Биологические фильтры

в результате сочетания двух процессов: фильтрования через загрузочный материал и

биохимического окисления органических веществ.
В этих сооружениях отсутствует активный ил в обычном понимании этого термина. Он представляет собой биологическую пленку, образованную колониями микроорганизмов и покрывающую загрузочный материал фильтра.
Процессы окисления органических веществ в биофильтрах аналогичны процессам, протекающим в других сооружениях биохимической очистки, и, в первую очередь, на полях орошения и фильтрации. Однако, скорость этих процессов в биофильтрах значительно выше.
Биофильтры могут быть запроектированы на полную или неполную биохимическую очистку сточных вод.

классификационных признаков биофильтров. В соответствии с этим признаком их подразделяют:

биофильтры с объемной загрузкой (загрузочный материал – гравий, шлак, керамзит, щебень и др.);
биофильтры с плоскостной загрузкой (загрузочный материал – пластмасса, асбестоцемент, керамика, металл, ткани и др.).

материала –20…30 мм, высота слоя загрузки – 1…2 м);
Высоконагружаемые

биофильтры (крупность фракций загрузочного материала – 40…60 мм, высота слоя загрузки – 2…4 м);
Башенные биофильтры (крупность фракций загрузочного материала – 60…80 мм, высота слоя загрузки – 8…16 м).
Объемный загрузочный материал имеет плотность 500…1500 кг/м3 и пористость 40…50 %.

(загрузочный материал – керамические, пластмассовые и металлические засыпные элементы, плотность

загрузочного материала – 100…600 кг/м3, пористость загрузочного материала – 70…90 %, высота слоя загрузки – 1…6 м);
биофильтры с жесткой блочной загрузкой (загрузочный материал – гофрированные и плоские листы или пространственные элементы из пластмасс или листы из асбестоцемента. Пластмассовая загрузка: плотность – 40…100 кг/м3, пористость – 90…97 %, высота слоя загрузки – 2…15 м. Асбестоцементная загрузка: плотность – 200…250 кг/м3, пористость – 80…90 %, высота слоя загрузки – 2…6 м);

загрузкой (загрузочный материал – металлические сетки, пластмассовые пленки, синтетические ткани

(нейлон, капрон), закрепленные на каркасах или уложенные рулонами, плотность загрузочного материала – 5…60 кг/м3, пористость загрузочного материала – 94…99 %, высота слоя загрузки – 3…8 м);
Полупогружные дисковые биофильтры (материал дисков – пластмасса, асбестоцемент или металл, диаметр дисков – 0,6…3,0 м, расстояние между дисками – 10…20 мм, частота вращения вала с дисками – 1…10 мин-1).

воды;
Без рециркуляции очищенной сточной воды.

1000 м3/сут;
Высоконагружаемые и башенные биофильтры – при расходах сточных вод

до 50000 м3/сут;
Плоскостные биофильтры с засыпной и мягкой загрузкой – при расходах сточных вод до 10000 м3/сут;
Плоскостные биофильтры с блочной загрузкой – при расходах сточных вод до 50000 м3/сут;
Полупогружные дисковые биофильтры – при расходах сточных вод до 1000 м3/сут.

обеспечить равномерное орошение сточной водой поверхности загрузки биофильтра.
Дренажное устройство обеспечивает

удаление профильтрованной воды из биофильтра.
Воздухораспределительное устройство обеспечивает поступление в биофильтр необходимого количества кислорода.
Для распределения сточных вод по поверхности биофильтров используют разбрызгиватели (спринклеры) и реактивные оросители.

мг/л;
Гидравлическая нагрузка – 1…3 м3/(м2·сут);
Число рабочих секций – 2…6(8).

и значению k по таблицам СНиП 2.04.03-85 определяется высота биофильтра

Н и гидравлическая нагрузка q. В случае, когда расчетное значение k выше приведенных в таблице, необходимо ввести рециркуляцию очищенной сточной воды, а расчет сооружения выполняется по методике расчета высоконагружаемых биофильтров с рециркуляцией очищенных стоков.

вычисляется общая площадь биофильтра

мг/л;
Гидравлическая нагрузка – 10…30 м3/(м2·сут).

вод Т и значению k по таблицам СНиП 2.04.03-85 определяются

высота биофильтра Н, гидравлическая нагрузка q и удельный расход воздуха Вуд. Если расчетное значение k отличается от приведенных в таблице, указанные параметры следует принимать: при очистке сточных вод без рециркуляции – по ближайшему большему значению k, при очистке сточных вод с рециркуляцией – по ближайшему меньшему значению k.

определяется аналогично капельным биофильтрам. При очистке стоков с рециркуляцией рассчитываются

допустимая величина БПКполн смеси поступающей на очистку и рециркулирующей сточных вод, подаваемой на биофильтр, коэффициент рециркуляции и площадь биофильтра:

температурой Т < 8 0С и Т > 14 0С

площадь биофильтров следует скорректировать по формуле

биохимической очистке – 250 мг/л, при неполной биохимической очистке –

не ограничивается;
Величина гидравлической нагрузки зависит от глубины очистки и концентрации органических веществ в поступающей на очистку сточной воде и принимается по рекомендациям СНиП 2.04.03-85.

очищенных сточных вод по таблицам СНиП 2.04.03-85 или по формуле

слоя загрузки Н назначается в зависимости от требуемой степени очистки

сточных вод по рекомендациям СНиП 2.04.03-85, но не менее 4 м.
Величина пористости загрузки определяется исходя из конструктивных размеров плоскостной загрузки.
По величине суточного расхода сточных вод Q и величине гидравлической нагрузки q вычисляется объем загрузки биофильтра, затем количество биофильтров и их конструктивные размеры.

более 250 мг/л;
рабочую высоту – 3…4 м;
в качестве загрузки –

блоки из поливинилхлорида, полистирола, полиэтилена, полипропилена, полиамида, гладкие или перфорированные пластмассовые трубы диаметром 50…100 мм или засыпные элементы в виде обрезков труб длиной 50…150 мм, диаметром 30…75 мм с перфорированными, гофрированными или гладкими стенками;
пористость загрузочного материала – 93…96 %
удельную поверхность загрузочного материала – 90…110 м2/м3;
аэрацию – естественную.

этих вод во избежание высыхания биопленки на поверхности загрузки.
Рассматриваемые биофильтры

могут быть выполнены:
прямоугольной формы в плане со спринклерной водораспределительной системой;
круглой формы в плане с реактивными оросителями.
В первом случае для расчета следует использовать формулы, приведенные для капельных биофильтров, а во втором – для высоконагружаемых биофильтров (аэрофильтров). При этом, гидравлическую нагрузку qs в соответствии с принятой рабочей высотой h1 и заданными эффектом очистки Э и температурой сточных вод Тw принимают по рекомендациям СНиП 2.04.03-85.

площади дисков, расхода сточных вод, величины БПКполн очищаемой сточной воды

определяется общая площадь дисков.
Назначаются конструктивные размеры биофильтров (диаметр дисков, расстояние между ними, число дисков на одном валу и т.д.).
Расчет заканчивается определением необходимого количества сооружений.