Fasilitas pengolahan air limbah secara biologis. Biofilter
Biofilter. Mereka adalah struktur persegi panjang atau bundar dengan dinding kokoh dan dasar ganda: yang atas berbentuk jeruji, dan yang lebih rendah padat. Bagian bawah parut atau berlubang, drainase biofilter terbuat dari pelat beton bertulang. Luas total lubang drainase diasumsikan setidaknya 5-8% dari luas permukaan filter.
Oleh karena itu, mengurangi beban polutan dalam air limbah merupakan salah satu prioritas lingkungan. Pengolahan air limbah dilakukan di purifiers yang dapat dikatalogkan dalam dua jenis yang berbeda: melayani pembuangan sipil dan yang ditujukan untuk pengolahan air limbah industri.
Biasanya, ada dua jalur berbeda di instalasi pengolahan air limbah sipil atau industri: jalur air dan jalur lumpur. Saluran air, di mana lumpur limbah mentah diproses, biasanya terdiri dari tiga tahap, yang disebut. Pra-perlakuan: terdiri dari proses fisik yang digunakan untuk menghilangkan beberapa bahan organik sedimen yang terkandung dalam bubur, yang meliputi penggilingan, sandblasting, degreasing dan pengendapan primer; Perlakuan oksidatif biologis: terdiri dari proses biologis yang digunakan untuk menghilangkan bahan organik yang diendapkan dan tidak dapat diendapkan yang terkandung dalam suspensi. Termasuk aerasi dan sedimentasi sekunder; Perawatan lebih lanjut: yaitu, prosedur khusus yang dirancang untuk menghancurkan kandungan zat yang tidak dihilangkan selama dua perawatan pertama. Mereka dapat dilakukan di atas atau di bawah oksidasi biologis, yang memungkinkan penyempurnaan lebih lanjut dari tingkat pemurnian. Di saluran lumpur, lumpur diperlakukan selama fase pengendapan yang disediakan di saluran pasokan air.
Bahan filternya adalah batu pecah, kerikil batu, tanah liat yang diperluas, terak. Pemuatan lapisan filter sepanjang seluruh ketinggiannya harus dilakukan dengan bahan dengan ukuran yang sama (Tabel 61).
Tabel 61
Hal-hal kecil dalam bahan pakan tidak boleh lebih dari 5%. Lapisan pendukung bawah di semua jenis biofilter harus digunakan dengan dimensi 60-100 mm.
Tujuan dari jalur ini adalah untuk menghilangkan sejumlah besar air yang terkandung dalam lumpur dan mengurangi volumenya, menstabilkan bahan organik dan membunuh patogen yang sebenarnya untuk membuat pembuangan akhir lebih murah dan tidak berbahaya bagi lingkungan.
Efluen akhir yang diolah atau refluks yang dibersihkan memasuki pipa emitor dengan pengiriman akhir air permukaan, potongan atau tanah permukaan. Limpasan akhir, jika memiliki karakteristik tertentu, dapat juga digunakan untuk irigasi atau industri.
Irigasi biofilter dengan limbah dilakukan secara berkala. Distribusi air limbah dapat berupa tetesan, jet atau lapisan tipis.
Oksigen, yang memastikan aktivitas vital bakteri, masuk ke badan filter melalui ventilasi alami atau buatan. Jumlah oksigen yang diperoleh dari 1 m3 bahan filter per hari untuk menurunkan BOD air limbah disebut daya oksidasi. Itu tergantung pada suhu air limbah, udara luar, sifat polusi (Tabel 62).
Pemurni dilayani oleh pembuangan sipil. Di ranah sipil, jaringan saluran pembuangan dibagi dan dipisahkan: yang pertama adalah jaringan di mana air hujan dan semua limbah domestik dan limbah industri apa pun yang dapat dianggap sipil dikumpulkan dalam satu pipa; Di sisi lain, jaringan saluran pembuangan yang terpisah memiliki dua saluran terpisah, satu untuk air hujan dan satu untuk air sipil dan industri, yang dapat diasimilasi.
Biasanya lebih mudah untuk membangun pabrik di lot fungsional yang berurutan tergantung pada perkembangan sebenarnya dari saluran pembuangan dan keperluan dengan mempertimbangkan evolusi situasi perkotaan dan demografis. Bagaimanapun, untuk menentukan ukuran pemurni, tidak dapat diabaikan dengan mengetahui parameter berikut.
Tabel 62
Catatan: 1. Ditentukan dalam tabel. 62 nilai daya oksidatif telah ditentukan untuk air limbah dengan suhu musim dingin rata-rata +10°. Pada suhu air limbah musim dingin rata-rata yang berbeda, nilai daya pengoksidasi harus dinaikkan atau diturunkan secara proporsional dengan rasio suhu aktual hingga 10 ° C
Beban hidrolik: mis. debit air yang akan diolah dalam meter kubik per hari dibedakan dengan. Limbah industri apa pun - beban ini harus dihitung menggunakan pengukuran langsung, dengan mempertimbangkan waktu aliran keluaran dan puncak maksimum yang diperoleh dari jam peningkatan aktivitas; pegawai negeri sipil kota atau konsorsium, yang bebannya biasanya ditentukan secara tidak langsung; Prakiraan statistik dari peristiwa meteorologis yang sangat intens yang mungkin terjadi pada waktu-waktu tertentu dalam setahun. Pemuatan nutrisi: terutama jumlah nitrogen berkurang, dan kedua, fosfor yang ada dalam refluks untuk diproses.
2. Jika nilai koefisien ketidakrataan aliran masuk per jam lebih dari 2, volume bahan penyaringan harus ditingkatkan secara proporsional dengan rasio koefisien ketidakrataan aktual terhadap K=2.
Pada suhu luar ruangan tahunan rata-rata di bawah + 10°C dan rasio resirkulasi air limbah lebih dari 4, serta pada suhu udara tahunan rata-rata hingga +3°C, biofilter dengan kapasitas apa pun, dan pada suhu tahunan rata-rata +3 hingga +6°C, biofilter dengan kapasitas hingga 500 m3 per hari harus ditempatkan di ruangan berpemanas dengan perkiraan suhu udara internal +20C di atas suhu air limbah dan lima kali pergantian udara per jam. Dengan kapasitas lebih dari 500 m3/hari dan suhu udara tahunan rata-rata +3 hingga +6°C, biofilter dapat ditempatkan di ruangan ringan yang tidak dipanaskan.
Adanya kontaminan lain dan faktor-faktor yang dapat mempengaruhi bentuk kontaminan dan reduksinya. Secara umum, kalibrasi harus didasarkan pada pengetahuan tentang sumber daya air dan penduduk yang setara. Jika percobaan langsung tidak mungkin atau sulit dilakukan, tabel korelasi dapat digunakan antara jumlah air yang diambil dari jaringan pipa dan beban refluks hidrolik dan organik.
Seperti yang telah disebutkan, instalasi pengolahan sipil pada dasarnya terdiri dari blok fungsional berikut. Perlakuan awal mekanis; Perawatan oksidatif organik; Perawatan lebih lanjut; Pengolahan limbah lumpur. Depulator industri.
Ketika limbah masuk sebentar-sebentar pada siang hari, pembangunan biofilter di tempat yang tidak dipanaskan atau tipe terbuka harus dibenarkan dengan perhitungan rekayasa panas. Dalam melakukannya, pengalaman harus diperhitungkan. fasilitas perawatan terletak di daerah ini atau di daerah lain dengan kondisi serupa.
Limbah industri memiliki komposisi yang bervariasi berdasarkan asalnya. Dalam instalasi pengolahan sipil tradisional, hanya limbah industri yang dapat dianggap setara kualitatif dan sipil yang dapat dipertimbangkan. Untuk mencerna limbah sipil, air limbah industri mungkin akan diolah terlebih dahulu di lingkungan bisnis sebelum dikeringkan untuk menghilangkan zat yang tidak sesuai dengan proses pengolahan biologis. Memang, beberapa limbah industri, jika tidak diolah terlebih dahulu, dapat membahayakan pengolahan biologis yang mendasari sistem pembersihan sipil tradisional.
Kekuatan oksidasi biofilter OM dapat ditentukan dengan rumus:
saat bekerja dengan resirkulasi
, (135)
tanpa resirkulasi
, (136)
di mana LCM adalah BOD5 dari campuran air limbah yang masuk, mg/l;
Ld - BODb air limbah yang masuk pengolahan, mg/l;
Selain itu, limbah industri mungkin bersifat tidak sensitif terhadap pengolahan biologis dan oleh karena itu perlu diperlakukan secara berbeda di tempat produksi. Instalasi industri dilengkapi dengan tangki septik terpisah untuk mengumpulkan berbagai jenis air limbah, berbeda dengan sistem pengumpulan limbah sipil, dan ini memungkinkan berbagai jenis untuk mengakses pengolahan terpisah yang terpisah. Pengolahan menghasilkan residu keruh yang harus diperlakukan sebagai limbah.
Scrubber dan pencuci area tertutup; Air hujan dari tangki penyimpanan untuk tangki bahan bakar; air hujan dari daerah terbuka yang terkena dampak pergerakan bahan bakar; Air yang berasal dari kondensat. Pencucian mesin dengan asam atau basa, boiler, regenerasi resin penukar ion dan terkadang pencucian membran dari setiap pabrik desalinasi air laut. Sebuah jaringan pengumpulan limbah sedang dirakit, misalnya.
Lt adalah BOD5 air limbah yang diolah, mg/l;
QcyT adalah konsumsi air limbah harian, m3/hari;
F adalah area filter, m2;
H adalah tinggi pemuatan filter, m;
q adalah laju aliran air limbah, l/s;
n adalah koefisien resirkulasi yang ditentukan oleh rumus (133).
Saat menghitung biofilter untuk air limbah industri dari perusahaan industri makanan, dimungkinkan untuk merekomendasikan koefisien laju oksidasi biokimia Kc.b, yang menunjukkan laju pertumbuhan film biologis, ditentukan oleh rumus
Emisi dari layanan sanitasi dan sipil. . Jaringan pengumpulan air meteorit mengumpulkan, misalnya. Air hujan dari daerah yang tertutup hutan hujan dan daerah yang secara khusus tidak terkontaminasi dengan minyak atau zat lain. Tangki penyimpanan juga melakukan dekantasi pertama dan pemisahan minyak melalui sistem pengumpulan dan penyimpanan minyak yang terpisah. Setelah pemisahan pertama di tangki pengumpul, air limbah dikirim ke pengolahan dewatering primer, misalnya dengan sistem pemisah pelat; Kemudian air limbah masuk ke instalasi pengolahan sekunder fisik dan kimia.
Ks.b = 21/a, (137)
dimana a adalah selisih, persen, antara COD dan BOD20 air limbah.
Nilai koefisien yang rendah menunjukkan ketidaklayakan metode biokimia pengolahan air limbah. Nilai timbal balik dari koefisien laju oksidasi biokimia mencirikan laju pertumbuhan film biologis.
Koefisien laju oksidasi biokimia dari campuran air limbah dengan berbagai ukuran kontaminan ditentukan oleh rumus:
Pengoperasian separator plate pack didasarkan pada prinsip pemisahan fisik dari dua jenis cairan yang berbeda, di mana partikel minyak yang terdispersi dalam air disimpan oleh kontak fisik dan, dengan menggunakan kemampuan kohesifnya, diubah menjadi tetesan minyak dengan daya pisah yang lebih besar. dari air.
Pabrik "Kimia" untuk pengolahan air. Efluen ini dialirkan ke tangki penyimpanan. Air yang diolah melewati tangki netralisasi primer dan sekunder, reaksi, klarifikasi dan koreksi dan kontrol pH akhir. Lumpur yang terkumpul di bagian bawah clarifier diambil oleh pompa dan dikirim ke filter putar vakum untuk pemisahan; Fase cair didaur ulang ke kepala pabrik, sedangkan fase padat secara terus-menerus dikeluarkan dari filter dan dikumpulkan dalam hopper dari mana ia dimuat ke kendaraan untuk pembuangan atau pemulihan selanjutnya.
, (138)
di mana Q1, Q2...Qn adalah biaya air limbah dari berbagai konsentrasi;
a1, a2,...an adalah perbedaan yang sesuai, persen, antara COD dan BOD20.
Semakin kecil koefisien, semakin besar intensitas faktor pertumbuhan biofilm, sehingga koefisien mempengaruhi pemilihan bahan filter (Tabel 63).
Filter putar dapat diganti dengan "filter press". Instalasi pengolahan sampah organik. Instalasi pengolahan air limbah biologis memiliki jenis oksidasi biologis, di mana zat organik nyata benar-benar teroksidasi. Sedimen yang berlebihan disaring dan dikumpulkan dalam lapisan rembesan dan air yang dihasilkan didaur ulang ke kepala tanaman.
Pengoperasian sistem dapat dilakukan secara otomatis atau manual, beroperasi untuk tujuan ini dari panel kontrol dan manajemen. Peralatan standar. Area penggunaan. Stasiun bus, perusahaan dengan deterjen bisnis, pompa bensin, lembaga industri dan wisata, lembaga pemerintah.
Tabel 63. Ketergantungan jenis bahan pemuatan pada koefisien laju oksidasi biokimia
Biofilter dibagi menjadi tetesan, beban tinggi, filter udara, menara.
Ciri khas dari biofilter tetes adalah diameter kecil dari fraksi bahan pemuatan (30-50 mm) dan tinggi pemuatan (2 m), sedangkan lapisan pendukung yang lebih rendah setinggi 0,2 m diasumsikan berukuran 60–100 mm, sebagai serta beban air limbah yang rendah dari 0,5 hingga 1,0 mg per 1 mg beban filter.
Gazebo untuk profesional. Istilah biofiltrasi mengacu pada konversi biologis atau pengolahan kontaminan dalam fase gas, biasanya udara. Fakta bahwa bakteri dapat menguraikan polutan gas telah lama diketahui. Namun, metode ini baru mulai mendapatkan nilai ekonomi selama beberapa dekade terakhir.
Teknologi di balik biofilter melibatkan melewatkan aliran gas limbah melalui bahan organik atau bahan inert, di mana ia dioksidasi secara biologis oleh mikroorganisme amobil untuk karbon dioksida, air, garam anorganik dan biomassa.
Biofilter dengan muatan tinggi berbeda dari filter tetes dengan beban hidraulik yang jauh lebih tinggi. Untuk biofilter tetes, beban per 1 m2 permukaan per hari adalah 1–2 m3 air limbah, untuk yang bermuatan tinggi adalah 10–30 m3 per 1 m2 permukaan per hari, yaitu 10–30 kali lebih banyak.
Daya oksidasi yang lebih tinggi dari biofilter dengan muatan tinggi disebabkan oleh pertukaran udara yang lebih baik dan tidak mengalami pendangkalan, yang dicapai karena bahan umpan yang lebih besar dan peningkatan beban air. Kecepatan aliran air yang signifikan melalui bahan umpan memberikan penghilangan konstan pengotor yang sulit dioksidasi dan biofilm yang sekarat. Ukuran partikel beban diasumsikan 40-60 mm, yang memberikan volume pori yang besar.
Desain dan parameter operasional Biofilter dapat dibuka atau ditutup. Biofilter terbuka terdiri dari lapisan bahan biofilter berpori yang diletakkan di atas jaringan pipa tempat udara yang tercemar dibuang. Mereka terutama digunakan untuk aliran gas kecepatan rendah. Jenis biofilter ini membutuhkan waktu tinggal yang lama dan oleh karena itu biasanya berukuran besar.
Hal ini dapat dihindari dengan menggunakan biofilter multi-tahap, di mana beberapa lapisan pengisi ditumpuk satu di atas yang lain untuk menghilangkan kebutuhan akan area yang luas. Penggunaan biofilter terbuka di iklim dingin terbatas. Biofilter tertutup terdiri dari media dengan populasi mikroba yang sesuai yang terletak di bawah sistem distribusi, yang secara merata mengirimkan gas buang ke filter.
Desain dan fitur operasional biofilter dengan muatan tinggi dan perbedaannya dari filter tetes adalah sebagai berikut:
- ketinggian lapisan filter bed mencapai 4 m.Jumlah kontaminan yang masuk per 1 m2 area filter per hari tergantung pada ketinggian filter. Pada ketinggian 4 m, daya oksidasinya adalah 2400 g O2/m2, 3 m - 2200, 2,5 m - 2000, 1 m - 1800 g O2/m2;
- ukuran butir mencapai 65 mm di atas seluruh ketinggian pemuatan;
- ventilasi buatan filter disediakan oleh desain khusus bagian bawah dan drainase (pagar dengan dinding kosong dengan segel air);
- interval dalam irigasi filter dengan air limbah harus dikurangi seminimal mungkin. Beban air harus ditingkatkan dan konstan;
- mengarahkan air limbah pekat ke filter tidak dapat diterima, oleh karena itu, untuk mempertahankan peningkatan beban air, perlu untuk mengencerkannya dengan air murni bersyarat atau air yang diolah menggunakan resirkulasi;
- biofilter dengan muatan tinggi dapat beroperasi pada tingkat pengolahan air limbah tertentu;
- digunakan untuk pengolahan air limbah lengkap dan parsial.
Biofilter dengan muatan tinggi dapat berupa satu- (Gbr. 19) dan dua-tahap.
Aliran gas diarahkan ke filter oleh kipas listrik yang dapat digerakkan dari atas ke bawah atau sebaliknya. Bahan dari mana kipas dan biofilter dibuat harus tahan terhadap limbah korosif, kondensat berlebih, dan debu.
Kebanyakan biofilter yang beroperasi memiliki struktur terbuka karena lebih murah daripada biofilter tertutup. Pada saat yang sama, mereka kurang efisien. Oleh karena itu, disarankan untuk menggunakan sistem tertutup biofilter dengan kontrol aliran masuk dan keluar.
Dapat diasumsikan bahwa dalam banyak kasus biofilter terbuka tidak memberikan pemurnian gas yang cukup dan tidak memiliki karakteristik teknologi untuk menghilangkan senyawa organik yang mudah menguap. Biofilter tertutup berteknologi tinggi dapat dipasang kembali untuk mengurangi berbagai macam senyawa xenobiotik dalam gas lepas.
Beras. 19. Skema biofilter dengan muatan tinggi satu tahap: P.O. - bah utama; N.S. — stasiun pompa; B - biofilter; DI. - tangki pengendapan sekunder, K.B, - bak koagulasi; 1,2 - opsi yang memungkinkan untuk resirkulasi cairan murni, 3 - penghilangan biofilm berlebih; 4 - klorin; 5 - air limbah dan outlet yang diolah dan didesinfeksi.
Penggunaan biofilter beban tinggi dua tahap direkomendasikan dalam kasus medan yang menguntungkan dan jika diperlukan pengolahan air limbah yang lebih dalam. Berbagai biofilter dengan muatan tinggi dapat menjadi fasilitas filtrasi intermiten (Gbr. 20).
Beras. Gbr. 20. Skema biofilter beban tinggi dua tahap dengan filtrasi intermiten: PO - tangki pengendapan primer, K1, K2 - ruang sakelar, IS - stasiun pemompaan, B - biofilter, VO - tangki pengendapan sekunder, kolam kontak KB, 1 - penghapusan kelebihan bnoplenka, 2 - klorinasi, 3 - air limbah yang diolah untuk dilepaskan
Filter udara adalah berbagai biofilter dengan muatan tinggi. Fitur dari jenis filter ini adalah tingginya (3-4 m) dan ventilasi paksa, yang dapat dilakukan oleh kipas bertekanan rendah.
Bahan pemuatan badan filter udara harus sehalus mungkin. Filter udara disusun dua dan tiga lapis. Direkomendasikan untuk mengatur lapisan bawah dengan ketebalan 0,2 m dari potongan material pemuatan berukuran 50–70 mm, dan lapisan atas berukuran 30–40 mm (Gbr. 21).
Beras. 21. Skema filter udara: 1 - pemuatan, 2 - distributor air jet, 3 - segel air
Pengoperasian yang stabil dan efek pembersihan yang tinggi pada filter udara dapat dicapai jika air limbah yang dikirim untuk pengolahan memiliki BOD tidak lebih dari 150 mg/l. Perhitungan filter udara dapat dilakukan menurut daya oksidasinya (Tabel 64).
Tabel 64
Data tabel. 64 didefinisikan untuk air limbah dengan suhu musim dingin rata-rata +10°C. Ketika suhu air limbah lebih atau kurang dari +10°C, daya oksidasi filter udara harus dinaikkan atau diturunkan, masing-masing, sebanding dengan rasio suhu aktual hingga +10°C.
→ Pengolahan air limbah
Klasifikasi biofilter
Klasifikasi biofilter
Biofilter dapat bekerja untuk pengolahan biologis lengkap dan tidak lengkap dan diklasifikasikan menurut berbagai kriteria, yang utamanya adalah fitur desain dan jenis bahan pakan.
Menurut jenis bahan pemuatan, biofilter dibagi menjadi: biofilter dengan pemuatan massal (kerikil, terak, tanah liat yang diperluas, batu pecah, dll.) dan biofilter dengan pemuatan datar (plastik, semen asbes, keramik, logam, kain, dll. ).
Biofilter dengan pemuatan massal dibagi menjadi beberapa jenis berikut: - tetes, memiliki ukuran butir bahan pemuatan 20-30 mm dan ketinggian lapisan pemuatan 1-2 m; - sangat dimuat, memiliki ukuran bahan pemuatan 40-60 mm dan ketinggian lapisan pemuatan 2-4m; – biofilter dataran tinggi(menara), memiliki ukuran bahan muat 60-80 mm dan tinggi lapisan muat 8-16 m.
Bahan pakan curah memiliki densitas 500-1500 kg/m3 dan porositas 40-50%.
Biofilter dengan pemuatan datar dibagi lagi menjadi jenis berikut: – dengan pemuatan curah keras. Elemen pengisi keramik, plastik, dan logam dapat digunakan sebagai pemuatan. Tergantung pada bahan pemuatan, densitasnya 100-600 kg/m3, porositas 70-90%, ketinggian lapisan pemuatan 1-6 m; - dengan pemuatan blok keras. Beban balok dapat dibuat dari berbagai jenis plastik (lembaran bergelombang dan datar atau elemen spasial), serta dari lembaran asbes-semen. Kepadatan pemuatan plastik 40-100 kg/m3, porositas 90-97%), tinggi lapisan pemuatan 2-16 m; - dengan pemuatan lunak atau gulungan, terbuat dari mata jaring logam, film plastik, kain sintetis (nilon, nilon), yang dipasang pada bingkai atau ditumpuk dalam gulungan. Kepadatan beban seperti itu adalah 5-60 kg/m3, porositasnya 94-99%, ketinggian lapisan beban adalah 3-8 m.
Throughput biofilter tergantung pada fitur desain dari satu atau beberapa jenis struktur dan dijelaskan oleh kandungan biomassa aktif per satuan volume biofilter.
Biofilter dengan pemuatan massal (drip biofilters). Dalam biofilter tetes, air limbah disuplai dalam bentuk tetes atau jet. ventilasi alami udara dibawa melalui permukaan terbuka biofilter dan drainase. Biofilter semacam itu memiliki beban air yang rendah - biasanya 0,5-2 m3 per 1 m3 volume bahan pakan per hari. Biofilter tetes pertama kali muncul di Salford (Inggris Raya) pada tahun 1893; mereka direkomendasikan untuk digunakan pada laju aliran air limbah tidak lebih dari 1000 m3 / hari. Mereka dimaksudkan untuk pengolahan air limbah biologis lengkap.
Skema operasi biofilter tetes adalah sebagai berikut. Air limbah, diklarifikasi dalam tangki pengendapan utama, secara gravitasi (atau di bawah tekanan) memasuki perangkat distribusi, dari mana ia dibuang secara berkala ke permukaan biofilter. Air disaring melalui ketebalan beban melewati sistem drainase, dan kemudian mengalir ke bagian bawah yang kedap air ke baki outlet yang terletak di luar biofilter. Air kemudian memasuki clarifiers sekunder, di mana biofilm mati dipisahkan dari air murni. Ketika beban kontaminan organik lebih besar dari yang diizinkan, bahan umpan dengan cepat menjadi berlumpur, dan pengoperasian biofilter tetes memburuk dengan tajam.
Biofilter dengan muatan tinggi. Pada awal abad ke-20, biofilter muncul, yang di negara kita disebut filter udara, dan di luar negeri - biofilter beban tinggi.
Ciri khas dari struktur ini adalah daya pengoksidasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan biofilter tetes, yang disebabkan oleh pendangkalan yang lebih rendah dari filter tersebut dan pertukaran udara yang lebih baik di dalamnya. Hal ini dicapai karena fraksi besar bahan pakan dan peningkatan beban air beberapa kali. Kecepatan tinggi air limbah dalam biofilter memastikan penghilangan konstan kotoran yang tidak larut yang sulit teroksidasi dan biofilm yang sekarat. Oksigen udara yang masuk ke dalam tubuh biofilter dihabiskan terutama untuk oksidasi biologis dari bagian kontaminan yang tidak dikeluarkan dari tubuh biofilter. Desain filter udara diusulkan oleh N.A. Bazyakina dan S.N. Stroganov dan pada tahun 1929 dibangun di stasiun biologis Kozhukhov. Mereka dimaksudkan untuk pengolahan air limbah biologis yang tidak lengkap dan lengkap.
Biofilter menara. Biofilter ini memiliki ketinggian 8-16 m dan digunakan untuk instalasi pengolahan dengan kapasitas hingga 50 ribu m3/hari dengan medan yang menguntungkan dan BOD air limbah yang diolah 20-25 mg/l. Dalam praktik domestik, mereka belum menerima distribusi.
Biofilter dengan pemuatan datar. Penampilan di tahun 50-an abad ke-20 dari blok planar, bahan pemuatan lunak dan massal memungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan kinerja filter biologis (Gbr. 12.3).
Beras. 12.3. Biofilter dengan pemuatan datar (plastik):
1 - rumah yang terbuat dari lembaran ringan pada bingkai logam; 2 - pemuatan plastik; 3 - kisi; 4 - penyangga pilar beton; 5 - pipa pasokan; b - penyemprot jet; 7 - baki outlet
Seperti dapat dilihat dari tabel, densitas material pembebanan planar (12,2-140 kg/m3) secara signifikan lebih kecil daripada kerikil tradisional atau batu pecah (1350-1500 kg/m3), yang memungkinkan untuk menyederhanakan dan meringankan fondasi dan struktur penutup biofilter. Porositas bahan pemuatan planar (87-99%) lebih dari dua kali lipat dari beban volumetrik (40-50%), yang menghilangkan ventilasi paksa dan menghemat sejumlah besar listrik. Permukaan spesifik material pemuatan planar adalah 80-450 m / m, dibandingkan dengan 50-80 m / m3 untuk material curah. Namun, bahkan dengan permukaan spesifik yang sama, permukaan aktif bahan umpan planar jauh lebih besar karena tidak adanya zona mati yang terbentuk ketika fraksi bahan umpan curah bersentuhan.
Telah ditetapkan bahwa kinerja biofilter sangat dipengaruhi oleh konfigurasi bahan umpan. Dalam bahan umpan, di mana cairan bergerak secara vertikal di atas permukaan yang halus, rezim hidrolik adalah laminar (pengganti ideal), dan dalam bahan umpan dengan bentuk permukaan yang kompleks, di mana aliran dibelokkan secara vertikal (Flokor, Plasdek, dll.) , mode gerak fluida turbulen. Menurut ilmuwan asing, produktivitas bahan pemuatan kompleks, dibandingkan dengan yang halus (dengan luas permukaan spesifik yang sama dan di bawah kondisi operasi yang sama), adalah 67% lebih tinggi.
Biofilter memiliki sejarah berabad-abad dalam penggunaannya sebagai pengoksidasi biologis. Tetapi sejak akhir 1950-an, jumlah stasiun biofiltrasi yang sedang dibangun di negara kita, karena alasan subjektif dan objektif, mulai berkurang. Di antara alasan-alasan ini, berikut ini dapat dibedakan: konstruksi non-industri; kurangnya bahan boot; throughput rendah; perubahan komposisi air limbah yang masuk pengolahan; tidak dapat diandalkannya pekerjaan pada kelebihan beban (terutama pada polusi organik) dan sejumlah lainnya. Dari jumlah total oksidator biologis yang dirancang dan dibangun, biofilter tidak lebih dari 10%.
Namun, dengan adanya bahan lokal yang murah dan kekurangan listrik, serta dalam kondisi tanah dan daerah seismik yang sulit, biofilter lebih disukai. Misalnya, di Kirgistan, dari 31 pabrik pengolahan biologis yang beroperasi, 28 dilengkapi dengan biofilter. Perlu dicatat bahwa di sejumlah industri (hidrolisis-ragi, makanan, dll.), Di mana air limbah memiliki kapasitas pembusaan yang signifikan, disarankan untuk menggunakan biofilter.
Saat ini, ratusan stasiun biofiltrasi yang dibangun beroperasi dalam mode melebihi kapasitas desainnya, baik dalam hal aliran air limbah maupun beban polusi organik. Masalah modernisasi stasiun biofiltrasi tersebut telah menjadi sangat mendesak, yang telah menjadi insentif untuk pengembangan bahan pakan kinerja tinggi baru. Konsekuensi dari hal ini adalah munculnya biofilter baru dengan pembebanan datar. Mereka memiliki konstruksi industri yang tinggi, termasuk prefabrikasi bahan pemuatan blok atau struktur kompleks dengan throughput kecil. Mereka dicirikan oleh throughput yang tinggi, baik dalam hal konsumsi air limbah dan pengurangan polusi organik, melebihi indikator biofilter yang sesuai dengan pemuatan volumetrik sebesar 3-8 kali.
