Биофильтр для УЗВ. Орошаемый биофильтр.

Биореакторы (фильтры) с плавающей загрузкой , либо орошаемые – самый важный функциональный элемент УЗВ, который состоит их пластикового резервуара с донной системой аэрации и плавающей загрузкой из пластика, либо касетную загрузку для орошаемых фильтров.

Эффективная эксплуатация УЗВ возможна при условии биологической очистки воды. В её основе лежит способность микроорганизмов разлагать органические и неорганические вещества, скапливающиеся в воде при выращивании рыбы: соединений азота и фосфора, являющихся основными источниками загрязнений.

В процессе жизнедеятельности рыба, потребляя корм, выделяет в воду различные загрязнения, также выделяются растворенные примеси (главным образом с мочой), основная из которых – азот.

Основная цель нитрификации – окислить токсичный аммиак NH3 в условно нетоксичные нитраты NO3.
Денитрификация - процесс, позволяющий очистить нитриты и перевести их в газообразный азот, сбросив в атмосферу, он применяется в отдельных случаях.

Биофильтр (биореактор)  проточный​.

Работает следующим образом: 1. Очищаемая вода сперва попадает в отсек с плавающей загрузкой, где помимо биологической очистки происходит насыщение воды кислородом и дегазация от углекислого газа. 2. Следующий отсек,  тонущая биозагрузка (плотность >1 г/см3), находится в статичном состоянии, отсутствует постоянная аэрация; на дне вместо диффузоров расположены перфорированные трубы для прочистки биофильтра.  3. Далее вода попадает в камеру для нитрификации воды в слое статичной загрузки (фильтрующий крупнопористый материал) находящейся без движения, где помимо биологической очистки дополнительно удаляется мелкая механическая взвесь в виде отмершей биопленки из камеры с плавающей загрузкой.4. Последний отсек с ершовой биозагрузкой.

Плюсы:
· Обеспечивает насыщение воды кислородом
· Обеспечивает дегазацию воды от углекислого газа
· Обеспечивает дополнительное задержание механической взвеси, чем повышает качество воды в УЗВ
· Снижает на 50% энергозатраты на аэрацию биофильтра (за счет того, что только половина биофильтра непрерывно аэрируется).

Подача воды в биофильтр может быть организована как в самотечном режиме, так и насосами

       Размеры: 2000*1000*1000 (д*ш*в)

       Пропускная способность: 20-25 м3/ч

                                                                    Стоимость: 185 000 руб.

Биофильтр орошаемый (биореактор).​

Принцип работы основан на капельном орошении статичной загрузки, таким образом загрузка не погружена в воду, а находится в атмосфере. Представляет собой емкость, внутри которой находятся блоки биозагрузки.

Плюсы:
· Дополнительно обеспечивает эффективную дегазацию воды
Минусы:
· За счет низкой площади поверхности блоков биозагрузки имеет большие габариты, чем другие типы биофильтров. Требует больших пространств
· Как правило, требует высоких потолков в помещении
· Как правило, требует отдельных насосов для подъема воды в верхнюю часть сооружения

Наша компания, опираясь на опыт наработанный годами, разработали свою уникальную конструкцию орошаемого биофильтра который состоит из нескольких зон биологической очистки воды;

   1) Аэрационная камера дегазации .   

   2) Камера кассетной загрузки.                                                                  

   3) Анаэробная зона.

Орошаемые биофильтры имеют высокую окислительную мощность, просты по конструкции, на них можно подавать воду с минимальной исходной концентрацией кислорода. 

       Размеры: 2000*1000*1200 (д*ш*в)

       Пропускная способность: 50 м3/ч

                                                                 Стоимость: 250 000 руб.

(по причинам связанным с интелектуальной собственностью и коммерческой тайной, мы не выставляем на сайте проект технического решения орошаемого биофильтра).

Применение биологических фильтров более экономически выгодно, чем применение аэротенков. Это обусловлено прежде всего низкой концентрацией загрязнений, поступающих из бассейнов с рыбой на очистку, и, следовательно, затруднениями с созданием высокой концентрации активного ила в аэротенках. В биофильтрах же благодаря прикрепленным к субстрату биоценозам процесс очистки ведется при более высокой концентрации микроорганизмов, что позволяет сократить объем сооружений и снизить затраты на их строительство и эксплуатацию.

Характерная особенность биофильтров - наличие бактерий, прикрепленных в виде биопленки к твердой подложке. Биопленка представляет собой плотный слой, состоящий из клеток бактерий, способных прикрепляться к твердой поверхности и образовывать фиксированную полимерную пленку, которая препятствует их выносу.

Процесс изъятия загрязнений из воды биологической пленкой подчиняются основным законам массообмена. На первом этапе изъятие загрязнений происходит путем прилипания частиц загрязнения и их сорбция (поглощение) биопленкой. Интенсивность этих процессов тем выше, чем больше поверхность контакта воды и биопленки, чем выше концентрация загрязнений и чем сильнее турбулентность движения воды относительно биопленки. Турбулентность движения воды относительно бипленки активно сменяет слои воды, из которых изъято загрязнение, на слои воды, еще не вступившие в контакт с биопленкой .

Когда частицы загрязнений попадают в контакт с биопленкой, начинается процесс аммонификации нерастворенных органических соединений с выделением аммония. Аммоний, поступивший вместе с водой и полученный в результате аммонификации нерастворенной органики, утилизируется группами бактерий Nitrosomonas, осуществляющими первый этап нитрификации – окисление аммония до нитритов. Нитриты окисляются бактериями группы Nitrobacter до нитратов. Так как нитраты – относительно малотоксичный продукт для рыб, то их концентрация может быть значительной без ущерба для результатов рыбоводства. Это обстоятельство позволило строить биофильтры для очистки рыбоводных стоков без блока денитрификации.

Жизнь биопленки имеет свои закономерности. Потребляя для своего питания азотные загрязнения их воды, биопленка растет по толще и стареет. Биомасса пленки накапливается. Если в биофильтре не решены проблемы удаления стареющей пленки, то последняя, с свою очередь, отмирает, разлагается и загрязняет воду. Проблема обновления биопленки – одна из самых главных. Эта проблема решается главным образом за счет создания таких гидродинамических нагрузок на субстрат, при которых рыхлые слои старой пленки отрываются и уносятся с током воды. В дальнейшем мигрирующие кусочки биопленки выделяются из воды и выносятся из системы. В местах отрыва старой биопленки остается тонкий активный слой биопленки, который продолжает процесс изъятия и переработки загрязнений. 

Существующие типы биофильтров условно можно разделить на  З  группы:

• Погружные;

• Орошаемые,

 • Вращающиеся;

Погружные биофильтры с плавающей биозагрузкой.  В них вся масса загрузки находится ниже поверхности воды в емкости. В устройствах данного типа применяют в основ- ном мелкозернистую регенерируемую загрузку (полимерные гранулы, пе- сок), а также пластиковые элементы с развитой поверхностью. Загрузку из гравия, керамзита, стеклянных и керамических элементов применяют редко, т.к. биофильтры с такого рода наполнителем нуждается в периодической промывке, в процессе которой уничтожается бактериальная пленка. Погруж ные биофильтры просты в эксплуатации, не требуют создания больших перепадов уровней воды в установке, что позволяет уменьшить мощность циркуляционных насосов, способы работать в широком диапазоне гидравлических нагрузок. Однако, в отличие от биофильтров других типов, они требуют относительно высокой концентрации кислорода в поступающей на очистку воде (6-8 мг/л)

Орошаемые биофильтры. Слой загрузки располагается выше уровня воды в емкости, биологическая очистка проходит в тонком слое воды, стекающей по загрузке, что позволяет поддерживать оптимальный кислородный режим и тем самым увеличить активность микроорганизмов биопленки по окислению органических соединений. Чаще всего в биофильтрах данного типа применяется кассетная и сотовая загрузка, а также пластиковые элементы с высокой удельной площадью поверхности. Наиболее совершенны конструкции орошаемых биофильтров в виде закрытой камеры с движением воды сверху вниз и принудительной закачкой воздуха в нижнюю часть фильтра. Орошаемые биофильтры имеют высокую окислительную мощность, просты по конструкции, на них можно подавать воду с минимальной исходной концентрацией кислорода. Однако, их применение требует значительного увеличения перепада уровня воды в системе, вследствие чего возрастает мощность циркуляционных насосов. Кроме того, орошаемые биофильтры успешно работают в достаточно узком диапазоне гидравлических нагрузок, равномерное распределение воды по всей площади биофильтра требует специальных технических решений. Иногда погружной и орошаемый фильтры объединяют в одном корпусе. Такие конструкции называют комбинированными биофильтрами. Верхняя часть подобного уст- ройства представляет собой типичный орошаемый фильтр, а нижняя — погружной. Наличие орошаемой части способствует значительному увеличению интенсивности окисления органических веществ.

Стоимость биофильтра рассчитывается исходя из кол-ва  общего объема воды и  биомассы гидробионтов.