Капельные биофильтры
Основной целью эксплуатации биофильтров является поддержание расчетной окислительной мощности загрузки (количества и качества биопленки).
Капельные биофильтры характеризуются низкими органическими нагрузками. Однако для своевременного смыва отработанной биопленки нужна определенная гидравлическая нагрузка. Орошение сточной жидкостью тела загрузки капельных биофильтров должно быть равномерным по всей площади, чтобы в загрузке не создавались зоны с повышенной органической или пониженной гидравлической нагрузкой, даже если их значения в целом по сооружению будут расчетными.
Эти факторы, обусловливающие стабильную работу биофильтров, наряду с подачей необходимого количества воздуха определяют и характер работ по их обслуживанию.
Биофильтры вообще, а капельные — в особенности, практически плохо поддаются регулированию при изменениях внешних условий. Поэтому их эксплуатация сводится к поддержанию стабильности проектных показателей загрязненности сточной жидкости и необходимого состояния биофильтра. Единственным регулируемым параметром может быть степень рециркуляции очищенной воды в схемах станций с биофильтрами, где она предусмотрена, но диапазоны значений этой величины, в пределах которых можно регулировать окислительную мощность с целью стабилизации нагрузки, ограничены узкими предельными величинами.
При обслуживании капельных биофильтров прежде всего необходимо следить за колебаниями концентраций загрязнений в сточной жидкости, прошедшей механическую очистку. Рекомендуемое предельное содержание взвешенных веществ до 100 мг/л в сточной жидкости, поступающей на капельные биофильтры, имеет большое значение, так как при его превышении (даже до 2 недель) заиление загрузки капельного биофильтра неминуемо. Процесс прочистки засоренного биофильтра является настолько трудоемким и дорогим, что выгоднее вообще заменить загрузку. Поэтому при превышении концентрации взвешенных веществ в сточной жидкости более 100 мг/л, поступающей на капельные биофильтры, следует тщательным образом отрегулировать работу первичных отстойников, в частности двухъярусных, или осветли-телей-перегнивателей, которые, как правило, применяются в комплексах с биофильтрами. Если перегрузка очень велика или первичные отстойники настолько запущены, что не удается быстро добиться необходимого качества осветленной сточной жидкости, рекомендуется вообще отключить биофильтры. В этом случае осветленную воду направляют через вторичные отстойники и контактные резервуары (если они есть) обеззараживая ее дозой хлора, соответствующей фактической измеренной хлороемкости сточной жидкости. Только после доведения качества осветленной сточной воды до содержания в ней взвешенных веществ не выше нормы можно вновь пустить в работу биофильтры с постепенным увеличением нагрузки на них.
Не менее опасна и перегрузка биофильтров по БПК Для капельных биофильтров предельная концентрация загрязнений по БПКполн установлена 220 мг/л. Если она выше, необходима рециркуляция с доведением ее после разбавления до нормируемой величины. Большие значения рециркуляции также нельзя допускать в эксплуатации, если они не предусмотрены проектом, так как существует предел гидравлической нагрузки 1—3 м3/м2/сут. Поэтому при значительном увеличении органической нагрузки биофильтры также следует частично разгрузить путем сброса части расхода, минуя биохимическую очистку, иначе произойдет зарастание загрузки, что устранить очень сложно. Данное мероприятие необходимо согласовать с органами санитарного надзора.
Кроме перегрузок, биофильтры из строя могут вывести также колебания активной реакции среды. Так, например, кислые сточные воды предприятий молочной промышленности при сбросе на очистные станции с биофильтрами могут понизить рН до 4,5—5,0, при котором начинается бурное развитие молочнокислых бактерий и грибов, произрастающих в теле загрузки и забивающих ее. Промывание поверхности загрузки водой из брандспойтов или разрыхление ее ломами не восстанавливает полностью работу биофильтров. Единственным надежным мероприятием является нормализация рН, а затем восстановление окислительной мощности сооружений. Если в ходе эксплуатации биофильтров к очистной станции были подключены не предусмотренные проектом сточные воды, повышающие нагрузку и резко меняющие рН, рекомендуется решать вопрос о строительстве аэрационных сооружений с активным илом, а биофильтры использовать как вторую ступень двухступенчатой схемы или ликвидировать вообще.
Еще одним фактором, способным вывести биофильтр из строя, может быть колебание гидравлической нагрузки, хотя средние и максимальные значения этой величины не выходят за пределы проектных. Дело в том, что существует нижний предел гидравлической нагрузки, равный 0,8 м3/м2 в сутки, обеспечивающий своевременный смыв отработанной биопленки. Если в течение суток гидравлическая нагрузка находится ниже указанного предела, происходит постепенное накопление отработанной биопленки на поверхности загрузочного материала, так как в период, когда она не смывается, сточная жидкость с органическими загрязнениями орошает биопленку, пленка прирастает, утолщается и в ней растет анаэробный слой. Удерживающая способность загрузки при этом мало уменьшается, но проникновение кислорода в толщу биопленки практически отсутствует, в связи с чем возникают анаэробные зоны. Газы, выделяющиеся вследствие анаэробных процессов, способствуют отторжению биопленки, но это происходит неравномерно в объеме загрузки, и отторгается неокисленная масса органических веществ, плохо оседающая во вторичных отстойниках и нарушающая тем самым общий эффект очистки сточных вод. Неравномерное отторжение отработанной (в данном случае неотработанной) биопленки нарушает режим аэрации объема загрузки и приводит в результате к появлению заросших участков, струйности в отдельных местах и заболачиванию поверхности. Хотя биофильтр в таких условиях и будет функционировать, заданного эффекта очистки достигнуть трудно.
Ликвидировать последствия нарушения равномерности работы загрузки биофильтра можно путем остановки сооружения, проветривания его в сухом состоянии в течение 5—10 суток, промывки чистой водой и повторного пуска с постепенным наращиванием расхода сточных вод до расчетного значения. При этом следует устранить основную причину нарушения — длительные понижения гидравлических нагрузок. Для этого отключают часть ячеек биофильтров во время минимального притока сточных вод так, чтобы гидравлическая нагрузка на работающие ячейки не падала ниже 0,8 м3/м2 в сутки.
Равномерное орошение биофильтров обеспечивается водораспределительными устройствами, из которых наибольшее распространение получили сифонные распределители. Отрегулированные сифоны (дозирующие баки) должны подавать сточную жидкость в спринклерные оросители с интервалами 5—8 мин, причем в летнее время — чаще, а зимой — реже. Для регулирования уровня воды, при котором срабатывает сифонный распределитель (для определения объема и периодичности подачи), верхняя часть регулятора напора должна быть подвижной. Оператор систематически проверяет состояние и функционирование регуляторов.
В ходе эксплуатации могут быть нарушения процесса зарядки сифона из-за неплотностей в соединениях труб с колоколом. Это происходит вследствие выхода воздуха из-под колокола при заполнении дозирующего бачка или когда открытый конец воздушной трубки незначительное время свободен от воды. В колокол за этот промежуток времени поступает количество воздуха, недостаточное для нормальной зарядки сифонов. Сифон может не зарядиться также при незначительном поступлении в бачок сточной жидкости, особенно в ночное время. В этих случаях происходит непрерывное изливание жидкости из спринклеров на поверхность биофильтров. Для предотвращения этого нужно отключить приток сточной жидкости в дозирующий бачок и дать возможность воздуху поступить (через воздушную трубку) под колокол сифона, залить водой регулятор напора, после чего снова включить подачу сточной жидкости. При недостаточном количестве поступающей сточной жидкости (в ночное время) необходимо отключить часть ячеек биофильтров.
Нужно следить за состоянием системы аэрации биофильтров, периодически очищать пространство между дренажем и днищем. Контроль за эффективностью аэрации биофильтра ведут по концентрации растворенного кислорода в очищенной воде, которая должна быть не ниже 2 мг/л.
Если температура сточной жидкости, поступающей на биофильтр, и, следовательно, в теле фильтра опускается ниже +10 °С, нужно особенно тщательно поддерживать регламентированные условия эксплуатации. Несоблюдение их ведет к нарушению процесса нитрификации, восстановить который при низких температурах не удается даже при очень резком и длительном уменьшении органической нагрузки. Поэтому работу биофильтра в зимнее время нужно контролировать не реже одного раза в неделю сопоставлением состава среднесуточных проб поступающей и выходящей жидкости.
На работу биофильтров зимой (на открытом воздухе) оказывает влияние ветер, поэтому для нормальной эксплуатации желательна противоветровая защита (древесные посадки или щиты), устанавливаемые вокруг биофильтров.
Заболачивание биофильтра может происходить из-за неоднородности загрузки. В этом случае болотца, появляющиеся по всей площади, можно устранить только заменой загрузочного материала.
Если на поверхности биофильтра появится небольшая заболоченность только в некоторых местах, их разрыхляют граблями и промывают сильной струей воды. Запрещается проделывать в загрузочном материале лунки для пропуска застойной воды. Таким способом через тело загрузки одновременно попадает большое количество неокисленной органической массы, и загрузка засоряется во всем объеме.
В хорошо работающем биофильтре прирост пленки, ее отмирание и вынос одинаковы. Если очищаемая сточная жидкость дает большой прирост биомассы и (особенно в зимнее время) большое количество биопленки образуется в верхнем слое загрузочного материала, может произойти заболачивание постели биофильтра. Перелопачивание или перештыкование верхних слоев загрузочного материала в этих случаях ни к чему не приведет вследствие загрязнения более глубоких слоев фильтра.
В таких случаях снимают часть загрузочного материала слоем 30—40 см, тщательно его промывают и укладывают обратно в биофильтр или заменяют новым слоем загрузки той же фракции.
Выносу пленки из биофильтра способствуют личинки, мухи, клещи, черви, развивающиеся в большом количестве весной, летом и осенью. В эти периоды и наблюдается наибольший вынос. Ввиду положительной роли личинок мух бороться с их развитием не следует.
Для борьбы с заилением фильтров рекомендуется периодически отключать ячейки (один раз в квартал) и хлорировать загрузку хлорной водой с дозой хлора 35—50 г на 1 м2 поверхности.
Крайние к стенкам биофильтра спринклеры должны иметь отражательные щитки для предотвращения разбрызгивания жидкости через борта стенок биофильтров.
Осадок, выносимый из биофильтров и осаждаемый во вторичных отстойниках, должен удаляться не реже одного раза в сутки. При более продолжительном хранении осадка он начинает бродить и всплывать на поверхность в виде черных хлопьев, выделяя пузырьки газа.
Работу биофильтра могут нарушить также различные предметы, попавшие на поверхность загрузки и в дозирующие баки. Поэтому нужно регулярно осматривать сооружения, следить за их чистотой: дозирующие баки перекрывать решетками или сетками, а в подводящих лотках установить дополнительные решетки.
При отключении биофильтра зимой на продолжительное время необходимо открыть под сифоном вентиль и освободить его от воды.
Очистка сточных вод - Капельные биофильтры
Остались вопросы по теме - "Капельные биофильтры", задайте их на