Bài giảng Mạng lưới thoát nước Chương 6

 Hệ thống thoát nước bên ngoài nhằm để vận chuyển nước thải ra khỏi phạm vi thành phố, vùng dân cư, các khu công nghiệp nhà máy vào trạm xử lý nước thải nơi mà nước thải được qua các cô

Chương VI

Hệ thống thoát nước

1. Định nghĩa và các khái niệm cơ bản

2. Phân loại hệ thống thoát nước

3. Sơ đồ hệ thống thoát nước và các thành

phần cơ bản

1 Các định nghĩa và khái niệm cơ

Nước thải là gì ???

• Nước thải được gọi là nước đã qua sử dụng trong quá trình sinh hoạt, sản xuất và các nhu cầu khác của con người cũng như nước chảy trên bề mặt khu dân cư hoặc khu công nghiệp khi có mưa, tuyết

hoặc các hoạt động khác như rửa tưới đường…

• Phân loại nước thải:

• Nước thải có thể ra làm 3 loại: (1) nước thải sinh hoạt; (2) nước thải công nghiệp và (3) nước mưa (nước thải bề mặt)

Nước thải sinh hoạt

 Nước thải sinh hoạt (NTSH ): nước từ nhà bếp,

buồng tắm giặt, xí, tiểu, từ các bệnh viện và nước rửa sàn nhà

 Do trong nước thải sinh hoạt có thành phần chất bài tiết của con người và chứa các chất bỏ đi trong quá trình sinh hoạt của con người nên NTSH là loại nước thải có nhiều vi trùng, kể cả

vi trùng gây bệnh

Nước thải sản xuất (NTCN)

 Nước thải sản xuất là nước được sử dụng trong quá trình sản xuất công nghiệp, về chất lượng nó không còn đáp ứng được yêu cầu của ngành sản xuất ấy nữa và phải đưa ra khỏi phân xưởng

 Nước thải sản xuất phụ thuộc vào tính chất và quy trình sản xuất của từng ngành công nghiệp Số lượng và thành phần các chất vô cơ , hữu cơ và các vi sinh vật trong nước thải công nghiệp rất khác nhau Trong nước thải của ngành công nghiệp thịt hộp, thuộc da có rất nhiều vi trùng, vi khuẩn Nước thải một số ngành công nghiệp khác có các chất độc , các chất phóng xạ…

Nước thải bề mặt ( nước mưa)

 Nước mưa khi rơi trong không trung có hòa tan các chất khí và mang theo bụi bặm, khi chảy trên mái nhà, đường phố , mặt đất mang theo đất cát, rác rưởi có thể có cả dầu mỡ và các chất bẩn

khác, kể cả vi trùng gây bệnh

Hệ thống thoát nước

• Hệ thống thoát nước là một tổ hợp gồm những dụng cụ, đường ống và công trình thực hiện ba chức năng: thu, vận chuyển và xử lý nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp nhận (sông, hồ và biển)

Hệ thống thoát nước

 Hệ thống thoát nước bên trong làm nhiệm vụ thu nhận nước thải tại nơi hình thành chúng và đưa nước thải ra khỏi phạm vi nhà ở, công trình công nghiệp đưa vào hệ thống nước thải bên ngoài

 Hệ thống thoát nước bên ngoài nhằm để vận

chuyển nước thải ra khỏi phạm vi thành phố,

vùng dân cư, các khu công nghiệp nhà máy vào trạm xử lý nước thải nơi mà nước thải được qua các công đoạn xử lý đảm bảo yêu cầu khi xả ra môi trường không phá hoại điều kiện tự nhiên của môi trường

Đơn vị đo lường nước thải

 Để đo lưu lượng: Đơn vị đo lường nước thải là

m3 hay lít Lượng nước thải trên một đơn vị thời gian gọi là lưu lượng Đơn vị của lưu lượng là

m3/ngày; m3/h; m3/s; l/s

 Tính chất các loại nước thải trên rất khác nhau, khác cả về nồng độ các chất bẩn Nồng độ các chất bẩn là lượng chất bẩn trong một đơn vị thể tích nước và được biểu thị bằng mg/l hay g/m3

2 Các hệ thống thoát nước

 Phân loại hệ thống thoát nước:

a- Hệ thống thoát nước chung

b- Hệ thống thoát nước riêng

c- Hệ thống thoát nước nửa riêng

d- Hệ thống thoát nước kết hợp

 Ưu nhược điểm của từng hệ thống

A-Hệ thống thoát nước chung

 Đây là loại hệ thống thu cả ba loại nước thải

(sinh hoạt, sản xuất, nước mưa) vào một mạng lưới đường ống chung dẫn ra ngoài phạm vi

thành phố đến công trình làm sạch ( hình 1)

Sơ đồ hệ thống thoát nước chung

1- Tuyến ống nhánh

2- Tuyến ống thu gom chính

3- Giếng tràn 4- Miệng xả

B- Hệ thống thoát nước riêng

 Đó là hệ thống có hai mạng lưới đường ống riêng biệt Một mạng lưới đường ống vận chuyển nước thải có nồng độ chất bẩn lớn là nước thải sinh hoạt

và nước thải sản xuất đến công trình làm sạch Đấy

là mạng lưới thoát nước sinh hoạt và sản xuất

Mạng lưới đường ống khác (có thể là rãnh hay

mương) vận chuyển nước mưa ít bẩn đổ ngay vào sông, hồ không qua công trình làm sạch Mạng lưới này là mạng lưới thoát nước mưa ( hình 2)

Sơ đồ hệ thống thoát nước

riêng

1- Tuyến ống nhánh nước thải và sản xuất

2- Tuyến ống chính nước thải SH và sản xuất.

3- Tuyến ống thoát nước mưa

4- Miệng xả

C- hệ thống thoát nước nửa

riêng

 Ngoài ra còn một phương án kỹ thuật mới nhằm giải

quyết triệt để vấn đề vệ sinh, nhưng về kinh tế có nhiều điều không thuận lợi Nước mưa đợt đầu mang theo

nhiều bụi bẩn khá lớn Phương án kỹ thuật mới nhằm tách lượng nước này khỏi mạng lưới thoát nước mưa chảy sang hệ mạng lưới thoát nước sinh hoạt và sản

xuất cùng đến công trình xử lý, khi mưa to kéo dài,

lượng nước mưa lớn, nồng độ nhiễm bẩn nhỏ, thành

phần chất nhiễm bẩn chủ yếu là vô cơ Dòng nước mưa với lưu lượng lớn chảy vượt qua ống thoát nước sinh hoạt và sản xuất vào đoạn tiếp theo của mạng lưới thoát nước mưa đến sông hồ ( hình 3).

Sơ đồ hệ thống thoát nước nửa

riêng

1-Tuyến ống nhánh

nước thải

SH và SX2- Giếng tách3- Tuyến cống thoát nước mưa4- Miệng xả

D-Hệ thống thoát nước kết hợp

 Xuất hiện trong trường hợp mở rộng thành phố đã có

hệ thống thoát nước chung, hoặc ở những thành phố lớn mà mỗi khu vực của nó có đặc điểm riêng về địa hình, mật độ xây dựng, mức độ trang bị tiện nghi cấp thoát nước trong nhà ở mỗi khu vực ấy ứng dụng mội loại hệ thống thoát nước Như vậy, hệ thống thoát

nước kết hợp bao gồm: hệ thống chung có cống bao

và hệ thống thoát nước riêng, khu phố cũ cuả thành phố có hệ thống thoát nước chung được cải tạo thành

hệ thống riêng hay hệ thống chung có cống bao, còn khu mới xây dựng hệ thống thoát nước riêng

Ưu nhược điểm của các hệ thống thoát nước

 Như trên định nghĩa đã nói một trong ba nhiệm vụ của hệ thống thoát nước là đưa nước thải ra khỏi

vùng dân cư, thành phố hay khu công nghiệp Thực hiện nhiệm vụ đó dựa trên cơ sở của nguyên tắc vận chuyển bằng thủy lực Đây là phương pháp tốt nhất

để giải quyết vấn đề vệ sinh cho các vùng dân cư, đưa nước thải ra xa bằng đường ống kín

Ưu nhược điểm của các hệ

thống thoát nước chung

 Ưu điểm: Tổng cộng chiều dài đường ống thoát

nước thành phố được rút ngắn, nước mưa trước khi đổ ra sông, hồ cũng đã được làm sạch đến mức độ cần thiết

 Nhược điểm: Ống thoát nước phải lớn để đủ sức

vận chuyển cả lượng nước mưa, không được phép để tràn ống gây ngập lụt trong thành phố dù chỉ tức thời;

Ưu nhược điểm của các hệ thống thoát nước chung

 Nhược điểm: Công suất các trạm bơm, trạm làm

sạch lớn và như vậy là trong thời gian không có mưa khả năng thoát nước của hệ thống thoát nước chung không được sử dụng hết Từ đó ta thấy ở những miền có mưa to, mưa theo mùa không nên ứng dụng hệ thống thoát nước chung

 Hệ thống thoát nước chung đòi hỏi phải bỏ chi

phí xây dựng ra cùng một lúc

Ưu nhược điểm của hệ thống thoỏt nước riờng

 Nhượcưđiểm:

 Tổng cộng chiều dài đ ờng ống thoát n ớc lớn (t ng ă30% - 40% so với hệ thống chung)

Hệ thống thoát nước riêng

 Sau khi đã giải quyết về nguyên tắc - chọn hệ thống chung hay hệ thống riêng còn phải tiếp tục giải quyết về kỹ thuật đạt yêu cầu vệ sinh và tiết kiệm Đây là những phương pháp kỹ thuật kinh tế cho từng đối tượng cụ thể: thành phố, thị xã, thị trấn, khu công nghiệp Hệ thống thoát nước riêng có hai phương án: riêng hoàn chỉnh và riêng không hoàn chỉnh

Hệ thống thoát nước riêng

hoàn chỉnh

 Đây là phương án giải quyết thoát nước cho những thành phố có diện tích lớn Tại đây nước mưa không thể chỉ chảy trong các rãnh xây mà còn phải chảy vào đường ống kín Thành ra có hai mạng lưới đường ống, một để thoát nước thải sinh hoạt

và nước thải sản xuất, có nồng độ bẩn lớn - chảy đến công trình làm sạch, và một để thoát nước mưa

có nồng độ bẩn nhỏ chảy thẳng đến sông hồ gần nhất, không qua công trình làm sạch

Hệ thống thoát nước riêng

không hoàn chỉnh

 Đây là phương án áp dụng cho những thị xã, thị trấn, khu công nghiệp có diện tích nhỏ và độ dốc mặt đất san nền thuận lợi Tại đây nước mưa chảy

trong hệ thống rãnh xây, trong mương đào thẳng

ra sông hồ

 Nước thải sinh hoạt và nước thải sản xuất chảy trong mạng lưới đường ống kín đến công trình

làm sạch

3 Sơ đồ hệ thống thoát nước

và những thành phần cơ bản

3.1 Các dạng sơ đồ hệ thống thoát nước

3.2 Thành phần cơ bản của hệ thống thoát nước

3.1.Các dạng sơ đồ hệ thống thoát nước

 Sơ đồ vuông góc

 Sơ đồ cống bao

 Sơ đồ song song

 Sơ đồ phân vùng

Sơ đồ vuông góc

 Vào thời kỳ đầu sự hình thành khu vực dân cư, người chưa đông, lưu lượng nước thoát còn bé, tình hình đó chưa đòi hỏi phải làm sạch nước

thoát trước khi xả ra sông Lúc này khả năng kinh tế và thiết bị kỹ thuật cũng còn có hạn

Trong trường hợp đó ta ứng dụng sơ đồ vuông góc Các ống góp lưu vực đường ngắn nhất chạy vuông góc với sông (hình 6)

 Hiện nay sơ đồ thẳng góc được ứng dụng trong mạng lưới thoát nước mưa và nước sản xuất quy ước sạch

Sơ đồ cống bao

 Sơ đồ cống bao được ứng dụng thay chỗ cho sơ

đồ thẳng góc nhằm đạt yêu cầu giữ vệ sinh, bảo

vệ môi trường Bây giờ các ống góp lưu vực đổ vào ống góp chính đặt dọc theo bờ sông đưa

nước tới trạm bơm và trạm làm sạch ( hình 7)

Sơ đồ cống bao

1. Mạng thoát

nước đường phố

Sơ đồ song song

 Gặp địa hình khá dốc về phia sông (trên 0,005), nếu đặt ống tự chảy theo độ dốc thẳng góc với độ dốc tự nhiên, thì tốc độ nước chảy trong ống đạt đến trị số lớn quá giới hạn cho phép, gây nên vỡ ống, hỏng mối nối ống và các giếng thăm Để giữ cho tốc độ dòng nước có những trị số thích hợp, các ống góp lưu vực đặt gần như song song hay song song với đường đồng mức Một ống góp chính thu nước thải từ các ống lưu vực đưa đến trạm bơm hay trạm làm sạch (hình 8)

Sơ đồ phân vùng song song

1- Mạng thoát đường phố lưu vực

2- Tuyến cống bao lưu vực

Sơ đồ phân vùng phân tán

1- Khi khu đất xây dựng gồm nhiều triền khá chênh nhau về độ cao có thể phân ra thành nhiều vùng Nước thải từ vùng cao theo ống góp tự chảy

đồ cơ bản ở trên cho từng khu vực, từng vùng

của thành phố lớn, địa hình phức tạp (hình 8)

Sơ đồ phân vùng phân tán

1-Cống thu lưu vực 12- Cống thu lưu vực 23- Trạm xử lý nước thải4- Miệng xả

ra sông

Một số định nghĩa khái niệm

 Lưu vực thoát nước: Vùng thoát nước được giới hạn bởi các đường phân thuỷ, hoặc bởi các hồ chứa, hoặc các qui hoạch đứng của thành phố, hoặc danh giới xây dựng mà thoát nước từ đó được thực hiện bằng hệ thống cống tự chảy

3.2 Thành phần cơ bẩn của sơ

đồ hệ thống thoát nước

 Sơ đồ hệ thống thoát nước là giải pháp thiết kế kinh tế kỹ thuật cho hệ thống thoát nước có tính toán điều kiện của địa phương và tương lai phát triển của hệ thống thoát nước.

 Sơ đồ HHTN bao gồm các cụm công trình khác nhau và có thể chia ra làm 2 nhóm theo chức năng:

 Nhóm 1 có chức năng tiếp nhận và chuyển tải nước thải bao gồm: (1) các thiết bị thu nước thải (HHTN trong nhà); (2) MLTN bên ngoài; (3) các trạm bơm và các các đường ống có áp.

 Nhóm 2: (1) trạm xử lý và các công trình xử lý nước thải và (2) xả ra nguồn tiếp nhận.

Hệ thống thoát nước trong nhà

 Hệ thống thoát sinh hoạt trong nhà bao gồm các thiết bị thu nước (chậu rửa, bệ xí, chậu tiểu),

đường ống nhánh, ống đứng, ống tháo nước ra khỏi nhà, các thiết bị xem xét tảy rửa và thông hơi.(từ 1-12 xem hình)

 Hệ thống thoát nước công nghiệp bên trong rất

đa dạng phụ thuộc vào dây chuyền sản xuất và công nghệ cùng với nhiều điều kiện khác

Sơ đồ mạng lưới thoát nước

trong nhà và tiểu khu

13, 15- Giếng thăm tiểu khu, giếng kiểm tra

14,16- Cống thoát trong tiểu khu

17-Giếng thăm trên mạng lưới bên ngoài

Hệ thống thoát nước bên ngoài

 Nhiệm vụ vận chuyển nước bẩn ra khỏi thành

phố, khu dân cư, công nghiệp thực hiện bằng

mạng lưới đường ống và công trình mà ta gọi là

hệ thống thoát nước bên ngoài, bao gồm:

 (1) Mạng lưới thoát nước sân nhà và tiểu khu

 (2) Mạng lưới thoát nước xí nghiệp CN

 (3) Mạng lưới thoát nước ngoài phố

Mạng lưới thoát nước sân nhà, tiểu khu

 Mạng thoát nước trong sân là mạng bố trí trong sân nhà để phục vụ 1 hoặc vài nhà, nó bao gồm ống thoát từ nhà ra, giếng tiếp nhận và giếng thăm tiểu khu, giếng kiểm tra và hệ thống đường ống đường kính khoảng 100-200mm

 Để kiểm tra chế độ làm việc của mạng lưới sân nhà hay tiểu khu cuối mạng lưới xây dựng giếng thăm- giếng kiểm tra

 Đoạn cống nối từ giếng kiểm tra đến cống thoát ngoài phố gọi là nhánh nối

Sơ đồ mạng lưới thoát trong

sân hay nước tiểu khu

1-Ống thoát

từ nhà2- Giếng thăm tiểu khu

3- Giếng kiểm tra

4- Mạng ngoài phố5- Nhánh nối

Mạng lưới thoát nước ngoài

phố

 Đường ống thoát nước đường phố đặt dọc theo đường

phố thu nước từ ống thoát nước tiểu khu hay ống thoát nước ngoài sân nhà, xí nghiệp công nghiệp, trường học, bệnh viện, nhà hàng,… Đường ống thoát nước đường

phố là phần đầu của mạng lưới thoát nước có rất nhiều nhánh mở rộng khắp thành phố chiếm phần lớn trong

tổng số chiều dài của cả mạng lưới thoát nước Trong

những nhánh này nước tự chảy theo độ dốc Muốn đạt

được như vậy ta chia địa phận khu dân cư ra thành những lưu vực thoát nước, giới hạn các khu vực là đường phân thủy, ống thoát nước đường phố đặt từ đường thủy phía trũng của lưu vực thoát nước.

Cấu tạo của mạng lưới thoát nước ngoài phố

 Mạng lưới thoát nước ngoài gồm những bộ phận sau:

 (1) Đường ống góp lưu vực (Đường ống phụ)

ống góp lưu vực đặt dọc theo triền đất thấp thu nước từ nhiều ống ống thoát nước đường phố

trong phạm vi lưu vực

 (2) Đường ống góp chính (Đường ống chính) Thu nước từ hai ống góp lưu vực là ống thoát nước chính của thành phố thường đặt ở phía thấp nhất của thành phố

Thành phần mạng lưới thoát nước ngoài phố

 (3) Ống nâng chuyển: ống nâng chuyển là ống đưa nước ra khỏi thành phố đến trạm bơm hay công trình làm sạch, trong suốt đường ống

chuyển, lưu lượng nước thoát sẽ không thay đổi

 (4) Giếng thăm: Trên mạng lưới đường ống ở

chỗ ngoặt, chỗ nối nhánh v.v xây dựng những giếng thăm Qua giếng thăm mà kiểm tra, tẩy rửa

và thông ống mỗi khi bị tắc

Thành phần mạng lưới thoát

nước ngoài phố

 (5) Trạm bơm :Trong thực tế thoát nước không

phải bao giờ cũng sẵn những thuận lợi cho việc

vận chuyển tự chảy, nhất là những thành phố nằm

ở vùng đồng bằng độ dốc tự nhiên quá nhỏ hoặc

những địa hình phức tạp chỗ lồi chỗ lõm Tại địa hình bằng phẳng đường ống tự chảy dài sẽ chui

sâu xuống đất Gặp những trường hợp ấy ta phải nâng nước lên cao tức phải bơm nước

 Các trạm bơm cục bộ, trạm bơm khu vực, trạm bơm chuyển và trạm bơm chính Các trạm bơm đặt

ở chỗ thấp và có điều kiện xả sự cố

Thành phần mạng lưới thoát

nước ngoài phố

 (6) Ống áp lực (ống nâng): Đoạn ống đưa nước

từ trạm bơm đến đầu ống tự chảy khác cao hơn, hay đến công trình làm sạch, trong đó nước chảy dưới áp lực do máy bơm tạo nên gọi là ống áp

lực, ống có áp, ống đẩy, ống nâng

 (7) ống xả sự cố trước các trạm bơm đề phòng sự

cố cho trạm bơm phải đặt đoạn ống xả nước từ

cuối ống tự chảy ra sông hồ hay nơi đất thấp gần đấy, đoạn này gọi là ống xả sự cố

Thành phần mạng lưới thoát

nước ngoài phố

 (8) Giếng thu nước mưa: Trên mạng lưới thoát nước mưa có giếng thu nước mưa và trên mạng lưới thoát nước chung và mạng lưới thoát riêng phần còn có giếng thu nưỡc mưa Nước thải

thường vận chuyển ra ngoài đường phố

 (9) Giếng chuyển bậc

 (10) Điu ke

 (11) Giếng tách