Биологические пруды используют для очистки и доочистки сточных вод суточным расходом не более 6000 м3. Применяют пруды с естественной и искусственной аэрацией.
Биологические фильтры широко используют для очистки и бытовых, и производственных сточных вод. В качестве фильтровального материала для загрузки биофильтров применяют шлак, щебень, керамзит, пластмассу, гравий и т. п. Существуют биофильтры с естественной подачей воздуха; их применяют для очистки сточных вод суточным расходом не более 1000 м3
Для очистки производственных сточных вод больших расходов и сильно концентрированных используют биофильтры с принудительной подачей воздуха (рис. 11).
Рис. 11. Схема биофильтра с принудительной подачей воздуха, где 1-трубопровод подачи исходной сточной воды; 2-водораспределительные устройства; 3- фильтровальная загрузка; 4-трубопровод отвода очищенной сточной воды; 5-гидравлический затвор; 6 - трубопровод подвода сжатого воздуха; 7 - корпус фильтра
Нормальный ход процесса биологической очистки сточных вод устанавливается после образования на загрузочном материале биофильтра биологической пленки, микроорганизмы которой адаптировались к органическим примесям сточных вод. Период адаптации обычно составляет 2...4 недели, хотя в отдельных случаях он может достигать нескольких месяцев. Для оценки состава сточных вод в процессе биологической очистки используют биологическую потребность воды в кислороде (БПК) -количество кислорода, необходимое для окисления всех органических примесей, содержащихся в единице объема сточной воды.
Объем загрузочного материала
V= (La-Lt)/M,
где La и Lt,-БПК исходной и очищенной сточной воды, кг/м3; М-окислительная мощность биофильтра -масса кислорода, которая может быть получена в сутки с единицы объема загрузочного материала биофильтра, кг/(м3сут)
Аэротенки, используемые для очистки больших расходов сточных вод,позволяют эффективно регулировать скорость и полноту протекающих в нихбиохимических процессов, что особенно важно для очистки промышленныхсточных вод нестабильного состава. Окислительная мощность аэротенковсоставляет 0,5...1,5 кг/м3 в сутки. В зависимости от состава примесей сточныхвод и требуемой эффективности очистки применяют аэротенки с дифференцируемой подачей воздуха, аэротенки-смесители с дифференцируемой подачей сточной воды и аэротенки с регенераторами активного ила.
При БПК > 0,5 кг/м3 используют аэротенки с дифференцируемой (сосредоточенной) подачей смеси сточной воды и активного ила в начале сооружения (рис. 12). Воздух, интенсифицирующий процесс окисления органических примесей, распределяется равномерно по всей длине аэротенка.
Рис. 12. Технологическая схема аэротенка, где 1 - трубопровод подачи исходной сточной воды; 2-первичный отстойник; 3- трубопровод подачи активного ила для повторного использования; 4-аэротенк; 5-трубопровод отвода отработанного ила; 6-трубопровод отвода очищенной сточной воды; 7-вторичный отстойник; 8-трубопровод подвода сжатого воздуха
Диспергирование воздуха в очищаемой сточной воде осуществляют механическими или пневматическими аэраторами. Окислительная мощность аэротенков существенным образом зависит от концентрации активного ила в сточной воде. При очистке производственных сточных вод концентрация ила обычно составляет 2...3 кг/м3 по сухому веществу.
Окситенки обеспечивают более интенсивный процесс окисления органических примесей по сравнению с аэротенками за счет подачи в них технического кислорода и повышения концентрации активного ила. Для увеличения коэффициента использования подаваемого в объем сточной воды кислорода реактор окситенка герметизируют. Очищенная от органических примесей сточная вода из реактора поступает в илоотделитель, в котором происходит выделение из нее отработанного ила. При проектировании окситенков необходимо предусматривать мероприятия по обеспечению их пожаро-взрывобезопасности с учетом вредных и опасных факторов, имеющих место при эксплуатации систем с использованием газообразного кислорода.