Биологические фильтры

Содержание

Слайд 2

Биологический фильтр Сооружение биологической очистки сточных вод, в котором очистка осуществляется

Биологический фильтр

Сооружение биологической очистки сточных вод, в котором очистка осуществляется 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.
Слайд 3

Основные элементы биофильтров Фильтрующая загрузка (загрузочный материал); Водораспределительное устройство; Дренажное устройство; Воздухораспределительное устройство; Резервуар.

Основные элементы биофильтров

Фильтрующая загрузка (загрузочный материал);
Водораспределительное устройство;
Дренажное устройство;
Воздухораспределительное устройство;
Резервуар.

Слайд 4

Схема биологического фильтра

Схема биологического фильтра

Слайд 5

Фильтрующая загрузка Вид и характеристики фильтрующей загрузки являются одним из основных

Фильтрующая загрузка

Вид и характеристики фильтрующей загрузки являются одним из основных 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.).
Слайд 6

Классификация биофильтров с объемной загрузкой Капельные биофильтры (крупность фракций загрузочного материала

Классификация биофильтров с объемной загрузкой

Капельные биофильтры (крупность фракций загрузочного 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 %.
Слайд 7

Классификация биофильтров с плоскостной загрузкой биофильтры с жесткой засыпной загрузкой (загрузочный

Классификация биофильтров с плоскостной загрузкой

биофильтры с жесткой засыпной загрузкой (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);
Слайд 8

Классификация биофильтров с плоскостной загрузкой (продолжение) Биофильтры с мягкой или рулонной

Классификация биофильтров с плоскостной загрузкой (продолжение)

Биофильтры с мягкой или рулонной 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).
Слайд 9

Классификации биофильтров По количеству ступеней: Одноступенчатые; Двухступенчатые; По режиму работы: С

Классификации биофильтров

По количеству ступеней:
Одноступенчатые;
Двухступенчатые;
По режиму работы:
С рециркуляцией очищенной сточной воды;
Без

рециркуляции очищенной сточной воды.
Слайд 10

Область применения биофильтров Капельные биофильтры – при расходах сточных вод до

Область применения биофильтров

Капельные биофильтры – при расходах сточных вод до 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.
Слайд 11

Водораспределительное, дренажное и воздухораспределительное устройства Водораспределительное устройство проектируется таким образом, чтобы

Водораспределительное, дренажное и воздухораспределительное устройства

Водораспределительное устройство проектируется таким образом, чтобы 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.
Слайд 12

Основы расчета биофильтров

Основы расчета биофильтров

Слайд 13

Схема спринклерной водораспределительной системы капельного биофильтра

Схема спринклерной водораспределительной системы капельного биофильтра

Слайд 14

Схема высоконагружаемого биофильтра (аэрофильтра) с реактивным оросителем

Схема высоконагружаемого биофильтра (аэрофильтра) с реактивным оросителем

Слайд 15

Капельные биофильтры

Капельные биофильтры

Слайд 16

Основные технологические характеристики Допустимая величина БПКполн очищаемых сточных вод – 220

Основные технологические характеристики

Допустимая величина БПКполн очищаемых сточных вод – 220 мг/л;
Гидравлическая

нагрузка – 1…3 м3/(м2·сут);
Число рабочих секций – 2…6(8).
Слайд 17

Порядок расчета Коэффициент очистки сточных вод По среднезимней температуре сточных вод

Порядок расчета

Коэффициент очистки сточных вод
По среднезимней температуре сточных вод Т 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.
Слайд 18

Порядок расчета (продолжение) По расходу очищаемых сточных вод и гидравлической нагрузке вычисляется общая площадь биофильтра

Порядок расчета (продолжение)

По расходу очищаемых сточных вод и гидравлической нагрузке вычисляется

общая площадь биофильтра
Слайд 19

Высоконагружаемые биофильтры

Высоконагружаемые биофильтры

Слайд 20

Основные технологические характеристики Допустимая величина БПКполн очищаемых сточных вод – 300

Основные технологические характеристики

Допустимая величина БПКполн очищаемых сточных вод – 300 мг/л;
Гидравлическая

нагрузка – 10…30 м3/(м2·сут).
Слайд 21

Порядок расчета Определяется коэффициент очистки сточных вод k; По среднезимней температуре

Порядок расчета

Определяется коэффициент очистки сточных вод k;
По среднезимней температуре сточных 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.
Слайд 22

Порядок расчета (продолжение) При очистке сточных вод без рециркуляции площадь биофильтров

Порядок расчета (продолжение)

При очистке сточных вод без рециркуляции площадь биофильтров 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:
Слайд 23

Порядок расчета (продолжение) При расчете биофильтров для очистки сточных вод с

Порядок расчета (продолжение)

При расчете биофильтров для очистки сточных вод с температурой

Т < 8 0С и Т > 14 0С площадь биофильтров следует скорректировать по формуле
Слайд 24

Биофильтры с плоскостной загрузкой

Биофильтры с плоскостной загрузкой

Слайд 25

Основные технологические характеристики Допустимая величина БПКполн очищаемых сточных вод: при полной

Основные технологические характеристики

Допустимая величина БПКполн очищаемых сточных вод: при полной 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.
Слайд 26

Порядок расчета Определяется критериальный комплекс η в зависимости от величины БПКполн

Порядок расчета

Определяется критериальный комплекс η в зависимости от величины БПКполн очищенных

сточных вод по таблицам СНиП 2.04.03-85 или по формуле
Слайд 27

Порядок расчета (продолжение) По среднезимней температуре сточных вод определяется коэффициент kТ.

Порядок расчета (продолжение)

По среднезимней температуре сточных вод определяется коэффициент kТ.
Высота 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.
Слайд 28

Биофильтры с пластмассовой загрузкой

Биофильтры с пластмассовой загрузкой

Слайд 29

Основные технологические характеристики БПКполн сточных вод, подаваемых на биофильтры – не

Основные технологические характеристики

БПКполн сточных вод, подаваемых на биофильтры – не 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.
Слайд 30

В случае возможного прекращения притока сточных вод необходимо предусматривать рециркуляцию этих

В случае возможного прекращения притока сточных вод необходимо предусматривать рециркуляцию 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.
Слайд 31

Полупогружные дисковые биофильтры

Полупогружные дисковые биофильтры