Керамзитовая загрузка в биофильтре служит носителем прикреплённых микроорганизмов. Очистку обеспечивает развивающаяся биоплёнка, а не только задержание взвеси между гранулами. Лёгкие керамзитовые материалы известны также под обозначением LECA.[1]
Носитель и биологический процесс
На поверхности загрузки образуется сообщество, использующее поступающие вещества. В аэрируемом сооружении возможны окисление органического вещества и нитрификация. Конкретная функция определяется составом стока и режимом, поэтому любые гранулы керамзита сами по себе не создают готовую систему очистки.[1]
Нитрификация переводит аммонийный азот в окисленные формы. Она не равнозначна удалению всего азота из воды. Если аммоний уменьшился, а нитрат увеличился, следует проверить баланс форм азота и наличие последующей стадии, а не объявлять весь азот устранённым.
Условия работы биоплёнки
Для аэробных процессов важны подача кислорода, температура, кислотность и доступность субстрата. Внутри плёнки условия отличаются от воды вокруг гранулы. Исследования целых и разрушенных биоплёнок показывают, что структура сообщества имеет значение при изменении кислорода и pH.[1]
Гидравлическая перегрузка, неравномерное распределение воды и накопление взвеси могут ухудшать использование объёма фильтра. Название материала не позволяет заранее приписать установке фиксированную эффективность: её подтверждают измерениями при заданной нагрузке.
Промывка и контроль
Избыточную биомассу и задержанные частицы удаляют промывкой. При этом важно сохранять работоспособное сообщество. В исследованиях керамзитовых нитрифицирующих фильтров режим промывки рассматривают как фактор активности и состава биоплёнки.[2]
Контролируют расход, сопротивление слоя и показатели на входе и выходе. Для оценки нитрификации нужны как минимум данные о формах азота; одной прозрачности воды недостаточно. Условное снижение аммония на 80% в одном опыте не означает такого же результата зимой, после остановки или при другом составе стока. Поэтому в описании эффективности обязательно указывают условия наблюдения и период устойчивой работы.