3.2. Биологические пруды с искусственной аэрацией

Необходимый объем пруда определяется по формуле (159). При этом время пребывания воды в нем, сут.

(168)

здесь: К_d– динамическая константа скорости потребления кислорода, сут^-1:

(169)

при чем ₁– коэффициент, зависящий от скорости движения воды в пруде, создаваемой аэратором или перемещением воды по коридорам лабиринтного типа:

(170)

где, v– скорость движения воды в пруде, м/с.

Примечание: Если скорость движения сточной воды в биологическом пруде более 0,05 м/с, то коэффициент ₁ = 7.

Таблица 17

Рабочая глубина биологического пруда естественной аэрацией

	БПКполнсточных вод, поступающих в биологический пруд, мг/л.
	Пруд для очистки сточных вод		Пруд для доочистки сточных вод
	более 100	до 100	20…40	до 20
Рабочая глубина пруда, м, не более	0,5	1,0	2	3

Примечание: При возможности замерзания пруда зимой рабочая глубина должна быть увеличена на 0,5 м.

Площадь пруда рассчитывается по выражению (166). При этом расчетную глубину пруда следует принимать равной 3,0…4,5 м.

Расчет системы аэрации в биологических прудах рассматриваемого типа производится аналогично аэротенкам (см. п.п. 1.6.1 – 1.6.3).

После прудов с искусственной аэрацией необходимо предусматривать отстаивание очищенной воды в течение 2,0…2,5 ч. Для этих целей могут быть использованы отдельностоящие отстойники, рассчитываемые аналогично вторичным отстойникам аэротенков (см. п.п. 1.4.1 – 1.4.3) или последняя не аэрируемая ступень пруда, рассчитываемая как горизонтальный отстойник (см. п. 1.4.3).

4. Биологические фильтры

Биологические фильтры представляют собой сооружения, в которых сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой, образованной колониями микроорганизмов.

Эти сооружения могут работать на полную и неполную биохимическую очистку. Их классификация производиться по различным признакам, основным из которых является конструктивная особенность загрузочного материала (табл. 18).

Загрузка фильтров по высоте должна быть выполнена из материала одинаковой крупности с устройством нижнего поддерживающего слоя высотой 0,2 м, крупностью 70…100 мм.

Таблица 18

Основные типы биологических фильтров и характеристики загрузочного материала

Группа биофильтров	Тип биофильтра	Область применения по расходам сточных вод, м^3/сут. не более	Вид загрузочного материала	Характеристики загрузочного материала
				Крупность, мм	Плотность, кг/м^3	Пористость, %	Высота слоя, м
Биофильтры с объемной загрузкой	Капельные биофильтры	1000	Гравий, шлак, керамзит, щебень, и др.	20…30	500…1500	40…50	1…2
	Высоко- нагружаемые биофильтры	50000		40…60			2…4
	Биофильтры большой высоты (башенные)	50000		60…80			8…16
Биофильтры с плоскостной загрузкой	Биофильтры с жесткой засыпной загрузкой	10000	керамические, пластмассовые, металлические, засыпные элементы		100…600	70…90	1…6
	Биофильтры с жесткой блочной загрузкой	50000	гофрированные и плоские листы или пространственные элементы из пластмасс,		40…100	90…97	2…16
			листы из асбестоцемента		200…250	80…90	2…6
	Биофильтры с мягкой или рулонной загрузкой	10000	металлические сетки, пластмассовые пленки, синтетические ткани (нейлон, капрон), укрепленные на каркасах или уложенные рулонами		5…60	94…99	3…8

Биологические фильтры (рис.12) должны выполняться в виде резервуаров со сплошными стенками и двойным дном: нижним – сплошным, верхним - решетчатым, набираемым из колосниковых решеток и предназначенным для поддержания загрузки. При этом:

• высота междудонного пространства – не менее 0,6 м;

• уклон нижнего днища в сторону водосборных лотков – не менее 0,01;

• продольный уклон водосборных лотков – по конструктивным соображениям, но не менее 0,005.

В зависимости от типа рассматриваемые сооружения могут выполняться с естественной или искусственной аэрацией (вентиляцией). При этом, капельные биофильтры, а так же биофильтры с жесткой засыпной и мягкой или рулонной загрузками, следует проектировать с естественной аэрацией. Для этого в пределах междудонного пространства равномерно по периметру сооружения предусматриваются вентиляционные окна, оборудуемые устройствами, позволяющими закрывать их наглухо. Площадь таких окон должна составлять 1…5% площади биофильтра в плане.

Высоконагружаемые и башенные биофильтры и биофильтры с жесткой блочной загрузкой могут быть запроектированы как с естественной, так и с искусственной аэрацией. В последнем случае указанные сооружения часто называют аэрофильтрами. Системы искусственной аэрации предусматривают подачу воздуха в междудонное пространство с помощью вентиляторов под давлением у ввода 980 Па (100 мм вод. ст.).

Для распределения сточных вод по поверхности биофильтров используют разбрызгиватели и реактивные оросители. При проектировании разбрызгивателей следует принимать:

• начальный свободный напор – примерно 1,5 м;

• конечный напор – не менее 0,5 м;

• диаметр отверстий – 13…40 мм;

• высота расположения оголовка над поверхностью загрузочного материала – 0,15…0,20 м;

• продолжительность орошения на капельных биофильтрах при максимальном притоке воды – 5…6 мин.

А при проектировании реактивных оросителей:

• число и диаметр распределительных труб – по расчету при условии движения сточных вод в их начале со скоростью 0,5…1,0 м/с;

• число и диаметр отверстий в распределительных трубах – по расчету при условии истечения жидкости из отверстий со скоростью не менее 0,5 м/с, при чем диаметр 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.

Количество секций биофильтров или количество отдельностоящих биофильтров должно быть не менее двух и не более восьми. При этом все они являются рабочими.