IV. Рекомендации по пуску и эксплуатации биофильтров

Пуск в эксплуатацию биофильтров производится персоналом станции с привлечением специализированные наладочных организаций.

В связи с тем что для нормальной работы биофильтров требуется предварительное образование на поверхности загрузки микрофлоры (биопленки), пуск од в эксплуатацию рекомендуется производить в теплое время года, когда температура сточных вод не опускается ниже 17-18°С,

Пусковой период работы биофильтра с объемной загрузкой начинается с промывки тела биофильтра 'для удаления из него песка, мусора и мелких частиц загрузочного материала. Все эти отбросы собираются во вторичных отстойниках или в поддонах биофильтров. При пуске в работу биофильтров проверяют расход сточных вод через спринклерные головки, который должен быть в 1,5 раза больше притока. Спринклеры устанавливают на одной отметке. Минимальный напор должен превышать все местные и линейные сопротивления; при недостаточном минимальном напоре колпак бачка вместе с внутренней трубой приходится поднимать на величину, равную сумме сопротивлений плюс 200 мм.

После промывки на биофильтры в течение нескольких дней подают сточные воды в небольшом объеме (0,1-0,25 расчетной нагрузки). Затем, как только в выходящей из биофильтра сточной жидкости будет обнаружено резкое понижение содержания аммонийного азота и наличие нитратов, нагрузку постепенно увеличивают, доводя ее до расчетной. Период "созревания" биофильтра продолжается в теплое время года, как правило, 1 мес,

Для заселения биофильтра микрофлорой (образования биопленки) можно использовать активный ил или выносимую с очищенной водой биопленку из работающих биоокислителей. Поверхность биофильтра орошают в течение 1-2 сут небольшой порцией ила (биопленки) для распределения хлопьев ила или биопленки на поверхности загрузочного материала, что интенсифицирует процесс образования и развития микрофлоры биопленки.

При отсутствии работающих биоокислителей биофильтр следует орошать отстоенной бытовой сточной водой с добавлением очень небольшого расхода производственных сточных вод. После орошения на сооружение начинают подавать бытовую сточную воду с добавлением производственной сточной воды или разбавленный производственный сток (БПК_полн не должна превышать 100 мг/л) при гидравлической нагрузке 0,5 м³ сточной воды на 1 м³ объема загрузочного материала в сутки. Затем нагрузку можно повысить до 1 м³/(м³·сут). По мере получения устойчивых результатов очистки концентрацию загрязнений в очищаемой сточной воде постепенно повышают, увеличивая расход производственных сточных вод.

В конце пускового периода при передаче биофильтров в эксплуатацию снимают показатели по составу сточных вод перед биофильтрами и после них.

Нормальная работа биофильтров определяется расчетной нагрузкой на единицу объема или площади поверхности загрузочного материала, равномерным распределением сточной воды по поверхности биофильтра, обеспечением достаточного доступа воздуха внутрь биофильтра, (поддержанием в надлежащем состоянии загрузочного материала.

При определении нагрузки на биофильтр кроме расхода сточной воды 'имеют большое значение концентрация органического вещества, оцениваемая по БПК_полн и БПК₅, И масса взвешенных веществ, поступающих на биофильтр.

Дозирующие приспособления для распределения воды по поверхности окислителя необходимо регулярно осматривать и ремонтировать. Во избежание их засорения листьями или плавающими предметами желательно на пути движения сточных вод от отстойника иметь в подводящем канале решетку с прозорами 1 см (либо с такими же прозорами, как у входных решеток) . Нормальная эксплуатация обеспечивается ежедневным осмотром и очисткой засорившихся отверстий и периодической промывкой трубопроводов с выпуском воды через специально для этого оставляемые заглушки на отдельных участках сети.

Наиболее равномерное распределение очищаемой сточной воды но поверхности биофильтра достигается при подвижных оросителях; менее равномерное орошение получается при неподвижных разбрызгивателях (спринклерах) и особенно при качающихся желобах. Неравномерное распределение сточной жидкости ухудшает степень ее очистки.

Продолжительность цикла орошения биофильтра (наполнение и опорожнение дозирующего бачка или качающегося желоба) целесообразно принимать 5-10 мин. С увеличением промежутков между двумя орошениями уменьшается продолжительность (пребывания сточной воды в теле биофильтра, что неблагоприятно отражается на процессе очистки.

Засорения отверстий спринклерных головок и отверстий распределительных труб реактивных оросителей необходимо немедленно устранять. Увеличение срока опорожнения дозирующего бака при спринклерном распределении сточной воды свидетельствует об уменьшении пропускной способности оросительной системы вследствие биообрастания труб. В качестве мер борьбы с биообрастанием труб рекомендуется применять их механическую прочистку и промывку.

Промывную воду следует сбрасывать, минуя загрузочный материал, в первичный или, в крайнем случае, во вторичный отстойник. В случае неэффективности такой меры возможно периодическое хлорирование подаваемой в трубы сточной воды при обязательном условии исключения попадания хлорированной воды на биофильтры. Доза избыточного хлора должна составлять 5-10 мг/л. Таким же способом восстанавливают пропускную способность реактивных оросителей.

Необходимо обеспечить достаточное поступление воздуха в биофильтры. Отсутствие понижения активной реакции и более или менее одинаковое содержание растворенного кислорода в очищенной воде, взятой в различных биофильтрах на отдельных участках, указывают на достаточную аэрацию.

При применении (искусственной аэрации большое значение имеет четкая работа вентиляторов. Устанавливаемые на входных отверстиях вентиляторов сетки следует регулярно прочищать; необходимо следить также за правильной эксплуатацией воздуховодов (особенно в зимнее время) и распределением воздуха по отдельным биофильтрам.

Перерывы в орошении аэрофильтров три сохранении продувки воздухом сопровождаются повышением температуры в теле фильтра до 50-60°С и появлением неприятного запаха, связанного с разложением отмирающей биопленки. Выключение отдельных аэрофильтров в том случае, когда они расположены близко от населенного пункта или в направлении господствующих ветров, допускается как исключение. Контроль за состоянием и работой воздухоподающих и воздухораспределительных устройств следует вести постоянно. При наличии нескольких аэрофильтров необходимо обеспечить подачу равных объемов воз* духа на каждый из них.

Если температура поступающей сточной воды на биофильтр и, следовательно, в теле биофильтра опускается ниже 10°С, необходимо особенно тщательно поддерживать нормальные условия эксплуатации, так как при несоблюдении их возможно нарушение процесса нитрификации, восстановить который при низких температурах не удается даже при очень резком и длительном уменьшении нагрузки.

Биофильтр в основном обогревается сточной водой, поэтому в некоторых случаях целесообразно присоединять к канализации трубопроводы заведомо чистых горячих конденсационных вод или условно чистых сточных вод и добавлять их к сточной воде, поступающей на биофильтр, при понижении ее температуры ниже 60°С.

Отрицательное влияние на работу биофильтров зимой (на открытом воздухе) оказывает ветер, поэтому для нормальной эксплуатации желательна противоветровая защита (посадка деревьев или установка щитов).

Неравномерность притока сточных вод следует устранять любыми методами выравнивания притока (в том числе и рециркуляцией сточных вод). При коэффициенте неравномерности поступления сточной воды, превышающем 1,5, эффект работы биофильтра резко снижается, особенно зимой.

Нарушения в работе биофильтров могут быть вызваны поступлением производственных сточных вод, содержащих вещества, токсически действующие на микроорганизмы биопленки. Восстановление нормальной работы после прекращения поступления токсически действующих веществ протекает быстрее при некотором уменьшении нагрузки на биофильтры.

Резкое ухудшение качества очищенной сточной воды может быть вызвано также образованием в толще биофильтров непроходимых для воды и воздуха слоев загрузочного материала - застойных зон, что является причиной выключения из работы значительных объемов загрузки биофильтра. Застойные зоны образуются в тех местах, где сосредоточен неоднородный по крупности загрузочный материал, содержащий значительное /количество мелких фракций. Заболачивание (заиливание) является также следствием ухудшения условий аэрации и неравномерности орошения биофильтров.

Масса и состав биопленки в различных по высоте слоях биофильтра неодинаковы. На поверхности биофильтра пленка образуется быстро и достигает большой величины. Скорость роста биопленки и ее масса зависят от состава очищаемой воды и концентрации органических веществ в ней. В нормально работающем биофильтре прирост биопленки, ее отмирание и вынос более или менее одинаковы. Но в тех случаях, когда очищаемая сточная вода дает большой прирост бактерий и когда в зимнее время в верхнем слое загрузочного материала образуется значительное количество биопленки, это может повлечь за собой кратковременное заболачивание биофильтра. Устойчивое заболачивание поверхности биофильтра чаще всего наблюдается при его перегрузке.

Мероприятия по устранению застойных зон в теле биофильтра намечаются после обследования состояния загрузочного материала. В качестве меры борьбы с заболачиванием рекомендуется промывать верхний слой загрузочного материала, предварительно вынув его из биофильтра. После промывки "материал укладывают обратно, потери его компенсируют новым промытым материалом той же крупности.

Перелопачивание или перештыковка верхних слоев загрузочного материала, в том числе перештыковка одновременно с промывкой, не рекомендуется, так как это ведет к загрязнению и заболачиванию более глубоких слоев биофильтра, и допускается только при заболачивании отдельных участков биофильтра.

Выносу пленки из биофильтра способствуют питающиеся ею личинки, мухи психода, клещи, черви. Наибольшее число личинок бывает весной и осенью, вследствие чего в эти периоды наблюдается наибольший вынос пленки. В связи с положительной ролью личинок уничтожать их не следует.

Если борьба с заиливанием не дает положительных результатов, необходимо провести ситовой анализ загрузки и в соответствии с его результатами произвести полную или частичную замену загрузки однородным, хорошо отмытым материалом (содержание мелочи и плиток не должно быть более 5%).

Особое внимание следует обращать на рециркуляцию сточных вод. Необходимо строго выдерживать норму рециркуляции, установленную для определенных биофильтров, систематически проверять ее величину и качество выходящих сточных вод.

Рециркуляцию, если она необходима, осуществляют перекачиванием осветленной во вторичных отстойниках сточной воды на биофильтры.

Работу биофильтра контролируют не реже 1 раза в декаду путем сопоставления состава среднесуточных проб поступающей

на биофильтр и выходящей из него сточной воды. Показатели работы биофильтров заносят в ведомость учета (табл. 39).

Таблица 39. Ведомость учета работы биофильтров

Оценивать работу биофильтра следует не только по санитарно-химическим анализам (БПК, ХПК, перманганатной окисляемости, рН, содержанию взвешенных веществ, азота, нитратов, фосфатов, хлоридов и др.) и анализам на специфические продукты, зависящие от вида производственных сточных вод, но также и по регулярным гидробиологическим и микробиологическим анализам. Микроорганизмы биопленки весьма чутко реагируют на нарушение нормальной работы биофильтра. Показателями хорошей работы биофильтра является наличие круглоресничных инфузорий (Opercularia, Epistylis, Carchesium, Vorticella convallaria) при условии нормальной работы их реснитчатого аппарата; брюхореоничных инфузорий (Stylonychia mytylus, Oxytricha pellionella, Euplotes patella, Aspidisca costata; коловраток (Phillionella, Notommata, Cathypna, Monostyla, Colurus) при нормальной работе коловращателыюго аппарата; червей (Аеоlosoma) с жировыми включениями; бесцветных жгутиковых (Flagellatae) при развитии их в небольших количествах в верхних слоях биофильтра.

При ухудшении работы биофильтра (иначе говоря, при его перегрузке) бесцветные жгутиковые встречаются уже в нижних слоях; (появляются равноресничные инфузории (Paramaecium,Colpidium, Cyclidium Amphileptus); реснитчатый аппарат коловраток и круглоресничных инфузорий сжимается, и они отмирают; в значительных количествах появляются круглые черви (Nematodes).

При засорении днища биофильтра, а также вентиляционных и дренажных каналов следует промывать их сильной струей воды из водопровода, а в случае надобности прочищать штангами и ершом. Осадок, выносимый из биофильтров во вторичные отстойники, состоит главным образом из хлопьев активного ила, образующего биологически активную пленку на поверхности загрузочного материала из умерших и живых организмов фауны, заселяющих тело биофильтра.

Осадок из вторичных отстойников удаляют не реже 1 раза в сутки зимой и 3 раз летом перекачиванием в сточную воду перед первичным отстойником или непосредственно в метантенки. Стенки вторичных отстойников, в которые поступает сточная вода после биофильтра, их днища и углубления для осадка следует периодически очищать.

Применение плоскостных загрузочных материалов позволяет упростить пуск и эксплуатацию биофильтров. Отпадает необходимость их промывки перед пуском и искусственной подачи воздуха.

Благодаря высокой пористости загрузочного материала (80- 90%) такие биофильтры не заиливаются даже при значительных перегрузках то БПК и взвешенным веществам. Это обстоятельство позволяет в ряде случаев отказаться от первичных отстойников или значительно уменьшить продолжительность отстаивания.

При выключении одного из биофильтров на профилактический осмотр или ремонт необходимо задвижками, установленными перед биофильтрами, отрегулировать равномерность поступления сточной воды на работающие сооружения.

Плоскостную загрузку в тело -биофильтра укладывают таким образом, чтобы исключить возможность "проскока" неочищенной сточной воды через тело биофильтра.

Для обеспечения достаточного количества притока воздуха в наружных стенах биофильтра между колосниковой решеткой и днищем устраивают окна.

Для ускорения ввода биофильтра с плоскостной загрузкой в эксплуатацию и для быстрого наращивания биопленки сточные воды следует подавать на очистку исходя из полного расчетного расхода. Желательно добавлять в сток активный ил или избыточную биопленку, если на очистной станции имеются работающие биоокислители или возможна доставка активного ила или биопленки с других очистных сооружений. Биопленку наращивают в среднем за три-четыре недели на различных пластмассовых (поливинилхлорид, полиэтилен, в том числе намачивающийся) и металлических (алюминиевые сплавы) загрузках. На тканевых (нейлон, капрон), керамических (кольца Рашига), асбестоцементных и пленочных (гофрированная перфорированная поливинилхлоридная пленка) загрузках процесс развития микрофлоры осуществляется в течение 2-3 недель.