10.1.Конструкция и расчетная схема совершенного трубчатого бурового колодца для забора воды из напорного водоносного пласта

В зависимости от того, перекрыты ли бассейны воды водонепроницаемыми слоями грунтов или нет, воды могут быть напорными, то есть оказывать снизу давление на перекрывающий слой, или безнапорными (при отсутствии такого слоя), то есть имеющие свободную поверхность в насыщенном грунте.

О бщая схема устройства трубчатого колодца

Совершенная скважина в напорном пласте:

Трубчатые буровые колодцы устраивают путем бурения в земле вертикальных цилиндрических каналов – скважин. В большинстве горных пород стенки скважин приходится укреплять обсадными трубами, образующими трубчатый колодец. В пределах водоносного пласта для возможности приема воды из грунта колодец оборудуют специальными фильтрами (кроме колодцев в трещиноватых скальных породах).

Трубчатые колодцы применяют обычно при сравнительно глубоком залегании и значительной мощности водоносных пластов. В связи с этим их характерной особенностью являются относительно малый диаметр, облегчающий прохождение большой толщи пород, и относительно большая длина водосборной части. Они могут использоваться для приема как безнапорных, так и напорных подземных вод. И в том и в другом случае они могут быть доведены до подстилающего водоупорного пласта – «совершенные колодцы» или заканчиваться в толще водоносного пласта – «несовершенные колодцы».

Понижение (S) – разница между динамическим и статическим уровнями.

Динамический уровень – уровень установившийся в процессе водоотбора.

Эксплуатационный запас (дебет) – количество подземных вод, которое может быть получено из водоносного горизонта рациональными в ТЭ отношении водозаборном сооружении при заданном режиме эксплуатации и удовлетворяющий требования в течение всего расчетного срока водопотребления, м³/ч

Удельный дебет (q_уд) – количество воды отнесенное к 1 метра понижения, м³/ч на м.

q_уд=Q/S

Приток зависит от мощности водоносного горизонта (m), радиуса скважины (r), понижения (S), радиуса влияния (R), грунтов, коэффициента фильтрования.

10.2.Биофильтр с объемной загрузкой. Конструкция и принцип работы.

Биофильтр – очистное соор-е, заполненное загруз-м материалом, через который фильтруется СВ и на поверхности которого развивается биол. пленка, состоящая приимущ-но из аэробных микроорганизмов. Очистка СВ осущ-ся вследствие жизнед-ти микроорганизмов.

По характеру загр.мат-ла м/б: с объемной(зернистой) и плоской загрузкой.

В биофильтрах с объемной загр-й используют щебень, гальку, шлак, керамзит. загрузка д/б прочной морозостойкой.

Биофильтры с объемной загр-ой м/б капельными, высоконагружаемыми и башенными.

Капельные – простые по конструкции, загружаются материалами мелких фракций с макропористой поверхностью, а объем загрузки с повышенной конц-ей микроорганизмов. Недостаток: заболачивание загрузки (снижение степени очистки СВ). Этот недостаток устранен в высоконагружаемых фильтрах путем увеличения гидравл. нагрузки иукрупнения загр. мат-ла.

Капельные фильтры прим. при расходе СВ < 1000 м³/сут, они обеспечивают полную биол. очистку(БПК<15 мг/л). Высоконагруж. и башенные – при расходе < 15000мг/л.

В капельном фильтре используют загрузку с крупностью фракций 25-40 мм, рабочая высота – 1,5-2 м. Нижний поддерживающий слой высотой 0,2 м загружается материалом крупностью 70-100мм.Фильтры следует размещать в отапливаемых помещениях(расход<500 мг/л) или в неотапливаемых (расход>500 мг/л).

Высоконагружаемые биофильтры(аэрофильтры) отличаются от капельных большей окисл. мощностью, обусловленной лучшим обменом воздуха и незаиляемостью загрузки. Это достигается применением крупной загрузки(40-70 мм), увеличением раб. высоты загрузки (до 2-4 м) и гидр. нагрузки.

Высоконагружаемые биофильтры могут быть с естеств. и искусств. аэрацией. Особенность аэрофильтра – специальная конструкция днища и дренажа(для продувки загрузки воздухом). Воздух подается вентилятором. Для предотвращения потери воздуха на отводящих трубопроводах устанавливают гидравлические затворы глубиной 200 мм.

Башенные биофильтры м/б одно и двухступенчатыми. При наличии второй ступени следует устраивать промежуточный отстойник(на 1 час). Размер фракций загрузки – 40-100 мм. Загрузка размещается на колосниковых решетках слоями по 2-4,5 м. Аэрация зазагрузки – естественная.

Распределение СВ по пов-ти фильтров, прямоугольных в плане, осущ-ся стационарными разбрызгивающими устройствами(спринклерами), а круглых в плане – вращающимися оросителями(реактивными). В стационарные оросители вода подается периодически из дозирующего устройства(бак с сифоном).

На очистной станции д/б не менее двух и не более восьми секций фильтров(все они рабочие).