Damlama filtresi - Trickling filter

Bir damlatmalı filtre tesisi Birleşik Krallık: Birincil çökeltme tanklarından gelen atık su, bir kaba çakıl yatağına püskürtülür (Benfleet Kanalizasyon Arıtma Tesisi)

Bir damlama filtresi bir tür atık su arıtma sistemi. Sabit yataktan oluşur. kayalar, kola, çakıl, cüruf, poliüretan köpük, sphagnum turba yosunu, seramik veya üzerinde plastik ortam kanalizasyon veya diğeri atık su aşağı doğru akar ve bir katmana neden olur mikrobiyal balçık (biyofilm ) medya yatağını kaplayarak büyümek. Aerobik koşullar sıçrama, difüzyon veya basincli hava filtre ortamı gözenekli ise yataktan akma veya havanın doğal konveksiyonu.

Şartlar damlama filtresi, damlatan biyofiltre, biyofiltre, biyolojik filtre ve biyolojik damlama filtresi genellikle bir damlama filtresi. Bu sistemler aynı zamanda kaba filtreler, aralıklı filtreler, paketlenmiş ortam yatak filtreleri, alternatif septik sistemler, süzülen filtreler, ekli büyüme süreçleri ve sabit film işlemleri olarak da tanımlanmıştır.

Süreç açıklaması

Tipik bir eksiksiz damlatmalı filtre sistemi
Resim 1. Damlama filtresindeki medya yatağının temas yüzeyinin şematik bir enine kesiti
Kırık damlatmalı filtre ünitesi kirli su arıtma tesisi Norton'da, Zimbabve Yapısal arızayı önlemek için bakımın önemini gösteren

Tipik olarak, çökelmiş kanalizasyon akışı yüksek bir seviyeden girer ve birincil çökeltme tankından geçer. Tanktan gelen süpernatan, genellikle filtrenin kollarına akış sağlayan bir devirme kovası olan bir dozlama cihazına akar. Su akışı kolların içinden akar ve aşağıya doğru bir açıyla işaret eden bir dizi delikten çıkar. Bu, sıvıyı filtre ortamının yüzeyine eşit bir şekilde dağıtarak kolları etrafına iter. Çoğu örtülüdür (ekteki diyagramın aksine) ve atmosfere serbestçe havalandırılır.

Kaldırılması kirleticiler atık su akışından hem absorpsiyon ve adsorpsiyon nın-nin organik bileşikler ve bazı inorganik türler nitrit ve nitrat mikrobiyal tabakaya göre iyonlar biyo film. Filtre ortamı tipik olarak hacme göre çok yüksek bir yüzey alanı sağlayacak şekilde seçilir. Tipik malzemeler genellikle gözeneklidir ve ortamın dış yüzeyine ek olarak hatırı sayılır iç yüzey alanına sahiptir. Atık suyun ortam üzerinden geçişi çözünmüş oksijen biyo-film tabakasının ihtiyaç duyduğu biyokimyasal oksidasyon organik bileşiklerin ve salımların karbon dioksit gaz, su ve diğer oksitlenmiş son ürünler. Biyolojik film tabakası kalınlaştıkça, sonunda sıvı akışına doğru kayar ve ardından ikincil çamurun bir parçasını oluşturur. Tipik olarak, bir damlama filtresinin ardından bir netleştirici veya sedimentasyon tankı tabakalaşmış filmin ayrılması ve çıkarılması için. Kum, köpük ve turba yosunu gibi daha yüksek yoğunluklu ortam kullanan diğer filtreler, çıkarılması gereken bir çamur üretmez, ancak basınçlı hava üfleyiciler ve geri yıkama veya kapalı bir anaerobik ortam gerektirir.[kaynak belirtilmeli ]

Biyofilm

Damlatmalı bir filtrede gelişen biyo-film, birkaç milimetre kalınlığında olabilir ve tipik olarak pek çok türü içeren jelatinimsi bir matristir. bakteri, silliatlar ve hareketsiz protozoa Annelidler, yuvarlak solucanlar ve böcek larvaları ve diğer birçok mikro fauna. Bu, 1 mm'den daha ince olabilen diğer birçok biyo-filmden çok farklıdır. Biyofilmin kalınlığı içinde hem oksidatif hem de indirgeyici biyolojik süreçleri destekleyen hem aerobik hem de anaerobik bölgeler bulunabilir. Yılın belirli zamanlarında, özellikle ilkbaharda, filmdeki organizmaların hızlı büyümesi, filmin çok kalın olmasına ve yamalar halinde "yay tabakasına" neden olacak şekilde soyulmasına neden olabilir.[1]

Tasarım konuları

Tipik bir damlama filtresi daireseldir ve 10 metre ile 20 metre arasında ve 2 metre ile 3 metre arasında derinliktedir. Çoğunlukla tuğladan olan dairesel bir duvar, bir filtre ortamı yatağı içerir ve bu da, bir alttan kanalizasyon tabanına dayanır. Bu alttan drenajlar, hem filtre ortamından geçen sıvıyı gidermek hem de havanın filtre ortamından serbestçe geçişine izin vermek için işlev görür. Ortaya filtre ortamının üst kısmına monte edilmiş, ortamın kenarına uzanan iki veya daha fazla yatay delikli boruyu destekleyen bir mildir. Borular üzerindeki delikler, ortamın tüm alanı üzerinde eşit bir sıvı akışına izin verecek şekilde tasarlanmıştır ve aynı zamanda, borulardan sıvı aktığında tüm tertibatın merkezi mil etrafında döneceği şekilde açılıdır.[1] Çöken lağım, bir çeşit dozaj mekanizması aracılığıyla milin merkezindeki bir rezervuara, genellikle küçük filtreler üzerinde bir devirme kova cihazı ile iletilir.

Daha büyük filtreler dikdörtgen olabilir ve dağıtım kolları hidrolik veya elektrik sistemleriyle çalıştırılabilir.[1]

Türler

Küçük evsel septik tank deşarjlarının ve çok küçük kırsal kanalizasyon arıtma sistemlerinin arıtılması için tek damlatmalı filtreler kullanılabilir. Daha büyük merkezi atık su arıtma tesisleri, genellikle paralel olarak birçok damlatma filtresini kullanır.

Sistemler, arıtılmış suyun damlatma filtresine atılmadan önce bir kez uygulandığı tek geçişli kullanım için veya arıtılmış suyun bir kısmının geri döndürüldüğü ve bir aracılığıyla yeniden arıtıldığı çok geçişli kullanım için yapılandırılabilir. kapalı döngü. Çok geçişli sistemler, daha yüksek arıtma kalitesi sağlar ve Toplam Azot (TN) seviyelerini teşvik ederek giderilmesine yardımcı olur nitrifikasyon aerobik ortam yatağında ve denitrifikasyon anaerobik septik tankta. Bazı sistemler, filtreleri seri olarak çalışan iki sıra halinde kullanır, böylece atık su, iki geçiş arasında sedimantasyon aşaması olan bir filtreden iki geçişe sahip olur. Yükü dengelemek için birkaç günde bir filtreler değiştirilir. Bu işlem yöntemi, karbonlu oksidatif materyalin çoğu filtrelerden ilk geçişte çıkarıldığı için nitrifikasyonu ve nitrifikasyonu iyileştirebilir.

Medya türleri

Damlama, biyofilmi desteklemek için kullanılan çeşitli filtre ortamlarına sahip olabilir. En sık kullanılan medya türleri şunlardır: kola, süngertaşı, plastik matris malzemesi, açık hücreli poliüretan köpük klinker çakıl kum ve jeotekstiller. İdeal filtre ortamı optimize eder yüzey alanı mikrobiyal bağlantı için, atık su tutma süresi, hava akışına izin verir, tıkanmaya direnir, tüm hava koşullarında mekanik olarak sağlamdır ve filtre boyunca yürüme erişimine izin verir ve bozulmaz. Bazı konut sistemleri, bakım ve işletim maliyetlerini artıracak zorunlu havalandırma üniteleri gerektirir.

Endüstriyel atık su arıtma

Endüstriyel atık suyun arıtılması, plastik ortam ve yüksek akış hızları kullanan özel damlatma filtrelerini içerebilir. Çeşitli endüstriyel işlemlerden kaynaklanan atık sular damlatma filtrelerinde arıtılmıştır. Bu tür endüstriyel atık su damlatma filtreleri iki türden oluşur:

  • Plastik ambalaj veya diğer ortamlarla dolu büyük tanklar veya beton muhafazalar.[2]
  • Plastik ambalaj veya diğer ortamlarla dolu dikey kuleler.[3][4]

Pahalı olmayan plastik kule paketlerinin mevcudiyeti, bunların bazıları 20 metreye varan yüksek kulelerde damlatmalı filtre yatakları olarak kullanılmalarına yol açmıştır.[5] 1960'ların başlarında, bu tür kuleler Büyük Kuzey Petrolleri'nde kullanılıyordu. Pine Bend Rafinerisi içinde Minnesota; Şehirlerde Servis Petrol Şirketi Trafalgar Rafinerisi Oakville, Ontario ve bir kraft kağıt fabrikasında.[6]

Endüstriyel atık su damlatma filtrelerinden gelen arıtılmış su atığı, diğer damlatma filtre uygulamalarında olduğu gibi damlatma filtre ortamına bağlı mikrobiyal çamur tabakasından çıkan çamuru çıkarmak için tipik olarak bir arıtıcıda işlenir.

En son damlama filtre teknolojisinden bazıları, atık suyun aşağı veya yukarı akışı ile kapların dibine hava enjekte etmek için üfleyiciler kullanan teknelerdeki havalandırılmış plastik ortam biyofiltrelerini içerir.[7]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b c "Biyolojik atık su arıtma süreçleri; ikincil arıtma". Staffordshire Üniversitesi. Arşivlenen orijinal 18 Nisan 2011'de. Alındı 13 Aralık 2019.
  2. ^ King Fahd University of Petroleum and Minerals, Kurs ChE 101.11 Arşivlendi 2011-07-28 de Wayback Makinesi Saudi Aramco Mühendislik Geliştirme Programı, sayfa 62-65, Şekil 11 dahil
  3. ^ Biyolojik filtre ve işlem ABD patenti 4,351,729, 28 Eylül 1982, Celanese Corporation'a atandı
  4. ^ Ders Allen Davis tarafından, Auburn Üniversitesi, paket kule damlama filtresinin şematiği dahil 8 pdf sayfasının 6. sayfası)[tam alıntı gerekli ]
  5. ^ Beychok, Milton R. (1967). Petrol ve Petrokimya Tesislerinden Kaynaklanan Sulu Atıklar (1. baskı). John Wiley & Sons Ltd. LCCN  67019834.
  6. ^ E.H. Bryan ve D.H. Moeller, Dowpac Kullanarak Aerobik Biyolojik Oksidasyon, Makale 42, Biyolojik Atık Arıtma Konferansı, Manhattan Koleji, 20 Nisan 1960. [1]
  7. ^ Marcus Van Sperling (2007). Aktif Çamur ve Aerobik Biyofilm Reaktörleri. IWA Yayınları. ISBN  978-1-84339-165-4.