ОБОРУДОВАНИЕ
БиофильтрыПрименение биологических фильтров для очистки сточных вод
требует тщательной предварительной очистки их от жиров и взвешенных веществ. Процессы, происходящие в биологических фильтрах, можно
определить как окисление загрязнений сточных вод кислородом воздуха. Процессы
происходят при участии микроорганизмов, образующих биологическую пленку на
поверхности материала – наполнителя фильтра. Суть этих процессов заключается в
непосредственном ферментативном окислении органических веществ, содержащихся в
сточных водах, а также синтез клеток микроорганизмов. Условием работы фильтра
является обеспечение контакта сточных вод с биологической пленкой и наличие
необходимого воздушного потока через фильтрующий слой. Ход биологического
процесса в биофильтрах во многом зависит от конструктивных особенностей этих
сооружений. Эти особенности обуславливают специфику гидродинамических
процессов, а, следовательно, характер и скорость подвода органических веществ и
кислорода воздуха к клеткам микроорганизмов биологической пленки, отвода от
них продуктов биохимических реакций, что
в свою очередь влияет на скорость процесса очистки сточных вод и эффективность
работы очистных сооружений. Важнейшей составной частью биофильтра является загрузочный
материал. Загрузка биофильтра характеризуется следующими основными параметрами:
высотой слоя, удельной площадью поверхности, пористостью и плотностью загрузки.
Высота слоя загрузки, или рабочая высота биологического фильтра, определяет
наравне с другими параметрами продолжительность пребывания сточных вод в
биологическом фильтре. От удельной площади поверхности загрузки зависит и общая
площадь поверхности закрепленной на ней биопленки, а,
следовательно, и площадь, через которую осуществляется перенос органических
загрязнений от жидкости, обтекающей загрузку, к бактериальным клеткам. Для процесса очистки сточных вод важным является площадь
поверхности биопленки, а не общее количество биомассы
в загрузке, так как активно работающим является только наружный слой. Внутри, у
поверхности загрузки, образуется анаэробная зона, которая почти не участвует в
процессе изъятия и окисления загрязнений. Увеличение количества биомассы
уменьшает объем порового пространства загрузки, затрудняет воздухообмен в
биофильтре и снабжение микроорганизмов кислородом воздуха. По типу загрузочного материала биофильтры делятся на две
категории - с объемной и плоской загрузкой. Плоскостная загрузка тоже объемная,
хотя занимаемый ею объем невелик. В качестве объемной загрузки используют щебень,
гравий, шлак, керамзит, кокс, пеностекло. Такой материал имеет пористость 40-50
%, плотность – 500-1500 кг/м3, удельную поверхность в зависимости от
размера фракций – 30-120 м2/м3.
В качестве плоскостной загрузки применяют листовой материал (пластмассу,
асбоцемент), мягкие рулонные ткани (пластмассовую пленку, синтетический
материал), а также засыпные элементы (кольца, отрезки труб и др.). Загрузку из листового материала выполняют в виде различных
блоков и кассет, которые укладывают в тело биофильтра; мягкие рулонные материалы
закрепляют на каркасах или свободно подвешивают. Пористость плоской загрузки из листового материала
составляет 80-97 %, из рулонных материалов – 94-99 %, их засыпных элементов –
70-90 %. Удельная поверхность листовой и рулонной загрузки – 80-130 м2/м3;
засыпной – 70-100 м2/м3; плотность листовой загрузки –
40-100 кг/м3; рулонной – 50-60 кг/м3; засыпной – 100-600
кг/м3. Применение плоскостной загрузки позволяет упростить
конструкцию биологического фильтра, снизить транспортные и
строительно-монтажные расходы. Отдельные виды этой загрузки (например,
пластмассовая перфорированная пленка) дешевле, чем объемная загрузка из
естественных пород.
Рис.Типы
загрузки биофильтров: Процесс изъятия загрязнений из сточных вод на
биофильтрах осуществляется при свободно протекающей сточной воде через
загрузку с неподвижно закрепленной на ее поверхности биологической пленкой. |
| |||