Биофильтры – это сооружения, в корпусе которых размещается кусковая насадка (загрузка) и предусмотрены распределительные устройства для сточной воды и воздуха (рис. 3.6). В этих аппаратах сточная вода фильтруется через слой загрузки, покрытый пленкой из микроорганизмов. Микроорганизмы биопленки окисляют органические вещества, используя их как источники питания и энергии. Таким образом, из сточной воды удаляются органические вещества, а масса активной биопленки увеличивается. Отработанная (омертвевшая) биопленка смывается протекающей сточной водой и выносится из биофильтра.
В качестве загрузки используются различные материалы с высокой пористостью, малой плотностью и большой удельной поверхностью: щебень, гравий, шлак, керамзит, керамические и пластмассовые кольца, кубы, шары, цилиндры, шестигранные блоки; металлические тканевые и пластмассовые сетки, скрученные в рулоны.
В настоящее время предложено большое число конструкций биофильтров, которые делятся на биофильтры, работающие с полной и неполной биологической очисткой; с естественной и искусственной подачей воздуха; с рециркуляцией и без рециркуляции сточных вод; на биофильтры одноступенчатые и двухступенчатые. Двухступенчатые биофильтры применяются в том случае, когда для достижения высокой степени очистки нельзя увеличить высоту биофильтров.
На эффективность очистки сточных вод в биофильтрах влияют: БПК очищаемой сточной воды, природа органических загрязнений, скорость окисления, интенсивность дыхания микроорганизмов, масса веществ, абсорбированных пленкой, толщина биопленки, состав обитающих в ней микроорганизмов, интенсивность аэрации, площадь и высота биофильтра, характеристика загрузки (размер кусков, пористость и удельная поверхность), физические свойства сточной воды, температура процесса и гидравлическая нагрузка, интенсивность рециркуляции, равномерность распределения сточной воды по сечению загрузки, степень смачиваемости биопленки.
Биофильтр загружают по всей высоте материалом одинаковой крупности. Сточная вода распределяется по поверхности биофильтров перфорированными желобами, спринклерными разбрызгивателями, оросителями и другими способами. Количество секций или биофильтров принимается не менее двух. При расчете распределительной и отводящей сети биофильтров учитывают максимальный расход сточной жидкости.
В конструкции сооружений предусматривают устройства для опорожнения и промывки биофильтров.
