten av biofilteret. Nettet legges med fall slik at det kan tømmes ved behov. På enden av hvert rør er det tilrådelig å ha en plugg som rørledningen kan skylles gjennom med rent vann. Sprinklerhoder er vanligvis installert 0,15 m over filterflaten.

Reaktive roterende vannfordelere (sprinklere). Den roterende sprinkleren består av to eller fire perforerte rør utkraget på et felles stigerør (4.100).

Vann fra distribusjonskammeret kommer under et visst trykk inn i et stigerør montert på kulelager; stigerøret kan rotere fritt rundt sin vertikale akse. Fra stigerøret kommer vann inn i de radielt anordnede rørene og strømmer gjennom hullene i dem på overflaten av biofilteret. Under påvirkning av den reaktive kraften som oppstår når vann strømmer ut av hullene, roterer fordeleren.

Slike jetsprinklere har blitt utbredt i utlandet (i England, FRG og Tsjekkoslovakia) og har fullt ut rettferdiggjort seg. Vi bruker dem på renseanlegg i mange byer (Kharkov, Slavyansk, Sheremetyevo, Vladimir, etc.)

For å aktivere en jetsprinkler kreves et relativt lite trykk (0,2--1 m), som er en av fordelene med denne enheten. I tillegg, med jetsprinklere, er det ikke behov for en dispenserenhet.

Diameteren på hull i radielt anordnede rør varierer vanligvis fra 10 til 15 mm; avstanden mellom hullene øker fra periferien til sentrum, noe som gir en mer jevn vanning av biofilteret.

Kapittel2. Omrengjøring av biofilter

Biofiltre er strukturer i kroppen hvor det er plassert en klumpet dyse (last) og distribusjonsenheter for avløpsvann. I biofiltre filtreres avløpsvann gjennom et sjikt dekket med en film av mikroorganismer.

Ulike materialer med høy porøsitet, lav tetthet og høy spesifikk overflate brukes som lasting: pukk, grus, slagg, ekspandert leire, keramikk- og plastringer, terninger, kuler, sylindre, sekskantede blokker, metall- og plastnett vridd til ruller.

Biofiltre er delt inn i: de som arbeider med fullstendig og ufullstendig biologisk behandling; med naturlig og kunstig lufttilførsel; med og uten resirkulering av avløpsvann; entrinns og totrinns, drypp og høylast.

To-trinns biofiltre brukes når det er umulig å øke høyden på biofilteret for å oppnå høy rensegrad.

Tårnbiofiltre brukes til behandlingsanlegg med en kapasitet på opptil 5000 m3/døgn. Nedsenkbare biofiltre eller skivebiofiltre fungerer ved strømningshastigheter på opptil 500 m3/dag. De er en tank der det er en roterende aksel med skiver montert på den. Nivået på avløpsvannet i tanken settes 2-3 cm under den horisontale sjakten. Størrelsen på skivene er 0,6-3 m, og avstanden mellom dem er 10-20 mm. Plater kan være metall, plast og asbestsement. Akselen roterer med en hastighet på 1-40 rpm.

Biotank-biofilter (Fig. 5.72) er innelukket i et hus med forskjøvede lasteelementer, som er halvsylindre med en diameter på 80 mm. Avløpsvann kommer inn ovenfra, fyller lasteelementene, og renner ned gjennom kantene. En biofilm dannes på de ytre overflatene av elementene, og en biomasse som ligner aktivert slam dannes i elementene. Metning av vann med oksygen oppstår når væsken beveger seg. biologisk filter lufting avfall

Påføring av oksygen for lufting av avløpsvann

Ved pneumatisk lufting brukes teknisk oksygen i stedet for luft. Denne prosessen blir noen ganger referert til som "bioprecipitation". Det utføres i lukkede apparater, som kalles oksygentanker.

Det er utviklet flere design av oksygentanker. I praksis brukes oksygentanker av to typer: 1) kombinert, som opererer på prinsippet om en blandereaktor; 2) seksjonsforskyvere med separat sekundærklarer. Skjemaet for seksjonsoksygentanken er vist i fig. 5,73. Oksitenk er en hermetisk lukket rektangulær tank, delt av skillevegger med hull i 4-6 seksjoner. Den øvre åpningen av skilleveggen tjener til passasje av gass, den nedre - for passasje av slamblandingen. Avløpsvann, sirkulerende slam, oksygen kommer inn i den første delen.

Gjennomsnittlig oppholdstid for avløpsvann i oksygentanken bestemmes av formelen:

m = (1a-1)/, (5,34)

hvor KQi og Ki er koeffisienter som tar hensyn til påvirkningen av henholdsvis konsentrasjonen av oppløst oksygen og dosen av aktivert slam; Sn - askeinnhold i slam, fraksjoner av en enhet; a -- dose aktivert slam, g/l; p - spesifikk oksidasjonshastighet, mg; VPK yuln per 1 g askefritt stoff eller i 1 time.

Avhengig av sammensetningen av det behandlede avløpsvannet i oksygentanker, er den optimale konsentrasjonen av oksygen i vann 10-12 mg/l, og slamdosen er 7-10 g/l.

Husholdningsavløpsvann kommer inn i equalizeren, og deretter inn i sumpen. Etter klaring sendes vannet til blandebatteriet, hvor det blandes med industriavløpsvann som kommer fra kum. Deretter kommer en blanding av husholdnings- og industrivann inn i aerotanken. Etter separering av aktivert slam i sekundærklareren nøytraliseres avløpsvannet med klor, og slippes deretter ut i et reservoar eller sendes til bruk i produksjon.

Slammet fra bunnfellingstankene kommer inn i kokerne. Gassen som frigjøres under gjæringsprosessen fra kokerne sendes til kjelen for forbrenning.

Glava3. Amaskinvaredesign

3.1 Biofilter "Greenway"»

Biofilter "Greenway" kan utformes med en ett-trinns septiktank og som en selvstendig struktur etter en totrinns septiktank. På fig. 4.4 viser en ett-trinns septiktank med biofilter. I bunnen av biofilteret er algestoffet installert. Polyamidstoffet beskytter innløpene på biofilterpatronen mot tilstopping. Filterpatronen plasseres i patronen. Materialet og diameteren til lasten er tilordnet analogt med et dryppbiofilter. Filtermedier laget av kunstige materialer kan brukes. Etter en septiktank og et biofilter tilsvarer behandlingseffekten fasilitetene for fullstendig biologisk behandling. Ved bruk av to-trinns septiktank med separat plassert biofilter noteres dyp avløpsvannbehandling. Indikatorer for avløpsvannforurensning er gitt i tabell. 5.6.

Ris. 5.4. Integrert renseanlegg "Aspen": 1, 11 - asbest-sementrør; 2 - skum; 3 - labyrint; 4 - vekt; 5, 7 - polyetylenrør; 6 - partisjoner; 8 - hull; 9 - armert betongbygning; 10 - lasting

Konstruksjon "Aspen"

På Aspen-anlegget er biofilteret en integrert del. Strukturen ble utviklet i Europa og ble brukt i Russland. Konstruksjonen er laget av armert betong og består av en todelt anaerob struktur og et biofilter med ekspandert leirebelastning. Anaerob rensing fortsetter uten oksygentilgang. Spillvann tilføres under vannstanden. Den første fasen av anaerob behandling er atskilt fra den andre med en skillevegg. Et hull er laget i midten av skilleveggen gjennom hvilket renset vann kommer inn i det andre trinnet av anaerob behandling. På overflaten av anaerobe strukturer dannes en skorpe fra flytende forurensning utført av gasser. En sifon er installert mellom det andre septikkammeret og biofilteret. Vann gjennom sifonen kommer inn i biofilteret. Et nett er plassert i biofilteret over lasten, som hindrer ekspandert leire i å flyte opp. Drenering er plassert i bunnen av biofilteret, og over - et støttelag, og deretter - lasting. Anleggskapasitet - 800 liter per dag. Byggearealet er 2,5 m2. Installasjonen er plassert under og over bakkenivå. På fig. 5.4 viser et diagram over Osina behandlingsanlegg. I tabellen. 5.7 viser indikatorene for kvaliteten på avløpsvannbehandlingen.

Aspen-anlegget kan brukes til etterbehandling innen underjordisk eller overflatebehandling av avløpsvann, men med en passende miljømessig begrunnelse. Det er umulig å forvente effektiv drift av anlegget om vinteren på grunn av reduksjonen i vanntemperaturen på grunn av frysing av jorda. Denne bygningen trenger regelmessig vedlikehold. Forfatterne foreslår å losse slammet og skifte biofilter en gang hvert 3. år, og dette vil avhenge av driftsforholdene.

3.2 Avløpsrenseanlegg "Biodisk"

Avløpsrenseanlegg "Biodisk" designet for en befolkning på 100, 350 og 1000 personer. Kapasiteten til rensestasjonen er 20, 70 og 200 m3/døgn. Rensestasjonen er plassert i isolerte tilfluktsrom på jordoverflaten. Avløpsvann fra boliger kommer inn i den underjordiske pumpestasjonen, hvor det renses for grove forurensninger på en ristbeholder. Vann tilføres med nedsenkbare pumper til mottakskammeret og deretter til tangentielle sandfang, hvor sand fjernes. Sandfang tildeles dersom stasjonens kapasitet overstiger 100 m3 pr. Fra sandfanget strømmer avløpsvannet ved gravitasjon inn i septiktanken. Septiktanken er designet for å holde vann i 12-24 timer. I septiktanken renses avløpsvannet fra suspenderte faste stoffer, organiske og nitrogenforurensninger, fosfater og overflateaktive stoffer. Fra septiktanken føres renset vann gjennom hull i nedre del av rennen til "Biodisken", fordelt på fem eller syv skivetromler. Antall fat avhenger av kapasiteten til rensestasjonen. Bevegelsen av væsken skjer gradvis, og strukturen fungerer som en fortrenger. Biofilmen på trommene formerer seg og dør. Døende biofilm med renset vann tas ut til sekundærklareren. I den sekundære klaringen legger biofilmen seg og pumpes periodisk med en nedsenkbar pumpe inn i septiktanken. For å fjerne fosfor introduseres reagenser i den sekundære klaringsanordningen. Den samme pumpen brukes i den sekundære renseren og for resirkulering av behandlet avløp. Resirkulering av vann reduserer konsentrasjonen av forurensninger som kommer inn i Biodisk-anlegget, lar deg regulere kvaliteten og denitrifiserer nitrater. På dagtid og natt sikrer resirkulering kontinuerlig drift av renseanlegget. For etterbehandling av avløpsvann benyttes en bioreaktor lastet med ruff. Luft tilføres ruffene av en ejektor. Avløpsvann tilføres ejektoren av en nedsenkbar pumpe, som er installert i bioreaktortanken. Ruff regenereres ved intensiv lufttilførsel. Forurensning dannet i bioreaktoren pumpes av en nedsenkbar pumpe inn i septiktanken. Renset vann desinfiseres ved UV-bestrålingsenheten og slippes ut i dammen. Sediment fra septiktanken fjernes med jevne mellomrom hver 6.…12. måned inn i slamavskilleren. Vannet fra slamfortykkeren går tilbake til septiktanken, og sedimentet varmes opp til en temperatur på 70 °C, noe som sikrer ødeleggelse av helminth-egg og delvis fjerning av patogen mikroflora. Det behandlede slammet kan lagres i slamgårder eller deponeres på et deponi.

Å kombinere en septiktank, et skivebiofilter og en sekundær bunnfellingstank på Biodisk-anlegget er ikke optimalt, siden det hydrauliske kretsløpet til lavkapasitets skivebiofiltrene er forstyrret, noe som fører til avbrudd i rengjøringen. Driften av en septiktank avhenger av strømningshastigheten og konsentrasjonene av avløpsvannforurensninger, mengden vann som resirkuleres og påvirkningen av råteprodukter på vannet.

3.3 Oversvømte biofiltre

FZD-to-trinns oversvømmet biofilter består av to trinn med ikke-trykkfiltre lastet med forskjellige granulære belastninger.

Det første trinnet av FZD-biofilteret fungerer i oversvømmet biofiltermodus. Høyden på ekspandert leire ikke-knust last (lastediameter 2-10 mm) er 2,2 m. Nedenfra tilføres avløpsvann gjennom det perforerte vanndreneringssystemet, og luft tilføres gjennom luftfordelingssystemet for å sikre den vitale aktiviteten til mikroorganismer. Luft tilføres FZD-biofilteret fra en blåser i mengden 3 m3 per 1 m3 avløpsvann. Filtreret fra bunn til topp gjennom ekspandert leirebelastning med en biofilm dyrket på den, renner delvis behandlet avløpsvann, reflektert fra jetguiden, over gjennom overløpet inn i en åpen hydraulisk kanal som forbinder det første trinnet av FZD-biofilteret med det andre trinnet. Deretter kommer væsken som skal renses gjennom en distribusjonsrenne, hvor den ene enden er kuttet i en åpen hydraulisk kanal, inn i biofilteret til det andre trinnet av FZD-filteret, som avhengig av typen avløpsvann og den nødvendige rensedybden , kan fylles med forskjellige filtermaterialer: ekspandert leire, zeolitisert tuff, aktivert karbon eller andre filtermaterialer. Lastehøyden til det andre trinnet av FZD-biofilteret er 1 m, belastningsdiameteren kan variere over et bredt område: fra 0,63 til 5 mm, avhengig av nødvendig rensegrad, er filtreringsretningen fra topp til bunn. Renset vann fjernes fra biofilteret til det andre trinnet av FDD gjennom en sifon for å opprettholde et minimumsvannnivå ved begynnelsen av filtersyklusen. Et oksidasjonsmiddel kan introduseres før det andre trinnet: klor, ozon osv. Hvis det ikke introduseres noe oksidasjonsmiddel før det andre trinnet av FDD-filteret, fungerer det andre trinnet i oversvømmet biofiltermodus.

Den omvendte luft-vannspylingen utføres i trinn: på det første trinnet - luftblåsing med en intensitet på 5-7 l / (s m2) i 2-3 minutter, på det andre - en felles tilførsel av luft (det samme intensitet) og vann (intensitet 5-6 l / ( s m2) i 5 minutter, på den tredje - vask med en intensitet på 14-16 l / (s m2) i 5 minutter, til dette formål brukes renset vann, lagret i en spesialtank Skittent vann samles opp i en separat beholder utstyrt med en enkel systemlufting for å holde biofilmen i suspensjon Jevn tilførsel av vaskevann fra reservoaret til "hodet" av renseanlegget bidrar til en økning i sedimenteringseffekten. med 20-30 % sediment og biofilm i et forhold på ca. 4:1.

FZD-biofilteret (tabell 5.8), sammenlignet med "oxypor"-biofilteret, tillater bruk av ulike typer belastninger i første og andre trinn med forskjellige diametre, bruk av forskjellige typer oksidasjonsmidler før andre trinn.

Ris. 2. Oversvømmet biofilter uten trykk: 1 - det første trinnet av biofilteret, 2 - det andre trinnet av biofilteret; 3 - kamera; 4 - overløp; 5 - jetguide; 6 - distribusjonsrenner; 7 - rørformet drenering; 8 - oppsamlingsdrenering av klarnet vann i andre trinn; 9 - luftrørformet drenering

Oversvømmede biofiltre kan brukes med passende begrunnelse.

3.4 Biofiltre Matala

Matala® er tilgjengelig i seks tettheter i både flate plater og ruller (R-Matala®), hvorav fire er til hagebruk og prydkarpeoppdrett.

Som sådan ble disse tetthetsvariantene utviklet for bruk som komposittmaterialer på prinsippet om "progressiv filtrering"; nedenfor er forstørrede bilder av disse fire variantene.

For hagebruksvannfiltrering i sedimenterings- eller oppbevaringstanker er Matala®-kvaliteter med lav tetthet mer egnet, mens andre Matala®-kvaliteter er bedre egnet for biofiltre.

Disse fire tetthetene av Matala®-materiale har en spesiell filtermedieoverflate, som er polypropylenfibre, formet og kombinert til en matrise med utmerket tredimensjonal fordeling.

Som et resultat har dette filtermaterialet et veldig stort "fritt volum" - opptil 94% (for ekspandert leire eller grus - kun 30%), slik at vann kan strømme gjennom materialet veldig jevnt, uten virvler og fluktuasjoner i strømningstetthet .

Siden Matala®-filtermediet er mer motstandsdyktig, har det noen spesielle installasjons- og rengjøringsfordeler: Når Matala® er installert i filtrene, er det ikke nødvendig med netting for ekstra støtte.

Å kutte materiale er veldig enkelt. Du kan bruke en stor tagget kjøkkenkniv eller en hullsag for å kutte på stedet.

Materialrengjøring - arbeidet har blitt mye renere og er mye enklere og raskere enn rengjøring av andre svamper. Vask på plass eller skyll smuss av Matala® ved ganske enkelt å senke og heve den opp av vannet.

Hvis materialet er tilstoppet med for mye faste stoffer eller alger, kan det fjernes med en slangestråle.

I filtreringsmaterialet "Matala®" dannes det mange porerom i fibrenes folder og kryss. Når den passerer gjennom disse områdene, bremses vannstrømmen, og gir et ideelt miljø for den primære festingen og veksten av nitrifiserende bakterier som danner en tynn biofilm.

Hvis de forskjellige typene Matala® er installert i serie, vil suspenderte partikler og bakterieflokker meget lett fanges uten at det dannes blokkeringer og anaerobe soner.

Ved bruk av sekvensiell filtreringsmetode kan materialet "Matala®" installeres i flerkammerfiltre som et "komprimeringsmiddel". Det er mulig å fylle og effektivt bruke hele området eller diameteren til filtreringskamrene. I systemer med honeycomb-patroner bør andre typer filtermedier installeres for å unngå tilstopping av filteret og blokkering.

Som et resultat, under de samme driftsforholdene, har filtre med Matala®-materiale høyere ytelse og effektivitet sammenlignet med filtre som bruker andre materialer.

Zkonklusjon

Biofiltre med dryppfiltrering har lav ytelse, men gir fullstendig rengjøring. Deres hydrauliske belastning er 0,5-3 m3/(m2-dag). De brukes til vannbehandling opp til 1000 m3/døgn med BOD som ikke overstiger 200 mg/l. Høyt belastede biofiltre opererer med en hydraulisk belastning på 10-30 m3/(m2 dag), d.v.s. rense 10-15 ganger mer avløpsvann enn drypp. De gir imidlertid ikke fullstendig biologisk behandling.

For bedre oppløsning av oksygen utføres lufting. Mengden luft som tilføres biofilteret overstiger ikke 16 m3 per 1 m3 avløpsvann. Ved BOD 300 mg/l er resirkulering av renset vann obligatorisk.

FRAliste over kilder som er brukt

1. Arkhipchenko I.A., Orlova O.V., Likhachev Yu.M., Fedashko M.Ya. Innhenting av høykvalitets biokomposter // Ecology and Industry of Russia, juli 2000, s.16.

2. Bagryantsev G.I., Malakhov V.M., Chernikov V.E. Termisk nøytralisering og behandling av industriavfall og husholdningsavfall // Økologi og industri, mars 2001.

3. Bikbau M.Ya. Nye tilnærminger til MSW-behandling // Ecological Bulletin of Russia, desember 2006.

4. Vaisman Ya.I., Rudakova L.V., Nurislamov G.R. Bruk av biotunneler i // Økologi og industri, juni 2001.

5. Galitskaya I.V. Økologiske problemer ved sirkulasjon og utnyttelse av husholdnings- og industriavfall // Geoøkologi. Ingeniørgeologi. Hydrogeologi. Geocriology, 2005, nr. 2, s. 144-147.

6. V. K. Mar'in, Yu. S. Kuznetsov, V. V. Belousov og D. V. Kalashnikov, Russ. Teknologisk grunnlag for avfallsbehandling: Lærebok. - Penza: PGUAS, 2004. - 204 s.

7. Palgunov P.P., Sumarokov M.V. Utnyttelse av industriavfall. - M.: Stroyizdat, 1990. - 352 s.

8. Semenov V.N. Et moderne kompleks for behandling av husholdnings- og industriavfall // Mekanikkteknologi, 2005, nr. 1.

9. Smetanin V.I. Beskytte miljøet mot produksjons- og forbruksavfall. - M.: KolossS, 2003. - 230-tallet.

10. Takk V.V. Grunnleggende om ikke-avfallsteknologi: Lærebok. - 2. utg. - Chelyabinsk: Red. SUSU, 2001. - 132s.

11. Føderal lov 89 - FZ "On Production and Consumption Wastes" datert 24.06.98. (Lovsamlingen, 1998, nr. 26)

Vert på Allbest.ru

Lignende dokumenter

    Avløpsvannsammensetning. Kjennetegn på avløpsvann av ulik opprinnelse. De viktigste metodene for behandling av avløpsvann. Teknologisk opplegg og layout av utstyr. Mekanisk beregning av primære og sekundære bunnfellingstanker. Tekniske egenskaper ved filteret.

    avhandling, lagt til 16.09.2015

    Bruk av mekanisk behandling av husholdnings- og industriavløpsvann for å fjerne suspendert stoff: rister, sandfang og bunnfellingstanker. Biologiske renseanlegg og beregning av aerotanker, biofiltre, filtreringsfelt og sekundærklarere.

    semesteroppgave, lagt til 25.04.2012

    Beregning av nødvendig grad av avløpsvannbehandling for suspendert stoff, biologisk oksygenforbruk og aktivt oksygen. Valg av det teknologiske opplegget for rengjøring. Bestemmelse av mengden sand som holdes tilbake i sandfanget. Beregning av luftesystemet.

    semesteroppgave, lagt til 24.06.2014

    Bestemmelse av konsentrasjonen av avløpsvannforurensning. Vurdering av grad av forurensning av avløpsvann som kommer fra tettstedet. Utvikling av et avløpsbehandlingsopplegg med påfølgende utslipp til et reservoar. Beregning av nødvendige anlegg for avløpsrensing.

    semesteroppgave, lagt til 01.09.2012

    Effektiviteten til prosessen med biokjemisk behandling av avløpsvann, konsentrasjonen av aktivert slam. Bruk av teknisk oksygen til lufting. Bioadsorpsjonsmetode for biologisk behandling. Bruk av mutagenese, stammer og tilpassede mikroorganismer.

    test, lagt til 04.08.2015

    Fysiske og kjemiske egenskaper til avløpsvann. Mekaniske og fysisk-kjemiske metoder for behandling av avløpsvann. Essensen av biokjemisk avløpsvannbehandling av koksproduksjon. Oversikt over teknologiske ordninger for biokjemiske anlegg for avløpsvannbehandling.

    semesteroppgave, lagt til 30.05.2014

    Kjennetegn ved moderne avløpsvannbehandling for å fjerne forurensninger, urenheter og skadelige stoffer. Metoder for behandling av avløpsvann: mekaniske, kjemiske, fysisk-kjemiske og biologiske. Analyse av flotasjons- og sorpsjonsprosesser. Introduksjon til zeolitter.

    sammendrag, lagt til 21.11.2011

    Generelle kjennetegn ved miljøvernproblemer. Kjennskap til stadiene i utviklingen av en teknologisk ordning for behandling og demineralisering av avfallsdannelsesvann ved Dysh-feltet. Vurdering av behandlingsmetoder for avløpsvann for oljeproduserende virksomheter.

    avhandling, lagt til 21.04.2016

    Implementering av teknologi for behandling av avløpsvann generert ved produksjon av vegg- og kledningsmaterialer. Sammensetningen av avløpsvannet til bedriften. Lokal behandling og nøytralisering av avløpsvann. Mekaniske, fysisk-kjemiske og kjemiske rengjøringsmetoder.

    semesteroppgave, lagt til 10.04.2009

    Beskrivelse og prinsipp for drift av sandfang. Beregning av primære bunnfellingstanker beregnet for forklaring av avløpsvann. Azo-fortrengere for avløpsvannbehandling. Valg av type sekundære klaringer, skjema for beregning av dybde og diameter.

De gjør jobben sin godt og viser høy ytelse. Vannet renset av septiktanken kan brukes til nyttige formål eller ganske enkelt dyppes ned i bakken. I tillegg til selve septiktankene er det noen ganger nødvendig å bruke tilleggsutstyr for etterbehandling. Hvis det er nødvendig at vannet går ned i bakken eller et annet sted så rent som mulig, bør du installere et avløpsrenseanlegg i form av et biofilter for en septiktank. Det hender at vannabsorpsjonen av jorda er slik at avløpet etter kloakken ikke absorberes, og dette er et ganske vanlig alternativ, eller du har tenkt å bruke vannet til å vanne hageplottet eller dumpe det i reservoaret. Av en eller annen grunn er det umulig å installere et biologisk renseanlegg, vi anbefaler at du tenker på å kjøpe et biofilter for vannrensing. På denne siden finner du oppdatert materiale om disse to typene tilleggsutstyr for septiktanker.

Varianter av avløpssystemer

Det anbefales å bruke rensede avløpssystemer med lav jordgjennomtrengelighet. De tillater mer effektiv fjerning av renset vann og bidrar i tillegg til filtreringen. La oss vurdere fire hovedtyper av dreneringssystemer for behandlet vann.

1. Feltabsorpsjon

Dette systemet er populært blant mange av våre kunder. Det er enkelt å installere, billig og likevel effektivt.

Installasjonen av systemet utføres som følger: en grøft med nødvendig bredde og dybde graves ut nær det installerte biologiske renseanlegget eller septiktanken. Et lag med store steinsprut helles i bunnen, og danner en pute for dreneringssystemet. Deretter er selve systemet installert. Hvis dybden den er plassert på ikke overstiger 120 cm, må systemet isoleres (oftest med sand). Så graver hun seg forsiktig inn.

Prinsippet for drift av absorpsjonsfeltet: vannet renset i septiktanken kommer inn i jorda gjennom dreneringssystemet, passerer gjennom sand og grus. Dette bidrar til filtrering (etterbehandling) og rask absorpsjon.

2. Absorpsjonsbrønn

Dette systemet er best egnet for sandjord med moderate vanntabeller. Vanskeligere å installere enn feltabsorpsjon, derimot, og mer effektiv.

Installasjonen av systemet utføres som følger: i en viss avstand fra kloakkstasjonen graves en grop. Gjennom en grøft kobles den til stasjonsfundamentgropen. En beholder uten bunn er installert i gropen (i hovedsak en brønn). Den kan være laget av glassfiber, betongringer eller andre vanntette materialer. Et lag med steinsprut helles i bunnen av brønnen.

Rensestasjonen og brønnen er forbundet med et rør plassert i en svak skråning. Prinsippet for driften av den absorberende brønnen: de behandlede avløpene, som renner ned i røret, går inn i brønnen, og går deretter gjennom ruinlaget og blir filtrert, går ned i bakken.

3. Filterfelt

Faktisk er dette rensede avløpssystemet et modernisert og forbedret Absorption Field-system. Det er imidlertid mer voluminøst og tidkrevende, og mye mer effektivt. Installasjonen av systemet utføres som følger: en grop med ønsket form og størrelse graves i nærheten av rensestasjonen. Et lag med grus helles i bunnen. Et to-nivå rørsystem er installert på den. Deretter helles sandlaget. Etter det legges et nytt lag med steinsprut. Det siste trinnet er å fylle den gjenværende plassen i gropen med jord.

Prinsippet for drift av filtreringsfeltet: det samme som for absorpsjonsfeltet. Den eneste forskjellen er at vannet, før det kommer inn i bakken, også passerer gjennom sand- og gruslaget.

4. Filterkassett

En annen type uttakssystemer. Det vil være praktisk for de som har liten plass på stedet for absorpsjon / filtreringsfeltet.

Installasjonen av systemet utføres som følger: fra rengjøringsstasjonen graves en grop med ønsket form og størrelse. Bunnen av gropen er dekket med steinsprut. En kassett er installert på den (en struktur laget i form av en boks med flere rom og et utløpsrør). Kassettseksjoner er fylt med filtermaterialer (sand, pukk). Etter installasjon og tilkobling av innløpsrøret, graves gropen ned.

Prinsippet for drift av filterkassetten: behandlet avløpsvann kommer inn i filterkassetten gjennom innløpsrøret. Passerer gjennom alle seksjoner med filtermaterialer, blir de utsatt for etterbehandling. Deretter, gjennom utløpsrøret, kommer det behandlede avløpet ned i bakken.

Prinsippet for drift av biofilteret og dets designfunksjoner

Biofilteret utfører etterbehandling av avløpsvann. Brukes i forbindelse med septiktanker. Et biofilter for vann er spesielt praktisk der det er umulig å installere et system for fjerning av behandlet avløp. Og slike tilfeller er mulige med følgende faktorer:

  • Lokaliteten har et høyt grunnvannsnivå;
  • På stedet er det en brønn eller en brønn med drikkevann;
  • Jorden på stedet har lave filtrerings- og absorpsjonshastigheter (for eksempel leire);
  • Utslipp av behandlet avløp til vannbeskyttelsessonen (i slike tilfeller brukes ofte ekstra UV-behandling; behandling av behandlet avløp opp til 100%).

Biofilteret for kloakkbehandling er en spesiell type beholder fylt med ekspandert leire. Gjennom innløpsrøret tilføres renset avløpsvann (renset med 65-70%) (vanligvis ved gravitasjon) til biofilteret. Væsken fyller hele biofilterets lasteområde og gjennomgår aerob oksidasjon. Avløpsvannet blir deretter renset med aerobe bakterier. Etter at filteret er satt i drift, i de første 2-3 ukene i området for inert belastning, i det første kammeret i biofilteret, dannes det en biofilm fra bakterier, mikroorganismer og ulike sopp. Bakterier og sopp oksiderer organiske forbindelser som følger med avløpsvann. De er også mat for ulike mikroorganismer. For eksempel ciliater eller hjuldyr. Takket være denne biologiske aktiviteten blir biofilmene stadig forynget og vannrenseprosessen er permanent. For å akselerere utviklingen av bakterier brukes spesielle enzymtilsetningsstoffer. Tilførselen av oksygen som er nødvendig for aktiviteten til bakterier og mikroorganismer, leveres av et naturlig ventilasjonssystem. Det er ikke nødvendig å bruke noen tekniske midler for å fungere. Etter rengjøring kommer vann inn i det andre kammeret, og derfra slippes det ut av filteret ved hjelp av en utløpsslange. Som et resultat av de vurderte prosessene renses avløpsvannet med 90-95%.

Det er viktig å huske at det biologiske rensefilteret kun er tilleggsutstyr for septiktanker. Bruken uten septiktank er strengt forbudt og er full av tilstopping av kamrene og til og med svikt i hele filteret. Vurderer du å kjøpe en septiktank? Besøk de relevante sidene på nettstedet vårt - vi har noe å tilby deg.

Hvor kan man kjøpe biofiltre og avløpssystemer?

I vårt firma kan du kjøpe de rensede avløpssystemene som er omtalt på denne siden, samt "Flotenk"-biofiltre, designet for et annet antall brukere. Ved å kjøpe septiktanker, avløpssystemer eller biofiltre for avløpsrensing i vårt firma får du gratis faglig rådgivning, gratis avgang (inntil 50 km) og måling, design av autonomt avløpssystem, samt høykvalitets installasjon fra erfarne og kompetente spesialister.



@ 2022 acost.ru - Belysning, ledninger, utstyr