3) Уплотнение осадков сточных вод. Расчет сооружений.

Илоуплотнители

В их качестве могут выступать радиальные или вертикальные отстойники. В процессе очистки ст. вод в аэротенках происходит рост активного ила. Вследствие этого активный ил, поступающий во вторичный отстойник делят на циркуляционный и избыточный. Влажность циркуляционного – 99.2-99.6% - он подается в аэротенк. Избыточный активный ил необходимо подавать на илоуплотнители, чтобы уменьшить объем сооружений и влажность осадка.

При илоуплотнении происходит его разделение на 2 фракции: уплотненный активный и иловая вода. Иловая вода характеризуется большой концентрацией загрязнений по взвешенным веществам. Поэтому она должна направляться в голову ОС. Обычно время уплотнения 10-12 часов. Для интенсификации процесса подается воздух (флотационный уплотнитель). Пузырьки воздуха увлекают ил наверх и происходит интенсивное отделение ила от воды. Время флотации – 1час. По сравнению с гравитационным уплотнением увеличивается в 10 раз. Илоуплотнитель рекомендуется располагать в высотном отношении так, чтобы иловая вода направлялась самотеком.

Расчет илоуплотнителей

Расчет ведется на максимально-часовой приток избыточного активного ила: q_max = P_imax*Q_w / 24C, где P_imax = 1.3*P_i, P_i – прирост активного ила, Q_w – расчетный расход, С – концентрация избыточного активного ила (при влажности 99.6%, С = 4000мг/л).

Необходимый объем илоуплотнителя составит: W = q_max*T, м³, где Т – продолжительность уплотнения (10-12ч).

Количество илоуплотнителей N = W / W_з.о.

Определяют максимальное количество жидкости при илоуплотнении: q_i^w = q_max*(P₁-P₂) / (100-P₂), где Р₁ и Р₂ – влажность поступающего и уплотненного (97.3%) активного ила, соответственно.

4) Буровые работы. Бурение скважин и шпуров методами ударного, вращательного и ударно-вращательного бурения.

Бурение — процесс разрушения горных пород с помощью специальной техники — бурового оборудования. Различают три вида бурения:

-Вертикальное бурение - горизонтальное бурение - Наклонно-направленное бурение

Бурение скважин — это процесс сооружения направленной цилиндрической горной выработки в земле, диаметр "D" которой мал по сравнению с её длиной по стволу "H", без доступа человека на забой. Начало скважины на поверхности земли называют устьем, дно — забоем, а стенки скважины образуют ее ствол.

Вращательный метод - механическое бурение, при котором разрушающее усилие создаётся непрерывным вращением породоразрушающего инструмента с приложением осевой нагрузки.

Ударный метод(рис) - механическое бурение, при котором разрушающее усилие создаётся воздействием ударов породоразрушающего инструмента.

Ударно-вращательный метод - механическое бурение, при котором разрушающее усилие создаётся в результате совместного воздействия ударов и вращения породоразрушающего инструмента.

Рис. 3. Схема ударного бурения:

1 - долото; 2 - ударная штанга; 3 - канатный замок; 4 - канат; 5 - блок; 6 - буровой станок.

При ударном бурении разрушение горных пород производится долотом 1, подвешенным на канате (рис. 3). Буровой инструмент включает также ударную штангу 2 и канатный замок 3. Он подвешивается на канате 4, который перекинут через блок 5, установленный на какой-либо мачте (условно не показана). Возвратно-поступательное движение бурового инструмента обеспечивает буровой станок 6.

По мере углубления скважины канат удлиняют. Цилиндричность скважины обеспечивается поворотом долота во время работы. Для очистки забоя от разрушенной породы буровой инструмент периодически извлекают из скважины, а в нее опускают желонку, похожую на длинное ведро с клапаном в дне. При погружении желонки в смесь из жидкости (пластовой или наливаемой сверху) и разбуренных частиц породы клапан открывается и желонка заполняется этой смесью. При подъеме желонки клапан закрывается и смесь извлекается наверх.

По завершении очистки забоя в скважину вновь опускается буровой инструмент и бурение продолжается. Во избежание обрушения стенок скважины в нее спускают обсадную трубу, длину которой наращивают по мере углубления забоя.

Вращательного бурение. При данном способе породы дробятся не ударами, а разрушаются вращающимся долотом, на которое действует осевая нагрузка. Крутящий момент передается на долото или с поверхности от вращателя (ротора) через колонну бурильных труб (роторное бурение) или от забойного двигателя (турбобура, электробура, винтового двигателя), установленного непосредственно над долотом.

У дарно—вращательное бурение - способ бурения, при котором разрушение породы осуществляется путём нанесения ударов по непрерывно вращающемуся породоразрушающему инструменту. Применяется при ведении горных работ для бурения шпуров и скважин глубиной 25-50 м, диаметром от 40 до 850 мм и при поисках и разведке месторождений для бурения скважин глубиной до 2000 м.

При ударно-вращательном бурении разрушение породы происходит путём её скалывания и дробления за счёт нанесения ударов по породоразрушающему инструменту. Образующиеся на забое выступы частично срезаются лезвиями породоразрушающего инструмента при поворотах между ударами. Энергия единичного удара главным образом 1-2 Дж на 1 мм длины лезвия (пневматические молотки, пневмоударники) и 0,1-0,15 Дж на 1 мм диаметра коронки (гидроударники), расстояние между насечками от ударов по контуру шпура или скважины от 2 до 8 мм (в зависимости от крепости пород), частота ударов от 1000 до 3000 уд/мин, осевая нагрузка 150-400 Н на 1 см диаметра шпура или скважины.