18. Классификация биологических фильтров и сущность протекающих в них процессах.

Биологический фильтр (биофильтр) - сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической плёнкой (биоплёнкой), образованной колониями микроорганизмов.

Биофильтр состоит из следующих частей: фильтрующей загрузки, помещённой в резервуаре круглой или прямоугольной формы в плане; водораспределительного устройства, обеспечивающего равномерное орошение сточной воды поверхности загрузки биофильтра; дренажного устройства для удаления профильтрованной воды; воздухораспределительного устройства, с помощью которого поступает необходимый для окислительного процесса воздух.

Проходя через загрузку биофильтра, загрязнённая вода оставляет в ней нерастворимые примеси, не осевшие в первичных отстойниках, а также коллоидные и растворённые органические в-ва, сорбируемые биологической плёнкой. Густо заселяющие биоплёнку микроорганизмы окисляют органические в-ва и отсюда получают энергию, необходимую для своей жизнедеятельности. Часто органические в-ва микроорганизмы используют как материал для увеличения своей массы. Таким образом, из сточной воды удаляются органические в-ва и в то же время увеличивается масса активной биологической пленки в теле биофильтра.

Обрабатывающая и омертвевшая плёнка смывается протекающей сточной водой и выносится из тела биофильтра. Необходимый для биохимического процесса кислород поступает в толщу загрузки путем естественной и искусственной вентиляции фильтра.

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

Биофильтры с объёмной загрузкой подразделяются на: капельные, крупность фракций загрузочного материала 20-30мм и высоту слоя загрузки 1-2м; высоконагружаемые, (40-60мм), (2-4м); большой высоты (башенные), (60-80мм), (8-16м). Объёмный загрузочный материал имеет плотность 500-1500кг/м³ и пористость 40-50%.

Биофильтры с плоскостной загрузкой подразделяются на следующие: с жёсткой засыпной загрузкой (керамические, пластмассовые и металлические засыпные элементы); с жёсткой блочной загрузкой (из различных видов пластмассы (гофрированные и плоские листы или пространственные элементы), а также из асбестоцементных листов); с мягкой или ручной загрузкой (из металлических сеток, пластмассовых плёнок, синтетических тканей).

По технической схеме работы биофильтры могут быть одно- и двухступенчатыми, при этом режим работы назначается как с рециркуляцией, так и без неё.

20. Биофильтры с пластмассовой загрузкой и блочные биофильтры. Дисковые биофильтры.

Биофильтры с пластмассовой загрузкой. Пластмассовая загрузка имеет большую пористость (73-99%) по сравнению с загрузкой из фракционных материалов (50%), (лучшие условия обтекания биологической плёнки воздухом и соответственно повышается производительность сооружений).

Биофильтры с пластмассовой загрузкой бывают: с жёсткой засыпной загрузкой в виде колец, обрезков труб и др. элементов плотностью 40-100кг/м³ и пористостью 70-90%; с жёсткой блочной загрузкой в виде решёток или блоков, собранных из чередующихся плоских и гофрированных листов, (плотностью 40-100кг/м³ и пористостью загрузочного материала 90-97%); с мягкой загрузкой из пластмассовых плёнок, которые крепят на специальных каркасах или укладывают в виде рулонов, с плотностью 5-60кг/м³ и пористостью 94-99%.

Биофильтры с пластмассовой загрузкой размещают в отапливаемых помещениях. ПБКполн сточных вод, подаваемых на биофильтры с пластмассовой загрузкой, следует принимать не более 250мг/л, рабочую высоту загрузки 3-4м и предусматривать естественную аэрацию.

Погружные (дисковые) биофильтры. Дисковые (погружные) биофильтры представляют собой вращающиеся диски, насаженные на одну ось параллельно друг другу и погружённые почти до оси в сточную воду. Очистка осуществляется биологической плёнкой, развивающейся на поверхности дисков.

Очищаемая вода поступает в корыто с полукруглым днищем через впускное отверстие или перелив, устраиваемый вдоль одной стороны, расположенной перпендикулярно дискам, а отводится через отверстие или перелив с противоположной стороны.

Преимущества погружных биофильтров - незначительные гидравлические потери и малая потребность в энергии для насыщения сточных вод кислородом (в 5-6раз меньше, чем в аэротенках).