Bài giảng cấp thoát nước doc

Nguy ễ n Th ố ng TIÊU CHUẨN DÙNG NƯỚC SINH HOẠT Được tính theo bình quân đầu người qtb, lượng nước dùng trong một ngày đêm, lít/ngày-đêm... Nhà bên trong có hệ thống cấp thoát nước, có

Trang 1

Chương 1 : T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c

PGS TS Nguy ễ n Th ố ng

Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - BM KTTNN

Giảng viên : PGS TS NGUY Ễ N TH Ố NG

E-mail: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr

NỘI DUNG MƠN HỌC

CHƯƠNG 1: T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c

CHƯƠNG 2: Ngu ồ n n ướ c & Cơng trình thu n ướ c

CHƯƠNG 3: M ạ ng l ướ i c ấ p n ướ c khu v ự c.

CHƯƠNG 4: M ạ ng l ướ i c ấ p n ướ c bên trong.

CHƯƠNG 5: M ạ ng l ướ i thốt n ướ c bên trong.

CHƯƠNG 6: M ạ ng l ướ i thốt n ướ c khu v ự c.

CHƯƠNG 7: T ổ ng quan v ề x ử lý n ướ c th ả i.

CHƯƠNG 8: Ph ầ n m ề m EPANET và SWMM

3

C Ấ P THỐT N ƯỚ C Chương 1 : T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c

5 Quy chu ẩ n VN v ề C ấ p & thốt n ướ c

Download tài li ệ u gi ả ng t ạ i Web:

http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/

4

KIỂM TRA

- Trong trường hợp có kiểm tra giữa kỳ

thời gian là 45 ph (60 ph).

- Thi trắc nghiệm (ho ặ c t ự lu ậ n) cuối môn

MỤC ĐÍCH MÔN HỌC

1 Tính toán và thiết kế hệ thống cấp nước bên trong đơn vị sử dụng nước (nhà ở, nhà máy, ).

2 Quy hoạch và tính toán thiết kế hệ thống cấp nước khu vực.

3 Tính toán và thiết kế hệ thống thoát nước bên trong đơn vị sử dụng nước.

4 Quy hoạch và tính toán thiết kế hệ thống thoát nước khu vực.

Trang 2

S Ơ ðỒ KHAI THÁC

1 2 3

4 5 6 7

8

1: Nguồn nước cấp 2: Công trình thu nước 3: Trạm bơm cấp 1 4: Trạm xử lý nước 5: Bể chứa nước sạch 6: Trạm bơm cấp 2 7: Đường ống chính 8: Hệ thống cấp

nước bên ngoài 9: Đơn vị tiêu thụ nước 10: Bể chứa, Đài nước 11: Thóat nước thải 12: Trạm xử lý nước thải 13: Cống thoát nước 14: Hệ thống sông rạch

thu nước thải

≈ ≈

11

CÁC NHU CẦU DÙNG NƯỚC CHÍNH

1 Nước sinh hoạt.

2 Nước phục vụ sản xuất.

3 Nước tưới cây, tưới đường.

4 Nước sinh hoạt của công nhân khi làm việc tại nhà máy.

5 Nước tắm của công nhân khi làm việc tại xí nghiệp.

6 Nước dùng trong các nhà công cộng.

7 Nước mất do rò rỉ từ mạng lưới phân phối.

8 Nước dùng trong khu xử lý.

9 Nước phục vụ chữa cháy.

Trang 3

i Biểu đồ dùng nước ngày điển hình

Gi ả thi ế t

d ạ ng b ậ c thang

• Qi: lưu lượng giờ thứ i (m3/h).

• Qh-max: lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất (m3/h).

• Ki=Qi/Qtb: hệ số không điều hòa giờ thứ i

(định nghĩa sử dụng trong các phần mềm mô phỏng dòng chảy có áp trong mạng lưới,

ví dụ EPANET, gọi là hệ số patterns ).

15

• Kh-max=Qh-max/Qtb: hệ số không điều hòa giờ

dùng nước lớn nhất.

Ghi chú : Trong một số trường hợp người ta

còn định nghĩa hệ số không điều hòa giờ

TIÊU CHUẨN DÙNG NƯỚC SINH HOẠT

Được tính theo bình quân đầu người (qtb), lượng nước dùng trong một ngày đêm,

lít/ngày-đêm Tiêu chuẩn cấp nước hiện hành :

TCXD-33-68

17

TCXD-33-2006

Trang 4

1.5-1.3

200-300

- Loại V Nhà bên trong có hệ thống cấp

thoát nước, có dụng cụ vệ sinh, có chậu

tắm và cấp nước nóng cục bộ.

1.7-1.4

150-200

- Loại IV Nhà bên trong có hệ thống cấp

thoát nước, có dụng cụ vệ sinh, có thiết

bị tắm thông thường.

1.8-1.5

120-150

- Loại III Nhà bên trong có hệ thống cấp

thoát nước, có dụng cụ vệ sinh, không

có thiết bị tắm.

- Loại I Nhà bên trong không có hệ thống

cấp thoát nước và dụng cụ vệ sinh

Nước dùng lấy từ vòi nước công cộng.

(K h-max ) (l/ng/ngày-đêm)

Hệ số không điều hòa giờ

Tiêu chuẩn dùng nước q tb

Trang bị tiện nghi

trong nhà

22

M Ộ T S Ố TIÊU CHU Ẩ N DÙNG N NG N Ư Ư Ớ C THEO TCVN 4513-1988

23

PGS TS Nguy PGS Dr Nguyễn Thống ễ n Th ố ng

24

Trang 5

NƯỚC SINH HOẠT

lưu lượng tính toán nước sinh hoạt

ngày dùng nước lớn nhất.

hệ số không điều hòa ngày dùng

nước lớn nhất, phụ thuộc vào đặc tính khí hậu

từng vùng, xã hội,

qtb: tiêu chuẩn dùng nước (lit/người/ngđ).

N : dân số dự báo cho khu quy hoạch (người).

) ngd / m ( K 1000 N q

maxngdtbsh

• Lưu lượng cho giờ dùng nước lớn nhất:

• Lưu lượng nước sử dụng theo giờ (m3/h) :

lưu lượng tính toán giờ dùng lớn nhất.

Kh-max>=1 : hệ số không điều hoà giờ dùng nước

lớn nhất Phụ thuộc dân số, chế độ làm việc,

Chú ý: Theo trên ta có Ki/24 =ki% (?)

) h / m ( k Q or K 24

Q

ishmaxngdi

shmaxngdsh

i = − = −

) h / m ( K 24

Q

max h

sh max ngd sh max

H Ệ S Ố K ngay_max

Trang 6

CHÚ Ý Với mỗi K h-max đã xác đị nh cho

b Lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất (m3/h).

c Lưu lượng (m3/h) lúc 6 7h và 17 18h.

Biết rằng khu vực có:

ki=4,5% lúc 6 7h

ki=5,5% lúc 17 18h (với Kh-max=1.5 Phụ lục 4 )

5 1 K

; 2 1

35

Bài tập 2 : Một khu dân cư có 20000 dân,

tiêu chuẩn dùng nước 140 lit/ng/ngđ

a Tính lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng

nước lớn nhất (m 3 /ngđ).

b Lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất (m 3 /h).

c Lưu lượng (m 3 /h) lúc 7 8h và 16 17h.

Biết rằng khu vực có:

2 1

; 1 1

K ngd − max = α max =

36

NƯỚC TƯỚI CÂY, ĐƯỜNG

- qt: tiêu chuẩn nước rửa đường, tưới cây (lit/m2/ngđ)

Sơ bộ lấy 0.5-11 lit/m2/ngđ.

- Ft: diện tích tưới (m2).

- Qt-ngđ: lưu lượng nước tứơi trong một ngày đêm (m3/ngđ).

- Qt-h: lưu lượng nước tứơi trong một giờ (m3/h).

- T : thời gian tưới trong một ngày đêm (h).

) h / m ( T

Q

Qt−h = t−ngd 3

) ngd / m ( 1000

F q

ngd

t− =

Trang 7

NƯỚC SINH HOẠT CÔNG NHÂN

• qn, ql: tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của công nhân trong phân xưởng nóng, lạnh (m3/ng/ca).

• N1,N2: số công nhân làm việc trong phân xưởng nóng

& lạnh trong từng ca (ng) C số ca kíp trong ngày.

• T0: số giờ làm việc trong một ca (h).

( m / ca ) N

q N q

QCNsh−ca = n 1+ l 2 3

) h / m ( T

Q Q

; ) ngd / m ( Q C

0

CNcashCNhsh3

CNcashCN

ngdsh

N ƯỚ C SINH HO Ạ T CƠNG NHÂN

40

NƯỚC TẮM CÔNG NHÂN Ở XÍ NGHIỆP

nước tắm của công nhân trong một ngày đêm, trong một giờ.

n : số buồng tắm hương sen bố trí trong nhà máy.

C : số ca kíp làm việc trong nhà máy.

( m / h ) n

5 0

( m / ngd )

C Q

t , Q Q

41

NƯỚC RÒ RĨ TỪ MẠNG LƯỚI

Không có tiêu chuẩn rõ rệt, tùy theo tình

trạng mạng lưới có thể lấy từ 5% đến

10% tổng công suất cấp nước của hệ

thống

Trong trường hợp mạng lưới đã cũ, tỷ lệ

nước mất có thể lên đến 15%-20%.

(Mất nước của hệ thống cấp nước Tp Hồ

Chí Minh >35%!!!).

42

NƯỚC TỰ DÙNG CHO TRẠM XỬ LÝ NƯỚC

Sơ bộ lấy theo tỷ lệ 5% đến 10% công suất trạm xử lý (trị số nhỏ dùng cho trường hợp công suất lớn hơn 20000 m3/ngày-đêm).

Lượng nước này dùng cho nhu cầu kỹ thuật của trạm:

- bể lắng 1.5% 3%

- bể lọc 3% 5%

- bể tiếp xúc 8% 10%.

Trang 8

BẢNG PHÂN PHỐI NƯỚC SỬ DỤNG THEO GIỜ

TRONG 24h

44

PGS TS Nguy ễ n Th ố ng Tổng

23-24 22-23

%

m 3

m 3 Qt- CN Qsx Qsh -CN Cây Đường

Ga, cảng

Xí nghiệp Tưới, m 3

CÔNG SUẤT CẤP NƯỚC KHU VỰC

Công suất cấp nước TB cấp I (từ nguồn vào NM xử lý):

Công suất cấp nước TB cấp II (từ bể chứa nước sạch

về khu vực tiêu thụ):

a, b, c là các hệ số không đơn vị (xem định nghĩa sau).

• a : hệ số kể đến lượng nước dùng cho công

nghiệp địa phương, tiểu thủ công nghiệp (chưa kể hết trong QSX, thường lấy a=1.1).

• b : hệ số kể đến lượng nước do rò rĩ phụ thuộc vào điều kiện quản lý, thiết bị:

b=1.1 1.15.

• c : hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản

thân trạm xử lí nước (rửa các bể lắng, lọc…), c=1.05 1.1 Trị số lớn cho công suất trạm

cấp nước nhỏ và ngược lại.

47

Bài tập: Một mạng lưới cấp nước được quy

hoạch để cung cấp nước cho một khu có các

thông số sau :

- Khu dân cư A có 15 nghìn dân với tiêu chuẩn

dùng nước là qtb=120 l/(ng.ngđ), có Kngđ-max,

Kh-maxlà 1.3 và 2

- Khu B có 3 nghìn dân với tiêu chuẩn dùng

nước là qtb=250 l/(ng.ngđ), có Kngđ-max, Kh-max

là 1.3 và 1.5.

48

- Một nhà máy ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 6 giờ

và có 500 công nhân/ca (ca 1 từ 6h đến 12h,

ca 2 từ 13h đến 19h) Nước dùng cho sản xuất trong mỗi ca là 300 m3/ca Nước sinh hoạt cho công nhân trong mỗi ca là 24 l/(ng-ca).

- Diện tích cây xanh cần tưới là 50000 m2, với tiêu chuẩn tưới là qt=2 l/(m2-ngđ) Thời gian tưới từ 15h đến 19h.

Trang 9

Cho biết hệ số dùng nước cho sản xuất nhỏ trong khu

là a=1.1 ; rò rĩ do mạng lưới đường ống b=1.15 ; hệ

số dùng nước cho trạm xử lý c=1.05 Xác định :

a Lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn

nhất, lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất và từ 6 7h

của khu dân cư A và B

b Tính các nhu cầu dùng nước công suất cấp nước

của trạm bơm cấp I và cấp II (m3/ngđ).

c Lập bảng phân phối lưu lượng trong một ngày đêm

cho toàn khu (bỏ qua nước dùng cho trạm xử lý).

kPa (Pa=N/m2) 600 kPa (30 đến

60mH2O).

Nhiệm vụ: Bổ sung năng lượng cho nước

(dưới dạng áp năng) nhằm mục đích cho

phép nước di chuyển từ nơi có năng lượng

be nơi có năng lượng lơn hơn (vùng

thấp lên vùng cao tăng thế năng).

Năng lượng = Thế năng + A Ù p năng + Động

gQH

53

& ðỘ NG C Ơ ).

B ơ m LI TÂM C ộ t n ướ c H cao

Sơ đồ nguyên lý Bơm LI TÂM

Trang 10

58

C Ấ P THOÁT N ƯỚ C Chương 1 : T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c

B Ơ M H ƯỚ NG TR Ụ C

60

T(h) 24

Trang 11

THIẾT BỊ VÀ CÁC CÔNG TRÌNH PHỔ BIẾN

TRONG MẠNG LƯỚI

2 Van điều khiển:

Cấu tạo một số loại vane điều tiết dòng

chảy:

(a) vane rôbinet , (b) vane bướm, (c) vane

clapet một chiều ,

(d) vane giảm áp trạng thái đóng và mở.

62

CÁ C L OẠ I VAN

- Van bi - Ball valve

63

CÁ C L OẠ I VAN

- Van đ i ề u khi ể n, van đ i ệ n t ừ - Control

Valve, Electric Valve

- Van gi ả m áp, pressure Reducing Valve

- Van an tồn - Pressure Relief Valve

- Van x ả khí - Air Valve

- Van gi ưF á p – Pressure Sustaining

Valve

64

65

Trang 12

PGS TS Nguy ễ n Th ố ng (Gate Valve)

(Butterfly Valve )

71

72

MỘT SỐ NGUYÊN LÝ

HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI VAN

Trang 13

xung yếu Khi áp suất vượt

qua giá trị giới hạn Van mở

VAN AN TOÀN

75

PGS TS Nguy PGS Dr Nguyễn Thống ễ n Th ố ng

77

M ạ ch ñ i ệ n qua b ơ m

Trang 14

82

VAN XÃ KHÍ

T/h khơng

cĩ khí

T/h cĩ khí

83

ðường cột nước đo áp H=z+p/ ρρρρ g

Z p/ ρρρρ g

CHÚ Ý

ðường cột nước đo áp H=z+p/ ρρρρ g

Z p/ ρρρρ g

p < p at !!!

Dịng ch ả y

cĩ áp

Trang 15

qinhu cầu nước dùng tại nút i.

i

86

CÔNG TRÌNH CHỨA NƯỚC

1 Bể chứa nước.

2 Đài nước.

Tác dụng:

• Điều hòa lưu lượng nước dùng và nước cấp khi

không cân bằng: tạm trử khi nhu cầu thấp hơn công suất nước bơm vào hệ thống mạng lưới và

bổ sung vào mạng lưới khi nhu cầu lớn hơn

yêu cầu dung tích điều hòa của hệ thống.

• Điều hòa áp suất nước trong mạng lưới (đài

nước).

87

Khu sử dụng nước

BƠM

H=z+p/γ

SƠ ĐỒÀ HOAïT ĐỘNG: BỂ+BƠM+ĐÀI

H=z+ p/ ρρρρ g: cột nước đo áp

Khu sử dụng nước

Sichỉ tổng lượng nước cấp (dùng) trong thời

đoạn từ đoạn từ t1 t 2.

∆ T : thời đoạn tính toán (h).

Q(t) :cường độ dùng nước (cấp nước) (m3/h).

∆∆∆∆ Sichỉ lượng nước bổ sung (lấy ra khỏi hệ

thống) trong thời đoạn tương ứng (m3).

S = ∫ Q(t)dt = ∑ Q t ∆

90

Thể tích nước tạm trữ

Nước ra từ đài vào hệ thống Thể tích

nước tạm trữ

BIỂU ĐỒ TIÊU THỤ NƯỚC 24h

DUNG TÍCH ĐIỀU HÒA (Wđh)

Nước cấp vào hệ thống

Trang 16

T(h) 24

DUNG TÍCH ĐIỀU HÒA: Wđh

Định nghĩa : Xét một hệ thống cấp nước với

nhu cầu dùng nước và cấp nước trong 1

chu kỳ dùng nước là đã biết.

Thể tích nhỏ nhất cần phải có để trữ

nước khi nước cấp từ NM vào mạng lưới

lớn hơn nhu cầu và cấp vào mạng khi nhu

cầu lớn hơn nước cấp từ NM vào hệ thống

gọi là DUNG TÍCH ĐIỀU HÒA.

94

Phương trình cân bằng nước:

dt chỉ thời đoạn tính (1h, 2h )

dung tích nước cấp bổ sung vào mạng lưới

(hoặc trữ) vào giờ thứ i.

Q (

dW i = i dung − i vao − mang 3

i

dW

idung

Q i mang vao

95

ðƯỜ NG L Ũ Y TÍCH N ƯỚ C TRONG DUNG TÍCH CH Ứ A

Trang 17

dungt

mangvao Q ) t ( m ) Q

( )

N ướ c c ấ p b ổ sung vào

Lập bảng tính W(t):

sai biệt l/l cộng dồn từ t=0 đến t.

Ghi chú: Giả thiết có W0trử bất kỳ tại t=0 để phục vụ hệ thống khi không có sự cân bằng lưu lượng

NM cấp vào HT và lưu lượng dùng

Dung tích điều hòa:

tdungt

mang

Q ( ) t ( W

101

DUNG TÍCH ĐIỀU HÒA Wđh

Ví dụ 1:

24h 20h 6h

Xác định sự thay đổi thể tích nước chứa trong bể này khi có xét đến sự tạm trử v à o bể hoặc cấp bổ sung vào mạng lưới, từ đó xác định:

Thể tích nước Max trong bể ?

Thể tích nước Min trong bể ?

Dung tích điều hòa Wđh?

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	2,5 MB