6.2. Биологические фильтры
Биофильтры-сооружения, в которых сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой, образуемой колониями микроорганизмов. Биофильтр состоит из нескольких составных частей: фильтрующей загрузки, помещаемой в резервуар, круглой или прямоугольной формы в плане; водораспределительного устройства, обеспечивающего равномерное орошение сточной водой загрузки биофильтра; дренажного устройства для удаления профильтровавшейся воды и водораспределительного устройства, с помощью которого поступает необходимый для биохимического окисления воздух.
Биофильтры классифицируются по различным признакам, основным из которых является конструктивная особенность загрузочного материала:
- объемная (загрузочный материал-гравий, шлак, керамзит, щебень и др.)
- плоскостная загрузка (пластмассы, асбестоцемент, ткани, металл).
Биофильтры с объемной загрузкой подразделяются на капельные, имеющие крупность фракций загрузочного материала 20-30 мм и высоту слоя 1-2
метра. Высоконагружаемые (крупность 40-60 мм и h=2-4 м). Башенные фильтры (60-80 мм и h=8-16 м). В большинстве случаев загрузочный материал имеет плотность r нас= 500 - 1500 кг/м3 , при этом пористость составляет 40-50%.К биофильтрам с плоскостной загрузкой относятся: биофильтры с жесткой насыпной загрузкой, в качестве которой используются керамические, пластмассовые и металлические элементы (r нас=100-600 и пористость 70-90%). Высота слоя при этом 1-3 м. Биофильтры с мягкой или рулонной загрузкой выполняемой из металлических сеток, пластмассовых пленок, синтетических тканей, которые крепятся или укладываются на каркасы или укладываются в виде рулонов (r нас=5-60 кг/м3) пористость 94-99%, h=3-8 м.При расходах до 1000 м
3/сут используются капельные; до 50000 м3/сут - высоконагружаемые и башенные; плоскостные биофильтры рекомендуется использовать при расходах до 10000 м3/сут. Биофильтры могут быть одноступенчатые и двухступенчатые как с рециркуляцией, так и без нее.Погружные дисковые биофильтры
относятся к биофильтрам с плоскостной загрузкой. Они используются при очистке сточных вод с расходом до 1000 м3/сут.
Рис. 3. Погружной дисковый биофильтр
:1-подача сточной воды; 2,3,4,5-ступени очистки; 6-выход очищенной воды
.Диски выполняют из пластмасс, асбестоцемента, или металла. Они имеют диаметр от 0,6-3 м. Расстояние между дисками 10-20 мм. Частота вращения вала 1-10 об/мин. Данные сооружения рассчитываются по экспериментальным данным, в зависимости от требуемой степени очистки концентрации органических загрязнителей и поступаемой сточной воды. Для каждого вида стоков экспериментально находятся зависимость между эффектом очистки Э,% и усредненной нагрузкой по БПКполн. на 1 м
2 площади поверхности дисков. Нагрузка Мп [ гр/м2сут.] . Требуемый эффект очистки определяется по формуле:|
|
|
Затем по графику зависимости Э=¦ (Мп
) находим допустимую нагрузку по БПКполн на 1 м2 площади диска. Общая площадь дисков определяется по формуле:|
|
|
где
Q- суточный расход сточных вод.Затем назначают конструктивные размеры погружных биофильтров: диаметр, расстояние между дисками, число дисков на одном валу и.т.д. После этого определяется число сооружений.
Пример: Рассчитать погружной дисковый биофильтр.
Расход:
Q=500 м3/сут; БПКполн La=700 мг/л, БПКплн Lt=20 мг/л; среднеземная температура составит t=18° С.Решение:
На основе проведенных исследований по очистке сточных вод на погружных биофильтрах найдена зависимость эффекта очистки от нагрузки (Э=¦ (Мп)).Требуемый эффект очистки:
По графику Мп
=75 г/(м3сут.)
Принимаем
Dd=2,5 м. Рабочая поверхность дисков с обеих сторон:
Определяем число дисков
Принимаем две секции по четыре ступени в каждой (см. рис. 3).
Определяем число дисков каждой ступени
Определяем ширину секций биофильтра, м.
d 1
-толшина диска. Принимаем материал диска ПВХ.d 1
=0,01 м; d 2=0.015-0.03 м-расстояние между дисками. Принимаем d 2=0,02 м. Длину секций обозначим
Рабочую глубину принимают
(0,4-0,5)Dd. Расстояние от нижней кромки до дна 3-5 см. Частота вращения вала 3 об/мин.
|
|
|
|