Общие указания
6.117. Биологические фильтры (капельные и высоконагружаемые) надлежит применять для биологической очистки сточных вод.
6.118. Биологические фильтры для очистки производственных сточных вод допускается применять как основные сооружения при одноступенчатой схеме очистки или в качестве сооружений первой или второй ступени при двухступенчатой схеме биологической очистки.
6.119. Биологические фильтры следует проектировать в виде резервуаров со сплошными стенками и двойным дном: нижним - сплошным, а верхним - решетчатым (колосниковая решетка) для поддержания загрузки. При этом необходимо принимать: высоту междудонного пространства - не менее 0,6 м; уклон нижнего днища к сборным лоткам - не менее 0,01; продольный уклон сборных лотков - по конструктивным соображениям, но не менее 0,005.
6.120. Капельные биофильтры следует устраивать с естественной аэрацией, высоконагружаемые - как с естественной, так и с искусственной аэрацией (аэрофильтры).
Естественную аэрацию биофильтров надлежит предусматривать через окна, располагаемые равномерно по их периметру в пределах междудонного пространства и оборудуемые устройствами, позволяющими закрывать их наглухо. Площадь окон должна составлять 1 -5 % площади биофильтра.
В аэрофильтрах необходимо предусматривать подачу воздуха в междудонное пространство вентиляторами с давлением у ввода 980 Па (100 мм вод. ст.). На отводных трубопроводах аэрофильтров необходимо предусматривать устройство гидравлических затворов высотой 200 мм.
6.121. В качестве загрузочного материала для биофильтров следует применить щебень или гальку прочных горных пород, керамзит, а также пластмассы, способные выдержать температуру от 6 до 30 °С без потери прочности. Все применяемые для загрузки естественные и искусственные материалы, за исключением пластмасс, должны выдерживать:
давление не менее 0,1 МПа (1 кгс/см2) при насыпной плотности до 1000 кг/м3;
не менее чем пятикратную пропитку насыщенным раствором сернокислого натрия;
не менее 10 циклов испытаний на морозостойкость;
кипячение в течение 1 ч в 5 %-ном растворе соляной кислоты, масса которой должна превышать массу испытуемого материала в 3 раза.
После испытаний загрузочный материал не должен иметь заметных повреждений и его масса не должна уменьшаться более чем на 10 % первоначальной.
Требования к пластмассовой загрузке биофильтров следует принимать согласно п. 6.138.
6.122. Загрузка фильтров по высоте должна быть выполнена из материала одинаковой крупности с устройством нижнего поддерживающего слоя высотой 0,2 м, крупностью 70-100 мм.
Крупность загрузочного материала для биофильтров следует принимать по табл. 36.
6.123. Распределение сточных вод по поверхности биофильтров надлежит осуществлять с помощью устройств различной конструкции.
При проектировании разбрызгивателей следует принимать:
начальный свободный напор - около 1,5 м, конечный - не менее 0,5 м;
диаметр отверстий - 13-40 мм;
высоту расположения головки над поверхностью загрузочного материала - 0,15-0,2 м;
продолжительность орошения на капельных биофильтрах при максимальном притоке воды - 5-6 мин.
При проектировании реактивных оросителей следует принимать:
число и диаметр распределительных труб - по расчету при условии движения жидкости в начале труб со скоростью 0,5-1 м/с;
число и диаметр отверстий в распределительных трубах - по расчету при условии истечении жидкости из отверстий со скоростью не менее 0,5 м/с, диаметры отверстий - не менее 10 мм;
напор у оросителя - по расчету, но не менее 0,5 м;
расположение распределительных труб - выше поверхности загрузочного материала на 0,2 м.
6.124. Число секций или биофильтров должно быть не менее двух и не более восьми, причем все они должны быть рабочими.
6.125. Расчет распределительной и отводящей сетей биофильтров должен производиться по максимальному расходу воды с учетом рециркуляционного расхода, определяемого согласно п. 6.132.
6.126. В конструкции оборудования фильтров должны быть предусмотрены устройства для опорожнения на случай кратковременного прекращения подачи сточной воды зимой, а также устройства для промывки днища биофильтров.
6.127. В зависимости от климатических условий района строительства, производительности очистных сооружений, режима притока сточных вод, их температуры биофильтры надлежит размещать либо в помещениях (отапливаемых или неотапливаемых), либо на открытом воздухе.
Возможность размещения биофильтров вне помещения или в неотапливаемом помещении должна быть обоснована теплотехническим расчетом, при этом необходимо учитывать опыт эксплуатации сооружений, работающих в аналогичных условиях.
Таблица 36
|
Биофильтры (загружаемый материал) |
Крупность материала загрузки, мм |
Количество материала, % (по весу), остающегося на контрольных ситах с отверстиями диаметром, мм |
|||||
|
70 |
55 |
40 |
30 |
25 |
20 |
||
|
Высоконагружаемые (щебень) |
40-70 |
0-5 |
40-70 |
95-100 |
- |
- |
- |
|
Капельные (щебень) |
25-40 |
- |
- |
0-5 |
40-70 |
90-100 |
- |
|
Капельные (керамзит) |
20-40 |
-- |
- |
0-8 |
Не нормируется |
- |
90-100 |
Примечание. Содержание кусков пластинчатой формы в загрузке не должно быть свыше 5 %.
Капельные биологические фильтры
6.128. При БПКполн сточных вод Len > 220 мг/л, подаваемых на капельные биофильтры, надлежит предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод; при БПКполн 220 мг/л и менее необходимость рециркуляции устанавливается расчетом.
6.129. Для капельных биофильтров надлежит принимать:
рабочую высоту Hbf = 1,5-2 м;
гидравлическую нагрузку qbf = 1-3 м3/(м2×сут);
БПКполн очищенной воды Lex = 15 мг/л.
6.130. При расчете капельных биофильтров величину qbf при заданных Len и Lex, мг/л, температуре воды Tw следует определять по табл. 37, где 
.
Таблица 37
|
Гидравлическая нагрузка qbf, м3/(м2×сут) |
Коэффициент Kbf при температурах Tw, °С, и высоте Hbf, м |
|||||||
|
Tw = 8 |
Tw = 10 |
Tw = 12 |
Tw = 14 |
|||||
|
Hbf = 1,5 |
Hbf = 2 |
Hbf = 1,5 |
Hbf = 2 |
Hbf = 1,5 |
Hbf = 2 |
Hbf = 1,5 |
Hbf = 2 |
|
|
1 |
8 |
11,6 |
9,8 |
12,6 |
10,7 |
13,8 |
11,4 |
15,1 |
|
1,5 |
5,9 |
10,2 |
7 |
10,9 |
8,2 |
11,7 |
10 |
12,8 |
|
2 |
4,9 |
8,2 |
5,7 |
10 |
6,6 |
10,7 |
8 |
11,5 |
|
2,5 |
4,3 |
6,9 |
4,9 |
8,3 |
5,6 |
10,1 |
6,7 |
10,7 |
|
3 |
3,8 |
6 |
4,4 |
7,1 |
6 |
8,6 |
5,9 |
10,2 |
Примечание. Если значение Kbf превышает табличное, то необходимо предусмотреть рециркуляцию.
6.131. Количество избыточной биопленки, выносимой из капельных биофильтров, следует принимать 8 г/(чел×сут) по сухому веществу, влажность пленки - 96 %.
Высоконагружаемые биологические фильтры
Аэрофильтры
6.132. БПКполн сточных вод, подаваемых на аэрофильтры, не должна превышать 300 мг/л. При большей БПКполн необходимо предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод. Коэффициент рециркуляции Krc следует определять по формуле
(46)
где Lmix - БПКполн смеси исходной и циркулирующей воды, при этом Lmix - не более 300 мг/л;
Len, Lex - БПКполн соответственно исходной и очищенной сточной воды.
6.133. Для аэрофильтров надлежит принимать:
рабочую высоту Haf = 2-4 м;
гидравлическую нагрузку qaf = 10-30 м3/(м2×сут);
удельный расход воздуха qa = 8-12 м3/м3 с учетом рециркуляционного расхода.
6.134. При расчете аэрофильтров допустимую величину qaf, м3/(м2×сут), при заданных qa и Haf следует определять по табл. 38, где 
.
Площадь аэрофильтров Faf, м2, при очистке без рециркуляции необходимо рассчитывать по принятой гидравлической нагрузке qaf, м3/(м2×сут), и суточному расходу сточных вод Q, м3/сут.
Таблица 38
|
qa, м3/м3 |
Haf, м |
Коэффициент Kaf при Tw, °С, Haf, м, и qaf, м3/(м2×сут) |
|||||||||||
|
Tw = 8 |
Tw = 10 |
Tw = 12 |
Tw = 14 |
||||||||||
|
qaf=10 |
qaf=20 |
qaf=30 |
qaf=10 |
qaf=20 |
qaf=30 |
qaf=10 |
qaf=20 |
qaf=30 |
qaf=10 |
qaf=20 |
qaf=30 |
||
|
8 |
2 |
3,02 |
2,32 |
2,04 |
3,38 |
2,55 |
2,18 |
3,76 |
2,74 |
2,36 |
4,3 |
3,02 |
2,56 |
|
3 |
5,25 |
3,53 |
2,89 |
6,2 |
3,96 |
3,22 |
7,32 |
4,64 |
3,62 |
8,95 |
5,25 |
4,09 |
|
|
4 |
9,05 |
5,37 |
4,14 |
10,4 |
6,25 |
4,73 |
11,2 |
7,54 |
5,56 |
12,1 |
9,05 |
6,54 |
|
|
10 |
2 |
3,69 |
2,89 |
2,58 |
4,08 |
3,11 |
2,76 |
4,5 |
3,36 |
2,93 |
5,09 |
3,67 |
3,16 |
|
3 |
6,1 |
4,24 |
3,56 |
7,08 |
4,74 |
3,94 |
8,23 |
5,31 |
4,36 |
9,9 |
6,04 |
4,84 |
|
|
4 |
10,1 |
6,23 |
4,9 |
12,3 |
7,18 |
5,68 |
15,1 |
8,45 |
6,88 |
16,4 |
10 |
7,42 |
|
|
12 |
2 |
4,32 |
3,88 |
3,01 |
4,76 |
3,72 |
3,28 |
5,31 |
3,98 |
3,44 |
5,97 |
4,31 |
3,7 |
|
3 |
7,25 |
5,01 |
4,18 |
8,35 |
5,55 |
4,78 |
9,9 |
6,35 |
5,14 |
11,7 |
7,2 |
5,72 |
|
|
4 |
12 |
7,35 |
5,83 |
14,8 |
8,5 |
6,2 |
18,4 |
10,4 |
7,69 |
23,1 |
12 |
8,83 |
|
Примечание. Для промежуточных значений qa, Haf и Tw допускается величину Kaf определять интерполяцией.
При очистке сточных вод с рециркуляцией площадь аэрофильтра Faf, м2, надлежит определять по формуле
(47)
6.135. Количество избыточной биологической пленки, выносимой из высоконагружаемых биофильтров, надлежит принимать 28 г/(чел×сут) по сухому веществу, влажность - 96 %.
6.136. Расчет биофильтров для очистки производственных сточных вод допускается выполнять по табл. 37 и 38 или по окислительной мощности, определяемой экспериментально.
Биофильтры с пластмассовой загрузкой
6.137. БПКполн сточных вод, подаваемых на биофильтры с пластмассовой загрузкой, допускается принимать не более 250 мг/л.
6.138. Для биофильтров с пластмассовой загрузкой надлежит принимать:
рабочую высоту Hpf = 3-4 м;
в качестве загрузки - блоки из поливинилхлорида, полистирола, полиэтилена, полипропилена, полиамида, гладких или перфорированных пластмассовых груб диаметром 50-100 мм или засыпные элементы в виде обрезков груб длиной 50-150 мм, диаметром 30-75 мм с перфорированными, гофрированными и гладкими стенками;
пористость загрузочного материала - 93-96 %, удельную поверхность - 90-110 м2/м3;
естественную аэрацию.
В случае возможного прекращения притока сточных вод на биофильтр необходимо предусматривать рециркуляцию сточных вод во избежание высыхания биопленки на поверхности загрузки.
6.139. При расчете биофильтров с пластмассовой загрузкой надлежит определять:
гидравлическую нагрузку qpf, м3/(м3×сут) - в соответствии с необходимым эффектом очистки Э, %, температурой сточных вод Tw, °С, и принятой высотой Hpf, м, по табл. 39;
объем загрузки и площадь биофильтров - по гидравлической нагрузке и расходу сточных вод.