Nghiên cứu đề xuất giải pháp thu gom và tái sử dụng nước mưa bền vững cho các đô thị việt nam

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC XAY DUNG BAO CAO TONG KET DE TAI KHOA HOC VA CONG NGHE CAP TRUONG TRONG DIEM NGHIEN CUU DE XUAT GIAI PHAP THU GOM VA TAI SU DUNG NUOC MUA BEN VUNG CHO CAC DO THI VIET NAM Mã số: 96-2011/KHXD-TĐ Chú nhiệm đề tài: KS Ngơ Hồng Giang Hà Nội, Tháng Năm 2012 BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC XAY DUNG BAO CAO TONG KET DE TAI KHOA HOC VA CONG NGHE CAP TRUONG TRONG DIEM NGHIÊN CỨU ĐÈ XUẤT GIẢI PHÁP THU GOM VA TAI SU DUNG NƯỚC MƯA BÈN VỮNG CHO CÁC ĐÔ THỊ VIỆT NAM Mã số: 96-2011/KHXD-TĐ Xác nhận quan trì đề tài Chủ nhiệm đề tài M2 Hoang Giang Z TH VIỆN XS XÂY DỰNG ([ TRƯỜNG ĐẠI HỌC Hà Nội, Tháng Năm 2012 DE TAI NHUNG THANH VIEN THAM GIA NGHIEN CUU lĩnh vực chuyên mơn Ngơ Hồng Giang Bộ mơn Cấp nước Cán giảng dạy Nguyễn Việt Anh Don vi cong tac va Ho va tén Đào Anh Dũng Trần Hoài Sơn Nội dung nghiên cứu cụ thể ghi Chủ trì đề tài, xây dựng mơ hình điềm, tổng hợp số liệu, đánh giá kết quả, việt báo cáo Bộ mơn Cấp nước Vận hành mơ hình Đại học Seoul, Hàn Quốc Thiết kế, Xây dựng vận hành mơ Nghiên cứu sinh, hình Bộ mơn Cấp nước Phân tích số liệu Cán thí nghiệm Cán giảng dạy mưa bền vững cho Nghiên cứu đề xuất giải pháp thu gom tái sử dụng nước đồ thị Việt Nam MỤC LỤC dtdtrrrttrrrrrrrrllttrir DANH MỤC CÁC BẢNG .ccccccetttnrrrrierrrrrttrrrrrrrrrrrrrrrrrt DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MUC CAC TU VIET TAT e irrirri irrtiii srrrrrr MỞ ĐẦU .«2c tài -ceeenrrrrrrrrtrrtrtrtrte 10 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực để rrrrrrnrnlnlrdtrrrrnrnriiin Tính cấp thiết đề tài cceceerihrrrrrrrrrrrtrtrtrrr HH 3, Mục tiêu nghiên cứu đề tài 4, Cách tiếp cận Phương pháp nghiên cứu Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu NUOC MUA CHƯƠNG | TONG QUAN VE THU GOM VA TAI SU DỰNG 1.1 Các vấn dé cp nude dO th) ceeeerie 1.1.1 Thực trạng sử dụng nước đô thị thê giới cereererrrrrrrrrtrrrrre 1.1.2 Các vấn đề cấp nước đô thị Việt Nam rrerrrrrrtrrrrdrrrtrrtrrtrrrrrdrr 1.2 Mưa nguồn tài nguyên nước mưa ceeeeeee carenseesecosvowsonmeese 1.3 Các mục đích sử dụng nước cho cơng tPIPH, ssasszse eseesaaease 1.4 Thu gom tái sử dụng nước mưa chó đồ tHsna sử dụng nước mâa - ‹ : 1.4.1 Sơ lược lịch sử phát triển hệ thống thu gom tái -.ceeeerrerrrrrtrre 1.4.2 Thu gom tái sử dụng nước mưa thời gian gần 22 26 29 30 -++ 39 CHƯƠNG HỆ THÓNG THU GOM VÀ TÁI SỬ DỤNG NƯỚC MỨA :-:.-:-: 2.1 Các sơ đồ hệ thống thu gom tái sử dụng nước mưa 2.1.1 Sơ đồ cấp nước dùng bơm gián tiệp 2.1.2 Sơ đồ cấp nước dùng bơm trực tIỆp 2.1.3 Sơ đồ cấp nước tự chảy sử dụng nước Ima serrre 44 2.2 Các thành phần hệ thông thu gom tái 45 2.2.1 Thiết bị tách nước mưa đợt dau 2.2.2 Thiét bi loc 2.2.3 Thiết bị lưu trữ nước mưa 2.2.4 Thiết bị xả tràn 2.2.5 Máy Bơm 2.2.6 Thiết bị khử trùng tỉa cực tím 2.2.7 Bề nước mái 2.2.8 Xê nô ống thu nước mưa 2.2.0 Bề mặt thu gom nước mưa bền vững cho Nghiên cứu đề xuất giải pháp thu gom tái sử dụng thi Viet Nam thu gom tái sử dụng nước mưa.59 2.3 Cac yéu tố quan trong việc thiết kế hệ thống 59 2.3.1 Lượng mưa ặc tính dịng chảy) ceeeeeerriee 60 2.3.2 Bề mặt thu nước mưa (lượng mưa thu gom/đ ảáảa 64 ` 2.3.3 Tách nước mua dot 2.3.4 Lọc thô 2.3.5 Lưu trữ nước mưa CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM mưa thu gOm -eeeerrree 72 3.1, Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá chất lượng nước rrerrrrtrtrtrtrtrrrrrtrdrtnttrrrrrtrrr 72 3.1.1 Mơ tả mơ hình thực nghiệm ::srrrr nghi€n CUU eerste 73 3.1.2 Thanh phan tinh chat ctia nude mua luu tri duge ds rrrtrrrtrrrrrrrtrrdtrrrrir 3.1.2 Kết thực nghiệm - :-.eeerererr nước mưa dé cấp nước cho mục dich 3.2 Nghiên cứu thực nghiệm đánh khả xử lý nhñÚ ¡.z266i6284642222222216seiee 3.2.1 Mơ tả mơ hình thực nghiệm rtrrrtrrttrtrrrrrtrrdtrtrtttr 3.2.2 Các tiêu nghiên cứu cerrrerrrrrr 3.2.3 Kết thực nghiệm 3.2.4 Nhận xét kết -ceeeeeeererrrrertrrre CHUONG ‘ a NƯỚC MƯA 81 DE XUAT MO HINH THU GOM VÀ TÁI SỬ DỤNG cho cơng trình cơng cộng Ï 4.1 Đề xuất mơ hình thu gom tái sử dụng nước mưa 4.1.1 Cac dạng sơ đồ cấp nước „82 cceeeenerrrrrrrrtrrrrr 4.1.2 Các mơ hình thu gom tái sử dụng nưỚc HHA tái sử dụng nước mưa cho 4.2 Xác định thông số tính tốn mơ hình thu gom cơng trình cơng cộng trình cơng cộng Hà Nội 4.3 Tính tốn xác định dung tích bẻ chứa cho cơng KET LUAN VA KIEN NGHI TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 2nnennrirrrrriitrrttrrrrntdrttrrrrdtrrrtnirr PHU LỤC -: ¿-2( 98 cho Nghiên cứu đề xuất giải pháp thu gom tái sử dụng nước mưa bền vững đô thị Việt Nam ———ễễỄỄ———— DANH MUC CAC BANG 23 Bảng 1.1 Lượng mưa năm số khu vực Việt Nam năm 2006-2009 Bang 1.2 Lượng mưa Bang 2.1 lạ v00 8n tháng số khu vực Việt Nam 0n năm 2010 .24 ăễặớúGửớG,.gmM @ï§ 32 rrrree 59 Bang 2.2 Hệ số đòng chảy cho số loại mái nhà . -c++stetthrreier -: 63 Bang 2.3 Ví dụ hệ số dòng chảy cho loại mái nhà khác 64 Bang 2.4 Ví dụ giá trị tổn thất ban đầu với sô loại mái nhà khác 74 Bang 3.1 Kết phân tích đánh giá chất lượng nước mưa bề lưu trữ :-+++ 85 Bang 4.1 Số liệu lượng mưa theo tháng từ năm 2000 đến 2009 -: naeeeereee 86 Bang 4.2 Giá trị tính tốn lượng mưa chảy tràn thẳnĐ saaree Bang 4.3 Giá trị tính tốn lượng mưa vào bể lưu trữ tháng Bang 4.4 Giá trị tính tốn lượng mưa tích lũy bể theo giả thiết §7 Bang 4.5 Giá trị tính tốn lượng nước mưa tái sử dụng sau tháng 88 Bang 4.6 Giá trị tính toán lượng nước mưa tái sử dụng sau tháng DANH MUC CAC HINH khác hộ gia đình điển 11.T¡ lệ lượng nước sử dụng cho mục đích Vuong quốc Anh 0P ccSc 25+ 2S*+EE2Eetsrsetrt212171717122227708110110010011001 Canada 12 Tỉ lệ lượng nước sử dụng hộ gia đình DF 27 . -3.T¡ lệ lượng nước sử dụng cho nhà văn phòng 28 HA: 6665256 eeeeseeeererndet 29 Sơ đồ hệ thống thu gom tái sử dụng HỮỚC tòa nhà :-:+: 1š Hệ thống thu gom sử dụng nước mưa cho trường học -:-‹:-:-+: 1ó Hệ thơng thu gom sử dụng nước mưa cộng J7 Hệ thống thu gom nước mưa bãi đỗ xe công ến phố ccangeene sian LAO VỆ g04900i86 14 Giải pháp thu gom nước mưa đọc theo nước mưa dùng bơm gián tiếp 40 31.Sơ đồ hệ thống thu gom tái sử dụng mưa dùng bơm trực tiếp 42 22 Sơ đồ hệ thống thu gom tái sử dụng nước nước mưa tự chảy -. 43 53 Sơ đồ hệ thông thu gom tái sử dụng tái sử dụng nước mưa phô 94 Các thành phần hệ thống thu gom 21 Mơ tả màng ÌỌC .-. : set 248 Kích thước lỗ rỗng số loại màng trrrrrrrrree h9, Ví dụ loại bể ngầm eeetrrrrrrrrtrrrrrrrrrrd eeeeerreenrrere 110 So đồ thiết bị khử trùng tia cực tím - Tính tốn điện tích bề mặt thu gom tốn kích thước bể lưu trữ 210 Ví dụ áp dụng phương pháp tích lũy đề tính hành vI 311 Sơ đồ tính dung tích bê lưu trữ sử dụng mơ hình nước mưA ccecccc Sơ đồ mơ hình thực nghiệm thu gom lưu trữ bể lưu trữ nước mưa 73 12 Kết theo dõi tiêu pH độ đục bê lưu trữ nước mua 74 13, Kết theo dõi tiêu pH va TDS theo mơ hình 82 141 So đồ hệ thống thu gom tái sử dụng nước mưa theo mơ hình 83 Sơ đồ hệ thống thu gom tái sử dụng nước mưa Í mưa bên vững cho +dứu đề xuất giải pháp thu gom tái sử dụng nước Viet Nam Nghiên cứu đề xuất giải pháp thu gom tái sử dụng nước mưa bền vững cho đô thị Việt Nam ———————— DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu xy hóa sinh hóa BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trường COD : Nhu cầu xy hóa hóa học ĐBSCL : Đồng Sông Cửu Long MF : VỊ lọc NH, : A mô ni RO : Lọc thâm thấu ngược TP : Thành phó UF : Siêu lọc UV : tia cực tím ———————~ Nghiên cứu đề xuất giải pháp thu gom tái sử dụng nước mưa bền vững cho đô thị Việt Nam BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Đơn vị: Bộ mơn Cấp nước THONG TIN KET QUA NGHIEN CỨU Thong tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu đề xuất giải pháp thu gom tái sử dụng nước mưa bền vững cho đô thị Việt Nam - Mã số: 96-2011/KHXD-TĐ - Chủ nhiệm: KS Ngơ Hồng Giang - Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Xây Dựng - Thời gian thực hiện: 1/2011-3/2012 Mục tiêu: Nghiên cứu, đề xuất biện pháp hiệu nhằm thu gom tái sử dụng nước mưa cơng trình cơng cộng đề cấp nước cho mục đích sử dụng nước thị Tính sáng tạo: Ở Việt Nam chưa có đề tài nghiên cứu tiết việc thu gom tái sử dụng nước mưa cho đô thị Hầu hết nghiên cứu thu gom tái sử dụng nước mưa tập trung vào mục đích cấp nước cho khu vực nơng thơn, nơi chưa có điều kiện để xây dựng hệ thống cấp nước tập trung cấp nước cho khu vực khan nguồn nước (khu vực ven biển, hải đào ) Các nghiên cứu tập trung vào việc thu gom, lưu trữ đề sử dụng nước mưa mà không xử lý xử lý sơ Kết nghiên cứu: Kết nghiên cứu cho thấy thu gom tái sử dụng nước mưa giải pháp đề góp phần giải vấn đề cấp nước cho thị, tiến tới quân lý nước đô thị hiệu bên vững, thích ứng với biến đổi khí hậu - Thu gom tái sử dụng nước mưa mặt kỹ thuật chất lượng nước sử dụng hồn tồn có thê áp dụng cho đô thị Việt Nam - Tùy theo mục đích sử dụng nước khác áp dụng mơ hình thu gom tái sử dụng nước mưa bao gồm xử lý sơ (đối với mục đích sử dụng khơng đòi hỏi chất lượng nước cao) xử lý cao khử trùng (cho ăn uống) Sản phẩm: - Báo cáo tông kết đề tài - Báo cáo tóm tắt Hiệu quả, phương thức chuyê én giao két qua nghiên cứu khả áp dụng: Nghiên cứu áp dụng vào thực tế đê xây dựng, lắp đặt hệ thống thu gom tái sử dụng nước mưa cho cơng trình cơng cộng cho đô thị Việt nam Cơ quan chủ trì Ngày tháng năm Chủ nhiệm đê tài Nghiên cứu đề xuất giải pháp thu gom tái sử dụng nước mưa bền vững cho đô thị Việt Nam INFORMATION ON RESEARCH General information: Project title: Proposal of the subtainable rain water RESULTS harvesting solutions for towns in Vietnam Code number: 96-201 1/KHXD-TD Coordinator: Eng Ngo Hoang Giang Implementing institution: National University of Civil Engineering Duration: from January 2011 to March 2012 Objective(s): study and proposal of effective rain water harvesting solutions at pupblic buildings for urban water uses Creativeness and innovativeness: At present, there is no any research on rain water harvesting for urban areas in Vietnam The recent researchs on rain water harvesting mostly focused on the rural water supply purpose, where is not suitable to build the centralized water supply system, or on the areas that lack of water resources (island or coastline area) These researchs only concentrated on collecting and storage without treatment or with only preliminary treatment 4, Research results: The research results show that rain water harvesting is a solution to contribute to solve the urban water supply and wastewater collection problems, lead to effective and sustainable urban water management, adapt to the climate change - Rain water harvesting entirely is able to apply for urbans in Vietnam in respect of technique or water supply quality on the water use purposes, only preliminary treatment or including further treatment, such as fine filtration and desinfection, for non drinking water or dringking water purpose, respectively - Rain water harvestin system could vary depend Products: - A final report - A brief report Effects, transfer alternatives of research results and applicability: This research can be apply to build the rainwater harvesting system for public building at urban areas in Vietnam Vi do: 21°01" Tram: Lang Ngày II 15