где Н - высота фильтра, м;

kf-константа изъятия загрязнений, определяемая по уравнению Стриттера:

fe/= feao-1.047-20; (4.156)

q - гидравлическая нагрузка, м7(м-сутки).

Получены также аналитические уравнения приведенной на рис. 4.94 кривой при LalLt<i\0 и при LafLtlO*.

Уточненная формула для определения параметров биофильтра для очистки бытовых сточных вод имеет вид:

Ig=a-7 +Р = аФ + Р. (4.157)

где В- расход воздуха, м на I м воды.

го о

Ш 0 6,5 дл 09 il (3 ф и f.9 2,1 22.5 2.72,9 3J 3.3 Ф

Рис. 4.94. Кривая эффективности работы биофильтров

Рис. 4 95. Кривая зависимости Lt=f(if])

Эта формула справедлива для биофильтров, работающих с рециркуляцией и без нее.

Значения аир приведены в табл. 4.47,

Таблица 4.47

Значения коэффициентов аир

При работе фильтров с рециркуляцией La=LcM, тогда

(4.158) (4.159)

Для упрощения расчетов по формуле (4.159) составлена табл. 4.48. Биофильтры рассчитывают с помощью табл. 4.48 в следующем порядке:

а) определяют коэффициент

K = LafLt,

1975. 344

* Яковлев СВ., Воронов Ю, В. Биологические фильтры. М., Стройиздат,

где - БПК20 сточной воды, поступающей на биофильтры (без рециркуляции не более 300 мг/л); Lt- БПК20 выходящей воды;

Таблица 4.48

Значения коэффициента К по формуле (4.159)

При В=8 на 1 воды

При В = 10 на 1 воды

При В = 12 на 1 воды

3,02 5,25 9,05

3,67 6.04 10

4,31 7.2 12

б) ПО Среднезимней температуре сточной воды Т и найденному значению К определяют Н, q я В по табл. 4.48; если полученное значение К отличается от приведенных в табл. 4.48, следует принимать для очистки без рециркуляции Н, q и В по ближайшему большему значению К, для очистки с рециркуляцией - по меньшему (решается технико-экономическим расчетом);

в) определяют БПК20 смеси сточных вод и коэффициент рециркуляции (для биофильтров с рециркуляцией) по формулам (4.158) и (4.150);

г) определяют площадь биофильтров по формулам: для биофильтров без рециркуляции

(4.160)

для биофильтров с рециркуляцией

f = Q{n+\)/q.

(4.161)

Если 1а>300 мг/л, следует принимать K=300/Lt.

Из табл. 4.48 выбираем значение /СЗОО/Lf; значение п определяем [см. формулу (4.150)] по Lcm=300 мг/л. Если табличное /С<300 .ь то LcM определяется по формуле (4.158).

Расчет биофильтров с пластмассовой загрузкой можно производить по кривой, приведенной на рис. 4.95, или по критериальному комплексу

(4.162)

где Р-пористость, %;

F - масса органических загрязнений, поступающих в сутки на I м площади поверхности загрузочного материала:

F = Liq/S = MIS; (4.163)

здесь 5 - поверхность загрузки.

Значение kt вычисляется по формуле (4.156).

Если Lt находится в интервале от 7 до 11 мг/л, то его значение определяется по формуле Lt=\0 1.23-о,оббл „

Н= 15,13(1,23 -\g Li) F/{Pkt). (4. 164)

Если llLflOO мг/л, то Lf== Ю-о.звбп „

Н = 2,6(2,13-Ig Li) F/iPkt). (4.165)

Вентиляция биофильтров

Естественная вентиляция в биофильтрах происходит вследствие разницы температур наружного воздуха и тела биофильтра.

Основная масса возд>ха поступает в тело биофильтра через междудонное пространство и сверху вместе с водой по мере ее движения в фильтре. Если температура сточных вод выще температуры воздуха, то устанавливается восходящий (от дренажа к поверхности) поток воздуха, при обратном соотнощении -нисходящий; при равенстве температур вентиляция может совсем прекратиться. Интенсивность вентиляции биофильтров зависит также от высоты слоя фильтрующей загрузки, размеров ее зерен и высоты междудонного пространства. Чем мельче загрузка, тем хуже условия вентиляции.

Исследования, проведенные И. А. Базякиной, показали, что объем кислорода воздуха, используемого в биофильтрах, как и в других сооружениях биологической очистки, не превышает 7-8%.

Необходимый расход воздуха, м на 1 м сточной воды, определяется по уравнению

9в = БПК2о/21. (4.166)

Температура внутри биофильтра не должна быть ниже 6° С, иначе окислительный процесс практически прекращается.

В установках большой и средней пропускной способности необходимая температура поддерживается вследствие постоянного притока сточных вод, температура которых почти всегда выше 8° С. Поэтому такие фильтры обычно не требуют утепления. Небольшие фильтры, как уже отмечалось, приходится размещать в утепленных помещениях во избежание их переохлаждения, особенно в ночное время, когда приток сточной воды уменьшается.

Распределение сточных вод по биофильтрам

Надежная работа биофильтра может быть достигнута только при равномерном орошении водой его поверхности. Орошение производится распределительными устройствами, которые подразделяются на две основные группы: неподвилные и подвижные.

К неподвижным распределителям относятся дырчатые желоба или трубы и разбрызгиватели (спринклеры), к подвижным - качающиеся желоба, движущиеся наливные колеса и вращающиеся реактивные распределители (оросители).

В отечественной и зарубежной практике наибольшее распространение получили спринклерное орошение и орошение при помощи подвижных оросителей.

Спринклерное орошение. Спринклерная система ссстоиг из дозирующего бака, разводящей сети и спринклеров.