Биофильтр

Один из методов очистки канализационных сточных вод – биофильтрация. Этот метод основан на очистке жидкости бактериями, живущими на специально подготовленных фильтрах. Фильтры изготавливаются из материалов, не подверженных гниению – минеральные вещества или синтетические полимеры, выполненные в виде пористых объектов с большой площадью поверхности и высокой пористостью. Колонии бактерий, живущие на поверхности фильтров (прикреплённый биоценоз), питаются растворенными в сточных водах веществами. В отдельных случаях возможна переработка микроорганизмами и крупных частиц, попадающих в канализационные стоки.

Конструкция модулей очистки

Биофильтры бывают двух типов:

•    «мокрый», когда биофильтрующая загрузка постоянно заполнена очищаемой жидкостью, движущейся с низу вверх. При этом содержание кислорода в жидкости очень мало. В таких реакторах используются анаэробные бактерии. В виду ряда ограничений такие конструкции очень редко встречаются в малых очистных сооружениях.
•    «сухой», когда биофильтрующая загрузка постоянно орошается очищаемой жидкостью, пленка которой на поверхности фильтра очень тонкая, что способствует насыщению жидкости кислородом воздуха (аэробная среда). Такое решение часто применяется для систем очистки  канализационных стоков при небольших объемах – в частных домах, дачах.

Особенности применения и обслуживания

Понятно, что биофильтры не смогут работать с канализационными стоками напрямую. Их можно использовать как один из методов доочистки стоков после  септика. Биофильтр фактически заменяет собой поле фильтрации. Процессы, происходящие в нем, сходны с процессами, идущими в слоях песка и гравия поля фильтрации, но вот идут они гораздо быстрее, что позволяет создавать компактные и весьма надежные решения. Такие системы можно увидеть, заглянув в раздел «Комплексная очистка».

Колония бактерий, развивающихся на поверхности биофильтра, постепенно, в течение срока службы системы, разрастается, биопленка становится более толстой. При этом более старые бактерии находятся ближе к поверхности биозагрузки. Условия питания и снабжения кислородом там существенно хуже. Происходит отмирание части бактерий и может возникнуть ситуация, когда при резких колебаниях температуры или состава канализационных стоков, часть биопленки сорвется с поверхности биофильтра, и это приведет к ухудшению качества очистки. Для поддержания качества биозагрузки на должном уровне, биофильтр периодически должен промываться, что положительно влияет на срок эксплуатации.

В качестве загрузки можно использовать пористые материалы, обладающие большой поверхностью на единицу объема:

•    Керамзит – обладает большой удельной поверхностью, имеет низкую стоимостью, но при эксплуатации может разрушаться, весь объем септика оказывается забит отходами. Керамзит невозможно использовать повторно.
•    Гранитный щебень – имеет большую удельную поверхность, не разрушается, что позволяет использовать его многократно, но обладает большой плотностью, что накладывает ограничения на минимальный размер очистных сооружений и усложняет обслуживание.
•    Ершовая загрузка – удельная поверхность не столь большая, как у керамзита и гранитного щебня, что приводит к быстрому заиливанию и выходу из строя всего очистного модуля. Повторное использование практически невозможно.
•    Пластиковая загрузка со множеством граней – обладает большой удельной поверхностью, малый вес полимеров способствует свободному извлечению отдельных элементов загрузки из очистного сооружения для обслуживания. Загрузка не разрушается, а следовательно не требует замены. В связи со сложностью изготовления может применяться только в малых (с небольшой производительностью) очистных комплексах.

Совместная работа септика и очистного сооружения более подробно описана в разделе «Комплексная очистка».