Что такое биофильтры для очистки сточных вод? Биофильтры для очистки сточных вод

Биофильтры: понятие, классификация, расчет

Что такое биологический фильтр? Он имеет резервуар специальной формы, в котором очищаются сточные воды с применением биологических материалов — оболочка из разных микроорганизмов.

Во время очистительных работ происходит постоянная циркуляция воздуха благодаря температурной разнице атмосферы и очищаемой воды. Вентиляция является обязательным условием поддержания жизни – обеспечение микроорганизмов кислородом.

Классификация биофильтров

В биологических фильтрах предусмотрены разные материалы для загрузки. Выделяют:

Биофильтры с объемной нагрузкой. Они содержат горный щебень, керамзит, гальку и т.д.
Фильтры плоской нагрузки. Используются прочные пластмассы, работающие в температурном диапазоне от 6 до 30 градусов.

По используемой технологической схемы выделяют:

Фильтры с двумя ступенями очистки, которые выдают высокоочищенную воду. Их применяют при ограничении высоты устройства или при неблагоприятном климате.
Биофильтры с одной ступенью очистки.

По степени очистки биофильтры бывают:

с полной очисткой;
с неполной очисткой.

В зависимости от способа подачи воздуха биофильтры делятся:

с естественной циркуляцией воздуха;
с искусственной воздушной подачей.

Различают два режима работы биологических фильтров:

рециркуляционны — высококонцентрированная вода подается небольшими порциями для более эффективной очистки;
без рециркуляции – при низком загрязнении воды.

В зависимости от пропускной способности классифицируются на:

капельные — с малой пропускной способностью;
высоконагружаемые.

Биофильтры с объемной нагрузкой

Их принято разделять на:

Капельные, которые характеризуются малой производительностью. Зернистость тела загрузки будет 20-30 миллиметров при двухметровой высоте слоя.
Высоконагружаемые с размером загрузочного материала 40-60 миллиметров и четырехметровый слой.
Башенные биофильтры имеют большую высоту – 16 метров, а зернистостью 40-60 миллиметров.

Биофильтры с плоской загрузкой

Жесткая нагрузка обеспечивается кольцами, частями труб и подобными элементами. В бак засыпают крошку из металла, керамики или пластмассы. Их плотность доходить до 600 кг/м3, пористость материалов от 70%. Очищающий слой доходит до шести метров.
Жесткая нагрузка с блочной или решетчатой нагрузкой. Блоки изготавливают из асбестовых листов (плотность до 250 кг/м3, пористость от 80%, шесть метров загрузки) или некоторых разновидностей пластмасс (плотность от 40 до 100 кг/м3, пористость от 90%, фильтрующий слой до 16 метров).
Рулонная или мягкая нагрузка создается сеткой из металла, синтетическими тканями, пленкой из пластмассы. Загрузку выкладывают рулонами или закрепляют на каркас. Плотность до 60 кг/м3, пористость от 95% при высоте загрузки до 8 метров.
Биофильтры для погружения – резервуары с вогнутым днищем. Диски из пластмассы, металла или асбеста монтируются выше уровня очищаемых вод. Диски расположены 10-20 миллиметров друг от друга, их диаметр – 06-3 метра. Вал вращается с частотой до 40 мин-1.

Засыпная и мягкая нагрузка используется при максимальном расходе 10 000 м3/сутки, блочная нагрузка – 50 000 м3/сутки. Погружные биофильтры эффективны при низких нагрузках.

Капельные биофильтры

Схема работы фильтра

Подача водной массы осуществляется капельным или струйным методом. Воздух проходит через дренаж фильтра или забирается с поверхности. Предварительно очищенная сточная вода с невысокой концентрацией загрязнений сама течет в распределитель, который порциями подает ее на поверхность загрузочной массы. Далее вода идет в систему дренажа, а оттуда на водные лотки за границами биологического фильтра. Во втором отстойнике удаляется биопленка.

Капельные биофильтры характеризуются низкой органической нагрузкой. Что бы вовремя очистить тело фильтра от мертвой биопленки, используют гидравлическую нагрузку.

Должно быть обеспечено равномерное орошение всей загрузки биофильтра. Это необходимо для исключения возникновения повышенной или пониженной гидравлической нагрузки.

Капельные фильтры почти невозможно регулировать под изменения внешних условий. При эксплуатации следят за показателями загрязненности и состоянием биофильтров. Очистка загрузки имеет высокую стоимость – используют полную ее замену. В биофильтр должна поступать сточная вода с количеством взвешенных частиц менее 100 мг/л.

При эксплуатации важным является аэрация фильтра. Концентрация кислорода не должна снижаться за 2 мг/л. Необходимо обеспечить периодическую очистку полости под дренажем и над днищем.

Капельный биологические фильтры плохо переносит зимой ветер. Для эффективной работы предусматривают противоветровую защиту. Неоднородная нагрузка приводит к заболачиванию фильтра, которая ликвидируется заменой загрузки. Работу нарушают и посторонние предметы в загрузочной массе и дозирующих баках.

Высоконагружаемые биофильтры

Этот тип фильтров имеет повышенный воздухообмен и, соответственно, окислительную способность. Обеспечивается повышенный обмен воздуха крупной фракцией загрузки и повышенной водонагрузки.

Очищаемые воды двигаются с большой скоростью и выносят трудноокисляемые вещества и отработанную биопленку. Кислород расходуется на оставшиеся загрязнения.

Высоконагружаемые биофильтры имеют высокий загрузочный слой, повышенную зернистость дренажа и днище особой формы для обеспечения искусственной циркуляции воздуха.

Промывка фильтра будет происходить только условиях постоянного беспрерывного и высокой подаче воды.

Высота массы загрузки прямо пропорциональна эффективности биофильтра.

Состав и работа биофильтров

В состав биологических фильтров могут входить:

тело фильтра – фильтрующая загрузка, которая расположена в резервуаре, доступном для проникновения воды. Наполнители (пластмасса, шлак, щебень, керамзит и т.д.) должны иметь низкую плотность и повышенную поверхностную площадь;
устройство для распределения воды, позволяющее равномерно орошать фильтрующую загрузку грязной водой;
дренаж;
устройство распределения воздуха – подает кислород для окислительных реакций.

Окислительные процессы в биофильтрах схожи с орошением полей или как в сооружениях биологической очистки, но интенсивнее.

Схема работы биофильтра

Загрузочная масса очищает воду от нерастворенных примесей, которые остались после пройденных отстойников. Биопленка сорбирует растворенную органику. Микроорганизмы в биопленки живут за счет окисления органических веществ. Так же часть органики идет на увеличении биомассы. Происходит два эффективных действия: уничтожение ненужной органики из воды и увеличения биологической пленки. Поток сточной воды уносит с собой омертвевшую часть пленки. Кислород подается естественным и искусственным путем с помощью вентиляции.

Расчет биофильтров

Капельные биофильтры

Расчет производится для поиска эффективной толщины загрузочной массы и характеристик водораспределительного устройства, фракции дренажа и диаметра лотков, отводящих воду.

Эффективный размер загрузочной массы рассчитывают по окислительной мощности – ОМ. ОМ – это масса необходимого кислорода в сутки. На нее влияет температура воды и окружающей среды, материала загрузочной массы, типа загрязнения, способа воздухообмена и т.д. Если за год средняя температура менее 3 градусов, то биофильтр переносят в более теплое помещение с возможностью обогрева и пятикратной подачей свежего.

Часто используют следующий алгоритм:

Определяют коэффициент К как произведение БПК20 входящей и выходящей воды.
Из таблиц определить высоту фильтра и допустимую гидравлическую нагрузку, зависящая от среднезимней температуры окружающей среды и К.
Общая площадь определяется делением расхода входящей воды на гидравлическую нагрузку.

Высоконагружаемые биофильтры

Для них существует точная методика расчета:

Определяется допустимая концентрация загрязнения входящей воды: табличный коэффициент К умножается на БПК вышедшей воды.
Рассчитывается коэффициент рециркуляции по специальной формуле. Он равен частному двух разностей: БПК поступающей сточной воды минус ее допустимая концентрация и допустимая концентрация минус БПК очищенной воды.
Для определения площади фильтра берется произведение объема среднесуточной подачи воды, увеличенное на 1 отношение рециркуляционного расхода к расходу сточной воды и коэффициента с пункта 2. Все нежно разделить на допустимую нагрузку и температуру.

Существуют дополнительные методы расчета биологических фильтров, которые используют сложные формулы и дают более точные результаты.

Вентиляция биофильтров

Схема вентиляции биофильтра

Как уже упоминалось выше, биофильтры имеют два способа подачи кислорода: искусственный и естественны. Вид вентиляции зависит от климатических условий и типа фильтра.

Для высоконагруженных биофильтров используют вентиляторы с низким давлением — ЭВР, ЦЧ. Аэрофильтры нуждаются в искусственной вентиляции. При монтаже биофильтра в закрытом пространстве, так же предусматривают принудительную подачу воздуха в него.

Обеспечивают постоянную циркуляцию воздуха, так как перерывы могут поднять температуру до 60 градусов и вызвать плохие запах от разложения отработанной биопленки.

Биофильтр эффективно работает при температуре выше 6 градусов. Если вода будет меньшей температуры, то следует предусмотреть подогрев подаваемой воды.

Что бы в зимнее время фильтр не переохлаждался, устанавливают противоветровую защиту в виде купольного сооружения и снижают коэффициент неравномерности подачи сточных вод. Так же вводят ограничение по подаче холодного воздуха: на квадратный метр за час должно подаваться только 20 кубических метров. В вентиляционные решетки вставляют жалюзи, экраны из тканевых материалов.

Толщина биопленки оказывает влияние на равновесие в фильтре. Большая толщина может привести к прекращению потребления кислорода и начнется гниение. Наиболее распространено в капельных фильтрах.

Ранее считалось, что естественная подача кислорода происходит только благодаря разности температур. Сегодня доказано, что на естественную вентиляцию влияют диффузные процессы во время окислительно-восстановительных реакций.

vse-o-vode.ru

Биофильтры для очистки сточных вод, установка биореактора

Биофильтры – достаточно важная конструкция, успешно применяемая для очистки сточных вод. Поэтому важно понимать особенности их действия и применения.

Фильтр биологической очистки сточных вод представляет собой конструкцию, служащую для очищения сточных вод при помощи специальной биопленки, состоящей из колоний микроорганизмов. Вышеуказанная биопленка разлагает органические компоненты, которые в дальнейшем служат источником питательных веществ для колоний микроорганизмов. Со временем часть пленки биореактора отмирает и отслаивается.

В дальнейшем эти части смываются сточной водой и не задерживаются в системе фильтрации. В роли загрузки для биофильтра могут использоваться те материалы, что обладают малой плотностью вкупе с высокой пористостью – к примеру, отлично подойдут гравий, керамзит, щебень, шлак либо рулоны пластиковой сетки.

Какие же бывают биофильтры

Для того, чтобы выбрать нужный именно вам биофильтр, стоит обратиться к их классификации. Выделяют следующие виды:

биофильтры двухступенчатой очистки, незаменимы в тех случаях, когда необходимо достигнуть высокой степени очистки, но при этом невозможно увеличить высоту системы;
биореакторы капельной фильтрации, которые обладают сравнительно малой производительностью, однако, способны обеспечить полную очистку.

По типу загрузочного материала, используемого для установки в биофильтре, можно классифицировать их следующим образом:

биофильтры с объемной нагрузкой, в которых широко используются щебень прочных горных пород, шлак, галька, керамзит;
биофильтры с плоскостной нагрузкой, для работы которых применяются пластмассы, способные выдержать температуру от 6 до 30 градусов С, при этом не теряя запаса прочности.

Конструкция биофильтра

Знание конструкции биофильтра необходимо для его правильной установки. Из каких же составных частей он состоит?

тело фильтра, либо же загрузка – это помещенный в резервуар материал высокой пористости и малой плотности, к примеру, керамзит, гравий, шлак и т.д.;
водораспределитель, который будет отвечать за равномерное орошение поверхности загрузки биореактора сточными водами;
для удаления уже профильтрованной воды необходимо дренажное устройство;
воздухораспределитель, необходимый для достаточного поступления в систему кислорода, в присутствии которого происходят окислительные процессы.

Принцип работы

После того, как сточные воды прошли первичную очистку в специальном отстойнике, в котором происходит удаление тяжелых и крупных фракций загрязняющих веществ, они в дальнейшем поступают на последующую биологическую очистку. Загрязненная вода на своем пути проходит через загрузку биофильтра и оставляет содержащиеся в ней нерастворенные примеси, которые не ушли в осадок в отстойнике для воды.

В загрузке также остаются растворенные и коллоидные органические компоненты, которые адсорбируются биопленкой биореактора. Колонии микроорганизмов биологической пленки активно поглощают органические материалы, и расходуют полученную энергию для своей жизнедеятельности. Происходит активный рост колоний микроорганизмов системы биореактора – таким образом, достигается постоянное возобновление численности микроорганизмов, без которых работа фильтра попросту невозможна. Мембранный биореактор

Микроорганизмы можно подразделить на типы, в зависимости от их взаимодействия с кислородом:

аэробные микроорганизмы для своей жизнедеятельности нуждаются в кислороде, без него их существование невозможно. Анаэробные микроорганизмы используются в системе биореакторов;
анаэробные микроорганизмы чувствуют себя комфортно при отсутствии свободной циркуляции кислорода, наоборот, в условиях, когда доступа кислорода нет, происходит их активное размножение.

Поэтому при установке биофильтра необходимо обеспечить достаточный доступ кислорода в систему фильтрации – для этого конструкция оснащена воздухораспределителем. Это способствует активному размножению и полноценному жизнеобеспечению аэробной микрофлоры биофильтра, и препятствует активности анаэробов. Последние отвечают за появление гнилостных образований и зловонного запаха сточных вод — следите за исправностью воздухораспределителя.

Принципы эффективной очистки сточных вод

Вода – источник жизни для всех жителей нашей планеты. И в данном случае мы говорим не только лишь о человеке, животных или растениях – микроорганизмы также нуждаются во влаге, которая является отличной средой для их размножения. Нередко микроорганизмы относятся к группе болезнетворных, поэтому стоит обеспокоиться о качественной и эффективной очистке сточных вод в вашем доме.

Еще врачи далекого прошлого заметили, что здоровье населения на определенной территории напрямую связано с водными запасами данной местности. Провести установку биологической фильтрации – значит, надежно обезопасить себя от размножения болезнетворных микроорганизмов.

От чего же зависит эффективность очистки сточных вод в таком фильтре? На это влияет целая группа факторов:

биологическая потребность в кислороде очищаемой воды;
скорость окислительных реакций в данной среде;
потребность микроорганизмов в кислороде;
толщина биологической пленки биофильтра;
температура воды и окружающей среды;
состав колоний микроорганизмов биопленки.

Как мы видим, на эффективность очистки влияет множество факторов. Поэтому стоит со всей ответственностью подойти к выбору данного биологического очистителя, подходящему именно для ваших условий с целью наиболее качественной очистки.

kanalizaciyalite.ru

Классификация биофильтров - Очистка сточных вод

Навигация:Главная → Все категории → Очистка сточных вод

Классификация биофильтров

Биофильтры могут работать на полную и неполную биологическую очистку и классифицируются по различным признакам, основными из которых являются конструктивные особенности и вид загрузочного материала.

По виду загрузочного материала биофильтры делятся на: биофильтры с объемной загрузкой (гравий, шлак, керамзит, щебень и др.) и биофильтры с плоскостной загрузкой (пластмассы, асбестоцемент, керамика, металл, ткани и др.).

Биофильтры с объемной загрузкой подразделяются на следующие виды: – капельные, имеющие крупность фракций загрузочного материала 20-30 мм и высоту слоя загрузки 1-2 м; – высоконагружаемые, имеющие крупность загрузочного материала 40-60 мм и высоту слоя загрузки 2-4м; – биофильтры большой высоты (башенные), имеющие крупность загрузочного материала 60-80 мм и высоту слоя загрузки 8-16 м.

Объемный загрузочный материал имеет плотность 500-1500 кг/м3 и пористость 40-50%.

Биофильтры с плоскостной загрузкой подразделяются на следующие виды: – с жесткой засыпной загрузкой. В качестве загрузки могут использоваться керамические, пластмассовые и металлические засыпные элементы. В зависимости от материала загрузки плотность ее составляет 100-600 кг/м3, пористость 70-90%, высота слоя загрузки 1-6 м; – с жесткой блочной загрузкой. Блочные загрузки могут выполняться из различных видов пластмассы (гофрированные и плоские листы или пространственные элементы), а также из’ асбестоце-ментных листов. Плотность пластмассовой загрузки 40-100 кг/м3, пористость 90-97%), высота слоя загрузки 2-16 м; – с мягкой или рулонной загрузкой, выполненной из металлических сеток, пластмассовых пленок, синтетических тканей (нейлон, капрон), которые крепятся на каркасах или укладываются в виде рулонов. Плотность такой загрузки 5-60 кг/м3, пористость 94-99%, высота слоя загрузки 3-8 м.

Пропускная способность биофильтров зависит от конструктивных особенностей того или иного типа сооружения и объясняется содержанием активной биомассы на единицу объема биофильтра.

Биофильтры с объёмной загрузкой (капельные биофильтры). В капельном биофильтре сточная вода подается в виде капель или струй. Естественная вентиляция воздуха осуществляется через открытую поверхность биофильтра и дренаж. Такие биофильтры имеют низкую нагрузку по воде – обычно 0,5-2 м3 на 1 м3 объема загрузочного материала в сутки. Капельные биофильтры впервые появились в Салфорде (Великобритания) в 1893 г., их рекомендуется применять при расходе сточных вод не более 1000 м3/сут. Они предназначаются для полной биологической очистки сточных вод.

Схема работы капельных биофильтров следующая. Сточная вода, осветленная в первичных отстойниках, самотеком (или под напором) поступает в распределительные устройства, из которых периодически напускается на поверхность биофильтра. Вода, профильтровавшаяся через толщу загрузки, проходит через дренажную систему, а далее по непроницаемому днищу стекает к отводным лоткам, расположенным за пределами биофильтра. Затем вода поступает во вторичные отстойники, в которых отмершая биоплёнка отделяется от очищенной воды. При нагрузке по органическим загрязнениям больше допустимой, загрузочный материал быстро заиливается, и работа капельных биофильтров резко ухудшается.

Высоко нагружаемые биофильтры. В начале XX столетия появились биофильтры, которые у нас в стране получили название – аэрофильтры, а за рубежом – биофильтры высокой нагрузки.

Отличительной особенностью этих сооружений является более высокая, по сравнению с капельными биофильтрами, окислительная мощность, что обусловлено меньшей заиляемостью таких фильтров и лучшим обменом воздуха в них. Достигается это благодаря крупным фракциям загрузочного материала и повышенной в несколько раз нагрузке по воде. Высокая скорость движения сточной воды в биофильтре обеспечивает постоянный вынос задержанных трудноокисляемых нерастворенных примесей и отмирающей биопленки. Поступающий в тело биофильтра кислород воздуха расходуется в основном на биологическое окисление части загрязнений, не вынесенных из тела биофильтра. Конструкции аэрофильтров были предложены Н.А. Базякиной и С.Н. Строгановым и в 1929 г. построены на Кожуховской биологической станции. Они предназначаются для неполной и полной биологической очистки сточных вод.

Башенные биофильтры. Эти биофильтры имеют высоту 8-16 м и применяются для очистных станций пропускной способностью до 50 тыс.м3/сут при благоприятном рельефе местности и при БПК очищенных сточных вод 20-25 мг/л. В отечественной практике они распространения не получили.

Биофильтры с плоскостной загрузкой. Появление в 50-х годах XX века плоскостных – блочных, мягких и засыпных загрузочных материалов позволило значительно повысить производительность биологических фильтров (рис. 12.3).

Рис. 12.3. Биофильтр с плоскостной (пластмассовой) загрузкой:1 – корпус из облегчённых листов по металлическому каркасу; 2 – пластмассовая загрузка; 3 – решетка; 4 – бетонные столбовые опоры; 5 – подводящий трубопровод; б – реактивный ороситель; 7 – отводящие лотки

Как видно из таблицы, плотность плоскостных загрузочных материалов (12,2-140 кг/м3) значительно меньше, чем традиционных из гравия или щебня (1350-1500 кг/м3), что позволяет упростить и облегчить фундамент и ограждающие конструкции биофильтров. Пористость плоскостных загрузочных материалов (87-99%) более чем вдвое выше, чем у объемных загрузок (40-50%), что позволяет отказаться от принудительной вентиляции и сэкономить значительное количество электроэнергии. Удельная поверхность плоскостных загрузочных материалов 80-450 м /м , против 50-80 м /м3 у объемных. Однако, даже при одинаковой удельной поверхности активная поверхность плоскостных загрузочных материалов значительно больше за счет отсутствия мертвых зон, образующихся при соприкосновении фракций засыпного загрузочного материала.

Установлено, что на производительность биофильтра большое влияние оказывает конфигурация загрузочного материала. В загрузочных материалах, где жидкость движется строго вертикально по гладкой поверхности, гидравлический режим ламинарный (идеальный вытеснитель), а в загрузочном материале со сложной формой поверхности, где поток отклоняется по вертикали (Флокор, Пласдек и др.), режим движения жидкости турбулентный. По данным зарубежных ученых, производительность сложных загрузочных материалов, по сравнению с гладкими (при одинаковой площади удельной поверхности и в одинаковых условиях работы), на 67% выше.

Биофильтры насчитывают столетнюю историю использования их в качестве биологических окислителей. Но с конца 50-х годов XX столетия число строящихся станций биофильтрации в нашей стране по субъективным и объективным причинам стало уменьшаться. Среди этих причин можно выделить следующие: неиндустриальность строительства; отсутствие загрузочного материала; малая пропускная способность; изменение состава поступающих на очистку сточных вод; ненадежность работы при перегрузках (особенно по органическим загрязнениям) и ряд других. Из общего числа проектируемых и строящихся биологических окислителей на долю биофильтров приходится не более 10%.

Вместе с тем при наличии дешевых местных материалов и дефиците электроэнергии, а также в тяжелых грунтовых условиях и сейсмичных районах предпочтение отдается биофильтрам. Например, в Киргизии из 31 действующей станции биологической очистки – 28 с биофильтрами. Следует отметить, что в ряде отраслей промышленности (гидролизно-дрожжевая, пищевая, и др.), где сточные воды обладают значительной пе-нообразующей способностью, целесообразно применять биофильтры.

В настоящее время сотни построенных станций биофильтрации работают в режиме, превышающем их расчетную пропускную способность, как по расходу сточных вод, так и нагрузкам по органическим загрязнениям. Весьма актуальной стала проблема модернизации таких станций биофильтрации, что явилось стимулом для разработки новых высокопроизводительных загрузочных материалов. Следствием этого и стало появление новых биофильтров с плоскостной загрузкой. Они имеют высокую индуст-иальность строительства, включая заводское изготовление блочного загрузочного материала или комплекса сооружений небольшой пропускной способности. Им свойственна высокая пропускная способность, как по расходу сточных вод, так и по снижению органических загрязнений, превышающая соответствующие показатели биофильтров с объемной загрузкой в 3-8 раз.

Похожие статьи:Депонирование осадков сточных вод

Навигация:Главная → Все категории → Очистка сточных вод

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

stroy-spravka.ru

Биологические фильтры

Б.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Биологический фильтр (биофильтр) — сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой (биопленкой), образованной колониями микроорганизмов (рис. Б.1).

Биофильтр состоит из следующих частей:

- фильтрующей загрузки, помещенной в резервуаре круглой или прямоугольной формы в плане;

- водораспределительного устройства, обеспечивающего равномерное орошение сточной водой поверхности загрузки биофильтра;

- дренажного устройства для удаления профильтрованной воды;

- воздухораспределительного устройства, с помощью которого поступает необходимый для окислительного процесса воздух.

Рис. Б.1.Схема биологического фильтра: 1 — подача сточных вод; 2— водораспределительное устройство; 3 — фильтрующая загрузка; 4 — дренажное устройство; 5 — профильтрованная сточная вода; 6 — воздухораспределительное устройство

Процессы окисления в биофильтре аналогичны процессам, происходящим в других сооружениях биологической очистки, и в первую очередь на полях орошения и полях фильтрации. Однако в биофильтре эти процессы протекают значительно интенсивнее.

Рис. Б.2. Схема обмена веществ в элементарном слое биофильтра: 1— анаэробный слой биопленки; 2 — аэробный слой биопленки; 3 — слой сточной воды

Проходя через загрузку биофильтра, загрязненная вода оставляет в ней нерастворимые примеси, не осевшие в первичных отстойниках, а также коллоидные и растворенные органические вещества, сорбируемые биологической пленкой. Густо заселяющие биопленку микроорганизмы окисляют органические вещества и отсюда получают энергию, необходимую для своей жизнедеятельности. Часть органических веществ микроорганизмы используют как материал для увеличения своей массы. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества и, в то же время, увеличивается масса активной биологической пленки в теле биофильтра.

Отработавшая и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из тела биофильтра. Необходимый для биохимического процесса кислород поступает в толщу загрузки путем естественной и искусственной вентиляции фильтра (рис. Б.2).

Биофильтр, как и любой другой биоокислитель, представляет собой открытую экологическую систему, ограниченную в пространстве, включающую живую (биоценоз биопленки) и неживую (конструктивная часть биофильтра, компоненты движущихся жидкой и газовой фаз) среду, обеспеченную источниками энергии и питания. Экосистема — биофильтр отличается устойчивым равновесием, т.е. способностью за счет саморегулирования возвращаться в исходное состояние по производительности и эффективности работы после отклонений от стабильного режима в результате воздействия окружающей среды и условий функционирования. Многообразие видового состава биоценозов является показателем жизнестойкости системы. Эффективность работы биофильтров зависит от многих факторов: влияния окружающей среды, состава сточных вод, режима эксплуатации, конструкции биофильтров, состава биоценозов биопленки и др.

studfiles.net

Очистка в биофильтрах. Принцип работы биофильтра.

Биологический фильтр — резервуар, в котором стоки фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой, которая состоит из колоний микроорганизмов.

Микрофлора, обитающая в биопленке, разлагает органические вещества, применяя их как источник питания и получения энергии. Омертвевшая биологическая пленка отслаивается, смывается протекающей сточной водой и выносится из биофильтра. В качестве загрузки используются материалы с высокой пористостью, малой плотностью, высокой удельной поверхностью (щебень, гравий, шлак, керамзит, металл и пластиковые сетки, скрученные в рулоны).

Биопленка, в биофильтрах выполняет те же функции, что и активный ил, она адсорбирует и перерабатывает биологические вещества, находящиеся в сточных водах.

Окислительная мощность биофильтров ниже аэротенков.

В состав биофильтра входят следующие составные части:а) фильтрующая загрузка (тело фильтра), состоит из щебня, шлака, керамзита, гравия, пластика, асбестоцемента, помещенная обычно в резервуаре с водопроницаемыми или водонепроницаемыми стенками;б) водораспределительное устройство, обеспечивает равномерное орошение сточными водами поверхности загрузки биологического фильтра;в) дренажное устройство для удаления профильтровавшейся воды;г) воздухораспределительное устройство, с помощью которого поступает кислород, необходимый для окислительного процесса.

Принцип работы биофильтра.

Сточные воды, пройдя первичную механическую очистку в отстойнике, где были удалены крупные тяжелые фракции загрязняющих веществ, поступают на биологическую очистку. Очистка в биофильтре осуществляется следующим образом. Загрязненная вода, проходя через фильтрующую загрузку, оставляет в ней нерастворенные примеси, которые не ушли в осадок в первичном отстойнике, а также коллоидные и растворенные органические вещества, сорбируемые биологической пленкой. Колонии микроорганизмов, питаясь веществами органического происхождения, получают энергия для своей жизнедеятельности. Часть органических веществ микроорганизмы используют как материал для увеличения своей численности. Таким образом, происходит одновременно и очищение сточных вод и рост колонии. Необходимый для биохимического процесса кислород воздуха поступает в толщу загрузки путем естественной и искусственной вентиляции фильтра.

На эффективность очистки сточных вод в биофильтрах влияют: - БПК (биологическая потребность в кислороде), очищаемой сточной воды- Природа загрязнения веществ- Скорость окисления- Интенсивность дыхания микроорганизмов- Толщина биопленки- Состав, обитающих в ней микроорганизмов- Температура сточных вод в биофильтре

Биофильтры классифицируют на: 1. Двухступенчатые биофильтры. Они применяются для достижения высокой степени очистки, когда нельзя увеличить высоту биофильтра.2. Биофильтры с капельной фильтрацией. Они имеют низкую производительность, но обеспечивают полную очистку. Их используют для очистки вод, до 1000 м3/сутки, при БПК не более 200 мг/л.

www.vodalos.ru

Биофильтры для очистки промышленных сточных вод

Представляет интерес способ очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности, содержащих токсичные ароматические соединения [152]. Очистку проводят в биофильтре, который предварительно заполняют водой, содержащей хлорированные и нехлорированные фенолы, ароматические карбоновые кислоты и глинистый ил водоема. В качестве фильтрующего материала используют измельченную сосновую кору. В биофильтр вводят один или несколько штаммов микроорганизмов, устойчивых к трихлорфенолу и тетрахлорфенолу. После образования достаточного количества биомассы в воде и на древесной щепе в биофильтр вводят неразбавленную сточную воду, например целлюлозного производства, которую 2—3 раза пропускают через биофильтр. Наилучшие результаты достигаются при чередовании аэробной и анаэробной обработки. Анаэробную обработку проводят в отдельном биофильтре, заполненном древесной щепой. При трехступенчатой очистке сточную воду последовательно очищают в аэробном, анаэробном и снова в аэробном режимах. [c.81] Биофильтры для очистки промышленных сточных вод [c.1098]

В промышленности для биохимической очистки сточных вод применяют системы с ростом во взвесях (активный ил) и ростом в фиксированном состоянии (оросительные фильтры, вращающиеся диски). Биологическое окисление проводят как в естественных условиях на полях фильтрации, орошения и В биологических прудах, так и в искусственно созданных условиях в аэротенках и на биофильтрах. [c.101]

При очистке концентрированных промышленных сточных вод в аэротенках, аэрофильтрах и, особенно, биофильтрах наряду с большими объемами очистных сооружений требуется большой расход чистой воды для предварительного их разбавления. [c.223]

Микробиальная зона, непосредственно примыкающая к поверхности загрузки, являемся анаэробной, вследствие чего могут появиться конечные продукты метаболизма, имеющие дурной запах. Восстановленные химические соединения, образующиеся в процессе очистки бытовых сточных вод, как, например, сероводород, окисляются, если аэробная зона имеет надлежащую аэрацию. Однако если поры загрузки заполняются избыточной биомассой, весной и осенью могут распространяться неприятные запахи, когда вследствие изменения температуры воздуха уменьшается естественная циркуляция последнего через загрузку. Производственные стоки, особенно с предприятий пищевой промышленности, имеют характерные запахи, которые трудно устранить в биофильтре, и это создает определенные проблемы, даже когда эксплуатационные нагрузки не превышают расчетных. В некоторых местах для уменьшения распространения неприятных запахов фильтры закрывают крышками, но установка их должна быть тщательно продумана. Например, для поддержания надлежащей циркуляции воздуха через загрузку и предотвращения возникновения коррозионной атмосферы под куполом может потребоваться система принудительной вентиляции с газоулавливающим устройством для удаления запахов из отходящего воздуха. [c.308]

Несовершенство описанных биофильтров заставило конструкторов и технологов разрабатывать более совершенные типы биофильтров например, высоко-нагружаемые с повышенной скоростью подачи очищаемой воды и большим воздухообменом, башенные фильтры с большой пропускной способностью, фильтры с рециркуляцией очии аемой воды, двухступенчатые и др. Их используют на очистке бытовых сточных вод, в некоторых отраслях промышленности, но на химических и нефтеперерабатывающих заводах применяют редко. [c.214]

Для биохимической очистки смеси промышленных и бытовых вод применяют сооружения того же типа, что и для очистки бытовых сточных вод. Выбор типа сооружений зависит от количества и специфических особенностей сточных вод, от требований к очищенной воде и других факторов. При небольшом количестве сточных вод рациональнее применять биофильтры, так как они не требуют расхода электроэнергии и более просты в эксплуатации, чем аэротенки. Воды, дающие большой прирост ила, следует очищать в аэротенках, где количество активного ила можно регулировать. Исходными данными для расчета очистных сооружений служат результаты анализа сточных вод, главным образом, показатель БПКполн. а не содержание отдельных веществ, например фенолов. [c.156]

Сточные воды кокономотальных фабрик во всех случаях целесообразно сбрасывать в городскую канализацию или очищать их совместно с бытовыми водами фабрик. Полная очистка промышленных стоков достигается на биологических окислителях любого типа. Окислители рассчитываются исходя из начальной концентрации сточных вод и окислительной мощности очистных сооружений. Последняя составляет 250—600 г/м для биофильтров и до 1000 для аэротенков поля фильтрации и орошения рассчитываются но нормам для бытовых сточных вод. [c.564]

Автотрофная нитрификация может осуществляться в любых аэрируемых сооружениях биологической очистки в аэротенках, на биофильтрах и биодисках, в сооружениях с псевдоожиженным слоем. Поступающие в водоемы азотсодержащие городские и промышленные сточные воды и поверхностный сток стимулируют рост прежде всего автотрофных нитрифицирующих бактерий. [c.433]

Имеются известные ограничения при использовании биохимической очистки промышленных сточных вод. Так, этот метод применяется лишь для тех органических веществ, для которых справедливо отношение БПКполн/ХПК>0,4. Кроме того, некоторые органические вещества, направляемые на очистку в концентрациях выше допустимых, могут существенно нарушать процесс. Так, максимально допустимые концентрации веществ в воде, направляемой на биохимическую очистку, составляют, мг/л, для гидразина — 0,1 железа сернокислого — 5 хлора активного — 0,3 фталевого ангидрида — 0,5 и т. д. Некоторые органические вещества не разрушаются при биологических процессах (например, трилон Б) или разрушаются слабо (например, ОП-10, каптакс и др.). Наиболее целесообразным решением является совместная очистка промышленных стоков с бытовыми сточными водами на городских очистных сооружениях. При невозможности такого варианта имеет смысл использовать для биологической очистки системы оборотного водоснабжения. В самом деле, при охлаждении оборотной воды в градирнях создаются хорошие условия для протекания биохимических процессов, аналогичные процессам в биофильтрах постоянный подвод кислорода, постоянная температура, наличие питательных веществ и т. п. Поэтому предлагается подпитывать обо-, ротную систему промывочной водой, прошедшей предварительную очистку от веществ второй группы. [c.147]

Как видно из табл. 17, окислительная мощность установки весьма высока и позволяет рекомендовать эти биофильтры для очистки небольших количеств высококонцентрированных сточных вод от Промышленных предприятий и объектов сельского хозяйства. [c.65]

Органические примеси сточных вод при их аэробной биохимической очистке окисляются активным илом и биопленкой. Активный нл разрушает органические соединения в специальных сооружениях — аэротепках — в условиях аэрации сточной жидкости и ила, находящегося под влиянием барботажа во взвешенном состоянии. Биопленка прикреплена к наполнителю биофильтров и постоянно соприкасается с воздухом и подаваемой сточной водой. В процессе очистки микроорганизмы активного ила и биопленки, контактируя с органическими веществами сточных вод, разрушают их при помощи различных ферментов. Из пленки биофильтра, окисляющего бытовые сточные воды, были выделены следующие ферменты протеазы, гидролизующие белки, карбогидразы, гидролизующие углеводы, эстеразы, гидролизующие жиры. Ферменты, участвующие в процессе очистки промышленных сточных вод, еще недостаточно изучены. [c.158]

Для биологической очистки промышленных сточных вод используют те же типы окислителей, что и для очистки бытовых сточных вод. Наиболее гибкими и легко управляемыми окислителями являются аэротенки, которые и применяются наиболее часто. В некоторых случаях пользуются также биофильтрами. Для биологической очистки сточных вод с биохимической потребностью в кислороде, не превышающей 500 мг1л, применяют обычные аэротенки. Сточные воды и активный ил поступают в начало таких аэротенков. При БПК, равном 500—1200 мг/л, или при наличии в сточных водах ядовитых веществ применяют аэротенки-смесители, что позволяет выравнивать скорость потребления кислорода очищаемыми водами по длине аэротенка. Наиболее часто применяют аэротенк-смеситель последовательного смешения. Ил в такой аэротенк подается сосредоточенно 8 начале аэротенка, а очищаемая смесь сточных вод — рассре-доточенно по длине аэротенка. Выпускается очищенная смесь сосредоточенно в конце коридора аэротенка. [c.228]

ЛАикробиолог-исследователь при близком соприкосновении с технологией биологической очистки промышленных сточных вод не может не задуматься над тем, что же представляют собой биоценозы, именуемые активным плом или биопленкон Какие компоненты этих ценозов главные и какие второстепенные Результаты наших исследований и литературные данные свидетельствуют о том, что чистые культуры некоторых видов бактерий, выделенные из активных илов или почвы и селекционированные методом ступенчатого улучшающего отбора, значительно превосходят активный ил ио деструктивной биохимической активности, следовательно, для очистки промышленных сточных вод должны привлекаться чистые культуры деструкторов. Они могут быть использованы в биологической очистке для обогащения ими активного ила при работе на обычных очистных сооружениях — аэротенках, либо на локальных установках тииа биофильтр-аэротенк, конструкция которых разработана в отделе микробиологии очистки воды нашего института. [c.230]

Аэробная очистка промышленных сточных вод может производиться насыщением перемешиваемой жидкости воздухом (или кислородом) в аэротенках, при котором комплекс развивающихся микроорганизмов сбразует легко оседающие хлопья—активный ил, или фильтрованием сточных вод через аэрируемую загрузку из щебня на биофильтрах, при котором щебень обрастает микроорганизмами, образующими биологическую пленку. [c.1090]

Основные научные исследования посвящены разработке физико-хн-мических методов очистки природных и сточных вод. Разработал электрокоагуляционный метод очистки воды (1947), а также метод биохимического восстановления хроматов и бихроматов. Создал и внедрил в промышленность высо-конагружаемые биофильтры (1959), биофильтры с пластмассовой загрузкой (1970-е). Предложил методы расчета аэротенков с регенерацией активного ила (1965), а также способ использования технического кислорода для очистки промышленных сточных вод (1977). Участвует в создании замкнутых систем водного хозяйства в промыщленности. [c.617]

Полученный коэффициент полезного действия установки выражается в процентах. Он определяется из соотношения БПК5 (объемная нагрузка в г/лбиологического разложения аэротенка (г/л в день). Колебания температуры сравнительно мало влияют на мощность аэротенка. В последнее десятилетие, так же как и у биофильтров, развитие техники очистки привело к аэротенкам большой нагрузки. В результате этого было достигнуто более широкое распространение аэротенков для очистки промышленных сточных вод. В табл. 8 приведены сравнительные данные старых и современных установок. Данные, относящиеся к работе новых установок, представляют собой сильно расходящиеся средние значения. Они касаются городских сточ- [c.108]

Иногда биофильтры соединяют с аэротенками. Для очистки сточных вод от летучих органических соединений может быть с успехом использована установка, представляющая собой комбинацию аэротенка и аэрофильтра, предложенная сотрудниками отдела биологической очистки промышленных стоков Института коллоидной химии и химии воды АН УССР (рис. 31) [57]. Верхняя часть сооружения работает как биофильтр. Очищаемая жидкость подается ниже верхнего края загрузки, а разбавляющая вода с минеральными солями — сверху. При этом летучие вещества, находящиеся в стоке, не попадают в окружающую атмосферу, а разлагаются микроорганизмами биопленки при прохождении через фильтрующий слой. В то же время остальные компоненты сточной воды разрушаются в нижней части установки, являющейся аэротенком. [c.120]

В проектных решениях предусматриваются автоматизация и диспетчеризация работы очистных сооружений, что создает условия для нормальной их эксплуатации. В СССР проведена большая работа по типизации сооружений для очистки бытовых сточных вод. Типовые проекты разработаны для решеток, песколовок, отстойников, аэротенков, биофильтров, контактных резервуаров, хлораторной и воздуходувных станций, метантенков и вспомогательных сооружений. Типизированы также детали очистных сооружений распределительные камеры для отстойт ников, лотки, шибера и др. Многие из указанных типовых проектов широко используют на биологических станциях, проектит руемых для совместной очистки промышленных и бытовых сточных вод. Кроме того, типизированы некоторые сооружения (например, станции нейтрализации), предназначаемые для очистки промышленных сточных вод. [c.229]

Биопленка выполняет те же функции, что и активный ил адсорбционную и перерабатывающую. Управлять этими функциями на биофильтре значительно труднее, чем в аэротенке, так как они зависят от многих факторов гранулометрического состава и других параметров загрузочного материала, высоты фильтра, интенсивности промывки тела фильтра орошаемой сточной водой, температуры стоков и окружающего воздуха, равномерности распределения сточной жидкости по поверхности биофильтра. В связи с этим биофильтры чаще используются в комплексе с другими сооружениями аэротенками, биологическими прудами, полями орошения как вспомогательные очистные сооружения. Применять стандартные биофильтры целесообразно в южных районах (со среднегодовой температурой +6 °С и более) для стоков, не дающих большого прироста биопленки (БПКдолн в пределах 400—600 мг/л). При использовании биофильтров для очистки промышленных сточных вод с более высокой БПКполн следует предусматривать разбавление таких вод условно чистыми водами или водой, прошедшей биохимическую очистку. [c.120]

Первый процесс включает традиционную очистку бытовых сточных вод в аэротенках, биофильтрах, лагунах и других очистных сооружениях, а также самоочищение водоемов. Это наиболее распространенный, надежный биологический метод очистки воды, хотя он и имеет ряд недостатков требует огромных очистных сооружений, значительных земельных площадей, а в случае очистки промышленных стоков — часто и дополнительного количества воды для разведения сточных вод с целью уменьшения концентрации того или иного токсического вещества в них. Существует тенденция очищать сточные воды химических предприятий совместно с бытовыми стоками. Однако такой способ не всегда достаточно эффективен. П. Е. Шкодич и сотр. [270] отмечают, что многие трудноокисляющиеся синтетические органические вещества, в том числе, например, бенз(а)пирен, проходят через биологические сооружения без изменений это обстоятельство привело авторов к выводу, что решающим условием для эффективной очистки сточных вод предприятий органического синтеза является их предварительная подготовка на локальных внутрицеховых установках. [c.151]

Внедрение в практику синтетических загрузок расширило возможности применения биофильтрации при очистке как производственных, так и бытовых сточных вод. Высокозагрязненные стоки с предприятий пищевой промышленности, которые не могут быть очищены в должной степени на фильтрах с щебеночной загрузкой, обрабатывают на многоступенчатых биологических башнях. Схемы, приведенные на рис. 11.22, показывают возможное применение загрузок заводского изготовления при очистке городских сточных вод. Для улучшения эксплуатационных характеристик биофильтров и степени очистки сточных вод щебеночные или шлаковые загрузки действ аощих фильтров могут быть заменены другими. Однако конструкция фильтров с вращающимся распределительным устройством и высотой загрузки 1,5—2 м не обеспечивает оптимального использования загрузки нового типа. Однако, если увеличить толщину слоя загрузки до 6 м и более, то можно достигнуть лучших результатов и увеличить органическую нагрузку на биофильтр. Такие биологические башни обеспечивают большее время контакта, и жидкость может подаваться непрерывно с помощью неподвижных, а не вращающихся распределительных устройств. В отдельных случаях на действующих очистных сооружениях можно установить биологические башни перед первичными отстойниками. Этот так называемый грубый (первичный) фильтр улучшает общую эффективность очистных сооружений за счет уменьшения БПК поступающей сточной воды, увеличения осаждае- [c.306]

В небольших населенных пунктах требуется либо строительство отдельных сооружений для биохимической очистки производственных сточных вод, либо передача на про Мышленные очистные установки фекальных стоков как питательной среды для активного ила. Микрофлора активного ила, специально приспособленная для переработки промышленных сточных вод, легко обезвреживает загрязнения, содержащиеся в фекалиях. При нехватке фекальных стоков в аэротенки и биофильтры добавляют минеральные питательные вещества, содержащие N и Р. Исследования биохимического окисления ароматических аминов и нитросоединений в присутствии активного ила проводились как в СССР, гак и за рубежом. Г. Манли2 з исследовал биохимическое окисление активным илом анилина, п-фенилен-диа.мина, о-фенилендиамина,. и-фенилендиамина, о-, м- и п-то-луидинов, а также аминофенолов, нитроанилинов, нитробензола, хлоранилинов, хлорбензола, сульфокислот анилина, бен-золсульфокислоты, бензойной и аминобензойных кислот, 1-нафтиламина, пиридина, циклогексиламина, вторичных арил-и алкиламинов, гидразобензола, азобензола, гидрохинона, крезолов и многих других соединений. [c.281]

Башенные биофильтры — биофильтры большой высоты (рис. 37) широко применяют для полной (БПКполн до 20 мг л) и частичной очистки сточных вод. Принцип их действия заимствован из практики работы скруберов, применяемых в химической промышленности. Малая площадь сечения колонны (башни), относительно большая высота ее, развитая поверхность загруженного фильтрующего материала, хорошая тяга воздуха, большие нагрузки, и скорость течения, создающая турбулентность потока, способствуют наиболее ролному контакту воды с воздухом и обеспечивают полное и равномерное использование всего объема сооружения. Башенные фильтры строят из железобетона в виде колонн круглой формы. [c.102]

Для обеспечения биохимической очистки производственные сточные воды, предварительно очищенные механическими и физикохимическими методами, смешиваются с хозяйственно-бытовыми в приемном резервуаре (на некоторых станциях смешение промышленных стоков с фекальными происходит в соотношении 1,7 10). Из приемного резервуара стоки насосом подаются в двухъярусный первичкый отстойник, где происходит удаление из них взвешенных веществ (от 30 до 60 % в зависимости от начальной концентрации). Доочистка производится в биофильтрах, отстойниках и хлораторной. На нефтебазах и перекачивающих станциях применяют капельные биофильтры непрерывного действия с естественной вентиляцией (рис. 69). Биофильтр состоит из непроницаемого основания, дренажа, боковых стенок, фильтрующего материала. [c.147]

В пo лe шиe года сооружено немало установок для очистки сточных вод, на которых их очистка осуществляется с помошью капельных биофильтров с высокоактивной пластической средой, после чего на после/ ующих сталяях в некоторых случаях сточные вода подвергаются обработке с помошью активного ила, в других случаях - традиционного оборудования для биофильтрации, а иногда -одиях только фильтров. Помимо того что эти биофильтры используются при очистке городских сточных вод, они также находят применение в нефтехимической, фармацевтической, целлюлозно-бумажной, текстильной и пищевой промышленности. [c.139]

Биофильтры системы Ингрем применяют также для очистки сточных вод от объектов целлюлозно-бумажной и пищевой промышленности, молочного и прядильного производств, птицеферм н других предприятий. При нагрузках по БПКз 7,5 и 2 кг/(м -сутки) снижение БПК составляет соответственно 70 и 90%. [c.12]

Биоочистные сооружения достаточно разнообразны по технологическим и конструктивным решениям и могут быть разделены на две большие группы сооружения, очистка в которых протекает в условиях, близких к естественным (поля орошения и фильтрации, биологические пруды) сооружения, очистка в которых происходит в искусственно созданных условиях (биофильтры, аэрофильтры, аэротенки, метантенки). На рис. 6 приведена характерная схема биологической очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод (схема первично-вторичной очистки). [c.53]

Шервуд (Sherwood, 1955) в статье Биохимическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов приводит результаты изучения в различных условиях биохимической очистки сточных вод нефтеперерабатывающих заводов с активным илом и на биофильтрах. Де-Лапорт (De Lapor-te, 1955), в статье Обработка промышленных сточных вод в Онтарио, Канада описывает работу станции очистки сточных вод, основными примесями которых являются нефтепродукты и фенолы. Сточные воды проходят через отстойники (для улавливания нефти), затем через аэротенк и вторичный отстойник, после чего спускаются в р. Св. Клары. Присутствие растворенной или эмульгированной нефти в концентрации 150—200 мг/л, фенолов до 200 мг/л и сульфидов до 250 мг/л не является вредным для активного ила. При одновременном присутствии в сточных водах всех этих [c.163]

Азотный обмен, происходящий в сточных водах, подтверждает правильный ход биологических процессов. Соотношение между количеством сточных вод, отводимых после вторичной конденсации, и количеством бытовых сточных вод составляло 1,2—1,1. Исследования, проводившиеся в тесном сотрудничестве с заводом пластмасс Пусткув , осуществлялись на моделях лабораторных биофильтров и в аэротенках с активным илом (С. Мациашек, Я. Дзенгелевски). Эти опыты показали, что процесс на биологических фильтрах проходит лучше. Почти одновременно с этими первыми исследованиями, выполняемыми для Министерства химической промышленности, исследовательские центры других министерств приступили к работам по очистке фенольных сточных вод своих заводов. Так, в Инсти--туте коммунального хозяйства (С. Зелинский) проводились исследования по обесфеноливанию сточных вод газовых заводов на биофильтрах. Наилучшие результаты были получены при очистке сточных вод после их нейтрализации серной кислотой и коагулирования сульфатом алюминия. [c.392]

БПК5 - 2000—2500 мг/дм предложена установка. Удаление основной массы органических веществ обеспечивается сорбцией на угольных фильтрах. Освобождение от солей тяжелых металлов достигается подщела-чиванием известью. Для окончательной очистки промышленную воду смешивают с бытовыми сточными водами и речной водой и направляют на биологические фильтры. После биофильтров воду аэрируют, отстаивают и сбрасывают в реку. Содержание примесей (в мг/дм ) в сбрасываемой воде [c.152]

Во многих случаях степень загрязнения производственных сточных вод так велика в сравнении с загрязнением бытовых сточных вод, что одной ступени биологической очистки оказывается недостаточно. Вода должна поочередно пройти две или более ступени очистки. Однако можно также заселить сточные оды бактериальными культурами, которые специально приспособлены для определенной сточной воды и имеют высокую очистную способность. Все эти методы, объединенные под названием методов интенсивной биологической очистки , в последние годы прошли лабораторные испытания и могут быть применены на практике для очистки сточных вод предприятий угольной, нефтяной и химической промышленности. При этом для удовлетворения возрастающей потребности микроорганизмов в кислороде используются высокопроизводительные аэраторы. Для биологической очистки производственньЕх сточных вод могут также применяться уже знакомые нам биофильтры. [c.102]

В основе интенсивных способов лежит деятельность активного ила или биопленки, т.е. естественно возникшего биоценоза, формирзтощегося на каждом конкретном производстве в зависимости от состава сточных вод и выбранного режима очистки. Формирование биоценоза - процесс достаточно длительный и идущий постоянно в ходе очистки сточной воды в промышленных аппаратах - аэротенках или биофильтрах. [c.101]

Аналогичные схемы очистки коммунальных стоков применяют за рубежом. В частности, на новых полностью закрытых очистных сооружениях одного из районов Франции сточные воды бытового сектора и агропищевой промышленности подвергают тонкослойному осветлению в отстойниках и обработке на погруженных биофильтрах с загрузкой из вспученной глины. Осадки обезвоживают на центрифугах. Схема обеспечивает 80%-ное извлечение азотных соединений и 92%-ное — био-окисленных, удаляет 93% взвешенных коллоидных частиц. [c.341]

Практика эксплуатации высокоиагружаемых биофильтров показывает, что на них можно подавать сточные воды с БПК20 не выше 300 мг/л. К сожалению, на мио пих промышленных предприятиях, использующих для биологической очистки сточных вод высоконагружаемые биофильтры, это положение не учитывается и на биофильтры подается вода с высоким значением БПКао и значительным содержанием взвешенных веществ (свыше 100—150 мг/л), что способствуег заиливанию биофильтров. [c.32]

Наибольший экономический эффект наблюдается при применении биофильтров с плоскостной загрузкой для неполной биологической очистки, в качестве I ступени двухступенчатой биологической очистки, а также при очистке сточных вод от небольших городов, поселков, промышленных предприятий, сельскохозяйственных объектов, санаторно-курортных комплексов, лагерей и отдельно стоящих зданий. Плоскостная загрузка найдет широкое применение при реконструкции и расширении станций биофильтрации. [c.72]

Биофильтры применяются также для очистки сточных вод гидролизной промышленности, загрязненных сахарами (главным образом пентозными) и органическими кислотами — уксусной и в меньшей степени муравьиной. При этом наибольшее количество микроорганизмов сосредоточено в поверхностном слое (5—15 см) биофильтра. Микрофлора этого слоя представлена плесенями и бактериями, минерализующими пентозы и органические кислоты. На глубине 40—50 см численность микроорганизмов снижается, преобладают дрожжи, бактерии. [c.194]

chem21.info

Глава 2. Очистка в биофильтрах

Биофильтры — это сооружения, в корпусе которых размещается кусковая насадка (загрузка) и предусмотрены распределительные устройства для сточной воды. В биофильтрах сточная вода фильтруется через слой загрузки, покрытый пленкой из микроорганизмов.

В качестве загрузки используют различные материалы с высокой пористостью, малой плотностью и высокой удельной поверхностью: щебень, гравий, шлак, керамзит, керамические и пластмассовые кольца, кубы, шары, цилиндры, шестигранные блоки, металлические и пластмассовые сетки, скрученные в рулоны.

Биофильтры делят на: работающие с полной и неполной биологической очисткой; с естественной и искусственной подачей воздуха; с рециркуляцией и без рециркуляции сточных вод; одноступенчатые и двухступенчатые, капельные и высоконагружаемые.

Двухступенчатые биофильтры применяются в том случае, когда невозможно увеличивать высоту биофильтра для достижения высокой степени очистки.

Биофильтры с капельной фильтрацией имеют низкую производительность, но обеспечивают полную очистку. Гидравлическая нагрузка их равна 0,5-3 м3/(м2-сут). Их используют для очистки вод до 1 ООО м3/сут при БПК не более 200 мг/л. Высоконагружаемые биофильтры работают при гидравлической нагрузке 10-30 м3/(м2сут), т.е. очищают в 10-15 раз больше сточной воды, чем капельные. Однако они не обеспечивают полную биологическую очистку.

Для лучшего растворения кислорода производят аэрацию. Объем воздуха, подаваемого в биофильтр, не превышает 16 м3 на 1 м3 сточной воды. При БПК 300 мг/л обязательна рециркуляция очищенной воды.

Башенные биофильтры применяют для очистных сооружений производительностью до 5000 м3/сут. Погружные или дисковые биофильтры работают при расходах до 500 м3/сут. Они представляют собой резервуар, в котором имеется вращающийся вал с насаженными на нем дисками. Уровень сточной воды в резервуаре устанавливают на 2-3 см ниже горизонтального вала. Размер дисков 0,6-3 м, а расстояние между ними 10-20 мм. Диски могут быть металлические, пластмассовые и асбестоцементные. Вал вращается со скоростью 1-40 об/мин.

Биотенк-биофильтр (рис. 5.72) заключен в корпус с расположенными в шахматном порядке элементами загрузки, которые представляют собой полуцилиндры диаметром 80 мм. Сточная вода поступает сверху, наполняя элементы загрузки, и через края стекает вниз. На наружных поверхностях элементов образуется биопленка, а в элементах — биомасса, напоминающая активный ил. Насыщение воды кислородом происходит при движении жидкости. биологический фильтр аэрация сточный

Применение кислорода для аэрации сточных вод

При пневматической аэрации вместо воздуха начинают использовать технический кислород. Иногда этот процесс называют "биоосаждением". Его проводят в закрытых аппаратах, которые называются окситенками.

Разработано несколько конструкций окситенков. На практике применяют окситенки двух типов: 1) комбинированные, работающие по принципу реактора-смесителя; 2) секционные окситенки-вытеснители с отдельным вторичным отстойником. Схема секционного окситенка показана на рис. 5.73. Окситенк представляет собой герметически перекрытый прямоугольный резервуар, разделенный перегородками с отверстиями на 4-6 секций. Верхнее отверстие перегородки служит для прохода газа, нижнее — для прохода иловой смеси. Сточная вода, циркуляционный ил, кислород входят в первую секцию.

Среднюю продолжительность пребывания сточных вод в окситенке определяют по формуле:

т = (1а-1)/[/:02/:и(1-5>р], (5.34)

где КQi и Ки — коэффициенты, учитывающие влияние соответственно концентрации растворенного кислорода и дозы активного ила; Sn — зольность ила, доли единицы; а — доза активного ила, г/л; р — удельная скорость окисления, мг; ВПК юлн на 1 г беззольного вещества или за 1ч.

В зависимости от состава очищаемых сточных вод в окситенках оптимальная концентрация кислорода в воде составляет 10-12 мг/л, а доза ила — 7-10 г/л.

Бытовые сточные воды поступают в усреднитель, а затем в отстойник. После осветления воду направляют в смеситель, где смешивают с производственной сточной водой, поступающей из отстойника. Далее смесь бытовых и промышленных вод поступает в аэротенк. После отделения активного ила во вторичном отстойнике, сточные воды обезвреживают хлором, затем сбрасывают в водоем или направляют для использования в производстве.

Осадок из отстойников поступает в метантенки. Выделяемый в процессе сбраживания газ из метантенков направляют на сжигание в котельню.