Раздел IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

11

Раздел Раздел IVIVМетоди, процеси и съоръжения за пречистване наМетоди, процеси и съоръжения за пречистване на

битови отпадъчни водибитови отпадъчни води

Тема Тема 2323Потопени биофилтри Потопени биофилтри

• Биофилтри с потопен филтърен пълнежБиофилтри с потопен филтърен пълнеж– Потопени аерирани биофилтри (Потопени аерирани биофилтри (BAF)BAF)– Потопени анаеробни биофилтриПотопени анаеробни биофилтри– Биофилтри с плаващ носител (Биофилтри с плаващ носител (Moving Bed Biofilter = MBBF)Moving Bed Biofilter = MBBF)

• Биодискове (Въртящи се биоконтактори – Биодискове (Въртящи се биоконтактори – RBCRBC) )

• Технологични схеми с потопени биофилтриТехнологични схеми с потопени биофилтри

22

IV.23. IV.23. Потопени биофилтриПотопени биофилтри 23.1. Биофилтри с потопен филтърен пълнеж23.1. Биофилтри с потопен филтърен пълнеж

Потопени аерирани биофилтри Потопени аерирани биофилтри ((Biological aerated filters - BAF)Biological aerated filters - BAF)

Принцип на действие, технологични особености и конструкции Принцип на действие, технологични особености и конструкции

• Насипният филтърен пълнежНасипният филтърен пълнеж от пластмасови или керамични от пластмасови или керамични зърна е постоянно потопен във воден обем със свободно водно зърна е постоянно потопен във воден обем със свободно водно нивониво

• Отпадъчната вода се подава отгоре надолу или в обратна посока, Отпадъчната вода се подава отгоре надолу или в обратна посока, което определя и двата основни конструктивни вида на тези което определя и двата основни конструктивни вида на тези съоръжениясъоръжения

• Съоръжението се аерира чрез система от дюзи с голямо Съоръжението се аерира чрез система от дюзи с голямо съпротивление, монтирани в дренажното дъно (както при бързите съпротивление, монтирани в дренажното дъно (както при бързите пясъчни филтри), под което се подава въздух под наляганепясъчни филтри), под което се подава въздух под налягане

33

Потопени аерирани биофилтри (Потопени аерирани биофилтри (BAF)BAF)

Принцип на действие, технологични особености и конструкцииПринцип на действие, технологични особености и конструкции

• Поради малките скорости на филтрация, биомасата не се отмива, Поради малките скорости на филтрация, биомасата не се отмива, а остава върху филтърния пълнеж. Това налага излишната а остава върху филтърния пълнеж. Това налага излишната биомаса да се отстранява периодично чрез обратно промиване на биомаса да се отстранява периодично чрез обратно промиване на биофилтъра. биофилтъра.

• Промивната вода е отпадъчна и подлежи на отделно третиранеПромивната вода е отпадъчна и подлежи на отделно третиране

• Вторични утаители след тези съоръжения не са необходимиВторични утаители след тези съоръжения не са необходими

• Високата концентрация на биомасата в тези биофилтри Високата концентрация на биомасата в тези биофилтри позволяват те да се прилагат за отстраняване както на въглерод-позволяват те да се прилагат за отстраняване както на въглерод-съсържащ субстрат (БПК), така и за нитрификация при по-малък съсържащ субстрат (БПК), така и за нитрификация при по-малък застроен обем в сравнение с биобасейнитезастроен обем в сравнение с биобасейните

44


Принцип на действие, технологични особености и конструкцииПринцип на действие, технологични особености и конструкции

• Диаметър на филтърните зърна – Диаметър на филтърните зърна – d d = = 2 – 6 2 – 6 mmmm

• Обемно тегло на филтърните зърна – Обемно тегло на филтърните зърна – ρρ > 1 > 1 t/mt/m33 ( 1,5 ( 1,5 t/mt/m33))

• Височина на филтърния пълнеж - Височина на филтърния пълнеж - Н Н = 2,5 – 3,5 = 2,5 – 3,5 mm

• Височина на поддържащия чакълен слой върху Височина на поддържащия чакълен слой върху дренажното дъно дренажното дъно – – hh = 0,5 = 0,5 mm

• Площ на една филтърна клетка в план – Площ на една филтърна клетка в план – FF = 40 – 100 = 40 – 100 mm22

• Продължителност на работния филтроцикъл – Продължителност на работния филтроцикъл – ТТфф = 12 – 24 = 12 – 24 hh

• Работна скорост на филтрация - Работна скорост на филтрация - vvфф = 6 – 12 = 6 – 12 m/hm/h

• Обемно органично натоварване – Обемно органично натоварване – BBRR = 8 = 8 kg kg БПКБПК55/m/m33.d.d

• Специфично количество на въздуха – Специфично количество на въздуха – QQвв = 9 – 10 = 9 – 10 mm33//mm33..hh

55


• Промивен цикълПромивен цикъл

– II фаза (3 фаза (3 minmin)) – подаване на въздух с повърхностна интензивност - – подаване на въздух с повърхностна интензивност - qq11 = = 60 60 mm33//mm22..hh

– II II фаза (7 фаза (7 minmin)) – подаване на въздух ( – подаване на въздух (qq11)) и промивна вода с и промивна вода с повърхностна интензивност повърхностна интензивност qq22 = = 15 - 2015 - 20 mm33//mm22..hh

– III III фаза (10 фаза (10 minmin)) - подаване на промивна вода с повърхностна - подаване на промивна вода с повърхностна интензивност интензивност qq22

• Обем на промивната вода – Обем на промивната вода – QQпрпр = 7 – 8 % от обема на = 7 – 8 % от обема на пречистваната отпадъчна водапречистваната отпадъчна вода

66


Схема на потопен аериран биофилтър – Схема на потопен аериран биофилтър – BAFBAF с възходящ работен поток с възходящ работен поток

77

Потопени анаербни биофилтриПотопени анаербни биофилтри


• В конструктивно отношение потопените анаеробни биофилтри се В конструктивно отношение потопените анаеробни биофилтри се различават от аерираните единствено по липсата на аерационна различават от аерираните единствено по липсата на аерационна системасистема

• В технологично отношение обаче разликата е съществена поради В технологично отношение обаче разликата е съществена поради спецификата на анаеробните процеси, които протичат с по-малка спецификата на анаеробните процеси, които протичат с по-малка скорост от тази при аеробните процесискорост от тази при аеробните процеси

• Горното обстоятелство се отразява в специфичните стойности на Горното обстоятелство се отразява в специфичните стойности на технологичните параметри, които са съответно по-ниски (с около технологичните параметри, които са съответно по-ниски (с около един порядък)един порядък)

• Потопените анаеробни биофилтри се прилагат като Потопените анаеробни биофилтри се прилагат като денитрификатори или анаеробни реактори в технологични схеми денитрификатори или анаеробни реактори в технологични схеми за отстраняване съответно на азот и на фосфорза отстраняване съответно на азот и на фосфор

• Потопените анаеробни биофилтри се прилагат и като Потопените анаеробни биофилтри се прилагат и като самостоятелни едностепенни или двустепенни съоръжения за самостоятелни едностепенни или двустепенни съоръжения за отстраняване на въглерод-съдържащи субстрати (БПК) с високи отстраняване на въглерод-съдържащи субстрати (БПК) с високи концентрации от производствени отпадъчни водиконцентрации от производствени отпадъчни води

88


Схема на открит анаеробен биофилтърСхема на открит анаеробен биофилтър

99


Схеми на покрити анаеробни биофилтриСхеми на покрити анаеробни биофилтрив ляво – с визходящ поток; в дясно – с низходящ потокв ляво – с визходящ поток; в дясно – с низходящ поток

1010

IV.23. IV.23. Потопени биофилтриПотопени биофилтри

23.2. Биодискове (23.2. Биодискове (Rotating biological contactorsRotating biological contactors – – RBCRBC) )


• Биомасата е прикрепена върху пакети от носещи дискове от Биомасата е прикрепена върху пакети от носещи дискове от инертен материал (полостирол, стиропор, инертен материал (полостирол, стиропор, PVC, PP, PE, PVC, PP, PE, метал), метал), въртящи се на хоризонтална ос и полупотопени (на 35 – 40 % от въртящи се на хоризонтална ос и полупотопени (на 35 – 40 % от диаметъра под водното ниво) във вана с отпадъчна водадиаметъра под водното ниво) във вана с отпадъчна вода

• При бавното въртене на дисковите пакети (При бавното въртене на дисковите пакети (ωω = 6 – 18 = 6 – 18 minmin-1-1 в в зависимост от диаметъразависимост от диаметъра)) биомасата периодично и последователно биомасата периодично и последователно преминава във водна и във въздушна средапреминава във водна и във въздушна среда

• Във водната среда се осъществяват процесите на адсорбция на Във водната среда се осъществяват процесите на адсорбция на субстрата от биомасата, а във въздушната среда се извършват субстрата от биомасата, а във въздушната среда се извършват аеробните процеси на метаболизъм (асимилация, десимилация, аеробните процеси на метаболизъм (асимилация, десимилация, дифузия)дифузия)

1111

23.2. Биодискове – 23.2. Биодискове – RBCRBC


• Пакетите са с произволен брой дискове (50 – 80 бр.) с диаметър 1 – Пакетите са с произволен брой дискове (50 – 80 бр.) с диаметър 1 – 3 3 mm, поставени на светло разстояние около 2 – 3 , поставени на светло разстояние около 2 – 3 cmcm един от друг един от друг

• Пакетите биодискове могат да се монтират поединично (при Пакетите биодискове могат да се монтират поединично (при малки водни количества) или последователно в няколко степени малки водни количества) или последователно в няколко степени по дължината на потока в реактора (при по-големи по дължината на потока в реактора (при по-големи пречиствателни станции)пречиствателни станции)

• Обща площ на биодисковите пакети в една степен: 235 – 385 Обща площ на биодисковите пакети в една степен: 235 – 385 mm22 припри D = D = 1,21,2 m m;; 765 – 1580 765 – 1580 mm22 припри D = D = 2,02,0 m m;; 2010 – 3400 2010 – 3400 mm22 припри D = D = 3,03,0 m m

• Периодично частици от прикрепената биомаса се откъсват от Периодично частици от прикрепената биомаса се откъсват от носителя и се изнасят с потока пречистени отпадъчни води. Това носителя и се изнасят с потока пречистени отпадъчни води. Това налага отделянето им във вторичен утаителналага отделянето им във вторичен утаител

1212


Схема на биодисковеСхема на биодисковев дясно – едностепенен пакет; в ляво – многостепенен пакетв дясно – едностепенен пакет; в ляво – многостепенен пакет

1313


Общ вид на пакет биодисковеОбщ вид на пакет биодискове

1414


Общ вид на биостъпало с покрити биодисковеОбщ вид на биостъпало с покрити биодискове

1515


Основни технологични параметриОсновни технологични параметри

• Повърхностно органично натоварване – Повърхностно органично натоварване – FF, , g g БПКБПК55/m/m22.d.d– FF = = 10 – 40 10 – 40 g g БПКБПК55/m/m22.d.d при отстраняване само на БПК при отстраняване само на БПК

– FF = = 3 – 5 3 – 5 g g БПКБПК55/m/m22.d.d при нитрификация при нитрификация

• Повърхностно хидравлично натоварване – Повърхностно хидравлично натоварване – qqff , , l/ml/m22.d.d

– qqff = = 40 – 100 40 – 100 l/ml/m22.d.d при отстраняване само на БПКпри отстраняване само на БПК

– qqff = = 10 – 30 10 – 30 l/ml/m22.d .d при нитрификацияпри нитрификация

• Продукция на биомаса – Продукция на биомаса – ПрПр, , g CB/g g CB/g БПКБПК55,R,R

– ПрПр = 0,8 = 0,8 g CB/g g CB/g БПКБПК55,R,R при отстраняване само на БПКпри отстраняване само на БПК

– ПрПр = 0, = 0,66 g CB/g g CB/g БПКБПК55,R,R припри нитрификациянитрификация

• Влажност на вторичните утайки след биодискове – Влажност на вторичните утайки след биодискове – WW, , %%– WW = = 96 – 97 %96 – 97 %

• Относителен разход на енергия за въртене на биодисковете – Относителен разход на енергия за въртене на биодисковете – NNss

– NNss = 3 – 5 = 3 – 5 kWd/kWd/жж

1616

IV.23. IV.23. Потопени биофилтриПотопени биофилтри

23.3. Технологични схеми с потопени биофилтри23.3. Технологични схеми с потопени биофилтри

• Биостъпало, състоящо се само от потопени биофилтриБиостъпало, състоящо се само от потопени биофилтри– Едностепенни (тип “С” или “С+Едностепенни (тип “С” или “С+N”)N”)– МногостепенниМногостепенни (тип “С”(тип “С”,, “С+ “С+N”N” ,,“С+“С+N+D”N+D” или или “С+“С+N+P”)N+P”)

• Биостъпало, състоящо се от биобасейни иБиостъпало, състоящо се от биобасейни и потопени биофилтрипотопени биофилтри– Биобасейни пред потопени биофилтри (тип “С+Биобасейни пред потопени биофилтри (тип “С+N”N” ,“С+ ,“С+N+D”N+D” или или

“С+“С+N+N+РР””) ) – Биобасейни след потопени биофилтри (тип “С+Биобасейни след потопени биофилтри (тип “С+N”N” ,“С+ ,“С+N+D”N+D” или или

“С+“С+N+N+РР””) )

1717


Схема на биореактор тип “Схема на биореактор тип “Carousel”Carousel” с биодискове (зона с биодискове (зона “C+N”)“C+N”) и и денитрификационна зона със суспендирана биомасаденитрификационна зона със суспендирана биомаса

1818


Технологични схеми с Технологични схеми с биодисковебиодискове

1 – непречистена отп. вода1 – непречистена отп. вода2 – първичен утаител2 – първичен утаител3 – биореактори с биодискове3 – биореактори с биодискове4 – вторичен утаител4 – вторичен утаител5 – пречистена отп. вода5 – пречистена отп. вода6 – вторични утайки6 – вторични утайки7 – смесени първични и вторични7 – смесени първични и вторични

утайкиутайки8 – стабилизтор за утайки8 – стабилизтор за утайки9 – стабилизирани утайки9 – стабилизирани утайки

Раздел IV Методи, процеси и съоръжения за пречистване на битови отпадъчни води

Documents