Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Биофильтры с пластмассовой загрузкой

Биофильтры

Биофильтр(схема)– сооружение, частично заполненное загрузкой. Вода напускается на поверхность биофильтра, фильтруется через загрузку, на которой образуется биопленка, густонаселенная аэробными микроорганизмами.

1-корпус; 2-емкость для приема ст. вод; 3-распределительная сеть; 4-загрузка, высотой для капельных биофильтров 1-2м, для высоконагружаемых – 2-4м; 5-поддерживающий слой высотой 0.2м; 6-междонное пространство высотой ≥0.6м; 7-окна для подачи воздуха; 8-канал для отвода очищенной воды; 9-колосниковая решетка.

Классификация биофильтров

1) По степени очистки: биофильтры, работающие на полную и неполную биоочистку.

2) По способу подачи воздуха: с естественной и искусственной подачей (аэрофильтры).

3) По режиму работы: с циркуляцией и без нее. Рециркуляция позволяет снизить исходное значение БПК сточной воды.

4) По технологической схеме: одно- и двухступенчатые. (схема):1-первичный отстойник, 2-биофильтр, 3-вторичный отстойник, 4-биофильтр второй ступени, 5-третичный отстойник

5) По пропускной способности: малой пропускной способности (капельные), высоконагружаемые.

6) По конструктивной особенности загрузочного материала: с объемной и с плоскостной загрузкой.

С объемной делят на: 1)капельные, имеющие крупность загрузки 25-40мм и высоту загрузки 1-2м; 2)Высоконагружаемые – загрузка крупностью 40-70мм высотой 2-4м; 3)башенные с загрузкой крупностью 40-100мм высотой 8-16м.

С плоскостной загрузкой: 1)с жесткой засыпной нагрузкой (в ее качестве исп. керамические, пластмассовые и металлические элементы) – при расходе до 10тыс.м³/сут; 2)с жесткой блочной загрузкой (изготовляется из плоских гофрированных листов, монтируемых в блоки) – при расходе до 50тыс.м³/сут; 3)с мягкой загрузкой из металлических сеток, полимерных пленок и различных тканей, прикрепленных к каркасу или в виде рулона – при расходе до 10тыс.м³/сут.

Также отличают погружные биофильтры (дисковые) – при расходе 500-1000м³/сут, представляющие собой вращающиеся диски, находящиеся в емкости (одна половина в воде, вторая – в воздухе). На дисках образуется биопленка, заселенная микроорганизмами в аэробных условиях. Когда диск в воде – происходит сорбция органики, а когда он поворачивается в воздух – микроорганизмы потребляют кислород.

Основные технологические характеристики биофильтров

1)Окислительная мощность – количество воздуха, которое может быть получено с 1м³ загрузки в сутки для снятия БПК. В капельных б/ф 0.15-0.3 кг/м³*сут, для высоконагружаемых 0.75-2.25кг/м³*сут

2)Гидравлическая нагрузка – количество ст. воды, которая может быть подана на 1м² площади б/ф в сутки. Для капельных 1-3м³/м²*сут, для высоконагружаемых – 10-30 м³/м²*сут.

3)Количество подаваемого воздуха – характеристика аэрофильтров, удельное количество воздуха, подаваемого на 1м³ очищаемой воды (8-12м³/м³_{ст. вод})

Капельные биофильтры

(схема) Биофильтры в плане круглые или прямоугольные со сплошными стенками и двойным дном. Верхнее дно – колосниковая решетка, нижнее – сплошное. Высота междонного пространства ≥0.6м (для возможного периодического осмотра).

Общая площадь отверстий для пропуска воды в дренажную систему должна составлять не менее 5-7% от общей площади поверхности б/ф. Во избежание заиления лотков дренажной системы скорость движения воды д.б. ≥0.6м/с. Уклон нижнего днища к лоткам ≥0.01. Продольный уклон к сборным лоткам ≥0.005. Стенки из ж/б, и возвышаются над поверхностью воды на 0.5м (для уменьшения влияния ветра при распределении воды).

Загрузка по высоте д.б. одинаковой крупности и составляет 25-40мм высотой 1-2м, а поддерживающий слой высотой 0.2м крупностью 70-100мм.

Капельные б/ф применяются при расходе до 1000м³/сут. Они необходимы для полной биоочистки. БПК_полн должно быть ≤220мг/л. При большем значении используют рециркуляцию.

Емкость для приема воды (2) заполняется в течение 10-15мин. После наполнения она автоматически срабатывает сифоном за 1-2мин. При распределении воды по телу биофильтров с помощью спринклерной системы. Воздух поступает с помощью вентиляции снизу вверх.

Высоконагружаемые биофильтры

Применяются при расходе до 50тыс.м³/сут. Отличается повышенными размерами частиц загрузки (40-70мм) высотой 2-4м. Благодаря большему размеру частиц загрузки обеспечиваются лучшие условия их обтекания жидкостью и воздухом, что позволяет увеличить окислительную мощность и гидравлическую нагрузку. Для увеличения окислительной мощности подается дополнительный воздух.

В аэрофильтры подача воздуха производится снизу вверх от воздуходувок, а на отводящих лотках трубопровода устраиваются гидрозатворы.

Расчет капельных и высоконагружаемых биофильтров

При расчете б/ф без рециркуляции определяется коэффициент K_bf = L_en / L_ex, где L_en – БПК исходной воды, L_ex – БПК очищенной воды.

По найденному значению K_bf по таб.37 СНиП определяется гидравлическая нагрузка q_bf и высота загрузки h_bf, в зависимости от среднезимней температуры ст. вод. Площадь б/ф определяется по ф-ле: F_bf = Q / q_bf, м², где Q – среднесуточный расход. Рассчитываются размеры одной секции б/ф. Число секций не менее 2 и не более 8.

При БПК>220мг/л (для капельных) и >300мг/л (для высоконагружаемых) предусматривается рециркуляция. Она заключается в разбавлении сточных вод сточной водой из вторичных отстойников с целью снижения БПК.

Расчет с рециркуляцией заключается в: по таб.38 СНиП с помощью к-та рециркуляции определяют параметры. К-т рециркуляции K_rc = (L_en-L_mix)/(L_mix-L_ex), где L_mix – БПК смеси исходной циркуляционной воды (должно быть ≤300мг/л).

К-т рециркуляции показывает в какой степени поступающая жидкость д.б. разбавлена водой из вторичного отстойника. Площадь вычисляется так: F_af = Q*(K_rc+1)/q_af

В процессе очистки происходит отмирание части биопленки, которая потоком жидкости выносится из б/ф и задерживается во втор. отстойнике. Количество задержанной биопленки составляет 8г/чел*сут для капельных и 28г/чел*сут – для высоконагружаемых.

Биофильтры с пластмассовой загрузкой

Недостатком капельных и высоконагружаемых б/ф является возможность заиления загрузки. Для предотвращения такого явления б/ф периодически промывают. При заилении загрузки могут образовываться мертвые зоны, в которых из-за прекращения доступа кислорода могут возникать анаэробные процессы. При таких условиях может происходить загнивание биопленки и загрязнение ст. вод. Для исключения этих недостатков разработали б/ф с пластмассовой загрузкой.

Пористость объемной загрузки 50%, а пластмассовой – 93-96%. Благодаря повышенной пористости улучшаются условия обтекания загрузки воздухом и жидкостью, увеличивается окислительная мощность (≈ 2.7 кг/м³*сут).

На б/ф с пластмассовой загрузкой допускается подавать стоки с БПК ≤250мг/л. Высота слоя загрузки 3-4м. Аэрация естественная. Расчет производится по гидравлической нагрузке и окислительной мощности по таб.39 СНиП.

Башенные биофильтры

Применяются при расходе до 50тыс.м³/сут. Это крупные в плане колонны Ø3-4м, высотой 8-16м с интервалами через 2м. Они заполнены слоями загрузки высотой 2-4м. Каждый слой располагает собственным щелевым днищем. Крупность загрузки 40-100мм.

Предназначаются для очистки ст.вод с БПК 250-500мг/л. Чем больше концентрация, тем больше высота б/ф

Недостатки: большие теплопотери в зимнее время, необходима подкачка ст. воды на большую высоту.

Погружные биофильтры

Бывают дисковые, шнековые, барабанные с наполнителями, трубчатые.

Дисковые биофильтры

Состоят из дисков Ø2-3м, собранных в пакеты по 30-180шт, которые вращаются на валу на расстоянии 10-20мм друг от друга. Их толщина 1-10мм. Выполняются в виде круглых дисков из пористых материалов на ½ погруженных в очищаемую воду. При медленном вращении дисков любая точка поверхности диска некоторое время находится в воде, где происходит сорбция загрязнений и такое же время – на поверхности, где происходит подпитка кислорода. На дисках образуется биологическая пленка, густонаселенная микроорганизмами. Она собирает загрязнения, находящиеся в ст. воде.

(Схема): 1-подающий трубопровод ст. вод, 2-отводящий трубопровод очищенной воды, 3-диск, 4-емкость для ст. воды. Диск размещается в воде на (0.3-0.45)Ø.

Время пребывания ст. воды в резервуаре Т = 0.5-3часа. Концентрация органических загрязнений в ст. воде неограниченна, но применяют их при расходе 500-1000м³/сут. Расчет сводится к определению площади поверхности дисков, их Ø, числа ступеней.

Преимущества: незначительные затраты эл/энергии по сравнению с аэротенками. Недостатки: малая нагрузка. Для очистки концентрированных ст. вод их необходимо располагать в несколько ступеней.

Барабанные биофильтры

(Схема)Состоят из барабанов, закрепленных на вращающемся горизонтальном валу. Жесткий корпус барабана обтягивается сеткой, а внутри корпуса – загрузочный материал, на поверхности которого развивается биологическая пленка, густозаселенная микроорганизмами. Барабан делится на сектора с перегородками. Загрузочный материал крепится к ним, чтобы при вращении часть материала была в воде, а затем – на поверхности. Бывают длиной 2-3м и погружаются в емкость с водой на (0.3-0.45)Ø_{барабана}.

Обрабатываемая вода из резервуара поступает в барабан и контактирует с биологической пленкой, которая развивается в загрузке. Расчет сводится к определению площади поверхности загрузочного материала. Могут проектироваться для полной и для неполной биоочистки при расходе 1-150тыс.м³/сут. Оптимально – при 500-1000м³/сут. Перед подачей ст. воды на б/ф она должна подвергаться механической очистке.

Разделение биопленки производится во втор. отстойниках. В целях обеспечения надежности работы, их располагают не менее, чем в 2 ступени, не менее 2 технологических линий. Они м.б. в отапливаемых и не отапливаемых помещениях.

Вентиляция биофильтров

Естественная вентиляция происходит вследствие разницы температур наружного воздуха и ст. воды. Основная масса воздуха поступает в тело биофильтра через междонное пространство и сверху вместе с поступающей водой, подаваемой на тело биофильтра.

Если температура ст. воды выше температуры воздуха, то устанавливается восходящая вентиляция от дренажа к поверхности или нисходящая – в обратном случае. При равенстве температур вентиляция может прекратиться.

Интенсивность вентиляции зависит от высоты слоя фильтрующей загрузки, размеров загрузки, высоты междонного пространства. Чем меньше загрузка, тем меньше вентиляция. Температура внутри б/ф д.б. не ниже 6⁰С, иначе окислительные процессы прекращаются.

12 3 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: