Аэротенки и биофильтры являются сооружениями биохимической очистки сточных вод.
Биохимический метод очистки основан на способности микроорганизмов использовать растворенные органические и некоторые неорганические вещества (сероводород, сульфиды, нитриты и др.) для питания в процессе своей жизнедеятельности.
Контактируя с органическими веществами, микроорганизмы частично разрушают их, превращая в воду, двуокись углерода, нитрит- и сульфат- ионы и др. Другая часть вещества идет на на образование биомассы. Разрушение органических веществ называют биохимическим окислением. Некоторые органические вещества способны легко окисляться, а некоторые не окисляются совсем или очень медленно.
Аэротенками называют железобетонные аэрируемые резервуары. Процесс очистки в аэротенке идет по мере протекания через него аэрированной смеси сточной воды и активного ила. Аэрация необходима для насыщения воды кислородом и поддержания ила во взвешенном состоянии.
Аэротенки подразделяются по следующим основным признакам:
— по гидродинамическому режиму — на аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки промежуточного типа (с рассредоточенным выпуском сточных вод);
— по способу регенерации активного ила — на аэротенки с отдельной регенерацией и аэротенки без отдельной регенерации;
— по нагрузке на активный ил — на высоконагружаемые (для неполной очистки), обычные и низконагружаемые (с продленной аэрацией);
— по количеству ступеней — на одно-, двух-, и многоступенчатые аэротенки;
— по режиму ввода сточных вод — на проточные, полупроточные, с переменным рабочим уровнем и контактовые;
— по типу системы аэрации: с пневматической (воздух нагнетается в аэротенк под давлением), механической (в качестве источника кислорода используется наружный воздух, который вовлекается в аэротенк при вращении в нем жидкости мешалкой-аэратором) и смешанной или комбинированной;
— по конструкции.
По степени очистки сточных вод аэротенки принимаются на полную очистку, на неполную или частичную. В первом случае получаются очищенные, незагнивающие сточные воды, содержащие нитраты и растворенный кислород. Во втором случае БПКполн очищенных сточных вод может быть снижена на 40-80%.
Биофильтры
Биологический фильтр — очистное сооружение, заполненное загрузочным материалом, через который фильтруется сточная вода и на поверхности которого развивается биологическая пленка, состоящая преимущественно из прикрепленных форм аэробных микроорганизмов. Очистка сточных вод осуществляется вследствие жизнедеятельности микроорганизмов.
Биофильтры классифицируются по различным признакам:
— По характеру загрузочного материала — с объемной (зернистой) загрузкой и плоскостной загрузкой. В биофильтрах с объемной загрузкой используют щебень прочных горных пород, гальку, шлак, керамзит.
Биофильтры с объемной загрузкой можно подразделить на:
-капельные биофильтры, имеющие крупность фракций загрузочного материала 20-30 м и высоту слоя загрузки 1-2 м;
— высоконагружаемые (аэрофильтры) биофильтры с крупностью загрузочного материала 40-60 мм и высоту слоя загрузки 2-4 м. Отличаются от капельных более высокой окислительной мощностью и могут быть с естественной и искусственной аэрацией. Особенностью аэрофильтров является специальная конструкция днища и дренажа, обеспечивающая возможность искусственной продувки материала загрузки воздухом.
— башенные, большой высоты, имеющие крупность загрузочного материала 60-80 мм и высоту слоя загрузки 8-16 м.
Биофильтры с плоскостной загрузкой подразделяются на:
— биофильтры с жесткой загрузкой в виде колец, обрезков труб, а также с загрузкой из керамических, пластмассовых и металлических засыпных элементов;
— биофильтры с жесткой загрузкой в виде решеток или блоков, собранных из чередующихся плоских и гофрированных листов, выполненных из различных видов пластмасс или асбестоцементных листов;
— биофильтры с мягкой или рулонной загрузкой, выполненной из металлических сеток, пластмассовых пленок, синтетических тканей, которые крепятся на каркасах или укладываются в виде рулонов.
— По степени очистки — на работающие на полную и неполную загрузку.
— По способу подачи воздуха — с естественной вентиляцией и искусственной подачей воздуха (аэрофильтры).
— По количеству ступеней очистки — одноступенчатые и двухступенчатые (применяются при необходимости более высокой степени очистки и при отсутствии возможности увеличить высоту слоя загрузки в объеме одноступенчатого фильтра.
Применяют также погружные биофильтры, представляющие собой покрытые биопленкой вращающиеся диски, барабаны или другие конструкции, частично погруженные в сточную воду.