Khóa luận tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố TN”.

Hướng tới mục tiêu bảo vệ môi trường và tổng hợp các kiến thức đã học trong 5 năm học tại khoa Cơ Điện Và Công Trình trường Đại Học Lâm Nghiệp, em đã nhận đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế hệ

TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG

ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG KHU ĐẤT DỰ ÁN

Vị trí địa lý: Thái Nguyên là tỉnh miền núi, trung du, nằm ở giới hạn từ

20020' đến 22003' vĩ tuyến Bắc và từ 105 0 25' đến 106 0 16' kinh tuyến Đông, cách thủ đô Hà Nội 80,4 km về phía Bắc Phía Bắc giáp tỉnh Bắc Kạn, phía Tây giáp tỉnh Tuyên Quang, phía Nam giáp thành phố Hà Nội, phía Đông giáp tỉnh Lạng Sơn Tỉnh Thái Nguyên có tổng diện tích đất tự nhiên là 3.541,10 km2, chiếm 1,08% tổng diện tích tự nhiên cả nước Các đường giao thông quan trọng như đường quốc lộ 3 nối Hà Nội - Thái Nguyên - Bắc Kạn - Cao Bằng tới biên giới Việt - Trung; quốc lộ 1b nối Thái Nguyên - Lạng Sơn; quốc lộ 37 nối Tuyên Quang - Thái Nguyên - Bắc Giang Tuyến đường sắt Hà Nội-Thái Nguyên dài 32 Km trên đất Thái Nguyên; đường sắt Quán Triều - Núi Hồng dài 33,5 Km; đường sắt Lưu Xá - Kép dài 10 Km trên đất Thái Nguyên Các đường sông chính chảy từ tây sang đông.

KHÍ HẬU KHU VỰC

Thành phố Thái Nguyên sở hữu khí hậu đặc trưng của vùng Đông Bắc Việt Nam, thuộc miền nhiệt đới gió mùa, với mùa đông lạnh giá, ít mưa và mùa hè nóng ẩm mưa nhiều Khí hậu Thái Nguyên chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, gió mùa đông nam chiếm ưu thế, nóng ẩm mưa nhiều, đỉnh điểm là tháng 7; và mùa khô từ tháng 10 đến tháng 5, gió mùa đông bắc chiếm ưu thế, lượng mưa ít, thời tiết hanh khô Thành phố này có lượng mưa trung bình khá lớn.

Về mùa đông, gió thường thổi tập trung ở hai hướng: Hướng Đông Bắc hay

Bắc và Bắc có trội hơn một chút, nhưng từ tháng 2 trở đi có hướng Đông và Đông Nam lại chiếm ƣu thế hơn.

2.1:Nhiệt độ

Nhiệt độ không khí ở khu vực này thay đổi theo mùa, trung bình là 25 độ C Chênh lệch nhiệt độ giữa tháng nóng nhất (tháng 6: 28,9 độ C) và tháng lạnh nhất (tháng 1: 15,2 độ C) là 13,7 độ C Nhiệt độ cao nhất và thấp nhất từng được ghi nhận lần lượt là 41,5 độ C và 3 độ C Độ ẩm không khí ở khu vực này khá cao, dao động từ 78% đến 86% vào mùa nóng và 65% đến 70% vào mùa lạnh.

2.2:Chế độ mƣa

Thái Nguyên là thành phố có lượng mưa lớn, trung bình 2.025,3 mm mỗi năm, phân bố theo mùa với sự chênh lệch rõ rệt Mùa mưa trùng với mùa nóng, chiếm 80% tổng lượng mưa cả năm Số ngày mưa trên 100mm trong năm khá cao, đặc biệt là ngày 25/6/1959 với lượng mưa kỷ lục 353 mm, đẩy tổng lượng mưa tháng 6 lên 1.103 mm.

Mùa khô trùng với mùa lạnh, thời tiết lạnh và hanh khô Tổng lƣợng mƣa mùa khô chỉ chiếm 15% lƣợng mƣa cả năm (300 mm) Trong đó đầu mùa khô thời tiết hanh khô có khi cả tháng không có mƣa, gây nên tình trạng hạn hán Cuối mùa khô không khí lạnh và ẩm do có mƣa phùn.

3.1: Tài liệu về địa chất công trình, địa chất thuỷ văn

a/ Địa chất công trình: Đất trồng trọt: 0 m đến 1,5m Cát thô: 3 m đến …4,5 m Á cát: 1,5 m đến 3m Sét: 4,5m đến …6,5.m Á sét …… m đến …… m Cát: 6,5…… m đến …10 m Cát mịn.…….m đến …… m Sỏi …… m đến ……….m b/ Mực nước ngầm dọc theo tuyến cống thoát nước chính:

Về mùa khô sâu dưới mặt đất :……7… m

Về mùa mưa sâu dưới mặt đất:……4… m c/ Nguồn nước trong thành phố: Đặc điểm Sông Hồ

I.4.HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI.

4.1:Dân cƣ

Khu vực Mật độ dân số (người/ha) Tiêu chuẩn thải nước ( l/ng.ngđ)

4.2:Nhà ở

Toàn bộ khu vực có 688 căn nhà ,tầng cao trung bình là 2 - 3 ,tổng diện tích xây dựng 57274 m 2 , tổng diện tích sàn sử dụng 57708 m 2

Bảng 1.9: Hiện trạng nhà ở trong khu vực

STT Loại nhà Diện tích sử dụng(m 2 )

Nhà cấp 2 Nhà cấp 3 Nhà cấp 4A Nhà cấp 4B Công trình phụ

4.3: Số liệu về nước thải sản xuất

-Tổng số công nhân làm việc các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp chiếm……10 % dân số thành phố

Quy mô và chế độ làm việc của các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp đƣợc phân bố nhƣ sau:

Biên chế công nhân trong các nhà máy xí nghiệp công nghiệp

Phân bố lưu lượng nước thải trong các nhà máy

Lưu lượng nước thải sản xuất theo ca

Số công nhân trong từng nhà máy

Số người được tắm ở phân xưởng

Nước thải trong từng nhà máy xí nghiệp (%Qs x)

Nước thải sản xuất bị nhiễm bẩn (%)

Nước thải sản xuất quy ƣớc sạch (%)

I.4.4 Các công trình công cộng trong thành phố

Loại công trình công cộng

Tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ)

Thời gian làm việc (giờ/ngđ)

I.4.5 Nước thải sản xuất a/ Thành phần tính chất nước thải

Số liệu về nước thải

Khu công nghiệp I Khu công nghiệp II

Hàm lƣợng chất lơ lửng (mg/l) 320 190

Nhiệt độ ( 0 C ) 22 b Nhiệt độ trung bình của nước thải sinh hoạt và sản xuất về mùa đông: 20 0 C c Sơ loại về nguồn nước:

Tên nguồn nước Đặc điểm Sông Hồ

Lưu lượng nhỏ nhất ở điểm tính toán (m 3 /s) 80

Mức nước cao nhất ở cống xả (m) 19,5

Mức nước thấp nhất ở cống xả (m) 17

Vận tốc trung bình ở cống xả (m/s) 0,3

Vận tốc trung bình ở dòng chảy ( m/s) 0,3

Chiều sâu trung bình của nước trong nguồn (m) 3

Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính toán:

Hàm lƣợng chất lơ lửng (mg/l) 25

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁI NƯỚC SINH HOẠT

CÁC SỐ LIỆU CƠ BẢN

II.1.1 Bản đồ quy hoạch thành phố TN:

II.1.2 Diện tích và mật độ dân số

Dựa vào bản đồ quy hoạch của Thành phố và mật độ dân số của các phường, ta chia Thành phố thành 2 khu vực

-Khu vực I: Tổng diện tích đất xây dựng: 342,144 ha

Mật độ dân số: 200 người/ha

-Khu vực II: Tổng diện tích đất xây dựng: 493,528 ha

Mật độ dân số: 180 người/ha

II.1.3.Tiêu chuẩn thải nước

Lấy theo tiêu chuẩn cấp nước

Khu vực II: q00 l/người/ngày

II.1.4.Nước thải khu công nghiệp

Tiêu chuẩn thải khu công nghiệp: Q SX max = 15% nước thải khu dân cư

II.1.5 Nước thải các công trình công cộng a Bệnh viện:

Sơ bộ lấy tổng số bệnh nhân chiếm 1% dân số toàn Thị xã:

+Tổng số giường bệnh: 1573 giường bao gồm:

+Tiêu chuẩn thải nước: 300 l/người.ngđ;

+Hệ số không điều hoà giờ: Kh=2,5;

+Số giờ thải nước: 24 h/ngày b, Trường học:

+Sơ bộ lấy tổng số học sinh chiếm 22% (Tiêu chuẩn: 20  25% số dân TCVN 7957) dân số Thị xã

+Tiêu chuẩn thải nước là: 30 l/người.ngđ;

+Hệ số không điều hoà giờ: K h =1,8;

+Số giờ thải nước: 8 h/ngày.

XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN KHU DÂN CƯ

II.2.1.Dân số tính toán

Dân số tính toán là số dân tính ở cuối thời hạn tính toán thiết kế hệ thống thoát nước( năm 2020), được tính toán theo công thức:

N=Fn ( người ) N: Dân số tính toán ở khu vực (người); n: Mật độ dân số ở khu vực (người/ha);

: Hệ số kể đến việc xây dựng xen kẽ các công trình;

F: Là diện tích của khu vực a Khu vực I: N1=F1 n1 1 ( người )

N 1 42,144.200.085 = 58165 (người) b Khu vực II: N2=F2 n2 2 ( người )

II.2.2.Xác định lượng nước thải tính toán khu dân cư a Lượng nước thải trung bình ngày: Q tb ng

Trong đó: N : Dân số tính toán (người); qo: Tiêu chuẩn thải nước (l/người.ngđ);

Khu vực I: qo0 l/người.ngđ

Khu vực II: qo0 l/người.ngđ

Lưu lượng nước thải sinh hoạt toàn thành phố:

Qtb = 9306,4+14391,36 = 23697,76 (m 3 /ngđ) b Lưu lượng nước thải trung bình giây q tb s

Khu vực I: q tb s 1 = 24 Q  tb ng 3 1 , 6

Toàn thành phố: q tb s = q tb s 1 + q tb s 2 = 104,588+166,567 = 271,155 (l/s)

Từ lưu lượng trung bình giây tra bảng TCVN 7957 và chọn giá trị gần nhất ta có hệ sô không điều hoà K ch nhƣ sau:

Với q tb s = 271,155 (l/s) thì Kch=1,4 c Lưu lượng giây lớn nhất: q s max

Công thức: q s max = q tb s  K ch

Trong đó: q s max :Lưu lượng nước thải giây lớn nhất q tb s : Lưu lượng nước thải giây trung bình

K ch :Hệ số không điều hoà

+Khu vực I q s max 1 = q tb s1  K ch1 4,588  1,5 = 156,882 (l/s) +Khu vực II q s max 2 = q tb s2  K ch2 6,567  1,47 = 233,194 (l/s)

+Toàn thành phố: q s max = q tb s  K ch = 271,155  1,4 = 379,617 (l/s)

BảngII.1-Lưu lượng nước thải từ các khu nhà ở

Ta có hệ số không điều hoà chung toàn thành phố K = 1,4 Từ đó ta xác định được lưu lượng nước thải ra theo các giờ trong ngày.

XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TẬP TRUNG

-Các lưu lượng tập trung đổ vào mạng lưới thoát nước bao gồm nước thải từ bệnh viện, trường học và các khu công nghiệp

Ta có 4 bệnh viện, mỗi bệnh viên có sức chứa 394 giường bệnh

+Lưu lượng trung bình ngày

B: Số bệnh nhân: 1180 người qo:Tiêu chuẩn của mỗi bệnh nhân, 300 l/người/ngđ

Q tb ng = 394 1000  300 = 118,200 (m 3 /ngđ) +Lưu lượng trung bình giờ:

Q h max =I Q tb h  K h = 4,925  2,5 = 12,313 (m 3 /h) +Lưu lượng giây max: q s max = 3 , 6

+Số học sinh chiếm 22% dân số toàn Thành phố

Giả thiết thành phố gồm có 8 trường học Do đó số học sinh trong mỗi trường là h = 4325 người

Tiêu chuẩn thải nước: q o = 30 (l/người/ngđ)

+Lưu lượng trung bình ngày:

= 129,750 (m 3 /ngày) +Lưu lượng trung bình giờ:

Q h max = Q tb h  K h = 16,219  1,8 = 29,194 (m 3 /h) Đối với trường học K h =1,8

Bảng II.2-Thống kê lưu lượng nước thải của các công trình công cộng

Nơi thải nước Số người

II.3.3 Lưu lượng nước thải khu công nghiệp

Theo bản đồ quy hoạch của thị xã đến năm 2030 thì thị xã có 2 khu công nghiệp Đó là khu công nghiệp 1 và khu công nghiệp 2

Trong tính toán lấy tròn: QCN = 3555,000 m 3 /ng.đ

- Khu công nghiệp I: Chiếm 40%.QCN

- Khu công nghiệp II: Chiếm 60% QCN

* Lưu lượng nước thải sản xuất từ khu công nghiệp I

-Đối với nhà máy làm việc 3 ca mỗi ca làm việc 8h

20% Q I CN ( 3 ca )  Q I ca3 %  1422 = 284,400 (m 3 /ca) +Hệ số không điều hoà giờ của nước thải sản xuất là Kh = 1 do nhà máy sản xuất ổn định cả năm

+Lưu lượng nước thải của các giờ trong ca:

284 = 35,550 (m 3 /h) Lưu lượng giây max lấy lưu lượng lớn nhất trong các ca q s max = 3 , 6

-Xí nghiệp công nghiệp II làm việc 2 ca mỗi ca làm việc 8h

50% Q CN I ( 2 ca )  Q ca I 2 P%  213,6 = 1066,500 (m 3 /ca) +Hệ số không điều hoà giờ của nước thải sản xuất là K h = 1 do nhà máy ổn định cả năm

+Lưu lượng nước thải của các giờ trong ca:

1066 = 133,313 (m 3 /h) Lưu lượng giây max lấy lưu lượng lớn nhất trong các ca q max s = 3 , 6

Bảng II.3 Bảng thống kê lưu lượng nước thải sản xuất khu công nghiệp

Khu CN ca Lưu lượng

* Nước thải sinh hoạt và nước tắm cho công nhân:

Khu công nghiệp có tổng cộng 13.812 công nhân, chiếm 10% dân số Trong đó, 35% công nhân làm việc trong các nhà máy I theo ca 3, còn 65% công nhân làm việc trong các nhà máy II theo ca 2.

N CNII 2 ca e%.1381278 (người) +Số công nhân trong các ca tương ứng là:

 Xí nghiệp I làm việc 3 ca: 50%, 30%, 20%

Nca3 = 20%.4835 = 967 (người) +Số công nhân làm việc trong phân xưởng nóng là 30% trong đó số công nhân tắm là 80%;

+Số công nhân làm việc trong phân xưởng nguội là 70% trong đó số công nhân tắm là 50%

 Xí nghiệp II làm việc 2 ca: 50%, 50%

Nca1 = Nca2 = 50%.8978 = 4489 (người) +Số công nhân làm việc trong phân xưởng nóng là 15% trong đó số công nhân tắm là 85%;

+Số công nhân làm việc trong phân xưởng nguội là 80% trong đó số công nhân tắm là 30%

-Lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân trong các ca sản xuất được tính theo công thức:

Trong đó: N 1 : Số công nhân làm việc trong các phân xưởng nguội

N2: Số công nhân làm việc trong các phân xưởng nóng

25,45: Tiêu chuẩn thải nước thải sinh hoạt tại nơi làm việc trong các phân

+Lưu lượng nước tắm của công nhân:

Trong đó: N 3 : Số công nhân tắm trong các phân xưởng nguội

N4: Số công nhân tắm trong các phân xưởng nóng

40,60 : Tiêu chuẩn nước tắm của công nhân tại nơi làm việc trong các phân xưởng nóng và phân xưởng nguội (l/ng.ca)

Sự phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân ở các phân xưởng nóng (với

Bảng II.4: Tổng hợp lưu lượng nước sinh hoạt của nghiệp công nghiệp

Công nhân Nước thải sinh hoạt Nước tắm

(l/ng.ca) (m 3 /ca) (l/ng.ca) (m 3 /ca)

Bảng II.5 Bảng phân phối lưu lượng nước sinh hoạt các giờ trong ca

Giờ Các phân xưởng nóng

Việc nắm rõ phân phối lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân trong ca làm việc giúp ta lập bảng thống kê chính xác lưu lượng nước thải sinh hoạt trong từng giờ của khu công nghiệp, được thể hiện trong Bảng II.7.

Bảng II.6: Bảng phân phối lưu lượng nước thải sinh hoạt trong các xí nghiệp công nghiệp

%Qca Khu CN I Khu CN II Tổng

N BT N BT Tổng N BT Tổng

TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG TẬP TRUNG TỪ KHU CÔNG NGHIỆP17 II.5 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG RIÊNG

Nước thải sinh hoạt của công nhân trong các ca sản xuất được kết hợp với nước tắm của họ, sau đó được tính toán lưu lượng và cộng thêm nước thải sản xuất để xác định tổng lưu lượng nước thải tập trung của khu công nghiệp Dữ liệu này giúp tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước của thành phố.

-Lưu lượng nước thải sinh hoạt tính theo các giờ: qs1 6 , 3 1000

N1, N2: Số công nhân làm việc trong phân xưởng nguội và phân xưởng nóng tính cho ca đông nhất

K h1 =3, hệ số không điều hoà của phân xưởng nguội

Kh2=2,5; hệ số không điều hoà của phân xưởng nóng

T: Thời gian làm việc của ca 8 giờ

+ Lưu lượng nước tắm giây lớn nhất:

Trong đó: N3, N4: Số công nhân làm việc trong phân xưởng nguội và phân xưởng nóng với ca đông nhất

So sánh q max sh ; q max t lấy giá trị lớn nhất làm lưu lượng tập trung

* Khu công nghiệp I: q max t > q max sh vậy ta chọn q max t để tính toán

Vậy lưu lượng tập trung xả từ khu công nghiệp I là q 1 TT = Q 1 sx + q max t = 25,393+25,42 = 50,815 (l/s)

* Khu công nghiệp II: q max t > q max sh vậy ta chọn q max t để tính toán

Vậy lưu lượng tập trung xả từ khu công nghiệp II là q 2 TT = Q 2 sx + q max t = 37,031+28,94 = 65,972l/s

II.5 XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG RIÊNG

- Khi tính toán mạng lưới thoát nước, từng đoạn ống thoát nước phục vụ thoát nước cho một diện tích F i xác định, đoạn ống càng về sau thoát nước cho một diện tích càng lớn, vì yêu cầu phục vụ của các đoạn ống khác nhau như vậy nên cần phải phải xác định lưu lượng riêng để việc tính toán mạng lưới chính xác hơn

+ Lưu lượng nước thải công cộng (Bệnh viện, trường học) theo bảng II.2

Qcc = 472,8+1038,016 = 1510,816 m 3 /ngàyđ + Lưu lượng nước thải khu dân cư:

Do Qcc > 5% Qsh nên tính toán lưu lượng nước riêng ta sử dụng công thức:

TB: Lưu lượng trung bình ngày nước thải của khu vực

- F: Diện tích khu vực thải nước

- Qcc: Lưu lượng nước thải thoát ra từ các nhà công cộng của khu vực a Khu vực I:

Bao gồm: 3 trường học và 2 bệnh viện b, Khu vực II:

Bao gồm: 5 trường học và 2 bệnh viện s l

LẬP BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TOÀN THÀNH PHỐ

II.6.1 Nước thải sinh hoạt khu dân cư

Căn cứ vào hệ số không điều hoà K ch = 1,4 ta xác định được lưu lượng nước thải phân bố theo các giờ trong ngày

II.6.2.Nước thải từ bệnh viện

Từ hệ số không điều hoà giờ K h = 2,5 ta xác định được lưu lượng nước thải ra từ bệnh viện theo các giờ trong ngày

II.6.3 Nước thải từ trường học

Từ hệ số không điều hoà Kh=1,8 ta xác định được lưu lượng nước thải ra từ trường học theo các giờ trong ngày

II.6.4 Nước thải từ khu công nghiệp

Toàn bộ nước thải khu công nghiệp được xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn cho phép theo TCVN sau đó đổ vào mạng lưới thoát nước chung của Thị xã a Nước thải sản xuất

Nước thải sản xuất được thải ra theo chu kỳ trong ca làm việc (Kh=1) cho phép xác định rõ sự phân bố nước thải trong ngày Ngoài ra, nước thải sinh hoạt của công nhân trong ca sản xuất tại khu công nghiệp cũng cần được tính toán và phân tích để đánh giá tổng lượng nước thải phát sinh.

Bài viết này phân tích tỷ lệ phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân trong các phân xưởng nóng (K=2,5) và phân xưởng nguội (K=3) theo từng giờ trong các ca sản xuất, với trọng tâm là lượng nước sử dụng cho tắm của công nhân trong mỗi ca.

Nước tắm của công nhân ca trước được đổ vào mạng lưới thoát nước vào giờ đầu của các ca tiếp sau đó, gây ảnh hưởng đến lưu lượng nước thải toàn thành phố Để đánh giá chính xác tình hình, cần lập bảng tổng hợp lưu lượng nước thải và biểu đồ dao động của thành phố.

Bảng II.7 Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải theo từng giờ của thành phố TN

NTSH NTBV NTTH Khu CN I Khu CN II

Kc = 1,4 Kh = 2,5 Kh = 1,8 NTSX NTSH NT Tắm NTSX NTSH NT Tắm

Hỡnh 2.18 Biểu đồ dao động nớc thải ngày đêm của thành phố TN

LỰA CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT

MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT

II.7.1 Lựa chọn hệ thống thoát nước

Thành phố TN hiện nay chưa có hệ thống thoát nước, dẫn đến nhu cầu cấp thiết thiết kế và xây dựng một hệ thống thoát nước mới cho toàn thành phố.

Sự tập trung ngày càng nhiều khu công nghiệp và các dự án xây dựng tại thành phố đặt ra thách thức cấp bách trong việc giải quyết vấn đề thoát nước cho các khu vực này.

Xây dựng hệ thống thoát nước đảm bảo tốt việc vận chuyển nhanh chóng nước thải ra khỏi Thành phố Đồng thời phải xây dựng trạm xử lý nước thải để xử lý nước thải tới mức độ cần thiết trước khi xả ra nguồn

*Cơ sở và phương hướng lựa chọn hệ thống thoát nước

-Thành phố A có địa hình dốc về phía Nam Nơi có sông chạy qua đồng thời quanh thành phố cũng có một hồ cạnh sông ,điều này thuận lợi cho việc điều hoà nước mưa của toàn thành phố Lượng mưa lớn nhất của thành phố là vào tháng 9 với lƣợng mƣa trung bình là 330,3 mm/tháng Vào mùa mƣa lƣợng mưa của thành phố là rất lớn nhưng ở mùa khô thì cường độ mưa thì lại nhỏ Để tìm một hệ thống thoát nước hợp lý cho toàn thành phố ta hãy xét ưu và nhược điểm chính của các hệ thống thoát nước: a:Ưu điểm:

1 Hệ thống thoát nước chung Đảm bảo tốt nhất về phương diện vệ sinh, vì toàn bộ phần nước bẩn (nếu không xây dựng giếng tràn tách nước) đều được xử lý trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Đạt giá trị kinh tế đối với mạng lưới thoát nước các khu nhà cao tầng Vì khi đó tổng chiều dài của mạng lưới tiểu khu và đường phố giảm được 3040% so với hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn, chi phí quản lý mạng lưới giảm

2 Hệ thống thoát nước riêng

So với hệ thống thoát nước chung thì có lợi hơn về mặt xây dựng và quản lý Giảm đƣợc vốn đầu tƣ và xây dựng đợt đầu

Chế độ làm việc của hệ thống ổn định

Công tác quản lý duy trì hiệu quả

3 Hệ thống thoát nước nửa riêng

Theo quan điểm vệ sinh tốt hơn hệ thống riêng, vì trong thời gian mƣa các chất bẩn không xả trực tiếp vào nguồn b:Nhược điểm

1 Hệ thống thoát nước chung Đối với những khu vực xây dựng nhà thấp tầng ,hệ thống chung có nhiều khuyết điểm Chế độ thuỷ lực làm việc của hệ thống không ổn định Mùa mƣa nước chảy đầy cống, có thể gây ngập lụt, nhưng mùa khô khi chỉ có nước thải sinh hoạt và sản xuất (lưu lượng nhỏ hơn nhiều lần so với nước mưa) thì độ đầy và độ dốc dòng chảy nhỏ không đảm bảo điều kiện kỹ thuật, gây lên lắng đọng cặn, làm giảm khả năng chuyển tải nên phải tăng số lần nạo vét, thau rửa cống Ngoài ra do nước thải chạy tới trạm bơm, trạm xử lý không điều hoà về lưu lượng và chất lượng, nên công tác điều phối trạm bơm và trạm xử lý chở lên phức tạp, khó đạt hiệu quả mong muốn

Vốn đầu tƣ xây dựng ban đầu cao (không có sự ƣu tiên trong đầu tƣ xây dựng) vì chỉ có một hệ thống thoát nước duy nhất

2 Hệ thống thoát nước riêng

Xét về phương diện (lý thuyết) vệ sinh kém hơn so với những hệ thống khác

Vì phần chất bẩn trong nước mưa không được xử lý mà xả trực tiếp vào nguồn tiếp nhận, nhất là giai đoạn đầu của mùa mƣa hoặc thời gian đầu của các trận mƣa lớn, khi công suất của nguồn tăng lên không đáng kể, điều kiện pha loãng kém, dễ làm cho nguồn bị quá tải bởi chất bẩn

3 Hệ thống thoát nước nửa riêng

Vốn đầu tƣ xây dựng ban đầu cao, vì phải xây dựng song song hai hệ thống mạng lưới đồng thời

Những chỗ giao nhau của hai mạng lưới phải xây dựng giếng tách nước mưa, thường không đạt hiệu quả mong muốn về vệ sinh

Do đó nếu dùng hệ thống thoát nước chung thì đường kính ống phải rất lớn, đồng thời quy mô trạm xử lý cũng lớn hơn rất nhiều

Với những đặc điểm trên ta chọn hệ thống thoát nước riêng, gồm 2 hệ thống thoát nước riêng biệt:

+Hệ thống thoát nước bẩn: thu toàn bộ nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất đến trạm xử lý nước thải;

+Hệ thống thoát nước mưa: thu toàn bộ nước mưa đổ xuống sông.;

Trên hệ thống xây dựng các hố tách cát, song chắn rác để hạn chế chất bẩn thải xuống sông

II.7.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước bẩn a Nguyên tắc

Việc vạch tuyến mạng lưới thoát nước bẩn là một khâu thiết yếu trong quá trình thiết kế, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả thoát nước, khả năng kinh tế và giá thành của toàn bộ hệ thống.

- Việc vạch tuyến mạng lưới cần dựa trên nguyên tắc:

+ Triệt để lợi dụng địa hình để xây dựng hệ thống thoát nước, đảm bảo thu nước thải nhanh nhất, tránh đào đắp nhiều, tránh đặt nhiều trạm bơm

+ Vạch tuyến cống phải hợp lý để sao cho tổng chiều dài cống là nhỏ nhất tránh trường hợp nước chảy ngược và chảy vòng quanh

Việc đặt đường ống thoát nước cần đảm bảo phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn và tuân thủ các quy định về khoảng cách với các đường ống kỹ thuật và công trình ngầm khác.

+ Hạn chế đặt đường ống thoát nước qua các sông, hồ, đường sắt, đê đập

+ Trạm làm sạch phải đặt ở vị trí thấp hơn so với địa hình nhƣng không quá thấp để tránh ngập lụt Đảm bảo khoảng cách vệ sinh đối với khu dân cƣ và các xí nghiệp công nghiệp

Dựa vào nguyên tắc trên mà ta đưa ra phương án vạch tuyến như sau:

Ta xây dựng 1 trạm xử lý

-Trạm xử lý: Đặt ở phía cuối sông thu toàn bộ nước của khu vực I và khu vực II Tuyến cống chính đặt men theo đường bờ sông rồi đổ vào trạm xử lý, các tuyến cống nhánh đặt theo các trục đường của Thành phố

Nước thải sau khi làm sạch ở trạm xử lý được đổ xuống sông tự nhiên, tiếp tục được xử lý bậc 3 rồi chảy ra mạng lưới tưới tiêu phục vụ cho sản suất nông nghiệp qua kênh dẫn.

TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

II.8.1 Tính toán diện tích tiểu khu

- Việc tính toán diện tích tiểu khu dựa trên các số liệu đo đạc trực tiếp trên bản đồ quy hoạch

- Việc phân chia các ô thoát nước dựa vào sơ đồ mạng lưới

- Việc tính toán cụ thể đƣợc thực hiện theo bảng II.9

Diện tích nhà ở trong tiểu khu phố (Khu vực I)

Diện tích nhà ở trong tiểu khu phố (Khu vực II)

II.8.2 Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống

Lưu lượng tính toán của đoạn cống được coi là lưu lượng chảy suốt từ đầu tới cuối đoạn ống và đƣợc tính theo công thức: q n tt = (q n dd + q n nhb + q n vc) x Kch + qttr

Trong đó: q n tt: Lưu lượng tính toán của đoạn cống thứ n q n dd: Lưu lượng dọc đường của đoạn cống thứ n q n dd = Fi xqr

Fi: Tổng diện tích tất cả các tiểu khu đổ nước thải vào dọc theo đoạn cống đang xét

Diện tích của tất cả các tiểu khu đổ nước thải vào đoạn cống được xét là tổng diện tích Lưu lượng vận chuyển qua đoạn cống thứ n là lưu lượng tính toán của đoạn cống thứ (n - 1) Lưu lượng tính toán cho đoạn cống thứ (n - 1) được tính bằng tổng lưu lượng nước thải, nước mưa và nước thoát nước từ đoạn cống trước đó nhân với hệ số điều chỉnh Kch cộng với tổng lưu lượng từ các nguồn khác.

Kch:Hệ số không điều hoà

qttr:Lưu lượng tính toán của các công trình công cộng, nhà máy, xí nghiệp đổ vào đầu đoạn cống tính toán

Các bảng tính toán lưu lượng cho từng đoạn ống ở các phương án thoát nước:

BẢNG II.8: BẢNG XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TUYẾN CỐNG CHÍNH 1-13-TB

TT TT tiểu khu Diện tích Môdu n

Lưu lượng trung bình từ các tiểu khu l/s Hệ số Lưu lượng tính toán Đoạn ống

Bảng II.9: Bảng xác định lưu lượng tuyến cống kiểm tra A - 9

TT TT tiểu khu Diện tích Môdun Lưu lượng trung bình Hệ số Lưu lượng tính toán Đoạn ống

Dọc đường Cạnh sườn Dọc đường

Qtt (l/s) cục bộ chuyển qua

BẢNG II.10: BẢNG XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TUYẾN CỐNG KIỂM TRA A1 - 10

Ta bố trí tuyến ống chính 1 đến trạm xử lý II (Xem bản vẽ) các tuyến cống phụ đặt theo đường xương cá d: Phương án vạch tuyến II

Tuyến ống chính được bố trí duy nhất là tuyến 1 dẫn đến trạm xử lý II, trong khi tuyến kiểm tra được đặt là tuyến A đến điểm 2 Do tuyến chính có chiều dài ngắn và diện tích khu vực dân cư đi qua hạn chế, nên các tuyến ống đã được vạch ra trong phương án I sẽ được giữ nguyên.

Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước sinh hoạt

II.9.1 Tính toán độ sâu đặt cống đầu tiên

Dựa trên bảng tính toán cho từng đoạn ống, bài toán thuỷ lực được giải quyết để xác định đường kính ống (D), độ dốc thuỷ lực (i) và vận tốc dòng chảy (v) Các thông số này được tối ưu hóa nhằm đảm bảo đường kính ống nhỏ nhất, độ đầy tính toán, tốc độ chảy tính toán, độ dốc đường cống và độ sâu chôn cống phù hợp với quy phạm.

+ Việc tính toán thuỷ lực dựa vào phần mềm Hwase của tác giả Nguyễn Hữu Hòa - Trường Đại Học Xây Dựng

+ Độ sâu đặt cống nhỏ nhất của tuyến cống đƣợc tính theo công thức:

H = h + iL+ Z2 - Z1 + d (m) Trong đó: h: Độ sâu đặt cống đầu tiên của cống trong sân nhà hay trong tiểu khu, lấy h 0,4(m) i: Độ dốc của cống thoát nước tiểu khu hay sân nhà 0 / 00

Z2: Cốt mặt đất đầu tiên của giếng thăm trong nhà hay trong nhà hay tiểu khu

Z1: Cốt mặt đất tương ứng với giếng thăm đầu tiên của mạng lưới thoát nước thành phố

d: Độ chênh cao trình giữa cốt đáy cống thoát nước sân nhà hay tiểu khu và đáy cống của mạng lưới thoát nước thành phố, sơ bộ lấy d = 0,05(m)

Tính toán độ sâu chôn cống đầu tiên của các tuyến cống chính và kiểm tra:

H=0,4+0,0018.370+(26,53-26,09)+0,05 = 1,6 (m) Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là:

Hđ =1,6 - 0,3 = 1,3 m  0,7m Vậy thoả mãn điều TCVN 7957

Kiểm tra độ sâu từ đỉnh cống đến mặt đất tại điểm đặt cống đầu tiên là:

Hđ =1,4 - 0,3 = 1,1 m  0,7m Vậy thoả mãn TCVN 7957

- Các đoạn đầu của mạng lưới thoát nước vì phải theo qui định về đường kính nhỏ nhất, nên mặc dù lưu lượng không lớn cũng phải dùng ống cỡ 250mm Đối với trường hợp này không đảm bảo được điều kiện về vận tốc tối thiểu (v 0,7m/s) của dòng nước Vì vậy nên muốn đảm bảo cho đoạn ống không bị lắng cặn thì phải thường xuyên tẩy rửa vì vậy ta bố trí thêm giếng rửa trên những đoạn ống này

- Khi tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước tại một số điểm tính toán của mạng lưới có độ sâu chôn ống quá lớn (H>6-8m), do vậy để đảm bảo yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật trong xây dựng và vận hành ta bố trí các trạm bơm chuyển bậc tại những vị trí đó

 Các bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước

II.9.2 Kiểm tra khả năng thoát nước từ cống kiểm tra ra cống chính

Từ các bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước ta có:

*Phương án vạch tuyến I (1 tuyến cống chính với 1 tuyến ống kiểm tra)

Cốt nước cuối của tuyến cống kiểm tra: 19,66 m

Cốt nước cuối của tuyến cống chính: 18,04 m

Vậy cốt nước cuối của tuyến kiểm tra lớn hơn cốt nước cuối của tuyến cống chính

Độ sâu chôn cống tại điểm cuối tuyến cống kiểm tra và độ sâu chôn cống chính tại vị trí giếng kiểm tra đều đáp ứng yêu cầu, với độ sâu chôn cống của giếng kiểm tra nhỏ hơn độ sâu chôn cống của tuyến cống chính tại điểm tính toán.

TÍNH TOÁN KINH TẾ

Sau khi xác định mạng lưới thoát nước, việc lựa chọn phương án thiết kế kỹ thuật trạm xử lý nước thải là bước tiếp theo Việc lựa chọn phương án tối ưu cần dựa trên yếu tố vệ sinh môi trường và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của từng phương án, đồng thời ước toán kinh phí xây dựng mạng lưới thoát nước và trạm xử lý nước thải.

Cơ sở tính toán dựa vào tài liệu: Định mức dự toán cấp thoát nước ban hành kèm theo quyết định 411/BXD ngày 29/6/1996 của bộ xây dựng;

Bảng báo giá ống nhựa của nhà máy nhựa Tiền Phong;

Bảng công bố giá vật liệu xây dựng số 01 năm 2012

II.10.1 Khái toán kinh tế phần đường ống

Bảng II.14 Bảng khái toán kinh tế phần mạng lưới thoát nước bẩn

STT Hạng mục công trình Đơn vị Chiều dài Đơn giá Giá thành

II.10.2 Khái toán kinh tế phần giếng thăm

Giếng thăm được xây dựng từ bê tông và bê tông cốt thép, có đường kính trung bình 1m, thành giếng dày 0,15m và sâu khoảng 3,5m Mỗi giếng có giá thành trung bình 2 triệu đồng Trên mạng, giếng thăm được chia thành 2 loại.

Giếng thăm chính được đặt tại các ngã ba hoặc ngã tư trên mạng lưới, với đơn giá xây dựng 3 triệu đồng/giếng Tổng số giếng chính là 106 giếng.

+Giếng thăm phụ đƣợc xây dựng trên toàn tuyến ta lấy: Trung bình 2 triệu đồng/1 giếng

Bảng II.15 Bảng khai toán kinh tế phần giếng thăm

STT Hạng mục công trình Đơn vị Chiều dài Số lƣợng Giá thành giếng (triệu đồng)

- Tổng giá thành xây dựng giếng thăm phụ: 2024 (triệu đồng);

- Tổng giá thành xây dựng giếng thăm chính: 106 x 3 = 318 (triệu đồng); Vậy tổng giá thành xây dựng giếng thăm là: 2024 + 318 = 2342 (triệu đồng)

II.10.3 Khái toán kinh tế cho trạm bơm cục bộ

Giá thành sơ bộ của mỗi trạm bơm cục bộ là 300 triệu đồng, bao gồm chi phí xây dựng nhà trạm và mua trang thiết bị.

+ Số lƣợng trạm bơm là 1 trạm

+ Tổng giá thành xây dựng trạm bơm cục bộ: 300 (triệu đồng)

II.10.4 Khái toán kinh tế khối lƣợng đất đào đắp xây dựng mạng

- Sơ bộ tính giá thành cho 1 m 3 đất đào đắp là: 20000 đồng/m 3

-Dựa vào chiều dài đường cống, độ sâu đặt cống và đường kính cống tính đƣợc thể tích khối đất đào đắp

-Với tổng chiều dài tuyến cống L = 34495 (m)

-Sơ bộ lấy chiều rộng trung bình đường hào đào b = 1,5m và chiều cao trung bình đường hào đào h = 2,5m.Ta có:

-Giá thành đào đắp: 129365,25 x 20000 = 2587125000 (đồng) = 2587,13 (triệu)

II.10.5 Chi phí quản lý mạng lưới cho 1 năm

+ Chi tiêu hành chính sự nghiệp cho cơ quan quản lý: U = 0,2%M XD

Với - M XD : Vốn đầu tư để xây dựng mạng lưới

Ta cú MXD = Gđường ống + Ggiếng thăm + Gđất đào đắp + GTB

+ Lương và phụ cấp cho cán bộ quản lý: L = N.b.12

N: Số cán bộ, công nhân viên quản lý mạng lưới

Tổng chiều dài mạng lưới(Km) 34495

1,5(Km/người) 1,5 x 1000 b: lương và phụ cấp cho công nhân, b = 1,5 triệu/người.tháng Vậy ta có:

+ Chi phí tiền điện chạy máy bơm: Với phương án này ta phải xây dựng 1 TB chính

Tiền điện chạy máy bơm đƣợc xác định theo công thức:

H - Áp lực trung bình của bơm, H = 14,66 (m); n 1 - Hiệu suất bơm khi làm việc (lấy sơ bộ : n 1 = 0,85); n 2 - Hiệu suất động cơ khi làm việc (lấy sơ bộ : n 2 = 0,8); a - Giá tiền điện: a = 2000đ/KWh

+ Chi phí sửa chữa mạng lưới: S1 = 0,5% x MXD = 0,005 x 25434,48 = 131,67 (triệu đồng);

+ Chi phí sửa chữa trạm bơm: S 2 = 3% x G TB = 0,03.300 = 9 (triệu đồng) => Tổng chi phí sửa chữa: S = S1 + S2 = 125,67 + 9 = 141,67 (triệu đồng) + Chi phí khác: K = 5% (U+ L + D + S)

K = 0,05 x (50,87 + 414 + 4474,51 + 131,67) = 255,39 (triệu đồng) + Tổng chi phí quản lý: P = U+ L + D + S + K = 5289,51 (triệu đồng)

- Chi phí khấu hao cơ bản hàng năm:

KC = 3% Giá thành xây dựng mạng lưới thoát nước

 Các chỉ tiêu kinh tế của phương án:

Vốn đầu tư để vận chuyển 1 m 3 nước thải đến trạm xử lý

+ Giá thành vận chuyển 1 m 3 nước thải đến trạm xử lý

+ Chi phí quản lý hàng năm tính theo đầu người

 Ƣớc tính giá thành của trạm xử lý

+Giá thành xây dựng của trạm xử lý tính sơ bộ theo công thức:

S: Vốn đầu tƣ(USD/m 3 ) 1USD!000 VNĐ;

Q: Công suất trạm xử lý, Q ) (nghìn m 3 /ngđ);

E: Hiệu suất xử lý theo BOD20(%) Lấy sơ bộ E = 90%;

+Giá thành theo 1m 3 nước thải là:

* Tổng hợp giá của mạng lưới thoát nước:

+ Giá thành xây dựng mạng lưới: M XD = 25434,48 (triệu đồng);

+ Chi phí quản lý mạng lưới: P = 5289,51 (triệu đồng);

+ Giá thành xây dựng trạm xử lý: G TXL = 6210,15 (triệu ĐVN);

+ Giá thành vận chuyển 1 m 3 nước thải: G = 570,29 (đ/m 3 ).

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA

LỰA CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

-Địa hình thị xã thấp dần từ Bắc tới Nam do vậy ta lợi dụng địa hình để thoát nước mưa

-Cường độ mưa trong khu vực lớn q20 = 382,5 ha, mưa theo mùa nên xẩy ra hiện tượng mùa mưa lưu lượng lớn nhưng mùa khô lưu lượng nhỏ

-Hệ thống thoát nước được thiết kế cho năm 2030 nên nền kinh tế phát triển, các ngành công nghiệp đa dạng cho nên lưu lượng nước thải lớn

 Với những đặc điểm trên ta chọn hệ thống thoát nước mưa riêng hoàn toàn.

VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA

Mạng lưới thoát nước mưa là một khâu được thiết kế để đảm bảo thu và vận chuyển nước mưa ra khỏi đô thị một cách nhanh nhất, chống úng ngập đường phố và các khu dân cƣ Để đạt đƣợc yêu cầu trên trong khi vạch tuyến ta phải dựa trên các nguyên tắc sau:

+ Nước mưa được xả thẳng vào nguồn (sông, hồ gần nhất bằng cách tự chảy); + Tránh xây dựng các trạm bơm thoát nước mưa;

+ Tận dụng các ao hồ sẵn có để làm hồ điều hoà;

+ Khi thoát nước mưa không làm ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường và qui trình sản xuất;

+ Không xả nước mưa vào những vùng trũng không có khả năng tự thoát, vào các ao tù nước đọng và vào các vùng dễ gây xói mòn;

+ Không làm ngập lụt, ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường và quy trình sản xuất;

+ Tránh không cho cống thoát nước mưa gặp các công trình như đường giao thông, đường xe lửa, các đường ống và đường dây kỹ thuật… Nếu buộc phải giao cắt thì cống thoát nước phải đặt vuông góc với những công trình này; + Những chỗ ngoặt, gấp khúc thì phải giữ được hướng dòng chảy

II.2.2 Phương hướng thoát nước mưa thành phố A

-Nước mưa theo hệ thống cống dẫn được thoát xuống sông ở khu vực bên phía Nam sông.

XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG MƯA TÍNH TOÁN

III.3.1.Tính toán diện tích

Việc tính toán diện tích từng tiểu khu phố bằng cách đo trực tiếp trên bỡnh đồ “Sơ đồ định hướng phát triển không gian đô thị đến năm 2030- Tl 1/10000 “

Phân chia ô thoát nước, hướng thoát nước dựa vào mặt bằng qui hoạch, hệ thống đường phố, hướng dốc địa hình và các điều kiện khác

Tính toán cụ thể trong bảng 3.1

Bảng 3.1 Bảng thống kê diện tích các tiểu khu

Diện tích nhà ở trong tiểu khu phố (khu vực I) (Ha)

Tổng 272.6 Đo trên bản đồ khu vực II Ô a b Tổng

III.3.2 Xác định lưu lượng mưa tính toán

III.3.2.1 Chọn chu kỳ tràn cống P

Trong khu vực thoát nước mưa có diện tích tính toán lớn hơn 150 ha và đường ống thoát nước mưa đặt ở phía thấp của sườn dốc, độ dốc không lớn hơn 0,02, các tuyến ống thoát nước mưa thuộc loại làm việc bất lợi Theo TCVN 7957, với thành phố loại I, chu kỳ mưa tính toán cho khu dân cư và khu công nghiệp là P = 2 năm.

III.3.2.2.Cường độ mưa tính toán

Cường độ mưa tính toán q được xác định theo công thức kinh nghiệm sau:

Trong đó: q: Cường độ mưa, l/s.ha; q 20 : Cường độ mưa tính với thời gian 20 phút với chu kỳ tràn cống P = 2 năm, ( l/s);

P: Chu kỳ tràn cống, là thời gian cú một trận mưa vượt quá cường độ tính toán, năm;

C, n, b: Tham số của mưa lấy theo số liệu địa phương theo máy đo tự ghi; t: Thời gian mƣa tính toán, phút

Các giá trị q20, b, n, C, ta lấy theo phần mềm Hwase, với TN ta có: q20 = 382,5 (l/s - ha) C = 0,257 b = 17,47 n = 0,7917

Khi đó công thức có dạng:

Với các giá trị biết trước của thời gian t ta tính được q cho từng đoạn cống tính toán để đưa vào công thức tính toán lưu lượng nước mưa cho tuyến cống đó

III.3.2.3 Xác định thời gian mƣa tính toán

Là thời gian kéo dài trận mƣa (tính bằng h, ph )

Khi tính toán cường độ mưa bằng PP cường độ giới hạn, người ta cho rằng thời gian mƣa là thời gian hạt mƣa rơi xuống tại vị trí xa nhất sẽ chảy đến m/c đang xét, gọi là thời gian mƣa tính toán

Thời gian mƣa tính toán đƣợc xác định theo công thức trong mục 4.2.7 TCVN 7957 ta có:

Sơ đồ tính toán thời gian dũng chảy

1- Khu đất 4- Đoạn cống tính toán 2- Rãnh đường 5- Giếng thăm

3- Giếng thu Trong đó: t 0 : Thời gian tập trung nước mưa trên bề mặt từ điểm xa nhất trên lưu vực chảy đến rónh thu nước mưa, sơ bộ lấy t 0 phút; t 1 : Thời gian nước chảy trong rónh thu nước mưa đến giếng thu đầu tiên và đƣợc tính theo công thức: (Theo 4.2.8 TCVN 7957) tr 1

L 1 : Chiều dài rãnh thu nước mưa, lấy trung bình L 1 = 150 m;

V 1 : Vận tốc nước chảy ở cuối rãnh thu nước mưa, V 1 = 0,7m/s t2 : Thời gian nước chảy trong cống từ giếng thu đến tiết diện tính toán và đƣợc xác định theo công thức (Theo 4.2.9 TCVN 7957) tc=0,017

L2: Chiều dài mỗi đoạn cống tính toán, m;

V2: Vận tốc nước chảy trong mỗi đoạn cống tính toán, m/s;

III.3.2.4 Xác định hệ số dòng chảy 

Số liệu thành phần mặt phủ của thành phố TN theo tỷ lệ phần trăm tổng diện tích đô thị như bảng 3.2 dưới đây:

Bảng 3.2:Thành phần mặt phủ và hệ số mặt phủ

STT Loại mặt phủ % Diện tích

1 Mái nhà, đường bê tông 35 0.9 31,5

Do diện tích mặt phủ không thấm nước lớn hơn 30% tổng diện tích khu vực thoát nước, hệ số dòng chảy được tính toán độc lập với cường độ và thời gian mưa.

 Hệ số dòng chảy đƣợc tính theo hệ số dòng chảy trung bình:

III.3.2.5 Xác định hệ số mƣa không đều

Thông thường trong tính toán cho các đô thị của Việt Nam, diện tích lưu vực thoát nước nhỏ hơn 150 ha nên ta có thể lấy theo TCXDVN 51-2008 với

 =1 Tuy nhiên trong khu thành phố TN, diện tích lưu vực thoát nước lớn hơn 150 ha nên theo phụ lục PL2-2 - TCXDVN 51-2008 ta lấy  =0,96

III.3.2.6 Công thức tính toán lưu lượng nước mưa

Cơ sở để tính toán lưu lượng mạng lưới thoát nước mưa được tính theo phương pháp cường độ giới hạn của Gobatrev Đường cống tính toán với độ đầy d h= 1

Lưu lượng nước mưa được tính theo công thức mục 4.2.1 TCVN 7957 nhƣ sau:

 tb : hệ số dòng chảy,  tb = 0,59;

 là hệ số mƣa không đều,  = 0,96; q: cường độ mưa tính toán, l/s-ha;

F: diện tích thu nước mưa tính toán, ha

III.3.3 Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa

III.3.3.1 Tính độ sâu chôn cống đầu tiên

Chiều sâu đặt cống đầu tiên đƣợc xác định trên cơ sở đảm bảo đặt cống dưới lòng đường tránh được các tác dụng cơ học của các xe cộ đi lại…

H = h + D Trong đó: h = 0,7-0,9 ( m ) là chiều sâu đặt cống tính từ mặt đất đến đỉnh cống;

Bảng 3.3 Bảng tính độ sâu chôn cống đầu tiên của tuyến cống thoát nước mưa

III.3.3.2 Xác định lưu lượng tính toán cho các đoạn cống thoát nước mưa

Bài viết này giới thiệu về cách tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa dựa vào phần mềm hỗ trợ tính toán, thiết kế công trình cấp thoát nước và bảo vệ nguồn nước Hwase, do tác giả Nguyễn Hữu Hoà thuộc ĐHXD thực hiện năm 2003.

Nguyên tắc tính toán của phần mềm dựa trên:

- Đường cống tính toán với độ đầy d h= 1;

- Gỉa thiết Vgt, tính thời gian mƣa;

- Tính Qgt theo thuỷ văn;

- Chọn D,i Tính toán thuỷ lực ta đƣợc Qtt theo công thức tính Manning;

- So sánh Qgt với Qtt; nếu Qgt Qtt, giả thiết lại D,i;

- Khi Vgt=Vtt; Qgt =Qtt vì thế giá trị D,i giả thiết là phù hợp

Các bảng tính toán diện tích thoát nước mưa và tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước mưa:

BẢNG 3.4: BẢNG TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH THOÁT NƯỚC MƯA Đoạn cống

Thứ tự các phần diện tích Diện tích tính toán

Trực tiếp Cạnh Vận chuyển Trực tiếp Cạnh Vận chuyển

THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Lưu lượng nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp của toàn thành phố là:

Q = 28984,57 (m 3 /ngđ) Ta lấy tròn số là 29000 (m 3 /ngđ) a Lưu lượng nước thải sinh hoạt:

Qsh = 23697,76 (m 3 /ngđ) Nước thải từ các công trình công cộng: Qcc = 1510,816 (m 3 /ngđ) b Lưu lượng nước thải sản xuất từ các khu công nghiệp:

QCN = 3776 (m 3 /ngđ) c Tổng lưu lượng nước thải toàn thành phố:

CÁC THAM SỐ TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH XỬ LÍ NƯỚC THẢI 66 1 Lưu luợng tính toán đặc trưng của nước thải

- Lưu lượng thiết kế trạm xử lý là: Q = 29000m 3 /ngđ

- Lưu lượng trung bình giờ:

- Lưu lượng trung bình giây :

Tra bảng có hệ số không điều hoà K ch =1,55

- Lưu lượng giờ lớn nhất: Qh max = Q SH max

- Lưu lượng giây lớn nhất:

-Lưu lượng giờ nhỏ nhất:

- Lưu lượng giây nhỏ nhất: s

IV.2.2 Xác định nồng độ bẩn của nước thải a Hàm lượng chất lơ lửng:

- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt được tính:

Trong đó: a: Lượng chất lơ lửng của người dân thải ra trong một ngày đêm Theo TCVN

7957 a = 55g/ng - ngđ q0: Tiêu chuẩn thải nước của khu vực

Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải được tính:

BV sh sh sh sh hh  

Bài viết này trình bày dữ liệu về nồng độ chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt tại các khu vực I, II, bệnh viện, trường học và khu công nghiệp 1, 2, được đo bằng đơn vị mg/l Các ký hiệu C 1 sh, C 2 sh, CBV, CTH, C 1 cn, C 2 cn đại diện cho các khu vực tương ứng.

Q 1 sh,Q 2 sh,QBV, QTH Q 1 cn, Q 2 cn: Lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt khu vực I, II, bệnh việc, trường học, khu công nghiệp 1,2 (m 3 /ngđ)

Vậy C HH = 295,22 (mg/l) b Hàm lượng BOD 5 của nước thải:

* Hàm lượng BOD5 của nước thải sinh hoạt được tính:

L0 : Lượng BOD 5 một người thải ra trong một ngày đêm

Theo TCVN 7957 ta có L0 = 30 g/người - ngđ (Tính theo nước thải đã lắng sơ bộ) + Khu vực I:

Hàm lượng BOD 5 của nước thải công nghiệp được tính:

* Hàm lượng BOD5 trong hỗn hợp nước thải được tính:

LHH CN sh cn cn

IV.2.3.Nồng độ bẩn của nước thải khu công nghiệp

Nước thải từ các khu công nghiệp được xử lý sơ bộ trước khi xả ra hệ thống thoát nước thành phố Chất lượng nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả vào nguồn loại [loại tiêu chuẩn cụ thể].

A theo QCVN 24-2009 Ta lấy các thông số tính toán cho các công trình xử lý ở giá trị giới hạn lớn nhất:

- Nhu cầu oxy sinh hoá của nước thải : BOD 5 = 30 (mg/l)

- Hàm lƣợng chất lơ lửng : C = 50 (mg/l)

- Nhu cầu oxy hoá học của nước thải : COD = 50 (mg/l)

+ Số liệu địa chất thuỷ văn của sông (Nguồn loại A1)

- Vận tốc trung bình của dòng chảy : 0,3 (m/s)

- Độ sâu trung bình của sông : HTB = 3(m)

-Khoảng cách từ điểm xả đến điểm tính toán:

-Lưu lượng trung bình nhỏ nhất :Q (m 3 /s)

- Hàm lƣợng chất lơ lửng : C S = 25 (mg/l)

IV.2.4 Dân số tương đương

- Dân số tương đương tính theo chất lơ lửng được tính theo công thức:

- Dân số tương đương theo BOD 20 được tính theo công thức:

Theo Bảng tổng hợp lưu lượng Dân số toàn thành phố: N = 138117 (người)

- Dân số tính toán theo chất lơ lửng: NTT = 138177 + 15620 = 153797 (người)

- Dân số tính toán theo BOD20: NTT = 138177 + 12172 = 150349 (người)

IV.2.5 Mức độ xử lý nước thải cần thiết Để tính toán lưu lượng nước sông tham gia vào quá trình pha loãng, ta dùng mô hình pha loãng nước sông của Frolop – Rodzinler trong giáo trình bảo vệ nguồn nước để tính toán

IV.2.5.1 Mức độ xáo trộn pha loãng

Sử dụng mô hình Frolop – Rodzinler Hệ số pha loãng a đƣợc xác định nhƣ sau: a 3

Trong đó, `x` là khoảng cách từ miệng xả đến điểm tính toán theo chiều dòng chảy trong sông (đơn vị tính là mét), `q` là lưu lượng trung bình giây của nước thải (q = 335,648 l/s = 0,336 m3/s) và `` là hệ số thực nghiệm xác định theo công thức cụ thể.

: Hệ số phụ thuộc vào vị trí cống xả nước thải

  1 khi xả nước thải ven bờ

  1 , 5 khi xả nước thải giữa lòng sông

E : Hệ số khuếch tán rối Trong trường hợp sông lớn, chảy qua vùng đồng bằng thì có thể xác định nhƣ sau:

H tb : Độ sâu trung bình của lòng sông (m); v tb : Vận tốc trung bình của dòng chảy trong sông (m/s)

Thay(2.3), (2.4) vào (2.2) với xả nước thải ven bờ    1

IV.2.5.2 Mức độ làm sạch nước thải cần thiết

IV.2.5.2.1.Xác định mức độ XLNT cần thiết theo hàm lƣợng cặn lơ lửng

Hiện nay, các sông hồ có hàm lƣợng cặn lơ lửng vƣợt quá các quy định nêu trong TCVN5942-1995 Tuy nhiên, các nguồn nước này vẫn phải được quy hoạch phục vụ cho mục đích sử dụng (cho mục đích loại A hoặc B) vì vậy theo TCVN 7957 quy trình khi xả nước thải ra nguồn nước mặt loại A: hàm lƣợng cặn lơ lửng không tăng quá 0,75 mg/l - 1,0 mg/l và nguồn loại B: không tăng quá 1,5 mg/l - 2,0 mg/l Phương trình cân bằng vật chất đối với cặn lơ lửng trong nước sông tại thời điểm tính toán sau khi tiếp nhận nước thải:

Q C q C a Q q C b a ng  nth   ng  (2.5) Trong đó : b: Độ tăng hàm lượng cặn lơ lửng trong nước nguồn sau khi tiếp nhận nước thải (mg/l), xác định theo TCVN 7957

Từ (2.5) tính đƣợc : ng nth C q

Hiệu quả xử lý theo cặn lơ lửng là:

C 0 : Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước thải trước khi xử lý

IV.2.5.2.2.Xác định mức độ XLNT cần thiết theo hàm lƣợng BOD 5

Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định hàm lượng BOD trong nước thải xả ra nguồn tại điểm tính toán Nước sông cần có BOD thấp hơn hoặc bằng nồng độ giới hạn cho phép và hàm lượng oxy hòa tan lớn hơn hoặc bằng giá trị quy định.

BOD 5 của nước thải sau khi xử lý xả vào nguồn không được vượt quá giá trị giới hạn đƣợc nêu trong bảng PL 1-1-QCVN 24-2009 Theo đó thì với nguồn loại A thì BOD 5 của nước sông sau khi hoà trộn nước thải vào không vƣợt quá 30 mg/l

Các công thức xác định:

-Phương trình cân bằng oxy trong nguồn nước:

-Công thức xác định BOD5 của nước thải cho phép xả vào nguồn :

-Mức độ cần thiết làm sạch theo BOD5 :

La1- là BOD5 cho phép của nước thải và nước nguồn thoả mãn điều kiện trên;

Lcp- là BOD5 cho phép có trong nước nguồn sau khi xả nước thải vào tại điểm; tính toán: Lcp = 10 mg/l;

K 1 - là hằng số tốc độ oxy hoá cho quá trình sinh hoá của hỗn hợp nước

LS - là BOD5 của nước sông: Ls = 10 mg/l; t - thời gian dòng chảy từ vị trớ xả về đến điểm tính toán (ngày đêm) t = 0 , 046

Theo QCVN 24:2009, giới hạn BOD5 trong nước thải đô thị xả vào nguồn loại 2 (loại A) là 30 mg/l Để tính toán, ta chọn L T = 30 mg/l Điều này cho thấy mức độ cần thiết làm sạch BOD theo tiêu chuẩn được thể hiện trong bảng.

Bảng 4.1 Bảng tính mức độ cần thiết làm sạch NT theo BOD 5

L T D BOD L T D BOD m 3 /s m 3 /s mg/l mg/l ngày mg/l mg/l % mg/l %

IV.2.5.2.3 Xác định mức độ xử lý nước thải theo lượng oxy hoà tan trong nước nguồn.

Phương pháp này dựa vào khả năng ôxy hoá các chất hữu cơ của nước thải chỉ do lượng oxy hoà tan trong nước nguồn mà không tính đến sự khuyếch tán bề mặt

Nếu hàm lượng ô xy hòa tan chứa trong nước nguồn không nhỏ hơn 4 mg/l trong vòng 2 ngày đầu sau khi xả nước thải thì lượng đó sẽ không giảm nữa trong những ngày tiếp theo sau đó

Các công thức tính toán:

-Phương trình cân bằng oxy trong nước nguồn a.QS.OS – ( a.QS.LS + q.LT ) = ( a.Qs+q ).4

-BOD5 lớn nhất của nước thải cho phép xả vào nguồn

Lnth = ( O ng O y c L ng 10 2 k 1 ng ) 10 2 k 1 nt O y c 10 2 k 1 nth q

-Mức độ cần thiết làm sạch theo lượng oxy hoà tan trong nước nguồn

LT - là BOD5 của nước thải;

OS - lượng ôxy hòa tan trong nước sông trước khi xả nước thải vào sông: O s = 8 (mg/l);

0,55 - là hệ số biến đổi từ BOD5 sang BOD20;

4 - là lượng ôxy hũa tan nhỏ nhất cần phải đạt được trong nước sông

(theo TCVN 7957 với nguồn loại A)

Vì Lnth 0,4 m/s Với q min = 229,383 l/s = 0,22938 m 3 /s min min min B h v q s

 = 0,47 (m/s) > 0,4 (m/s) Vậy thỏa mãn điều kiện

- Độ dài phần mở rộng l1:

Chọn góc mở rộng của mương  = 20 0

- Chiều dài đoạn mương mở rộng chọn theo cấu tạo l = 2m Vậy chiều dài mương chắn rác là: lXD = l1 + l + l2 = 0,8 + 2 + 0,4 = 3,2 m

- Tổn thất áp lực qua song chắn: g k h s  v k  2

Trong đó, vk = 0,93 m/s là vận tốc nước ở kênh trước song chắn ứng với lưu lượng lớn nhất Hệ số k được xác định theo công thức, tính đến hệ số tổn thất áp lực do rác mắc vào song chắn.

 - hệ số tổn thất cục bộ qua song chắn

Với: d = 0,01m   = 1,79 - Hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh song chắn theo bảng 3.4  Xử lý nước thải- tính toán thiết kế công trình - Trường đại học xây dựng 2006”

 = 60 0 - góc nghiêng của song chắn so với mặt phẳng nằm ngang

 sin60 0 = 0,83 Tổn thất qua song chắn rác:

- Chiều cao xây dựng đặt song chắn rác:

HXD = hmax + hs + hbv = 0,664 + 0,07 + 0,3 = 1,05 (m) Với hbv = 0,3 - Chiều cao bảo vệ

- Lƣợng rác lấy ra từ song chắn đƣợc tính:

Trong đó: a - Lượng rác tính theo đầu người trong 1 năm, theo bảng trong TCVN 7957 với b = 0,016 (m) có a = 8 l/người/năm

Ntt - Dân số tính toán theo chất lơ lửng Ntt = 153797 (người)

Với dung trọng rác là 750 kg/m 3 thì trọng lƣợng rác trong ngày sẽ là:

P = 750  3,37 = 2528,17 (kg/ngđ)  2,528 (T/ngđ) Lƣợng rác trong từng giờ trong ngày đêm:

- Kh = 1,91 : Hệ số không điều hoà giờ

- Rác vớt lên theo phương pháp cơ giới rồi được nghiền nhỏ trước khi đổ trước song chắn rác

- Lượng nước cần cung cấp cho máy nghiền rác là 10 m 3 /1T rác

IV.4.4.Tính toán Bể lắng cát

SƠ ĐỒ BỂ LẮNG CÁT NGANG

Bể lắng cát ngang đƣợc xây dựng để tách các hợp phần không tan vô cơ chủ

Bể lắng cát ngang cần đảm bảo vận tốc dòng chảy nước trong khoảng từ 0,15 m/s đến 0,3 m/s và thời gian lưu nước từ 30 giây đến 60 giây (theo TCVN 7975) Việc tính toán bể lắng cát ngang được thực hiện theo hướng dẫn trong TCVN 7957.

- Chiều dài của bể lắng cát:

Htt - Chiều sâu tính toán của bể lắng cát Htt = 0,8 (m);

U 0 - Độ thô thuỷ lực của hạt cát (mm/s);

Với điều kiện bể lắng cát giữ lại các hạt cát có đường kính lớn hơn 0,25 mm Theo bảng 7.7 TCVN 7957, ta có U 0 = 24,2 mm/s;

K - Hệ số lấy theo bảng 7-6 TCVN 7957, với bể lắng cát ngang K = 1,3;

V - Vận tốc dòng chảy trong bể ứng với qs max

- Diện tích tiết diện ƣớt của bể,  (m 2 ) đƣợc tính:

- Lưu lượng tính toán lớn nhất của nước thải qs max

V - Vận tốc dòng chảy trong bể ứng với lưu lượng lớn nhất V r = 0,25 m/s n - Số đơn nguyên công tác, n = 2

- Diện tích mặt thoáng của bể:

U - Tốc độ lắng trung bình của hạt cát và đƣợc tính theo công thức:

Với W là thành phần vận tốc chảy rối theo phương thẳng đứng

U 0 - Vận tốc lắng tĩnh, U 0 = 24,2 (mm/s)

Chiều ngang của bể lắng cát là:

 =1,16 (m) Xây bể lắng cát gồm 2 ngăn công tác và một ngăn dự phòng, kích thước mỗi ngăn là:

L = 10,74 (m) và B = 1,16 (m) Kiểm tra chế độ làm việc của bể tương ứng với lưu lượng nhỏ nhất q s min = 0,229 (m 3 /s)

Với H min là chiều sâu lớp nước trong bể ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhất (Lấy bằng chiều sâu lớp nước nhỏ nhất trong mương dẫn) H min = 0,46 m

 = 0,226 (m/s) > 0,15 (m/s) Đảm bảo yêu cầu về vận tốc tránh lắng cặn

- Thời gian nước lưu lại trong bể:

V t  L    Đảm bảo yêu cầu về thời gian lưu nước trong bể

- Thể tích phần lắng cặn của bể:

W c tt (m 3 ) p = 0,02 l/ng.ngđ : Lượng cát thải tính theo tiêu chuẩn theo đầu người trong một ngày đêm

T = 1 ngày: Thời gian giữa hai lần xả cặn

- Chiều cao lớp cát trong bể lắng cát:

- Cát đƣợc dẫn ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thủy lực một lần một ngày và đƣợc dẫn đến sân phơi cát

- Để vận chuyển bằng thủy lực 1 m 3 cặn cát ra khỏi bể phải cần tới 20 m 3 nước Lượng nước cần dùng cho thiết bị nâng thủy lực trong một ngày là:

- Chiều cao xây dựng của bể:

H XD = H tt + h c + h bv (m) Trong đó:

Htt - Chiều cao tính toán của bể lắng cát Htt = 0,8 (m); hbv - Chiều cao bảo vệ hbv = 0,4 (m); h c - Chiều cao lớp cặn trong bể h c = 0,25 (m)

IV.4.5 Tính toán sân phơi cát

SƠ ĐỒ SÂN PHƠI CÁT

Sân phơi cát là nơi làm khô hỗn hợp nước cát Thường được xây dựng gần bể lắng cát và bao quanh bởi đất cao Nước từ sân phơi cát được dẫn trở lại bể lắng cát.

- Diện tích sân phơi cát đƣợc tính theo công thức:

Trong đó: p = 0,02 (l/ng - ngđ): lượng cát tính theo đầu người trong một ngày đêm; h = 5 (m/năm): chiều cao lớp cát trong một năm;

NTT = 153797 (người): dân số tính toán theo chất lơ lửng;

Chọn sân phơi cát gồm hai ô với kích thước mỗi ô là 14 m  8 m chó thÝch ống dẫn cát vào m-ơng phân phối èng thu n-íc ống tuần hoàn n-ớc đất đắp

IV.4.6 Tính toán bể lắng li tâm đợt I

SƠ ĐỒ CẤU TẠO BỂ LẮNG LI TÂM ĐỢT I

1 - Ống dẫn nước thải vào trong bể; 2 - Vách ngăn; 3 - Hệ thống phân phối nước trung tâm; 4 - Máng thu nước; 5 - Ống xả cặn; 6 – Ống dẫn chất nổi; 7 - Ống thu nước trong; 8 -Thiết bị gạt cặn; 9 - Sàn công tác; 10 - Động cơ; 11 - Vách hướng dòng; 12 - Hố thu cặn Để loại bỏ các tạp chất thô không tan trong nước thải , trong thực tế người ta thường dùng phương pháp lắng Ở mỗi bể lắng, các chất chìm xuống và lắng xuống đáy bể, còn các tạp chất nổi sẽ tập trung lại bằng thiết bị gạt cặn và đƣợc dẫn đến các giếng tập trung đặt bên ngoài bể Tính toán bể lắng ly tâm theo mục 8.5.4 TCVN 7957

+ Bán kính bể lắng li tâm đƣợc tính theo công thức: n u K

Trong đó: n - Số bể lắng li tâm công tác, n = 4 bể;

Q: Lưu lượng tính toán của nước thải Q = 1776,179 (m 3 /h);

K: Hệ số sử dụng thể tích công tác của bể K = 0,45; bê tông cốt thép cát đầm bê tông gạch vỡ bê tông cốt thép u0: Độ thô thủy lực của hạt cặn ta có: u0 =  

Với: H - Chiều sâu tính toán của vùng lắng, H = 3 (m) (theo TCVN 7957

H = 1,5 - 5); n - Hệ số phụ thuộc tính chất của chất lơ lửng, với nước thải sinh hoạt ta lấy n = 0,25;

- Hệ số tính đến sự ảnh hưởng nhiệt độ của nước thải, với t = 22 0 C ta có: =0,96 (Theo bảng 31 TCVN 7957); t - Thời gian lắng (giây) của nước thải trong bình hình trụ với chiều sâu lớp nước h đạt hiệu quả lắng bằng hiệu quả lắng tính toán và được lấy theo bảng 33 TCVN 7957

Với CHH = 295,22 (mg/l), n = 0,25 ta có t = 970 s, hiệu quả lắng E 60%

 tra theo bảng 34 TCVN 7957, với H = 3m ta có n h

 - Vận tốc cản của dòng chảy theo thành phần đứng, theo bảng 32

TCVN 7957, với v = 6 mm/s ta có =0,01 mm/s (theo TCVN 7957 ta có v 5 - 10 mm/s) s mm

 Bán kính của bể lắng li tâm: R 9 m

  + Đường kính của một bể lắng li tâm: D = 2R = 2  9 = 18 (m);

+ Diện tích của một bể lắng li tâm: 255

F  m 2 ; + Thể tích ngăn công tác của bể: W b = F.H = 2553 = 765 m 3 ;

+ Lượng cặn trôi ra theo nước sau bể lắng đợt I:

Nồng độ COD của nước thải đạt 118,09, đáp ứng yêu cầu khi được đưa vào bể lọc sinh học hoặc bể Aeroten để xử lý sinh học hoàn toàn Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sau xử lý phải nhỏ hơn 150 mg/l.

- Dung tích hố thu cặn 1 bể đƣợc tính:  p  n

Trong đó: CHH - Nồng độ cặn lơ lửng ban đầu của nước thải, CHH = 295,22 mg/l;

E - Hiệu suất lắng của bể lắng li tâm đợt I, E = 0,6; p - Độ ẩm của cặn lắng, p = 95% (theo 8.5.5 TCVN 7957); n - Số bể lắng, n = 4;

 - Trọng lƣợng thể tích của cặn,  = 1T/m 3 = 10 6 g/m 3 ;

T - Chu kỳ xả cặn Chọn phương pháp xả cơ giới thì T = 4h = 1/6 ng.đ

Q - Lưu lượng nước thải , Q = 29000 m 3 /ng.đ

Chiều cao vùng chứa nén cặn: hc = tg tg 5 0 , 75 m

Trong đó: D - Đường kính bể lắng li tâm (m);

- Chiều cao xây dựng bể: HCT = H + h1 + h2 + h3 = 3 + 0,2 + 0,3 + 0,75 = 4,25 m Trong đó: H - Chiều sâu tính toán của vùng lắng, H = 3 (m); h1 - Chiều sâu lớp trung hoà, h1 = 0,2 (m); h2- Chiều cao lớp bảo vệ, h2 =0,3 (m); h3- Chiều cao vùng chứa nén cặn , h3 = 0,75 (m)

IV.4.7 Tính toán bể Aeroten

Việc tính toán bể Aeroten dựa theo mục 8.16 TCVN 7957 Theo mục 8.16.3 quy phạm TCVN 7957 khi BOD 5 của nước thải đưa vào bể Aerôten lớn hơn 150 (mg/l) nên thiết kế bể Aerôten có ngăn khôi phục bùn để xử lý nước thải

IV.4.7.1 Xác định các thông số về thời gian và đại lƣợng tính toán

+ Thời gian thổi khí của hỗn hợp nước thải và bùn tuần hoàn ở nhiệt độ nước thải 22 0 C là:

 (giờ) Trong đó: a a : liều lƣợng bùn hoạt tính theo chất khô a a = 2 (g/l) (theo TCVN 7957 a = 2-3 cho bể aeroten có tải trọng bùn cao;

La: BOD5 của nước thải trước khi vào Aerôten

MẶT BẰNG TỔNG THỂ VÀ CAO TRÌNH CỦA TRẠM XỬ LÝ

- Khi lập mặt bằng tổng thể của trạm xử lý phải xét đến khả năng mở rộng (theo mặt bằng, cao trình và tiết diện các kênh máng)

- Trên mặt bằng thể hiện các công trình chính và phụ để xử lý nước thải, đồng thời có các đường ống dẫn nước, điện, đường đi

- Ngoài các công trình sản xuất chính, tuỳ thuộc vào điều kiện địa phương, trong phạm vi trạm xử lý còn phải có các công trình phục vụ khác nhƣ: lò hơi, xưởng cơ khí, trạm biến thế, nhà để xe, phòng hành chính, phòng thí nghiệm

- Xung quanh trạm xử lý phải có hàng rào ngăn cách, trong trạm phải đầy đủ tiện nghi, trồng cây xanh, chiếu sáng, đường cấp phối và qua lại giữa các công trình, nhà cửa

- Mặt bằng tổng thể : Xem bản vẽ số

IV.5.2 Cao trình trạm xử lý

- Cao độ mặt đất tại nơi xây dựng trạm xử lý là: 21,5 m;

Cao độ của công trình ảnh hưởng trực tiếp đến sơ đồ trạm xử lý, quyết định khối lượng công tác đất Các công trình cao như bể lắng đứng, bể lắng hai vỏ, bể mêtan nên được thiết kế nửa chìm nửa nổi để giảm thiểu khối lượng đất phải khai thác và vận chuyển.

- Nước thải phải tự chảy qua các công trình Thường dùng bơm để bơm cặn từ bể lắng đợt I vể bể mê tan, bùn hoạt tính từ bể lắng đợt II về bể aêrôten, bùn dƣ về bể lắng đợt I hoặc bể nén bùn rồi tới bể mêtan;

- Để nước thải tự chảy qua các công trình, mực nước ở công trình đầu, trạm xử lý phải cao hơn mực nước cao nhất ở sông hồ chứa một giá trị bằng tổng số tổn thất áp lực qua công trình và có dự trữ 1- 1,5 m Phải có dự trữ vì để nước chảy tự do từ miệng cống xả ra sông;

Xác định chính xác tổn thất áp lực trong từng công trình và ống dẫn là điều kiện tiên quyết để đảm bảo hoạt động ổn định của trạm xử lý.

Để xác định mối liên hệ về cao trình giữa các công trình, cần dựng mặt cắt dọc "theo nước" và "theo bùn" theo hướng di chuyển của nước và bùn, song song với việc thiết lập mặt bằng tổng thể của trạm.

Mặt cắt "theo nước" là phương án thiết kế các công trình theo hướng dòng chảy dài nhất của nước, từ kênh dẫn vào trạm đến cống xả ra sông hồ chứa.

- Mặt cắt "theo bùn" bắt đầu từ miệng van xả bùn từ bể lắng đợt I đến sân phơi bùn;

Việc xác định chính xác tổn thất áp lực qua mỗi công trình và ống dẫn là điều kiện đầu tiên bảo đảm cho trạm xử lý làm việc bình thường

+ Tổn thất áp lực trong trạm xử lý gồm:

1 Tổn thất theo chiều dài khi nước chuyển động theo ống, kênh, máng nối các công trình với nhau

2 Tổn thất khi nước chảy qua máng tràn, cửa sổ ở chỗ dẫn nước vào và ra khỏi công trình, qua các thiết bị đo, kiểm tra

3 Tổn thất qua từng công trình, ở những chỗ chênh lệch mực nước

Ngoài ra còn phải dự trữ áp lực cho khi mở rộng trạm xử lý trong tương lai Để sơ bộ tính toán có thể chọn tổn thất áp lực qua từng công trình (không kể tổn thất cục bộ ở kênh máng vào và ra khỏi công trình) là:

Bể làm thoáng sơ bộ : 15 - 25 cm

Bể lắng ly tâm : 50 - 60 cm

Bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng : 60 - 70 cm

+ Xây dựng cao trình các công trình trong trạm xử lý:

- Cao trình đáy mương dẫn nước ra miệng xả là: 20,44 m

- Cao trình đỉnh mương dẫn nước ra miệng xả là:

Trong đó : Hxd = 0,9 m - Chiều cao xây dựng của mương dẫn

- Cao trình mực nước trong mương:

- Với mương dài 250m tính từ sau bể tiếp xúc ngang đến miệng xả mương dốc với độ dốc i = 0,0012 thì cao trình đáy mương dẫn sau bể tiếp xúc là: 20,44+250.0,0012 = 20,74 m

- Cao trình đỉnh mương sau bể tiếp xúc:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn ngay sau bể tiếp xúc là:

- Cao trình mực nước trong bể tiếp xúc:

- Cao trình đỉnh bể tiếp xúc:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn trước bể tiếp xúc:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn sau máng trộn vì mương dẫn có chiều dài không lớn nên ta vẫn lấy cao trình là: 21,90 m

-Cao trình mực nước ở sau máng trộn:

- Cao trình mực nước ở đầu máng trộn:

- Cao trình đỉnh máng trộn:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn trước máng trộn:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn sau bể lắng li tâm II vì mương dẫn có chiều dài không lớn nên ta vẫn lấy cao trình là: 22,34 m

- Cao trình mực nước trong bể lắng li tâm II :

- Cao trình đỉnh bể lắng li tâm II :

- Cao trình mực nước trong mương dẫn trước bể lắng II :

- Cao trình mực nước trong mương dẫn sau bể Aeroten:

- Cao trình mực nước trong bể Aeroten phía cuối:

- Cao trình mực nước trong bể Aeroten phía đầu:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn trước Aeroten:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn sau bể lắng li tâm I: Vì mương không quá dài ta lấy cao trình mực nước sau bể lắng li tâm I là: 23,38 m

- Cao trình mực nước trong bể lắng li tâm I:

- Cao trình đỉnh bể lắng li tâm I:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn trước bể lắng li tâm I:

Do chiều dài của mương dẫn nước không đáng kể, cao trình mực nước sau máng đo lưu lượng được xác định là 23,88 mét.

- Cao trình mực nước trong máng đo lưu lượng:

- Cao trình mực nước ở đầu máng đo lưu lượng:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn trước máng đo lưu lượng:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn sau bể lắng cát: Vì mương dẫn nước không dài nên ta lấy cao trình mực nước sau máng đo lưu lượng là: 24,13 m

- Cao trình mực nước trong bể lắng cát:

- Cao trình mực nước phía đầu của bể lắng cát:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn trước bể lắng cát ngang:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn sau nhà đặt SCR: Vì mương dẫn không quá dài nên ta lấy cao trình mực nước sau nhà đặt SCR là: 24,48 m

- Cao trình mực nước sau SCR:

- Cao trình mực nước trước SCR:

- Cao trình mực nước trong mương dẫn trước SCR:

Do chiều dài mương dẫn không quá lớn, cao trình mực nước trong mương dẫn sau ngăn tiếp nhận được xác định là 25,75 mét.

- Cao trình mực nước trong ngăn tiếp nhận:

- Cao trình đỉnh ngăn tiếp nhận:

KHÁI TOÁN KINH TẾ - CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÍ NƯỚC THẢI

IV.6.1 Giá thành xây dựng công trình

Cơ sở tính toán kinh tế dựa vào các tài liệu hiện hành sau định mức dự toán cấp thoát nước (Ban hành theo quyết định số 411/BXD ngày 29/6/1996 của

STT Công trình Đơn Khối Đơn Thành Thiết Giá vị tính lƣợng giá tiền bị thành

4 Móng đo lưu lƣợng cỏi 2 8100 16200 3240 19440

5 Bể lắng ly tâm đợt 1 m 3 4323.78 6480 28018094 5933244 33951338

7 Bể lắng ly tâm đợt 2 m 3 4764.38 6480 30873182 6128170 37001352

9 Bể tiếp xúc ly tâm m 3 781.52 6480 5064249.6 5064249.6

IV 6.2 Chi phí trạm xử lý

- Chi phí sử dụng hoá chất

+ Lƣợng Clo cần để khử trùng trong một năm

+ Giỏ tiền 1 Kg Clo là: 70000 đ/kg

+ Tổng số tiền chi phí cho hoá chất trong 1 năm là:

+ Công nhân vận hành quản lý trạm bơm nước thải: 8 (người)

+ Công nhân vận hành trạm xử lý: 50 (người)

 Tiền lương công nhân: LCN = 58 x 1.5 x 12 = 1044 (triệu đồng/năm)

+ Khấu hao thiết bị lấy bằng 10% giá trị thiết bị

Kkhtb = 10%GTB = 10% x 31616,49 x 10 6 = 3161,65 (triệu đồng) + Khấu hao công trình lấy bằng 5% giá trị công trình

K khct = 5%.138432.10 6 = 6921,6 (triệu đồng) + Tổng chi phí khấu hao

KKH = Kkhtb + Kkhct = 3161,65 + 6921,6 = 10083,25 (triệu đồng)

Chi phí sửa chữa lấy bằng 5% tổng vốn xây dựng cụng trình:

- Chi phí khác: Lấy bằng 3% vốn xây dựng công trình

- Tổng chi phí quản lý hàng năm

G ql = K hc + L CN + K KH + K SC + K khỏc

IV.6.3 Cỏc chỉ tiờu kinh tế

- Gia thành xử lý 1 m 3 nước thải g = 6 10 6

- Vốn đầu tư xây dựng tính cho một m 3 nước thải

TRẠM BƠM NƯỚC THẢI

XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CỦA TRẠM BƠM

Các số liệu để thiết kế trạm bơm (Theo bảng tổng hợp lưu lượng)

- Cao trình mặt đất nơi đặt trạm bơm: 20,8 m

- Cao trình mực nước ngầm cao nhất: 13,8 m

- Cao trình mực nước ngầm thấp nhất: 16,8 m

- Độ sâu đáy ống xả nước tới trạm bơm: 15,4 m

- Mực nước cao nhất trên ngăn tiếp nhận: 24,85 m

Công suất thiết kế trạm bơm bằng lưu lượng giờ thải nước lớn nhất

Q TR = Q h max = 1776,179 (m 3 /h) = 493,383 (l/s) Theo bảng 6-2 TCVN 7957 với trạm bơm chính ta chọn 5 bơm, trong đó:

3 bơm làm việc đồng thời và 2 bơm dự phòng

Trong đó: n: Số bơm làm việc đồng thời, ta có n = 3; k: Hệ số giảm lưu lượng khi các bơm làm việc đồng thời;

XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH BỂ THU

Nước thải chảy đến trạm bơm không điều hoà theo các giờ trong ngày,có giờ nước chảy đến với lưu lượng rất lớn , có giờ nước chảy đến với lưu lượng rất nhỏ Chế độ thải nước không điều hoà nên ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ làm việc của bơm Để đảm bảo chế độ làm việc của trạm bơm tương đối điều hoà thì phía trước trạm bơm cần bố trí bể thu Dung tích bể thu xác định phụ thuộc vào chế độ nước chảy đến, lưu lượng của máy bơm và chế độ làm việc của trạm bơm

Dung tích bể thu cần thoả mãn điều kiện :

- Wbt 50% Lưu lượng nước thải chảy đến trạm bơm trong giờ thải nước lớn nhất (Q h max = 280,3 l/s), để tránh hiện tƣợng thối rữa, lắng cặn

- Wb Lưu lượng nước do một tổ máy bơm lớn nhất bơm được trong 5 phút ( để tránh hiện tƣợng phải đóng mở bơm nhiều lần)

Dung tích bể thu xác định dựa vào biểu đồ tích luỹ nước giờ, chọn chế độ điều khiển bơm bằng tự động, mỗi giờ bơm đƣợc đóng mở 3 lần

Xác định dung tích bằng biểu đồ tích luỹ nước

1-Giờ nước đến lớn nhất: 6,12 %Qngđ

2-Giờ nước đến trung bình: 4,17 %Qngđ

3-Giờ nước đến ít nhất: 2,85 %Qngđ

Theo biểu đồ tích lũy nước thải ta có:

Wb =A%Qngd= 0,25%.29000 = 72,5 m 3 + Kiểm tra điều kiện làm việc của bể ta có:

Vậy dung tích bể chứa xác định theo biểu đồ trên là hợp lý, ta chọn dung tớch bể chứa: Wb = 73 (m 3 )

Chế độ làm việc của bơm tính theo phương pháp này có hạn chế đó là: 3 bơm tại những thời điểm đóng mở đều hoạt động đồng thời Nhƣ thế sẽ không tận dụng đƣợc hết công suất và hiệu quả của máy bơm Vì vậy đối với bơm chìm làm việc theo chế độ tự động hoàn toàn ta nên tính đến chế độ làm việc thực tế của bơm

Tính dung tích bể thu theo chế độ hoạt động của bơm:

Trạm bơm có 3 bơm công tác, 1 bơm dự phòng, 1 bơm để trong kho

- Trong giờ thải nước lớn nhất ba bơm làm việc liên tục

- Trong các thời điểm khác lưu lượng nước chảy cho đến khi mực nước yêu cầu đó định trước cho mỗi bơm khi đó chúng sẽ tự động hoạt động

Hệ thống bơm hoạt động tự động đóng mở hoàn toàn dựa vào mức nước trong ngăn thu, được điều khiển bởi hệ thống phao báo mức Bơm tắt khi mực nước trong bể đạt mức 0 Khi mực nước đạt mức 1, bơm 1 sẽ hoạt động, với thể tích nước trong ngăn thu là V1 Thể tích V1 phải đảm bảo thời gian hoạt động của bơm t, tuân theo công thức Q * b.

Khi lưu lượng nước chảy vào bể lớn hơn lưu lượng nước bơm, mực nước trong bể sẽ tăng dần Khi mực nước đạt đến mức 2, bơm 2 sẽ tự động hoạt động Thể tích nước trong bể (V2) sẽ đủ để bơm 2 hoạt động trong 5 phút.

Nếu 2 bơm hoạt động mà lưu lượng nước vào vẫn lớn, mức nước vẫn dâng lên đến mức 3, khi đó bơm 3 sẽ hoạt động Ứng với thể tích bể V 3 đảm bảo cho máy bơm 3 hoạt động đƣợc 5 phút

Khi cả ba bơm cùng hoạt động mà mức nước vẫn dâng lên thỡ khi đó bơm dự phòng sẽ hoạt động

Vậy theo 2 cách tính toán ta chọn dung tích bể thu là W = 149 (m 3 ) để đảm bảo cho các bơm vận hành tiết kiệm và đạt hiệu quả cao nhất

Để đảm bảo hoạt động trơn tru của trạm bơm, việc thay đổi định kỳ vị trí nút trên bảng điều khiển, hoán vị chức năng công tác và dự phòng là cần thiết Điều này giúp chia đều số giờ hoạt động cho các bơm, kéo dài tuổi thọ và nâng cao hiệu quả vận hành Trạm bơm được thiết kế với bảng điều khiển hình chữ nhật, tầng ngầm hình tròn và thi công bằng phương pháp đánh tụt.

Chọn chiều sâu mực nước trong bể thu H = 2,5 m

- Đường kính ngoài của bể thu là: D = 9,0 + 0.3.2 = 9,60 (m)

- Chọn bề dày của tường là 0,3 (m)

- Mực nước cao nhất trong ngăn thu lấy bằng mực nước cao nhất trong ống dẫn vào ngăn thu

- Cao độ mặt đất nơi xây dựng trạm bơm: Z1 = 20,8 m

- Cốt đáy cống dẫn nước vào ngăn thu : Z2 = 15,4 m

- Chiều cao mực nước cao nhất trong cống trước song chắn rác là ht 0,527 m

(Theo tính toán thuỷ lực phần mạng lưới thoát nước) Ở đây ta lấy tổn thất cột nước qua song chắn rác là h s = 0,1 (m) Do vậy chiều cao mực nước cao nhất sau song chắn rác là h = 0,527 – 0,1 = 0,427 (m)

- Cốt đáy hố thu cặn : Z 4 = Z 3 - 0,7 = 13,52 – 0,7 = 12,63 m

- Bể đƣợc xây dựng bằng bê tông cốt thép dày 30 cm

- Đáy có độ dốc 1% về phía hố thu cặn

- Hố thu cặn có độ sâu 0,7 m

- Dựa vào các giá trị thể tích V1, V2, V3 ứng với các trường hợp mực nước dâng ta xác định được mực nước khởi động của các bơm như sau:

-Mực nước khởi động của bơm 1: Z5 = 14,38 m; Độ sâu nước h1= 0,95 m -Mực nước khởi động của bơm 2: Z6 = 15,03 m; Độ sâu nước h2= 1,70 m

-Mực nước khởi động của bơm 3: Z7 = 15,83 m; Độ sâu nước h3= 2,5 m

XÁC ĐINH ÁP LỰC CÔNG TÁC CỦA MÁY BƠM

- Cột áp toàn phần của máy bơm đƣợc tính theo công thức:

Htp = Hđh + hh + hđ (m) Trong đó:

- H đh : Chiều cao bơm nước địa hình, bằng hiệu cao trình mực nước cao nhất trong ngăn tiếp nhận và mực nước thấp nhất trong ngăn thu

- hh: Tổn thất trên đường ống hút của bơm, do ta đặt bơm chìm nên tổn thất trên đường ống hút không đáng kể, hh = 0

- h đ : Tổn thất áp lực trên đường ống đẩy của bơm

- Cao trình mực nước cao nhất trên trạm xử lý: Z = 24,85 m

- Cao trình mực nước thấp nhất trong ngăn thu lấy bằng cốt đáy ngăn thu:

Dùng 2 ống đẩy bằng thép đưa nước về trạm xử lý với lưu lượng mỗi ống:

Theo bảng II - Bảng tính toán thuỷ lực – ThS Nguyễn Thị Hồng – ĐHXD” sau khi nội suy ta có số liệu sau:

Ta có: hđ = hdđ + hcb = i ì L +    V 2 g 2

Trong đó: hdđ: Tổn thất dọc đường theo chiều dài hdd = i.l; l: Chiều dài ống đẩy l = 150 m;

: hệ số tổn thất cục bộ, tra theo bảng 5 “ Sổ tay máy bơm – ThS Lê Dung” ta có :

Do đó ta có: H tp = 11,33 + 0 + 2,25 = 13,58 ( m )

Chọn cột áp của bơm là 13,6 m.

CHỌN MÁY BƠM VÀ THIẾT KẾ SƠ BÔ TRẠM BƠM

- Thông số chọn bơm: Q b = 186,88 (l/s); H tp = 13,6 (m)

- Sử dụng loại bơm chìm của hãng Flyps

- Tra theo phần mềm chọn bơm của hãng Flyps cung cấp ta chọn 3 bơm có mã hiệu NP 3301 LT- DN350/DN300

Bảng 5.1: Các thông số cơ bản của bơm chọn

Mã hiệu đường cong Đ.kính BXCT

Số cực Pha ĐK lắp đặt

Hình 5.1: Biểu đồ đường đặc tính của máy bơm NP 3301 LT-DN350/DN300

Hình 5.2 Sơ đồ cấu tạo của máy bơm NP 3301 LT- DN350/DN300

TÍNH TOÁN KỸ THUẬT TRẠM BƠM CHÍNH

+ Xây dựng đường đặc tính ống:

Để vẽ đường đặc tính chung của 3 máy bơm giống nhau làm việc song song, ta nhân 3 lần hoành độ của đường đặc tính và giữ nguyên tung độ tương ứng Hai đường ống chung có đường đặc tính và kích thước giống nhau nên đường đặc tính tổn thất trùng nhau Đường đặc tính tổn thất chung của hai đường ống được vẽ bằng cách nhân đôi hoành độ và giữ nguyên tung độ tương ứng.

Từ giao điểm C, có thể biết lưu lượng chung của cả 3 máy bơm, bơm vào hai đường ống Muốn tìm lưu lượng từng đường ống và từng máy riêng lẻ, ta kẻ đường song song với trục hoành đi qua A gặp đường (3) và (1) ở C’ và C 1 dóng xuống trục hoành, ta có:

QC’ - lưu lượng chảy qua 1 ống

QC1- lưu lượng của 1 máy bơm

- Tổn thất áp lực trên đường ống được tính theo công thức: h ụ = H đh + S.Q 2

- Sức kháng của đường ống: S = 2 2

- Vẽ đường đặc tính tổn thất chung

Bảng 5.2 Bảng xác định quan hệ Q  h ụ

Q 1ống Q 2ống H đh S SìQ 1ống 2 h ụ

- Vẽ đường đặc tính chung lưu lượng và cột nước: Q3 bơm  H

Bảng 5.3 Bảng xác định quan hệ: Q 1bơm  H  Q 3bơm

- Xác định điểm công tác C:

Hình 5.3 Biểu đồ xác định điểm làm việc của hệ thống

1- đường đặc tính tổn thất một ống 3- đường đặc tínhQ1 bơm  H 2- đường đặc tính tổn thất chung 4- đường đặc tính chung Q 3bơm  H

- Điểm C là điểm công tác của hệ thống

- Điểm C1 là điểm làm việc của một máy bơm

Điểm C' là điểm làm việc của ống đẩy Để hệ thống bơm hoạt động ổn định, năng lượng do bơm cung cấp phải lớn hơn hoặc bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống.

- Năng lượng do bơm cấp vào được biểu thị qua đường đặc tính bơm

- Năng lượng yêu cầu của hệ thống được biểu thị qua đường đặc tính ống

Vậy điểm công tác của bơm là giao điểm của đường đặc tính ống và đường đặc tính bơm

Khi trạm bơm hoạt động bình thường, ba máy bơm hoạt động song song trên hai đường ống Điểm hoạt động của hệ thống được xác định trên đồ thị đường đặc tính của ống.

Tính toán ống đẩy khi có sự cố:

- Khi có sự cố ống đẩy phải đảm bảo việc dẫn nước không dưới 70% lưu lƣợng tính toán (Trạm bơm có cống xả sự cố)

- Lưu lượng cần tải khi có sự cố:

Vì vậy để đảm bảo an toàn trên các ống đẩy phải nối với nhau bằng các ống nhánh

Tính toán số ống nhánh: Đặt m = 2: Số ống đẩy; n: Số đoạn chia nhỏ;

S: Sức kháng của hệ thống khi làm việc bình thường;

S SC : Sức kháng của hệ thống khi có sự cố;

S0 : Sức kháng của 1 đoạn ống

- Khi không có hư hỏng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy là:

- Khi hƣ hỏng một đoạn nào đó thì tổn thất áp lực trên hệ thống là:

 Để đảm bảo hệ thống làm việc bình thường ta cần có: h = hSC Hay ta có:

Vậy số đoạn ống chia nhỏ là n = 3 ống  số đoạn nối chung là 2

Với chiều dài là 150 m cứ cách nhau 50 m ta đặt 1 ống nối chung

Tra bảng thuỷ lực ta có: Khi có sự cố vận tốc trong ống đẩy đường kính D

= 450 mm, lưu lượng Q sc = 345.37 (l.s) là: V = 2.15 m/s  2.5m/s

 Vậy đảm bảo yêu cầu bảo vệ đường ống.

Tính toán các thiết bị trong trạm bơm

V.6.1 Ống thông hơi Để giảm bớt mùi hôi thối do các chất bẩn trong nước thải bị phân hủy gây ra ta đặt hai ống thông hơi có đường kính D = 200 mm bố trí gần tường, cao hơn mái nhà 1 (m)

V.6.2 Ống thoát nước mưa Để thoát nước mưa trên mái nhà ta đặt hai ống thoát nước có đường kính

V.6.3 Ống sục cặn Để sục rửa cặn trong máy bơm, ta bố trí các ống sục cặn có đường kính

Cống xả sự cố đặt cuối đoạn cống thoát nước chính trước trạm bơm giếng, giếng thăm sát trạm bơm rồi xả ra sông Đường kính cống xả sự cố được lấy bằng kích thước đoạn cống 12-TB dẫn nước đổ vào ngăn thu trạm bơm chính

Tiêu đề	Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải thành phố TN
Tác giả	Nguyễn Long Giang
Người hướng dẫn	Th.s Phạm Duy Đông, Bộ môn Cấp Thoát Nước - Môi Trường Nước
Trường học	Trường Đại Học Lâm Nghiệp
Chuyên ngành	Cơ Điện Và Công Trình
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2012
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	146
Dung lượng	1,58 MB