Tìm hiểu các phương án thiết kế trạm bơm nước thải

Tìm hiểu các phương án thiết kế trạm bơm nước thảiTrong sự phát triển của Việt Nam hiện nay, ngành Máy thuỷ khí càng ngày càng chiếm một vai trò to lớn và quan trọng. Xuất hiện hầu hết trong các sản phẩm của ngành công nghiệp cũng như các ngành khác, tối quan trọng trong giao thông vận tải, vận chuyển, bốc dỡ hàng hoá, xây dựng cũng như nhiều ngành khác, ngành máy thuỷ khí luôn tự khẳng định tầm quan trọng lớn lao của mình đối với sự phát triển kinh tế. Công nghệ truyền động và điều khiển hê thống .........

LỜI NÓI ĐẦU Trong sự phát triển của Việt Nam hiện nay, ngành Máy thuỷ khí càng ngày càng chiếm một vai trò to lớn và quan trọng. Xuất hiện hầu hết trong các sản phẩm của ngành công nghiệp cũng như các ngành khác, tối quan trọng trong giao thông vận tải, vận chuyển, bốc dỡ hàng hoá, xây dựng cũng như nhiều ngành khác, ngành máy thuỷ khí luôn tự khẳng định tầm quan trọng lớn lao của mình đối với sự phát triển kinh tế. Công nghệ truyền động và điều khiển hê thống thuỷ lực, sự phát triển các bơm và trạm bơm thuỷ lợi, thuỷ điện, nước thải, đã và đang khẳng định tầm quan trọng của mình. Với khả năng tự động hóa cao, hoạt động an toàn, các máy móc thiết bị thủy lực có mặt rộng rãi ở mọi lĩnh vực trong nền kinh tế: xây dựng, giao thông, quốc phòng,… Trong đó, hệ thống trạm bơm nước thải là một phần quan trọng, có những ý nghĩa lớn đối với vấn đề môi trường, và nền kinh tế đang phát triển mạnh mẽ về công nghiệp. Càng ngày, vấn đề an toàn môi trường, phát triển một cách bền vững càng trở nên bức thiết. Chính vì thế, trạm bơm nước thải đang được quan tâm một cách bức thiết. Việc nghiên cứu, thiết kế một hệ thống trạm bơm tối ưu về nhiều mặt còn cần thực hiện để đáp ứng nhu cầu của đời sống xã hội. Việc thực hiện tiểu luận Hệ thống trạm bơm và trạm thuỷ điện về đề tài Trạm bơm nước thải cũng nhằm đáp ứng các yêu cầu đặt ra của thực tế hiện nay. Mặc dù mục đích chính của tiểu luận là tìm hiểu về các hệ thống, nhưng mong rằng nó sẽ góp phần nào bổ sung kiến thức cho những sinh viên thực hiện để có thể đóng góp những thiết kế tốt hơn trong tương lai. Những phần sau đây, tiểu luận sẽ trình bày về tổng quan đề tài, kết cấu, hệ thống, Mặc dù những người thực hiện đã rất cố gắng nỗ lực tuy nhiên do hạn chế về mặt kiến thức cũng như chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế về chuyên môn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót về mặt nội dung cũng như trong cách trình bày nên rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, các bạn và những người quan tâm tới đề tài này để bài tiểu luận thêm hoàn thiện. Kính chúc thầy cô và các bạn mạnh khỏe ! Hà Nội, ngày 31-10-2014 Nhóm sinh viên thực hiện MỤC LỤC 2 PHẦN I THÔNG TIN CHUNG 1.1. Tổng quan Trong những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm nước thải do sinh hoạt có xu hướng gia tăng, đặc biệt là những khu vực có số lượng dân cư sinh sống đông đúc. Ô nhiễm nước thải sinh hoạt không những ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống của người dân sống xung quanh mà còn ẩn chứa nhiều mầm bệnh nguy hiểm tới sức khỏe con người. Tất cả các hoạt động sinh hoạt và sản xuất trong mỗi cộng đồng đều tạo ra các chất thải ở các thể khí lỏng và rắn. Thành phần chất thải lỏng hay nước thải được định nghĩa như một dạng hòa tan hay trộn lẫn giữa nước (nước dung nước mưa nước mặt nước ngầm) và chất thải sịnh hoạt trong cộng đồng cư dân, các khu vực sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, thương mại, giao thông vận tải… Ở đây cần hiểu là sự ô nhiễm nước xảy ra khi các chất nguy hại xâm nhập vào nước lớn hơn khả năng tự làm sạch của chính bản thân nguồn nước. Nước thải chưa xử lý là nguồn tích lũy các chất độc hại lâu dài cho con người và các sinh vật khác. Sự phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải có thể tạo ra các chất khí nặng mùi. Thông thường nước thải chưa xử lý là nguyên nhân gây bệnh do nó chứa các loại độc chất hoặc mang các chất dinh dưỡng có lợi cho sự phát triển của vi khuẩn có hại. Người ta còn định nghĩa nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng. Thông thường nước thải được phân loại theo nguồn gốc phát sinh ra chúng. Đó cũng là cơ sở trong việc lựa chọn các biện pháp giải quyết hoặc công nghệ xử lý. * Nước thải sinh hoạt: là nước thải từ các khu dân cư, khu vực hoạt động thương mại, khu vực công sở, trường học và các cơ sở tương tự khác. * Nước thải công nghiệp (hay còn gọi là nước thải sản xuất): là nước thải từ các nhà máy đang hoạt động hoặc trong đó nước thải công nghiệp là chủ yếu. 3 * Nước thấm qua: là lượng nước thấm vào hệ thống ống bằng nhiều cách khác nhau, qua các khớp nối, các ống có khuyết tật hoặc thành hố ga hay hố xí. * Nước thải tự nhiên: nước mưa được xem như nước thải tự nhiên ở những thành phố hiện đại, chúng được thu gom theo hệ thống riêng. * Nước thải đô thị: nước thải đô thị là một thuật ngữ chung chỉ chất lỏng trong hệ thống cống thoát của một thành phố, thị xã; đó là hỗn hợp của các loại nước thải trên. 1.2. Nước thải sinh hoạt 1.2.1. Định nghĩa nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt của các cộng đồng dân cư như: khu vực đô thị, trung tâm thương mại, khu vực vui chơi giải trí, cơ quan công sở,… Các thành phần ô nhiễm chính đặc trưng thường thấy ở nước thải sinh hoạt là BOD5, COD, Nitơ và Phốt pho. Một yếu tố gây ô nhiễm quan trọng trong nước thải sinh hoạt đó là các loại mầm bệnh được lây truyền bởi các vi sinh vật có trong phân. Vi sinh vật gây bệnh cho người bao gồm các nhóm chính là virus, vi khuẩn, nguyên sinh bào và giun sán. 1.2.2. Nguồn phát sinh, đặc tính nước thải sinh hoạt Nước thải sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thaỉ ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, bệnh viện, chợ, và các công trình cộng cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước và đặc điểm của hệ thống thóat nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn. Nước thải sinh hoạt ở các trung tâm đô thị thường thoátt bằng hệ thống thóat nước dẫn ra các sông rạch, các vùng ngoại thành và nông thôn do không có hệ thống thóat nước nên nước thải thường được tiêu thoát tự nhiên vào các ao hồ hoặc thóat bằng biện pháp tự thấm. 4 1.2.3. Thành phần nước thải sinh hoạt Thành phần của nước thải sinh hoạt gồm 2 loại: - Nước thải nhiễm bẩn do chất bài tiết của con người từ các phòng vệ sinh - Nước thải nhiễm bẩn do các chất thải sinh hoạt: cặn bã từ nhà bếp, các chất rửa trôi, kể cả làm vệ sinh sàn nhà. Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân huỷ sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. 1.3. Nước thải công nghiệp 1.3.1. Định nghĩa Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sản xuất công nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sản xuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp hay hoạt động sinh hoạt của công nhân viên. Nước thải công nghiệp rất đa dạng, khác nhau về thành phần cũng như lượng phát thải và phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại hình công nghiệp, loại hình công nghệ sử dụng, tính hiện đại của công nghệ, tuổi thọ của thiết bị, trình độ quản lý của cơ sở và ý thức cán bộ công nhân viên. 1.3.2. Phân loại Nước thải sản xuất bột ngọt. Nước thải sản xuất Càfe. Nước thải sản xuất Bia. Nước thải sản xuất Đường. Nước thải sản xuất Giấy. Nước thải sản xuất Cao su. Nước thải ngành Xi mạ. Nước thải ngành Khoáng sản. Nước thải ngành Dệt nhuộm. Nước thải ngành công nghiệp thực phẩm 5 1.4. Vấn đề tìm hiểu 1.4.1. Phân loại và đặc tính trạm bơm nước thải Có ba loại hệ thống xử lý nước thải : 1. Hệ thống xử lý nước thải cho thành phố - Những hệ thống này được thiết kế để phục vụ một khu vực thoát nước tự nhiên nhất định và là một phần của hệ thống thoát nước vệ sinh công cộng . 2. Hệ thống xử lý nước thải công nghiệp - Đây là những thiết kế để phục vụ cho một ngành công nghiệp nhất định. Chúng thường được sở hữu và điều hành bởi nhà máy công nghiệp. 3. Hệ thống xử lý nước thải khu dân cư - Những phục vụ các cá nhân hoặc tổ hợp đa gia đình, có những tiêu chuẩn khác nhau được sử dụng để thiết kế trạm bơm nước thải. - Phân loại theo mục đích:  Trạm bơm nước thải  Trạm bơm sinh hoạt  Trạm bơm bùn. - Phân loại t heo quy mô:  Trạm bơm thoát nước chính: thu và bơm phần lớn hay toàn bộ lượng nước thải của thành phố đến trạm xử lý.  Trạm bơm cục bộ: bơm nước thải của một cơ sở nhỏ: xí nghiệp bệnh viện. Có thể qua hoặc không qua các trạm xử lý cục bộ rồi đổ vào các mạng lưới thoát nước bên ngoài.  Trạm bơm khu vực: dùng để bơm nước thải của một lưu vực thoát nước lên một đường ống cao hơn. Vị trí của trạm bơm có thể xác định vào các yêu cầu vệ sinh của thành phố, khí hậu, tình hình quy hoạch. Các phương án thiết kế trạm sẽ phải phù hợp với các tiêu chuẩn mà chính quyền địa phương đang sử dụng. Vị trí của trạm bơm sẽ quyết định chức năng của nó. Nhưng ngay cả các trạm bơm nhỏ cũng thường xuyên cần phải được bảo 6 trì thiết bị, và vấn đề đảm bảo khả năng hoạt động phải luôn luôn được xem xét. Trong mọi trường hợp, các trạm bơm phải được bảo vệ khỏi các nguy cơ thiệt hại do thiên tai lũ lụt… Thiết kế và xây dựng trạm bơm là quyết định cho hiệu suất của các máy bơm, và việc chăm sóc và bảo dưỡng định kỳ nên được thực hiện bất cứ khi nào xác định được vấn đề gây nguy hại. Yếu tố quyết định cho hoạt động của trạm bơm là một thiết kế thủy động lực học tốt. Một thiết kế trạm bơm không tốt có thể dẫn đến sự cố cho trạm, bơm không kinh tế và cần phải thường xuyên sửa chữa bảo dưỡng. Với việc sử dụng máy bơm chìm hiện đại, với tần số bắt đầu cho phép cao, cho phép thiết kế trạm bơm nhỏ hơn và hiệu quả hơn thiết kế. Trạm bơm nước thải hiện đại được thiết kế để bơm nước thải chưa được sàng lọc. Ở nước ta có một số trạm bơm xử lý nước thải lớn như trạm bơm Nhiêu Lộc – Thị Nghè, nhà máy xử lý nước thải hồ Bẩy Mẫu, nhà máy xử lý nước thải Yên Sở… Tiểu luận nói chung nêu lên các vần đề tìm hiểu chung về hệ thống trạm bơm xử lý nước thải. Dưới đây là một số hình ảnh về một số trạm bơm xử lý nước thải. 7 1.4.2. Phạm vi ứng dụng của trạm bơm nước thải - TB chính: bơm phần lớn hay toàn bộ nước thải thành phố đến trạm xử lý. - TB khu vực: bơm NT của khu vực địa hình thấp lên một ống góp cao hơn. - TB cục bộ: đưa NT của 1 đơn vị (bệnh viện, trường học, xí nghiệp,…) đổ ra mạng nước thải thành phố. 8 PHẦN II NỘI DUNG TÌM HIỂU 1.1 Tổng quát trạm bơm nước thải cho hệ thống xử lí nước thải Trạm bơm nước thải có thể có sơ đồ bố trí trạm như sau: Trạm bơm được đặt ở vị trí trung tâm, tiện cung cấp và điều chỉnh, đưa nước thải đến các bể chứa, khu xử lý, các nhà khử trùng, xử lý bùn, cửa xả, Một trạm bơm có thể được thiết kế theo kiểu buồng, trạm, đặt chìm hoặc đặt cạn, ướt hoặc khô, phù hợp với từng nhu cầu sử dụng, đặc điểm địa hình, khu vực, Một trạm bơm cơ bản bao gồm: Phòng bơm, phòng giám sát, phòng điện, phần ống dẫn dòng vào / ra, lưới chắn rác, lắng cát, bùn, giếng bơm. 9 Hoặc một dạng trạm nhỏ cho các biệt thự, cao ốc, dùng bơm nước thải sinh hoạt như sau: 10 [...]... bản thiết kế tốt 26 Yếu tố quyết định cho hoạt động của trạm bơm là một thiết kế thủy động lực học tốt Thiết kế một trạm bơm không tốt có thể dẫn đến sự cố, không hiệu quả kinh tế và thường xuyên phải sửa chữa và làm sạch Trạm bơm nước thải hiện đại được thiết kế để bơm nước thải chưa được sàng lọc do đó nó có thêm các tiêu chuẩn thiết kế so với bơm nước sạch Trong bài tiểu luận này sẽ trình bày các. .. về trạm bơm nước thải và nước mưa Dạng bơm trục vít cũng có thể dử dụng để bơm nước thải trong các trạm xử lý nước thải Bơm trục vít Mono được ứng dụng bơm các chất có độ nhớt, dung dịch cô đặc, dung dịch ăn mòn, Trong hệ thống xử lý nước thải: Bơm trục vít Mono được ứng dụng để bơm nước thải, bơm hóa chất trong quá trình xử lý hóa lý và xử lý bùn (thường dùng hóa chất polyme có độ nhớt nhất định) ,bơm. .. tại các bể lắng sơ cấp, bể lắng thứ cấp và 27 bể nén bùn; đặc biệt tại bể nén bùn với nồng độ bùn cao mà các bơm chìm không đáp ứng được 28 KẾT LUẬN Trong tiểu luận trạm bơm và trạm thuỷ điện này, những vấn đề sau đã được giải quyết: - Tìm hiểu tổng quan về các trạm bơm nước thải và cách phân loại chúng - Nêu được phạm vi ứng dụng, lĩnh vực ứng dụng - Nghiên cứu, tìm hiểu được các phương án thiết kế trạm. .. phương án thiết kế trạm bơm nước thải Trong đó đã đi sâu vào nghiên cứu cấu tạo hệ thống của từng phương án, đặc điểm thiết kế của từng chủng loại đặc trưng,… Tiểu luận đã làm rõ các vấn đề hệ thống trạm bơm nước thải cụ thể về trạm bơm nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp Qua đó ta thấy được việc thiết kế một trạm bơm có ảnh hưởng khá lớn đến khả năng hoạt động của máy bơm cũng như hiệu suất... của toàn trạm Trạm bơm với từng dạng thiết kế phải hợp lý với nhu cầu sử dụng, đặc điểm địa hình, đặc điểm làm việc, dung hoà giữa tính kinh tế và kỹ thuật Trạm bơm nước thải sinh hoạt có cấu tạo Trạm bơm chìm trong bơm nước thải hiện nay đã và đang được ứng dụng gần như hầu hết trong thực tế, đại đa số các trạm bơm nước thải cho xử lí nước thải sinh hoạt và công nghiệp đều sử dụng kiểu thiết kế này...1.2 Trạm bơm nước thải sinh hoạt Trạm bơm nước thải sinh hoạt thường được làm theo kiểu buồng, với dạng bơm cạn và bơm chìm Nhà máy bơm cho cả 2 dạng này thường được làm theo kiểu buồng 11 1.2.1 Nhà máy bơm nước kiểu buồng ướt 12 1.2.2 Nhà máy bơm nước kiểu buồng khô 13 14 Hình 11-15 Sơ đồ bố trí cụm nhà máy bơm kiểu buồng khô 1.3 Trạm bơm nước thải công nghiệp 1.3.1 Trạm bơm chìm có dòng... hoà, Việc 29 vận chuyển nước thải giữa các bể cần bố trí thêm nhiều bơm, việc tối ưu tính kinh tế trong trường hợp này cần được tính toán hợp lý Các quy trình lắng đọng và xử lý sơ bộ tại các bể lắng bùn, tách dầu mỡ, của trạm là một phần quan trọng của quá trình hoạt động của trạm bơm dạng này Trạm bơm nước thải được thiết kế theo nhiều phương án, mỗi trạm bơm được thiết kế đều có những ưu nhược... mức nước vào 1.4 Thiết kế trạm bơm và xây dựng là quyết định cho hiệu suất của các máy bơm, khả năng bảo dưỡng, giá thành…sau đây là một số vấn đề cần đề cập khi thiết kế: - Trạm bơm chính: thu và bơm phần lớn hay toàn bộ lượng nước thải tới nơi xử lý - Trạm bơm cục bộ: bơm nước thải của một cơ sở nhỏ như tổ dân phố, xí nghiệp, - bệnh viện… có thể qua hay không qua xử lý đổ vào mạng lưới thoát nước. .. hưởng không nhỏ trong việc thiết kế trạm bơm nước thải kết cấu hợp lý có thể giảm thiểu khả năng tích tụ của bùn, cặn trong quá trình vận hành, ta nên tham khảo thiết kế bơm ngập như hình dưới đây 21 Hình 3 Nên thiết kế trạm bơm có nhiều máy bơm nhỏ thay vì một bơm lớn để có thể phân nhỏ phạm vi hoạt động của trạm tuy nhiên sẽ làm tăng giá thành đầu tư cho trạm Ta nên lựa chọn một cách hợp lý 22 Trong quá... chìm có dòng chảy và lưu lượng nhỏ Thiết kế trạm bơm cho máy bơm chìm và dòng chảy tương đối nhỏ (Q= 4…50 l/s) Trạm bơm nhỏ loại này giếng hút có dạng hình trụ, mục đích nhằm tránh các góc nơi mà bùn có thể tích tụ Đường kính tối thiểu của trạm là 1,5…2 m để tạo điều kiện cho công nhân làm việc 15 1.3.2 Trạm bơm chìm có dòng chảy vừa phải Thiết kế trạm bơm cho hai máy bơm chìm và dòng chảy vừa phải (Q . để thiết kế trạm bơm nước thải. - Phân loại theo mục đích:  Trạm bơm nước thải  Trạm bơm sinh hoạt  Trạm bơm bùn. - Phân loại t heo quy mô:  Trạm bơm thoát nước chính: thu và bơm phần lớn. máy bơm kiểu buồng khô 1.3 Trạm bơm nước thải công nghiệp 1.3.1 Trạm bơm chìm có dòng chảy và lưu lượng nhỏ Thiết kế trạm bơm cho máy bơm chìm và dòng chảy tương đối nhỏ (Q= 4…50 l/s). Trạm bơm. Việc thực hiện tiểu luận Hệ thống trạm bơm và trạm thuỷ điện về đề tài Trạm bơm nước thải cũng nhằm đáp ứng các yêu cầu đặt ra của thực tế hiện nay. Mặc dù mục đích chính của tiểu luận là tìm hiểu