20 В.Биологические фильтры очистки сточных вод (аэробные условия)

Биологический фильтр – сооружение для очистки сточных вод, заполнен­ное загрузочным материалом, через который фильтруется сточ­ная вода и на поверхности которого развивается биологичес­кая пленка. Разница температур между сточными водами и воз­духом гарантирует непрерывную вентиляцию атмосферного воздуха через загрузку фильтра, обеспечивая постоянно доста­точную для жизнедеятельности микроорганизмов концентра­цию кислорода.  Важнейшая составная часть биофильтра – загрузочный материал. По типу загрузочного материала все биофильтры делят на две категории: с объемной загрузкой и с плоскостной. В биологических фильтрах с объемной загрузкой используют щебень прочных горных пород, гальку, шлак, керамзит, а в филь­трах с плоскостной загрузкой – пластмассы, способные выдер­живать  температуру 6 – 30 ⁰С без потери прочности.

        Пропускная способность биофильтра (по сточной воде) определяется, преж­де всего, следующим: площадью поверхности, занятой биоплен­кой, и возможностью свободного доступа кислорода к биоплен­ке. Чем больше площадь поверхности биопленки и чем легче к ней доступ кислорода, тем выше пропускная способность био­фильтра. Согласно общепринятой классификации различают биофильтры с объемной загрузкой – капельные, высоконагру-жаемые и башенные и с плоскостной загрузкой – с жесткой за­сыпной, жесткой блочной и мягкой загрузкой. Согласно литературным данным интенсивность деструкции трудноокисляемых органических веществ сточных вод в биофильтрах не только не ниже, но в отдельных случаях даже выше, чем в аэротенках. Биофильтры применяются для очистки хозяйствен­но-бытовых и промышленных сточных вод. Например, на ка­пельных биофильтрах с высотой слоя загрузки 1,5 м и есте­ственной аэрацией очищались сточные воды канифольно-эк-стракционного завода, термической переработки сланцев, про­изводств диметилтерефталата, окиси этилена, хлоропренового каучука.

Аэротенками называют железобетонные аэрируемые резервуары. Процесс очистки в аэротенке идет по мере протекания через него аэрированной смеси сточной воды и активного ила. Аэрация необходима для насыщения воды кислородом и поддержания ила во взвешенном состоянии.

Аэротенки подразделяются по следующим основным признакам:

- по гидродинамическому режиму – на аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки промежуточного типа (с рассредоточенным выпуском сточных вод);

- по способу регенерации активного ила – на аэротенки с отдельной регенерацией и аэротенки без отдельной регенерации;

- по нагрузке на активный ил – на высоконагружаемые (для неполной очистки), обычные и низконагружаемые (с продленной аэрацией);

- по количеству ступеней – на одно-, двух-, и многоступенчатые аэротенки;

- по режиму ввода сточных вод – на проточные, полупроточные, с переменным рабочим уровнем и контактовые;

- по типу системы аэрации: с пневматической (воздух нагнетается в аэротенк под давлением), механической (в качестве источника кислорода используется наружный воздух, который вовлекается в аэротенк при вращении в нем жидкости мешалкой-аэратором) и смешанной или комбинированной;

- по конструкции.

По степени очистки сточных вод аэротенки принимаются на полную очистку, на неполную или частичную. В  первом случае получаются  очищенные, незагнивающие сточные воды, содержащие нитраты и растворенный кислород. Во втором случае БПКполн очищенных сточных вод может быть снижена на 40-80%.