Ству, это реактор с неподвижным слоем и противотоком воздуха и жидко-
Сти. Биомасса растет на поверхности насадки в виде пленки. Особенно-
Стью насадки или фильтрующего слоя является высокая удельная поверх-
Ность для развития микроорганизмов и большая пористость. Последнее
Придает необходимые газодинамические свойства слою и способствует
Прохождению воздуха и жидкости через него.
Биофильтры представляют собой прямоугольные или круглые соору-
жения со сплошными стенками и двойным дном: верхним в виде колосни-
ковой решетки и нижним, – сплошным (рис. 7.1). Дренажное дно био-
Фильтра состоит из железобетонных плит с площадью отверстий не менее
От общей площади поверхности фильтра. Фильтрующим материа-
Лом обычно служит щебень, галька горных пород, керамзит, шлак. Ниж-
Ний поддерживающий слой во всех типах биофильтров должен содержать
более крупные частицы фильтрующего материала (размером 60–100 мм).
Щебеночные биофильтры имеют высоту слоя 1.5 – 2.5 м и могут быть
круглыми с диаметром до 40 м или прямоугольными размером 75×4 м2.
Входной поток предварительно отстоянных сточных вод с помощью во-
Дораспределительного устройства периодически равномерно орошает по-
Верхность биофильтра. В ходе просачивания сточных вод через материал
фильтрующего слоя происходит ряд последовательных процессов: 1) кон-
Такт с биопленкой, развивающейся на поверхности частиц фильтрующего
Сточная
Вода
Воздух
Очищенная
Вода
Рис. 7.1. Схема биофильтра (по М. С. Мосичеву и др., 1982).
Материала; 2) сорбция органических веществ поверхностью микробных
Клеток; 3) окисление веществ стоков в процессах микробного метаболиз-
Ма. Через нижнюю часть биофильтра противотоком жидкости продувается
Воздух. Во время паузы между циклами орошения сорбирующая способ-
Ность биопленки восстанавливается. Биопленка, формирующаяся на по-
Верхности фильтрующего слоя биофильтра, представляет собой сложную
экологическую систему (рис. 7.2).
Бактерии и грибы образуют нижний трофический уровень. Вместе с
микроорганизмами – окислителями углерода они развиваются в верхней
Части биофильтра. Нитрификаторы находятся в нижней зоне фильтрую-
Щего слоя, где процессы конкуренции за питательный субстрат и кисло-
Род менее выражены. Простейшие, коловратки и нематоды, питающиеся
Бактериальной компонентой экосистемы биопленки, служат пищей выс-
Шим видам (личинкам насекомых).
В биофильтре происходит непрерывный прирост и отмирание био-
Пленки. Отмершая биопленка смывается током очищаемой воды и выно-
Сится из биофильтра. Очищенная вода поступает в отстойник, в котором
Освобождается от частиц биопленки, и долее сбрасывается в водоем.
Процесс окисления органических веществ сопровождается выделением
Тепла, поэтому биофильтры обогреваются за счет собственного тепла.
Крупные установки, снабженные слоем теплоизоляционного материала,
Способны функционировать при отрицательных внешних температурах.
Однако, температура внутри фильтрующего слоя должна быть не ниже
6°.Основной режим работы щебеночных биофильтров – однократное про-
Хождение стоков. При этом нагрузка по органическому веществу на
фильтр составляет 0.06–0.12 кг БПК/м3 в сутки. Для повышения нагрузки
Без увеличения площади биофильтра применяют режим очистки с рецир-
Куляцией стоков или режим двойного фильтрования.
Паразиты
Хищники
Растительноядные
Хищные мелкие беспозвоночные
Бактерии и мелкие беспозвоночные,
Питающиеся грибами
Первичные потребители
Насадка фильтра
Рис. 7.2. Трофическая пирамида в биопленке капельного биофильтра
(по К. Форстеру и Д. Вейзу, 1990).
Коэффициент рециркуляции для сточных вод, загрязненных трудно
окисляемой органикой, может составлять 1:1 – 1:2. Нагрузка по органиче-
скому веществу при этом может достигать 0.09–0.15 кг БПК/ м3 в сутки.
Переменное двойное фильтрование заключается в использовании двух