Высоконагружаемый аэрофильтр

Биологический фильтр – это сооружение биологической очистк, заполненное загрузочным материалом, на поверхности которого развивается биологическая пленка, и через который фильтруется сточная вода. В процессе фильтрования органические загрязнения сточных вод окисляются микроорганизмами, населяющими биопленку. Для интенсификации процессов очистки в аэрофильтре предусмотрена искусственная аэрация.

В данном примере рассмотрены расчеты высоконагружаемого биофильтра объемной и с плоскостной загрузкой.

Вариант с объемной загрузкой.

1. Определяем необходимость рециркуляции сточной воды в биофильтре: если исходная концентрация L_en более 300 мг/л, то рециркуляция необходима. В данном случае Lсм^осв=155мг/л, поэтому рециркуляция не нужна.

Определяем коэффициент  биофильтра К_аf  по формуле:

Где L_en = Lсм^осв=155 мг/л, L_ex= 15 мг/л (минимально возможная концентрация на выходе их биофильтра в случае полной биологической очистки)

1. По табл.38 [СниП 2.04.03-85] в зависимости от значения К_вf  и зимней температуры сточных вод Т_w=14^оС определяем расчет. параметры Б.Ф.:

q_af – нагрузку на поверхность биофильтра, 20 м³/м² сут;

 H_af – высоту фильтрующей загрузки,  4 м;

q_a – удельный расход воздуха, 10 м³/м³;

1. Определяем общую площадь поверхности биофильтра:

F_общ=Q_сут/q_af =7920/20 = 396 м²

Принимаем количество карт n=2, круглые в плане с реактивной системой орошения.

1. Найдем площадь одной карты

f'’ =F_общ/n_карт =396/2=198 м²

1. Определяем диаметр одной карты биофильтров:

, м

1. Аэрация осуществляется вентиляторами. Расход воздуха для подбора вентилятора определяется:

Q_возд= q_a• q^час_max=10• 488= 4 880м³/ч.

Подбираем марку вентилятора.

1. Высота сооружения:

, м

где

h – высота борта сооружения 0,5м;

Н_пс – высота поддерживающего слоя щебня, диаметром 100 мм  0,1÷0,2м;

Н_кр – высота колосниковой решетки 0,3÷0,5м;

Н_мд – высота междонного пространства, зависит от конструктивных особенностей 0,6÷1м

Принимая конструктивные параметры, получим общую высоту сооружения:

 м.

Диаметр загрузки (щебня) 40÷70 мм.

Вариант с плоскостной загрузкой [9].

1. Определяем эффект очистки сточных вод на биофильтре:
2. Определяем константу скорости потребления кислорода k_T:

1. Значение критериального комплекса η находим в зависимости от требуемой концентрации по БПК на выходе из биофильтра:

L_ex, мг/л ..... 15    20     25   30

η.................. 2,5   2,25   2    1,75

Принимаем материал загрузки - полиэтиленовые листы «сложная волна» с прокладкой плоскими листами. Выписываем данные из таблицы (S -удельная площадь поверхности загрузочного материала, м²/м³; Р -пористость загрузки, %) . Назначаем высоту слоя загрузки Н (обычно 3÷4 м).

1. Определяем допустимую нагрузку по БПК_полн на 1 м² площади поверхности загрузочного материала:

 г/м² сут

1. Находим допустимую гидравлическую нагрузку q_af :

(м³/м³ сут)

Технические данные по плоскостной загрузке.

1. Необходимый объем загрузки:

м³.

1. Общая площадь поверхности биофильтров:

м².

Принимаем 2 карты диаметром 12 м. Общая высота фильтра

м

Если сравнивать с биофильтром с объемной загрузкой, то размеры карт в плане и их количество совпадают. Преимущество плоскостной загрузки в том, что такой биофильтр меньше по высоте, легче в строительстве и дешевле при эксплуатации.