Биологические фильтры относятся к сооружениям биологической очистки сточных вод в искусственно созданных условиях. По пропускной способности биофильтры подразделяют на капельные и высоконагружаемые. По способу подачи воздуха различают биофильтры с естественной и искусственной вентиляцией. Для капельных биофильтров используют естественную вентиляцию, для высоконагружаемых - как естественную, так и искусственную В последнем случае биофильтры называют аэрофильтрами. Капельные биофильтры состоят из следующих основных элементов: водонепроницаемого основания, дренажа, стенок (воздухонепроницаемых или воздухопроницаемых), фильтрующей загрузки и распределительного устройства. В плане капельные биофильтры могут иметь прямоугольную или круглую форму. Сущность процессов, протекающих в биофильтре, такова. На поверхности зерен загрузки фильтра сорбируются нерастворенные и коллоидные загрязнения, образуя биологическую пленку, заселенную микроорганизмами. Попадая на эту пленку, растворенные загрязнения сточных вод окисляются микроорганизмами. Отмершая пленка смывается сточной жидкостью и выносится из тела биофильтра. Осветленная в первичных отстойниках сточная жидкость периодически через специальное устройство равномерно распределяется по площади биофильтра. Пройдя через слой загрузки и дренаж, жидкость собирается системой лотков и отводится по ним во вторичный отстойник. Назначение вторичного отстойника состоит в задержании отмершей биологической пленки, выносимой из биофильтра. Капельные биофильтры применяют при расходе сточных вод не более 1000 м3/сут. Расчет капельного биофильтра заключается в определении объема загрузки, площади в плане, числа секций, размеров распределительных устройств и лотков для сбора очищенной жидкости. Рабочая высота биофильтра равна 1,5-2м. Высоконагружаемые биофильтры отличаются от капельных особенностями конструктивного и эксплуатационного характера. К особенностям конструктивного характера относятся увеличение крупности зерен загрузки, изменение конструкции днища и дренажа, увеличение высоты загрузки. Особенности эксплуатационного характера состоят в уменьшении перерывов в подаче жидкости, повышении гидравлической нагрузки на 1 м2 площади фильтра (что способствует вымыванию отмершей биологической пленки) и разбавлении в необходимых случаях поступающего стока очищенными сточными водами, т. е. применении рециркуляции для снижения ВПК. По режиму работы высоконагружаемые биофильтры делят на работающие с рециркуляцией и без рециркуляции. По способу очистки высоконагружаемые биофильтры могут быть одноступенчатыми и двухступенчатыми. На первой ступени проводится частичная очистка воды, на второй - полная. По способу подачи воздуха различают высоко-нагружаемые биофильтры с естественной и искусственной вентиляцией. Аэротенки относятся к сооружениям биологической очистки сточных вод в искусственно созданных условиях. Обычно их выполняют в виде длинных железобетонных резервуаров (коридоров) глубиной 3—6 м и шириной 6-10м. Поступающая в аэротенк осветленная жидкость смешивается с активным илом. Активный ил — это скопление микроорганизмов, способных сорбировать на своей поверхности органические загрязнения и окислять их в присутствии кислорода воздуха. Смесь осветленной сточной жидкости и активного ила по всей длине аэротенка продувается воздухом. Из
аэротенка смесь сточных вод с активным илом направляется во вторичный отстойник, где активный ил осаждается и затем возвращается в аэротенк. Этот ил носит название циркулирующего активного ила.
В результате роста микроорганизмов и сорбции органических загрязнений масса ила в аэротенках непрерывно возрастает. С увеличением его концентрации в аэротенках увеличивается вынос активного ила из вторичных отстойников и снижается качество очищенной воды. Для предотвращения этого часть активного ила (избыточный активный ил) не возвращается в аэротенки, а направляется на илоуплотнители.
Аэротенки можно применять для частичной и полной очистки сточных вод. Частичную очистку применяют, если местные условия позволяют использовать самоочищающую способность водоема. Для обеспечения устойчивой работы аэротенков устраивают регенераторы — сооружения, в которых восстанавливается сорбирующая способность активного ила. Ил в регенераторах постоянно аэрируется. Под регенраторы обычно выделяют часть коридоров аэротенков.
