УЗВ в деталях

Представляю Вашему вниманию цикл статей посвященных
Установкам Замкнутого Водоснабжения (УЗВ).
Статья 1.Процессы протекающие в биофильтре. Биозагрузка.
Одним из важнейших узлов системы УЗВ является биофильтр,
здесь происходят процессы превращения токсичного аммиака в малотоксичные
нитраты.
Стадия первая. Минерализация.
Гетеротрофные бактерии утилизируют органические
азотосодержащие компоненты выделений животных и превращают их в аммоний.
Примером может служить расщепление мочевины с образованием аммиака (NH3). (Рис.1.)
Стадия вторая. Нитрификация.
После того как органические соединения переведены
гетеротрофными бактериями в неорганическую форму, наступает стадия
нитрификации. Нитрификация это процесс окисления аммония до нитритов (NO2) и нитратов (NO3). Нитрификация происходит
с участием автотрофных бактерий, которые в отличие от гетеротрофных способны
усваивать неорганический углерод. Автотрофные бактерии представлены в основном
родами Nitrosomonas и Nitrobacter . Первые окисляют аммоний до нитритов, вторые нитриты до
нитратов. (Рис.2.)
Эффективность процесса нитрификации зависит от следующих
факторов: наличия токсикантов в воде, рН, содержание растворенного в воде
кислорода, солености и площади поверхности фильтра.
Рассмотрим подробно
фактор площади биофильтра, по поводу других факторов – задавайте вопросы в
комментариях.
Сейчас на рынке много предложений биозагрузки для биофильтра
различной модификации. Биофильтры делятся в основном на два типа :
1.
Капельный (орошаемый)
2.
Погружной
Капельный биофильтр (орошаемый)
представляет собой блочную загрузку по которой равномерно разбрызгивается вода.
Вода протекает по стенкам блока и на них образуется биоплёнка. Важно чтобы
никогда не пересыхали стенки блоков поскольку погибнут бактерии. Орошаемый
биофильтр имеет свои преимущества и недостатки:
Преимущества:
1.
Не нужно делать емкость для биофильтра
2.
Не нужна аэрация для этого биофильтра, поскольку
в блоках спокойно гуляет воздух
3.
Не нужна специальная промывка, поскольку
отмершая бактерия
отслаивается и уносится потоком на
механический фильтр.
Недостатки:
1.
Маленькая площадь на м.кв. ( как правило 200-
250 м.кв. на м.куб.) Из-за этого такие фильтра занимают много площади.
2.
Капельный биофильтр работает как градирня , тем
самым сильно охлаждает воду в системе УЗВ
3.
На таком биофильтре с удовольствием
поселяется дрозофила, ничего опасного в
этом нет, но это довольно неприятно.
Погружной биофильтр представляет
собой ёмкость в которой производится интенсивная аэрация. Биозагрузка для таких
фильтров бывает тонущая и плавающая. В последнее время большей популярностью
пользуется плавающая по многим причинам:
1.
Плавающая биозагрузка имеет меньшую плотность
что существенно снижает её цену в пересчёте на объём.
2.
Она интенсивнее перемешивается путём аэрации (
то есть расход воздуха для перемешивания меньше чем для тонущей)
3.
При образовании в биофильтре застойных зон она
всплывает, а не остается на дне неактивной как тонущая биозагрузка.
Так какую же биозагрузку выбрать?
Биозагрузка должна иметь удачное соотношение цена – активная
площадь метров квадратных на метр кубический.
Допустим куб
биозагрузки имеет площадь 500 м.кв на м.куб и цену 8000грн. За м.куб, а другая
биозагрузка имеет площадь 1000 м.кв на м.куб и цену 13000 грн. за куб. То есть
в перерасчете в первой биозагрузке один метр квадратный стоит 16 грн. , а во
второй биозагрузке 13 грн. То есть на одном метре квадратном экономия 3 грн. На
тысяче метров квадратных 3000грн. Но это еще не всё, объем ёмкости для
биофильтра рассчитывается от объема биозагрузки и количество воздуха для
перемешивания тоже рассчитывается от объема биозагрузки. Второй вариант получается
гораздо выгоднее за счет меньшей цены на метре квадратном, меньшем объемом
биофильтра и меньшей мощностью компрессора.
Но не стоит забывать о таких факторах как исходный материал
для производства биозагрузки и прочность самой биозагрузки. Требуйте от
поставщиков сертификат качества, поскольку биозагрузка выполнена из вторсырья
может обладать токсическим действием на рыбу или на саму бактерию. А
биозагрузка низкой прочности через несколько месяцев превратится в стружку
которая просто очистится на узлах механической фильтрации и уйдёт в
канализацию.
Надеюсь моя статья была Вам полезной. Задавайте вопросы в
комментариях.