Trickling Filters

A trickling filter consists of a bed of highly permeable media on whose surface a mixed population of microorganisms is developed as a slime layer.  The word "filter" in this case is not correctly used for there is no straining or filtering action involved.  Passage of wastewater through the filter causes the development of a gelatinous coating of bacteria, protozoa and other organisms on the media.  With time, the thickness of the slime layer increases preventing oxygen from penetrating the full depth of the slime layer.  In the absence of oxygen, anaerobic decomposition becomes active near the surface of the media.  The continual increase in the thickness of the slime layer, the production of anaerobic end products next to the media surface, and the maintenance of a hydraulic load to the filter, eventually causes sloughing of the slime layer to start to form.  This cycle is continuously repeated throughout the operation of a trickling filter.  For economy and to prevent clogging of the distribution nozzles, trickling filters should be preceded by primary sedimentation tanks equipped with scum collecting devices. 

Primary treatment ahead of trickling filters makes available the full capacity of the trickling filter for use in the conversion of non-settleable, colloidal and dissolved solids to living microscopic organisms and stable organic matter temporarily attached to the filter medium and to inorganic matter temporarily attached to the filter medium and to inorganic matter carried off with the effluent.  The attached material intermittently sloughs off and is carried away in the filter effluent.  For this reason, trickling filters should be followed by secondary sedimentation tanks to remove these sloughed solids and to produce a relatively clear effluent.     

Construction and Design

The primary factors that must be considered in the design of trickling filters include:  (1)  the type of filter media to be used, (2)  the type and dosing characteristics of the distribution system, and (3)  the configuration of the underdrain system. 

1. Filter Media:  The ideal filter medium is a material that has a high surface area per unit volume, is low in cost, has a high durability, and does not readily clog.  The choice of filter media is more often governed by the material locally available which may include field stone, gravel, broken stone, blast furnace slag and antracite stones.  Stones less than one inch in diameter do not provide sufficient pore space and may therefore result in plugging of the media and ponding.  The tendency is to use larger sizes with 2 1/2 inches in diameter now considered the minimum size.  Large diameter stones tend to avoid ponding situations but

also limit the surface area per unit volume available for the slime layer to grow.  An upper size limit of about 4 inches is therefore recommended.

2. Distribution System:  The rotary distributor has become standard for the trickling filter process because of its reliability and ease of maintenance.  The rotary distributor consists of a hollow vertical center column carrying two or more radial pipes or arms, each of which contains a number of nozzles or orifices for discharging the wastewater onto the bed.  All of these nozzles point in the same direction at right angles to the arms and the reaction of the discharge through them causes the arms to revolve.  The necessary reaction is furnished by a head of 18" to 24".  The speed of revolution will vary with the flow rate, but it should be in the range of one revolution in 10 minutes or less for a two-arm distributor.  A dosing tanks and siphon should be provided for standard rate trickling filters to shut off the flow when the head falls below that necessary to revolve the arms at the required speed.  In some cases positive drive mechanisms are being used.

A clearance of 6 to 9 inches should be allowed between the bottom of the distributor arm and top of the bed.  This will permit the waste streams from the nozzles to spread out and cover the bed uniformly, and it will also prevent ice accumulation from interfering with the distributor motion during freezing weather.

Fixed spray nozzles were used when trickling filters were first developed.  The nozzles were attached to pipes laid in the filter medium and were fed intermittently from a siphon controlled dosing tank.  By this method, wastewater is applied to the filter for short periods of time.  Between applications the filter has rest periods while the dosing tank is filling.  Many types and shapes of nozzles were developed and the siphon dosing tank was designed to attain the best possible even distribution of wastewater over the entire surface of the filter.  At best, the distribution was not even and there were areas of the filter on which very little wastewater was sprayed. 

In addition, due to the greater number of nozzles used for the distribution of the wastes, clogging and increased operational and maintenance problems were encountered. 

3. Underdrain System:  The underdrain system in trickling filters serves two purposes:  (a)  to carry the wastewater passing through the filter and the sloughed solids from the filter to the final clarification process, and (b)  to provide for ventilation of the filter to maintain aerobic conditions.  The underdrains are specially designed vitrified clay blocks

with slotted tops that admit the wastewater and yet support the media.  The blocks are laid directly on the filter floor, which is sloped toward the collection channel at a 1 to 2 percent gradient.  Since the underdrains also provide ventilation for the filter it is desirable that the ventilation openings total at least 20% of the total floor area.  Normal ventilation occurs through convection currents caused by a temperature differential between the wastewater and the ambient air temperature.  In deep filters or heavily loaded filters, there may be some advantage in force ventilation.

 

 

Filter Classification

 Trickling filters are classified by hydraulic or organic loading, as high-rate or low-rate. 

The organic load on a filter is the BOD content in pounds applied to the filter.  This is usually expressed as pounds of BOD per day per 1000 cubic feet of filter medium or pounds of BOD per day per acre foot.  The hydraulic load, including recirculation flow if used, is the gallons of flow per acre of filter surface per day. 

Low-rate filters are relatively simple treatment units that normally produce a consistent effluent quality even with varying influent strength.  Depending upon the dosing system, wastewater is applied intermittently with rest periods which generally do not exceed five minutes at the designed rate of waste flow.  With proper loadings the low-rate trickling filter, including primary and secondary sedimentation units, should remove from 80 to 85 percent of the applied BOD.  While there is some unloading or sloughing of solids at all times, the major unloadings usually occur several times a year for comparatively short periods of time. 

High-rate filters are usually characterized by higher hydraulic and organic loadings than low-rate filters.  The higher BOD loading is accomplished by applying a larger volume of waste per acre of surface area of the filter. 

One method of increasing the efficiency of a trickling filter is to incorporate recirculation.  Recirculation is a process by which the filter effluent is returned to and reapplied onto the filter.  This recycling of the effluent increases the contact time of the waste with the microorganisms and also helps to "seed" the lower portion of the filter with active organisms. 

When recirculation is used, the hydraulic loading per unit area of filter media is increased.  As a result, higher flow velocities will usually occur causing a more

continuous and uniform sloughing of excess growths.  Recirculation also helps to minimize problems with ponding and restriction of ventilation. 

Recirculation can be continuous or intermittent.  Return pumping rates can either be constant or variable.  Sometimes recycling can be practiced during periods of low flow to keep the distributors in motion, to prevent the drying of the filter growths, and to prevent freezing during colder temperatures.  Also, recirculation in proportion to flow may be utilized to reduce the organic strength of the incoming wastes, and to smooth out diurnal flow variations. 

Recirculation can be accomplished by various techniques.  Some of which are as follows:   

Biofilter:  The bio-filter is a high-rate filter, usually 3 to 4 feet in depth, employing recirculation at all times.  The recirculation in this case involves bringing the effluent of the filter or of the secondary sedimentation tank back through the primary settling tank.  The secondary settling tank sludge is usually very light and can be continually fed back to the primary settling tank where the two types of sludges are collected together and pumped to the digester.

 

Accelo-Filter:  The accelo-filter includes recirculation of unsettled effluent from the filter back to the inlet of the filter distributor.  It is used for both low-rate and high-rate filters, the former being applicable if a well nitrified effluent is required. 

 

Aero Filter:  The aero-filter is still another process which distributes the wastewater by maintaining a continuous rain-like application of the wastewater over the filter bed.  For small beds, distribution is accomplished by a disc distributor revolving at a high speed of 260 to 369 rpm set 20" above the surface of the filter to give a continuous rain-like distribution over the entire bed.  For large beds a large number of revolving distributor arms, 10 or more, tend to give more uniform distribution.  These filters are always operated at a rate in excess of 10 million gallons per acre of surface area per day. 

High-rate trickling filters, including primary and secondary sedimentation, should, under normal operation, remove from 65 to 85 percent of the BOD of the wastewater.  Recirculation should be adequate to provide continuous dosage at a rate equal to or in excess of 10 million gallons per acre per day.  As a result of continuous dosing at such high rates, some of the solids accumulated on the filter medium are washed off and carried away with the effluent continuously. 

High-rate trickling filters have been used advantageously for pretreatment of industrial wastes and unusually strong wastewaters.  When so used they are called "roughing filters".  With these filters the BOD loading is usually in excess of 110 pounds of BOD per 1000 cubic feet of filter medium. 

Generally, most organic wastes can be successfully treated by trickling filtration.  Normally food processing, textile, fermentation and some pharmaceutical process wastes are amenable to trickling filtration. 

Some industrial wastewaters which cannot be treated by trickling filtration are those which contain excessive concentration of toxic materials, such as pesticide residues, heavy metals, and high acidic and alkaline wastes. 

Since the organisms growing on the media are temperature dependent, climatic changes will affect the filter's performance.  The organisms metabolic rate increases with increasing temperature and warmer weather.  Therefore, higher loadings and greater efficiencies are possible in warmer temperatures and climates, if aerobic conditions can be maintained in the filter.     

 

Common Problems

Due to its simple design, in actual operation the trickling filter is one of the most trouble-free types of secondary treatment processes.  It requires much less operating attention and process control than the activated sludge system, but some problems do exist.  The following is a summary of some of the more common problems and cures: 

1. Ponding is normally the result of:  (a)  excessive organic loading without a corresponding higher recirculation rate,  (b)   use of media which is too small, (c)  clogging of underdrain system, (d)  non-uniform media size or breaking up of media, and  (e)  trash or debris in filter voids.

Ponding can cause odors and decrease filter efficiency. 

 

Minor Ponding can be eliminated by: 

1. Spraying the surface with high pressure water hose.2. Stirring or agitating ponding area with stick, rake,

etc.

3. Dousing the filter with chlorine.  Applying chlorine to a ponding filter by chlorinating at the dosing tank to produce a residual of about one to two mg/L at the nozzles may help reduce ponding.  Chlorination is continued until the filters are free.  There may be some deterioration of efficiency of the filters during

chlorination.  Obviously, if ponding is caused by the size of the media, chlorination will be of no benefit.  If the ponding is caused by overloading, chlorination may be of temporary benefit.  If ponding was caused by excessive growths, this deteriorating condition will usually not return until conditions, such as temperature, that caused the excessive growth are repeated.

4. Flooding filter and keeping the media submerged for approximately 24 hours will sometimes cause the growth to slough.  Growths become anaerobic and tend to release from media.

5. Shutting off the flow to the filter.  The growths will die and tend to be flushed out when the unit is put back into service.

 

Odors.  Since the trickling filter is an aerobic process, no serious odors should exist.  If foul odors are present, anaerobic conditions are the most likely cause.  Anaerobic conditions usually predominate next to the media surface.  If the surface of the slime growth is aerobic, odors should be minimal.  If odors are present, corrective action should be taken immediately or the condition could get worse. Some corrective measures are: 

2. Try to maintain aerobic condition in the collection system and in the primary treatment units.

3. Check the ventilation of the filter for clogging and stoppages.

4. Check the underdrain system for clogging and stoppages.

5. Increase recirculation rate;  this usually provides added oxygen to the filter and may increase sloughing.

6. Keep wastewater in filter;  do not allow it to splash on exposed surfaces, weeds, or grass.

7. Add odor-masking agents.

8. Pre-chlorination at primary tank influent or at the dosing tank.  The dose used is not sufficient to produce residual chlorine but only to destroy the

odors.  Chlorination to a residual of less than 0.5 mg/L normally does not interfere with the activity of the living organisms and thus does not affect the purification obtained by the operation of a trickling filter.  However, chlorination of a trickling filter influent cannot be used until after the filter has been in active operation.  Except in a large plant, the chlorine dose is generally set at about half the chlorine demand and not adjusted for moderate variations in flow or strength.

9. Induce unloading of a trickling filter.  A shock dose of chlorine that will produce a residual of about 10 mg/L in the filter influent may be applied.  It requires a fairly large dose of chlorine to produce this amount of residual.  As it is only to be maintained for a short period of time, it is most economical to apply during the night when the flow is low and the chlorine demand at a minimum.  The chlorine is applied at the dosing tank, generally by making a slurry of liquid hypochlorites and pouring it into the dosing tank.  Two dosing discharges containing 10 mg/L residual are generally enough to cause the filter to unload the next day.  A word of caution -- when a filter is made to unload it does so quickly if at all and a very large volume of secondary sludge is produced in one or two day.  Addition of this large quantity of sludge to the digesters has caused foaming on occasions.

 

 

It should be noted that sometimes during hot weather odors will be noticeable even from a filter in good operating condition.  This problem can be eliminated by the use of masking agents.   

2. Filter Flies are a nuisance to plant personnel and nearby neighbors.  These tiny, gnat-size flies are called psychoda.  They are occasionally found in great numbers, preferring an alternate wet and dry environment for development.

The flies are most frequently found in low or standard rate filters with an intermittent dosing system. 

Control can be accomplished by: 

1. Increasing recirculation.  A continuous waste flow to the filter will tend to wash fly larvae from the filter.

2. Flushing the side walls of the filter by opening the flap valve at the end of the distributor arm.

3. Flooding the filter intermittently to prevent completion of the fly life cycle.  This life cycle can be as short as seven days in warm weather.  Filters should be flooded for approximately 24 hours.

4. The addition of chlorine, which is toxic to the flies and larvae.

5. Keeping the plant grounds neat, clean and free from excessive weeds, plants, and grass,  which are excellent breeding grounds for the flies.

 

3. Weather Problems.  Cold weather can cause an occasional build-up of ice on the media, walls, distributor arms and orifices, resulting in operating problems and loss of efficiency.  During cold temperatures, the organism's metabolic process slow down and as a result efficiency decreases.

Measures which can be implemented to reduce cold weather problems are: 

1. Decrease the recirculation rate to prevent splashing at distributor arm, but maintain sufficient flow to keep the filter working.

2. Adjust orifices at splash plates to reduce the spraying effect.

3. Construct wind screens or covers to reduce heat loss.

4. Break up any ice build-up.

5. Partially open flap gates at end of distributor arm to allow for a stream of water rather than  a spray of water.

Warm weather creates its own unique problem areas as previously discussed. 

6. Ponding resulting from sloughings due to excessive organism growth.

7. Odors resulting from anaerobic conditions.  The dissolved oxygen demand is higher in warmer weather due to higher organism activity.

8. Filter Flies

9. Degradation of final effluent due to excessive loading from sloughings on final sedimentation tanks

Trickling Filter

Sebuah trickling filter terdiri dari tempat tidur dari media yang sangat permeabel pada permukaan yang populasi campuran mikroorganisme dikembangkan sebagai lapisan lendir. Kata "filter" dalam hal ini tidak benar digunakan untuk ada tidak tegang atau penyaringan tindakan yang terlibat. Bagian air limbah melalui saringan menyebabkan pengembangan lapisan gelatin dari bakteri, protozoa, dan organisme lainnya pada media. Dengan waktu, ketebalan lapisan lendir kenaikan mencegah oksigen dari penetrasi kedalaman penuh lapisan lendir. Dengan tidak adanya oksigen, dekomposisi anaerobik menjadi aktif dekat permukaan media. Peningkatan yang terus-menerus dalam ketebalan lapisan lendir, produksi produk akhir anaerobik sebelah permukaan media, dan pemeliharaan beban hidrolik untuk filter, akhirnya menyebabkan peluruhan dari lapisan lendir untuk mulai membentuk. Siklus ini terus berulang sepanjang pengoperasian trickling filter. Untuk ekonomi dan untuk mencegah penyumbatan saluran distribusi, trickling filter harus didahului dengan tangki sedimentasi dasar yang dilengkapi dengan perangkat sampah mengumpulkan.

Pengobatan primer menjelang trickling filter membuat tersedia kapasitas penuh dari trickling filter untuk digunakan dalam konversi padatan non-settleable, koloid dan terlarut untuk hidup organisme mikroskopis dan bahan organik yang stabil sementara melekat pada media filter dan materi anorganik sementara melekat media filter dan untuk materi anorganik diboyong dengan limbah. Bahan terpasang sesekali sloughs dari dan terbawa dalam limbah filter. Untuk alasan ini, filter trickling harus diikuti dengan tangki sedimentasi sekunder untuk menghilangkan padatan sloughed dan menghasilkan limbah relatif jelas.

Konstruksi dan Desain

Faktor-faktor utama yang harus dipertimbangkan dalam desain trickling filter meliputi: (1) jenis media filter yang akan digunakan, (2) karakteristik jenis dan dosis dari sistem distribusi, dan (3) konfigurasi sistem underdrain .

Media Filter: The media filter yang ideal adalah material yang memiliki luas permukaan yang tinggi per satuan volume, rendah biaya, memiliki daya tahan tinggi, dan tidak mudah menyumbat. Pemilihan media filter lebih sering diatur oleh bahan yang

tersedia secara lokal yang mungkin termasuk batu lapangan, kerikil, batu pecah, terak tanur tinggi dan batu antracite. Stones kurang dari satu inci diameter tidak memberikan ruang pori yang cukup dan karena itu dapat menyebabkan penyumbatan pada media dan penggenangan. Kecenderungan adalah dengan menggunakan ukuran yang lebih besar dengan 2 1/2 inci diameter sekarang dianggap sebagai ukuran minimum. Batu berdiameter besar cenderung menghindari situasi penggenangan tetapi juga membatasi luas permukaan per satuan volume yang tersedia untuk lapisan lendir untuk tumbuh. Sebuah batas ukuran atas sekitar 4 inci karena itu dianjurkan.

Sistem Distribusi: The distributor rotary telah menjadi standar untuk proses trickling filter karena kehandalan dan kemudahan pemeliharaan. Para distributor rotary terdiri dari kolom pusat berongga vertikal membawa dua atau lebih pipa radial atau lengan, yang masing-masing berisi sejumlah nozel atau lubang untuk pemakaian air limbah ke tempat tidur. Semua titik pipa yang berada di arah yang sama di sudut kanan ke lengan dan reaksi dari debit melalui mereka menyebabkan lengan berputar. Reaksi yang diperlukan dilengkapi oleh kepala 18 "sampai 24". Kecepatan revolusi akan bervariasi dengan laju aliran, tetapi harus dalam kisaran satu revolusi dalam 10 menit atau kurang untuk distributor dua lengan. Sebuah tank dosis dan menyedot harus disediakan untuk tarif standar trickling filter untuk mematikan aliran saat kepala turun di bawah yang diperlukan untuk berputar lengan pada kecepatan yang dibutuhkan. Dalam beberapa kasus mekanisme drive positif sedang digunakan.

Sebuah clearance 6 sampai 9 inci harus diperbolehkan antara bagian bawah lengan dan distributor atas tempat tidur. Hal ini akan memungkinkan aliran limbah dari nozel untuk menyebar dan menutupi tempat tidur seragam, dan juga akan mencegah akumulasi es dari campur dengan gerakan distributor selama cuaca dingin.

Nozel semprot tetap digunakan ketika filter trickling pertama kali dikembangkan. Nozel yang melekat pada pipa diletakkan dalam media filter dan diberi makan sebentar-sebentar dari tangki dosis menyedot dikendalikan. Dengan metode ini, air limbah diterapkan ke filter untuk jangka waktu yang singkat. Antara aplikasi filter memiliki waktu istirahat sementara tangki dosis terisi. Banyak jenis dan bentuk nozel dikembangkan dan tangki dosis menyedot dirancang untuk mencapai pemerataan terbaik air limbah di atas seluruh permukaan filter. Paling-paling, distribusi dan bahkan tidak ada bidang filter yang sangat sedikit air limbah disemprotkan.

Selain itu, karena jumlah yang lebih besar dari nozel yang digunakan untuk distribusi limbah, menyumbat dan peningkatan masalah operasional dan pemeliharaan yang ditemui.

Underdrain Sistem: Sistem underdrain dalam trickling filter melayani dua tujuan: (a) untuk membawa air limbah melewati filter dan padatan sloughed dari filter untuk proses klarifikasi akhir, dan (b) untuk menyediakan ventilasi filter untuk mempertahankan aerobik kondisi. Para underdrains dirancang khusus blok tanah liat vitrifikasi dengan puncak slotted yang mengaku air limbah dan belum mendukung media. Blok-blok tersebut diletakkan langsung di lantai filter, yang melengkung menuju saluran koleksi pada gradien 1 sampai 2 persen. Karena underdrains juga menyediakan ventilasi untuk filter diharapkan bahwa lubang ventilasi total minimal 20% dari total luas lantai. Ventilasi normal terjadi melalui arus konveksi disebabkan oleh perbedaan suhu

antara air limbah dan suhu udara ambien. Dalam filter dalam atau filter berat dimuat, mungkin ada beberapa keuntungan dalam ventilasi berlaku.

Filter Klasifikasi

Filter trickling diklasifikasikan oleh pembebanan hidrolik atau organik, sebagai tinggi atau rendah-tingkat-tingkat.

Beban organik pada penyaring adalah konten Direksi dalam pound diterapkan pada filter. Hal ini biasanya dinyatakan sebagai kilogram BOD per hari per 1000 kaki kubik media filter atau pon BOD per hari per kaki hektar. Beban hidrolik, termasuk aliran resirkulasi jika digunakan, adalah galon per hektar dari aliran permukaan filter per hari.

Rendah tingkat filter adalah unit pengolahan yang relatif sederhana yang biasanya menghasilkan kualitas limbah yang konsisten bahkan dengan berbagai kekuatan influen. Tergantung pada sistem dosis, air limbah diterapkan sebentar-sebentar dengan waktu istirahat yang umumnya tidak lebih dari lima menit pada tingkat dirancang aliran limbah. Dengan beban yang tepat yang rendah tingkat trickling filter, termasuk unit sedimentasi primer dan sekunder, harus menghapus dari 80 hingga 85 persen dari Direksi diterapkan. Sementara ada beberapa pembongkaran atau peluruhan padatan setiap saat, para unloadings utama biasanya terjadi beberapa kali dalam setahun untuk jangka waktu yang relatif singkat.

Tinggi tingkat filter biasanya ditandai dengan beban hidrolik dan organik lebih tinggi dari suku bunga rendah filter. Loading BOD lebih tinggi dicapai dengan menerapkan volume yang lebih besar dari sampah per hektar dari luas permukaan filter.

Salah satu metode untuk meningkatkan efisiensi filter trickling adalah untuk menggabungkan resirkulasi. Resirkulasi adalah proses dimana efluen filter dikembalikan ke dan diterapkan kembali ke filter. Ini daur ulang dari limbah meningkatkan waktu kontak limbah dengan mikroorganisme dan juga membantu untuk "benih" bagian bawah filter dengan organisme aktif.

Ketika resirkulasi digunakan, beban hidrolik per satuan luas media filter meningkat. Akibatnya, kecepatan aliran yang lebih tinggi biasanya akan terjadi menyebabkan pengelupasan lebih kontinyu dan seragam pertumbuhan berlebih. Resirkulasi juga membantu untuk meminimalkan masalah dengan penggenangan dan pembatasan ventilasi.

Resirkulasi dapat terus menerus atau intermiten. Harga kembali memompa dapat menjadi konstan atau variabel. Kadang-kadang daur ulang dapat dipraktekkan selama periode aliran rendah untuk menjaga distributor bergerak, untuk mencegah pengeringan dari pertumbuhan filter, dan untuk mencegah pembekuan selama suhu dingin. Juga, resirkulasi secara proporsional mengalir dapat dimanfaatkan untuk mengurangi kekuatan organik dari limbah yang masuk, dan untuk kelancaran keluar

variasi diurnal aliran.

Resirkulasi dapat dilakukan dengan berbagai teknik. Beberapa di antaranya adalah sebagai berikut:

BioFilter: The bio-filter adalah filter tinggi tingkat, biasanya 3 sampai 4 kaki secara mendalam, menggunakan resirkulasi setiap saat. The resirkulasi dalam hal ini melibatkan membawa limbah dari filter atau tangki sedimentasi sekunder kembali melalui tangki pengendapan primer. Lumpur tangki sekunder menetap biasanya sangat ringan dan dapat terus makan kembali ke bak pengendapan utama di mana dua jenis lumpur yang dikumpulkan bersama-sama dan dipompa ke digester.

Accelo-Filter: The accelo-filter termasuk resirkulasi efluen yang belum diselesaikan dari bagian belakang filter ke inlet dari distributor filter. Hal ini digunakan untuk kedua filter tingkat rendah dan tinggi-tingkat, bekas yang berlaku jika limbah dengan baik nitrified diperlukan.

Filter aero: The aero-filter masih proses lain yang mendistribusikan air limbah dengan mempertahankan aplikasi hujan terus menerus seperti air limbah atas tempat tidur filter. Untuk tempat tidur kecil, distribusi dilakukan dengan distributor disc berputar dengan kecepatan tinggi dari 260-369 rpm set 20 "di atas permukaan filter untuk memberikan distribusi hujan seperti terus menerus selama seluruh tempat tidur Untuk tempat tidur besar sejumlah besar. lengan distributor bergulir, 10 atau lebih, cenderung memberikan distribusi yang lebih merata. Filter ini selalu dioperasikan pada tingkat lebih dari 10 juta galon per hektar luas permukaan per hari.

Tinggi tingkat filter trickling, termasuk sedimentasi primer dan sekunder, harus, pada operasi normal, keluarkan 65-85 persen dari Direksi air limbah. Resirkulasi harus memadai untuk memberikan dosis terus menerus pada tingkat yang sama dengan atau lebih dari 10 juta galon per hektar per hari. Sebagai hasil dari dosis terus menerus pada tingkat tinggi tersebut, beberapa padatan menumpuk di media filter dicuci off dan terbawa dengan limbah terus menerus.

Tinggi tingkat filter trickling telah digunakan menguntungkan untuk pretreatment limbah industri dan air limbah yang luar biasa kuat. Ketika digunakan sehingga mereka disebut "filter hidup seadanya". Dengan filter loading Direksi biasanya lebih dari 110 pon BOD per 1000 kaki kubik media filter.

Umumnya, sebagian besar limbah organik dapat berhasil diobati dengan trickling filtrasi. Biasanya pengolahan makanan, tekstil, dan beberapa fermentasi limbah proses farmasi setuju untuk trickling filtrasi.

Beberapa air limbah industri yang tidak dapat diobati dengan trickling filtrasi adalah

mereka yang mengandung konsentrasi yang berlebihan dari bahan beracun, seperti residu pestisida, logam berat, dan limbah asam dan basa yang tinggi.

Karena organisme yang tumbuh pada media yang bergantung pada temperatur, perubahan iklim akan mempengaruhi kinerja filter itu. Tingkat metabolisme organisme meningkat dengan meningkatnya suhu dan cuaca yang lebih hangat. Oleh karena itu, beban yang lebih tinggi dan efisiensi yang lebih besar yang mungkin dalam suhu panas dan iklim, jika kondisi aerobik dapat dipertahankan dalam filter.

Masalah Umum

Karena desain sederhana, dalam operasi yang sebenarnya filter trickling adalah salah satu yang paling bebas masalah jenis proses pengolahan sekunder. Hal ini membutuhkan perhatian operasi jauh lebih sedikit dan pengendalian proses dari sistem lumpur aktif, tetapi beberapa masalah memang ada. Berikut ini adalah ringkasan dari beberapa masalah yang lebih umum dan obat:

Ponding biasanya hasil dari: (a) beban organik yang berlebihan tanpa resirkulasi tingkat yang sesuai yang lebih tinggi, (b) penggunaan media yang terlalu kecil, (c) penyumbatan underdrain sistem, (d) tidak seragam ukuran media atau putus media, dan (e) sampah atau puing-puing di rongga filter.

Penggenangan dapat menyebabkan bau dan mengurangi efisiensi filter.

Ponding kecil dapat dihilangkan dengan:

Penyemprotan permukaan dengan selang air bertekanan tinggi. Pengadukan atau mengagitasi daerah genangan dengan tongkat, garu, dll Menyiram filter dengan klorin. Menerapkan klorin ke filter ponding dengan melakukan klorinasi pada tangki dosis untuk menghasilkan sisa sekitar satu hingga dua mg / L pada nozel dapat membantu mengurangi genangan. Klorinasi dilanjutkan sampai filter bebas. Mungkin ada beberapa kerusakan efisiensi filter selama klorinasi. Jelas, jika ponding disebabkan oleh ukuran media, klorinasi akan tidak bermanfaat. Jika genangan yang disebabkan oleh overloading, klorinasi mungkin bermanfaat sementara. Jika ponding disebabkan oleh pertumbuhan yang berlebihan, kondisi ini memburuk biasanya tidak akan kembali sampai kondisi, seperti suhu, yang menyebabkan pertumbuhan yang berlebihan yang berulang. Banjir filter dan menjaga media terendam selama kurang lebih 24 jam kadang-kadang akan menyebabkan pertumbuhan untuk mengelupaskan. Pertumbuhan menjadi anaerobik dan cenderung untuk melepaskan dari media. Mematikan aliran ke filter. Para pertumbuhan akan mati dan cenderung memerah keluar saat unit dimasukkan kembali ke layanan.

Bau. Karena trickling filter adalah proses aerobik, tidak ada bau yang serius harus ada. Jika bau busuk yang hadir, kondisi anaerobik adalah penyebab paling mungkin. Kondisi anaerobik biasanya mendominasi sebelah permukaan media. Jika permukaan pertumbuhan lendir adalah aerobik, bau harus minimal. Jika bau yang hadir, tindakan korektif harus diambil segera atau kondisi bisa lebih buruk. Beberapa langkah-langkah perbaikan adalah: Cobalah untuk menjaga kondisi aerobik dalam sistem pengumpulan dan di unit perawatan primer. Periksa ventilasi filter untuk menyumbat dan penghentian. Periksa sistem underdrain untuk menyumbat dan penghentian. Meningkatkan tingkat resirkulasi, hal ini biasanya menyediakan oksigen ditambahkan ke filter dan dapat meningkatkan pengelupasan. Jauhkan air limbah di filter, tidak memungkinkan untuk percikan pada permukaan terbuka, gulma, atau rumput. Tambahkan bau-masking agen. Pra-klorinasi pada influen tangki primer atau di tangki dosis. Dosis yang digunakan tidak cukup untuk menghasilkan residu klorin tetapi hanya untuk menghancurkan bau. Klorinasi untuk sisa kurang dari 0,5 mg / L biasanya tidak mengganggu aktivitas organisme hidup dan dengan demikian tidak mempengaruhi pemurnian diperoleh pengoperasian trickling filter. Namun, klorinasi dari influen trickling filter tidak dapat digunakan sampai setelah filter telah beroperasi aktif. Kecuali di pabrik besar, dosis klorin umumnya ditetapkan pada sekitar setengah permintaan klorin dan tidak disesuaikan dengan variasi moderat dalam aliran atau kekuatan. Menginduksi muat dari trickling filter. Dosis kejutan klorin yang akan menghasilkan sisa sekitar 10 mg / L dalam influen filter yang dapat diterapkan. Hal ini membutuhkan dosis yang cukup besar untuk menghasilkan klorin ini jumlah residual. Karena hanya dipertahankan untuk jangka waktu yang singkat, hal ini sangat ekonomis untuk menerapkan pada malam hari saat arus rendah dan permintaan klorin minimal. Klorin diterapkan di tangki dosis, umumnya dengan membuat bubur hipoklorit cair dan menuangkannya ke dalam tangki dosis. Pembuangan dosis Dua mengandung 10 mg / L residual umumnya cukup untuk menyebabkan filter untuk membongkar hari berikutnya. Sebuah kata dari hati-hati - ketika filter dibuat untuk membongkar itu tidak begitu cepat jika sama sekali dan volume yang sangat besar lumpur sekunder diproduksi dalam satu atau dua hari. Penambahan ini jumlah besar lumpur ke digester telah menyebabkan berbusa pada kesempatan.

Perlu dicatat bahwa kadang-kadang selama bau cuaca panas akan terlihat bahkan dari filter dalam kondisi operasi yang baik. Masalah ini dapat dihilangkan dengan menggunakan agen masking.

Lalat Filter adalah gangguan bagi personil pabrik dan tetangga dekatnya. Ini, kecil Agas-ukuran lalat disebut psychoda. Mereka kadang-kadang ditemukan dalam jumlah besar, lebih memilih lingkungan basah dan kering alternatif untuk pembangunan.

Lalat yang paling sering ditemukan dalam filter tingkat rendah atau standar dengan sistem dosis intermiten.

Pengendalian dapat dilakukan dengan: Meningkatkan resirkulasi. Sebuah aliran limbah terus-menerus untuk filter akan cenderung untuk mencuci larva lalat dari filter. Flushing dinding samping dari filter dengan membuka katup penutup pada akhir lengan distributor. Banjir filter sebentar-sebentar untuk mencegah penyelesaian siklus hidup lalat. Ini siklus hidup dapat sesingkat tujuh hari dalam cuaca hangat. Filter harus banjir selama kurang lebih 24 jam. Penambahan klorin, yang merupakan racun bagi lalat dan larva. Menjaga alasan tanaman rapi, bersih dan bebas dari gulma yang berlebihan, tanaman, dan rumput, yang merupakan tempat berkembang biak yang sangat baik untuk lalat.

Masalah cuaca. Cuaca dingin dapat menyebabkan sesekali penumpukan es di media, dinding, lengan distributor dan lubang, sehingga masalah operasi dan hilangnya efisiensi. Selama suhu dingin, proses metabolisme organisme memperlambat dan sebagai hasil efisiensi menurun.

Tindakan yang dapat dilakukan untuk mengurangi masalah cuaca dingin adalah: Penurunan tingkat resirkulasi untuk mencegah percikan di lengan distributor, namun mempertahankan aliran yang cukup untuk menjaga kerja filter. Sesuaikan lubang di piring percikan untuk mengurangi efek penyemprotan. Membangun layar angin atau penutup untuk mengurangi kehilangan panas. Break up setiap es build-up. Sebagian membuka gerbang lipatan pada ujung lengan distributor untuk memungkinkan aliran air daripada semprotan air.

Cuaca hangat menciptakan daerah sendiri masalah yang unik seperti yang dibahas sebelumnya. Penggenangan akibat sloughings karena pertumbuhan organisme yang berlebihan. Bau yang dihasilkan dari kondisi anaerobik. Kebutuhan oksigen terlarut lebih tinggi pada cuaca yang lebih hangat akibat aktivitas organisme yang lebih tinggi. Saring Lalat Degradasi effluent akhir akibat beban berlebihan dari sloughings pada tangki sedimentasi akhi