Капельный биофильтр

Биологическая очистка

возможна в естественных условиях и в искусственных сооружениях. И в том, и в другом случае органические примеси обрабатываются редуцентами (бактериями, простейшими, водорослями и т. п.) и превращаются в минеральные вещества. В естественных условиях очистка производится на полях фильтрации или орошения (через почву) или в биоло­гических прудах-отстойниках, в которых концентрация загрязнителей снижается до требуемых норм за счет процессов самоочищения, осуществляемых мик­роорганизмами, водорослями, беспозвоночными, пру­ды могут быть с поддувом воздуха (с искусственной аэрацией).

Большой интерес представляют высшие водные рас­тения (ВВР) для очистки воды (тростник, камыш, уруть, ряска и др.) Способность ВВР к накоплению, утилиза­ции, трансформации многих загрязняющих веществ делает их незаменимыми в общем процессе самоочи­щения водоемов. В последнее время на территории РФ получило широкое применение тропическое цветковое растение — Eichornia crassipes — эйхорния, или вод­ный гиацинт. Эйхорния может применяться там, где в течение не менее двух месяцев температура стоков на­ходится не ниже 16 °С. Эйхоряия способна поглощать все лишнее, что загрязняет воду: нефтепродукты, фе­нолы, сульфаты, фосфаты, хлориды, нитраты, СПАВы, щелочи, тяжелые металлы... Улучшает ВПК и ХПК. Уничтожает патогенные микроорганизмы гнилостного ряда, нормализует общее микробное число и Коли-ин-декс. Эйхорнию можно использовать для доочистки сточной воды на городских очистных сооружениях, а также на сельскохозяйственных и промышленных сто­ках. Есть опыт применения этого растения для очист­ки реки Темерник (г. Ростов-на-Дону).

В качестве искусственных сооружений могут при­меняться аэротенки, окситенки, метатенки и биофиль­тры.

Капельный биофильтр — наиболее распространённый тип био­реактора с неподвижной биоплёнкой, применяемый для очистки стоков. По существу, это реактор е неподвижным слоем и противо­током воздуха и жидкости. Биомасса растёт на поверхности насадки в виде плёнки.

Биофильтры представляют собой прямоугольные или круглые сооружения со сплошными стенками и двойным дном: верхним в виде колосниковой решетки и нижним — сплошным. Дренажное дно биофильтра состоит из железобетонных плит с площадью отверстий не менее 5-7% от общей площади поверх­ности фильтра. Фильтрующим материалом обычно служит щебень, галька горных пород, керамзит, шлак.

Входной поток предварительно отстоянных сточных вод с по­мощью водораспределительного устройства периодически равномер­но орошает поверхность биофильтра. В ходе просачивания сточных вод через материал фильтрующего слои происходит ряд последова­тельных процессов:

1) контакт с биопленкой, развивающейся на поверхности частиц фильтрующего материала;

2) сорбция органиче­ских веществ поверхностью микробных клеток;

3) окисление ве­ществ стоков в процессах микробного метаболизма. Через нижнюю часть биофильтра противотоком жидкости продувается воздух. Во время паузы между циклами орошения сорбирующая способность биоплёнки восстанавливается.

В настоящее время около 70% очистных сооружений Европы и Америки представляют собой капельные биофильтры. Срок службы таких биореакторов исчисляется десятками лет до 50.