Аеробни капещи биофилтри Раздел IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води Тема 22 Аеробни капещи биофилтри Обикновени (нисконатоварени) биофилтри Високонатоварени биофилтри с минерален пълнеж Свръхнатоварени биофилтри с пластмасов пълнеж Вторични утаители след биофилтрите

IV.22. Аеробни капещи биофилтри 22.1. Обикновени (нисконатоварени) биофилтри Основни технологични и конструктивни параметри и особености: Обикновените биофилтри са класически съоръжения за биологично отстраняване на въглерод-съдържащи органични вещества (БПК) в които се развиват всички фази на биологичните процеси на пречистване – адсорбция, метаболизъм (асимилация, десимилация, дифузия). Прилагат се при малки пречиствателни станции (Q < 1000 m3/d) Стойности на основните технологични параметри Окислителна мощност - ОМ = 150 – 300 g БПК5/m3.d Повърхностно хидравлично натоварване - qf = 1 - 3 m3/m2.d Обемно хидравлично натоварване - qw = 0,5 – 1,5 m3/m3.d Продукция на утайки - Пр = 8 – 10 g СВ/ж.d Максимална допустима концентрация на БПК5 на входа (без рецирулация) - L0 = 220 g/m3

22.1. Обикновени (нисконатоварени) биофилтри Стойности на основните конструктивни параметри Височина - Н = 1,5 или 2 m Диаметър на зърната на филтърния пълнеж - d = 20 – 40 mm Височина на поддържащия слой – 0,3 m Диаметър на зърната на поддържащия слой – d1 = 60 mm Обща площ на околовръстните вентилационни отвори – f = (0,01 – 0,02)F Наклон на дренажните канали (дъното) – 1 – 2 % Височина на надзида над филтърния пълнеж – 0,5 – 1,0 m Технологично оразмеряване Проверка за необходимост от рециркулация Lсм = K.Le ; К = L0/Le (коефициент, определян по долната таблица) qf m3/m2.d Стойности на К при ср. зимна То и височина Н То = 8o C То = 10o C То = 12o C То = 14o C H =1,5m H =2,0m 1 8,0 11,6 9,8 12,6 10,7 13,8 11,4 15,1 3 3,8 6,0 4,4 7,1 5,0 8,6 9,9 10,2

22.1. Обикновени (нисконатоварени) биофилтри Ако в таблицата се открие стойност на К, равна или по-малка от изчислената предварително (К = L0/Le), рециркулация не е необходима. В противен случай е необходима рециркулация. Такава е необходима във всички случаи, когато L0 > 220 g/m3 Определяне на рециркулационното отношение – n n = (L0 – Lсм)/(Lсм –Le), където Lсм = K. Le (Lсм ≡ БПК5 на смесения поток) Определяне на общата площ на биофилтъра – F F = Q(1 + n)/ qf

IV.22. Аеробни капещи биофилтри 22.2. Високонатоварени биофилтри с минерален пълнеж Основни технологични и конструктивни параметри и особености: Високонатоварените биофилтри са класически съоръжения за биологично отстраняване на въглерод-съдържащи и азот-съдържащи органични вещества в които замърсителите се отстраняват само чрез първата фаза на биологичните процеси – адсорбция. Метаболизмът (асимилация, десимилация, дифузия) може да се извърши неконтролирано в отстранената биомаса, ако има условия за това. Прилагат се при средни и големи пречиствателни станции (Q > 10 000 m3/d) Стойности на основните технологични параметри Окислителна мощност - ОМ = 800 – 1200 g БПК5/m3.d Повърхностно хидравлично натоварване - qf = 10 - 30 m3/m2.d Продукция на утайки - Пр = 28 g СВ/ж.d Максимална допустима концентрация на БПК5 на входа (без рецирулация) - L0 = 300 g/m3

22.2. Високонатоварени биофилтри с минерален пълнеж Стойности на основните конструктивни параметри Височина - Н = 2 - 4 m Диаметър на зърната на филтърния пълнеж - d = 50 – 70 mm Височина на поддържащия слой – 0,5 m Диаметър на зърната на поддържащия слой – d1 = 80 mm Обща площ на околовръстните вентилационни отвори – f = (0,01 – 0,02)F Наклон на дренажните канали (дъното) – 1 – 2 % Височина на надзида над филтърния пълнеж – 0,5 – 1,0 m Технологично оразмеряване Meтод на Weltz (класически) (Le – 0,1.L0)/0,9.L0 = 10-k.H → H = …..

22.2. Високонатоварени биофилтри с минерален пълнеж Метод на Eckenfelder (1961) m, n – емпирични константи m = 0,3 – 1,5 (средно 0,67) n = 0,2 – 1,1 (средно 0,5) Откъдето при приета стойност на qf , H = ….. Или при приета стойност на Н , qf = …….

22.2. Високонатоварени биофилтри с минерален пълнеж Метод на Яковлев 1 – биофилтри с естествена вентилация Э = Le/L0 2 – аерофилтри (над 8 m3 въздух/ m3 отп.вода) Φ = 10.k.H/(qf)0,4 Откъдето при зададена височина Н → qf = ...., при прието qf → Н = .....

IV.22. Аеробни капещи биофилтри 22.3. Свръхнатоварени биофилтри с пластмасов пълнеж Основни технологични и конструктивни параметри и особености: Свръхнатоварените биофилтри са модерни съоръжения за биологично отстраняване на въглерод-съдържащи и азот-съдържащи органични вещества в които замърсителите се отстраняват само чрез първата фаза на биологичните процеси – адсорбция. Метаболизмът (асимилация, десимилация, дифузия) може да се извърши неконтролирано в отстранената биомаса, ако има условия за това. Прилагат се при средни и големи пречиствателни станции (Q > 10 000 m3/d) Стойности на основните технологични параметри Органично натоварване - ОН = 1 – 3 kg БПК5/m3.d Повърхностно хидравлично натоварване - qf = 35 – 65 m3/m2.d Продукция на утайки - Пр = 28 g СВ/ж.d Стойности на основните конструктивни параметри Височина - Н = 3 - 4 m Размери на блоковете – 60/60/120 сm

22.3. Свръхнатоварени биофилтри с пластмасов пълнеж Технологично оразмеряване Meтод на Яковлев – Воронов η = р.Н.k/F0 ; F0 = Q.L0/V.S0 = OH/S0 = L0.qw/S0 F0 – повърхностно органично натоварване, g БПК5/m2.d S0 – специфична повърхност на филтърния пълнеж, m2/m3

22.3. Свръхнатоварени биофилтри с пластмасов пълнеж При приет блоков пълнеж (приети стойности на р и S0 ) и височина Н, по първата формула от слайд 10 се определя F0 , след което по следващите формули се определя ОН или qw . След това чрез тях се определя общата площ на биофилтъра в план – F.

IV.22. Аеробни капещи биофилтри 22.4. Вторични утаители след биофилтрите В конструктивно и технологично отношение вторичните утаители след биофилтрите не се различават от тези след биобасейните. Разлика има само в параметрите на утайките, които при вторичните утаители след биофилтри са с влажност 96 % и не се нуждаят от специално уплътняване. Специфичната маса на твърдите вещества при нисконатоварените капещи биофилтри е 8 g/ж.d, а при високонатоварените – 28 g/ж.d. Специфичен обем на утайките - Wутж , l/ж.d При нсконатоварени капещи биофилтри Wутж = 8.100/(100 – 96).1000 = 0,2 l/ж.d При високонатоварени капещи биофилтри Wутж = 28.100/(100 – 96).1000 = 0,7 l/ж.d