опорожнение, и, т. о., на работу остается по два часа.
Ночной запас воды скапливается в отстойниках или в камерах наполнения. Контактные фильтры обычно располагают в две ступени. При очень строгих санитарных требованиях делают третью ступень из гравия или песка для задержания частиц шлака и ила, выносимых из фильтра водой. Для 1-й ступени берется более крупный материал зерна фильтра в 10—25 мм, при глубине 1, 4—1, 8 м; для 2-й соответственно — 5—10 мм и 1—1, 5 м. Материал для фильтра должен быть прочный, неразмываемый, пористый: каменноугольные шлаки из топок котлов и кокс; применяется также щебень железняка и бутового камня, шиферные пластины, гранитные осколки. Исходя из нормы водоемкости и числа наполнений, определяется количество сточной воды, очищаемой на одном м* данного фильтра в сутки. Фильтры могут быть различной формы: прямоугольные, круглые, восьмиугольные и др. При напуске, во избежание промывов и заиливаний, необходимо равномерное распределение жидкости по поверхности. Достигается это дырчатыми лотками, укладываемыми на фильтре. Для наполнения применяются автоматически-сифонирующие приборы.
Аналогичн. устройства применяются и для опорожнения. Для сбора очищенной воды укладываетсядренаж.
Действие контактных фильтров состоит в следующем: вода, пройдя отстойник, перепускается самотеком или при помощи сифонирующего прибора на фильтр 1-й ступени. На его поверхности она распределяется лотками и, просачиваясь через тело фильтра, постепенно заполняет резервуар, в к-ром он устроен. Когда фильтр наполнится, напуск прекращают и оставляют фильтр стоять наполненным в течение установленного времени. По истечении этого времени фильтр постепенно опоражнивают через задвижку или сифонирующий прибор и воду перепускают на фильтр 2-й ступени, на к-ром повторяется та же процедура. После фильтра 2-й ступени воду спускают в т. н. деконтатор, или песочный фильтр, или прямо в реку, в зависимости от санитарных требований. Однако, и при правильном уходе фильтр все-таки приходится периодически промывать. Контактные фильтры применяются теперь редко, вследствие своей дороговизны и трудного доступа воздуха, что обусловливает частичное развитие анаэробных, гнилостных процессов.
Капельные фильтры (называемые также «оросительными», «постояннодействующими» и «перколяторами») работают путем распределения сточных вод на поверхности фильтра. Поэтому для них не требуется дорогих вместилищ с водонепроницаемыми стенками, а лишь водонепроницаемый пол для сбора воды.
Капельные фильтры делают в одну ступень. Только в исключительных случаях, когда выпуск идет в маловодный проток или когда сточные воды по своему составу затрудняют их очистку, устраивают 2 — ю ступень. При этом 1 — ю ступень делают из более крупного шлака, а 2 — ю из мелкого. Размеры фильтров определяются по практическим нормам: в Германии берут 1, 4 л3 шлака на 1 м* суточного притока сточной воды; у нас — 2—2, 5—3 объема шлака, в виду более высокой концентрации наших сточных вод (вследствие малого употребления воды). Высоту фильтра за границей берут от 1, 5 до 2, 5 м, у нас обычная норма 1, 5—2 м при зерне 10—100 мм. Высокие фильтры более выгодны в виду экономии места, но они требуют очень хорошего шлака и значительных уклонов для расположения частей станции. Боковые стенки фильтра должны допускать свободный доступ воздуха. Для этого их делают из ажурной кладки, решеток или выкладывают из крупного шлака. В тело фильтра иногда вводят дырчатые трубы для его вентиляции, сводя их в вытяжную шахту. Дно фильтра делают двойным, верхнее — дырчатое, а нижнее — сплошное, с уклоном к выпуску. Дырчатое дно способствует вентиляции тела фильтра. Решающее значение для работы капельного фильтра имеет способ распределения жидкости на его поверхности. Распределение должно быть равномерное и пульсирующее, для чего применяются желоба с опрокидывающимися ковшами или сифонирующими приборами, вращающиеся оросители, работающие по принципу Сегнерова колеса, наливные катающиеся барабаны и трубопроводы с разбрызгивателями («спринклерами»). Для автоматического (силой тяжести самой же воды) действия этих устройств нужен напор, создаваемый разницей высот в расположении поверхности фильтра и проточной трубы из отстойников. При невозможности получить эти разности высот, нужные для автоматизации работ, прибегают к подвижным распределителям с двигателями. Действие капельных фильтров состоит в следующем: сточная вода из отстойников протекает в камеру распределения, расположенную на высоте, необходимой для образования напора, приводящего в действие распределительные приборы. Из камеры вода по трубам поступает к этим приборам и ими распре 292
деляется по поверхности фильтров. Далее она мелкими каплями протекает через тело фильтра и собирается внизу между первым и вторым (дырчатым) полом и отсюда стекает в деконтатор, песочный фильтр или прямо в реку, в зависимости от санитарных требований. Бактерии задерживаются капельными фильтрами меньше, чем контактными фильтрами, полями орошения и полями фильтрации. По данным опытной станции в Бостоне, процент задержки бактерий колеблется от 40 до 85%. В водах, прошедших через фильтры, встречаются: кишечная палочка, стрептококки и пр. При питьевом пользовании водой из водоема, в к-рый спускаются очищенные воды, требуются либо дополнительные песочные фильтры либо отстойники («деконтаторы»). Чтобы вновь устроенный биологический фильтр начал работать именно как биологический, т. е. начал давать незагнивающий фильтрат, необходимо время для образования в нем биологической жизни. Этот «период созревания» длится летом неделями, зимой — месяцами (до 6 мес). Капельные фильтры заиливаются гораздо меньше, чем контактные.
Для предупреждения заиливания применяется переграбливание застойных мест. Необходим тщательный надзор за распределителями. Дренажи и подполье промывают из брандспойта. Большие фильтры в наших условиях зимой утепляются; небольшие устраиваются в зданиях, вентилируемых и отапливаемых. Капельные фильтры дешевле контактных, благодаря меньшему объему фильтрующего материала, меньшим затратам на их помещение и меньшей заиливаемости. Разница по стоимости устройства и стоимости эксплоатации (капитализированной) достигает крупных величин (до 50% общей стоимости устройства и эксплоатации).
Аэротанки и аэрофильтры основаны на применении механической аэрации, т. е. введении воздуха в очищаемую воду под напором, создаваемым вентиляторами, компрессорами или др. механизмами, и одновременном применении активного ила (см.). Значение механической аэрации состоит в том, что ею создается не только усиленная подача воздуха, необходимого для окислительных процессов, но и сильное раздробление массы очищаемой жидкости, наиболее тесное соприкосновение с нею больших объемов воздуха. Значение активного ила заключается в усилении органического начала окислительных процессов Б. о. Активный ил получается путем механического продувания (активизации) осадка капельных фильтров; он может быть получен и из непаханного чернозема, из огородной земли, из донного ила прудов и рек, из осадка сточной жидкости. Время активизации («дутья») от 2 до 30 и более дней. Активный ил представляет желатинозную массу, содержащую громадное количество бактерий; из него могут быть выделены чистые культуры нитрифицирующих бактерий и, кроме того, ряд микробов — не нитрификаторов, типичных для активного ила. В процессе очистки сточных вод при посредстве активного ила наблюдаются два периода: первый является по преимуществу периодом коагуляции, — свертывания и выпадения коллоидальных веществ и, попутно, резкого понижения окисляемости и количества органического азота; второй характеризуется количественным окислением аммиачных солей в нитраты и получением незагнивающей жидкости. В производившихся в Москве опытах для коагуляции (1-й период) требовалось продувание воздухом в количестве от 1 до 2 объемов жидкости в течение 15 мин.; для нитрификации (2-й период) объем воздуха и время продувания значительно большей зависят от состава сточных вод. Резкие колебания температуры замедляют процесс.
Аэротанки строятся или периодически-действующие (наливные) или непрерывно действующие (проточные). Воздух вводится в жидкость компрессорами (дутье) или колесами разной конструкции и формы (механические системы). Все устройства (как пневматические, так и механические) для искусственной аэрации должны мелко раздроблять воздух в массе воды и не требовать много механической энергии, иначе эксплоатация фильтра будет дорога. Объем наливного аэротанка определяется по расчету, в зависимости от степени очистки, состава воды, времени очистки и дозы активного ила (ок. 25 % объема жидкости). Действие наливного аэротанка заключается в следующем: сточная вода, пройдя решетки для отделения крупных примесей, напускается в аэротанки, вслед за тем приводится в действие компрессор; по истечении срока аэрации происходит отстаивание; когда ил осядет, сливают сверху воду и повторяют операцию. Проточные аэротанки действуют непрерывно без потери времени на наполнение и опорожнение, в силу чего производительность их больше.
Длина и ширина проточного аэротанка устанавливаются такие, чтобы обеспечить наилучшее смешение воздуха с жидкостью и активным илом и возможно
