ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Mục lục PHẦN 1. GIỚI THIỆU CHUNG...............................................................7 Chương 1. Điều kiện tự nhiên và hiện trạng.............................................7 I. Các điều kiện tự nhiên....................................................................................7 I.1. Vị trí địa lý...............................................................................................7 I.2. Địa hình....................................................................................................7 I.3. Khí hậu, địa chất, thuỷ văn....................................................................7 II. Điều kiện hiện trạng......................................................................................8 II.1. Dân số và lao động................................................................................8 II.2. Đất đai.....................................................................................................9 II.3. Hiện trạng kinh tế, xã hội...................................................................10 II.4. Hạ tầng xã hội......................................................................................11 II.5. Hạ tầng kỹ thuật...................................................................................12 Chương 2. Định hướng phát triển đô thị..................................................15 I. Quy mô dân số và lao động...........................................................................15 II. Định hướng quy hoạch sử dụng đất xây dựng đô thị...............................16 III. Định hướng quy hoạch hệ thống kỹ thuật hạ tầng và vệ sinh môi trường..................................................................................................................16 III.1. Chuẩn bị kỹ thuật đất đai..................................................................16 III.2. Giao thông.............................................................................................17 III.3. Cấp điện..............................................................................................17 III.4. Cấp nước..............................................................................................18 III.5. Thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường............................................19 III.6. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu...............................................21 PHẦN II.....................................................................................................22 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC................................................22 I.1. NHU CẦU DÙNG NƯỚC.........................................................................22 I.1.1. Nhu cầu dùng nước sinh hoạt khu dân cư..............................................22 I.1.2. Xác định lưu lượng nước phục vụ cho sản xuất công nghiệp............22 I.1.3. Xác định lưu lượng nước tưới cây và tưới đường..............................23 I.1.3.1. Nước tưới cây..................................................................................23 I.1.3.2. Nước rửa đường và quảng trường:...............................................23 I.1.4. Xác định lưu lượng nước phục vụ cho dịch vụ công cộng..................24 trang 1 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG I.1.4.1. Nước cấp cho bệnh viện.................................................................24 I.1.4.2. Nước cấp cho trường học...............................................................24 I.1.4.3.Nước cấp cho các nhu cầu công cộng khác...................................25 I.1.4.4.Tổng nhu cầu cấp nước cho công cộng..........................................25 I.2. XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT TIÊU THỤ NƯỚC.........................................25 I.2.1. Công suất tiêu thụ trong mạng lưới.......................................................25 I.2.2. Công suất của trạm bơm II phát vào mạng lưới...................................25 I.2.3. Công suất của trạm xử lý........................................................................25 I.2.4. Lập bảng thống kê lưu lượng nước dùng..............................................26 I.2.5. Xác định hệ số không điều hoà giờ......................................................27 I.4.1. Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II ..........................................28 I.4.3. Xác định dung tích của bể chứa nước sạch....................................30 II. Lựa chọn nguồn nước..................................................................................31 II.1.1. II.1. Lựa chọn nguồn nước................................................................31 II.1.2. II.2. Lựa chọn vị trí công trình thu - trạm bơm cấp I.....................31 II.1.3. II.3. Lựa chọn vị trí trạm xử lý.........................................................32 Chương 2. Thiết kế mạng lưới cấp nước.................................................32 I. Vạch tuyến mạng lưới cấp nước.................................................................32 III.3.1. Phương án 1......................................................................................33 VI.1.Tính toán thuỷ lực phương án 1.........................................................34 VI.1.1.1Xác định chiều dài tính toán cho các đoạn ống trên mạng lưới ..........................................................................................................................34 VI.1.1.2 Tính toán lưu lượng đơn vị dọc đường cho các đoạn ống trên mạng lưới........................................................................................................34 VI.1.1.3. Xác định lưu lượng dọc đường..................................................35 VI.1.1.4. Xác định lưu lượng các nút trên mạng lưới...............................37 VI.1.1.5. Kết quả tính toán thuỷ lực mạng lưới.......................................38 .....................................................................................................................48 .....................................................................................................................49 PHẦN 3. THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC CẤP................................50 Chương 1. Phân tích - Đề xuất - Lựa chọn phương án thiết kế..........50 I. Thành phần tính chất của nước nguồn.......................................................50 I.1. Các số liệu thiết kế...............................................................................50 I.2. Đánh giá chất lượng nước thô..............................................................51 trang 2 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG II. Xác định lượng hoá chất sử dụng...............................................................51 II.1. Xác định lượng phèn để keo tụ..........................................................51 II.2. Kiểm tra độ kiềm theo yêu cầu keo tụ...............................................51 II.3. Kiểm tra độ ổn định của nước...........................................................52 II.4. Xác định hàm lượng cặn sau khi đưa hoá chất vào.........................54 III. Lựa chọn công nghệ xử lý..........................................................................55 III.1. Sơ bộ chọn dây chuyền công nghệ....................................................55 III.2. Đánh giá lựa chọn dây chuyền công nghệ........................................56 Chương 2. Tính toán thiết kế các công trình đơn vị..............................57 I. Thiết kế hệ thống pha chế - định lượng hoá chất......................................57 I.1. Thiết kế hệ thống pha chế - định lượng chất keo tụ.........................57 I.2. Thiết kế hệ thống pha chế - định lượng chất kiềm hoá (vôi)...........64 II. Thiết kế bể trộn đứng..................................................................................66 III. Thiết kế bể lọc liên tục..............................................................................69 IV. Thiết kế trạm khử trùng.............................................................................72 V. Xác định cao trình các công trình đơn vị trong trạm xử lý......................73 V.1. Cao trình bể chứa nước sạch..............................................................73 V.2. Cao trình bể lọc liên tục......................................................................73 V.3. Cao trình bể trộn đứng........................................................................74 VI. Xử lý nước rửa lọc......................................................................................75 VI.1. Bể chứa và điều hoà lưu lượng........................................................75 VI.2. Bể keo tụ và lắng cặn đứng..............................................................75 PHẦN 4. THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THU - TRẠM BƠM.................78 Chương 1. Tính toán thiết kế trạm bơm cấp II.......................................78 I. Chế độ làm việc của trạm bơm...................................................................78 II. Tính ống đẩy chung.....................................................................................78 III. Tính ống đẩy riêng.....................................................................................79 IV. Tính ống hút chung.....................................................................................80 V. Tính ống hút riêng........................................................................................80 VI. Tính ống gom...............................................................................................81 VII. Chọn sơ bộ máy bơm.................................................................................82 VIII. Xác định cốt trục máy bơm.....................................................................85 X. Kiểm tra lại tổn thất áp lực.........................................................................87 Chương 2. Tính toán thiết kế công trình thu...........................................88 trang 3 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG I. Phân tích và lựa chọn giải pháp công trình thu..........................................88 I.1. Thông số tính toán.................................................................................88 I.2. Phân tích và lựa chọn giải pháp công trình thu..................................89 II. Tính toán công trình thu...............................................................................89 II.1. Tính toán song chắn rác.......................................................................89 II.2. Tính toán lưới chắn rác.......................................................................91 II.3. Tính toán ống tự chảy.........................................................................93 II.4. Tính toán họng thu...............................................................................95 II.5. Tính toán ngăn thu-ngăn hút...............................................................96 Chương 3. Tính toán thiết kế trạm bơm cấp I........................................99 I. Chế độ làm việc của trạm bơm...................................................................99 II. Tính ống đẩy chung.....................................................................................99 III. Tính ống đẩy riêng.....................................................................................99 IV. Tính ống hút chung...................................................................................100 V. Tính ống hút riêng......................................................................................100 VI. Chọn sơ bộ máy bơm................................................................................101 VII. Xác định cốt trục máy bơm....................................................................102 PHẦN 7. TÍNH KINH TẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC........................105 I. Tổng giá thành xây dựng hệ thống cấp nước.....................................105 I.1. Giá thành xây dựng phần mạng lưới đường ống cấp nước................105 I.2. Giá thành xây dựng bể chứa nước sạch.................................................106 I.3. Giá thành xây dựng công trình thu - trạm bơm cấp I............................106 I.4. Giá thành xây dựng trạm bơm cấp II......................................................106 I.5. Giá thành xây dựng bể trộn đứng...........................................................107 I.6. Giá thành xây dựng bể lọc liên tục.........................................................107 I.7. Giá thành xây dựng nhà hoá chất............................................................107 I.8. Giá thành xây dựng các công trình xử lý nước rửa lọc........................108 I.9. Giá thành xây dựng các công trình phụ trợ trong trạm xử lý...............108 I.10. Giá thành đào tạo nhân lực...................................................................108 II. Tính toán giá thành quản lý hệ thống cấp nước..............................109 II.1. Chi phí điện năng cho sản xuất trong 1năm........................................110 II.2. Chi phí dầu mỡ........................................................................................110 II.3. Chi phí hoá chất trong 1năm..................................................................110 II.4. Chi phí công nhân trong 1năm................................................................110 trang 4 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG II.5. Chi phí bảo hiểm xã hội, bảo hiểm y tế ..............................................111 II.6. Chi phí sửa chữa hàng năm....................................................................111 II.7. Chi phí khấu hao cơ bản.........................................................................111 II.8. Các chi phí khác.......................................................................................111 II.9. Chi phí quản lý doanh nghiệp trong một năm......................................111 II.10. Tổng giá thành quản lý trong một năm...............................................112 III. Tính toán giá thành 1m3 nước sạch...................................................112 trang 5 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG LỜI NÓI ĐẦU Nước là một nhu cầu cần thiết trong cuộc sống con người và trong mọi lĩnh vực sản xuất. Nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng nên việc quy hoạch phỏt triển cơ sở hạ tầng được đặt ra như một yờu cầu hết sức cần thiết và cấp bỏch. Mỗi đối tượng dùng nước đều cú yờu cầu về chất lượng khỏc nhau, song việc cung cấp nguồn nước sạch cho sinh hoạt là một trong những nhiệm vụ hàng đầu nhằm đảm bảo cho sự phỏt triển của đời sống và sản xuất. Nhiệm vụ đặt ra đối với người thiết kế là cung cấp nước đạt tiờu chuẩn chất lượng, đồng thời phải đảm bảo đưa đến mọi đối tượng dùng nước, trong đó ngành cấp thoát nước đóng vai trũ then chốt, phải đưa ra được quy hoạch định hướng phỏt triển theo kịp tốc độ phỏt triển của xó hội. Trên cơ sở tiếp thu về kiến thức đó học và xuất phỏt từ yờu cầu thực tiễn, đồ ỏn này sẽ trỡnh bày toàn bộ quỏ trỡnh từ khâu thu nước, xử lý nước đến phõn phối nước cho thị trấn Tứ Kỡ – tỉnh Hải Dương Để hoàn thành được đồ án này em đó nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô giáo trong Khoa Đô thị Trường ĐHKT Hà Nội, qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: Th.s.Đỗ Minh Hằng đó tận tỡnh chỉ bảo cho em trong suốt quỏ trỡnh thực hiện. Mặc dù đó rất cố gắng nhưng do sự hạn chế về thời gian và kiến thức nên Đồ ỏn khụng trỏnh khỏi những thiếu sút, em rất mong nhận được sự gúp ý, phờ bỡnh của Quý thầy cô để học tập, rỳt kinh nghiệm nhằm hoàn thiện tốt hơn đồ ỏn tổng hợp này. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viờn thực hiện Cao Thanh Tựng trang 6 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Phần 1. Giới thiệu chung Chương 1. Điều kiện tự nhiên và hiện trạng I. Các điều kiện tự nhiên I.1. Vị trí địa lý Thị trấn Tứ Kỳ nằm trung tâm huyện Tứ Kỳ, hai bên đường 191 cách Thành phố Hải Dương 18km, cách Thành phố Hải Phòng 35km, thị xã Thái Bình 40km. - Phía Bắc giáp xã Đông Kỳ, Tây Kỳ. - Phía Nam giáp xã Minh Đức. - Phía Đông giáp xã Văn Tố. - Phía Tây giáp xã Quang Phục. I.2. Địa hình Khu vực nghiên cứu có địa hình tương đối bằng phẳng - Cao độ ruộng trung bình: +1,2m 1,7m - Cao độ dân cư hiện trạng: +2,5 +2,7m - Cao độ tim đường 191 tại khu vực: +2,9 +3,1m Độ dốc nền trung bình 0,1% - 0,4% Hướng dốc từ Tây Bắc xuống Đông Nam. I.3. Khí hậu, địa chất, thuỷ văn Thị trấn Tứ Kỳ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa: Mùa nóng từ tháng 05 đến tháng 10, mưa nhiều gió chủ đạo là hướng Đông Nam, có gió bão; Mùa lạnh khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, gió chủ đạo là Đông Bắc và có mưa phùn. - Nhiệt độ trung bình: 23oC - Độ ẩm không khí trung bình: 84 - 88%. - Tổng số ngày nắng trong năm: 1.500 1.600 giờ - Lượng mưa trung bình: 1.400mm 1.700mm. * Địa chất thuỷ văn: Khu vực Tứ Kỳ được tồn tại bởi phù sa sông Hồng, sông Thái Bình với cường độ chịu nén dao động 1 1,3kg/cm2, địa chất công trình thuận lợi cho xây dựng, song khi xây dựng các công trình cao tầng phải có khoan khảo sát địa chất để có giải pháp xử lý nền móng cho phù hợp. Khu vực nằm trong lưu vực hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình, trực tiếp chịu ảnh hưởng chế độ sông Đình Đào. - Mực nước trong mùa mưa lớn nhất: 3,0m; trung bình: 2,5-2,8m. - Mùa khô trung bình: 1,6-1,7m. trang 7 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Giáp phía Đông Bắc thị trấn Tứ Kỳ là tuyến kênh T II, là hệ thống kênh thuỷ nông chạy từ Thành phố Hải Dương đến cầu xe, tổng chiều dài 21km. Khu vực chịu sự điều tiết hệ thống thuỷ nông của Cống Cầu xe và sự kiểm soát của các trạm bơm: Đồng Vàng, Cầu Dừa, Cự Lộc, Lạc Đức. Phía nam khu vực quy hoạch có sông Vạn với các thông số: - Chiều rộng sông : 153 m - Mực nước lớn nhất: +1 m - Mực nước thấp nhất: -2,7 m - Lưu lượng nước vào mùa kiệt: 90 m3/s Theo kết quả thí nghiệm nguồn nước sông Vạn tháng 4/2009, các thông số về chất lượng nguồn nước như sau: Độ pH 7,7 Hàm lượng cặn 70 mg/l Độ màu 55 độ Coban Nhiệt độ 25oC Độ kiềm 3 mgđl/l Ca2+ 7 mg/l Fe2+ 0 mg/l NH4+ 1 mg/l Na+ 26 mg/l K+ 28 mg/l Zn2+ 1 mg/l Mn2+ 0 mg/l NO3- 10 mg/l NO2- 0,5 mg/l HCO3- 22 mg/l SO42- 35 mg/l PO43- 0,5 mg/l II. Điều kiện hiện trạng II.1. Dân số và lao động Dân số: Theo số liệu điều tra năm 2005, dân số khu vực quy hoạch có khoảng 15.400 người. Tỷ lệ tăng dân số trung bình khu vực: 0,9%/ Lao động: lao động chiếm 51,21% trang 8 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Hiện trạng lao động trong khu vực nghiên cứu (thị trấn): Tổng số lao động: 7.886 người Trong đó: - Lao động nông nghiệp: 4.340 người. - Lao động tiểu thủ công nghiệp, CN: 2.210 người. - Lao động thương nghiệp, dịch vụ: 1.186 người. - Lao động dư thừa: 150 người. II.2. Đất đai Tổng diện tích đất đai trong khu vực quy hoạch: 729,39ha. Trong đó: Đất thị trấn Tứ Kỳ là thôn La Tỉnh và An Nhân, Thôn Vạn, thôn La Giang (Văn Tố) là: 48,2ha. Bình quân: 66,9m2/người, chủ yếu là đất ở làng xóm và một số trục phố chính của thị trấn. - Đất các công trình công cộng: đất xây dựng các công trình hành chính, trụ sở cơ quan, các công trình giáo dục, văn hoá, dịch vụ thương mại. Đất xây dựng các công trình thể thao, văn hoá, cây xanh còn thiếu nhiều, hiện thị trấn chưa có trung tâm cây xanh, vui chơi giải trí nào. - Tỷ lệ đất giao thông và các công trình hạ tầng kỹ thuật thấp chiếm 14,2%. - Đất nghĩa địa còn rất rải rác trong khu vực thị trấn: 2,0ha. - Quỹ đất còn khai thác trong khu vực quy hoạch: 508,57 ha (đất ruộng, đất chưa sử dụng, đất có mặt nước chưa sử dụng) Bảng thống kê hiện trạng sử dụng đất STT Loại đất I 1-1 2-2 DT (ha) Tổng diện tích khu vực quy hoạch - Đất thị trấn Tứ Kỳ - Đất xã Minh Đức vào quy hoạch - Đất xã Văn Tố vào quy hoạch - Đất xã Quang Phục vào quy hoạch 729,39 438,26 100 30,0 161,13 Tổng diện tích đất xây dựng Đất dân dụng: - Đất các khu ở - Đất công trình công cộng - Đất cây xanh TDTT - Đất giao thông đô thị Đất ngoài dân dụng: - Đất công nghiệp, kho tàng - Đất giao thông đối ngoại - Đất quân sự - Đất nghĩa trang, bãi rác 87,2383 76,64 48,2 14,34 1,5 12,60 10,5986 0,7683 5,1 0,4 4,33 Tỷ lệ (%) M2/người 100 87,85 55,25 16,44 1,72 14,44 12,15 0,88 5,84 0,46 4,97 106,4 66,9 19,92 2,08 17,50 14,72 1,067 7,08 0,53 6,01 trang 9 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG II Đất khác: - Đất nông nghiệp - Mặt nước, sông - Đất khác 422,24 27,82 37,5917 II.3. Hiện trạng kinh tế, xã hội Tổng thu nhập của thị trấn 2004: 30,12 tỷ đồng. Trong đó: + Thu từ nông nghiệp : 9,15 tỷ đồng chiếm 30,4%. + Thu từ tiểu thủ công nghiệp : 9,32 tỷ đồng chiếm 30,94%. + Thu từ dịch vụ : 14,05 tỷ đồng chiếm 38,66%. Nộp ngân sách: 542.204.389 đồng, thu nhập bình quân 4,8 triệu đồng/người. Cơ sở kinh tế kỹ thuật: Thương mại dịch vụ: Khối ngành dịch vụ trong những năm gần đây phát triển mạnh chiếm tỷ trọng lớn (38,66%) trong cơ cấu GDP của khu vực, tốc độ tăng trưởng bình quân 12% năm. Mạng lưới chợ và cơ sở thương mại tập trung chủ yếu trục trung tâm, của thị trấn (ven đường 191). Buôn bán đường dài là thế mạnh của khu vực thị trấn do có tuyến đường 10 tiện liên hệ với các vùng kinh tế phía Đông Nam là Hải Phòng và Thái Bình. Khu vực Chợ Yên không chỉ là chợ thị trấn mà còn là chợ vùng của huyện và vùng lân cận. Bến bãi sông Vạn là điểm tập kết nguyên vật liệu, hàng hoá khá sầm uất. Các ngành dịch vụ công cộng, dịch vụ kỹ thuật phát triển: Nhiều tổ chức tín dụng ngân hàng thành lập, hệ thống dịch vụ thông tin phát triển mạnh (toàn thị trấn đã có 275 máy điện thoại). Công nghiệp, TTCN: Công nghiệp và TTCN gần đây đang phát triển nhanh chiếm tỷ trọng 30,94% tổng GDP. Trong khu vực thị trấn hiện có gần 20 cơ sở sản xuất của tập thể và tư nhân, chủ yếu ngành sản xuất là: cơ khí, ngành mộc và nghề truyền thống của khu vực là mây, tre đan. Đây là nghề thu hút phần lớn lực lượng lao động trong thị trấn đóng góp khối lượng lớn cho xuất khẩu. Các ngành thuỷ sản, nông lâm: Tỷ trọng các ngành nông, lâm, thuỷ sản chiếm 30,4% tổng GDP. Cơ cấu sản xuất nông nghiệp khu vực đang chuyển đổi nhanh theo hướng tăng cây thực phẩm, cây ăn quả, tăng tỷ trọng chăn nuôi góp phần công nghiệp chế biến nông sản xuất khẩu. trang 10 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG II.4. Hạ tầng xã hội Nhà ở: Hiện trạng khu vực xây dựng nhà ở đạt: 60% nhà kiên cố, 40% bán kiên cố Trong khu vực thôn xóm, nhà ở dần cải tạo, nâng cấp. Trục phố trung tâm các công trình nhà ở đã được chỉnh trang tạo được phố thương mại kiêm ở, tầng cao trung bình 1-3 tầng. Nhà ở tập thể cho cơ quan quản lý phần lớn là nhà cấp 4 nhiều năm tu bổ đã xuống cấp, một số khu hiện đang thanh lý, cải tạo nâng cấp. Công trình công cộng: 1/ Công trình y tế Trung tâm y tế Tứ Kỳ có diện tích: 18.641m2 tổng số 127 cán bộ y tế, ngoài ra khu vực còn một số y tế như nhân hoạt động: Cơ sở được đầu tư xây dựng khang trang đáp ứng nhu cầu khám chữa bệnh ở các tuyến. Cơ sở có diện tích đất đảm bảo quy mô cho cấp huyện, vị trí xây dựng hiện tại đã phù hợp (xa các trục đường chính, xa các cơ sỏ dịch vụ, công nghiệp). 2/ Công trình thể dục thể thao. Sân vận động của thị trấn ở vị trí trục trung tâm song do diện tích không đủ cho quy mô sân cấp huyện nên chuyển để quy haọch khu Đài tưởng niệm liệt sỹ. Hiện tại thị trấn chưa có khu văn hoá thể thao và nhà văn hoá tạm thời kết hợp hội trường huyện. 3/ Công trình hành chính và các cơ quan. Các công trình tập trung hai bên trục đường trung tâm, hầu hết các công trình xây dựng kiên cố cao 2-3 tầng, quy mô đất đai đủ đáp ứng giai đoạn 2020. 4/ Công trình giáo dục. - Khu vực thị trấn hiện có 5 trường: + Trường trung học phổ thông có diện tích: 10.500 m2. + Trường trung học cơ sở Tứ Kỳ: 6.850 m2. + Trường trung học cơ sở Phan Bội Châu: 2.150 m2. + Trung tâm giáo dục thường xuyên: 2.144 m2. + Nhà trẻ Hoa Sen: 1.600 m2. Các cơ sở giáo dục ở đây xây dựng cá công trình kiên cố song quy mô chưa đáp ứng giai đoạn sau (về diện tích đất đai, quy mô công trình xây dựng). 5/ Công trình văn hoá, thông tin Trên địa bàn thị trấn có trung tâm văn hoá kiêm hội trường huyện quy mô nhỏ (diện tích đất 4.565 m2). Trong khu dân cư hiện có đã có nhà văn hoá thôn, đình, chùa làng. 6/ Công trình dịch vụ, thươngmại. trang 11 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Mạng lưới chợ: hiện có chợ Yên, quy mô nhỏ và các công trình xây dựng là nhà tạm không đáp ứng cả hai giai đoạn hiện tại. - Các cơ sở dịch vụ hiện tập trung hai bên trục đường 191, chưa có cơ sở thương mại, dịch vụ nào có quy mô lớn, hiện đại. - Khách sạn: chưa có. 7/ Cây xanh đô thị. Cây xanh hiện chỉ có trong vườn cây xanh trong khu dân cư, thị trấn chưa có điểm cây xanh tập trung kết hợp nghỉ ngơi. II.5. Hạ tầng kỹ thuật Hiện trạng chuẩn bị kỹ thuật đất đai xây dựng. - Hiện trạng nền xây dựng: +2,0 +2,7m - Hiện trạng cao độ đường: +2,2 +2,7m - Cao độ ruộng: +1,1m +1,4m - Khu vực dân cư thị trấn cao độ nền: +2,0m +2,5m - Khu vực dân cư thôn Vạn xã Minh Đức, cao độ nền: +2,2m 2,5m. Hiện trạng hệ thống giao thông. - Giao thông đối ngoại: Đường bộ: Tuyến đường 191 cắt qua thị trấn, mặt đường rải nhựa rộng 6m, đoạn qua thị trấn hiện rộng 9m, lưu không hai bên 6-10m. Đường thuỷ sông Vạn qua thị trấn dài 4,2km đạt tiêu chuẩn kỹ thuật sông cấp III, chiều rộng tối thiểu 100m, chiều sau tối thiểu 2,5m; mực nước lớn nhất +3,1m có thể cho thuyền , xà lan: 400 tấn chạy qua. Bến sông: Khu vực hai bến sông tổng chiều dài 500m. - Giao thông thị trấn: Trục đường trung tâm thị trấn xây dựng quy mô 24m (5+14+5) dài 420m, mặt đường rải nhựa đã xây dựng bờ lốc hè và hệ thống thoát nước. Tuyến đường vành đai đã xây dựng: + Phía Bắc: quy mô 17,5m dài 680m. + Phía Nam và vùng sang phía Đông sông thuỷ nông quy mô 17,5m dài 1050m. Hai tuyến đường có kết cấu: mặt rải nhựa - Các tuyến đường liên xã có 9 tuyến dài tổng 5,4km trong đó 2,29km là đường đã cấp phối; 3,11km đường đất. Quy mô 3,5m mặt 5,0m lề đường. - Các tuyến đường thôn: 16 tuyến tổng chiều dài 7,83km. Trong đó: + 3,39km đường bê tông xi măng + 1,75km đường đá + 2,69km đường đất. Quy mô 2,5m mặt; 3,5m lề. trang 12 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Đường xóm: 8 tuyến tổng chiều dài 3,84km Trong đó: 2,55km đường bê tông xi măng; 1,29km đường đất. Quy mô: 2,0m mặt, 3,0m lề - Đường canh tác: 7 tuyến với tổng 4,4km là đường đất. * Các công trình đầu mối giao thông: - Khu vực thị trấn hiện chưa có bến xe. - Cầu: 01 cầu Vạn tổng chiều dài 235m rộng 6,8m Hai công trình qua sông thuỷ nông đường 191. * Đánh giá hiện trạng giao thông: Khu vực thị trấn Tứ Kỳ là cửa ngõ phía Đông Nam của tỉnh Hải Dương, có hệ thống giao thông đối ngoại thuận tiện cả đường bộ, thường thuỷ. Đường 191 nối đường 10, đường cao tốc 5A, đường 192 nối đường 17, sắp tới đường 192 có khả năng nối đường cao tốc 5A. Đường 191 đang xây dựng nâng cấp quy mô đường cấp III song qua khu vực thị trấn không đảm bảo hành lang. Hệ thống giao thông nội bộ đa số các tuyến có quy mô đường và kết cấu mặt đường chưa phù hợp, chưa đảm bảo cho xe cơ giới có thể lưu thông thuận tiện. Hiện trạng cấp điện. Nguồn điện: Từ lưới điện quốc gia (nhà máy điện Phả Lại) thông qua trạm biến áp Đồng Niên 110/22KV, Hệ thống ĐZ 22KV trên không lộ 370-E81. + Lưới điện: Đường cao thế qua khu vực thị trấn Tứ Kỳ dài 6,1km. Đường điện hạ thế đa số đi nổi, tổng chiều dài lưới điện hạ áp là 15Km. + Lưới chiếu sáng: hầu như chưa có hệ thống chiếu sáng đồng bộ, chỉ có một số trục đường chính như các đường chính trung tâm ra cầu Vạn, đoạn đường 194 qua thị trấn có hệ thống chiếu sáng. Các trục đường còn lại chưa có hệ thống chiếu sáng hoặc chỉ mang tính tự phát. Trạm biến áp hiện có 5 trạm tổng công suất 900KVA * Đánh giá hiện trạng hệ thống điện Nguồn điện hiện nay đã được cung cấp từ hệ thống lưới điện của tỉnh Hải Dương nên đảm bảo, song còn một số tồn tại sau: - Vị trí, công suất các trạm hiện đủ cung cấp song trong tương lai sẽ không đáp ứng nhu cầu dùng điện. - Lưới điện hầu hết đi nổi, so sánh với quy hoạch mới thì lưới điện hiện tại giao cắt quá nhiều với các trục đường giao thông. - Đường điện chiếu sáng hầu như thiếu, không đảm bảo bộ mặt khang trang cho đô thị và an ninh, trật tự xã hội cũng như an toàn giao thông đô thị. Hiện trạng cấp nước. Khu vực dân cư hiện có chủ yếu dùng nước giếng khoan và bể chứa nước mưa, toàn thị trấn hiện có 160 giếng khoan UNICEP. Hiện trạng thoát nước. trang 13 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Khu vực thị trấn có hệ thống kênh mương bao quanh kết hợp ao hồ trong các điểm dân cư đảm bảo điều hoà và tiêu thoát nước. Toàn bộ khu vực thị trấn và vùng lân cận hiện nằm trong sự kiểm soát của bốn trạm bơm: Đồng Vàng, Cầu Dừa, Cự Lộc, Lạc Đức. Hệ thống cống rãnh thoát nước trong khu vực chưa đảm bảo: chỉ có một số phía trục đường trung tâm là có hệ thống cống thoát nước D800, D600 còn lại hầu hết khu dân cư làng xóm đều thoát nước tự nhiên vào ao hồ chảy ra mương tiêu chung. * Đánh giá chung: Phần lớn đất đều thuận lợi xây dựng (độ dốc thấp). Tuy nhiên vẫn phải tôn nền trung bình: 1,2m và xử lý móng. Hệ thống thoát nước mưa nhanh do các mương, sông, ngòi nhiều và gần các khu vực xây dựng. Thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường. - Nước thải: Mạng lưới thoát nước khu vực hiện là hệ thống chung, nước mưa, nước thải đều vào chung hệ thống chủ yếu là ra ao hồ, kênh mương. Hiện trạng do tiêu thoát nước thải chủ yếu theo chế độ dốc địa hình nên một số khu vực dân cư còn tồn đọng nước thải gây ô nhiễm môi trường. Hiện trạng thị trấn chưa có công trình xử lý làm sạch nước thải. - Hiện trạng thu gom và xử lý chất thải rắn: + Thị trấn đã có thu gom rác thải hàng ngày. + Bãi rác: Đã có quy hoạch ở vị trí phía Đông Nam thị trấn song chưa đảm bảo kỹ thuật vệ sinh môi trường + Chất thải rắn công nghiệp và chất thải y tế chưa được xử lý riêng. - Nghĩa địa nhân dân: Khu vực hiện còn nhiều nghĩa địa nhỏ nằm rải rác gần các khu dân cư, thị trấn hiện có khu nghĩa trang nhân dân lớn nằm ở phía Đông thị trấn, là điểm có vị trí chưa đảm bảo quy chuẩn về vệ sinh môi trường. Đánh giá tổng hợp hiện trạng: Thị trấn Tứ Kỳ ở vị trí thuận lợi giao thông, tiện liên hệ với các vùng là trọng điểm kinh tế như: Thành phố Hải Dương, T.p Hải Phòng, T.p Thái Bình, gần các thị trấn như: Ninh Giang, Gia Lộc, Tiên Lãng, Vĩnh Bảo,.. Là khu vực có khả năng thu hút đầu tư xây dựng các dự án thuộc các ngành: chế biến nông sản xuất khẩu, may, thêu, giày da xuất khẩu. Địa hình khu vực bằng phẳng, các điều kiện xây dựng hệ thống hạ tầng thuận lợi. Quỹ đất xây dựng thị trấn lớn và có khả năng mở rộng ra hướng thuận tiện, địa mạo khu vực đẹp, thuận lợi phát triển kinh tế cho một vùng. Khó khăn: Hiện trạng xây dựng các công trình công cộng và nhà ở còn nghèo nàn, chưa có sức hấp dẫn tạo điểm dừng trên quốc lộ 191. Cơ sở hạ tầng đã có tiền đề nhưng phát triển còn chậm chưa thu hút dân cư đến định cư làm ăn. trang 14 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Chương 2. Định hướng phát triển đô thị I. Quy mô dân số và lao động Dự báo lao động: Nhu cầu về lao động được tính toán trong khu vực quy hoạch trên cơ sở thực trạng lao động khu vực và dự báo phát triển công nghiệp, dịch vụ khu vực. Dự kiến để phát triển kinh tế xã hội khu vực trong vùng, trong 20 năm tới khu vực được tính toán với hai nguồn lao động chính: + Lao động tại khu vực chuyển dần từ nông nghiệp sang công nghiệp, TTCN và dịch vụ (trực tiếp tham gia các cơ sở CN, TTCN tại thị trấn) Bảng dự báo cơ cấu lao động hiện trạng qua các giai đoạn STT Hạng mục Hiện trạng 2005 Dự báo 2020 2030 Tổng số dân hiện tại mở rộng (A) 15.400 17.615 19.300 1 Dân số trong tuổi lao động Tỷ lệ % so tổng dân số A Phân ra: - Lao động nông nghiệp - Lao động CN, TTCN, XD - Lao động dịch vụ, thương mại 7.886 51,21% 4.340 2.210 1.186 9.020 51,21% 3.590 3.770 1.560 9.883 51,21% 2.230 4.800 2.803 2 Thất nghiệp 150 100 50 3 Dân số phụ thuộc 7.514 8.595 9.417 + Lao động nhập cư từ nơi khác để lao động công nghiệp và dịch vụ, lao động này được tính theo phương pháp tăng cơ học nhu cầu lao động. Quy mô dân số: Hiện tại: tổng dân số khu vực quy hoạch 15.400 người. Tỷ lệ tăng tự nhiên: 1,1% Dân số do di chuyển: 0,2% Kết quả dự báo dân số như sau: STT 1 2 Hạng mục Dân số hiện trạng Tỷ lệ tăng trung bình % năm - Tăng tự nhiên - Tăng cơ học Dân số nhập cư do đô thị hoá và phát triển công nghiệp (lao động cơ bản tính 50%, 50% lao động còn lại) Hiện trạng 2005 Dự báo 2020 2030 15.400 0,9% 1,1% 0,2% 17.615 19.300 0 10.607 20.300 trang 15 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Cộng 15.400 28.222 39.600 II. Định hướng quy hoạch sử dụng đất xây dựng đô thị Bảng tổng hợp quy hoạch sử dụng đất STT Loại đất Diện tích (ha) I Đất dân dụng 490,25 1 Đất khu ở hiện trạng 89,51 12.03 2 Đất khu ở mới quy hoạch 264,33 36,24 3 Đất công trình công cộng 45,5 6,26 4 Đất văn hoá thể thao và cây xanh quy hoạch 32,82 4,5 5 Đất giao thông 58,09 7,81 II Đất ngoài dân dụng 87,34 1 Đất tiểu thủ công nghiệp 39,77 5,51 2 Đất giao thông đối ngoại 35,87 4,95 3 Đất nghĩa trang, bãi rác 11,7 1,83 III Đất khác 151,8 1 Đất trồng cây lâu năm và nuôi trồng thuỷ sản 60,5 7,93 2 Đất dự trữ phát triển dân cư thương mại 38,16 5,32 3 Đất dự trữ phát triển( khu vui chơi giải trí) 38,63 5,15 4 Đất mặt nước thuỷ lợi 15,51 2,47 729,39 100 Tổng cộng Tỷ lệ (%) III. Định hướng quy hoạch hệ thống kỹ thuật hạ tầng và vệ sinh môi trường III.1. Chuẩn bị kỹ thuật đất đai Chuẩn bị nền xây dựng: Cao độ nền các khu vực xác định căn cứ vào điều kiện thuỷ văn sông Đình Đào và chế độ ngập của hệ thống kênh mương nội đồng, cao độ xây dựng khống chế >= +2,9m. Cao độ nền xây dựng dốc dần về phía Bắc với độ dốc i = 0,12%. - Khu vực phía Nam (sát sông Vạn) cao độ nền xây dựng +3,0 - +3,1m - Khu vực hai bên trục đường 191 cũ: +3,0m. - Khu vực ven kênh thuỷ nông và trục đường 191 tránh cao độ nền xây dựng:+2,9m. Các công trình đầu mối tiêu úng: - Kè hai bên sông thuỷ nông đảm bảo diện tích mặt nước tiêu úng và đảm bảo cảnh quan đô thị (chiều rộng lòng>=25m). trang 16 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Củng cố các trạm bơm tiêu hiện có là trạm bơm cầu Dừa phía Đông Nam thị trấn (bơm trực tiếp ra sông Thái Bình). Trạm bơm Cự Lộc ở phía Nam thị trấn bơm trực tiếp ra sông Đình Đào. Hai trạm bơm này đều nằm ngoài khu vực thị trấn, công suất đảm bảo cho cả khu vực phía Bắc và phía Nam của các xã Đại Đồng, Bình Lãng, Tây Kỳ, Văn Tố. III.2. Giao thông Giao thông đối ngoại. * Đường bộ: Nâng cấp cải tạo tạo tuyến đường 191 hiện có qua thị trấn (từ phòng giáo dục đến hết thôn La Tỉnh) quy mô đảm bảo 24m (5+14+5), còn lại hai đoạn về phía Bắc và Đông Nam mở rộng quy mô là đường đôi 33m (5+10,5+2+10,5+5). Ra khỏi thị trấn trả lại quy mô tuyến đường là đường cấp III có lộ giới 42 (15+12+15) Dự kiến đường 191 lâu dài làm đường tránh lên phía Bắc thị trấn, điểm tránh xác định từ ngã tư Mắc đến thôn Đồng Lộc xã Văn Tố. Quy mô đường tránh qua thị trấn 42m(7+12+4+12+7). - Đường 192 qua thị trấn dự kiến làm đường tránh từ điểm đầu thôn Vạn Tải xã Minh Đức. Làm cầu mới qua sông Vạn, tuyến đường cắt ngang thị trấn và nối với đường 5 cao tốc. Quy mô đường cấp III 9m mặt, 10m lưu không đoạn qua thị trấn có quy mô là đường đôi 33 (5+10,5+2+10,5+5). * Đường thuỷ: xây dựng cảng phục vụ chung cho thị trấn, vị trí ở phía Tây thị trấn bờ Bắc sông Vạn, đảm bảo khai thác vận tải thuỷ vận chuyển vật liệu và hàng hoá trên sông Vạn. Giao thông nội thị. - Xây dựng hoàn chỉnh các tuyến giao thông như thiết kế trong các khu hiện có và khu chức năng mới quy hoạch. Quy mô: trục chính trong trung tâm: 24m (5+14+5) và 20,5m (5+10,5+5) Dự kiến lâu dài chọc tuyến đường mới từ trục trung tâm hành chính nối đường 191 tránh qua thôn La Tỉnh quy mô 24m (5+14+5) Trong khu vực dân cư hiện có cải tạo các tuyến đường đảm bảo quy mô đường chính khu vực 17,5m (5+7,5+5) - Mật độ đường chính: 6,5km/km2. - Tỷ lệ đất giao thông: 19,4%. - Bến bãi đỗ xe: 2 bến (phía Tây Bắc và Đông Nam), quy mô hai bến :2,41ha. III.3. Cấp điện Nguồn điện: lấy từ lưới điện 22KV lộ 370E81 trạm Đồng Niên. * Dự báo phụ tải điện: - Phụ tải điện: thị trấn Tứ Kỳ được dự báo trên cơ sở quy hoạch định hướng phát triển không gian thị trấn đến năm 2030. - Tiêu chuẩn dự báo phụ tải căn cứ các yếu tố sau: + Hiện trạng sử dụng điện của thị xã và nhịp độ phát triển một số năm trước. trang 17 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG + Đối chiếu TCVN 4448 : 1987 quy hoạch hệ thống cấp điện các thị trấn huyện lị - Nhà xuất bản xây dựng. * Định hướng cấp điện: Theo bảng 10 điều 8.4 (CVN 4448 – 1987) Tiêu chuẩn cho tương lai : 250W/người. Tổng dân số thị trấn dự báo đến năm 2030: 20 000 người. Phụ tải điện dự báo đến năm 2030: 250×20 000 = 5000000 W = 5000 KW Hệ số đồng thời: KĐT = 0,8 Hệ số: cosϕ = 0,85 Pmax = 0,8×5000 = 4000KVA Smax = PMAX = 4710 KVA cos ϕ Công suất hiện tại của thị trấn Tứ Kỳ là 900 KVA. Vì vậy, trong quy hoạch mới định hướng cấp điện 2030 cần nâng công suất các trạm biến áp hiện có và bổ sung một số trạm biến áp mới nhằm đáp ứng nhu cầu cấp điện cho tương lai. Tổng công suất các trạm biến áp hiện có 900KVA dự kiến nâng lên 1840 KVA. Dự kiến khoảng 6 trạm biến áp mới với tổng công suất: 3120KVA - 22/0,4KV. Tổng công suất dự kiến: 4960 (KVA) > SMAX = 4710 (KVA) - Lưới trung áp: Tiến hành cải tạo và xây mới mạng lưới ĐZ 22KV đi nổi tạo thành mạch vòng kín vận hành hở, được đi trên vỉa hè của các trục đường quy hoạch. - Lưới hạ áp: Cải tạo mạng lưới hạ áp 0.4 KV cũ để giảm bớt bán kính phục vụ, bằng tiết diện cáp. Xây dựng các tuyến hạ áp theo các trạm biến áp mới, đảm bảo đúng quy định của lưới hạ áp. - Lưới chiếu sáng: Cải tạo và xây dựng mới tuyến chiếu sáng trên toàn bộ chiều dài trục chính, đảm bảo độ dọi; + Trục đường chính: 0,8 ÷ 1,2 cd/m2 + Trục đường khu vực: 0,6 ÷ 0,8 cd/m2 + Trục đường khu nhà ở: 0,5 ÷ 0.6 cd/m2 III.4. Cấp nước *Tiêu chuẩn và nhu cầu dùng nước. Tính toán sơ bộ lượng nước cấp cho thị trấn trong giai đoạn: 2010-2030 - Nhu cầu sử dụng: 150lít/người. ngàyđêm, 100% dân số được cấp nước. - Trong giai đoạn 2010-2030, ước tính số dân của thị trấn Tứ Kỳ là 39.600 dân. Như vậy, tổng lượng nước phục vụ cho khu vực thị trấn Tứ Kỳ cùng một số điều kiện khác ước tính là: 16000 m3/ngđ. Nguồn cấp: Nước mặt sông Vạn. trang 18 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Xây dựng trạm xử lý nước cấp có công suất 16000 m 3/ngđ và hệ thống đường ống cấp nước mới hoàn toàn. Hệ thống cấp nước chữa cháy sẽ được đặt chung với hệ thống cấp nước sinh hoạt. Các họng cứu hoả của khu vực được đặt theo quy hoạch chung trên vỉa hè. Sử dụng loại ống gang dẻo làm ống cấp nước. III.5. Thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường Hệ thống thoát nước mưa: - Chia làm 5 lưu vực chính: 4 lưu vực thị trấn ở phái Bắc sông Vạn sẽ tiêu thoát ra kênh cấp II trong hệ thống Bắc Hương Hải và được điều tiết bởi trạm bơm cầu Dừa (vị trí tại xã Văn Tố), kênh này có chiều dài 12,2km qua các xã Quang Phục, Đông Kỳ, Tây Kỳ, Văn Tố bơm trực tiếp ra sông Thái Bình. Lưu vực còn lại ở phía Nam sông Vạn tiêu thoát vào kênh cấp II điều tiết bởi trạm bơm Cự Lộc (thuộc xã Minh Đức) bơm trực tiếp ra sông Đình Đào. Trên hai hệ thống kênh này quy hoạch hai cống thoát ra sông có cửa phai khi mực nước sông thoát tự chảy, khi mực nước sông cao sẽ đóng của phai và dùng bơm để bơm ra sông. - Hệ thống thoát nước mặt được thiết kế là cống tự chảy, tất cả các cống thoát nước mặt được bố trí hai bên đường và chọn hướng thoát theo hướng dốc san nền: Toàn bộ cống, giếng thăm nằm trên vỉa hè, các giếng thu nước bố trí ở dưới đường, khoảng cách giữa hai giếng thu từ 40-60m. - Hệ thống thoát nước mặt trong các khu dân cư phần lớn nằm trên các tuyến giao thông cải tạo mở rộng nên phải được cải tạo phù hợp đáp ứng nhu cầu thoát nước trong tương lai. - Mạng lưới cống thoát nước độ sâu chôn cống tối thiểu là 1,2m, độ sâu chôn cống tối đa là 3m. Do chiều dài chảu tuyến cống từ 1000m-1300m nên tất cả cống đều trực tiếp xả ra kênh không cần bố trí trạm bơm chyển tiếp. - Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn cống: Khu dân cư thải ra: Lượng nước mưa xác định theo công thức: Qm= ϕtb x q x F x µ (l/ha) Trong đó: ϕtb: Hệ số dòng chảy. Q: Cường độ mưa tính toán (l/s-ha) F: diệnt ích thu nước tính toán (ha) µ: Hệ số mưa không đều. - Lượng nước thải tính = 80% lượng nước cấp. Thống kê sơ bộ khối lượng đường cống chính STT Tên vật liệu Đơn vị Khối lượng Cửa 19 1 Cửa xả nước 2 Đường ống thoát nước mặt D600 m 8.718 3 Đường ống thoát nước mặt D800 m 9.328 4 Đường ống thoát nước mặt D1000 m 10.116 5 Đường ống thoát nước mặt D1200 m 4.054 trang 19 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG 6 Đường ống thoát nước mặt MBTCT B600 m 1.599 7 Đường ống thoát nước mặt MBTCT B800 m 1.638 8 Đường ống thoát nước mặt MBTCT B1500 m 1.264 Hệ thống thoát nước thải: *Hệ thống thoát nước thải được thiết kế riêng hoàn toàn. Nước thải công nghiệp hoặc tiểu thủ công nghiệp sau khi xử lý sơ bộ , cùng với nước thải sinh hoạt được đưa về các trạm xử lý để xử lý đến tiêu chuẩn đã được quy hoạch trong tiêu chuẩn thải Việt Nam trước khi đổ ra nguồn hoà trộn. Công suất trạm xử lý bằng 80% lượng nước sử dụng của khu vực - Công suất trạm xử lý tính đến năm 2030: QT =4.300 m3/ngàyđêm x 80% = 3.440 m3/ng.đ. -Trạm xử lý đặt phía Bắc: tiện xử lý xả ra kênh tiêu. Sử dụng hệ thống cống bê tông cốt thép cho đường cống thoát nước Bảng tổng hợp đường ống thoát nước thải STT Tên vật liệu Đơn vị Khối lượng Cửa 01 1 Cửa xả nước 2 Đường ống thoát nước thải D300 m 14.389 3 Đường ống thoát nước thải D400 m 2.649 4 Đường ống thoát nước thải D600 m 2.584 Hệ thống thu gom và xử lý chất thải rắn - Tiêu chuẩn và nhu cầu: ST T Thành phần 1 Chất thải răn SH 2 Chất thải rắn công 0,5T/ha nghiệp ng.đ Tổng cộng Năm 2020 Năm 2030 Tiêu chuẩn Nhu T/ngđ cầu Tiêu chuẩn 1kg/ng.đ 12T/ng.đ 1,2kg/ng.đ 24T/ng.đ 26T/ng.đ 0,8T/ha ng.đ 41,6T/ng.đ 38T/ng.đ Nhu T/ngđ cầu 65,6T/ng.đ - Định hướng quy hoạch hệ thống thu gom và xử lý chất thải rắn: + Chất thải răn sinh hoạt được thu gom trong các thùng rác đặt tại vỉa hè, cuói nagỳ sẽ được nhân viên môi trường đi gom tập trung đưa về khu xử lý. - Chất thải rắn công nghiệp thu gom và phân loại ngay tại nguồn thải. Các chất thải có thể tái chế hoặc tái sử dụng sẽ được dùng lại, các chất thải thông thường được đưa về khu xử lý chất thải rắn theo quy hoạch. Các chất thải răn độc hại sẽ được đưa về khu xửlý chất thải độc hại. trang 20 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Khu xử lý chất thải răn được quy hoạch khu vực Tây Nam thị trấn công suất 100T/ng.đ tại khu vực sẽ có bố trí một khu riêng để xử lý chất thải độc hại. Chất thải y tế cần có dự án xử lý cục bộ trước khi thải ra cống chung. Nghĩa địa: Dừng ngay chôn cất tại các nghĩa địa của các thôn, tập trung chôn cất vào nghĩa địa được quy hoạch cạnh khu xử lý các phía Tây Nam thị trấn. III.6. Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu STT Chỉ tiêu Đơn vị Hiện trạng 2005 Quy hoạch 2020 2030 I Dân số Người 15.400 17.615 19.300 II Đất xây dựng đô thị M2/ng 123,31 127,86 143,55 1 Đất dân dụng - Đất các khu ở - Đất công trình công cộng - Đất cây xanh TDTT - Đất giao thông nội thị 64,79 19,34 3,0 19,24 45,24 20,15 6,65 19,51 37,58 14,42 15,71 17,75 Đất ngoài dân dụng - Đất công nghiệp - Đất giao thông đối ngoại Đất nghĩa trang, bãi rác 2,0 8,0 6,94 41,6 10,97 5,68 63,88 17,13 5,49 2 III Hạ tầng kỹ thuật 1 Mật độ đường chính km/km2 2,4 4,3 6,5 2 Tỷ lệ đất giao thông %đất XD 16,25 16,59 16,37 3 Cấp nước sinh hoạt lít/ng/ng.đ 150 150 4 Cấp điện sinh hoạt KWh/ng.n 400 800 5 Cấp điện công nghiệp KWh/ha 250 300 6 Thoát nước bẩn + VSMT - Thoát nước bẩn - Rác thải rắn l/ng.ngđ kg/ng.ngđ 88 01 88 1,2 trang 21 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG PHẦN II THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH QUY MÔ CÔNG SUẤT I.1. NHU CẦU DÙNG NƯỚC I.1.1. Nhu cầu dùng nước sinh hoạt khu dân cư Quyết định 1929/2009: Về chỉ tiêu định hướng phát triển cấp nước. TCXDVN 33:2006 (Cấp nước - Mạng lưới đường ống và công trình - Tiêu chuẩn thiết kế) Quy chuẩn 01/2008: Về quy hoạch xây dựng Quy chuẩn 07/2009: Về hạ tầng kĩ thuật Lưu lượng nước sinh hoạt được xác định QmaxSH = f* q tc x N x K ng (m3/ngđ) 1000 Trong đó: Q: Lưu lượng nước dùng cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt trong ngày dùng nước nhiều nhất (m3/ngđ) qtc: Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt tính theo đầu người. qtc=100 (l/ng.ngđ), ( TC 332006 đô thị loại IV tiêu chuẩn cấp nước 100l/người/ngày) N: Dân số tính toán đến năm 2030. N=65000 (người) Kng max: Hệ số dùng nước không điều hoà ngày. Kng max = 1,4 (Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006 quy định Kng max = 1,2 ÷ 1,4) f: Tỷ lệ dân số được cấp nước ( TC 33-2006: lấy bằng 90%) Từ đó ta xác định được lưu lượng nước dùng cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt là: Q max = 90% * SH 100 × 65000 x 1,4 = 8190(m3/ngđ) 1000 ⇒ Vậy lưu lượng nước dùng cho ăn uống, sinh hoạt là: QmaxSH = 8190 (m3/ngđ) I.1.2. Xác định lưu lượng nước phục vụ cho sản xuất công nghiệp Lưu lượng nước sản xuất công nghiệp được xác định: QCN = qtc xF (m3/ng.đ) Trong đó: trang 22 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG F: Diện tích đất khu công nghiệp theo quy hoạch (ha) F=80 ha qtc: Lưu lượng nước cấp cho khu công nghiệp. qtc = 45 m3/ha-ngđ (Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006 quy định qtc = 45 m3/ha-ngđ) Lưu lượng nước sản xuất cho khu công nghiệp: QCN = qtc xFI = 45x80 = 3600(m3/ng.đ) ⇒ Vậy lưu lượng nước sản xuất của khu công nghiệp: ⇒ ΣQCN = 3600 (m3/ng.đ) I.1.3. Xác định lưu lượng nước tưới cây và tưới đường Theo TCXDVN: 33:2006 nước tưới cây, rửa đường Qtcr=10%Qsh. ⇒ Vậy lưu lượng nước tưới cây, rửa đường là Qtcr=10% x 8190=819 (m3/ng.đ) Trong đó: Lưu lượng nước tưới cây Qt = 40% Qtcr. Lưu lượng nước rửa đường Qr = 60% Qtcr. I.1.3.1. Nước tưới cây Lưu lượng nước tưới được xác định: Qt = 40% Qtcr (m3/ngđ). ⇒ Vậy lưu lượng nước tưới cây: Qt = 40% x 819= 327,6 (m3/ngđ). Cây xanh được tưới vào các giờ 5,6,7 và 16,17,18 giờ trong ngày (tổng cộng 6 giờ) ⇒ Vậy lưu lượng nước tưới cây 1 giờ trong ngày là: Qh= 327,6 = 54,6 (m3/h) 6 I.1.3.2. Nước rửa đường và quảng trường: Lưu lượng nước rửa đường và quảng trường được xác định: Qr = 60% Qtcr(m3/ngđ). ⇒ Vậy lưu lượng nước rửa đường, quảng trường: Qr = 60% x 819= 491,4 (m3/ngđ). Đường được tưới cơ giới vào các giờ 9h ÷13h ; 14h ÷18h trong ngày (tổng cộng 8 giờ) ⇒ Vậy lưu lượng nước rửa đường và quảng trường trong 1 giờ là: trang 23 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Qr= 419,4 = 61,425(m3/h) 8 I.1.4. Xác định lưu lượng nước phục vụ cho dịch vụ công cộng Trong đó bao gồm nước cấp cho bệnh viên, trường học, khu vực công cộng… I.1.4.1. Nước cấp cho bệnh viện Tiêu chuẩn cấp nước cho Bệnh Viên: qtc = 250 - 300 (l/ng.ngày) Số giường bệnh là: NBV = 3000(giường) Chia làm 3 bệnh viện: + Bệnh viện 1 có: 1000 giường + Bệnh viện 2 có: 1000 giường + Bệnh viện 3 có: 1000 giường Lưu lượng cấp cho bệnh viện: QBV1 = QBV2 = QBV3 = G B xqtc 3 (m /ngđ) 1000 Trong đó: GB: Số giường bệnh trong bệnh viện. GB = 1000 (giường) qtc: Tiêu chuẩn dùng nước. Chọn qtc = 300 (l/ng.ngày) Bệnh viện 1,2,3: QBV1 = QBV2 = QBV3 = 1000x300 =300(m3/ngđ) 1000 Vậy lưu lượng nước của bệnh viện là: QBV1 = QBV1 + QBV2 + QBV3 = 300+300+300 =900(m3/ngđ) Bệnh viện làm việc 24/24 giờ trong ngày. I.1.4.2. Nước cấp cho trường học Tiêu chuẩn cấp nước cho trường học: qtc = 15 - 20 (l/ng.ngày) Số học sinh là: NHS = 10000 (học sinh) Chia làm 2 trường học mỗi trường có 5000 học sinh trang 24 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Lưu lượng cấp cho trường học: QTH = Nxqtc 3 (m /ngày) 1000 Trong đó: N: Số học sinh. Số học sinh trường học I: qtc: Tiêu chuẩn dùng nước. Chọn qtc = 20 (l/ng.ngày) Trường có 2000 học sinh: 5.000 x 20 = 100(m3/ngày) 1000 QTH I = ⇒ Vậy tổng lưu lượng của năm trường học là: ΣQTH = 2x100 = 200 (m3/ngày). I.1.4.3.Nước cấp cho các nhu cầu công cộng khác QCCk = 10%Q sh = 10% x 8190 = 819(m3/ngđ) I.1.4.4.Tổng nhu cầu cấp nước cho công cộng QCC = 900 + 200 + 819 = 1919 (m3/ngđ) I.2. XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT TIÊU THỤ NƯỚC I.2.1. Công suất tiêu thụ trong mạng lưới QTT = a.QSHmax + ΣQCN + ΣQT + QCC (m3/ngđ) Trong đó : a – Hệ số kể đến lượng nước dùng cho sự phát triển công nghiệp địa phương , a = 1,05 ÷ 1,1, lấy a = 1,05 ⇒ QTT = 1,05x8190 + 3600 + 819+ 1919= 14937,5(m3/ngđ) I.2.2. Công suất của trạm bơm II phát vào mạng lưới QML = QTT x krr (m3/ngđ) Trong đó: krr: Hệ số kể đến lượng nước hao hụt do rò rỉ, krr = 1,1-1,18. Chọn krr = 1,15. ⇒ QML = 14937,5x 1,15 = 17178,2 (m3/ngđ) I.2.3. Công suất của trạm xử lý QXL = QMLx kxl + QCC (m3/ngđ) trang 25 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Trong đó: kxl: Hệ số tính đến lượng nước cho bản thân trạm xử lý. Chọn kxl = 1,05. QCC: Lượng nước dự trữ để dập tắt các đám cháy Lượng nước dập tắt các đám cháy QCC = 10,8.qcc.n.k (m3/ngđ) Trong đó: k: Hệ số xác định theo thời gian phục hồi nước dự trữ chữa cháy. Chọn k = 1. qCC: Lượng nước cần thiết để dập tắt 1 đám cháy qCC = 30 (l/s) - Bảng 12 TCVN 2622 1995 n: Số đám cháy xảy ra đồng thời. Chọn n = 2 đám cháy - Bảng 12 TCVN 2622 - 1995 ⇒ QCC = 10,8x30x2x1= 648 (m3/ngđ) ⇒ Vậy công suất trạm xử lý: QXL = 17178,2 x 1,05 + 648 = 18685,11 (m3/ngđ) Vậy chọn công suất của trạm xử lý là QTXL = 19000 (m3/ngđ) I.2.4. Lập bảng thống kê lưu lượng nước dùng Bảng thống kê lưu lượng nước dùng cho khu đô thị phải lập theo từng giờ, nghĩa là phải phân phối nước đáp ứng cho nhu cầu của các đối tượng dùng nước theo từng giờ trong 1 ngày đêm. Nước tưới cây xanh vào các giờ 5,6,7 và 16,17,18 giờ trong ngày với lưu lượng phân bố đều 54,6(m3/h) Nước rửa đường và quảng trường bằng cơ giới từ 9h-13h; 14h-18h với lưu lượng phân bố đều 61,425 (m3/h) Nước sinh hoạt trong khu đô thị được tính theo hệ số sử dụng nước không điều hoà giờ Nước công nghiệp được phân bố điều hoà theo các giờ trong ngày. Bảng thống kê lưu lượng tiêu dùng. trang 26 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG I.2.5. Xác định hệ số không điều hoà giờ Theo tiêu chuẩn TCXDVN 33:2006 Hệ số dùng nước không điều hoà K giờ xác định theo công thức: K max = α max .β max h vµ K min = α min .β min h Trong ®ã: , K min K max h h : HÖ sè dïng níc kh«ng ®iÒu hoµ giê α : HÖ sè kÓ ®Õn møc ®é tiÖn nghi cña c«ng tr×nh, chÕ ®é lµm viÖc cña c¸c c¬ së s¶n xuÊt vµ c¸c ®iÒu kiÖn ®Þa ph¬ng kh¸c, theo TCXD 33-2006: β : αmax = 1,2 ÷ 1,5 ; chän α max = 1,5 αmin = 0,4 ÷ 0,6 ; chän α min = 0,5 HÖ sè kÓ ®Õn sè d©n trong khu d©n c, víi sè d©n 65000 ngêi, tra b¶ng 3.2 TCXD 33-2006, b»ng néi suy t×m ®îc β max = 1,135 vµ β min = 0,63 Thay sè: K max = 1,5x1,135 = 1,7 h vµ K min = 0,5x0,63 = 0,315 h trang 27 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Lµm trßn K max = 1,7 h vµ K min = 0,3 h Giờ Hệ số 12-13 6,5 13-14 5,0 14-15 5,0 15-16 4,5 16-17 5,5 17-18 7,0 18-19 7,0 19-20 6,5 20-21 5,5 21-22 3,0 22-23 2,0 23-24 1,0 I.4. TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ BƠM, DUNG TÍCH BỂ I.4.1. Chế độ làm việc của trạm bơm cấp II Biểu đồ dùng nước khu đô thị trong ngày (hình vẽ) trang 28 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG 1.4.2. Xác định chế độ bơm * Trạm bơm cấp I bơm đều trong ngày với Qbơm = 4,17%Qng. * Chọn số bậc bơm trong trạm bơm cấp II: + Nếu trạm bơm bố trí 2 bậc. Bậc 1 chạy 1 bơm có lắp biến tần, bậc 2 chạy song song 2 bơm có 1 bơm lắp biến tần lưu lượng được phép tăng 1,3 lần. Thì lưu lượng 1 bơm khi chạy song song là: tb K max 1,7Q tbh h Qh Qb = = = 0,74Q htb 1+1,3 2,3 - Khi chạy song song,lưu lượng mỗi bơm giảm, giả sử còn 0,95 thì khi chạy 1 bơm lưu lượng sẽ là: 0,74Q tbh Qb = = 0,778Q tbh 0,95 - Trong giờ dùng nước min,lưu lượng trong mạng cần: tb tb Q m = K min h Q h = 0,3Q h - Lúc đó, 1 bơm chạy biến tần chỉ cho phép giảm lưu lượng tối đa là 0,5 lần. => Q b = 0,5 x 0,778Q tbh = 0,389Q tbh > Qmin = 0,3 Q tb h => Phải bố trí 3 bậc bơm.Lưu lượng của 1 bơm khi chạy 3 bơm song song trong đó có 1 bơm lắp biến tần tăng được 1,3 lần là: tb K max 1,7Q tbh h Qh Qb = = = 0,515Q htb 1+1+1,3 3,3 - Gỉa sử hệ số giảm lưu lượng khi chạy 3 bơm song song là 0,9 thì lưu lượng của bơm khi chạy 1 bơm là: 0,515Q tbh Qb = = 0,57Q tbh 0,9 - Trong giờ dùng nước min,lưu lượng trong mạng cần: tb tb Q m = K min h Q h = 0,3Q h - Bơm biến tần sẽ phải giảm đi: Qb = 0,57-0,3 Qb = 0,47Qb 47% Qb 0,57 còn trong biên độ giảm cho phép 50% - Như vậy trong trường hợp này trạm bơm phải bố trí 3 bậc -> chọn chế độ bơm cho trạm bơm cấp II như sau: + từ 23h – 5h: 1 bơm hoạt động vơi chế độ 1,99% + từ 5h – 7h ,21h -23h : 2 bơm hoạt động với chế độ 3,5% + từ 7h – 21h : 3 bơm hoạt động với chế độ 5,29% trang 29 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Với lưu lượng nước dùng giờ dùng nước lớn nhất : QMAX=6,47% × QNG§=6,47 × 17178,2 /100=1111,43(m3/h) = 308,7( l/s). - Chọn 3 bơm công tác và 1 bơm dự phòng mỗi bơm có lưu lượng Q1B= QMAX /3 = 103 ( l/s ). I.4.3. Xác định dung tích của bể chứa nước sạch BÓ chøa níc s¹ch cã nhiÖm vô ®iÒu hoµ lu lîng níc gi÷a tr¹m b¬m cÊp I vµ tr¹m b¬m cÊp II. Nã cßn cã nhiÖm vô dù tr÷ lîng níc ch÷a ch¸y trong 3 giê, níc x¶ cÆn bÓ l¾ng, níc röa bÓ läc vµ níc dïng cho c¸c nhu cÇu kh¸c cña nhµ m¸y níc. Dung tÝch bÓ chøa ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: WBC = W®h + Wcc3h + Wbt (m3) Trong ®ã: WBC : Dung tÝch bÓ chøa níc s¹ch (m3) W®h : Dung tÝch ®iÒu hoµ cña bÓ chøa (m3) Wcc : Lîng níc dù tr÷ ch÷a ch¸y trong 3 giê (m3) Wbt : Lîng níc dù tr÷ cho b¶n th©n tr¹m (m3) a. X¸c ®Þnh dung tÝch ®iÒu hoµ cña bÓ chøa: Tr¹m b¬m I b¬m ®Òu trong ngµy, tr¹m b¬m II sö dông biÕn tÇn, kh«ng sö dông ®µi níc nªn toµn bé lu lîng ®iÒu hoµ ®Æt ë bÓ chøa. Dung tÝch ®iÒu hoµ ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: W®h = KW. Q max ng® (m3) Trong ®ã: W®h : Dung tÝch ®iÒu hoµ cña bÓ chøa (m3) KW : HÖ sè tÝnh to¸n, K max h ( KW = K Víi K max h max h h -1 1 K max -1 max ÷ Kh ) lµ hÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ giê, K max h = 1,7 1,7 => Q max ng® : KW 1 1,7-1 = ( 1,7-1) ÷ = 0,193 = 19,3% 1,7 Lu lîng ngµy dïng níc lín nhÊt, Q max ng® = 17178,2 (m3/ng®) Thay sè: trang 30 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG W®h = 19,3%Qng® = 0,193 x 17178,2 = 3315 (m3) b. X¸c ®Þnh lîng níc dù tr÷ cho ch÷a ch¸y trong 3 giê liÒn: Wcc = 3.qcc.n (m3) Trong ®ã: Wcc : Lîng níc dù tr÷ cho ch÷a ch¸y trong 3h liÒn (m3) qcc : Tiªu chuÈn níc cho 1 ®¸m ch¸y, theo TCVN 2622-1995, ®èi víi sè d©n tõ 50.000 - 100.000 ngêi, nhµ x©y hçn hîp c¸c lo¹i tÇng kh«ng phô thuéc vµo bËc chÞu löa: qcc = 25 l/s n : Sè ®¸m ch¸y x¶y ra ®ång thêi, n = 2 Thay sè: Wcc = 3x25x3600x2 = 649 1000 (m3) c. X¸c ®Þnh lîng níc dù tr÷ cho b¶n th©n tr¹m xö lý: Wbt = 10%Qng® = 0,1 x 17178,2 = 1718 (m3) VËy dung tÝch bÓ chøa níc s¹ch lµ: WBC = 3315 + 649 + 1718 = 5682 (m3) X©y dùng 2 bÓ chøa, mçi bÓ cã dung tÝch lµ: W1BC = 5682 = 2841 (m3) 2 Chän kÝch thíc mçi bÓ lµ: B x L x H = 22,5 x 22,5 x 5,3 (m) (cã kÓ ®Õn chiÒu cao b¶o vÖ 30cm) II. Lựa chọn nguồn nước II.1.1. II.1. Lựa chọn nguồn nước Việc lựa chọn nguồn nước cho hệ thống cấp nước là vấn đề rất quan trọng. Nguồn nước phải đảm bảo những tiêu chuẩn sau: - Lưu lượng nước dồi dào, đủ cung cấp cho trước mắt và lâu dài - Có khả năng khai thác liên tục và an toàn - Chất lượng nước tốt và ổn định - Phù hợp kinh tế trong việc khai thác - Việc khai thác nguồn nước không gây ảnh hưởng đến môi trường hoặc ảnh hưởng đến các hoạt động khác của các ngành khác có liên quan. Qua khảo sát điều tra, trong khu vực quy hoạch hiện tại chưa có tài liệu đánh giá trữ lượng và khả năng khai thác nước ngầm tại thị trấn Tứ Kỳ và vùng phụ cận. Trong khi đó, nằm ngay phía nam khu vực quy hoạch có nguồn nước mặt là sông Vạn với trữ lượng và chất lượng tương đối tốt, có khả năng đáp ứng được nhu cầu cấp nước cho thị trấn trong hiện tại và tương lai, có điều kiện thuận lợi trong việc khai thác, do thuộc khu vực thị trấn nên rất thuận tiện cho việc quản lý, vận hành công trình thu và trạm bơm cấp I đồng thời tiết kiệm được kinh tế. Vậy chọn sông Vạn là nguồn cấp cho hệ thống cấp nước thị trấn Tứ Kỳ. II.1.2. II.2. Lựa chọn vị trí công trình thu - trạm bơm cấp I Vị trí đặt công trình thu nước mặt cần phải đảm bảo yêu cầu sau: trang 31 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - ở đầu dòng nước so với khu dân cư và khu vực sản xuất, - Lấy đủ lượng nước yêu cầu cho trước mắt và cho tương lai, - Thu được nước có chất lượng tốt và thuận tiện cho việc tổ chức bảo vệ vệ sinh nguồn nước, - Phải ở chỗ có bờ, lòng sông ổn định, ít bị xói lở bồi đắp và thay đổi dòng nước, đủ sâu; ở chỗ có điều kiện địa chất công trình tốt và tránh được ảnh hưởng của các hiện tượng thuỷ văn khác: sóng, thuỷ triều… - Tổ chức hệ thống cấp nước (bao gồm thu, dẫn, xử lý và phân phối nước) một cách hợp lý và kinh tế nhất, - ở gần nơi cung cấp điện, - Có khả năng phối hợp giải quyết các yêu cầu của công nghiệp, nông nghiệp và giao thông đường thuỷ một cách hợp lý. Từ bản đồ quy hoạch thị trấn Tứ Kỳ thấy rằng vị trí khu đất cây xanh ở phía tây nam thị trấn, khu vực ven bờ sông Vạn là nơi có địa chất công trình, địa chất thuỷ văn ổn định, khai thác được nước ở đầu nguồn so với khu dân cư, gần nơi cấp điện, rất thuận tiện cho việc thi công và quản lý, vận hành… Vậy chọn vị trí khu đất cây xanh ở phía tây nam thị trấn, khu vực ven bờ sông Vạn là nơi đặt công trình thu và trạm bơm cấp I. II.1.3. II.3. Lựa chọn vị trí trạm xử lý Vị trí trạm xử lý được lựa chọn dựa trên các yêu cầu: - Phù hợp quy hoạch chung của đô thị - Đảm bảo cho việc quản lý, vận hành dễ dàng - Đặt nơi khô ráo, không bị ngập lụt hoặc lún sụt để đảm bảo sự làm việc ổn định của các công trình trong trạm xử lý - Có khả năng phát triển trong tương lai để xây dựng thêm công trình hoặc thay đổi công trình trong quá trình cải tạo và nâng cấp - Có địa hình thuận lợi cho việc bố trí cao trình trạm xử lý, tránh đào đắp nhiều - Đảm bảo điều kiện vệ sinh là tốt nhất, đặt xa các nguồn hoặc các cơ sỏ gây ô nhiễm - Đảm bảo địa chất tốt, gần nơi cung cấp điện, gần đường giao thông, ở đầu hướng gió chính về mùa hè để tránh bụi và hơi độc ảnh hưởng tới. - Từ bản đồ quy hoạch thị trấn Tứ kỳ thấy rằng vị trí khu đất cây xanh ở phía tây nam khu vực quy hoạch đáp ứng được hầu hết các yêu cầu trên, hơn nữa, vị trí đó vừa gần nguồn nước vừa gần nơi tiêu thụ thuận lợi cho việc vận chuyển nước về trạm xử lý và cấp nước ra mạng lưới. - Vậy chọn vị trí khu đất phía tây nam thị trấn là nơi đặt trạm xử lý. Chương 2. Thiết kế mạng lưới cấp nước I. Vạch tuyến mạng lưới cấp nước * Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước: - Mạng lưới cấp nước phải bao trùm tới tất cả các điểm dùng nước trong phạm vi thị trấn. trang 32 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Các tuyến ống chính phải kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới (theo hướng phát triển của thị trấn). - Các tuyến ống chính phải được liên hệ với nhau bằng các ống nối, tạo thành các vòng khép kín liên tục. Các vòng cũng nên có hình dạng kéo dài theo hướng vận chuyển chính của mạng lưới. - Các tuyến ống chính phải bố trí sao cho ít quanh co gấp khúc, có chiều dài ngắn nhất và nước chảy thuận tiện nhất. - Các đường ống ít phải vượt qua các chướng ngại vật. - Khi vạch tuyến mạng lưới cấp nước phải có sự liên hệ chặt chẽ với việc bố trí và xây dựng các công trình kỹ thuật ngầm khác. - Kết hợp chặt chẽ giữa hiện tại và phát triển trong tương lai của khu vực. * Vạch tuyến mạng lưới cấp nước: Dựa trên nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước ở trên, tiến hành vạch tuyến mạng lưới cấp nước thị trấn Tứ Kỳ với 2 phương án. III.3.1. Phương án 1. Sử dụng mạng lưới đường ống kiểu hỗn hợp (cả mạng vòng và mạng lưới cụt) đường ống gồm 62 đoạn ống, 22 vòng với tổng chiều dài 28026,3m Ưu điểm : - Đảm bảo cấp nước cho mọi đối tượng dùng nước. - Với tuyến ống chính bố trí ở giữa nên có thế mở rộng mạng lưới theo yêu cầu phát triển tương lai. - Quản lý mạng lưới dễ dàng. III.3.2. Phương án 2. Cũng sử dụng mạng lưới đường ống kiểu hỗn hợp( kết hợp cả mạng cụt và mạng vòng ) .Toàn mạng gồm 57 đoạn ống, 17 vòng với tổng chiều dài 27180m.Tuyến ống chính cũng được bố trí ở trung tâm của khu đô thị. Cũng có những ưu điểm như phương án 1. III.3.3. Lựa chọn phương án. So sánh hai phương án trên ta thấy : Để đảm bảo cấp nước bền vững an toàn phù hợp với nhu cầu sử dụng nước, và phát triển của thị trấn tứ kì ta chọn phương án 1 CHƯƠNG VI : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC trang 33 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG VI.1.Tính toán thuỷ lực phương án 1 Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước với 2 trường hợp giờ dùng nước max và giờ dùng nước max có cháy. VI.1.1Tính toán thuỷ lực mạng lưới trong giờ dùng nước tối đa VI.1.1.1Xác định chiều dài tính toán cho các đoạn ống trên mạng lưới Chiều dài tính toán của mỗi đoạn ống được xác định theo công thức: ltt = lthực x m (m) Trong đó: ltt: Chiều dài tính toán của các đoạn ống (m) lthực: Chiều dài thực của đoạn ống (m) m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của đoạn ống ( m≤1); Khi đoạn ống phục vụ 1 phía m = 0,5; Khi đoạn ống phục vụ 2 phía m = 1; Khi đoạn ống qua sông hay làm nhiệm vụ truyền tải m = 0; VI.1.1.2 Tính toán lưu lượng đơn vị dọc đường cho các đoạn ống trên mạng lưới Lưu lượng đơn vị dọc đường: qdvdd = Qtt − Qtr (l/s.m) ∑ Ltt Trong đó: qdvdd: Lưu lượng đơn vị dọc đường (l/s.m) Qtt:Lưu lượng tính toán trong giờ dùng nước max. Qtt=.6,47% Qngđ(m3/ngđ) = 6,47x17178,2 = 1111,43(m3/h) = 308,8(l/s) Qtt:Tổng số lưu lượng lấy ra từ các điểm lấy nước tập trung (trường học, bệnh viện, khu công nghiệp) (l/s). Qttr = ∑QBV + ∑QTH + ∑QCN (m3/ngđ) Qttr = 900 + 200 + 3600 = 4700 (m3/ngđ) = 54,4 (l/s) Trong đó lưu lượng tập trung được phân bố như sau: + Lưu lượng của khu công nghiệp lấy tại 2 nút 18,19 : 3600m3/ngđ = 41,7/s - > lưu lượng lấy tại mỗi nút 18 là 20,8 l/s,nút 19 là 20,9 l/s trang 34 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG +Lưu lượng của trường học lấy tại các nút 15,30 với mỗi nút tính cho giờ trung bình là 1,16 /s + Lưu lượng của bệnh viện lấy tại các nút 20,27,33 với mỗi nút tính cho giờ trung bình là 3,47/s ∑L: Tổng chiều dài tính toán các đoạn ống trong đó phải loại trừ các đoạn ống chỉ làm nhiệm vụ vận chuyển không lấy nước. Được xác định bằng phương pháp lập bảng. ⇒ Vậy lưu lượng đơn vị dọc đường qdvdd = 308,8 − 54, 4 = 0,012193 (l/s.m) 20863,9 VI.1.1.3. Xác định lưu lượng dọc đường Từ lưu lượng đơn vị dọc đường xác định được lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống theo công thức: qdđ = qđvdđ x Ltt (l/s) Trong đó: qđvdđ: Lưu lượng đơn vị dọc đường; qđvdđ = 0,012193(l/s.m) Ltt: Chiều dài tính toán của đoạn ống tính toán (m) Bảng tính toán chiều dài cho các đoạn ống và lưu lượng dọc đường Đoạn Chiều dài Hệ số phục Chiều dài Qđv Qdđ trang 35 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG STT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 ống 1 2 3 2 5 4 4 6 1 2 4 6 8 9 10 8 12 13 14 15 15 9 10 11 17 12 18 19 20 14 16 20 21 22 22 17 23 25 24 24 25 26 27 27 27 28 - 2 3 5 4 7 5 6 7 8 9 10 11 9 10 11 12 13 14 15 20 16 13 15 17 16 18 19 20 22 19 22 21 23 23 24 25 26 24 26 27 28 29 28 29 30 31 thực (m) vụ m tính toán (m) 585,0 317,0 427,3 385,0 593,0 499,0 432,0 482,0 400,0 404,0 404,0 407,0 582,0 389,0 434,0 303,0 575,0 209,0 383,0 244,0 524,0 302,0 506,0 239,0 291,0 420,0 583,0 386,0 544,0 258,0 228,0 447,0 574,0 464,0 490,0 440,0 492,0 476,0 488,0 379,0 255,0 513,0 439,0 596,0 586,0 523,0 1,0 1,0 0,5 1,0 0,5 1,0 1,0 0,5 0,5 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 1,0 0,5 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 1,0 1,0 0,5 0,5 1,0 1,0 1,0 0,5 0,5 0,75 1,0 1,0 0,5 585 317 213,65 385 296,5 499 432 241 200 404 404 203,5 582 389 434 151,5 575 209 383 244 524 302 506 119,5 291 210 291,5 193 544 258 228 223,5 287 464 490 220 246 476 488 379 127,5 256,5 329,25 596 586 261,5 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 0,012193 7,13 3,87 2,61 4,69 3,62 6,08 5,27 2,94 2,44 4,93 4,93 2,48 7,10 4,74 5,29 1,85 7,01 2,55 4,67 2,98 6,39 3,68 6,17 1,46 3,55 2,56 3,55 2,35 6,63 3,15 2,78 2,73 3,50 5,66 5,97 2,68 3,00 5,80 5,95 4,62 1,55 3,13 4,01 7,27 7,15 3,19 trang 36 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG 47 48 49 29 30 30 - 32 31 32 586,0 553,0 0,5 0,75 489,0 50 30 - 33 51 31 - 52 32 53 0,012193 0,012193 0,012193 3,57 5,06 1,0 293 414,75 489 595,0 0,5 297,5 0,012193 3,63 34 593,00 0,5 296,5 0,012193 3,62 - 35 585,00 0,5 292,5 0,012193 3,57 33 - 34 393,00 0,5 196,5 0,012193 2,40 54 33 - 35 571,00 0,75 428,25 0,012193 5,22 55 33 - 36 408,00 1,0 408 0,012193 4,97 56 35 - 38 360,00 0,5 180 0,012193 2,19 57 36 - 37 313,00 0,5 156,5 0,012193 1,91 58 36 - 38 568,00 0,5 284 0,012193 3,46 59 28 - 39 303,00 0,0 0 0,012193 0,00 60 39 - 40 704,00 0,75 528 0,012193 6,44 61 40 - 41 549,00 0,5 274,5 0,012193 3,35 62 40 - 42 559,00 28026,30 0,5 46,50 279,5 0,012193 3,41 Tổng 5,96 20863,90 VI.1.1.4. Xác định lưu lượng các nút trên mạng lưới Sau khi tính được lưu lượng dọc đường của các đoạn ống ta tính lưu lượng tại các nút phân đôi lưu lượng dọc đường của mỗi đoạn về hai nút rồi cộng các giá trị tại các nút. qnút = 1/2 ∑ Qidđ Trong đó : qnút : Lưu lượng tại nút ∑ Qidđ : Tổng lưu lượng dọc đường vào, ra tại một nút Lập bảng xác định lưu lượng nút: ( CHÈN VÀO BẢNG XCEL LUU LUONG NUT) trang 37 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG VI.1.1.5. Kết quả tính toán thuỷ lực mạng lưới. Tính toán thuỷ lực mạng lưới bằng phần mềm epanet 2.0 Nhập các thông số như trên vào Epanet, chạy Epanet và điều chỉnh ta có kết quả tính toán thuỷ lực giờ dùng nước max trang 38 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Bảng thông số đoạn ống giờ max ( L,D,Q,V,..) trang 39 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG trang 40 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG trang 41 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Bảng các thông số nút giờ max (cốt,lưu lượng, áp lực) trang 42 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG trang 43 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Kết quả tính toán thuỷ lực giờ dùng nước max có cháy Bảng các thông số đoạn ống giờ max có cháy (chiều dài,đường kính,lưu lượng,vận tốc,tổn thất) trang 44 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG trang 45 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG trang 46 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Bảng thông số nút giờ max có cháy (cốt,lưu lượng, áp lực) trang 47 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG trang 48 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG trang 49 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Phần 3. Thiết kế trạm xử lý nước cấp Chương 1. Phân tích - Đề xuất - Lựa chọn phương án thiết kế I. Thành phần tính chất của nước nguồn I.1. Các số liệu thiết kế Theo thăm dò khảo sát nguồn nước mặt, thu được các số liệu: - Độ pH Hàm lượng cặn Độ màu Nhiệt độ Độ kiềm Ca2+ Fe2+ NH4+ Na+ K+ Zn2+ Mn2+ NO3NO2HCO3SO42PO43- 7,7 70 mg/l 55 độ Coban 25oC 3 mgđl/l 7 mg/l 0 mg/l 1 mg/l 26 mg/l 28 mg/l 1 mg/l 0 mg/l 10 mg/l 0,5 mg/l 22 mg/l 35 mg/l 0,5 mg/l * Xác định tổng hàm lượng muối trong nước nguồn theo công thức: P = ΣMe+ + ΣAe- + 1,4[Fe2+] + 0,5[HCO3-] + 0,13[SiO3-] (mg/l) Trong đó: ∑Me+ : Tổng hàm lượng các ion dương trong nước nguồn, ∑Me+ = [Ca2+] + [NH4+] + [Na+] + [K+] + [Zn2+] + [Mn2+] ∑Me+ = 7 + 1 + 26 + 28 + 1 + 0 = 63 (mg/l) ΣAe- : Tổng hàm lượng các ion âm trong nước nguồn (trừ HCO 3và SiO3-),ΣAe- = [NO3-] + [NO2-] + [SO42-] + [PO43-] ΣAe- = 10 + 0,5 + 35 + 0,5 = 46 (mg/l) Thay số: trang 50 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG P = 63 + 46 + 1,4x0 + 0,5x22 + 0,13x0 = 120 (mg/l) * Xác định hàm lượng CO2 tự do trong nước nguồn: Với các số liệu: - Nhiệt độ to = 25oC - Độ kiềm K = 3 mgđl/l - Độ pH = 7,7 - Tổng hàm lượng muối P = 120 mg/l Tra biểu đồ 6.2 - TCXD 33-2006, xác định được hàm lượng CO 2 tự do trong nước nguồn là CO2 = 5,05 (mg/l). I.2. Đánh giá chất lượng nước thô Với hàm lượng cặn 70 mg/l, nước nguồn được xếp vào loại nước đục vừa. Căn cứ vào thành phần của nước nguồn, so sánh với chất lượng yêu cầu của nước tiêu dùng theo phụ lục 6 TCXD 33-2006, thấy rằng nước nguồn đục và có độ màu vượt quá tiêu chuẩn cho phép, còn các chỉ tiêu khác đạt tiêu chuẩn. Do đó cần xử lý độ đục và độ màu của nước nguồn để có nguồn nước đạt tiêu chuẩn cấp cho sinh hoạt. II. Xác định lượng hoá chất sử dụng Xử lý độ đục và độ màu của nước bằng phương pháp keo tụ, sử dụng phèn Al2(SO4)3 để keo tụ nước vì xử lý bằng phèn Al2(SO4)3 rẻ và có biện pháp xử lý đơn giản. II.1. Xác định lượng phèn để keo tụ - Căn cứ vào hàm lượng cặn C = 70 mg/l, tra bảng 6.3 - TCXD 33-2006, xác định được hàm lượng phèn để keo tụ là: PP = 32 mg/l. - Căn cứ vào độ màu M = 55 độ Coban, xác định hàm lượng phèn để keo tụ theo công thức: PP = 4 M = 4 55 = 29,66 mg/l - Chọn hàm lượng phèn để keo tụ là PP = 32 mg/l. II.2. Kiểm tra độ kiềm theo yêu cầu keo tụ * Xác định hàm lượng vôi theo công thức: LV = k ( PP - K + 0,5) (mg/l) e Trong đó: trang 51 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG k : Đương lượng gam của chất kiềm hóa, chọn chất kiềm hóa là vôi, k = 28. PP : Hàm lượng phèn để keo tụ, PP = 32 mg/l. e : Đương lượng của phèn (không chứa nước), chọn phèn Al2(SO4)3: e = 57. K : Độ kiềm nhỏ nhất của nước, K = 3 mgđl/l. Thay số: 32 - 3 + 0,5) = -54,28 (mg/l) < 0 57 => Độ kiềm đảm bảo yêu cầu keo tụ nên không cần kiềm hóa. L V = 28 ( II.3. Kiểm tra độ ổn định của nước - Độ ổn định của nước được kiểm tra dựa vào chỉ số I: I = pHo - pHS Trong đó: I : Chỉ số ổn định của nước. pHo : Độ pH của nước sau khi keo tụ. pHS : Độ pH của nước ở trạng thái cân bằng bão hòa CaCO3 sau khi keo tụ. * Xác định pHo: - Muốn xác định được pHo, trước hết cần xác định: + Độ kiềm của nước sau khi keo tụ + Hàm lượng CO2 tự do trong nước sau keo tụ - Xác định độ kiềm của nước sau khi keo tụ theo công thức: Ko = K PP (mgđl/l) e Trong đó: K : Độ kiềm ban đầu của nước nguồn, K = 3 mgđl/l. PP : Hàm lượng phèn để keo tụ, PP = 32 mg/l. e : Đương lượng của phèn (không chứa nước), e = 57. Thay số: 32 = 1,68 (mgđl/l) 57 - Xác định hàm lượng CO2 tự do trong nước sau keo tụ theo công thức: Ko = 3 x trang 52 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG CO2o = CO2 + 44 PP (mg/l) e Trong đó: CO2 : Hàm lượng CO2 tự do ban đầu có trong nước nguồn, CO2 = 5,05 mg/l. PP : Hàm lượng phèn để keo tụ, PP = 32 mg/l. e : Đương lượng của phèn (không chứa nước), e = 57. Thay số: CO2o = 5,05 + 44x 32 = 29,75 (mg/l) 57 + Với các thông số: Độ kiềm Ko = 1,68 mgđl/l Hàm lượng CO2 tự do CO2o = 29,75 (mg/l) Nhiệt độ to = 25oC Tổng hàm lượng muối P = 120 mg/l Tra biểu đồ 6.2 - TCXD 33-2006, xác định được độ pH của nước sau khi keo tụ là pHo = 6,73. - Xác định pHS theo công thức: pHS = f1(t) - f2(Ca2+) - f3(Ko) + f4(P) Trong đó: f1, f2, f3, f4 lần lượt là hàm số của nhiệt độ, nồng độ Ca 2+, độ kiềm, hàm lượng muối trong nước. Tra H.6.1 - TCXD 33-2006 tìm được: to = 25oC f1(t) = 2 [Ca2+] = 7 mg/l f2(Ca2+) = 0,85 Ko = 1,68 mgđl/l f3(Ko) = 1,2 P = 120 mg/l f4(P) = 8,73 => pHS = 2 - 0,85 - 1,2 + 8,73 = 8,68 => Chỉ số ổn định của nước: I = pHo - pHS = 6,73 - 8,68 = -1,95 < 0 => Môi trường phản ứng của nước sau khi keo tụ mang tính axit gây hiện tượng xâm thực, do đó cần phải kiềm hóa nước để nước ổn định. * Liều lượng kiềm pha thêm để xử lý ổn định nước được xác định theo TCXD 33-2006. - Với pHo = 6,73 < 8,4 < pHS = 8,68, tính liều lượng kiềm theo công thức: trang 53 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG D K = (χ + ξ + χ .ξ ).K o (mgđl/l) Tra H.6.5 - TCXD 33-2006: pHo = 6,73 => χ = 0,38 pHS = 8,68 => ξ = 0,0073 Ko là độ kiềm của nước sau keo tụ, Ko = 1,68 mgđl/l. => D K = (0,38 + 0,0073 + 0,38x0,0073)x1,68 = 0,66 (mgđl/l) Để chuyển Dk thành đơn vị trọng lượng sản phẩm kỹ thuật (mg/l) phải dùng công thức: D*K = D K .e2 . 100 (mg/l) Ck Trong đó: e2 : Đương lượng của hoạt chất trong chất kiềm hóa, đối với vôi e2 = 28. Ck : Hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật tính bằng %, lấy 80% Thay số: 100 = 22,9 (mg/l) 80 II.4. Xác định hàm lượng cặn sau khi đưa hoá chất vào D*K = 0,66 x 28 x Hàm lượng cặn sau khi đưa hóa chất vào được xác định theo công thức: C = Cn + k.PP + 0,25M + DK* (mg/l) Trong đó: Cn : Hàm lượng cặn của nước nguồn, Cn = 70 mg/l. k : Hệ số, đối với phèn không sạch, k = 1. PP : Lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước, PP = 32 mg/l. M : độ màu của nước, M = 55 Pt.Co. DK* : Hàm lượng chất kiềm hóa, DK* = 22,9 mg/l. Thay số: C = 70 + 1 x 32 + 0,25 x 55 + 22,9 = 138,65 (mg/l) trang 54 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG III. Lựa chọn công nghệ xử lý III.1. Sơ bộ chọn dây chuyền công nghệ Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước là công việc rất quan trọng, nó không chỉ ảnh hưởng đến giá thành xây dựng, quản lý, vận hành hệ thống cấp nước mà còn ảnh hưởng đến chất lượng nước sau xử lý, chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước dựa vào các tiêu chí cơ bản sau: - Chất lượng của nước nguồn. - Yêu cầu chất lượng nước sau xử lý. - Quy mô công suất trạm xử lý. - Điều kiện kinh tế, kỹ thuật. Dựa trên tính toán và khả năng phải đưa hoá chất vào, có các số liệu: - Công suất trạm xử lý Q = 19000 (m3/ngđ). - Hàm lượng cặn sau khi đưa hóa chất vào C = 138,65 (mg/l). - Độ màu M = 55 ( độ pt.Co). - Độ pH ban đầu của nước nguồn pH = 7,7. * Nhận xét: - Công suất trạm xử lý nhỏ. Hàm lượng cặn và độ màu trung bình. - Từ đó phải chọn được dây chuyền công nghệ xử lý phù hợp sao cho vừa xử lý nước đạt chất lượng theo yêu cầu, thuận tiện cho công tác quản lý và vận hành, giá thành xây dựng rẻ, phù hợp với trình độ quản lý của công nhân và phù hợp với điều kiện của đất nước trong thời gian hiện tại. * Sơ bộ chọn dây chuyền công nghệ xử lý nước theo hai phương án sau: - Phương án 1: PhÌn V«i Níc th« tõ TBI BÓ trén ®øng BÓ ph¶n øng c¬ khÝ hîp khèi víi bÓ l¾ng lamel Clo §a ®i sö dông BÓ chøa níc s¹ch BÓ läc nhanh träng lùc - Phương án 2: trang 55 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG PhÌn V«i Clo Níc th« tõ TBI BÓ trén ®øng BÓ läc liªn tôc BÓ chøa níc s¹ch §a ®i sö dông III.2. Đánh giá lựa chọn dây chuyền công nghệ * Phương án 1: sử dụng bể phản ứng cơ khí hợp khối với bể lắng lamel và bể lọc nhanh trọng lực. - Ưu điểm: + Bể lắng lamel đạt hiệu quả lắng cao với dòng chảy tầng ổn định. + Xây dựng hợp khối bể phản ứng với bể lắng nên khi thi công có thể tận dụng vật liệu xây dựng, kết cấu dàn giáo, giảm công tác thi công cũng như hoàn thiện công trình. + Giảm được lượng hoá chất sử dụng trong quá trình xử lý . - Nhược điểm: + Cần có máy móc thiết bị cơ khí chính xác, tốn điện năng. + Quản lý vận hành phức tạp. + Bể lọc nhanh cần có công nhân điều khiển rửa lọc hàng ngày. * Phương án 2: sử dụng bể lọc liên tục - Ưu điểm: + Không cần xây dựng bể phản ứng tạo bông cặn, bể lắng. + Không cần thiết kế bơm rửa lọc. + Bể lọc liên tục có khả năng xử lý nước có hàm cặn lên tới 400 mg/l. + Chất lượng nước đầu ra sau bể lọc rất tốt (độ đục dưới 0,1 NTU) + Mất áp qua bể lọc nhỏ. + Diện tích xây dựng nhỏ hơn nhiều so với công nghệ xử lý thông thường do vận tốc lọc lớn. + Thi công đơn giản. + Chi phí giám sát và bảo dưỡng thấp. Giảm được chi phí đầu tư. - Nhược điểm: + Kết cấu phức tạp. * Từ những ưu điểm và nhược điểm trên của hai phương án, kết hợp với việc đánh giá điều kiện kinh tế địa phương, trình độ quản lý vận hành của nhân công, điều kiện thực tế và định hướng phát triển mở rộng thị trấn trong tương lai, lựa chọn theo phương án 2 để thiết kế trạm xử lý nước cấp. trang 56 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Chương 2. Tính toán thiết kế các công trình đơn vị I. Thiết kế hệ thống pha chế - định lượng hoá chất I.1. Thiết kế hệ thống pha chế - định lượng chất keo tụ Lựa chọn định lượng phèn vào nước dưới dạng dung dịch có nồng độ 15%. Việc tăng nồng độ của dung dịch phèn sẽ làm giảm độ chính xác khi định lượng. Vì vậy đầu tiên dùng các thùng hòa tan để hòa tan phèn có nồng độ cao đồng thời để lắng bớt các tạp chất không tan trong nước ở bể hòa tan, sau đó chuyển sang bể tiêu thụ để pha loãng đến nồng độ 1-5% rồi định lượng vào nước. (hình vẽ) Níc kü thuËt Hãa chÊt keo tô BÓ hßa tan BÓ tiªu thô ThiÕt bÞ ®Þnh lîng BÓ trén I.1.1. Bể hoà tan - Bể hòa tan dùng để hòa tan phèn từ dạng cục hoặc dạng bột thành dung dịch 10-17% đồng thời lắng bớt các tạp chất không tan trong nước. - Dung tích bể hòa tan được xác định phụ thuộc vào phương pháp dự trữ phèn. - Với công suất trạm xử lý là 1900m3/ngđ, lựa chọn phương pháp dự trữ phèn là phương pháp khô. Phèn đựng trong các bao xếp thành đống cao 2m trong kho. Hàng ngày đem cân các bao phèn theo khối lượng cần rồi cho vào bể hòa tan để hòa thành dung dịch. - Cần dự trữ 1 lượng phèn đủ dùng cho 30 ngày, lượng phèn dự trữ là: Wdt = Qngđ.T.PP (g) Trong đó: Qngđ : Công suất trạm xử lý nước cấp, Qngđ = 19000 (m3/ngđ) T : Thời gian dự trữ, T = 30 ngày PP : Lượng phèn tính theo sản phẩm không chứa nước, trang 57 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG PP = 32 mg/l = 32 g/m3 Thay số: Wdt = 19000 x 30 x 32 = 1824.104 (g) = 18,24 (tấn) - Thể tích chiếm chỗ của lượng phèn dự trữ là: VP = Wdt γ (m3) Trong đó: Wdt γ : Lượng phèn dự trữ, Wdt = 18,24 tấn : Khối lượng riêng của dung dịch phèn, γ = 1 tấn/m3 Thay số: 18,24 = 18,24 (m3) 1 - Với chiều cao chất phèn dự trữ là 2m, xác định được diện tích sàn của nhà 18,24x1,3 = 11,9 (m2) kho dự trữ phèn là: F = 2 (1,3 là hệ số diện tích đi lại, vận chuyển) VP = => Xây dựng kho chứa phèn dự trữ có diện tích sàn là 12m2. - Dung tích bể hòa tan tính theo công thức: W= Q.n.p (m3) 10000.b h .γ Trong đó: Q : Công suất trạm xử lý, Q = 19000 (m3/ngđ) = 791,67 (m3/h) n : Thời gian giữa hai lần hoà tan, theo TCXD 33-2006, với công suất 19000 m3/ngđ, chọn n = 10h. p : Liều lượng phèn cần thiết lớn nhất tính theo sản phẩm không ngậm nước; p = 32 g/m3. bh γ : Nồng độ dung dịch phèn trong bể hòa tan, chọn bh = 10%. : Khối lượng riêng của dung dịch phèn, γ = 1 tấn/m3 Thay số: 791,67x10x32 = 2,6 (m3) 10000x10x1 - Thiết kế 2 bể hòa tan khuấy trộn bằng khí nén, mặt bằng bể hình chữ nhật, kích thước bể LxBxH = 1x1x1,4 (có kể đến chiều cao bảo vệ 33cm) W= trang 58 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG => Dung tích mỗi bể là 1x1x1,3 = 1,3 (m3) 7 1 1 2 3 4 5 6 7 2 5 3 4 - ống dẫn không khí nén ghi đỡ phèn cục hệ thống phân phối gió trên hệ thống phân phối gió dưới ống dẫn dung dịch phèn sang bể tiêu thụ - ống xả cặn - ống đưa nước vào 6 Bể hòa tan phèn cục khuấy trộn bằng khí nén. - Bể được xây bằng gạch. Bên trong bể phủ lớp vật liệu chịu axit. Cách đáy bể 0,5m đặt các thanh ghi bằng gỗ, hai đầu thanh tựa lên sườn đỡ tạo thành các khe hở 15mm. Dưới lớp ghi đỡ, đặt hệ thống ống được làm bằng vật liệu chịu axit có khoan lỗ nghiêng 45o hướng xuống dưới để phân phối gió, đường kính lỗ chọn d = 3mm, tốc độ gió ra khỏi lỗ chọn 25 m/s. Cường độ sục khí chọn 10l/s.m2 . Đáy bể đặt ống xả kiệt và cặn bẩn D150. Quanh miệng xả đặt ống vòng có khoan lỗ để phân phối gió xới cặn. I.1.2. Bể tiêu thụ - Bể tiêu thụ có nhiệm vụ pha loãng dung dịch phèn đưa từ bể hòa tan sang để đạt nồng độ cho phép là 1-5%. - Dung tích bể tiêu thụ được xác định theo công thức: Wt = W.b h (m3) bt Trong đó: W : Dung tích bể hoà tan, W = 2,6 (m3) bh : Nồng độ dung dịch phèn trong bể hòa tan; bh = 10%. bt : Nồng độ dung dịch phèn trong bể tiêu thụ; bt = 5%. Thay số: 2,6x10 = 5,2 (m3) 5 - Thiết kế 2 bể tiêu thụ khuấy trộn bằng khí nén, mặt bằng bể hình chữ nhật, bể có kích thước 1,5x1,5x1,3 = 2,9 m3 (có kể đến chiều cao bảo vệ 25cm). Wt = trang 59 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Bể được xây bằng gạch, bên trong thành bể và đáy bể có phủ lớp vật liệu chịu axit. Bể có độ dốc đáy 0,01 về phía có ống xả cặn, đường kính ống xả cặn chọn D150, ống dẫn dung dịch đã điều chế đặt cách đáy bể 20cm. Đáy bể bố trí hệ thống ống làm bằng vật liệu chịu axit có đục lỗ nghiêng 45o hướng xuống dưới để phân phối gió, đường kính lỗ chọn d = 3mm, tốc độ gió ra khỏi lỗ chọn 25 m/s. Cường độ sục gió chọn 5 l/s.m2. 2 1 1 - ống dẫn dung dịch 3 6 5 4 2 3 4 5 6 - phèn từ bể hòa trộn ống dẫn nước ống dẫn khí ống xả cặn ống phân phối gió - bơm định lượng Bể tiêu thụ phèn khuấy trộn bằng khí nén. I.1.3. Đường ống dẫn khí nén - Có hai bể hoà tan phèn, tổng diện tích mặt bằng hai bể là: Fht = 2 x 1 x 1 = 2 (m2) - Lượng khí cần cấp vào bể hoà tan là: Qht = Wht.Fht (l/s) Trong đó: Wht : Cường độ sục khí trong bể hoà tan, Wht = 10 l/s.m2 Fht : Diện tích mặt cắt ngang của bể hoà tan, Fht = 2 m2 Thay số: Qht = 10 x 2 = 20 (l/s) - Có hai bể tiêu thụ, tổng diện tích mặt bằng hai bể là: Ftt = 2 x 1,5 x 1,5 = 4,5 (m2) - Lượng khí cần cấp vào bể tiêu thụ là: Qtt = Wtt.Ftt (l/s) Trong đó: Wtt : Cường độ sục khí trong bể tiêu thụ, Wht = 5 l/s.m2 Ftt : Diện tích mặt cắt ngang của bể tiêu thụ, Ftt = 4,5 m2 trang 60 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Thay số: Qtt = 5 x 4,5 = 22,5 (l/s) - Tổng lượng khí cần cấp vào bể hoà tan và bể tiêu thụ là: Qk = Qht + Qtt = 20 + 22,5 = 42,5 (l/s) = 0,0425 (m3/s) - áp lực khí chọn là 1,5 at. - Tốc độ không khí trong ống dẫn khí chung chọn 15 m/s. - Đường kính ống dẫn khí chung tính theo công thức: 4Q k = πv Dc = 4x0,0425 = 0,06 (m) 3,14x15 - Chọn đường kính ống dẫn khí chung là Dc = 70 mm. - Vận tốc không khí trong ống là: vc = 4Q k 4x0,0425 = = 11,05 (m/s) π D 2c 3,14x0,072 => thoả mãn tiêu chuẩn v = 10 - 15 m/s. * Xét bể hoà tan: - Tốc độ không khí trong ống dẫn khí đến bể hoà tan chọn 15 m/s. - Đường kính ống dẫn khí đến bể hoà tan là: 4Q ht 4x20 = = 0,041 (m) πv 1000x3,14x15 D ht = - Chọn đường kính ống dẫn khí đến bể hoà tan là Dht = 50 mm. - Vận tốc không khí trong ống là: v ht = 4Q ht 4x0,02 = = 10,19 (m/s) π D 2ht 3,14x0,052 => thoả mãn tiêu chuẩn v = 10 - 15 m/s. - Tốc độ không khí trong ống dẫn khí đến mỗi bể hoà tan chọn 15 m/s. - Đường kính ống dẫn khí đến mỗi bể hoà tan là: D1ht = 4Q ht 4x20 = = 0,029 (m) 2π v 1000x2x3,14x15 - Chọn đường kính ống dẫn khí đến mỗi bể hoà tan là D1ht = 32 mm. - Vận tốc không khí trong ống là: v1ht = 4Q ht 4x0,02 = = 12,44 (m/s) 2 2π D1ht 2x3,14x0,0322 trang 61 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG => thoả mãn tiêu chuẩn v = 10 - 15 m/s. - Thiết kế hai đường ống nhánh sục khí ở đáy bể hoà tan, chọn tốc độ không khí trong ống nhánh là 15 m/s. - Đường kính ống nhánh sục khí ở đáy bể hoà tan là: D n-ht = 4Q ht 4x20 = = 0,0206 (m) 4π v 1000x4x3,14x15 - Chọn đường kính ống nhánh sục khí ở đáy bể hoà tan là Dn-ht = 25mm. - Vận tốc không khí trong ống là: v n-ht = 4Q ht 4x0,02 = = 10,19 (m/s) 4π D 2n-ht 4x3,14x0,0252 => thoả mãn tiêu chuẩn v = 10 - 15 m/s. - Chiều dài ống nhánh chọn bằng chiều dài của bể hoà tan là 1m. - Mục I.1.1 đã chọn đường kính lỗ là 3mm, tốc độ gió ra khỏi lỗ là 25 m/s. π d 2 3,14x32 - Diện tích của 1 lỗ là: f = = = 7,065 (mm2) 4 4 - Tổng diện tích lỗ trên một ống sục khí là: Q 0,02 F = ht = = 0,0002 (m2) = 200 (mm2) 4v 4x25 F 200 = = 28 (lỗ) - Số lỗ trên một ống sục khí là: n = f 7,065 - Khoan 2 hàng lỗ nghiêng 45o hướng xuống dưới, mỗi hàng 14 lỗ. - Khoảng cách giữa các tâm lỗ là: 1000 = 67 (mm) 14+1 * Xét bể tiêu thụ: - Tốc độ không khí trong ống dẫn khí đến bể tiêu thụ chọn 15 m/s. - Đường kính ống dẫn khí đến bể tiêu thụ là: D tt = 4Q tt 4x22,5 = = 0,044 (m) πv 1000x3,14x15 - Chọn đường kính ống dẫn khí đến bể tiêu thụ là Dtt = 50 mm. - Vận tốc không khí trong ống là: v tt = 4Q tt 4x0,0225 = = 11,46 (m/s) 2 π D tt 3,14x0,052 => thoả mãn tiêu chuẩn v = 10 - 15 m/s. trang 62 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Tốc độ không khí trong ống dẫn khí đến mỗi bể tiêu thụ chọn 15 m/s. - Đường kính ống dẫn khí đến mỗi bể tiêu thụ là: 4Q tt 4x22,5 = = 0,031 (m) 2π v 1000x2x3,14x15 D1tt = - Chọn đường kính ống dẫn khí đến mỗi bể tiêu thụ là D1tt = 32 mm. - Vận tốc không khí trong ống là: v1tt = 4Q tt 4x0,0225 = = 14 (m/s) 2 2π D1tt 2x3,14x0,0322 => thoả mãn tiêu chuẩn v = 10 - 15 m/s. - Thiết kế hai đường ống nhánh sục khí ở đáy bể tiêu thụ, chọn tốc độ không khí trong ống nhánh là 15 m/s. - Đường kính ống nhánh sục khí ở đáy bể tiêu thụ là: D n-tt = 4Q tt 4x22,5 = = 0,022 (m) 4π v 1000x4x3,14x15 - Chọn đường kính ống nhánh sục khí ở đáy bể tiêu thụ là Dn-tt = 25mm. - Vận tốc không khí trong ống là: v n-tt = 4Q tt 4x0,0225 = = 11,46 (m/s) 4π D 2n-tt 4x3,14x0,0252 => thoả mãn tiêu chuẩn v = 10 - 15 m/s. - Chiều dài ống nhánh chọn bằng 1,5m. - Mục I.1.2 đã chọn đường kính lỗ là 3mm, tốc độ gió ra khỏi lỗ là 25 m/s. π d 2 3,14x32 - Diện tích của 1 lỗ là: f = = = 7,065 (mm2) 4 4 - Tổng diện tích lỗ trên một ống sục khí là: Q 0,0225 F = ht = = 0,000225 (m2) = 225 (mm2) 4v 4x25 F 225 = = 32 (lỗ) - Số lỗ trên một ống sục khí là: n = f 7,065 - Khoan 2 hàng lỗ nghiêng 45o hướng xuống dưới, mỗi hàng 16 lỗ. - Khoảng cách giữa các tâm lỗ là: 1500 = 88 (mm) 16+1 I.1.4. Thiết bị định lượng trang 63 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Thiết bị định lượng có nhiệm vụ điều chỉnh tự động lượng phèn cần thiết để đưa vào nước cần xử lý theo yêu cầu quản lý. - Lắp đặt 2 máy bơm định lượng phèn (1 công tác, 1 dự phòng). - Bơm định lượng: + Lưu lượng dung dịch phèn 5% cần thiết đưa vào nước trong 1h: Q.a (m3/h) 1000.P Trong đó: q= Q : Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 19000 m3/ngđ = 791,67 (m3/h) a : Liều lượng phèn cần thiết lớn nhất tính theo sản phẩm không ngậm nước, a = 32 mg/l. P : Nồng độ dung dịch phèn, P = 5% Thay số: 791,67x32x100 = 506,67 (l/h) = 0,507 (m3/h) 1000x5 + Chọn máy bơm định lượng kiểu màng. Các ống dẫn dung dịch phèn dùng ống làm bằng vật liệu chịu axit. q= I.2. Thiết kế hệ thống pha chế - định lượng chất kiềm hoá (vôi) * Hệ thống pha vôi sữa 10 5 2 1 4 7 3 8 6 9 1. Bể tôi vôi 6. Máy bơm định lượng vôi sữa 2. Lồng đựng vôi cục 7. ống dẫn sữa vôi 3. Bể pha vôi sữa 8. ống nước sạch đến trang 64 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG 4. Máy khuấy 9. ống xả cặn 5. Gầu xúc vôi tôi 9. ống xả cặn Với công suất Q = 19000 m3/ngđ, lựa chọn phương pháp dự trữ ướt. Vôi cục vận chuyển đến nhà máy đổ ngay vào bể tôi vôi, ở đây vôi được bảo quản dưới dạng vôi sệt, sau đó dùng gầu ngoạm vận chuyển bằng cẩu palăng đưa vào các bể có đáy hình côn và có lắp máy khuấy cơ khí để pha loãng thành vôi sữa. Sau mỗi lần pha, mở van xả ở đáy hình côn cho cặn chưa tôi chảy vào rọ thép, rồi lại dùng palăng đưa rọ này ra ngoài. * Bể tôi vôi: - Bể tôi vôi thường có dung tích đủ cho 30 - 45 ngày tiêu thụ của trạm và được chia làm nhiều ngăn để tiện việc thau rửa. Thông thường 1 tấn vôi cho từ 3 đến 3,5 m3 nước. - Lượng vôi trong bể phải đủ dự trữ cho 30 ngày được tính theo công thức: V= Q.n.D v (tấn) 10000.P Trong đó: Q : Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 19000 m3/ngđ. n : Số ngày sử dụng, n = 30 ngày. Dv : Lượng vôi để ổn định, Dv = 22,9 mg/l. P : Tỷ lệ lượng vôi CaCO3 tinh khiết trong vôi cục; P = 80%. Thay số: 19000x30x22,9 = 16,32 (tấn) 10000x80 - Lượng nước để tôi vôi là Vn = 3 x 16,32 = 48,96 (m3) V= - Thể tích chiếm chỗ của lượng vôi trong bể tôi vôi là Wv = V 16,32 = = 13,6 (m3) γ 1,2 - Thể tích bể cần thiết: Wtv = 48,96 + 13,6 = 62,56 (m3) - Bể chia làm 2 ngăn hình vuông bằng tường ngăn chịu lực ở giữa. Kích thước 1 ngăn: 4 x 4 x 2,4 m (có kể đến chiều cao bảo vệ 40cm). * Bể pha vôi sữa: - Dung tích bể pha vôi sữa được xác định theo công thức: W= Q.n.D v (m3) 10000.b v .γ trang 65 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Trong đó: Q : Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 19000 m3/ngđ = 791,67 m3/h n : Thời gian giữa hai lần hoà tan, chọn n = 10h. Dv : Lượng vôi để ổn định, Dv = 22,9 mg/l. bv γ : Nồng độ dung dịch vôi sữa, bv = 5%. : Khối lượng riêng của vôi sữa, γ = 1 T/m3. Thay số: 791,67x10x22,9 = 3,62 (m3) 10000x5x1 - Thiết kế 2 bể xây dựng bằng BTCT. W= - Kích thước mỗi bể 1,1 x 1,1 x 1,8 m (có tính đến chiều cao bảo vệ 27cm). - Dùng máy khuấy để pha vôi tôi thành vôi sữa. Chọn máy khuấy có cấu tạo cánh phẳng, số vòng quay = 40 (vòng /phút) - Dùng bơm định lượng để đưa dung dịch vôi sữa vào nước. - Công suất bơm định lượng: W 3,62 = = 0,15 (m3/h) t 24 - Chọn 2 bơm trong đó 1 bơm làm việc và 1 bơm dự phòng. Qb = II. Thiết kế bể trộn đứng - Công suất trạm xử lý: Q = 19000 (m3/ngđ) = 791,67 (m3/h) = 0,22 (m3/s) - Cấu tạo bể trộn gồm 2 phần: + Phần trên có tiết diện hình vuông. + Phần dưới có dạng hình chóp cụt. 0,22 = 0,11 (m3/s) 2 - Vận tốc nước dâng ở phần trên của bể là vd = 25 (mm/s) = 0,025 (m/s) - Thiết kế 2 bể trộn đứng, mỗi bể có công suất là - Diện tích tiết diện ngang của phần trên là: Ft = Q 0,11 = = 4,4 (m2) vd 0,025 - Thiết kế bể có mặt bằng phần trên hình vuông, chiều dài mỗi cạnh là: b t = 4,4 = 2,1 (m) => Phần trên của bể trộn có tiết diện hình vuông kích thước 2,1 x 2,1(m) trang 66 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Chọn đường kính ống dẫn nước vào bể D = 350 mm. - Với Q = 0,11 m3/s và D = 350 mm, tính được vận tốc nước vào đáy bể v = 1,14 m/s thỏa mãn điều kiện v = 1-1,5 m/s (TCXD 33-2006) - Tại đáy bể, chỗ nối với ống dẫn nước nguồn, thiết kế hình vuông với kích thước Fd = 0,4 x 0,4 = 0,16 m2. - Chọn góc hình nón a = 400, thì chiều cao phần dưới là: b t -bd 40o 2,1-0,4 hd = .cotg = xcotg20o = 2,33 (m) 2 2 2 - Thể tích phần dưới của bể trộn được tính theo công thức sau: 1 1 h d (Ft +Fd + Ft .Fd ) = x2,33x(4,4+0,16+ 4,4x0,16) = 4,2 (m3) 3 3 - Thể tích toàn phần của bể với thời gian lưu nước trong bể t = 2phút là: Wd = Q.t 791,67x2 = = 13,2 (m3) 60 2x60 - Thể tích phần trên của bể là: Wt = W - Wd = 13,2 - 4,2 = 9 (m3) W= - Chiều cao phần trên của bể: ht = Wt 9 = = 2,04 (m) Ft 4,4 - Chiều cao toàn phần của bể: h = ht + hd + 0,3 = 2,04 + 2,33 + 0,3 = 4,67 (m) (0,3m là chiều cao bảo vệ) - Thu nước bằng máng vòng có lỗ ngập trong nước. Nước chảy trong máng đến chỗ ống dẫn nước ra khỏi bể theo 2 hướng ngược chiều nhau, vì vậy lưu lượng nước tính trong máng sẽ là: 0,11 = 0,055 (m3/s) 2 - Diện tích tiết diện máng với tốc độ nước chảy trong máng vm = 0,6 m/s (theo TCXD 33-2006) là: Qm = Fm = Qm 0,055 = = 0,091 (m2) vm 0,6 - Chọn chiều rộng máng bm = 0,25m. - Chiều cao lớp nước tính toán trong máng là: hm = Fm 0,091 = = 0,364 (m) bm 0,25 - Độ dốc của máng về phía ống tháo nước ra lấy = 0,02. trang 67 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Vận tốc thu nước qua lỗ chọn là 1 m/s. - Tổng diện tích các lỗ ngập thu nước ở thành máng là: Q 0,11 = = 0,11 (m2) v 1 - Chọn đường kính lỗ DL = 40 mm thì diện tích mỗi lỗ là: ∑ FL = π D 2L 3,14x0,042 FL = = = 0,00126 (m2) 4 4 - Tổng số lỗ trên thành máng là: 0,11 n= = 88 (lỗ) 0,00126 - Các lỗ được bố trí ngập trong nước 70 (mm), tính đến tâm lỗ. - Chu vi phía trong của máng là: Pm = 4.bt = 4 x 2,1 = 8,4 (m) 8,4 = 0,095 (m) 88 - Khoảng cách giữa các lỗ: 0,095 - 0,04 = 0,055 (m). - Khoảng cách giữa các tâm lỗ: - Với Q = 0,11 m3/s chọn đường kính ống dẫn nước sang bể lọc liên tục là D = 350mm. => tính được vận tốc nước chảy trong ống là v = 1,14 m/s. 300 - Kích thước bể trộn sau khi được tính toán: D350 2040 sang bể lọc liên tục 2330 2100 40 O hoá chất 400 nước thô D350 xả cặn D200 trang 68 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG III. Thiết kế bể lọc liên tục - Sử dụng bể lọc liên tục theo kiểu dynasand. - Các số liệu tính toán dựa trên kết quả thí nghiệm sau khi chạy mô hình lọc nước kiểu dynasand. - Tốc độ lọc cho phép của bộ lọc kiểu dynasand là 9-12 m/h, chọn tốc độ lọc là 11 m/h. - Sử dụng vật liệu lọc là cát thạch anh cỡ hạt 0,8-1,2mm. - Diện tích mặt bằng lọc của bể là: F= Q (m2) T.v Trong đó: Q : Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 19000 m3/ngđ T : Thời gian làm việc của bể trong một ngày đêm, T = 24h. v : Vận tốc lọc, v = 11 m/h. Thay số: 19000 = 71,97 (m2) 24x11 - Bộ lọc dynasand có mặt bằng hình tròn, đường kính 2440 mm. Diện tích mặt bằng của bộ lọc là: F= π d 2 3,14x2,442 = = 4,67 (m2) 4 4 F 71,97 = = 16 (bộ) - Số bộ lọc cần thiết là: n = f 4,67 f= - Thiết kế hai bể lọc, mỗi bể bố trí 8 bộ lọc kiểu dynasand. - Kích thước bể là BxLxH = 4,9x9,78x6,5 (m) (chiều cao bảo vệ là 0,45m) - Vỏ bể xây bằng bê tông cốt thép, bể có các bộ lọc dynasand được lắp ráp chế tạo sẵn bằng inox. - Chiều cao lớp cát tính từ mặt trên lớp cát đến đáy bộ lọc là 3m. - Lượng cát bổ sung hàng năm dưới 1% lượng cát ban đầu. - Lượng khí nén yêu cầu là 90-140 l/phút cho 1 lõi lọc. Chọn lượng khí nén là 90 l/phút cho 1 lõi lọc tương đương 0,0015 m3/s. Lượng khí nén cần thiết cho 1 bể lọc (có 8 lõi lọc) là 0,012 m3/s. => Lượng khí nén cần thiết cho 2 bể lọc là 0,012 x 2 = 0,024 m3/s. - Đường kính ống dẫn khí từ thùng phân phối khí vào lõi lọc là 10mm. trang 69 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG => Tốc độ khí nén vào lõi lọc là: 4x0,0015 = 19,1 (m/s) 3,14x0,012 - Bơm khí nén được đặt ở nhà pha chế và dự trữ hoá chất. Bơm này vừa cung cấp khí nén cho các bộ lọc vừa cung cấp khí nén phục vụ cho pha chế hoá chất. Lưu lượng cần bơm là: 0,0425 + 0,024 = 0,0665 m3/s ; áp lực bơm là 1,5at. - Lưu lượng nước rửa lọc chiếm khoảng 7% lưu lượng nước xử lý: Qr = 0,07 x 19000 = 1330 (m3/ngđ) - Đường kính ống xả nước và cặn sau khi rửa cát lọc của bộ lọc là D75. - Đường kính ống gom nước xả của 8 bộ lọc là: + Đoạn đầu gom nước xả của 4 bộ lọc: đường kính D100. + Đoạn cuối gom nước xả của 8 bộ lọc: đường kính D150. - Đường kính ống phân phối nước vào bộ lọc là D150. - Đường kính ống chính dẫn nước vào bể lọc là: + Đoạn đầu (3,6m) dẫn nước vào của 8 bộ lọc: đường kính D350. + Đoạn cuối (4,5m) dẫn nước vào của 4 bộ lọc: đường kính D250. - Thiết kế 2ống dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa có đường kính D300. - Vận tốc nước chảy trong ống là 1,31 m/s. - Tính toán mương thu nước lọc: + Chọn vận tốc nước chảy trong mương là 0,4m/s. + Tiết diện mương là: 19000 = 0,55 (m2) 86400x0,4 + Chọn Bm = 0,8 (m) => Hm = 0,55 = ~ 0,7 (m) 0,8 - Tổn thất qua bể lọc là 1m. - Nguyên lý làm việc của bộ lọc dynasand: Bộ lọc dynasand vận hành theo nguyên tắc ngược dòng. Nước cần xử lý được đưa vào ống A, theo ống B di chuyển xuống dưới, được phân phối vào bể bởi các ống ly tâm C. Nước di chuyển từ dưới lên, qua lớp cát D, các hợp chất vô cơ và hữu cơ trong nước được giữ lại. Nước đã lọc tiếp tục di chuyển lên trên, tràn vào máng J rồi theo ống E ra ngoài. Lớp cát D giữ lại các chất hữu cơ và vô cơ có trong nước. Cát bị bám bẩn sẽ nặng hơn và rơi xuống phía dưới. Các lớp cát phía dưới chứa nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ sẽ lần lượt bị đẩy vào đáy F của ống dẫn cát đi rửa, di chuyển lên phía trên đỉnh G của ống dẫn cát dưới sự hỗ trợ của máy bơm khí nén. Việc rửa cát được tiến hành ngay từ quá trình di chuyển này, qua đó các chất bẩn trang 70 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG được tách ra khỏi các hạt cát bởi chuyển động khuấy trộn hỗn loạn. Cát bẩn di chuyển lên đỉnh G sẽ rơi vào đường dẫn để rửa cát I. Tại I, cát được rửa bằng dòng nước sạch chảy ngược lên. Chất bẩn được tách ra sẽ theo dòng nước đi lên tới máng tập trung H tràn vào máng K rồi theo ống dẫn L xả ra ngoài. Trong khi đó, các hạt cát đã được rửa sạch tiếp tục rơi xuống dưới, quay trở lại lớp cát lọc. Kết quả là, lớp cát lọc từ từ chuyển những lớp cát bẩn xuống dưới, lớp cát sạch ở trên. Vì vậy, việc lọc nước và rửa cát diễn ra đồng thời và liên tục, giúp cho bể lọc vận hành liên tục và không phải dừng lại để rửa lọc như bể lọc thông thường. trang 71 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG IV. Thiết kế trạm khử trùng - Nước sau khi ra khỏi bể lọc đã được lọc trong nhưng vẫn cần phải được khử trùng trước khi đưa đi tiêu thụ. - Dùng Clo lỏng để khử trùng nước, lượng Clo lỏng được dùng cho trạm xử lý trong một ngày đêm là: Q Cl = Q.L Cl (kg/ngđ) 1000 Trong đó: Q : Công suất trạm xử lý, Q = 19000m3/ngày đêm. LCl : Lượng clo cần sử dụng; theo TCXD 33-2006, đối với nước mặt L = 2-3 mg/l, chọn L = 2,5 mg/l. Thay số: 19000x2,5 = 47,5 (kg/ngđ) 1000 - Chọn 2 Clorato, áp lực nước Clo sau Cloratơ và Ezéctơ lấy 6m cột nước, với 2 Clorato làm việc, chọn một cái dự phòng. Q Cl = - Liều lượng Clo tiêu thụ trong một tháng là: LCl1 tháng = 47,5x30 = 1425 (kg) - Chọn thùng chứa Clo lỏng dung tích 800 kg. 1425 = 1,8 (thùng) 800 - Bố trí 4 thùng Clo cho hai tháng sử dụng. Mỗi bình có khối lượng 800 kg. - Số lượng thùng Clo dùng trong 1 tháng là: N Cl = - Trong trạm Clo bố trí 2 cân bàn và 2 clorator đấu song song vào thùng clo để đảm bảo khi có sự cố. - Lưu lượng nước tính toán cho Clorator làm việc bằng 0,6 m3/kg Cl. - Lưu lượng nước cấp cho trạm Clo: Q = 0,6 x QClo = 0,6 x 47,5 = 28,5 (m3/ngđ) = 0,00033 (m3/s) - Vận tốc nước chảy trong ống cấp cho Clorato là v = 0,6 m/s. - Đường kính của ống cấp cho Clorato là : D = 4x0,00033 = 0,026 (m) 3,14x0,6 Chọn D = 27mm. * Cấu tạo trạm khử trùng - Trạm Clo được xây với 1 gian, vừa đặt Clorator và vừa đặt bình chứa Clo lỏng, các gian có cửa thoát dự phòng riêng. trang 72 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Trạm được xây cách ly với xung quanh bằng các cửa kín và có hệ thống thông gió và được thông gió thường xuyên bằng quạt với tần suất bằng 12 lần tuần hoàn gió, không khí được hút ở điểm thấp. - Trong nhà kho có giàn phun nước áp lực cao và có bể chứa dung dịch trung hòa Clo, khi có sự cố dung tích bể đủ để trung hòa. - Chọn đường kính ống cao su dẫn Clo là 27mm. - Kích thước trạm: 4,2 x 4,5 (m) V. Xác định cao trình các công trình đơn vị trong trạm xử lý (sơ bộ chọn tổn thất áp lực theo TCXDVN 33-2006) V.1. Cao trình bể chứa nước sạch - Theo tính toán ở phần 1, thiết kế hai bể chứa với dung tích mỗi bể là 2841m3, kích thước mỗi bể là 22.5x22.5x5,3 (m), chiều cao lớp nước lớn nhất trong bể là 5m. - Xây dựng 2 bể hình vuông kiểu nửa chìm nửa nổi bằng bêtông cốt thép, trong đó phần chìm 3m. - Trước và sau bể chứa đều có van điều tiết nước. Bể chứa có các ống đưa nước vào, dẫn nước ra, ống tràn, ống xả cặn, thang lên xuống, cửa thăm, lỗ thông hơi và thiết bị đo mực nước. - Chiều dày lớp nước trong bể chứa là 5m. - Cốt mặt đất ở vị trí trạm xử lý là 3,0m. - Bể chứa xây chìm 3m trong đất nên: + Cốt mực nước max trong bể chứa: 5 m. + Cốt mực nước min trong bể chứa: 1,7 m. + Cốt đáy bể chứa nước sạch là: 0,0m. + Cốt tại đỉnh bể chứa là 5,3m. V.2. Cao trình bể lọc liên tục - Cốt mực nước trong mương thu: läc Z níc = Z níc thu bÓ chøa + ∑ h (m) Trong đó: Z níc bÓ chøa : Cao độ mực nước trong bể chứa, Z níc = 5m. bÓ chøa ∑h : Tổng tổn thất áp lực trong đường ống dẫn từ bể lọc đến bể chứa nước sạch, chọn ∑ h = 1m. Thay số: trang 73 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG läc Z níc = 5+1 = 6 (m) thu - Cốt mực nước trong mương phân phối: läc níc läc Z níc + h läc (m) ph©n phèi = Z thu Trong đó: läc : läc Cao độ mực nước trong mương thu, Z níc = 6m. Z níc thu thu hlọc : Tổng tổn thất áp lực trong bể lọc, hlọc = 1m. Thay số: läc Z níc ph©n phèi = 6+1 = 7 (m) - Cốt đỉnh bể lọc: níc Z ®Ønh bÓ läc = Z bÓ läc +0,8 = 7 + 0,8 = 7,8 (m) (0,8m là chiều cao bảo vệ) - Cốt tại đáy bể lọc: Z ®¸y bÓ läc = 6,8 - 6,05 = 0,75 (m) V.3. Cao trình bể trộn đứng - Cốt mực nước trong bể: níc läc Z níc bÓ trén = Z ph©n phèi +h trén + ∑ h (m) Trong đó: läc Z níc ph©n phèi : Cao độ mực nước ở trong mương phân phối nước vào níc läc bể lọc, Z ph©n phèi = 7m. h trén : Tổn thất áp lực trong bể trộn, chọn htrộn = 0,5m. ∑h : Tổng tổn thất áp lực trong đường ống dẫn từ bể trộn đến bể lọc, chọn ∑ h = 1,5m. Thay số: Z níc bÓ trén = 7+0,5+1,5 = 9 (m) - Cốt đỉnh bể trộn: níc Z ®Ønh bÓ trén = Z bÓ trén +0,3 = 9+0,3 = 9,3 (m) (0,3m là chiều cao bảo vệ) - Cốt đáy bể trộn: ®Ønh Z ®¸y bÓ trén = Z bÓ trén -H bÓ trén = 9,3 - 4,67 = 4,63 (m) trang 74 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG VI. Xử lý nước rửa lọc Các công trình trong dây chuyền xử lý nước rửa lọc gồm: Bể chứa và điều hoà lưu lượng nước rửa lọc; Bể keo tụ và lắng bùn. VI.1. Bể chứa và điều hoà lưu lượng - Để đảm bảo khi bơm tuần hoàn làm việc gián đoạn, không ảnh hưởng đến chế độ thuỷ lực của các công trình xử lý, lưu lượng tuần hoàn qth ≤ 5%Q => qth ≤ 5%Q = 0,05 x 19000 = 950 m3/ngđ = 39,58 m3/h. - Lưu lượng nước rửa lọc là Q = 1330 m3/ngđ = 55,42 m3/h > 39,58 m3/h. => Chỉ tuần hoàn một phần nước rửa lọc sau xử lý là 30 m3/h, phần còn lại xả ra hệ thống thoát nước của thị trấn. - Chọn bơm tuần hoàn có công suất 30 m3/h. - Lưu lượng nước rửa lọc: Qr = 1330 m3/ngđ. - Lưu lượng nước tuần hoàn là: Qth = 30 m3/h = 720 m3/ngđ. - Việc xử lý nước rửa lọc diễn ra liên tục trong ngày nên dung tích bể là: Wb = 1330-720 = 610 (m3) - Thiết kế hai bể có mặt bằng hình tròn, kích thước mỗi bể là: DxH = 8x4,3 (m) (có kể đến chiều cao bảo vệ 30cm) VI.2. Bể keo tụ và lắng cặn đứng * Xác định kích thước bể: - Diện tích một ngăn phản ứng xoáy là : f= Q.t (m2) 60.H f .n Trong đó: t : Thời gian lưu nước trong buồng phản ứng, chọn t = 20phút Q : Lưu lượng nước xử lý, Q = 1330 m3/ngđ = 55,42 m3/h Hf : Chiều cao buồng phản ứng, lấy bằng 0,9 chiều cao vùng lắng. Chiều cao vùng lắng chọn 3m nên Hf = 0,9x3 = 2,7m. n : Số buồng phản ứng, n = 2 Thay số: f= 55,42x20 = 3,42 (m2) 60x2,7x2 trang 75 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Đường kính của ngăn phản ứng là: d = 4f = π 4x3,42 = 1,9 (m) 3,14 - Diện tích tiết diện ngang của vùng lắng được xác định theo công thức: F = β. Q (m2) 3,6.Vh .N Trong đó: õ : Hệ số sử dụng dung tích bể, chọn õ = 1,3. Q : Lưu lượng nước xử lý, Q = 1330 m3/ngđ = 55,42 m3/h Vh : Tốc độ tính toán của dòng nước đi lên, chọn Vh = 0,6 mm/s N : Số bể lắng đứng, N = 2 Thay số: F = 1,3x 55,42 = 14 (m2) 3,6x0,6x2 - Đường kính bể lắng xác định theo công thức : D= 4(F+f) = π 4x(3,42+14) = 4,6 (m) 3,14 * Xác định chiều cao xây dựng bể lắng: - Chiều cao xây dựng bể lắng là: H = h1 + h2 + h3 (m) Trong đó: h1 : Chiều cao vùng lắng, h1 = 3m h2 : Chiều cao vùng chứa cặn, h2 = 3m h3 : Chiều cao bảo vệ, h3 = 0,4m Thay số: H = 3 + 3 + 0,4 = 6,4 (m) * Xác định đường kính ống dẫn nước vào bể : - Chọn vận tốc trong ống là v = 0,9 (m/s) - Lưu lượng nước chảy trong ống là 1330 m3/ngđ = 0,015 (m3/s) - Đường kính ống xác định theo công thức: D= 4Q = π .v 4x0,015 = 0,135 ≈ 0,150 (m) 3,14x0,9 Chọn D = 150 mm. trang 76 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Đường kính miệng phun xác định theo công thức : d f = 1,13 Q (m) M.v f Trong đó: Q : Lưu lượng nước cần xử lý, Q = 0,015 m3/s M : Hệ số lưu lượng, đối với miệng phun hình nón có góc nón 25o M = 0,908 vf : Vận tốc qua vòi phun, chọn vf = 2,5 m/s Thay số: d f = 1,13 0,015 = 0,09 (m) 0,908.2,5 Chọn df = 100mm. - Miệng phun đặt cách thành buồng phản ứng 0,2D = 0,2x1,9 = 0,38 (m) - Chiều dài miệng hút : df b 100 25o .cotg = cotg = 225 (mm) 2 2 2 2 Để thu nước đã lắng dùng hệ thống máng vòng chảy tràn xung quanh thành bể và nước được chảy theo 2 chiều, diện tích mặt cắt ngang của máng vòng được xác định theo công thức: Q 0,015 fm = = = 0,0108 (m2) 2.v 2.0,6 lf = Tiết diện máng thiết kế 0,1x0,1 (m) - Mỗi ngày xả cặn 1 lần. - Cặn sau bể lắng được bơm lên xe rồi vận chuyển đến công trình xử lý cặn tập trung. Nước sau khi lắng một phần tuần hoàn lại bể trộn, một phần cho tự chảy ra mạng lưới thoát nước thị trấn. trang 77 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Phần 4. Thiết kế công trình thu - trạm bơm Chương 1. Tính toán thiết kế trạm bơm cấp II I. Chế độ làm việc của trạm bơm QngđII = 17178,2 (m3/ngđ) - Công suất trạm bơm: - Theo bảng thống kê lưu lượng ở phần 2, lưu lượng nước trong giờ dùng nước lớn nhất là: Q max = 6,47%Q IIng® = 0,0647x17178,2 = 1111,43 (m3/h) h Q max = 308,7 (l/s) h - Chế độ làm việc: 3 bậc + Bậc1: Q1 =1,99% Qngđ = 0,0199 x 17178,2 = 341,8 (m3/h) = 94,95(l/s) + Bậc 2: Q2 = 3,5% Qngđ = 0,035x17178,2 =601,237(m3/h)=167,01(l/s) + Bậc 3: Q3 = 5,29% Qngđ = 0,0529x17178,2 =908,72(m3/h)=252,42(l/s) - Trạm bơm sử dụng biến tần, mỗi máy bơm lắp 1 biến tần có khả năng làm tăng lưu lượng máy bơm tới 1,3 lần và giảm lưu lượng máy bơm tới 0,5lần. Như vậy, chế độ làm việc của trạm bơm chọn như sau: - Theo TCXD 33-2006, với 3bơm làm việc, chọn 2 máy bơm dự phòng. Như vậy, trong gian nhà trạm sẽ bố trí 5 máy bơm bao gồm: + 3 máy bơm làm việc + 2 máy bơm dự phòng II. Tính ống đẩy chung - Thiết kế 2 đường ống đẩy chung dẫn nước từ trạm bơm cấp II đến điểm đầu mạng lưới. - Hai đường ống bằng thép, mỗi ống có đường kính D = 350mm, chiều dài L = 160m. - Kiểm tra vận tốc tuyến ống: + Theo TCXD 33-2006: đối với ống đẩy có D300-D800 vận tốc nước chảy trong ống cho phép là: v = 1 - 3 (m/s) + Giờ dùng nước nhiều nhất: Lưu lượng qua một ống: Q1 ống = Q max 309 = = 154,5 (l/s) 2 2 4Q 4x154,5x10-3 = = 1,6 (m/s) Vận tốc nước chảy trong ống: v = π D2 π x0,352 trang 78 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG => 1 (m/s) < v = 1,6 (m/s) < 3 (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn + Giờ dùng nước nhiều nhất có một trong hai ống gặp sự cố: Khi có một ống gặp sự cố thì ống còn lại phải đảm bảo được 70% lưu lượng tính toán. Lưu lượng qua ống còn lại: Q ống = 0,7 x 309 = 216,3 (l/s) Vận tốc nước chảy trong ống: v = 4Q 4x316,3x10-3 = = 2,24 (m/s) π D2 π x0,352 => 1 (m/s) < v = 2,24 (m/s) < 3 (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn + Giờ dùng nước nhiều nhất có cháy: Theo TCVN 2622-1995, nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịu lửa chọn: qcc = 25 l/s với 2 đám cháy xảy ra đồng thời. Lưu lượng qua một ống: Q1 ống = Q max + Q cc 309+50 = = 179,5 (l/s) 2 2 Vận tốc nước chảy trong ống: v = 4Q 4x179,5x10-3 = = 1,86 (m/s) π D2 π x0,352 => 1 (m/s) < v = 1,63 (m/s) < 3 (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn III. Tính ống đẩy riêng - Theo TCXD 33-2006: đối với ống đẩy có D300-D800 vận tốc nước chảy trong ống cho phép là: v = 1 - 3 (m/s) - Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 1,5 m/s - Các giờ dùng nước có Qh ≤ 2,6%Qng chạy 1 bơm. Theo biểu đồ tiêu thụ nước trong ngày dùng nước lớn nhất ở phần 2, lưu lượng nước lớn nhất trong các giờ chạy 1bơm là: Q = 2,56%Qngđ = 0,0256 x 17178,2 = 439,76 (m3/h) = 122,156 (l/s) - Lưu lượng nước qua ống đẩy riêng trong giờ dùng nước lớn nhất là: Q max 309 = = 103 (l/s) < 122,156 (l/s) 3 3 => Lưu lượng tính toán cho ống đẩy riêng là Q = 122,156 (l/s) Q= - Đường kính ống đẩy riêng được xác định theo công thức: trang 79 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG D= 4Q = πv 4x122,156x10-3 = 0,322 ≈ 0,35 (m) π x1,5 => Đường kính ống đẩy riêng chọn D350 => Vận tốc nước chảy trong ống là: 4Q 4x122,156x10-3 v= = = 1,27 (m/s) π D2 π x0,352 => thỏa mãn tiêu chuẩn. IV. Tính ống hút chung - Thiết kế 2 đường ống hút chung dẫn nước từ bể chứa đến trạm bơm cấp II. - Hai đường ống bằng thép, mỗi ống có chiều dài L = 14 m, chọn đường kính mỗi ống là D400. - Theo TCXD 33-2006: đối với ống hút có D300-D800 vận tốc nước chảy trong ống cho phép là: v = 0,8 - 1,5 (m/s) - Giờ dùng nước nhiều nhất: + Lưu lượng qua mỗi ống là: Q = 154,5 l/s + Vận tốc nước chảy trong ống là: 4Q 4x154,5x10-3 v= = = 1,2 (m/s) π D2 π x0,42 => 0,8 (m/s) < v = 1,2 (m/s) < 1,5 (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn - Giờ dùng nước nhiều nhất có cháy: + Lưu lượng qua mỗi ống là: Q = 179,5 l/s + Vận tốc nước chảy trong ống là: v= 4Q 4x156,45x10-3 = = 1,42 (m/s) π D2 π x0,42 => 0,8 (m/s) < v = 1,42 (m/s) < 1,5 (m/s) => thỏa mãn tiêu chuẩn V. Tính ống hút riêng - Theo TCXD 33-2006: đối với ống hút có D300-D800 vận tốc nước chảy trong ống cho phép là: v = 0,8 - 1,5 (m/s) - Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 1,2 m/s trang 80 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Lưu lượng tính toán cho ống hút riêng là Q = 122,156 l/s. - Đường kính ống hút riêng được xác định theo công thức: D= 4Q = πv 4x122,156x10-3 = 0,361 ≈ 0,4 (m) π x1,2 => Đường kính ống hút riêng chọn D400. => Vận tốc nước chảy trong ống là: v= 4Q 4x122,156x10-3 = = 1,27 (m/s) π D2 π x0,352 => thỏa mãn tiêu chuẩn. VI. Tính ống gom - ống gom nước trên đường ống đẩy: + Trường hợp 1: Trong giờ dùng nước có 1 máy bơm làm việc, lưu lượng nước lớn nhất qua ống gom là: => Qống = 122,156 l/s. + Trường hợp 2: Trong giờ dùng nước nhiều nhất có 3 máy bơm làm việc, tại mặt cắt gom được nhiều nước nhất, lưu lượng nước bằng lưu lượng nước của 1 máy bơm khi làm việc đồng thời. => Qống = 122,156 l/s. + Trường hợp 3: Trong giờ dùng nước nhiều nhất có máy bơm gặp sự cố, máy bơm dự phòng làm việc. Khi đó tại mặt cắt gom được nhiều nước nhất, lưu lượng nước bằng tổng lưu lượng của 2 máy bơm khi làm việc đồng thời. => Qống = 122,156 + 122,156 = 244,312 l/s. => Lưu lượng tính toán cho ống gom trên đường ống đẩy là Q=244,312l/s. + Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 1,8 (m/s) (theo TCXD 33-2006: v = 1 - 3 m/s) + Đường kính ống được xác định theo công thức: D= 4Q = πv 4x244,312x10-3 = 0,38 ≈ 0,4 (m) π x2 => Đường kính ống gom nước trên đường ống đẩy chọn D400. => Vận tốc nước chảy qua mặt cắt gom được nhiều nước nhất là: trang 81 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG 4Q 4x244,312x10-3 v= = = 1,94 (m/s) π D2 π x0,42 => thỏa mãn điều kiện về vận tốc. + Xét cho trường hợp 3 khi có cháy: Lưu lượng nước qua mặt cắt gom được nhiều nước nhất là: Q = 244,312 + 50 x 2 = 277,64 (l/s) 3 4Q 4x277,64x10-3 = = 2,21 (m/s) Vận tốc nước chảy: v = π D2 π x0,42 => thỏa mãn tiêu chuẩn - ống gom nước trên đường ống hút: + Xét 3 trường hợp tương tự như trên, thấy rằng tại mặt cắt trong trường hợp 3 có lưu lượng nước chảy qua nhiều nhất. => Tính toán đường kính ống gom trên đường ống hút với Q = 244,312 l/s. + Chọn đường kính ống gom nước trên đường ống hút là D450. => Vận tốc nước chảy qua mặt cắt gom được nhiều nước nhất là: 4Q 4x244,312x10-3 v= = = 1,46 (m/s) π D2 π x0,452 => thỏa mãn TCXD 33-2006: v = 0,8 - 1,5 m/s. + Xét cho trường hợp 3 khi có cháy: Lưu lượng qua mặt cắt gom được nhiều nước nhất là: Q = 277,64 (l/s) 4Q 4x277,64x10-3 = = 1,67 (m/s) > 1,5 (m/s) Vận tốc nước chảy: v = π D2 π x0,452 => không thỏa mãn TCXD 33-2006: v = 0,8 - 1,5 m/s. Tuy nhiên, trường hợp này xảy ra tức thời và hạn hữu, 1,67 m/s cũng lớn hơn 1,5 m/s không nhiều nên có thể chấp nhận được. VII. Chọn sơ bộ máy bơm - Tính toán sơ bộ áp lực toàn phần của máy bơm theo công thức: HTP = Zm - Zb + HCT + ∑ h h + ∑ h ® (m) Trong đó: Zm : Cốt mặt đất tại điểm đầu mạng lưới, Zm = 3m. trang 82 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Zb : Mực nước thấp nhất trong bể chứa, Zb = 1,7m. HCT : áp lực cần thiết tại điểm đầu mạng lưới, HCT = 40m. ∑ hh : Tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút, bao gồm tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường. Tổn thất dọc đường trên đường ống hút là hd-h = ixL Tra bảng tra thủy lực: với Q = 154,5 l/s và D = 400mm có 1000i = 3,55 Chiều dài ống từ bể chứa đến trạm bơm cấp II là L = 14m 3,55x14 => hd-h = = 0,0497 (m) 1000 ∑ h® : Tổng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy, bao gồm tổn thất cục bộ và tổn thất dọc đường. Tổn thất dọc đường trên đường ống đẩy là hd-đ = ixL Tra bảng tra thủy lực: với Q = 154,5 l/s và D = 350mm có 1000i = 6,95 Chiều dài tuyến ống từ trạm bơm cấp II đến điểm đầu mạng lưới là L = 160m 6,95x160 => hd-đ = = 1,112 (m) 1000 Chọn sơ bộ tổng tổn thất cục bộ trong trạm bơm (trên tuyến ống hút và trên tuyến ống đẩy) là hcb = 3m => HTP = 3 - 1,7 + 40 + 0,0497 + 1,112 + 3 ≈ 45 (m) - Dựa vào 2 thông số: Q = 103 l/s và H = 45m, sử dụng phần mềm tra bơm BIPS, tìm được bơm CPR 150-400H có các thông số như sau: + Hiệu suất: 74,5 % + Số vòng quay: 1450 v/ph + Công suất động cơ: 74,93HP = 74,93x0,736 = 55,15KW + Đường kính bánh xe công tác: 385 mm + NPSH: 3,67 m + Kích thước đầu nối ống: Đường kính miệng hút DN1 = 200 mm Đường kính miệng đẩy DN2 = 150 mm + Động cơ điện loại 280M có công suất 125HP = 92KW + Kích thước máy bơm và động cơ: (đơn vị mm) trang 83 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG F 446 z 4 E 512 d 23 x 8 A 405 l 1040 B 445 a 114 H 615 L1 1800 J 375 L2 300 h1 346 L3 1200 h2 312 L4 600 ASP 200 B1 600 IMP 150 B2 560 Kg 1433 trang 84 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Từ các số liệu ở trên, xác định được chiều dài và chiều rộng của tổ hợp máy bơm và động cơ như sau: + Chiều rộng: B = A + B = 405 + 445 = 850 (mm) + Chiều dài: L = L1 + a = 1800 + 114 = 1914 (mm) VIII. Xác định cốt trục máy bơm - Xác định cốt trục máy bơm theo công thức: ZBơm = Zbể min + Hhhh Trong đó: Mực nước thấp nhất trong bể chứa: Zbể min = 1,7 m h Chiều cao hút nước hình học: H hh ≤ p a -p bh − ∑ h h − NPSHa γ Với nhiệt độ t = 25oC, tra bảng tìm được: + áp suất bão hoà pbh = 0,03166 bar = 3166 N/m2 + trọng lượng riêng của nước γ = 0,9971 kg/dm3 = 9971 N/m3 + áp suất khí trời pa = 1at = 98100 N/m2 + ∑ h h là tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút của máy bơm (tính toán trong giờ dùng nước nhiều nhất); ∑ h h = hd + hcb Trong đó: Tổn thất dọc đường: hd = ∑ i.l = i1.l1 + i2.l2 i1.l1 là tổn thất áp lực dọc đường trên đoạn ống hút chung từ bể chứa đến trạm bơm cấp II; Tra bảng tra thủy lực: với Q = 154,5 l/s và D = 400mm có 1000i = 3,55 trang 85 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Chiều dài tuyến ống từ bể chứa đến trạm bơm cấp II là L = 14m = l1 3,55x14 = 0,0497 (m) 1000 i2.l2 là tổn thất áp lực dọc đường trên đoạn ống gom thuộc ống hút; => i1.l1 = Tra bảng tra thủy lực: với Q = 122,156 l/s và D = 450mm có 1000i = 1,68 Chiều dài tuyến ống gom tính toán là l2 = 1,5 m 1,68x1,5 = 0,00252 (m) 1000 => hd = 0,0497 + 0,00252 = 0,052 (m) => i2.l2 = Tổn thất cục bộ bao gồm tổn thất cục bộ trên đường ống hút chung và tổn thất cục bộ trên đường ống hút riêng; Trên đường ống hút chung có: 1 phễu thu: ξft = 0,15 2 van 2 chiều: ξ van = 1 2 tê: ξ tê = 1,5 Vận tốc nước chảy trên đường ống hút chung trong giờ dùng nước nhiều nhất: v = 1,2 m/s => tổn thất cục bộ trên đường ống hút chung là: v2 1,22 hcb-c = (ξ ft + 2ξvan + 2ξte ) = (0,15 + 2 x1 + 2 x1,5) x 2g 2 x 9,81 hcb-c = 0,31 (m) Trên đường ống hút riêng có: 1 tê: ξ tê = 1,5 1 van 2 chiều: ξ van = 1 1 côn: ξ côn = 0,1 Vận tốc nước chảy trên đường ống hút riêng trong giờ dùng nước nhiều nhất: v = 1.27 m/s. => Tổn thất cục bộ trên đường ống hút riêng là: v2 1,272 hcb-r = (ξte + ξvan + ξcon ) = (1,5 + 1 + 0,1) x = 0,12 (m) 2g 2 x 9,81 => Tổn thất cục bộ: hcb = hcb-c + hcb-r = 0,31 + 0,12 = 0,43 (m) => Tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút là: trang 86 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG ∑ h h = 0,052 + 0,43 = 0,482 (m) Máy bơm đã chọn có NPSH = 3,67 m; chọn độ dữ trữ an toàn s = 0,5 m => NPSHa ≥ NPSH + s = 3,67 + 0,5 = 4,17 (m) + Chọn NPSHa = 4,2 m h => H hh ≤ 98100 − 3166 − 0,482 − 4,2 = 4,84 (m) 9971 => ZBơm ≤ Zbể min + Hhhh = 1,7 + 4,84 = 6,54 (m) Vậy Zbơm ≤ 6,54 m. X. Kiểm tra lại tổn thất áp lực - Tiến hành tính toán kiểm tra tổn thất áp lực giờ dùng nước nhiều nhất. - Tổn thất áp lực trên tuyến ống hút được tính toán ở phần trên: ∑ h h = 0,482m. - Tổn thất áp lực trên tuyến ống đẩy: ∑ h ® = hd + hcb Trong đó: Tổn thất dọc đường: hd = ∑ i.l = i1.l1 + i2.l2 i1.l1 là tổn thất áp lực dọc đường trên đoạn ống đẩy chung từ trạm bơm cấp II đến điểm đầu mạng lưới; Tra bảng tra thủy lực: với Q = 154,5 l/s và D = 350mm có 1000i = 6,95 Chiều dài tuyến ống từ trạm bơm cấp II đến điểm đầu mạng lưới là L = 120m = l1 6,95x120 = 0,834 (m) 1000 i2.l2 là tổn thất áp lực dọc đường trên đoạn ống gom thuộc ống đẩy; => i1.l1 = Tra bảng tra thủy lực: với Q = 122,156 l/s và D = 400mm có 1000i = 3,23 Chiều dài tuyến ống gom tính toán là l2 = 1,5 m 3,23x1,5 = 0,0048 (m) 1000 => hd = 0,834 + 0,0048 = 0,84 (m) => i2.l2 = Tổn thất cục bộ bao gồm tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy chung và tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy riêng; Trên đường ống đẩy chung có: 1 van 2 chiều: ξ van = 1 trang 87 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG 1 tê: ξ tê = 1,5 Vận tốc nước chảy trên đường ống đẩy chung trong giờ dùng nước nhiều nhất: v = 1,42 m/s => Tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy chung là: hcb-c = (ξvan v2 1,422 + ξte ) = (1 + 1,5)x = 0,257 (m) 2g 2x 9,81 Trên đường ống đẩy riêng có: 1 tê: ξ tê = 1,5 1 van 2 chiều: ξ van 2 chiều = 1 1 van 1 chiều: ξ van 1 chiều = 1,7 1 côn: ξ côn = 0,1 Vận tốc nước chảy trên đường ống đẩy riêng trong giờ dùng nước nhiều nhất: v = 1,29 m/s. => Tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy riêng là: hcb-r = (ξte + ξvan 2chieu + ξvan 1chieu + ξcon ) v2 1,292 = (1,5 + 1 + 1,7 + 0,1)x 2g 2x 9,81 hcb-r = 0,365 (m) => Tổn thất cục bộ: hcb = hcb-c + hcb-r = 0,257 + 0,365 = 0,622 (m) => Tổng tổn thất áp lực trên đường ống đẩy là: ∑ h ® = 0,84 + 0,622 = 1,46 (m) => Tổng tổn thất áp lực là: ∑ h = ∑ h h + ∑ h ® = 0,482 + 1,46 = 1,942 (m) - Có thể nói tổn thất áp lực trên tuyến ống hút và trên tuyến ống đẩy không lớn lắm nên coi như thoả mãn, không cần chọn lại máy bơm. * Sau khi vẽ thiết kế xác định được cốt trục máy bơm là 1,215 (m), mà cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa là 1,7 (m) suy ra độ chênh lệch là 0,485 (m). Theo như tính toán ở trên tổng tổn thất áp lực trên tuyến ống hút là 0,482 (m) nhỏ hơn độ chênh lệch 0,485 (m) kể trên nên trong trạm bơm cấp II không cần mồi bơm. Chương 2. Tính toán thiết kế công trình thu I. Phân tích và lựa chọn giải pháp công trình thu I.1. Thông số tính toán - Công suất: QngđI = 19000 (m3/ngđ). trang 88 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Chiều cao cần thiết tại công trình xử lý - Bể trộn: HXL = 9 m; Htd =3m. - Chiều dài tuyến ống dẫn từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý: L = 100 m. - Cốt mặt đất tại trạm xử lý: ZXL = 3 m. - Cốt mặt đất tại trạm bơm cấp I: ZTB = 3 m. - Cốt mực nước của sông: Zmax = 1 m ; Zmin = - 2,7 m. - Chiều dài bãi sông: Lb = 20 m. I.2. Phân tích và lựa chọn giải pháp công trình thu - Dao động mực nước trên sông là: ∆ H = Zmax - Zmin = 1 - (- 2,7) = 3,7 (m) - Chiều dài bãi sông là 20m, độ dao động giữa mực nước lớn nhất và thấp nhất trên sông là 3,7m chứng tỏ bờ sông thoải, thích hợp cho giải pháp công trình thu nước xa bờ loại dùng ống tự chảy. => Lựa chọn giải pháp công trình thu nước xa bờ kết hợp trạm bơm cấp I loại dùng ống tự chảy là phù hợp với địa hình thiết kế, giảm được tổn thất áp lực trên đường ống hút, giảm được giá thành thi công, quản lý công trình thu và trạm bơm thuận tiện. II. Tính toán công trình thu II.1. Tính toán song chắn rác - Diện tích công tác của song chắn rác là: ω= Q .K1.K 2 .K 3 (m2) Vs .n Trong đó: Q : Lưu lượng nước tính toán, Q = 19000 m3/ngđ = 0,219 m3/s. VS : Vận tốc nước chảy qua song chắn rác, VS = 0,4 - 0,8 m/s, chọn VS = 0,7 m/s n : Số lượng song chắn rác tính toán, chọn n = 2. K1 : Hệ số kể đến sự co hẹp của các thanh thép, K1 = a+d a với a là khoảng cách giữa 2 song liền nhau, a = 40 - 50 mm, chọn a = 45 mm d là đường kính tiết diện song nếu là song có tiết diện tròn hoặc chiều rộng tiết diện song nếu là song có tiết diện hình chữ nhật, chọn loại song có tiết diện tròn, d = 8 mm trang 89 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG => K1 = 45+8 = 1,18 45 K2 : Hệ số kể đến khả năng cản trở của rác bám vào song, K2 = 1,25. K3 : Hệ số kể đến hình dạng của thanh song, K3 = 1,1. Thay số: ω= 0,219 x 1,18 x 1,25 x 1,1 = 0,214 (m2) 0,7x2 - Đường kính song chắn rác xác định theo công thức: D= 4ω = π 4x0,214 = 0,522 (m) 3,14 hmin hmax Chọn đường kính của song chắn rác là 530 (mm). d - Với song chắn rác dạng hình tròn đường kính D = 530 mm, diện tích cửa thu là: ω = 0,221 (m2) 530 − 45 = 9 (thanh) 45 + 8 - Chiều cao của thanh song dài nhất (thanh song ở chính giữa của song chắn rác) là Hmax = D = 530 (mm) - Số lượng thanh song chắn rác là: - Chiều cao của thanh song ngắn nhất (thanh song ở ngoài cùng của song 2 D chắn rác) là Hmin = 2. ÷ -a 2 2 với a là khoảng cách từ tâm của thanh song ở giữa đến tâm của thanh song ngoài cùng, a = 4 x (45 + 8) = 212 (mm) trang 90 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG 2 530 => Hmin = 2x -2122 = 318 (mm) ÷ 2 - Chiều cao trung bình của các thanh song là: Htb = 530 + 318 = 424 (mm) 2 - Diện tích chiếm chỗ của 9 thanh song chắn rác là: 9 x (d x Htb) = 9 x (0,008 x 0,424) = 0,0305 (m2) - Diện tích thông thuỷ của song chắn rác là: 0,221 - 0,0305 = 0,1905 (m2) - Vận tốc nước chảy qua song chắn rác là: Vs = 0,219 = 0,49 (m/s) 2x0,1905 => thoả mãn điều kiện VS = 0,4 - 0,8 m/s v2 - Tổn thất cục bộ qua song chắn rác là: hs = ξ .K. (m) 2g Trong đó: K : Hệ số dự trữ, K = 3. v ξ : Vận tốc nước chảy qua song chắn rác, v = 0,49 m/s. : Hệ số kháng cục bộ qua song chắn rác, 3 d 4 ξ = β . ÷ a β là hệ số kể đến hình dạng của thanh song, β = 1,79. d là đường kính tiết diện song, d = 8mm. a là khoảng cách giữa hai thanh song kề nhau, a = 45mm. 3 => ξ = 1,79x 8 4 = 0,49 45 ÷ Thay số: 0,492 hs = 0,49x3x = 0,018 (m) 2x9,81 II.2. Tính toán lưới chắn rác - Diện tích công tác của lưới chắn rác là: ω = 1,25. Q .K (m2) VL .n Trong đó: trang 91 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Q : Lưu lượng tính toán, Q = 0,219 m3/s. VL : Vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác, VL = 0,2-0,4 m/s, chọn VL = 0,3m/s. K : Hệ số kể đến sự co hẹp diện tích do các dây thép, (a+d)2 a2 a là khoảng cách giữa hai dây thép, chọn a = 25mm. d là đường kính dây thép, chọn d = 1mm. K= (2,5+1)2 = 1,96 => K = 2,52 n : Số lưới chắn rác tính toán, chọn n = 2. Thay số: ω = 1,25 x 0,219 x 1,96 = 0,76 (m2) 0,3x2 - Từ ω = 0,76 m2 tra catalog của lưới chắn rác, chọn được lưới chắn rác loại bxh = 1000 x 800 có kích thước: L = 1130 mm và H = 930 mm. - Với lưới chắn rác 1000 x 800, tổng diện tích của lưới chắn rác là 0,8m2. - Số lượng dây thép xếp theo phương ngang của lưới chắn rác là: 1000-2,5 = 285 (dây) 2,5+1 - Diện tích chiếm chỗ của các dây thép xếp theo phương ngang là: 285 x (0,001 x 0,8) = 0,228 (m2) - Số lượng dây thép xếp theo phương thẳng đứng là: 800 − 2,5 = 228 (dây) 2,5 + 1 - Diện tích chiếm chỗ của các dây thép xếp theo phương thẳng đứng là: 228 x (0,001 x 1) = 0,228 (m2) - Tổng diện tích chiếm chỗ của các dây thép là: 0,228 + 0,228 = 0,456 (m2) - Diện tích thông thuỷ của lưới chắn rác là: 0,8 - 0,456 = 0,344 (m2) - Vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác là: VL = 0,219 = 0,27 (m/s) 2x0,344 => thoả mãn điều kiện VL = 0,2 - 0,4 m/s. trang 92 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG v2 - Tổn thất cục bộ qua lưới chắn rác là: h L = ξ L .K. (m) 2g Trong đó: K : Hệ số dự trữ, K = 3. v : Vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác, v = 0,27 m/s. ξL : Hệ số kháng cục bộ qua lưới chắn rác, 3 d 4 ξL = β . ÷ a β là hệ số kể đến hình dạng của thanh song, β = 1,79. d là đường kính tiết diện song, d = 1mm. a là khoảng cách giữa hai thanh song kề nhau, a = 2,5mm. 3 4 => ξ = 1,79x 1 L 2,5 ÷ = 0,9 Thay số: 0,272 h L = 0,9x3x = 0,01 (m) 2x9,81 II.3. Tính toán ống tự chảy - Thiết kế 2 tuyến ống tự chảy từ họng thu đến ngăn thu. - Chọn ống tự chảy làm bằng thép. - Thiết kế ống tự chảy được rửa theo phương pháp rửa thuận nên đặt ống dốc về phía ngăn thu với độ dốc là 1%. - Lưu lượng nước tính toán chảy qua ống là: 0,219 = 0,1095 (m3/s) 2 - Đường kính ống tự chảy được xác định theo công thức: Q1ống = D= 4Q (m) πV Trong đó: Q : Lưu lượng nước tính toán qua ống tự chảy,Q=0,1095 m3/s. V : Vận tốc nước chảy trong ống tự chảy, V = 0,7-1,5 m/s, chọn V = 1 m/s. Thay số: trang 93 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG D= 4x0,1095 = 0,343 ≈ 0,350 (m) 3,14x1 Chọn đường kính ống tự chảy là D350. - Với D350 tính được vận tốc nước trong ống tự chảy là: V= 4Q 4x0,1095 = = 0,96 (m/s) π D 2 3,14x0,352 => thoả mãn điều kiện V = 0,7 - 1,5 m/s. - Khi có 1 trong 2 ống gặp sự cố hoặc hỏng hóc: + Lưu lượng ống còn lại phải đảm bảo bằng 75% lưu lượng nước yêu cầu: Qống = 0,75 x 0,219 = 0,164 (m3/s) + Vận tốc nước chảy trong ống tự chảy làm việc là: V= 4Q 4x0,164 = = 1,44 (m/s) 2 2 πD 3,14x0,35 => thoả mãn điều kiện V = 0,7 - 1,5 m/s. - Kiểm tra khả năng tự làm sạch của ống tự chảy theo điều kiện: Co < ρ Trong đó: C0 : Hàm lượng cặn của nước nguồn, C0 = 70 mg/l = 70 Kg/m3. ρ : Khả năng vận chuyển của ống tự chảy, 4,3 V3 δ ρ = 0,11 1 − ÷ u gδ D δ là độ lớn thuỷ lực trung bình của hạt cặn, δ = 0,1 mm/s = 0,0001 m/s. V là vận tốc nước chảy trong ống tự chảy, V = 0,96m/s. D là đường kính ống tự chảy, D = 0,35m. u là vận tốc lắng cặn trong nước, u = C là hệ số Sêdi, C = g C V (m/s) 8g λ 0,226 0,0159 0,684 λ = 0,226 1 + V ÷ D => C = V 0,226 0,0159 0,684 = 1 + 0,96 ÷ 0,350,226 = 0,0228 8x9,81 = 58,67 0,0228 trang 94 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG => u = 0,96x 9,81 x0,96 = 0,049 (m/s) 58,67 4,3 0,963 0,0001 => ρ = 0,11x 1÷ x 9,81x0,0001x0,35 0,049 => ρ = 280,97 (Kg/m3) => C0 < ρ => thỏa mãn. - Tổn thất áp lực trong ống tự chảy bao gồm tổn thất dọc đường, tổn thất v2 cục bộ ở họng thu và van ở nơi vào ngăn thu: h = i.L+ ∑ ξ 2g Tính toán sơ bộ: h = 1,3.i.L tra bảng với lưu lượng Q = 0,1095 m3/s = 109,5 l/s và D = 350 mm, tìm được 1000i = 3,34. L là chiều dài ống tự chảy tính từ họng thu đến cửa vào ngăn thu; thiết kế sơ bộ L = 22m. 3,34x20 = 0,0668 (m) 1000 II.4. Tính toán họng thu => h = - Với kích thước song chắn rác và đường kính ống tự chảy chọn được như trên, xác định được các kích thước như sau: + H1 là chiều sâu lớp nước tính từ mực nước thấp nhất của nguồn đến đỉnh họng thu; H1 ≥ 0,3 m, chọn H1 = 0,665 m. + H2 là chiều cao bảo vệ, H2 = 0,1 - 0,3 (m), chọn H2 = 0,2 m. + H3 là chiều cao song chắn rác đặt ở họng thu; H3 = HS = 0,53 m. + H4 lấy bằng đường kính ống tự chảy; H4 = D = 0,35 m. h4 h3 h2 h1 MNTN trang 95 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG II.5. Tính toán ngăn thu-ngăn hút - Thiết kế ngăn thu gồm 2 ngăn và ngăn hút cũng gồm 2 ngăn. * Kích thước mặt bằng: df d' dh d bl d' b2 dh bl d e b1 e e b1 df b2 a2 e a1 - Chiều rộng ngăn thu: B1 = D + 2E (m) Trong đó: D là đường kính ống tự chảy, D = 0,35 m. E = 0,5 - 1 (m), chọn E = 0,875m. => B1 = 0,35 + 2x0,875 = 2,1 (m) - Chiều dài ngăn thu: A1 = 1,6 - 3 (m); chọn A1 = 2,1m. - Chọn sơ bộ đường kính ống hút như sau: + Thiết kế 2 ngăn hút nên có 2 phễu thu tương ứng với 2 tuyến ống hút, lưu lượng nước trong mỗi tuyến ống hút là Q1ống = 0,1095 m3/s. + Vận tốc nước chảy trong ống hút cho phép: v = 0,8 - 1,5 (m/s) + Chọn đường kính ống hút là D350. + Vận tốc nước chảy trong ống hút là: v= 4Q 4x0,1095 = = 0,96 (m/s) π D 2 3,14x0,352 => thoả mãn điền kiện: v = 0,8 - 1,5 (m/s). + Trường hợp 1 trong 2 ống gặp sự cố hoặc hỏng hóc thì lưu lượng của ống còn lại phải đảm bảo: Q = 70% x 0,219 = 0,1533 (m3/s) => Vận tốc nước chảy trong ống khi đó là: trang 96 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG v= 4Q 4x0,1533 = = 1,35 (m/s) π D 2 3,14x0,352 => thoả mãn điều kiện: v = 0,8 - 1,5 (m/s). - Đường kính phễu thu: tra catalog phễu thu của Nga, với đường kính ống hút là D350 thì đường kính phễu thu là Df = 516 mm. - Chiều rộng ngăn hút: B2 ≥ 3Df = 1,548 (m); chọn B2 = B1 = 2,1m. - Chiều dài ngăn hút: A2 = 1,5 - 3 (m); chọn A2 = 2,1m. - Khoảng cách từ mép phễu thu đến mép tường ngăn hút: D’ = 0,8Df = 0,8 x 0,516 = 0,413 (m) * Kích thước mặt đứng: - Khoảng cách từ đáy ngăn hút đến mép dưới lưới chắn rác: h2 = 0,5 - 1 (m); chọn h2 = 0,5m. - Cao độ mực nước thấp nhất ở ngăn thu: ZTmin = Zmin - ∑ h = Zmin - (hSCR + hÔTC) (m) Trong đó: Zmin : Mực nước thấp nhất của sông, Zmin = -2,7m. hSCR : Tổn thất áp lực qua song chắn rác, hSCR = 0,018m. hÔTC : Tổn thất áp lực qua ống tự chảy, hÔTC = 0,0668m. Thay số: ZTmin = -2,7 - (0,018 + 0,0668) = -2,785 (m) - Cao độ mực nước cao nhất ở ngăn thu: ZTmax = Zmax - ∑ h = Zmax - (hSCR + hÔTC) (m) Trong đó: Zmax : Mực nước cao nhất của sông, Zmax = 1m. hSCR : Tổn thất áp lực qua song chắn rác, hSCR = 0,018m. hÔTC : Tổn thất áp lực qua ống tự chảy, hÔTC = 0,0668m. Thay số: ZTmax = 1 - (0,018 + 0,0668) = 0,915 (m) - Cao độ mực nước thấp nhất ở ngăn hút là: ZHmin = ZTmin - hLCR = - 2,785 - 0,01 = - 2,795 (m) - Cao độ mực nước cao nhất ở ngăn hút là: ZHmax = ZTmax - hLCR = 0,915 - 0,01 = 0,905 (m) trang 97 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Khoảng cách từ mép trên lưới chắn rác đến mực nước thấp nhất trong ngăn hút: h3 ≥ 0,5 (m); chọn h3 = 0,8m. - Chiều cao bảo vệ tính từ mực nước lớn nhất trên sông đến sàn công tác: h4 ≥ 0,5 (m); h4 = 1,5m. - Khoảng cách từ đáy ngăn hút đến phễu thu: ≥ 0,8D f = 0,413m h5 => h5 ≥ 0,5m; chọn h5 = 0,8m. ≥ 0,5m - Khoảng cách từ phễu thu đến mực nước thấp nhất trong ngăn hút: ≥ 1,5D f = 0,774m h6 => h6 ≥ 0,774m; h6 = 1,3m. ≥ 0,5m trang 98 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Chương 3. Tính toán thiết kế trạm bơm cấp I I. Chế độ làm việc của trạm bơm QngđI = 19000 (m3/ngđ) = 0,219 (m3/s) - Công suất trạm bơm: - Chế độ làm việc: 1 bậc - Dựa vào chế độ làm việc của trạm bơm, chọn 2 máy bơm làm việc với lưu 0,219 lượng mỗi máy là Q1 máy = = 0,1095 (m3/s) = 109,5 (l/s) 2 - Theo TCXD 33-2006, 2 máy bơm làm việc, chọn 1 máy bơm dự phòng. - Như vậy, trong gian nhà trạm sẽ bố trí 3 máy bơm bao gồm: + 2 máy bơm làm việc + 1 máy bơm dự phòng II. Tính ống đẩy chung - Thiết kế 2 đường ống đẩy chung dẫn nước từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý. Hai đường ống bằng thép, đường kính D300 và chiều dài là L = 100 m. - Vận tốc nước chảy trong ống là: v= 4Q 4x0,1095 = = 1,31 (m/s) π D 2 3,14x0,32 => thỏa mãn tiêu chuẩn: v = 1 - 3 (m/s) - Trong trường hợp 1 trong 2 ống gặp sự cố hoặc hỏng hóc, ống còn lại phải đảm bảo lưu lượng nước là Q = 70% QngđI = 0,7 x 0,219 = 0,1533 (l/s) - Vận tốc nước chảy trong ống trong trường hợp này là: v= 4Q 4x0,1533 = = 1,83 (m/s) 2 πD 3,14x0,32 => thỏa mãn tiêu chuẩn: v = 1 - 3 (m/s) III. Tính ống đẩy riêng - Theo TCXD 33-2006: đối với ống đẩy có D300-D800 vận tốc nước chảy trong ống cho phép là: v = 1 - 3 (m/s) - Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 1,5 m/s - Đường kính ống đẩy riêng được xác định theo công thức: D= 4Q = πv 4x0,1095 = 0,280 ≈ 0,300 (m) 3,14x1,5 trang 99 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Chọn đường kính ống đẩy riêng là D300 - Vận tốc nước chảy trong ống là: v = 4Q 4x0,1095 = = 1,31 (m/s) π D 2 3,14x0,32 => thỏa mãn tiêu chuẩn. IV. Tính ống hút chung - Thiết kế 2 ngăn hút nên có 2 phễu thu tương ứng với 2 tuyến ống hút, lưu lượng nước trong mỗi tuyến ống hút là Q1ống = 0,1095 m3/s. - Vận tốc nước chảy trong ống hút nằm trong giới hạn: v = 0,8 - 1,5 (m/s) - Chọn đường kính ống hút là D350. - Vận tốc nước chảy trong ống hút là: v = 4Q 4x0,1095 = = 0,96 (m/s) π D 2 3,14x0,352 => thoả mãn điền kiện: v = 0,8 - 1,5 (m/s). - Trường hợp 1 trong 2 ống gặp sự cố hoặc hỏng hóc thì lưu lượng của ống còn lại phải đảm bảo: Q = 70% x 0,219 = 0,1533 (m3/s) - Vận tốc nước chảy trong ống khi đó là: v= 4Q 4x0,1533 = = 1,35 (m/s) π D 2 3,14x0,352 => thoả mãn điều kiện: v = 0,8 - 1,5 (m/s). V. Tính ống hút riêng - Theo TCXD 33-2006: đối với ống hút có D300-D800 vận tốc nước chảy trong ống cho phép là: v = 0,8 - 1,5 (m/s) - Chọn vận tốc nước chảy trong ống v = 1,2 m/s - Đường kính ống hút riêng được xác định theo công thức: D= 4Q = πv 4x0,1095 = 0,314 ≈ 0,350 (m) 3,14x1,2 - Chọn đường kính ống hút riêng là D350. - Vận tốc nước chảy trong ống là: v= 4Q 4x0,1095 = = 0,96 (m/s) 2 πD 3,14x0,352 => thỏa mãn tiêu chuẩn. trang 100 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG VI. Chọn sơ bộ máy bơm - Tính toán sơ bộ áp lực toàn phần của máy bơm theo công thức: HTP = Z níc bÓtrén - ZHmin + Htd + ∑ h Trong đó: : Cốt mực nước cao nhất ở bể trộn, Z níc = 9m. Z níc bÓtrén bÓtrén ZHmin : Cao độ mực nước thấp nhất trong ngăn hút,ZHmin=-2,795m Htd : áp lực tự do của nước tại điểm tiếp nhận ở trạm xử lý, Htd = 3m. ∑h : Tổng tổn thất áp lực tính từ mực nước thấp nhất trong ngăn hút đến điểm tiếp nhận nước ở trạm xử lý. ∑ h = hh + hđ Tổn thất trên đường ống hút lấy sơ bộ là hh = 3m. Tổn thất trên đường ống đẩylà: hđ = hc + hd lấy sơ bộ tổn thất cục bộ bằng 15% tổn thất dọc đường => hđ = 1,15 hd = 1,15 i x L Q = 109,5l/s và D = 300mm, tra bảng tìm được 1000i =7,25 L là chiều dài tuyến ống dẫn từ trạm bơm cấp I đến trạm xử lý; L = 100m. => hđ = 1,15 x 7,25 x 10-3 x 100 = 0,834 (m) => ∑ h = 3 + 0,834 = 3,834 (m) Chọn sơ bộ tổng tổn thất cục bộ trong trạm bơm (trên tuyến ống hút và trên tuyến ống đẩy) là hcb = 3m => HTP = 9 + 2,795 + 3 + 3,834 + 3 ≈ 22 (m) - Dựa vào 2 thông số: Q = 109,5 l/s và H = 22m, sử dụng phần mềm tra bơm BIPS, tìm được bơm CPR 200-300T có các thông số như sau: + Hiệu suất: 87,81 % + Số vòng quay: 1450 v/ph + Công suất động cơ: 30,93HP = 30,93x0,736 = 22,76KW + Đường kính bánh xe công tác: 285 mm + NPSH: 1,85 m + Kích thước đầu nối ống: Đường kính miệng hút DN1 = 250 mm Đường kính miệng đẩy DN2 = 200 mm trang 101 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG + Động cơ điện loại 200L có công suất 40HP = 29,44 KW + Kích thước máy bơm và động cơ: (đơn vị mm) F 424 z 4 E 512 d 23 x 5 A 300 l 800 B 450 a 156 H 645 L1 1600 J 315 L2 270 h1 360 L3 1060 h2 360 L4 530 ASP 250 B1 460 IMP 200 B2 430 Kg 870 - Từ các số liệu ở trên, xác định được chiều dài và chiều rộng của tổ hợp máy bơm và động cơ như sau: + Chiều rộng: B = A + B = 300 + 450 = 750 (mm) + Chiều dài: L = L1 + a = 1600 + 156 = 1756 (mm) VII. Xác định cốt trục máy bơm - Xác định cốt trục máy bơm theo công thức: ZBơm = ZHmin + Hhhh Trong đó: ZHmin : Cao độ mực nước thấp nhất trong ngăn hút,ZHmin=-2,795m Hhhh : Chiều cao hút nước hình học, trang 102 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG H hhh ≤ p a -p bh − ∑ h h − NPSHa γ Với nhiệt độ t = 25oC, tra bảng tìm được: + áp suất bão hoà pbh = 0,03166 bar = 3166 N/m2 + trọng lượng riêng của nước γ = 0,9971 kg/dm3 = 9971 N/m3 + áp suất khí trời pa = 1at = 98100 N/m2 + ∑ h h là tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút của máy bơm; ∑ h h = hd + hcb Trong đó: Tổn thất dọc đường: hd = i x L Tra bảng tra thủy lực: với Q = 109,5 l/s và D = 350mm có 1000i = 3,34 Chiều dài tuyến ống từ phễu thu trong ngăn hút đến máy bơm đặt trong trạm bơm cấp I là L = 5m => hd = 3,34x5 = 0,0167 (m) 1000 Tổn thất cục bộ: h cb v2 = ∑ξ 2g Trên đường ống hút có: 1 phễu thu: ξft = 0,15 1 cút 90o: ξ cút = 0,5 2 tê: ξ tê = 1,5 1 van 2 chiều: ξ van = 1 1 côn: ξ côn = 0,1 Vận tốc trên đường ống hút: v = 0,96 m/s => Tổn thất cục bộ trên đường ống hút là: hcb = (ξft + ξcut + 2ξte + ξvan v2 + ξcon ) 2g hcb = (0,15+0,5+2x1,5+1+0,1)x 0,962 = 0,223 (m) 2x9,81 => Tổng tổn thất áp lực trên đường ống hút là: ∑ h h = 0,0167 + 0,223 = 0,2397 (m) Máy bơm đã chọn có NPSH = 1,85 m; chọn độ dữ trữ an toàn s = 0,5 m trang 103 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG => NPSHa ≥ NPSH + s = 1,85 + 0,5 = 2,35 (m) + chọn NPSHa = 2,4 m h => H hh ≤ 98100 − 3166 − 0,2397 − 2,4 = 6,88 (m) 9971 => ZBơm ≤ ZHmin + Hhhh = -2,795 + 6,88 = 4,09 (m) Vậy Zbơm ≤ 4,09 m. trang 104 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Phần 7. Tính kinh tế hệ thống cấp nước I. Tổng giá thành xây dựng hệ thống cấp nước Tổng giá thành xây dựng hệ thống cấp nước bao gồm : - Giá thành xây dựng phần mạng lưới đường ống cấp nước. - Giá thành xây dựng bể chứa nước sạch. - Giá thành xây dựng công trình thu - trạm bơm cấp I. - Giá thành xây dựng trạm bơm cấp II. - Giá thành xây dựng các công trình đơn vị trong trạm xử lý. I.1. Giá thành xây dựng phần mạng lưới đường ống cấp nước Bảng khái toán giá thành vật liệu và lắp đặt đường ống STT Loại ống Chiều dài (m) Đơn giá (tr.đ/m) Thành tiền (tr.đ) 1 ống gang dẻo D400EU 400 1,136 454,4 2 ống gang dẻo D350EU 1308 0,823 1076,484 3 ống gang dẻo D300EU 3089 0,678 2094,342 4 ống gang dẻo D250EU 1056 0,537 567,072 5 ống gang dẻo D200EU 4861 0,396 1924,956 6 ống gang dẻo D150EU 7241 0,285 2063,685 7 ống gang dẻo D100EU 10126,3 0,181 1832,86 Tổng 10013,769 * Tổng kinh phí xây dựng mạng lưới: - Kinh phí xây dựng mạng lưới: GML = 10.013.769.000 (đồng) - Chi phí về nhân công: GNC = 20% GML = 0,2 x 10.013.769.000 = 2.002.753.800 (đồng) - Chi phí về phụ tùng: GPT = 40% GML = 0,4 x 10.013.769.000 = 4.005.507.600 (đồng) - Tổng chi phí xây dựng mạng lưới: XD = GML + GNC + GPT ∑ G ML XD = 10.013,769 + 2.002,7538 + 4.005,5076 = 16.022,0304 (trđ) ∑ G ML XD = 16.022.030.400 (đồng) ∑ G ML trang 105 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG I.2. Giá thành xây dựng bể chứa nước sạch - Giá thành xây dựng bể chứa nước sạch được tính theo công thức: XD XD G BC = WB x g BC (tr.đ) Trong đó: WB : Dung tích bể chứa, WB = 2841 x 2 = 5682 m3 XD gBC XD : Đơn giá xây dựng 1m3dung tích bể chứa, gBC = 2tr./m3 Thay số: XD G BC = 5682 x 2 = 11364 (tr.đ) XD - Giá thành xây dựng vỏ: G XD vá = 90% G BC = 0,9x11364 = 10227,6 (tr.đ) XD - Giá thành trang thiết bị: G XD TB = 10% G BC = 0,1x9349,2 = 1136,4 (tr.đ) I.3. Giá thành xây dựng công trình thu - trạm bơm cấp I - Giá thành xây dựng công trình thu - trạm bơm cấp I được xác định theo công thức: XD XD G CTT = Q TB x g CTT (đ) Trong đó: QTB : Công suất trạm bơm cấp I, QTB = 19000 m3/ngđ. XD XD : Đơn giá xây dựng 1m3, gCTT gCTT = 400.000đ/m3 Thay số: XD G CTT = 19000 x 400000 = 7.600.000.000 (đ) = 7600 (tr.đ) XD - Giá thành xây dựng: G XD XD = 40% G CTT = 0,4x7600 = 3040 (tr.đ) XD - Giá thành trang thiết bị: G XD TB = 60% G CTT = 0,6x7600 = 4560 (tr.đ) I.4. Giá thành xây dựng trạm bơm cấp II - Giá thành xây dựng trạm bơm cấp II được xác định theo công thức: XD G XD TB2 = Q TB x g TB2 (đ) Trong đó: QTB : Công suất trạm bơm cấp II, QTB = 17178,2 m3/ngđ. 3 : Đơn giá xây dựng 1m3, g XD g XD TB2 TB2 = 500.000đ/m Thay số: G XD TB2 = 17178,2 x 500000 = 8.589.100.000 (đ) = 8589,1 (tr.đ) trang 106 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG XD - Giá thành xây dựng: G XD XD = 40% G TB2 = 0,4x8589,1 = 3435,64 (tr.đ) XD - Giá thành trang thiết bị: G XD TB = 60% G TB2 = 0,6x8589,1 = 5153,46(tr.đ) I.5. Giá thành xây dựng bể trộn đứng - Giá thành xây dựng bể trộn đứng được tính theo công thức: XD XD G BT = WB x g BT (tr.đ) Trong đó: WB : Dung tích bể, WB = 13,2 x 2 = 26,4 m3 XD gBT XD : Đơn giá xây dựng 1m3dung tích bể, gBT = 3tr./m3 Thay số: XD G BT = 26,4 x 3 = 79,2 (tr.đ) XD - Giá thành xây dựng vỏ: G XD vá = 90% G BT = 0,9x79,2 = 71,28 (tr.đ) XD - Giá thành trang thiết bị: G XD TB = 10% G BT = 0,1x79,2 = 7,92 (tr.đ) I.6. Giá thành xây dựng bể lọc liên tục - Giá thành xây dựng bể lọc liên tục được tính theo công thức: XD XD G BL = WB x g BL (tr.đ) Trong đó: WB : Dung tích bể, WB = 358,17 x 2 = 716,34 m3 XD gBL XD : Đơn giá xây dựng 1m3dung tích bể, gBL = 7tr./m3 Thay số: XD G BL = 716,34 x 7 = 5014,38 (tr.đ) XD - Giá thành xây dựng vỏ: G XD vá = 30% G BL = 0,3x5014,38 = 1504,314 (tr.đ) XD - Giá thành trang thiết bị: G XD TB = 70% G BL = 0,7x5014,38 = 3510,066 (tr.đ) I.7. Giá thành xây dựng nhà hoá chất - Giá thành xây dựng nhà hoá chất được tính theo công thức: XD G XD HC = Q x g HC (đ) Trong đó: Q : Công suất trạm xử lý, Q = 19000 m3/ngđ g XD HC 3 : Đơn giá xây dựng 1m3, g XD HC = 100.000 đ/m Thay số: trang 107 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG G XD HC = 19000 x 100000 = 1.900.000.000 (đ) = 1900 (tr.đ) XD - Giá thành xây dựng vỏ: G XD vá = 60% G HC = 0,6x1900 = 1140 (tr.đ) XD - Giá thành trang thiết bị: G XD TB = 40% G HC = 0,4x1600 = 760 (tr.đ) I.8. Giá thành xây dựng các công trình xử lý nước rửa lọc - Giá thành xây dựng các công trình xử lý nước rửa lọc lấy bằng 20% tổng giá thành xây dựng các công trình chính trong trạm xử lý: G XD NT = 0,2x13987,16 = 2797,432 (tr.đ) I.9. Giá thành xây dựng các công trình phụ trợ trong trạm xử lý Các công trình phụ trợ bao gồm : Nhà hành chính : 6x12 = 72 (m2) Phòng bảo vệ : 2,4x3 = 7,2 (m2) Phòng thí nghiệm : 6x4,8 = 28,8 (m2) Trạm biến áp : 4x2 = 8 (m2) Nhà để xe : 5,1x12 = 61,2 (m2) Xưởng cơ khí và sửa chữa : 6x4,8 = 28,8 (m2) Phòng điều khiển trung tâm: 6x7,2 = 43,2 (m2) Phòng trực ca: 3x6 = 18 (m2) Nhà sinh hoạt chung của cán bộ, công nhân: 21x6 = 126 (m2) Đường nội bộ trong trạm. Giá thành xây dựng các công trình phụ trợ trong trạm xử lý lấy bằng 20% tổng giá thành xây dựng các công trình chính trong trạm. G XD PT = 0,2x13987,16 = 2797,432 (tr.đ) I.10. Giá thành đào tạo nhân lực Giá thành đào tạo nhân lực lấy bằng 0,1% tổng giá thành xây dựng các công trình chính trong trạm. G XD §T = 0,001x13987,16 = 14 (tr.đ) trang 108 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Bảng tổng hợp giá thành xây dựng hệ thống cấp nước STT Hạng mục công trình Tổng giá thành (tr.đ) Chi tiết Phần xây dựng (tr.đ) Phần thiết bị (tr.đ) 1 Mạng lưới đường ống 16.022,0304 10.013,769 6.008,2614 3 Bể chứa 11.364 10.227,6 1136,4 4 Công trình thu - Trạm bơm I 7.600 3.040 4.560 5 Trạm bơm II 8.589,1 3.435,64 5.153,46 6 Bể trộn đứng 79,2 71,28 7,92 8 Bể lọc liên tục 5.014,38 1.504,314 3.510,066 9 Nhà hóa chất 1.900 1.140 760 10 Công trình xử lý nước rửa lọc 2.797,432 1.733,75 1.063,682 11 Các công trình phụ trợ 2.797,432 1.733,75 1.063,682 12 Đào tạo nhân lực 14 8 6 13 Tổng cộng 56.178 32.188 23.990 II. Tính toán giá thành quản lý hệ thống cấp nước Tổng giá thành quản lý hệ thống cấp nước trong một năm bao gồm: - Chi phí điện năng - Chi phí dầu mỡ - Chi phí hóa chất - Chi phí lương cán bộ và công nhân - Chi phí quản lý phân xưởng - Chi phí bảo hiểm xã hội - Khấu hao tài sản cố định trang 109 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Các chi phí khác II.1. Chi phí điện năng cho sản xuất trong 1năm - Chi phí điện năng cho sản xuất trong 1năm được tính theo công thức: GĐ = P x 365 x gĐ (đ) Trong đó: P : Tổng công suất điện, P = 400 KW gđ : Giá điện cho sản xuất, gđ = 2000 đ/KW Thay số: GĐ = 400 x 365 x 2000 = 292000000 (đ) = 292 (tr.đ) II.2. Chi phí dầu mỡ - Chi phí dầu mỡ lấy bằng 20% chi phí điện năng: Gd = 0,2 x 292 = 58,4 (tr.đ) II.3. Chi phí hoá chất trong 1năm - Chi phí phèn: + Lượng phèn dùng để keo tụ PP = 32 (mg/l) = 0,032 (kg/m3) + Đơn giá 1kg phèn nhôm 6.000(đ/kg) + Công suất trạm xử lý Q = 19000(m3/ngđ). => GP = 0,32x6000x19000x365 = 13.315.200.000 (đ) = 13315,2 (tr.đ) - Chi phí vôi: + Lượng vôi dùng để kiềm hoá DK = 22,9(mg/l) = 0,0229(kg/m3 ) + Đơn giá 1kg vôi 1000(đ/kg). => GV = 0,0229x1000x19000x365 = 158.811.000 (đ) = 158,811 (tr.đ) - Chi phí Clo: + Lượng Clo dùng để khử trùng Qclo = 40 (kg/ngày) + Đơn giá clo 8.000 (đ/kg) => Gclo= 40x365x8000 = 116.800.000 = 116,8 (tr.đ) * Tổng chi phí hoá chất: GHC = GP + GVôi + GClo = 13315,2+158,811+116,8 = 13590,811 (tr.đ) II.4. Chi phí công nhân trong 1năm - Lương cho công nhân quản lý mạng lưới: + Số công nhân: 30 người. + Lương công nhân: 1.500.000(đ/tháng). = 30x1,5x12 = 540 (tr.đ) => G ML L trang 110 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG - Lương công nhân quản lý trạm bơm, trạm xử lý: + Số công nhân: 30 người. + Lương công nhân: 1.500.000(đ/tháng). = 30x1,5x12 = 540 ( tr.đ) => G TXL L * Tổng lương công nhân: TXL G L = G ML = 540+540 = 1080 (tr.đ) L +G L II.5. Chi phí bảo hiểm xã hội, bảo hiểm y tế - Chi phí bảo hiểm lấy bằng 20%chi phí lương công nhân: GBH = 0,2 x 1080 = 216 (tr.đ) II.6. Chi phí sửa chữa hàng năm - Chi phí sửa chữa nhà và vỏ công trình là 2,2% G XD vá : XD G SC = 0,022 x 32188 = 708,136 (tr.đ) - Chi phí sửa chữa thiết bị là 3,3% G XD TB : TB G SC = 0,033 x 23990 = 761,706 (tr.đ) * Tổng chi phí sửa chữa hàng năm: ∑GSC = 708,136+761,706 = 1469,842(tr.đ) II.7. Chi phí khấu hao cơ bản - Dự kiến khấu hao nhà và vỏ công trình : 20năm 32188 = 1609,4 (tr.đ/năm) 20 - Dự kiến khấu hao thiết bị hàng năm : 30năm G KH vá = 23990 = 769,4 (tr.đ/năm) 30 * Tổng chi phí khấu hao: G KH TB = GKH = 1609,4+769,4 = 2378,8 (tr.đ/năm) II.8. Các chi phí khác - Các chi phí khác lấy bằng 0,2% tổng giá thành xây dựng: GK = 0,002 x 56178 = 110,54 (tr.đ) II.9. Chi phí quản lý doanh nghiệp trong một năm - Bao gồm các chi phí cho bộ phận hành chính: + Chi phí tiền lương bảo hiểm của cán bộ hành chính (gián tiếp). + Khấu hao tài sản của cơ quan. trang 111 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG + Hành chính phí (tiếp khách, hội nghị). + Bưu phí, văn phòng phẩm. + Chi phí khác. - Chi phí quản lý doanh nghiệp lấy bằng 0,5% tổng giá thành xây dựng: GQL = 0,005 x 56178 = 276,35 (tr.đ) II.10. Tổng giá thành quản lý trong một năm - Tổng giá thành quản lý trong một năm là: ∑ G QL = GĐ + Gd + GHC + GL + GBH + GSC + GKH + GK + GQL ∑ G QL = 19472,743 (tr.đ) III. Tính toán giá thành 1m3 nước sạch - Lượng nước sạch sản xuất hàng năm: 365x19000 = 6.935.000 (m3/năm) - Lượng nước thất thoát, rò rỉ và dùng cho bản thân trạm xử lý là 20%. Khi đó lượng nước bán ra sẽ là : 6.935.000 x 80% = 5.548.000 (m3/năm) 17.472.743.000 = 3712 (đ/m3) 4.672.000 Như vậy giá thành của 1m3 nước sẽ là: 3.712 (đ/m3). - Giá thành sản xuất 1m3 nước sạch sẽ là : Các loại thuế phải khấu trừ: 371,2 (đ/m3). + Thuế VAT = 10% x 3712 = + Lợi nhuận định mức = 7,5% x 3712 = 278,4 (đ/m3). + Trượt giá = 10% x 3712 = 371,2 (đ/m3). Tổng cộng: = 1020,8(đ/m3) Như vậy giá thành của 1m3 nước sẽ là: 3712+1020,8 = 4732,8 (đ/m3). Lấy tròn: 4.800 (đ/m3). trang 112 ĐỒ ÁN TỔNG HỢP CHUYÊN NGÀNH CẤP THOÁT NƯỚC KHÓA 2009 - 2014 ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ TRẤN TỨ KÌ – HẢI DƯƠNG Tài liệu tham khảo 1. Các bảng tính toán thuỷ lực - ThS. Nguyễn Thị Hồng - NXB Xây dựng 2001. 2. Các bảng tính toán thuỷ lực cống và mương thoát nước - GS.TS.Trần Hữu Uyển - NXB Xây dựng 2003. 3. Cấp nước - tập 1 - TS.Nguyễn Văn Tín - NXB KHKT 2001. 4. Công trình thu nước - Trạm bơm cấp thoát nước - Lê Dung - NXB Xây dựng 2003. 5. Giáo trình cấp thoát nước trong nhà - Bộ xây dựng - NXB Xây dựng 2004. 6. Giáo trình cung cấp điện - TS. Ngô Hồng Quang - NXB Giáo dục 2007. 7. Tài liệu về bộ lọc Dynasand của hãng Nordic Water - Nguồn internet. 8. Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước - Mạng lưới đường ống và công trình TCXDVN 33-2006 - Bộ Xây dựng. 9. Tiêu chuẩn thiết kế cấp nước bên trong - TCVN 4513-1988. 10. Tiêu chuẩn thiết kế, lắp đặt trang thiết bị điện trong các công trình xây dựng - Phần an toàn điện - TCXDVN 394-2007- Bộ Xây dựng. 11. Tiêu chuẩn thiết kế phòng cháy - chống cháy cho nhà và công trình - TCVN 2622-1995. 12. Tiêu chuẩn thiết kế thoát nước - Mạng lưới bên ngoài và công trình TCXDVN 51-2006 - Bộ Xây dựng. 13. Tính toán mạng lưới phân phối nước và phân tích nước va - TS.Trịnh Xuân Lai - NXB Xây dựng 2009. 14. Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp - TS.Trịnh Xuân Lai - NXB Xây dựng 2008. trang 113 [...]... 308,7( l/s) - Chn 3 bm cụng tỏc v 1 bm d phũng mi bm cú lu lng Q1B= QMAX /3 = 103 ( l/s ) I.4.3 Xỏc nh dung tớch ca b cha nc sch Bể chứa nớc sạch có nhiệm vụ điều hoà lu lợng nớc giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II Nó còn có nhiệm vụ dự trữ lợng nớc chữa cháy trong 3 giờ, nớc xả cặn bể lắng, nớc rửa bể lọc và nớc dùng cho các nhu cầu khác của nhà máy nớc Dung tích bể chứa đợc xác định theo công thức:... Lợng nớc dự trữ cho chữa cháy trong 3h liền (m3) qcc : Tiêu chuẩn nớc cho 1 đám cháy, theo TCVN 2622-1995, đối với số dân từ 50.000 - 100.000 ngời, nhà xây hỗn hợp các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịu lửa: qcc = 25 l/s n : Số đám cháy xảy ra đồng thời, n = 2 Thay số: Wcc = 3x25x3600x2 = 649 1000 (m3) c Xác định lợng nớc dự trữ cho bản thân trạm xử lý: Wbt = 10%Qngđ = 0,1 x 17178,2 = 1718 (m3) Vậy... sử dụng đài nớc nên toàn bộ lu lợng điều hoà đặt ở bể chứa Dung tích điều hoà đợc xác định theo công thức: Wđh = KW Q max ngđ (m3) Trong đó: Wđh : Dung tích điều hoà của bể chứa (m3) KW : Hệ số tính toán, K max h ( KW = K Với K max h max h h -1 1 K max -1 max ữ Kh ) là hệ số không điều hoà giờ, K max h = 1,7 1,7 => Q max ngđ : KW 1 1,7-1 = ( 1,7-1) ữ = 0,193 = 19,3% 1,7 Lu lợng ngày dùng nớc ... I.4.3 Xỏc nh dung tớch ca b cha nc sch Bể chứa nớc có nhiệm vụ điều hoà lu lợng nớc trạm bơm cấp I trạm bơm cấp II Nó có nhiệm vụ dự trữ lợng nớc chữa cháy giờ, nớc xả cặn bể lắng, nớc rửa bể lọc... 2622-1995, số dân từ 50.000 - 100.000 ngời, nhà xây hỗn hợp loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịu lửa: qcc = 25 l/s n : Số đám cháy xảy đồng thời, n = Thay số: Wcc = 3x25x3600x2 = 649 1000 (m3)... thức: Wđh = KW Q max ngđ (m3) Trong đó: Wđh : Dung tích điều hoà bể chứa (m3) KW : Hệ số tính toán, K max h ( KW = K Với K max h max h h -1 K max -1 max ữ Kh ) hệ số không điều hoà giờ, K