Фильтры с биологической загрузкой из плавающих в воде гранул получили в последнее время широкое распространение из-за высокой эффективности очистки воды (по взвешенным веществам — до 90 %, по нефтепродуктам — до 70 %) с простой регенерацией фильтрующего материала путем обратной промывки фильтратом [1]. Проходя через загрузку биофильтра, загрязненная вода оставляет в ней нерастворенные примеси, не осевшие на этапе механической очистки, а также коллоидные и органические вещества, сорбируемые биопленкой. Часть органики микроорганизмы используют для увеличения своей биомассы, поэтому масса активной биопленки непрерывно увеличивается.
Стандартный биофильтр с плавающей загрузкой состоит из следующих частей [2]:
— фильтрующая загрузка, помещенная в резервуар круглой или прямоугольной формы;
— водораспределительное устройство для равномерного орошения сточной водой поверхности загрузки;
— дренажное устройство для удаления очищенной воды;
— воздухораспределительное устройство для подачи воздуха в биофильтр.
Биофильтры с плоскостной загрузкой компактны, имеют малую энергоемкость, надежны в эксплуатации. Кроме того, для них характерна высокая технологичность при строительстве, поскольку предусмотрено заводское изготовление всего комплекса сооружений небольшой мощности [2]. Согласно [3], наиболее эффективными являются биофильтры с псевдоожиженным слоем плавающей биозагрузки. Оказавшись взвешенной в воде, загрузка приобретает большую растительную поверхность, на которой могут развиваться и функционировать биологические популяции. Поверхность загрузки со временем покрывается плотно прикрепленной активной биомассой, которая поглощает загрязнения, содержащиеся в воде. По сравнению с традиционным аэротенком со смесью активного ила, время пребывания воды в биофильтре может быть сокращено до минут, и объем резервуара уменьшен на 90 %.
Эффективность очистки воды в биологических фильтрах зависит от многих факторов [4]:
— размер отделяемых частиц и их физические свойства;