3.Биологическая очистка сточных вод. Сооружения и системы очистки с нитрификацией и денитрификацией

Нитрификация и денитрификация.

Сточные воды содержат большое количество мочевины CO(NH₂)₂, которая под воздействием гнилостных бактерий подвергается гидролизу с образованием азота аммонийных солей . Азот аммонийных солей в присутствоо О₂ при t^o> 4 C^o окисляется. Процесс перевода азота аммонийных солей в нитриты и нитраты называется – НИТРИФИКАЦИЕЙ: - нитрИтные бактерии окисляют азотистую кислоту; - нитрАтные бактерии окисляют азотистую кислоту в азотную; - в результате жизнед-ти эти бактерии накапливают О2, который исп. для окисления безазотистых органических соединений, после того, как израсходован весь свободных кислород.

ДЕНИТРИФИКАЦИЯ - процесс отщепления связанного О2 от нитритов и нитратов.

Процесс нитрификации – конечная стадия очистки. Наличие в сточных водах нитратов говорит об эффективности работы ОС.

Для кругооборота азота в природе обычно исп. нитрифицирующие и денитрифицирующие бактерии. Нитрифицирующие бактерии при наличии кислорода и температуре выше 4ºС превращают азотосодержащие в-ва сначала в нитриты (NО₂), затем в нитраты (NО₃). Наличие нитратов в ст. воде свидетельствует об окончании очистки воды. В дальнейшем денитрифицирующие бактерии расщепляют нитриты и нитраты, в рез.чего образ О₂ и N₂ (свободный).

При схеме предварительной денитрификации в аэротенке выделяются аноксичная и аэробная зоны. В анаксичную зону кислород не подается, а помимо циркуляционного АИ подается иловая смесь из конца аэробной зоны. Эти смеси перемешиваются механическими мешалками. Система аэрации в аэробной зоне- пневматическая.

Порядок расчета

1)По балансовому уравнению определяем концентрацию нитратного азота подлежащего удалению С_NO3/Д мг/ л; 2) По соотношению С_NO3/Д / L_enпо ТКП опредVd/V 3)Общепринятый объем аэротенкаV м³ в зависимости от возраста активного ила. 4)Определяют объем денитрификатора и нитрификатора. 5) Определяется требуемая степень рециркуляции АИ из 2 отстRi. 6) Определяется количество кислорода, подаваемого в нитрификатор. 7)Производится разбивка аэротенка на зоны денитрификации и нитрификации ( при принятом типе аэротенка) Пример 2х коридорного аэротенка А-2-6-4,4

4.Способы разработки подводных траншей и укладки дюкеров

Способы разработки подводных траншей. Разработку подводных траншей выполняют механическим или гидравлическим способом с применением канатно-скреперных ус­тановок, гидромониторов и землесосных снарядов, а при наличии скальных грунтов - взрывным способом. Разработка подводных траншей канатно-скреперными установ­ками, состоящими из скреперного ковша, головной и хвостовой опор с блоками, комплекта канатов и скреперной лебедки, может про­изводиться практически во всех грунтах, включая разрыхленную скальную породу. Ширина траншеи зависит от ширины скрепер­ных ковшей и колеблется от 1,3 до 2,2 м. Для перемещения скре­перного ковша в подводной траншее используют лебедки. В по­следние годы созданы канатно-скреперные установки одно- и дву­стороннего действия (оба хода - рабочие) с ковшом вместимостью до 7 м³ и лебедкой с тяговым усилием до 1000 кН. Созданы также саморазгружающиеся скреперные ковши с открывающимся дни­щем, что ускоряет опорожнение ковшей от грунта. Подводная разработка грунта землесосными снарядами наибо­лее, эффективна при устройстве подводных траншей в несвязных грунтах небольшой крупности (песках, мелком гравии). Глубина разработки грунта от поверхности воды современными земснаряда­ми достигает 40 ... 50 м, а производительность - 2500 м³/ч. Разработка подводных траншей в скальных грунтах часто ведет­ся с помощью взрывов накладными или шпуровыми зарядами, при­чем работы выполняются в два этапа: дробление скалы и уборка скального грунта. Но взрывы под водой приводят к гибели рыбы, поэтому в последнее время разработку скальных грунтов чаще вы­полняют с помощью специальных скалодробильных снарядов, представляющих собой судно с колодцем (шахтой), в котором в направляющей обойме размещается долото массой до 20 т, с по­мощью которого дробят скалу.

Способы укладки дюкеров в подводные траншеи. Протаскивание трубопроводов по дну приме­няют при прокладке трубопроводов больших диаметров. Укладку выполняют в такой последовательности: монтаж трубопровода с нанесением изоляции, устройством футеровки, оснащением его балластными грузами и понтонами; устройство спусковой дорож­ки; укладка трубопровода на нее; устройство береговых опор и установка системы блоков для протаскивания трубопровода; про­кладка по дну траншеи тягового троса; протаскивание трубопро­вода с помощью лебедки или трактора. Спусковую дорожку устраивают в виде рельсовой узкоколейки шириной 750 мм с уклоном в сторону реки. Трубопровод по рельсовому пути спускают на тележках, которые в конце до­рожки скатываются в специально устроенный приямок, откуда убираются краном или отводятся по отводному пути. Трубопровод с заглушками на концах скатывают в воду и транспортируют па плаву к месту укладки. Способом свободного погружения про­изводится в такой последовательности: спуск трубопровода на во­ду; буксировка к месту укладки; установка в створе перехода; опускание его на дно траншеи. Трубопровод, покрытый изоляцией и с приваренными по концам заглушками, спускают с берега или со стапельных площадок на воду. Далее плети трубопровода бук­сируют методом сплава с помощью катеров. После установки и закрепления трубопровода точно в створе перехода в него зака­чивают воду и погружают на дно траншеи. С плавучих опор используется при зна­чительной протяженности подводных трубопроводов, укладывае­мых на большой глубине, когда способы протаскивания и свобод­ного погружения не применимы. Смонтированный трубопровод после изоляции его и установки заглушек перемещают с берегового стапеля и устанавливают на плаву параллельно берегу выше створа дюкера. Затем к трубо­проводу подводят плавучие опоры, рассредоточивая их на рас­четных расстояниях друг от друга, и крепят трубопровод с по­мощью стропов-полотенец и канатов к подъемным устройствам этих плавучих опор. К трубопроводу подводят также и крепят плавучие площадки, служащие для удержания трубопровода в створе. После этого трубопровод с плавучими площадками и опорами с помощью буксирных катеров на плаву заводят в створ дюкера. В процессе укладки трубопровод заполняют водой и удерживают на подъемных устройствах плавучих опор, а затем равномерно отпускают (стравливают) канаты опор, обес­печивая постепенное погружение трубопровода на дно траншеи. Способом последовательного наращивания приме­няется при прокладке подводных трубопроводов через широкие водные преграды. Наращивание плети производят двумя спосо­бами: в надводном положении и подводном. В первом случае плети наращивают на понтонах или специально оборудованных судах, служащих монтажной площадкой. На них собирают и сва­ривают плети из заранее заготовленных, заизолированных и забал­ластированных на берегу трубных секций. В подводном положении нара­щивание осуществляют путем соединения секций, уложенных на дно, водолазами, чаще всего на фланцах. Для предупреждения всплытия дюкеров их пригружают грузами, чаще всего железо­бетонными в виде полумуфт или седлообразных грузов. Укладка со льда осуществляется раз­личными способами. Зимой со льда трубопроводы укладывают с помощью опор и свободным погружением. Для прокладки трубо­проводов по створу дюкера во льду дисковыми пилами прорезают сквозную прорубь (манну). Подготовленный трубопровод уклады­вают над майной на подкладки (лежни), проложенные поперек проруби. Затем устанавливают опоры (козлы) с талями, с по­мощью которых его опускают на дно. При способе свободного по­гружения трубопровода с заполнением водой его опускают без применения опор и талей. Преимуществом прокладки дюкеров со льда является удобство работ, так как не требуются плавучие средства, значительно облегчается доставка плетей труб к месту укладки, что в целом удешевляет и ускоряет работы.