Удельные энергозатраты при применении биофильтров

Удельные энергозатраты при применении   биофильтров с плоскостным загрузочным материалом в 10—20 раз ниже, чем на традиционных сооружениях биологической очистки, в 5—6 раз, чем в шахтных и башенных аэротенках, и в    2—3 раза, чем    на дисковых биофильтрах.

Широкое внедрение биофильтров с плоскостной загрузкой в практику очистки сточных вод в нашей стране сдерживается дефицитом самого загрузочного материала. До последнего времени производство загрузок отечественной промышленностью не изучалось и не осваивалось. В последние годы благодаря сотрудничеству МИСИ им. В. В. Куйбышева, Союзводоканалпроекта и НПО «Пластик», а, также Загорского опытного завода пластмасс (ЗОЗП) появилась перспектива промышленного производства отечественных плоскостных загрузок.

На ЗОЗП было освоено опытное производство сотового загрузочного материала из гофрированного листа. Вначале загрузочный материал производился из винипластовой пленки методом формования вакуумом, затем было налажено более технологичное производство гофрированного листа на траковои машине. На траковои машине возможно производство гофрированного листа из менее дефицитного материала — полиэтилена различных марок.

Конфигурация плоскостной загрузки

Конфигурация плоскостной загрузки также влияет на пропускную способность биофильтра. Установлено, что в загрузках, где жидкость движется строго вертикально по гладкой поверхности, наблюдается гидравлический ламинарный режим (идеальное вытеснение). В загрузочных материалах со сложной формой поверхности где поток отклоняется от вертикали (типа Флокор, Пласдек и т. п.), режим движения жидкости турбулентный. При одинаковой площади поверхности гладких и гофрированных загрузок, окислительная мощность последних выше на 67%.

В связи с большой пористостью     загрузки плоскостных биофильтров возможно переохлаждение очищаемой сточной жидкости, что отрицательно сказывается на работе сооружения. Однако, как   показал опыт эксплуатации биофильтров с плоскостной загрузкой в Канаде, ограничение поступления холодного воздуха в вентиляционные окна биофильтра,   расположенного непосредственно на открытом     воздухе, предохраняет   очищаемую сточную  жидкость от переохлаждения.  По  мнению канадских ученых, для проведения аэробного процесса   очистки   сточных вод на биофильтрах достаточно поступление воздуха в количестве 20 м3/ч на 1 м2 площади горизонтального сечения биофильтра.  Это достигается регулированием количества поступающего в биофильтр воздуха с помощью жалюзийных решеток, установленных в вентиляционных окнах. При наружных   температурах воздуха — 30ч-40°С снижение температуры сточных вод составляло всего   1—2 °С при температуре  поступающих на очистку сточных  вод   10°С

Гидравлическая нагрузка на биофильтры

Биофильтры с плоскостной загрузкой по сравнению с другими сооружениями биологической очистки занимают значительна меньшую площадь. Например, при одинаковой пропускной способности биофильтры с загрузкой Сэфпакс высотой слоя 6,5 м занимают всего 20% площади, которую занимают биофильтры с объемной загрузкой с высотой слоя 2,4 м. В Оксфордшире при расширении биологических очистных сооружений построены биофильтры с плоскостной загрузкой (высота 3,05 м), которые занимают площадь, равную 30% площади бывших сооружений биологической очистки, при этом их пропускная способность в 2 раза выше.

Большое значение имеет высота слоя загрузочного материала биофильтра. Рекомендуется проектировать биофильтры с высотой слоя плоскостной загрузки 6—12 м и более. Из практики длительной эксплуатации биофильтров с плоскостной загрузкой сделан вывод, что увеличение высоты слоя с 3 до 6 м позволяет в 2 раза сократить объем загрузочного материала при одинаковом  эффекте  очистки.

Гидравлическая нагрузка на биофильтры с плоскостной загрузкой должна быть достаточной для обеспечения пленочного течения жидкости и отсутствия мертвых зон. Так, для загрузки типа Флокор (330 м2/м3) гидравлическая нагрузка должна гбыть не менее 180 м3/(м2 сут), а для загрузки типа Флокор Е (90 м2/м3) — не менее 36 м3/ (м2  сут). Поддержание высокой гидравлической нагрузки возможно при введении рециркуляции. Недостаточная гидравлическая нагрузка приводит к снижению эффекта  очистки   сточных  вод.