2 ГусНа-Зае с.М. Модели размещения населения н населенных пунк­тов. М Иза-во мгу, 1988

5 Медведков ю.В. Экоиомгеографическая изученность районов капита­листического мира. Выл. 2. М.. 1965.

4. Паши П.М., ТреАвиш А.И. Позиционно-релятивные карты; метод по­тенциалов и петрографический метод //Территориальная организация про­изводительных сил СССР М Моек. фил. Геогр. об-ва СССР, 1978.

5. Л алло Г.М. География городов. М.: Владос, 1997.

6. Битюкова В.Р„ Угарова Н.А Комплексная оценка экологической нап­ряженности городов Урала. // Экология и промышленность России. 2003. Октябрь. ■

пенсируст интенсивность АВ в регионе

При выборе приоритетных мер по улучшению экологичес ­кой ситуации необходимо учи­тывать уровень АВ, его структу­ру, потенциал устойчивости сре­ды. основные источники воздей­ствия и уровень влияния от дру­гих городов. В результате терри­торию страны можно разделить на три больших пространствен­ныхблока:

• северо-восток, где обшир­ные ареалы добывающей про­мышленностиявляются круп­нейшим источником воздей­ствия на весь природный комп­лекс. Эти территории характери­зуются пониженным потенциа­ломсамоочищения среды. Ос­новными мерами здесь должно стать стимулирование недро­пользователей к снижению воз­действия и ликвидации накоп­ленных последствий;

• центральная зонд, где сни­жение промышленного воздей­ствия вследствие сжатия неэф­фективных производств, а также модернизации более конкурен­

тоспособных предприятий при вело к росту имченнч во мог ствня ЖКХ Основные меры должны концентрироваться в об­ластиблагоустройства, строи­тельства ©чистых сооружений и пр,;

• южная юна, где основнаянагрузка приходится найодные источники, что сия ыно со »ма чнтедьной плотностью населс мня и с неэффективным иегтодь юаамнем ноды н аграрномкомп тсксе; >та юна нуждается по и нс тении волосбсрегвюших систем в услониях дефипигносги этого ресурса.

Высокий уронснь покали ищии гагря женин и отдельных городах имеет гем большее жачение, чем на более унжимую м природном отношении территорию он смс

шлется, Показатель УСТОЙЧИВОСТИ экосистем отражает сложный комплекс реакций но адашанни среды к антропогенному воздей­ствию, который но июлястасси милирогшь эагря женис, сгабили зирояать климатические измене­ния, поддерживать газовый ба­ланс атмосферы и (.д.

ПРИМЕНЕНИЕ

НАМЫВНЫХ ПАТРОННЫХ ФИЛЬТРОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ

В.Н. Аликин, А.П. Горинов, С.В. Мохначев,

П.Н. Отставное, Н.Н. Тарасов

ФКП "Пермский пороховой завод", ООО "Норд-Вест-Сервис", г. Пер_м

В настоящее время в рам­ках Федеральной целе­вой программы "Чистая вода" на 2011 — 2017 гг., реги­ональных и муниципальных программ аналогичной нап­равленности проводится мо­дернизация отечественных морально устаревших техно­логий обработки воды. Для технологических процессов подготовки питьевой воды и очистки стоков одной из центральных фаз является фа­за фильтрации [1, 2].

Несмотря на многообразие применяемых в настоящее вре­мя в практике хозяйственно­бытовой водоподготовки тех­нологий очистки воды, в лю­бой из них можно выделить две основные стадии:

1. Преобразование содер­жащихся в исходной воде не­желательных примесей в фор­му, удобную для их последую­щего удаления из очищаемой воды.

2. Удаление каким-либо способом преобразованных примесей из очищаемой воды.

Стадия 1, в зависимости от конкретного состава исходной воды, может включать в себя обработку воды окислителями для перевода части подлежа­щих выведению примесей в нерастворимую и летучую фор­мы, коагулянтами для сниже­

ния цветности воды и укрупне­ния нерастворимых частиц и флокуляции — быстрого осаж­дения примесей [1].

Стадия 2— это отделение от очищаемой воды образовав­шихся в результате коагуляции хлопьев, сорбировавших часть растворённых в исходной воде примесей. Традиционно отде­ление нерастворимых приме­сей или взвесей производят на нескольких типах оборудова­ния, соединённых последова­тельно, например отстойник — песчаный фильтр; контактный осветлитель — песчаный фильтр [3] и т. д.

Каждый из перечисленных аппаратов для обеспечения приемлемой с точки зрения производственных условий длительности фильтроцикла и конечной эффективности отде­ления примесей должен рабо­тать в достаточно узком диапа­зоне начального содержания взвесей в обрабатываемой воде. Каждый из этих аппаратов так­же имеет вполне определённую границу реально достижимых качественных показателей очистки воды, что особенно важно для аппарата, замыкаю­щего технологическую цепоч­ку. Как правило, в традицион­ной схеме водоочистки таким аппаратом является песчаный фильтр.

Работа песчаного фильтра, как и любого другого типа обо­рудования, основанного на пропускании воды через слой зернистого материала, не обла­дающего выраженными сорб­ционными свойствами, харак­теризуется определённой нес­табильностью величины уноса твёрдой фазы в ходе фильтро­цикла, особенно мелкодиспе­рсной её части, а также зависи­мостью величины уноса от скорости фильтрования и каче­ства промывок, что приводит I значительным колебаниям со­держания взвесей на выходе из фильтра. Как правило, типовое значение содержания взвесей в уже очищенной на песчаных фильтрах воде составляет 1,5 — 2,5 мг/л. Если подсчитать ко­личество взвесей, которое про­никает с очищенной таким об­разом водой в водопроводные сети среднего уральского горо­да, скажем Краснокамска (52 тыс. жителей), с суточной про­изводительностью фильтро­вальной станции 30000 м³, то получается, что за год в эти се­ти попадает около 28 т нераст­воримых примесей, существен­ная часть которых в трубах осе­дает и накапливается, что слу­жит основной причиной пос­ледующего вторичного загряз­нения водопроводной воды железобактериями.

Экология И ПООМЫШЛЙННПГ'П. Рпл/.,.,.

Ш СШШюИ

МОЖНО*, »«> |Ц*р>1IX. «МЧС

Рис. 1. Схема работы намывного патронного фильтра

tHOMcMtl) кИРСТКИНЫС

i^jumvwm очистки, опрсмля-рмьк осптчным штесшм ^ т rri • kvk, to irapm. ста- фил« мрсиыггь т показателиio времени на высоком уровне И1П1МСИМО от ссюниых коле­бании содержаний примесей вgoat поверхностных источни­ков и. п-третьих, существенно облегчить работу’ последующих сорбционных, ионообменныхи других устройств, если они предусмотрены конкретной технологией, а также увеличить срок службы материалов их загрузки(4).

В качестве фильтров тонкой очистки успешно применяют гак называемые намывные пат­ронные фильтры (НПФ). Тра­диционной областью исполь­зования намывных фильтров является обработка жидких сред со сравнительно неболь­шим содержанием взвесей при необходимости обеспечить их задержание на >ровне 95 — 100 %. При этом качество

очистки зависит только от ис­пользуемого вспомогательного фильтрующего материала.

Известно, что основную часть взвесей после коагулянт- ной обработки и фильтрации воды на песчаных фильтрах составляют гидроксилы алю­миния и железа, обладающие выраженными сорбционными свойствами и поэтому конце­нтрирующие на своей поверх­ности растворённые вредные вещества и микроорганизмы Удалив с помощью намывных фильтров эти взвеси, получим качество воды, практически недостижимое в случае исполь­зования традиционного обору­дования. Точно так же в лет­ний период можно бороться с сине-зелёными водорослями, являющимися бичом поверх­ностных источников — на пес­чаных фильтрах удалить их нс

удаётся. На рис I показана схема работы намывного пат ройного фильтра

Основные прей viv шестваНПФ перед устройствами аналогичного на значения

• сравнительно малые габа ритм и масса:

• высокая степень очистки

от взвесей 95 98 % при

крупности задерживаемых час­тиц до I мкм при испить зона ниив качестве фильтрующего материала филыроперлига и до 0,1 мкм при использовании диатомита (следует отметить, что размер большинства бактс рий составляет 3 4 мкм);

• отсутствие необходимое ти применения для зффсктия ною фильтрования химичес­ких добавок ( коагулянтов, флокулянгон и I д.);

• неограниченный срок службы;

Рис. 3. Намывные патронные фильтры НПФ-10 (а) и НПФ-25 (б) произ водительностью 10 и 25 м’/ч

Поузловая модернизация существующего оборудования и технологий: подбор современных реагентов, оборудования для смешения реагентов с водой; отстойников, песчаных фильтров и

Насосы

Возможен протяженный участок или установка НПФ уже в конце городской септ

>щ

Рис. 4. Типовая схема модернизации существующих фильтровальных станций при использовании намывных патронных фильтров

• простота регенерации и промывки;

• малый объём промывных вод — менее 0,05 % от объёма очищенной жидкости;

• широкая область приме­нения: от очистки пищевых продуктов (пива, вина) до доочистки сточных вод (в том числе и от нефтепродук­тов);

• дешевизна и доступность вспомогательного фильтрую­щего материала (фильтропер- лита, диатомита);

Существующее

оборудование

станции

водоподготовки

• удаление всех выделен­ных за фильтроцикл нераство­римых примесей в режиме ре­генерации в компактном и удобном для утилизации виде.

Собственно НПФ предс­тавляет собой герметичный аппарат из коррозионно-стой­кой стали, разделённый на две части трубной доской, в кото­рой закреплены фильтрующие патроны. Фильтрующий пат­рон — это многогранный пер­форированный каркас трубча­той формы с плотно навитой

Финишная фильтрация на НПФ соответствующей производительности

В существующий бассейн чистой воды

Дезинфекция. Существующая или модернизированная (например, установка для получения диоксида хлора)

на него проволокой из корро­зионно-стойкой стали. При навивке проволока деформи­руется по специальной техно­логии таким образом, что на поверхности патрона образу­ются щели шириной 90 мкм. В начале фильтроцикла про­изводится специальная техно­логическая операция — на­мыв, в ходе которой на фильт­рующий патрон наносится равномерный слой вспомога­тельного фильтрующего мате­риала (ВФМ). Через ВФМ и ведётся в дальнейшем фильт­рование. На рис. 2 показан монтаж фильтрующих элемен­тов при сборке фильтра.

В качестве ВФМ использу­ется фильтроперлит — лёгкий порошок белого цвета, получа­емый из природного минераль­ного сырья и имеющий узкий фракционный состав (1 — 100 мкм). Для операции намы­ва готовится водная (или на основе конкретной фильтруе­мой среды) суспензия фильт- роперлита определённой кон­центрации. Фильтроперлит имеет гигиенический сертифи­кат и допущен к применению в контакте с питьевой водой и прочими пищевыми средами. Возможно также использова-

Проба	pH	Перманентная окисляемость,	Цветность град	Мутность	Содержание марганца
		мгСУдм5		мг/дм1
Подготовленная вода:
до НПФ	8,46	7.12	18,86	1,96	0,057
после НПФ	5,45	6,72	16,90	0,58	0,0317
Исходная вода:
до НПФ	8,54	9,92	21,84	8,78	0,089
после НПФ	8,43	7,28	18,60	0,58	0,0262
Промывная вода:
до НПФ	8,41	17,44	24,97	97,20	0,59
после НПФ	8,30	7,52	23,45	0,67	0,285
Норма	6,0-9,0	5,0	20,0	1,5	0,1

Таблица 1. Показатели качества воды оз. Шарташ

1. Ахманов М.И. Вода, которую мы пьем. Качество питьевой во­ды и ее очистка с помощью бытовых фильтров. М.: ЭКСМО, 2006.

2. Буренин В.В. Новые гидравлические фильтры и устройства для обезвреживания производственных сточных вод // Экология и про­мышленность России. 2011. Октябрь.

3. Аликин В.Н., Галкин Е.А., Петенко В.И., Хайрулин И.Д. Хими­ческие реагенты для обработки воды // Экология и промышлен­ность России. 2004. Ноябрь.

4. Аликин В.Н., Демкин А.Н., Довбня Б.Е., Отставное П.Н. Типо­вая бесхлорная технология получения питьевой воды высокого каче­ства // Экология и промышленность России. 2010. Август. ■

Таблица 2. Результаты фильтрации оборотной воды компрессорной станции

Проба	Прозрачность	Содержание	Мутность**
	по кольцу, см	железа*
		мг/дм3
Вода до НПФ	2,0	303,00	163,03
Вода после НПФ	40,0	0,15	0,096

*ПДК не более 0,3 мг/дм³. **ПДК не более 1,5 мг/дм³.

нне других шпон ВФМ, напри­мер диатомита.

Установка НПФ в общем случае включает собственно фильтр, бак для приготовления суспензии ВФМ, центробеж­ный насос для намыва, трубоп­роводы обвязки и запорно-ре- гулирующую арматуру. В слу­чае использования нескольких фильтров в параллельном включении необходим один бак и один насос для всей тех­нологической цепочки фильт­ров.

Установка НПФ работает следующим образом:

• корпус фильтра заполня­ется водой;

• в баке для намыва гото­вится водная суспензия фильт- роперлита;

• суспензия насосом в ре­жиме циркуляции прокачива­ется в течение 12—15мин че­рез фильтр, при этом на пове­рхности патронов образуется ровный слой ВФМ толщиной около 2 мм;

• насос выключается, в фильтр подаётся фильтруемая вода;

• при достижении перепада давлений до и после фильтра величины, допускаемой по ус­ловиям сохранения прочности (до 0,6 МПа), фильтроцикл прекращается;

• при завершении фильтро- цикла слой фильтроперлита с задержанными примесями спе­циальным технологическим приёмом сбрасывается в кана­лизацию или контейнер для утилизации.

На рис. 3 показаны типовые намывные патронные фильтры НПФ-10 и НПФ-25, произво­дительностью 10 и 25 м³/ч. Для обеспечения требуемой мощ­ности НПФ, как правило, ус­танавливаются блоками.

На рис. 4 показана типовая схема модернизации существу­ющих фильтровальных стан­ций при использовании на­мывных фильтров. При этом учитывали возможность макси­мального использования суще­

ствующих сооружений и обо­рудования. В этом случае при модернизации снижаются ка­питальные и временные затра­ты. Как показано в работе [4], особенно эффективны НПФ при использовании в качестве первичного и финального де­зинфектора диоксида хлора, как для поверхностных источ­ников очищаемой воды, так и для подземных.

Эффективность примене­ния только намывных фильт­ров иллюстрируется результа­тами испытаний (табл. 1) на станции водоподготовки п. Изолит (Свердловская об-

Литература

ласть) на воде озера Шарташ. Проверялась подготовленная вода, вода озера и промывная вода. Как следует из табл. 1, за счет НПФ резко падает мут­ность и содержание в воде марганца (впрочем как и дру­гих взвесей).

В табл. 2 приведены данные фильтрации оборотной воды с цикла охлаждения компрессор­ной станции. Результаты пока­зывают, что намывной фильтр обеспечивает повышение проз­рачности воды (~20 раз), уда­ляет желил железо (улучшение ~2020 раз) и исключает мут­ность воды (в 1698 раз).

НАСАДКИ ДЛЯ ГАЗООЧИСТНЫХ БИОФИЛЬТРОВ

А.К. Митин, Н.Е. Николайкина, А.С. Пушное

Московский государственный машиностроительный университет (МАМИ)

ленного происхождения, осно­ванные на естественной спо­собности микроорганизмов окислять и разлагать большин­ство летучих соединений орга­нической и неорганической природы, включая органичес­кие вещества искусственного (небиологического) происхож­дения (ксенобиотики) [1).

Для эффективного исполь­зования метода биологической очистки газа необходимо гра­мотно подбирать аппаратурное оформление процесса. Особое внимание должно уделяться биокатализатору — насадке с иммобилизованными на ней микроорганизмами. Эффек тивность очистки зависит не посредственно от характерно тик насадки, используемой i качестве носителя микроорга­низмов-деструкторов.

Основы процесса биофильтрации

Очистка газовых выбросов от вредных примесей, а имен­но летучих органических сое­динений (ЛОС), в настоящее время весьма актуальна [2 — 5, 9]. Наиболее перспективными для решения этой задачи явля­ются биофильтры.

Основные требования к на­садкам для биофильтров обус­ловлены особенностями про­цесса биофильтрации. Процесс биофильтрации происходит в три стадии:

• абсорбция;

• диффузия, растворение вещества;

• биодеградация.

Все три последовательных

процесса осуществляются в

_Шовременное промыш­ленное предприятие, следующее строгой эко­логической политике, сталки­вается с неудовлетворенным спросом на приемлемые с эко­номической и экологической точки зрения методы очистки газовоздушных выбросов боль­шого объема. Традиционные методы очистки вентиляцион­ных выбросов (адсорбция, аб­сорбция, скруббирование, ка­талитическое дожигание и др.) часто приводят к вторичному загрязнению среды и не удов­летворяют экологическим тре­бованиям. Реально экологич­ными и ресурсосберегающими являются биотехнологические методы очистки воздуха от вредных примесей промыш

Рис. 1. Схема работы биофильтра при очистке воздуха от загрязни­теля:

1— перенос субстрата (загрязнителя воздуха) из газовой фазы в жидкую фазу;2—перенос в жидкой фазе;

3. — перенос из граничной жидкой фа­зы в начальную фазу биоплёнки;

4. — подпитка жидкостью биоплёнки и транспортировка загрязнителя к пове­рхности биоплёнки; 5— сброс продук­тов жизнедеятельности микроорга­низмов (С0₂, Н₂0, дебрис) в окружаю­щую среду посредством жидкой фазы

объеме насадки биофильтра одновременно. Схема работы биофильтра при очистке возду­ха представлена на рис. 1 Специфика процессов газо­очистки в биофильтрах заклю­чается в следующем. Газовая и жидкая фазы потоков, взаимо­действующих в объеме био­фильтра, одновременно выпол­няют транспортные и массооб­менные функции. Газовый по­ток обеспечивает доставку очи­щаемого газа к поверхности биопленки, находящейся в жидкой фазе с питательной средой, необходимой для под­держания жизнедеятельности микроорганизмов в биопленке, образованной ими на твердой поверхности насадки. В каче­стве питательной среды, поми­мо субстрата, используется пе­риодически питательный раст­вор. Поток жидкой фазы обес­печивает транспортировку пи­тающего раствора к биопленке и является жизненно необхо­димым источником воды для бактерий. Эта же жидкая фаза обеспечивает отвод от биоп­ленки продуктов жизнедея­тельности бактерий, а также несет в себе некоторую часть веществ, не подвергшихся би­одеградации. В связи с этим целесообразно возвращать на орошение жидкость после прохождения ею блоков на­садки.

Следующая специфичность процесса биофильтрации зак­лючается в необходимости соз­дания непосредственной связи между соседними "колониями"

— элементами насадки с биоп­лёнкой. Разрыв плёнок жид-

Экология и промышленность России, май2014 г.

13

Таблица 1. Геометрические характеристики различных конструкций насыпных насадок одного типоразмера — 50 мм

Насадка		Удельная		Пороз-	Эквива-		Количество
Наименование	Материал	поверхность,	ность,		лентный	штук в 1 м3,
		м2/м3	м3/м3		диаметр, м	шт/м3
Кольцо CMR	Металл	150	0,95		0,0253	32950
№2 (США) Кольцо Хайфлоу (Германия)		97,3	0,973		0,04	5000
Кольцо VSP		104	0,98		0,0377	7800
(Германия) Кольцо RMSR		115	0,97		0,0337	-
(Германия) Кольцо Палля	Кера-	120	0,78		0,026	6400
(Германия) Кольцо Хайфлоу (Германия)	мика	86,7	0,815		0,0376	4950
Седла Инталокс		120	0,77		0,0257	9300
(США) Кольцо Палля	Пласт-	110	0,92		0,03345	6700
(Германия) Кольцо Хайфлоу	масса	112	0,93		0,0332	6400
(Г ермания) Кольцо Нор-Пэк (Германия)		90	0,952		0,0423	7300
Хакетте (Китай)		135	0,93		0,0276	12400
Энвипак (Германия)		98	0,961		0,0392	6800

Рис. 3. Процесс диффузии субстрата из гаэоиой фазы и жидкую в биофильтре по хорек - торным зонам:

/ — граничный переноссубстрато между газовой фазой загрязнителя и начальной жидкой фазой могло- тителя;2 — переноссубстрата из начальной жидкой фазыдо грани­цы с биоллёикой;3—• перенос из граничной жидкой фазы и началь­ную фазу биоплёнки, перенос и ре­акция в биоплёнке

Рис. 2. Последовательность актов переносагазового субстрата в объ­ёме элемента насадки биофильтра: 7 — транспортировка субстрата в га­зовой фазе; 2— массообмен, перенос субстрата из газовой фазы в жидкую на границе раздела фаз методом аб­сорбции;3перенос субстрата из начальной газовой фазы в жидкую (аб­сорбция);4— перенос субстрата в жидкой фазе;5— перенос субстрата из граничной жидкой фазы в началь­ную жидкую фазу биоплёнки;6— ре­акция в активированной биоплёнке;

7— отверждение части биоплёнки на поверхности элемента насадки

кости в слое насадки здесь, ввиду малых общих расходов жидкости в аппарате, имеет, скорее, негативный характер. С учётом данного обстоятель­ства предпочтительнее иметь в качестве основного материала перспективной насадки высо­копористую структуру.

Вместе с тем турбулизация плёнки жидкости представля­ется целесообразной. При этом главным требованием является максимально возможное уве­личение поверхности контакта, которая близка удельной пове­рхности насадки, но в отличие от типичных тепло- и массооб­менных процессов контакт между газовой и жидкой фаза­ми должен происходить имен­но на биоплёнке, которая, в свою очередь, образуется на поверхности насадки.

Изложенное выше положе­ние о желательности турбули- зации плёнки жидкости в объ­еме насадки применительно к биофильтрам, по-видимому, должно иметь одно важное ог­раничение, а именно в объёме элементов насадки не должно быть застойных зон, доступ в которые контактирующим по­токам был бы затруднён. Ины­ми словами, вся активная по­верхность насадки биофильтра должна быть открыта для бесп­репятственного образования биоплёнки, свободного досту­па к этой биоплёнке газовой и жидкой фаз. Данное требова­ние аналогично требованиям,

предъявляемым к активной по- верхности обычных насадок, предназначенных для осущес­твления процессов тепло- и массообмена, подробно рас­сматриваемых в работе |7|.

Последовател ь11ость осуще­ствления процесса диффузии субстрата из газовой фазы | жидкую в биофильтре детально показана на рис. 2, а в упро­щённом виде — на рис. 3.

Направление переноса заг­рязнителя в объёме насадки на рис. 3 показано стрелкой. По выделенным на этом рисунке зонам 1 — 3объёма насадки биофильтра происходит соот­ветствующее изменение конце­нтраций субстрата — С:

С, > Q >Q. (1)

Перенос массы вещества (субстрата) в биофильтре | связан с коэффициентом диф­фузии D, концентрацией субстрата С и расстоянием пе­реносаL следующим соотно­шением[2J:

В -AdC/dl). (2)

Применительно к насадоч­ным биофильтрам можно по­лагать, что расстояние перено­са массы L в зоне ! (см. рис. 3) будет соизмеримо с толщиной плёнки жидкости на поверх­ности элемента насадки 5„„:

L —>б,,,,, (3)

Кольцо CMR №2, металл

Кольцо Палля, керамика

Насадка Хакетте пластик

Кольцо Хайфлоу, пластик

Кольцо Хайфлоу, Кольцо Хайфлоу, Кольцо Палля, RMSR,

металл керамика пластик металл

Кольцо VSP, Седла Инталокс. Нор-Пэк, Энвипак,

металл керамика пластик пластик

Рис. 4. Внешний вид наиболее распространённых насыпных промыш­ленных насадок из металла, керамики и пластмассы, соответственно

Таблица 2. Геометрические характеристики регулярных насадок из коррозионно-стойкой стали

Насадка	Удельная по­верхность, м2/м3	Порозность, м3/м3	Эквивалент­ный диаметр, м
Мелопак 250Y (Швейцария)	250	0,96	0,01536
Монтц В1-100 (Германия, США)	300	0,93	0,0124
Ралу-Пак 250YC (Германия, США)	250	0,963	0,0154
Евроформ (Германия)	110	0,93	0,0338
Зульцер ВХ (Швейцария)	500	0,9	0,0072
Фай-Пак (Германия)	200	0,94	0,0188

Согласно данным работы |7| для оценки толщины плён­ки жидкости, например, на по­верхности вертикальной цили­ндрической насадки с горизон­тальными гофрами можно вос­пользоваться соотношением вида

8т, = (Же_1М)/и, (4)

где ш —0,5 — показатель сте­пени;А— коэффициент.

В случае течения плёнки жидкости по выпуклому участ­ку поверхности гофрированной трубы коэффициент Аравен 0,68, вогнутому участку пове­рхности гофрированной трубы — 0,83, а по ровному верти­кальному участку поверхности трубы — 0,75.

Число Рейнольдса для плёнки жидкости

§2| I I Wd)/\,

где W —средняя скорость ста­билизированного течения плёнки жидкости, м/с;d — эк­вивалентный диаметр плёнки или трубы, м;v — кинемати­ческий коэффициент вязкости, м²/с.

Анализ существующих конструкций насадок

Рассмотрим современные конструкции насыпных и регу­лярных насадок с точки зрения их перспективности, влияния на окружающую среду и при­годности для биофильтров. Ге­ометрические параметры на­садки характеризуют её эффек­тивность посредством удель­ной поверхности. Общий вид некоторых промышленных на­сыпных насадок представлен на рис. 4.

Геометрические характерис­тики насыпных насадок и их сравнение приведены в табл. 1. Как видно из табл. 1, наиболь­шую величину удельной пове­

рхности, из числа насыпных, имеют насадки типа кольцо CMR № 2, кольцо Хакетте, седла Инталокс (при одинако­вых размерах элементов насад­ки). В то же время можно отме­тить, что, например, регулярная укладка колец Рашига позволя­ет увеличить на 10 — 18 % удельную поверхность насадки. Однако при этом регулярные насадки весьма чувствительны к равномерности первоначаль­ной раздачи жидкой фазы. Вви­

ду того, что само существова­ние и нормальная жизнедея­тельность бактерий в биоплёнке зависят от своевременного пос­тупления к биоплёнке питаю­щего раствора, требование рав­номерности распределения жидкости в поперечном сече­нии биофильтра является кри­тически важным.

Помимо геометрических важными также являются ха­рактеристики насадки, отвеча­ющие за способность не нано-

Таблица 3. Некоторые характеристики экологичности процесса с точки зрения выбора насадки

Насадка	Материал	Произ-	Ресурс	Возможность	Способ	Применение
		водство		вторичного	утилизации
				использования
Кора,	Природ-	Не тре-	До года	Невозможно	Естественный,	Биологическая
шишки, опилки Кольца Рашига, Палля, седла Инталлокс и др.	ного проис­хождения Металл, керамика, пластмасса	буется Тре­ буется	До 5 лет (в зависимости от эксплуатации)	Возможно	быстрый по времени (гниение и тп.) Естественный, медленный по времени	очистка Биологическая очист­ка, другие физико­химические методы