Краплинні біофільтри

Основною метою експлуатації біофільтрів є підтримка розрахункової окисної потужності завантаження (кількості та якості біоплівки).

Краплі біофільтри характеризуються низькими органічними навантаженнями. Однак для своєчасного змиву відпрацьованої біоплівки потрібне певне гідравлічне навантаження. Зрошення стічної рідини тіла завантаження краплинних біофільтрів має бути рівномірним по всій площі, щоб у завантаженні не створювалися зони з підвищеним органічним або зниженим гідравлічним навантаженням, навіть якщо їх значення в цілому по споруді будуть розрахунковими.

Ці фактори, що зумовлюють стабільну роботу біофільтрів, поряд з подачею необхідної кількості повітря визначають характер робіт з їх обслуговування.

Біофільтри взагалі, а крапельні — особливо погано піддаються регулюванню при змінах зовнішніх умов. Тому їх експлуатація зводиться до підтримки стабільності проектних показників забрудненості стічної рідини та необхідного стану біофільтра. Єдиним регульованим параметром може бути ступінь рециркуляції очищеної води в схемах станцій з біофільтрами, де вона передбачена, але діапазони значень цієї величини, в межах яких можна регулювати окислювальну потужність з метою стабілізації навантаження обмежені вузькими граничними величинами.

Не менш небезпечне і перевантаження біофільтрів по БПК Для краплинних біофільтрів гранична концентрація забруднень по БПКповна 220 мг/л. Якщо вона вища, необхідна рециркуляція з доведенням її після розведення до величини, що нормується. Великі значення рециркуляції також не можна допускати в експлуатації, якщо вони не передбачені проектом, оскільки існує межа гідравлічного навантаження 1-3 м3/м2/добу.Тому при значному збільшенні органічного навантаження біофільтри також слід частково розвантажити шляхом скидання частини витрати, минаючи біохімічне очищення, інакше заростання завантаження, що усунути дуже складно. Цей захід необхідно узгодити з органами санітарного нагляду.

Крім перевантажень, біофільтри з ладу можуть вивести коливання активної реакції середовища. Так, наприклад, кислі стічні води підприємств молочної промисловості при скиданні на очисні станції з біофільтрами можуть знизити рН до 4,5-5,0, при якому починається бурхливий розвиток молочнокислих бактерій і грибів, що ростуть у тілі завантаження і забивають її. Промивання поверхні завантаження водою з брандспойтів або розпушення її ломами не повністю відновлює роботу біофільтрів. Єдиним надійним заходом є нормалізація рН, а потім відновлення окисної потужності споруд. Якщо в ході експлуатації біофільтрів до очисної станції були підключені не передбачені проектом стічні води, що підвищують навантаження та різко змінюють рН, рекомендується вирішувати питання про будівництво аераційних споруд з активним мулом, а біофільтри використовувати як другий ступінь двоступінчастої схеми або взагалі ліквідувати.

Ще одним фактором, здатним вивести біофільтр з ладу, може бути коливання гідравлічного навантаження, хоча середні та максимальні значення цієї величини не виходять за межі проектних. Справа в тому, що існує нижня межа гідравлічного навантаження, що дорівнює 0,8 м3/м2 на добу, що забезпечує своєчасний змив відпрацьованої біоплівки. Якщо протягом доби гідравлічне навантаження знаходиться нижче вказаної межі, відбувається поступове накопичення відпрацьованої біоплівки на поверхні завантажувального матеріалу, оскільки в період, коли вона незмивається, стічна рідина з органічними забрудненнями зрошує біоплівку, плівка приростає, товщає і в ній росте анаеробний шар. Утримуюча здатність завантаження при цьому мало зменшується, але проникнення кисню в товщу біоплівки практично відсутня, тому виникають анаеробні зони. Гази, що виділяються внаслідок анаеробних процесів, сприяють відторгненню біоплівки, але це відбувається нерівномірно в обсязі завантаження, і відкидається неокислена маса органічних речовин, що погано осідає у вторинних відстійниках і порушує загальний ефект очищення стічних вод. Нерівномірне відторгнення відпрацьованої (в даному випадку невідпрацьованої) біоплівки порушує режим аерації об'єму завантаження і призводить до появи зарослих ділянок, струйності в окремих місцях і заболочування поверхні. Хоча біофільтр у таких умовах і функціонуватиме, заданого ефекту очищення досягти важко.

Ліквідувати наслідки порушення рівномірності роботи завантаження біофільтра можна шляхом зупинки споруди, провітрювання її в сухому стані протягом 5-10 діб, промивання чистою водою та повторного пуску з поступовим нарощуванням витрат стічних вод до розрахункового значення. У цьому слід усунути основну причину порушення — тривалі зниження гідравлічних навантажень. Для цього відключають частину осередків біофільтрів під час мінімального припливу стічних вод так, щоб гідравлічне навантаження на діючі осередки не падало нижче 0,8 м3/м2 на добу.

Рівномірне зрошення біофільтрів забезпечується водорозподільними пристроями, у тому числі найбільшого поширення отримали сифонні розподільники. Відрегульовані сифони (дозуючі баки) повинні подавати стічні рідини в спринклерні зрошувачі з інтервалами 5-8 хв, причому влітній час – частіше, а взимку – рідше. Для регулювання рівня води, при якому спрацьовує сифонний розподільник (для визначення об'єму та періодичності подачі), верхня частина регулятора напору має бути рухомою. Оператор систематично перевіряє стан та функціонування регуляторів.

В ході експлуатації можуть бути порушення процесу заряджання сифона через нещільність у з'єднаннях труб з дзвоном. Це відбувається внаслідок виходу повітря з-під дзвону при заповненні бачка, що дозує, або коли відкритий кінець повітряної трубки незначний час вільний від води. У дзвін цей проміжок часу надходить кількість повітря, недостатнє для нормальної зарядки сифонів. Сифон може не зарядитись також при незначному надходженні в бачок стічної рідини, особливо в нічний час. У цих випадках відбувається безперервне виливання рідини зі спринклерів на поверхню біофільтрів. Для запобігання цьому потрібно відключити приплив стічної рідини в бачок, що дозує, і дати можливість повітрю поступити (через повітряну трубку) під дзвін сифона, залити водою регулятор напору, після чого знову включити подачу стічної рідини. При недостатній кількості стічної рідини, що надходить (у нічний час) необхідно відключити частину осередків біофільтрів.

Потрібно стежити за станом системи аерації біофільтрів, періодично очищати простір між дренажем та днищем. Контроль за ефективністю аерації біофільтра ведуть концентрації розчиненого кисню в очищеній воді, яка повинна бути не нижче 2 мг/л.

Якщо температура стічної рідини, що надходить біофільтр, і, отже, в тілі фільтра опускається нижче +10 °С, потрібно особливо ретельно підтримувати регламентовані умови експлуатації. Недотримання їх веде до порушенняпроцесу нітрифікації, відновити який за низьких температур не вдається навіть за дуже різкому і тривалому зменшенні органічного навантаження. Тому роботу біофільтра в зимовий час потрібно контролювати не рідше одного разу на тиждень зіставленням складу середньодобових проб рідини, що надходить і виходить.

На роботу біофільтрів взимку (на відкритому повітрі) впливає вітер, тому для нормальної експлуатації бажано противітровий захист (дерев'яні посадки або щити), що встановлюються навколо біофільтрів.

Заболочування біофільтра може відбуватися через неоднорідність завантаження. У цьому випадку болотця, що з'являються по всій площі, можна усунути лише заміною завантажувального матеріалу.

Якщо на поверхні біофільтра з'явиться невелика заболоченість тільки в деяких місцях, їх розпушують граблями та промивають сильним струменем води. Забороняється робити в завантажувальному матеріалі лунки для пропуску застійної води. Таким способом через тіло завантаження одночасно потрапляє велика кількість неокисленої органічної маси, і завантаження засмічується у всьому обсязі.

У добре працюючому біофільтрі приріст плівки, її відмирання та винесення однакові. Якщо стічна рідина, що очищається, дає великий приріст біомаси і (особливо в зимовий час) велика кількість біоплівки утворюється у верхньому шарі завантажувального матеріалу, може відбутися заболочування ліжка біофільтра. Перелопачування або перештикування верхніх шарів завантажувального матеріалу в цих випадках ні до чого не призведе внаслідок забруднення глибших шарів фільтра.

У таких випадках знімають частину завантажувального матеріалу шаром 30-40 см, ретельно промивають і укладають назад в біофільтр або замінюють новим шаром завантаження тієї ж фракції.

Винесення плівки з біофільтрасприяють личинки, мухи, кліщі, черв'яки, що розвиваються у великій кількості навесні, влітку та восени. У ці періоди спостерігається найбільший винос. Зважаючи на позитивну роль личинок мух боротися з їх розвитком не слід.

Для боротьби із замуленням фільтрів рекомендується періодично відключати комірки (один раз на квартал) та хлорувати завантаження хлорною водою з дозою хлору 35-50 г на 1 м2 поверхні.

Крайні до стінок біофільтра спринклери повинні мати відбивні щитки для запобігання розбризкуванню рідини через борти стінок біофільтрів.

Осад, що виноситься з біофільтрів і обложений у вторинних відстійниках, повинен видалятися не рідше одного разу на добу. При більш тривалому зберіганні осаду він починає бродити і виринати на поверхню у вигляді чорних пластівців, виділяючи бульбашки газу.

Роботу біофільтра можуть порушити також різні предмети, що потрапили на поверхню завантаження та дозуючі баки. Тому потрібно регулярно оглядати споруди, стежити за їх чистотою: баки, що дозують, перекривати гратами або сітками, а в лотках, що підводять, встановити додаткові грати.

При відключенні біофільтра взимку на тривалий час необхідно відкрити вентиль під сифоном і звільнити його від води.