1. 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

2. 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 = 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

3. 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

4. 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

5. 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 > m3/d)
Стойности на основните технологични параметри
Окислителна мощност - ОМ = 800 – 1200 g БПК5/m3.d
Повърхностно хидравлично натоварване - qf = 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

6. 22.2. Високонатоварени биофилтри с минерален пълнеж
Стойности на основните конструктивни параметри
Височина - Н = 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 = …..

7. 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 = …….

8. 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 = .....

9. 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 > 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 = m
Размери на блоковете – 60/60/120 сm

10. 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

11. 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.

12. 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 = /(100 – 96).1000 = 0,7 l/ж.d