Расчет биофильтров
Определяется коэффициент К:
без рециркуляции ;
с рециркуляцией ,
где La – БПКполн исходной сточной воды, мг/л; – БПКполн исходной сточной воды, предельная для данной конструкции биофильтра, мг/л; L – БПКполн очищенной сточной воды.
В зависимости от типа фильтра по справочным данным (табл. 8) определяются рекомендуемые значения высоты биофильтра (Н), гидравлической нагрузки (q), удельного расхода воздуха (В), нагрузка по БПК.
Для биофильтров с рециркуляцией определяются БПКполн смеси исходной и рециркуляционной сточных вод, мг/л, и коэффициент рециркуляции – n:
Lсм=KL
.
Необходимая площадь биофильтров:
без рециркуляции ;
с рециркуляцией ,
где Q – расчетный расход сточных вод, м3/сут; q – гидравлическая нагрузка, м3/(м2сут).
Максимальный часовой расход воздуха, м3/ч,
Дв.ч.= Qмах.ч.В,
где Qмах.ч – максимально-часовой расход сточных вод, м3/ч; В – удельный расход воздуха, м3/м3.
На эти расходы должны быть подобраны типовые проекты воздуходувных станций (табл. П11).
Капельные
фильтры наиболее просты по конструкции и
загружаются материалами мелких фракций,
имеющими развитую макропористую
поверхность.
БПКполн сточных вод, поступающих на капельные биофильтры, должна быть не более 220 мг/л, а при большей величине БПК следует предусматривать рециркуляцию.
Окислительная мощность капельного биофильтра составляет 0,15÷0,3 кг/м3сут.
Крупность фракции загрузочного материала составляет 25÷40 мм.
Высоту фильтра (Н) и гидравлическую нагрузку (q) определяют с учетом среднезимней температуры сточной воды (t °C) и вычислительного значения K (табл. 8).
Таблица 8. Параметры капельного биофильтра
Гидрав-лическая нагрузка, м3/(м2сут) | Значения K в зависимости от температуры сточной воды, высоты биофильтра и гидравлической нагрузки | |||||||
t=8 °С | t=10 °С | t=12 °С | t=14 °С | |||||
Н=1,5 м | Н=2 м | Н=1,5 м | Н=2 м | Н=1,5 м | Н=2 м | Н=1,5 м | Н=2 м | |
1 | 8,0 | 11,6 | 9,8 | 12,6 | 10,7 | 13,8 | 11,4 | 15,1 |
1,5 | 5,9 | 10,2 | 7,0 | 10,9 | 8,2 | 11,7 | 10,0 | 12,8 |
2 | 4,9 | 8,2 | 5,7 | 10,0 | 6,6 | 10,7 | 8,0 | 11,5 |
2,5 | 4,3 | 6,9 | 4,9 | 8,3 | 5,6 | 10,1 | 6,7 | 10,7 |
3 | 3,8 | 6,0 | 4,4 | 7,1 | 6,0 | 8,6 | 5,9 | 10,0 |
Высоконагружаемые
биофильтры отличаются от капельных большей
окислительной мощностью, равной 0,75÷2,25
кг/м3сут,
обусловленной лучшим обменом воздуха
и незаиляемостью загрузки.
Достигается
это применением загрузочного материала
повышенной крупности – 40÷70 мм, увеличением
рабочей высоты до 2¸4
м и гидравлической нагрузки до 10–30
м3/(м2сут).
Высоконагружаемые биофильтры могут быть с естественной и искусственной аэрацией. Особенностью аэрофильтров является специальная конструкция днища и дренажа, обеспечивающая возможность искусственной продувки материала загрузки воздухом.
Подбор количества и диаметра аэрофильтров можно производить по табл. 9 и 10.
Таблица 9. Площадь загрузки аэрофильтров
Количество аэрофильтров в группе | Диаметр аэрофильтров, м | ||||
6 | 12 | 18 | 24 | 30 | |
Площадь загрузки группы аэрофильтров, м2 | |||||
2 | 57 | 226 | 509 | 904 | 1414 |
3 | 85 | 339 | 763 | 1356 | 2121 |
4 | 113 | 452 | 1018 | 1808 | 2828 |
5 | – | 565 | 1272 | 2260 | 3535 |
6 | – | – | 1530 | 2712 | 4242 |
7 | – | – | 1781 | 3164 | 4949 |
8 | – | – | 2036 | 3616 | 5656 |
Таблица
10.
Параметры
аэрофильтра
В, м3/м2 | Н, м | Значения коэффициента К при среднезимней температуре сточной воды Т, °С | |||||||||||
8 °С | 10 °С | 12 °С | 14 °С | ||||||||||
Гидравлическая нагрузка q, м3/(м2 сут) | |||||||||||||
10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 | 10 | 20 | 30 | ||
8 | 2 | 3,02 | 2,32 | 2,04 | 3,38 | 2,5 | 2,18 | 3,76 | 2,74 | 2,36 | 4,3 | 3,02 | 2,56 |
3 | 5,25 | 3,53 | 2,89 | 6,2 | 3,93 | 3,22 | 7,32 | 4,64 | 3,62 | 8,95 | 5,25 | 4,09 | |
4 | 9,05 | 5,17 | 4,14 | 10,4 | 6,25 | 4,73 | 11,2 | 7,54 | 5,56 | 12,1 | 9,05 | 6,51 | |
10 | 2 | 3,69 | 2,89 | 2,58 | 4,07 | 3,11 | 2,76 | 4,5 | 3,36 | 2,93 | 5,09 | 3,67 | 3,16 |
3 | 6,1 | 4,24 | 3,56 | 7,08 | 4,74 | 3,94 | 8,23 | 5,33 | 4,36 | 9,9 | 6,04 | 4,84 | |
4 | 10,1 | 6,23 | 4,9 | 12,3 | 7,18 | 5,68 | 15,1 | 8,45 | 6,88 | 16,4 | 10,0 | 7,42 | |
12 | 2 | 4,32 | 3,38 | 3,01 | 4,76 | 3,72 | 3,28 | 5,31 | 3,98 | 3,44 | 5,97 | 4,31 | 3,7 |
3 | 7,25 | 5,01 | 4,18 | 8,35 | 5,55 | 4,78 | 9,9 | 6,35 | 5,14 | 11,7 | 7,2 | 5,72 | |
4 | 12,0 | 7,35 | 5,83 | 14,8 | 8,5 | 6,92 | 18,4 | 10,4 | 7,69 | 23,1 | 12,0 | 8,83 | |
Биофильтры
с пластмассовой загрузкой.
Пластмассовая загрузка имеет большую пористость (73¸99 %) по сравнению с загрузкой из фракционных материалов, благодаря чему обеспечивается условие обтекания биологической пленки воздухом и соответственно повышается производительность сооружений.
Наибольший технико-экономический эффект может быть получен при использовании биофильтров с пластмассовой загрузкой для неполной биологической очистки, а также при очистке сточных вод от небольших городов и промышленных предприятий. Пластмассовая загрузка может также успешно применяться при реконструкции и расширении станций очистки сточных вод с биофильтрами согласно СНИП. БПКполн сточных вод, подаваемых на биофильтры с пластмассовой загрузкой, следует принимать не более 250 мг/л, рабочую высоту загрузки 34 м и предусматривать естественную аэрацию.
При
расчете биофильтров с пластмассовой
загрузкой гидравлическую нагрузку и
допускаемую нагрузку по БПК5 можно определять по табл.
11 и 12 в
зависимости от заданной степени очистки,
температуры сточной воды и высоты слоя
загрузки.
Таблица 11. Допустимая нагрузка на биофильтры с пластмассовой загрузкой
Степень очистки, % | Гидравлическая нагрузка, м3/м2сут, при высоте слоя загрузки, м | |||||||
3 | 4 | |||||||
При среднезимней температуре сточной воды, °С | ||||||||
8 | 10 | 12 | 14 | 8 | 10 | 12 | 14 | |
90 | 6,3 | 6 | 7,5 | 8,2 | 8,3 | 9,1 | 10 | 10,9 |
85 | 8,4 | 9,2 | 10 | 11 | 11,2 | 12,3 | 13,5 | 14,7 |
80 | 10,2 | 11,2 | 12,3 | 13,3 | 13,7 | 15 | 16,4 | 17,9 |
Таблица
12.
Допустимая нагрузка по БПК5 на биофильтры
с пластмассовой загрузкой
БПК5 очищенной воды, мг/л | Нагрузка по БПК5, кг/м3сут, при высоте слоя загрузки, м | |||||
3 | 4 | |||||
При среднезимней температуре сточной воды 0 °С | ||||||
1012 | 1315 | 1620 | 1012 | 1315 | 1620 | |
15 | 1,15 | 1,3 | 1,55 | 1,5 | 1,75 | 2,1 |
20 | 1,35 | 1,55 | 1,86 | 1,8 | 2,1 | 2,5 |
25 | 1,65 | 1,85 | 2,2 | 2,1 | 2,4 | 2,9 |
30 | 1,85 | 2,1 | 2,5 | 2,45 | 2,85 | 3,4 |
40 | 2,15 | 2,5 | 3,0 | 2,9 | 3,2 | 4,0 |
|
Навигация: На основе проведенных исследований в критериальный комплекс, кроме высоты биофильтра, температурного коэффициента и гидравлической нагрузки, предлагалось ввести объем подаваемого воздуха, который влияет на результаты очистки. Профессоры СМ. Шифрин и Ю.А. Феофанов изучали возможность гидравлического моделирования высоконагружаемых биофильтров. Поскольку биофильтры могут классифицироваться как аппараты со стационарным слоем загрузки, то по своим гидродинамическим свойствам они занимают промежуточное положение между идеальными вытеснителем и смесителем. Следовательно, они могут быть представлены либо моделью идеального вытеснителя с перемешиванием жидкости, либо моделью последовательно соединенных проточных идеальных смесителей, число которых в цепочке (а также продолжительность пребывания жидкости в каждом смесителе) зависит от высоты сооружения и гидравлической нагрузки на биофильтр. Анализ различных методов расчета высоконагружаемых биофильтров показывает, что эффективность их работы зависит от гидравлической нагрузки, продолжительности контакта сточной воды с биопленкой, температуры сточной воды и количества воздуха, поступающего в тело биофильтра. Похожие статьи: Навигация:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
Расход воздуха составлял 8; 16 и 32 м3 на 1 м3 воды. При этом увеличение подачи воздуха свыше 16 м3 не дало дальнейшего улучшения очистки воды. Значение БПК выходящей жидкости при расходе воздуха 8 и 16 м3 было различным.
Последний фактор прямо связан с крупностью фракций загрузочного материала и его пористостью. Натурные замеры и расчеты пористости загрузочного материала показывают, что независимо от крупности загрузки пористость составляет примерно 50% объема. В то же время объем единичной поры зависит от крупности фракций загрузки, что и является причиной снижения пропускной способности биофильтров с объемной загрузкой при уменьшении крупности фракций загрузки. Следовательно, производительность биофильтров зависит от диаметра фракций загрузки, ее пористости и удельной площади поверхности загрузочного материала. Но с увеличением крупности фракций загрузочного материала уменьшается площадь рабочей поверхности для образования биопленки. Поэтому для повышения пропускной способности биофильтров следует идти по пути увеличения пористости загрузки. Биофильтры с плоскостной загрузкой имеют пористость 70-99% и рабочую поверхность для образования биопленки от 60 до 250 м2/м3 загрузки. В этом заключается основное принципиальное отличие биофильтров с плоскостной загрузкой от биофильтров с объемной загрузкой.
Анализ чувствительности и проектные расчеты с моделями биофильтрации
%PDF-1.7 % 1 0 объект > эндообъект 2 0 объект >поток 2018-06-06T07:46:59-07:002018-06-06T07:46:59-07:002018-06-06T07:46:59-07:00Заявитель AppendPDF Pro 5.5uuid:80064842-a8d1-11b2-0a00- 782dad000000uuid:8006b065-a8d1-11b2-0a00-005c1f11fd7fapplication/pdf
0 rev 5 (www.princexml.com)AppendPDF Pro 5.5 Linux Kernel 2.6 64bit 2 октября 2014 г. Библиотека 10.1.0 конечный поток
эндообъект
5 0 объект
>
эндообъект
3 0 объект
>
эндообъект
6 0 объект
>
эндообъект
15 0 объект
>
эндообъект
18 0 объект
>
эндообъект
190 объект
>
эндообъект
41 0 объект
>
эндообъект
42 0 объект
>
эндообъект
43 0 объект
>
эндообъект
44 0 объект
>
эндообъект
45 0 объект
>
эндообъект
46 0 объект
>
эндообъект
47 0 объект
>
эндообъект
48 0 объект
>
эндообъект
49 0 объект
>
эндообъект
50 0 объект
>
эндообъект
51 0 объект
>
эндообъект
52 0 объект
>
эндообъект
53 0 объект
>
эндообъект
54 0 объект
>
эндообъект
55 0 объектДомашняя страница Toprak
Поскольку сердцевиной любого биофильтра является набивка или фильтрующий материал, полезно описать характеристики идеального фильтра.
или идеальная упаковка. На практике некоторые характеристики могут быть взаимоисключающими, и может потребоваться компромисс между ними.
особенность для другого. Следующий список содержит большинство важных характеристик хорошей среды для биофильтрации. 1. Высокая удельная площадь поверхности: Удельная площадь поверхности – это мера того, насколько велика биологически активная площадь
содержится в данном объеме. Типичными единицами измерения являются квадратные футы на кубический фут или квадратные метры на кубический метр.
Удельная площадь поверхности сильно различается, но, как правило, большинство уплотнений имеют площадь от 30 до 250 футов 2 /
футов 3 или 100 и 820 м 2 / м 3 . Удельную поверхность часто называют «упаковкой».
плотность». Важно различать общую заявленную площадь поверхности и площадь поверхности, доступную в качестве подложки.
для биологического роста. Площадь поверхности, которая содержится в очень мелких щелях или порах, не всегда может быть доступна для жизни.
организмы. По мере созревания биофильтра биомасса бактерий неуклонно увеличивается, и слой бактерий, покрывающий все
доступные поверхности становятся толще. Поскольку организмы внутри слоя могут получать пищу и кислород только путем диффузии,
они получают все меньше и меньше пищи и кислорода по мере того, как слой становится толще. Вообще говоря, только самый внешний слой
бактерии будут работать с максимальной эффективностью.
Если слой бактерий становится достаточно толстым, внутренняя часть слоя может стать анаэробной. Когда это происходит, слой
теряет адгезию к основанию и может отслаиваться. Если мертвые бактерии содержатся в небольшой щели, это может
не отслаивается и остается в биофильтре. Это может увеличить общую нагрузку по БПК и аммиаку на систему.
биофильтр. Общая площадь поверхности, доступная для роста бактерий, является хорошим предиктором способности биофильтра
преобразовать аммиак. Удельная площадь поверхности является важной переменной, влияющей на стоимость сосуда биофильтра и
механизмы поддержки.
Если насадка А имеет в два раза большую площадь поверхности на единицу объема, чем насадка В, то насадке В потребуется
емкость в два раза больше для выполнения той же задачи, что и упаковка А. С экономической точки зрения имеет смысл использовать
наименьшее судно, возможное для выполнения данной задачи. При отсутствии других определяющих факторов использование набивки с
большая площадь поверхности на единицу объема позволит минимизировать затраты на сосуд.
2. Высокая доля пустот: Доля пустот – это процент открытого пространства или объема насадки. Чтобы сформулировать это другое Таким образом, объемная доля – это пространство, не занятое самой насадкой. Доля пустот варьируется от 15% до 98%. Высокое содержание пустот обеспечить свободный и неограниченный поток воды или воздуха и воды. Современная упаковка для аквакультуры должна иметь пустоту. долю 90% и более.
3. Диаметр большого свободного (или чистого) прохода: Лучший способ понять диаметр свободного прохода — представить шарик или шариковый подшипник выпал из упаковки.
Размер самого большого шара, который пройдет через упаковку,
диаметр свободного прохода. 4. Устойчивость к закупорке или засорению: Этот параметр очень важен, но его трудно определить количественно. Подключение или
засорение фильтра может произойти из-за механического улавливания частиц точно так же, как сетка или другие частицы.
фильтр работает. Засорение также может быть результатом роста биомассы и закупоривания пространств внутри упаковки.
Склонность к закупорке для различных насадок можно предсказать или сравнить, взглянув на долю пустот и диаметр свободного прохода.
Диаметр свободного прохода является более важной переменной. Засорение – очень серьезная проблема для биофильтров. В лучшем случае это
проблема постоянного обслуживания, а в худшем случае полностью разрушает способность фильтра работать в соответствии с конструкцией.
Другой причиной закупорки является неравномерность плотности упаковки. Если некоторые участки кровати упакованы плотнее, чем другие,
может привести к частичной закупорке.
Участки фильтрующего слоя с высокой плотностью могут забиться и выйти из строя, в то время как остальная часть
в пласте имеются каналы или локальные области с высоким потоком. Это может привести к значительному снижению производительности фильтра.
Некоторые системы биофильтров рассчитаны на засорение. Фильтр работает до тех пор, пока производительность не станет ниже допустимой.
уровни, а затем кровать очищается. Это может привести к циклическим проблемам с качеством воды и стрессу для рыб.
Правильным решением является использование консервативной конструкции с набивкой, устойчивой к закупорке в течение всего срока службы.
фильтра. С другой стороны, может оказаться невозможным разместить упаковку, которая достаточно открыта, чтобы гарантировать, что она
никогда не подключайте. Если пространство ограничено, может оказаться необходимым выбрать насадку с очень большой удельной поверхностью. В этом
В этом случае было бы разумно использовать набивку, устойчивую к закупорке, по крайней мере, в течение времени, необходимого для
урожай до товарного размера.
Набивка должна быть такой, чтобы ее можно было легко снимать, чистить и заменять с минимальными затратами.
усилий и труда. Другой вариант – иметь набивку, которую можно снимать по частям. Небольшая часть упаковки может быть
удаляется и заменяется запасной секцией, пока заглушенная секция очищается. Если только небольшая часть общей системы
удаляется, разрушительное воздействие на всю систему будет небольшим. Съемная упаковка также удобна при желании
для очистки и стерилизации системы между посевами.
5. Инертный материал конструкции: Древесина, бумага или другие биологически разлагаемые материалы не подходят для биологические фильтры. Точно так же такие металлы, как сталь, алюминий или медь, непригодны для использования, поскольку они подвержены коррозии и будут подавляют биологический рост. Практически все имеющиеся в продаже насадки для биофильтрации не вызывают коррозии, устойчивы к гниению. или гниения и вообще невосприимчивы к химическому воздействию.
Однако некоторые пластиковые упаковки чувствительны к ультрафиолетовому излучению.
излучение. Незащищенный пластик, подвергающийся воздействию солнечных лучей, быстро становится хрупким. Это явление знакомо каждому
который оставил молочный кувшин снаружи на пару месяцев. Эту проблему можно полностью предотвратить за счет использования УФ-ингибиторов.
которые могут быть включены в пластик. УФ-защита должна быть встроена в любую пластиковую упаковку для биофильтрации.6. Низкая стоимость единицы площади поверхности: Как мы уже отмечали выше, биофильтр – это не что иное, как заданная площадь поверхности. что обеспечивает пространство для роста бактерий. При прочих равных имеет смысл использовать упаковку с наименьшей стоимостью за единицу. единица площади поверхности.
7. Хорошая механическая прочность : Одной из особенностей лучших насадок для биофильтрации является хорошая механическая прочность. В
большой фильтр, очень желательно, чтобы носитель мог безопасно выдержать вес одного или нескольких рабочих.
Помимо
поддержка движения по техническому обслуживанию, хорошая механическая прочность означает лучшую размерную стабильность, снижение требований к поддержке судов
и дольше жизнь.
8. Легкий вес: В дополнение к транспортным расходам вес упаковки может повлиять на стоимость других частей груза. система. Для более тяжелых насадок обычно требуются более прочные и дорогие опоры и сосуды. Если упаковка или весь биофильтр необходимо перемещать, это помогает, если среда имеет легкий вес.
9. Гибкая общая форма: Поскольку сосуды для биофильтров бывают всех форм и размеров, упаковка должна соответствовать любому форма сосуда.
10. Простота обслуживания: Хорошая набивка не должна требовать технического обслуживания или не требует его вообще. Если требуется техническое обслуживание
из-за закупоривания или необходимости стерилизации системы между посевами упаковка должна легко перемещаться с минимальными трудозатратами
и специализированное оборудование.
Возможность быстро и легко очистить набивку может иметь важное значение.
11. Низкое энергопотребление: Хотя биофильтры не потребляют энергию напрямую, их общая конструкция определяет напор насоса, необходимый для перемещения по ним воды. Снабжение бактерий кислородом также требует энергии. Как биофильтры становятся более сложными, а отрасль аквакультуры становится более конкурентоспособной, затраты на энергию будут основным фактором в общем прибыльность. Биофильтр, который выполняет свою работу с минимальными затратами труда и энергии, в конечном итоге станет промышленный стандарт.
12. Ослабление света : Нитрифицирующие бактерии чувствительны к свету. Упаковка должна быть непрозрачной, а форма должны препятствовать проникновению света внутрь упаковки.
1. Камень и гравий: Гравий и камни различных размеров использовались с девятнадцатого века в биофильтрах. для различных приложений. Их можно использовать как в погружных фильтрах, так и в капельных фильтрах.
Они до сих пор используются для
различных применений, включая аквариумы, аквакультуру и муниципальные очистные сооружения. Земляные материалы
легко доступны, недороги и могут иметь относительно высокую удельную поверхность. Камни и гравий обычно очень
инертен и долговечен с отличной механической прочностью. Основным недостатком фильтров гравийного типа является очень низкая пустотность.
доля. Как естественное следствие низкой доли пустот, эти типы фильтров имеют тенденцию быстро забиваться. Чтобы избежать
тампонирования, количество пространства между кусками гравия должно быть относительно большим. В общем случае диаметр свободного прохода
напрямую зависит от размера гравия. К сожалению, удельная площадь поверхности обратно пропорциональна размеру гравия. Если мы используем
размер гравия с отверстиями, достаточно большими, чтобы избежать закупорки, удельная площадь поверхности будет слишком низкой. С низкой удельной
площади поверхности, размер резервуара, необходимого для хранения упаковки, становится слишком большим.
Предпринимались многочисленные попытки преодолеть недостатки фильтров с набивкой из гравия. Один из способов заключается в использовании субстрата, увеличивает доступную площадь поверхности без изменения общего размера куска гравия. Это одно из понятий за пемзой, активированным углем и микропористыми керамическими материалами. Заявленная площадь поверхности для этих материалов составляет часто очень высокие. Проблема заключается в длительной эксплуатации этих типов насадок. Как правило, бактерии, растущие на внешней поверхности набивки предотвратит диффузию достаточного количества питательных веществ и кислорода во внутренние поры набивки. материал. Несмотря на то, что эти насадки имеют большую площадь поверхности, только малая часть этой площади может быть использована для аэробные бактерии. Еще одним существенным недостатком гравия является вес. Сосуды и дренажные системы должны быть достаточно прочными, чтобы поддерживать гравий. Кроме того, гравий является относительно постоянным фильтром.
После установки в заданном месте очень сложно
двигаться. В целом, высокие затраты на техническое обслуживание и высокие капитальные затраты на сосуды для гравийных биофильтров делают их
непригодны для современной коммерческой аквакультуры. 2. Сетчатые прокладки из волокна : В настоящее время в качестве биофильтров используются различные типы сетчатых прокладок. В этих прокладках используются тонкие волокна, подобные
к фильтрам кондиционера, но формируются в виде более тяжелых и толстых прокладок. Они могут выступать как в качестве физического фильтра, так и в качестве
биологический фильтр. Они легкие по весу и имеют большую площадь поверхности на единицу объема, чем любой другой тип упаковки.
К сожалению, прокладки из волокнистой сетки страдают тем же серьезным недостатком, что и гравийные фильтры. У них очень маленький свободный проход
диаметра, и в большинстве случаев они быстро забиваются и теряют эффективность. Эта тенденция к подключению
осложняется сложностью очистки и регенерации подушечек.
Как правило, прокладки из волокнистой сетки требуют большого количества
труд, подлежащий очистке. Другим недостатком прокладки типа волокнистой сетки является сложность установки большого количества прокладки.
необходимо для производственной системы. Подушечки нуждаются в обширных опорах, чтобы правильно ориентироваться в потоке воды. Как правило,
существуют очень специфические требования к тому, как можно использовать сетчатые прокладки.
3. Подушечки Brillo : Тип упаковки, аналогичный сетчатой подушечке, представляет собой упаковку типа «пучок лент» или «подушечка brillo». Эти набивки имеют малый вес и предлагают относительно большую площадь поверхности при низкой стоимости. Пока ленты нет так же близко друг к другу, как волокна в прокладке из волокнистой сетки, они все же страдают от некоторых из тех же недостатков, что и прокладки из сетки. Одним из заметных недостатков подушечек brillo является их очень низкая механическая прочность. Невозможно сложить эти набивки без сжатия нижних слоев.
Поскольку нижние слои сжимаются, они ограничивают поток и становятся
легко подключается. Как «подушка brillo», так и сетчатая подушка хорошо зарекомендовали себя в небольших аквариумах, но масштабирование их до
Применение продукции аквакультуры сложно и неэкономично. 4. Случайные или выгруженные набивки: Эти набивки были импортированы и адаптированы из насадок, используемых в химической промышленности.
Существуют буквально десятки различных типов пластиковых форм, полученных литьем под давлением, которые доступны в широком ассортименте.
определенные площади поверхности. Эти упаковки «произвольно сбрасываются» в сосуды, отсюда и название. Как правило, такие упаковки имеют
хорошая фракция пустот и относительно высокая устойчивость к закупорке по сравнению с сетчатыми подушками или гравийными подушками. Поскольку каждый кусочек
набивка небольшая, произвольно сбрасываемая набивка легко соответствует резервуару или сосуду любой формы. Вот пара типичных типов
литьевые набивки. Насыпные набивки должны быть установлены на опору сетчатого или экранного типа.
Они должны содержаться
потому что они не обладают внутренней структурной прочностью. Как правило, случайные насадки имеют низкую механическую прочность. Невозможно
ходить по случайно сброшенным набивкам, не раздавливая и не уплотняя фильтрующий слой. Хотя случайные упаковки относительно
легкий вес, их трудно снять с большого сосуда после установки. Это связано с тем, что упаковки должны быть
вычерпывают или выгребают из сосуда. Любая необходимая уборка обычно должна производиться на месте. Еще один недостаток
случайных набивок заключается в том, что их установка может быть сложной. Если кровать установлена неаккуратно, могут возникнуть большие отклонения
в плотности набивки по всей кровати. Кроме того, слой случайных насадок имеет тенденцию к оседанию и уплотнению.
время.
Другим недостатком как гравийных фильтров, так и случайных насадок является неспособность оператора определить, что происходит внутри слоя биофильтра. Очень трудно сдвинуть достаточно материала, чтобы увидеть, что происходит по всей кровати.
Видимая верхняя часть кровати может работать нормально, в то время как нижняя часть кровати засорена и работает неправильно. Произвольные набивки доступны из нержавеющей стали, керамики, фарфора и различных инженерных термопластов. Большинство насадок для аквакультуры изготавливаются методом литья под давлением из PP (полипропилена) или HDPE (полиэтилена высокой плотности). PP и HDPE — превосходные полимеры с высокой термостойкостью и отличной химической стойкостью.
К сожалению, многие компаунды из ПП и ПЭВП, используемые для формования насадок, не содержат достаточного количества ингибиторов ультрафиолета для защиты набивок от прямого солнечного света. В то время как насадки с произвольным сбросом являются относительно современными насадками для биофильтров, одним из их основных недостатков является стоимость. Литье под давлением — дорогостоящий способ создания площади поверхности. Сброшенные упаковки лучше всего использовать
в небольших системах, где их высокая стоимость не является фактором.
Их легко использовать в небольших цилиндрических сосудах, где они могут
заполнить сосуд без специальной резки или отходов материала.5. Структурированные насадки: Структурированные насадки широко используются во многих областях, кроме биофильтров для аквакультуры. Они обладают практически всеми характеристиками, которые можно найти в «идеальной» упаковке. Используются структурированные насадки. в приложениях для биофильтров более 25 лет. В области очистки городских и промышленных сточных вод они являются предпочтительной набивкой. Структурированные упаковки обычно изготавливаются из листов ПВХ (поливинилхлорида), формованных под вакуумом. Этот метод конструкции позволяет производить структурированные насадки с гораздо меньшими затратами на единицу площади поверхности, чем насадки, изготовленные методом литья под давлением. ПВХ представляет собой относительно недорогую смолу с гораздо лучшими механическими свойствами, чем полипропилен или полиэтилен высокой плотности.
Континуум
вакуумное формование — это высокоскоростной автоматизированный процесс, позволяющий эффективно производить большое количество материала. Листы ПВХ свариваются или склеиваются в прямоугольные блоки. Некоторые набивки имеют внутренние «трубки», которые
разрешить поток вдоль одной оси блока. Другие типы структурированных насадок, известные как поперечно-гофрированные насадки, позволяют потоку
по 2 оси блока. Большинство структурированных насадок, используемых в аквакультуре, имеют поперечно-гофрированный тип. Структурированные упаковки
бывают самых разных удельных площадей поверхности (SSA) или плотностей. Плотность в первую очередь контролируется расстоянием между листами.
Наивысшая практическая плотность для аквакультуры составляет около 120 футов 9 дюймов.0013 2 / ft 3 с расстоянием между листами около 1/4 дюйма. Наименьшая удельная площадь поверхности, обычно используемая для аквакультуры, составляет 48 футов 2 / ft 3 с расстоянием между листами 3/4 дюйма.
Доля пустот меняется очень мало в зависимости от расстояния между листами. Структурированная насадка с самой высокой плотностью имеет долю пустот около 95 %, в то время как насадки с низким SSA обычно имеют долю пустот около 98 %. Как для случайных насадок, так и для структурированных насадок объем пустот обычно не является хорошим предиктором потенциальной закупорки. Важнее смотреть на диаметр свободного прохода.
Одним из больших преимуществ структурированных насадок является их высокая механическая прочность в сочетании с малым весом. Промежуточная упаковка с SSA 68 футов 2 / фут 3 будет весить около 2,5 фунтов / фут 3 . Однако, он будет иметь прочность на раздавливание более 2000 фунтов / футов 2 площади в плане. В отличие от любого другого типа насадки, структурированные насадки могут перекрывать расстояние до 10 футов между опорами при использовании в капельном фильтре. Однако чаще их поддерживают на балках с центром от 2 до 3 футов.
Еще одним преимуществом структурированных насадок является то, что их можно использовать
без защитной оболочки в конструкции капельного фильтра. Блоки набивки можно укладывать слоями над отстойником и
вода просто распределяется сверху. Еще одним важным преимуществом структурированных насадок является простота их монтажа и демонтажа. Типичные размеры блока составляют 12 x 12 дюймов x длина до 10 футов. Чистый, 10 футов 3 блок с 680
ft 2 площади поверхности будет весить всего около 25 фунтов. 10 футов 3 гравия с аналогичной площадью поверхности будут весить более 1000 фунтов. Хотя обсуждение общей конструкции биофильтра выходит за рамки этой статьи, структурированные насадки позволяют проектировать фильтры, которые работают с наименьшими затратами энергии с точки зрения напора водяного насоса и давления аэрационного компрессора. Общее : Системы очистки сточных вод с капельными фильтрами когда-то использовались в основном для вторичной биологической очистки.
Поскольку типичные характеристики сточных вод не соответствуют сегодняшним строгим ограничениям на сточные воды, многие системы согласованы с
активный ил. Прикрепленные системы роста все еще применяются сегодня в сочетании с опцией приостановленного роста. Преимущества систем TF: (а) простота эксплуатации, (б) устойчивость к ударным нагрузкам, (в) низкий выход ила и (г) низкие требования к мощности.
Недостатки систем TF: (a) относительно низкое удаление БПК (85%), (b) высокое содержание взвешенных твердых частиц в сточных водах (20 – 30 мг/л) и (c) небольшой оперативный контроль.
Капельные фильтры стандартной и высокой производительности: Классификация капельных фильтров обычно основана на органических и
гидравлические нагрузки. Фильтры стандартной производительности см. гидравлическую нагрузку 25–100 галлонов в день/фут 2 и органическая загрузка
от 15 до 30 фунтов БПК/день/1000 футов 3 . Загрузка выше этого значения поместит фильтр в категорию высокой скорости.
Как правило, чем выше нагрузка, тем ниже обработка (меньше удаление БПК). Чем выше органическая нагрузка, тем быстрее
рост биомассы до точки. Нитрификация обычно происходит в стандартной системе норм.
Синтетический фильтрующий материал : Синтетический фильтрующий материал в капельной системе фильтрации обеспечивает большую площадь поверхности, доступную для биологического роста на кубический фут объема фильтра. Из-за небольшого веса синтетического материала фильтры могут быть построены на 40 футов и выше. Результатом является способность выдерживать большие нагрузки.
Высокий коэффициент пустотности : Коэффициент пустотности относится к физическим отверстиям в среде для прохождения воды и твердых частиц. Высшее коэффициент пустотности обеспечивает большую гидравлическую нагрузку и делает среду менее восприимчивой к закупорке.
Время переноса и удержания кислорода : Конструкция синтетических сред (особенно поперечного потока) обеспечивает большую
турбулентность на поверхности среды.
Эта большая турбулентность способствует переносу кислорода. Чем больше поверхность на
кубический фут среды, тем дольше вода «просачивается» через фильтр. Синтетические носители с 25
– 75 футов 2 /ft 3 обеспечивают длительное время задержания.
Цели рециркуляции в капельном фильтре: (a) уменьшить силу потока на фильтре, (b) поддерживать постоянное смачивание скорость, (c) вызвать отшелушивание, увеличить силу сдвига, (d) разбавить токсичные отходы, (e) повторно заполнить фильтр и (f) увеличить расход воздуха.
Серия и параллельный поток: Параллельный поток двухступенчатой капельной системы фильтрации обеспечивает наибольшую площадь поверхности. на первом этапе лечения. Параллельный поток для высоких гидравлических и/или органических нагрузок. Серийный поток требует больше лечения время. Переход на серию для нитрификации.
.. Нитрификация в капельных фильтрах: Нитрификация происходит в тех же условиях окружающей среды, что и активация системы обработки осадка. Низкие гидравлические нагрузки (стандартная скорость), высокие температуры и длительное время выдержки (последовательный поток или синтетические среды) способствуют нитрификации. В капельных фильтрах SBOD должен быть менее 20 мг/л для нитрификации. происходить.
Удаление фосфора : Часть растворимого фосфора удаляется при удалении БПК биомассой. Дополнительный удаление фосфора должно происходить в отдельном резервуаре. Либо химическое осаждение, либо система взвешенного роста нужен анаэробный бак.
SBOD : Растворимый БПК обычно является предпочтительным тестом для оперативного контроля любой подключенной системы обработки роста.
Чтобы получить истинную меру удаления БПК, из образца необходимо удалить твердый материал (осыпавшуюся биомассу).