Quy hoạch hệ thống thoát nước sinh hoạt cho thành phố Nam Định giai đoạn 20202030

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU 1 1.Đặt vấn đề. 1 2.Mục tiêu nghiên cứu 1 3. Tóm tắt các nội dung nghiên cứu 1 4.Phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH 3 1.1.Giới thiêu chung 3 1.2.Điều kiện tự nhiên 3 1.2.1.Địa hình. 3 1.2.2.Khí hậu ( mưa, gió, nhiệt độ, độ ẩm ). 4 1.2.3.Thủy văn 5 1.3.Điều kiện kinh tế xã hội 5 1.3.1.Hiện trạng sử dụng đất 5 1.3.2.Dân số và sự phân bố dân cư 6 1.3.3.Định hướng phát triển thành phố Nam Định 6 1.4.Hiện trạng cơ sở hạ tầng kỹ thuật 7 1.4.1.Hiện trạng giao thông thành phố Nam Định 7 1.4.2.Hiện trạng hệ thống thoát nước nội thị thành phố Nam Định 8 1.4.3.Quy hoạch hệ thống thoát nước 8 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT 9 2.1. Các số liệ cơ bản. 9 2.2.Xác định lưu lượng tính toán của hai khu vực. 10 2.3.Xác định lưu lượng nước thải từ các khu tập trung 11 2.3.1.Lưu lượng nước thải từ trường học. 11 2.3.2.Lưu lượng nước thải từ bệnh viện 13 2.3.3.Lưu lượng nước thải từ khu công nghiệp. 14 2.4.Vạch tuyến mạng lưới thoát nước. 18 2.5.Đề suất phương án vạch tuyến mạng lưới thoát nước. 18 2.6.Tính toán tiểu khu 18 2.7.Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống 18 2.8.Tính toán thủy lực tuyến cống 18 2.9.Hệ thống giếng thăm nước thải 18 2.10.Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước 18 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ KHU VỰC 2 19 3.1.Tính toán mức độ pha loãng 19 3.2.Mức độ xử lý nước thải cần thiết 20 3.3.Dân số tính toán 21 3.4.Lựa chọn công nghệ xử lý: 22 3.5.Tính toán thiết kế trạm xử lý cho phương án 1 26 3.5.1. Ngăn tiếp nhận 26 3.5.2. Song chắn rác. 27 3.5.3. Bể lắng cát ngang 31 3.5.4.Sân phơi cát. 33 3.5.5.Bể làm thoáng sơ bộ 33 3.5.6.Bể lắng ly tâm đợt I 35 3.5.7.Bể aeroten đẩy. 36 3.5.8.Bể lắng ly tâm đợt II. 38 3.5.9.Bể nén bùn ly tâm. 39 3.5.10.Bể metan. 42 3.5.11.Máng trộn. 43 3.5.12.Bể tiếp xúc ly tâm. 45 3.6.Tính toán thiết kế trạm xử lý cho phương án 2 47 3.6.1.Ngăn tiếp nhận 47 3.6.2.Song chắn rác 47 3.6.3.Bể lắng cát ngang và Sân phơi cát 47 3.6.4.Bể làm thoáng sơ bộ 47 3.6.5.Bể lắng ly tâm đợt I 47 3.6.6.Bể lọc sinh học cao tải 47 3.6.7.Bể lắng ly tâm đợt II 51 3.6.8.Khử trùng và tiếp xúc 51 3.6.9.Bể nén bùn ly tâm 51 3.6.10.mêtan 52 3.6.11.Máng trộn 52 3.6.12.Bể tiếp xúc ly tâm 52 3.7.Trắc dọc công trình trong trạm xử lý nước thải khu vực 2 52 KẾT LUẬN 56 KIẾN NGHỊ 57

LỜI CẢM ƠN

Đề tài : “Quy hoạch hệ thống thoát nước sinh hoạt cho thành phố Nam Định giai đoạn 2020-2030” được hoàn thành tại Trường Đại học Tài Nguyên và Môi

Trường Hà Nội Trong quá trình nghiên cứu, ngoài sự nỗ lực phấn đấu của bản thân,

em đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các thầy giáo, cô giáo và bạn bè.Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Nguyễn Xuân Lan –Giảng viên KhoaMôi Trường, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và TS Lê Xuân Sinh– đã tận tình hướng dẫn em thực hiện và hoàn thành đề tài này

Xin cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các thầy cô giáo Khoa Môi trường, Trường Đạihọc Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ, dạy bảo em trong suốtquá trình học tập và thực hiện đề tài

Xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến bạn bè đã có những ý kiến đóng góp cho emhoàn chỉnh đề tài

Cuối cùng, em xin cảm ơn tấm lòng của những người thân yêu trong gia đình, bố

mẹ luôn động viên, cổ vũ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong quá trình học tập

và thực hiện đề tài!

Hà Nội, ngày tháng 5 năm 2016 Sinh viên thực hiện

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là: Đỗ Thị Hường

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình

Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Hường

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH ẢNH

MỞ ĐẦU 1

1.Đặt vấn đề 1

2.Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Tóm tắt các nội dung nghiên cứu 1

4.Phương pháp nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH 3

1.1.Giới thiêu chung 3

1.2.Điều kiện tự nhiên 3

1.2.1.Địa hình 3

1.2.2.Khí hậu ( mưa, gió, nhiệt độ, độ ẩm ) 4

1.2.3.Thủy văn 5

1.3.Điều kiện kinh tế - xã hội 5

1.3.1.Hiện trạng sử dụng đất 5

1.3.2.Dân số và sự phân bố dân cư 6

1.3.3.Định hướng phát triển thành phố Nam Định 6

1.4.Hiện trạng cơ sở hạ tầng kỹ thuật 7

1.4.1.Hiện trạng giao thông thành phố Nam Định 7

1.4.2.Hiện trạng hệ thống thoát nước nội thị thành phố Nam Định 8

1.4.3.Quy hoạch hệ thống thoát nước 8

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT 9

2.1 Các số liệ cơ bản 9

2.2.Xác định lưu lượng tính toán của hai khu vực 10

2.3.Xác định lưu lượng nước thải từ các khu tập trung 11

2.3.1.Lưu lượng nước thải từ trường học 11

2.3.2.Lưu lượng nước thải từ bệnh viện 13

2.3.3.Lưu lượng nước thải từ khu công nghiệp 14

2.4.Vạch tuyến mạng lưới thoát nước 18

2.5.Đề suất phương án vạch tuyến mạng lưới thoát nước 18

2.6.Tính toán tiểu khu 18

2.7.Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống 18

2.8.Tính toán thủy lực tuyến cống 18

2.9.Hệ thống giếng thăm nước thải 18

2.10.Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước 18

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ KHU VỰC 2 19

3.1.Tính toán mức độ pha loãng 19

3.2.Mức độ xử lý nước thải cần thiết 20

3.3.Dân số tính toán 21

3.4.Lựa chọn công nghệ xử lý: 22

3.5.Tính toán thiết kế trạm xử lý cho phương án 1 26

3.5.1 Ngăn tiếp nhận 26

3.5.2 Song chắn rác 27

3.5.3 Bể lắng cát ngang 31

3.5.4.Sân phơi cát 33

3.5.5.Bể làm thoáng sơ bộ 33

3.5.6.Bể lắng ly tâm đợt I 35

3.5.7.Bể aeroten đẩy 36

3.5.8.Bể lắng ly tâm đợt II 38

3.5.9.Bể nén bùn ly tâm 39

3.5.10.Bể metan 42

3.5.11.Máng trộn 43

3.5.12.Bể tiếp xúc ly tâm 45

3.6.Tính toán thiết kế trạm xử lý cho phương án 2 47

3.6.1.Ngăn tiếp nhận 47

3.6.2.Song chắn rác 47

3.6.3.Bể lắng cát ngang và Sân phơi cát 47

3.6.4.Bể làm thoáng sơ bộ 47

3.6.5.Bể lắng ly tâm đợt I 47

3.6.6.Bể lọc sinh học cao tải 47

3.6.7.Bể lắng ly tâm đợt II 51

3.6.8.Khử trùng và tiếp xúc 51

3.6.9.Bể nén bùn ly tâm 51

3.6.10.mêtan 52

3.6.11.Máng trộn 52

3.6.12.Bể tiếp xúc ly tâm 52

3.7.Trắc dọc công trình trong trạm xử lý nước thải khu vực 2 52

KẾT LUẬN 56

KIẾN NGHỊ 57

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Diện tích khu vực 9

Bảng 2.2 Dân số các khu vực 9

Bảng 2.3 Các thông số của các khu công cộng 10

Bảng 2.4 Lưu lượng nước thải của hai khu vực 11

Bảng 2.5 Quy mô trường học 11

Bảng 2.6 Lưu lượng tập trung tại trường học 12

Bảng 2.7 Quy mô bệnh viện 13

Bảng 2.8 Lưu lượng tập trung từ các bệnh viện 14

Bảng 2.9 Diện tích khu công nghiệp 14

Bảng 2.10 Tiêu chuẩn nước thải tính 15

Bảng 2.11 Phân phối ca trong ngày 17

Bảng 2.12 Lưu lượng tính toán của các nhà máy, xí nghiệp 17

Bảng 3.1 Tổng hợp mức độ làm sạch cần thiết theo các thông số 22

Bảng 3.2 : Kich thước ngăn tiếp nhận nước thải 27

Bảng 3.3 Các thông số tính toán của mương dẫn nước 28

Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kích thước song chắn rác 30

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kích thước bể lắng cát ngang 32

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp kích thước bể làm thoáng sơ bộ 34

Bảng 3.7 Bảng tổng hợp kích thước bể lắng ly tâm đợt I 36

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp kích thước bể aeroten đẩy 38

Bảng 3.9 Bảng tổng hợp kích thước bể lắng ly tâm đợt II 39

Bảng 3.10 Bảng tổng hợp kích thước bể nén bùn ly tâm 41

Bảng 3.11 Bảng tổng hợp kích thước bể metan 43

Bảng 3.12 Bảng tổng hợp kích thước máng trộn 45

Bảng 3.13 Bảng tổng hợp kích thước bể tiếp xúc ly tâm 47

Bảng 3.14 Khoảng cách các lỗ so với tâm trục hệ thống tưới 50

Bảng 3.15 Bảng tổng hợp kích thước bể lọc sinh học cao tải 51

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 Sơ đồ tính toán ngăn tiếp nhận nước thải 26

Hình 2: song chắn rác 27

Hình 3:Sơ đồ bể lắng cát ngang 31

Hình 4: Sơ đồ sân phơi cát 33

Hình 5 sơ đô máng xáo trộn 43

Hình 6 Sơ đồ bể tiếp xúc ly tâm 45

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề.

Thành phố Nam Định là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, khoa học của tỉnhNam Định Thành phố có diện tích 46,4 km2 có 20 phường và 5 xã, số dân 365.245người, mật độ 7872 người/km2 (năm 2015) Phát triển thành phố Nam Định trở thànhtrung tâm vùng Nam đồng bằng sông Hồng với các chức năng trung tâm: Một sốngành công nghiệp, thương mại, dịch vụ, đào tạo, thể thao, y tế, khoa học Kinh tếthành phố chuyển dịch theo hướng ưu tiên phát triển công nghiệp, công nghệ cao,thương mại - dịch vụ Chính vì là một thành phố công nghiệp, nông nghiệp pháttriển kéo theo tình trạng ô nhiễm và suy thoái môi trường ngày càng tăng cao

Hiện tại nước thải của thành phố chưa được xử lý và thải thẳng ra sông Hồng vàsông Đào (quyết định 1004/QĐ-UBND) Theo kết quả quan trắc môi trường nướctháng 3/2014, hầu hết các điểm quan trắc ở các sông lớn đều có hàm lượng oxy hóacác chất hữu cơ và sinh hóa do vi khuẩn (BOD5) và hàm lượng oxy hóa học (COD)đều vượt quy chuẩn cho phép Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng trên các sông cũngvượt quy chuẩn cho phép tại một số vị trí như sông Hồng, sông Đáy, sông Ninh Cơ,sông Đào Hàm lượng Coliform (chỉ số phản ánh số lượng vi khuẩn Coliform trongnước) trên các sông Đáy, sông Đào tại một số vị trí đã có dấu hiệu bị ô nhiễm

Nhận thức được mức độ cấp thiết của vấn đề xử lý nước thải đô thị nói chung vàthành phố Nam Định, tỉnh Nam Định nói riêng, đồng thời nhận thấy những hạn chế,bất cập trong hệ thống xử lý nước thải của thành phố, tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu:

”Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thành phố Nam Định, tỉnh Nam Định; giai đoạn 2020 - 2030”, nhằm giải quyết các vấn đề bảo vệ môi trường hiện nay.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Trên cơ sở khảo sát thu thập số liệu, kết hợp với các tài liệu khác, đồ án tậptrung giải quyết mục tiêu chính:

Xây dựng hệ thống thoát nước phù hợp với quy hoạch kinh tế xã hội và khu vựcthành phố Nam Định, tỉnh Nam Định; giai đoạn 2020 – 2030

3 Tóm tắt các nội dung nghiên cứu

- Khái quát về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của thành phố Nam Định

- Xác định lưu lượng thoát nước toàn thành phố Nam Định

- Thiết kế mạng lưới thoát nước cho toàn thành phố Nam Định

- Tính toán thủy lực cho mạng lưới thoát nước.

- Thiết kế trạm xử lý nước thải

- Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước và trạm xử lý nước thải để đưa raphương án tối ưu

- Kết luận

4 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập tài liệu: tìm hiểu lý thuyết hoạt động, thu thập số liệu,các công thức và mô hình dựa trên các số liệu có sẵn và từ thực tế

- Phương pháp tính toán: dựa vào các tài liệu và thông tin thu thập được để tínhtoán tốc độ phát sinh nước thải của thành phố Nam Định, tỉnh Nam Định đến năm2030

- Phương pháp tham vấn ý kiến chuyên gia: tham vấn lấy ý kiến chuyên gia vềcác thiết kế mới, thiết kế phù hợp với địa phương

- Phương pháp đồ họa: sử dụng phần mềm AutoCAD thiết kế bản vẽ mạng lướithu gom và các công trình xử lý nước thải

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CHUNG VỀ THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH

1.1 Giới thiêu chung

Thành phố Nam Định hình thành từ thế kỷ thứ XIII trên mảnh đất Thiên Trườnglịch sử Ngày 17 tháng 10 năm 1921, toàn quyền Đông Dương (thời kỳ Pháp thuộc) đã

ra Nghị định thành lập thành phố Nam Định Sau giải phóng ( 01/7/1954), thành phốNam Định từng là đô thị lớn thứ 3 miền Bắc, sau thủ đô Hà Nội và thành phố HảiPhòng Nam Định là thành phố công nghiệp giàu truyền thống cách mạng, văn hiến,quê hương của vương triều Trần gắn liền với lịch sử 3 lần đánh thắng quân NguyênMông Năm 1978, thành phốNam Định đợc Nhà nước phong tặng danh hiệu Anh hùngthời kỳ kháng chiến chống Mỹ

Trải qua nhiều lần sát nhập, chia tách tỉnh, thành phố Nam Định luôn được xácđịnh là Trung tâm chính trị- kinh tế- văn hoá- khoa học kỹ thuật của tỉnh Hà NamNinh, tỉnh Nam Hà và nay là tỉnh Nam Định Nằm ở trung tâm khu vực phía Namvùng đồng bằng sông Hồng (gồm 4 tỉnh: Nam Định, Hà Nam, Thái Bình, Ninh Bình),cách thủ đô Hà Nội 90 km; là trung tâm của các thành phố tỉnh lỵ vùng Nam đồngbằng sông Hồng: cách Thái Bình (19 km); Ninh Bình (28 km), Phủ Lý (30 km); nằmtrong vùng ảnh hưởng của vùng kinh tế trọng điểm các tỉnh phía Bắc (Hà Nội, VĩnhPhúc, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Dương, Hải Phòng và Quảng Ninh), thành phố NamĐịnh có tầm ảnh hưởng quan trọng tới sự phát triển của vùng Nam đồng bằng sôngHồng

Ngày 24 tháng 9 năm 1998, thành phố Nam Định được Thủ tướng Chính phủQuyết định số 183/1998/QĐ-TTg công nhận thành phố Nam Định là đô thị loại II.Được sự quan tâm của Chính phủ và các Bộ, ngành Trung ương, sự lãnh đạo, chỉ đạocủa Tỉnh uỷ, HĐND, UBND tỉnh, sự phối, kết hợp của các sở ngành của Tỉnh, sự giúp

đỡ có hiệu quả của các nhà tài trợ Phát huy truyền thống đoàn kết, tự lực, tự cường,năng động sáng tạo, khắc phục mọi khó khăn, Đảng bộ, quân và dân thành phố NamĐịnh đã nỗ lực phấn đấu và giành được nhiều thành tựu trên các lĩnh vực; sau 12 năm

kể từ khi được Thủ tuớng chính phủ quyết định công nhận là đô thị loại II, đến naythành phố Nam Định đó đáp ứng các tiêu chí cơ bản của đô thị loại I trực thuộc Tỉnh

1.2 Điều kiện tự nhiên

1.2.1 Địa hình

- Vị trí địa lý:

Thành phố Nam Định nằm ở phía Bắc của tỉnh Nam Định, thuộc trung tâm khuvực phía Nam đồng bằng sông Hồng, trên tọa độ 24024’ đến 20027’ vĩ độ Bắc và từ

106007’ đến 106012’ kinh độ Đông và được trải dài hai bên bờ sông Đào

 Phía bắc, đông bắc giáp tỉnh Thái Bình

 Phía tây bắc giáp huyện Mỹ Lộc

 Phía tây nam giáp huyện Vụ Bản

 Phía đông nam giáp huyện Nam Trực

Là trung tâm kinh tế, chính trị văn hóa của tỉnh Nam Định, và nằm trong vùngảnh hưởng của tam giác tăng trưởng kinh tế Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh Với vịtrí địa lý thuận lợi, đó là điều kiện quan trọng để thành phố Nam Định phát triển kinh

tế năng động, đa dạng và hòa nhập với việc phát triển kinh tế - xã hội, khoa học kỹthuật trong nước và quốc tế

- Địa hình:

Thành phố Nam Định tương đối bằng phẳng, trên địa bàn thành phố không cóngọn núi nào Thành phố có hai con sông lớn chảy qua là sông Hồng và sông Đào.Trong đó sông Đào nối từ sông Hồng chảy qua giữa lòng thành phố đến sông Đáy làmcho thành phố là một trong những nút giao thông quan trọng về đường thuỷ cũng như

có vị trí quan trọng trong việc phát triển thành phố trong tương lai Như vậy thực

ra Nam Định cũng là một thành phố ở ngã ba sông Cụ thể cao độ nền các khu vực nhưsau:

 Khu vực thành phố, cao độ nền từ +3,0m đến +4,0m

 Khu vực mở rộng ven nội thị, cao độ nền từ +2,0m đến 3,0m

 Các làng xóm xung quanh thành phố, cao độ nền trung bình +2,0m

 Ao, hồ, cao đáy từ +0,4m đến +0,8m

Hướng và độ dốc của địa hình như sau:

 Khu vực bờ phải sông Đào, hướng dốc địa hình về phía Tây-Nam, độ dốctrung bình 0,001

 Khu vực bờ trái sông Đào, độ dốc trung bình 0,002

1.2.2 Khí hậu ( mưa, gió, nhiệt độ, độ ẩm ).

Đặc điểm khí hậu thành phố Nam Định mang tính chất chung của khí hậu đồngbằng Bắc Bộ, là vùng khí hậu chí tuyến gió mùa ẩm,có thời tiết bốn mùa xuân – hạ -thu – đông tương đối rõ rệt

- Nhiệt độ: nhiệt độ trung bình hàng năm từ 23-24oC, số tháng có nhiệt độ trungbinhg lớn hơn 20oC từ 8-9 tháng Mùa đông nhiệt độ trung bình là 18,9oC Mùa hạ,nhiệt độ trung bình là 27oC, tháng nóng nhất là tháng 7 và tháng 8.

- Độ ẩm: độ ẩm không khí tương đối cao, trung bình năm 80-85%, giữa tháng

có độ ẩm lớn nhất và nhỏ nhất không chênh lệch nhiều, tháng có độ ẩm cao nhất là90% (tháng 3), thấp nhất là 81% (tháng 11)

- Chế độ mưa: lượng mưa trung bình trong năm từ 1.700-1.800 mm, phân bốtương đối đồng đều trên toàn lãnh thổ của tỉnh Lượng mưa phân bố không đều trongnăm, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, lượng mưa chiếm gần 80% lượng mưa cảnăm, các tháng mưa nhiều nhất là tháng 7, 8, 9 Do lượng mưa nhiều, tập trung nêngây ngập úng, làm thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp, nhất là khi mưa lớn kết hợp vớitriều cường, nước sông lên cao Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưachiếm 20% lượng mưa cả năm.các tháng ít mưa nhất là tháng 12, 1, 2, có tháng hầunhư không có mưa Tuy nhiên, mấy năm gần đây do biến đổi khí hậu thời tiết ngàycàng khắc nhiệt hơn, lượng mưa có xu thế giảm đi

- Gió: hướng gió thì thay đổi theo mùa, tốc độ gió trung bình năm là 2-2,3 m/s.Mùa đông là gió đông bắc với tần suất 60-70%, tốc độ gió trung bình 2,4-2,6 m, nhữngtháng cuối mùa đông, gió có xu hướng chuyển dần về phía đông Mùa hè là gió đôngnam, với tần suất 50-70%, tốc độ trung bình 1,9-2,2 m/s, tốc độ giá cực đại (khi cóbão) là 40 m/s, đầu mùa hạ thường xuất hiện các đợt gió tây khô nóng gây tác độngxấu đến cây trồng Do nằm trong vùng Vịnh Bắc Bộ, nên hàng năm thường chịu ảnhhưởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới, bình quân từ 2-4 cơn/năm

1.2.3 Thủy văn

Do đặc điểm địa hình, các dòng chảy đều theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, cácsông lớn như sông Hồng, sông Đáy, sông Đào Chế độ nước của hệ sông ngòi chiatheo 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa cạn

1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội

1.3.1 Hiện trạng sử dụng đất

Thành phố có diện tích 46,4 km2 chiếm 2,8% diện tích toàn tỉnh: có 15,69 km2

đất nông nghiệp; 30,57 km2 đất phi nông nghiệp; 0,17 km2 đất chưa sử dụng (năm2011)

 Quy hoạch sử dụng đất các khu chức năng đến năm 2025

- Đất xây dựng đô thị:

Đất xây dựng đô thị đến năm 2025 trong vùng lõi đô thị là 4.100 ha, bao gồm:

 Đất các trung tâm chính đô thị và công trình cấp vùng: 208 ha.

 Đất các trung tâm khu vực: 210 ha

 Đất giáo dục chuyên nghiệp, nghiên cứu chuyển giao công nghệ: 345 ha

 Đất các khu đô thị đa chức năng: 1.270 ha

 Đất làng xóm đô thị hóa và xen cấy các chức năng đô thị mới: 245 ha

 Đất làng sinh thái: 65 ha

 Đất công nghiệp: 557 ha

 Đất các dự án công nghiệp, giáo dục chuyên nghiệp hoặc đô thị - có thể khépkín: 280 ha

 Đất cây xanh mặt nước công cộng đô thị: 327 ha

 Đất giao thông chính đô thị: 593 ha

- Đất khác:

Đất khác trong khu vực định hướng quy hoạch vùng lõi đô thị là khoảng 2.900

ha, bao gồm đất nông nghiệp, mặt nước và đất dự trữ phát triển

1.3.2 Dân số và sự phân bố dân cư

Thành phố có diện tích 46,4 km2 có 20 phường và 5 xã, số dân 365.245 người,mật độ 175 người/ha (năm 2015) Tỉ lệ lao động phi nông nghiệp khu vực nội thànhđạt 95,9%

Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên bình quân giai đoạn 2011-2015 là 0,92%, hướng giaiđoạn 2016-2020 là 0,9%/ năm

Hàng năm tạo việc làm cho 5.000 - 5.500 lượt người, đến năm 2020 tỷ lệ laođộng qua đào tạo 85-90%

1.3.3 Định hướng phát triển thành phố Nam Định

- Đến năm 2030 (sau khi mở rộng địa giới theo quy hoạch): Cơ cấu kinh tế cácngành công nghiệp - xây dựng, dịch vụ, nông lâm thủy sản tương ứng là 75% - 21% -4%; giá trị sản xuất bình quân đầu người đạt 1.000-1.200 triệu đồng/người

Về phát triển xã hội và an ninh, quốc phòng

- Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên bình quân 0,9%/ năm; giảm tỷ suất sinh bình quân0,2%o/năm; giảm tỷ lệ hộ nghèo bình quân 1%/ năm.

- Tiếp tục nâng cao chất lượng phổ cập giáo dục bậc tiểu học và bậc trung học

cơ sở đúng độ tuổi Đến năm 2020, tỷ lệ trường đạt chuẩn quốc gia là 60%

- Hàng năm tạo việc làm cho 5.000 - 5.500 lượt người, đến năm 2020 tỷ lệ laođộng qua đào tạo 85-90%

- Đẩy mạnh chăm sóc và bảo vệ sức khỏe nhân dân, đến năm 2020 tỷ lệ trẻ

em dưới 5 tuổi suy dinh dưỡng còn dưới 8%, tỷ lệ bao phủ bảo hiểm y tế trên 85%dân số

- Giữ gìn và bảo vệ môi trường thành phố xanh và sạch, thu gom và xử lý 100%rác thải sinh hoạt; đến trước năm 2030 xử lý 100% nước thải sinh hoạt thành phố đảmbảo các tiêu chuẩn môi trường

- Củng cố và phát triển nền quốc phòng toàn dân và thế trận an ninh nhân dân,bảo đảm tuyệt đối an ninh chính trị, an ninh kinh tế và trật tự xã hội đô thị

1.4 Hiện trạng cơ sở hạ tầng kỹ thuật

1.4.1 Hiện trạng giao thông thành phố Nam Định

Mạng lưới giao thông đối ngoại vcuar thành phố hiện nay đa hình thành kháthuận lợi, cơ cấu theo dạng hướng tâm với 5 tuyến chính gồm hai tuyến quốc lộ 10,quốc lộ 21 và 3 tuyến tỉnh lộ là tỉnh lộ 12, tỉnh lộ 38 và tỉnh lộ 55

- Tuyến quốc lộ 21A từ Phủ Lý về Nam Định dài 30km đã được đầu tư nângcấp II, chất lượng tốt

- Tuyến quốc lộ 21B từ cầu Đò Quan đi Hải Hậu Đây là đường nối vùng kinh

tế ven biển, đường đã rải nhựa rộng 6m, nền đường rộng 8m

- Tuyến quốc lộ 10 đoạn qua thành phố Nam Định

- Tuyến tỉnh lộ 12 từ thành phố đi huyện Ý Yên, đoạn thuộc thành phố đã đượcrải nhựa

- Tuyến tỉnh lộ 38 và tuyến tỉnh lộ đi các huyện Lý Nhân,Nghĩa Hưng và mặtđường đã được cải tạo phủ nhựa

Mạng lưới nội thị hiên tại được tổ chức theo dạng ô cờ gồm 48 đường phố vớitổng chiều dài là 72,7km Mạng lưới đường phố có mật độ cao, phần lớn đường cònhẹp

1.4.2 Hiện trạng hệ thống thoát nước nội thị thành phố Nam Định

Hiện tại hệ thống thoát nước bẩn của thành phố Nam Định là hệ thống cốngchung kết hợp nước bản và nước mưa Những mạng lưới cống này chỉ tập trung trongkhu vực trung tâm, khu ven nội thị chưa có mạng lưới thoát nước Hệ thống này chịu

sự chi phối của hệ thống tưới tiêu thủy lợi Hiện tại nước thải của thành phố chưa được

xử lý và thải thẳng ra sông Hồng và sông Đào

1.4.3 Quy hoạch hệ thống thoát nước

Mạng lưới thoát nước thành phố chia theo hai khu vực: Khu vực thoát nước phíaNam; Khu vực thoát nước phía Bắc Đến trước năm 2020, các nhà máy có chất thảiđộc hại ở khu vực nội thành (như dây lưới thép Nam Định, bia Nada, dệt may SơnNam, ) phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải trước khi đổ ra hệ thống chung Quyhoạch đến trước năm 2030 thành phố có các nhà máy xử lý nước thải theo tiêu chuẩnViệt Nam trước khi xả thải ra sông

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT

Mật độ dân số 175 người/ha; tỉ lệ tăng dân số là 0,9%

Dân số khu vực qua mỗi năm là

Thành phố Nam Định thuộc đô thị loại I, tiêu chuẩn thải nước 160l/người.ngđ(lấy bằng 80% tiêu chuẩn cấp nước)

 Nước thải các khu công nghiệp

Khu công nghiệp: tiêu chuẩn thải nước là 30 m3/ha.ngđ

 Nước thải từ các khu công cộng

Trong phạm vi đồ án này chỉ xét tới lưu lượng nước thải của các bệnh viện vàtrường học

Bảng 2.3 Các thông số của các khu công cộng.

Số giờ thải nước (giờ/ngđ)

2.2 Xác định lưu lượng tính toán của hai khu vực.

 Lưu lượng nước thải trung bình ngày: Q tb ng

N: dân số tính toán (năm 2030)

qo: tiêu chuẩn thải nước, qo = 160 l/người.ngđ

 Lưu lượng nước thải trung bình giây:

Bảng 2.4 Lưu lượng nước thải của hai khu vực.

chuẩn thải nước

P: mật độ dân số khu vực, P = 175người/ha

2.3 Xác định lưu lượng nước thải từ các khu tập trung

2.3.1 Lưu lượng nước thải từ trường học.

Bảng 2.5 Quy mô trường học.

Khu

Quy mô (sinh viên)

qo: tiêu chuẩn thải nước, qo = 20 l/người.ngđ

 Lưu lượng nước thải trung bình giờ:

Kh: hệ số điều hòa giờ, đối với trường học là 1,8.

 Lưu lượng max giây:

nước

Quy mô thoát nước

Số giờ làm việc

Tiêu chuẩn thải nước

2.3.2 Lưu lượng nước thải từ bệnh viện

Bảng 2.7 Quy mô bệnh viện.

Trong đó:

N: số giường bệnh

qo: tiêu chuẩn thải nước, qo = 260 l/giường.ngđ

 Lưu lượng nước thải trung bình giờ:

Kh: hệ số điều hòa giờ, đối với bệnh viện là 2,5

 Lưu lượng max giây:

Q max s =Q max h

3,6 (l / s)

Bảng 2.8 Lưu lượng tập trung từ các bệnh viện.

Số giờ làm việc

Tiêu chuẩn thải nước (l/

giường.ngđ)

Hệ số K

2.3.3 Lưu lượng nước thải từ khu công nghiệp.

 Nước thải sản xuất

Bảng 2.9 Diện tích khu công nghiệp.

Khu

Xí nghiệp sản xuất cung ứng vật tư tư liệu 0,27

Đội xe nhà máy dệt 3,53

Bảng 2.10 Tiêu chuẩn nước thải tính khu

vực

m3/ha-ngđKV1 Xí nghiệp vận tải sông biển 25 (tính cho 10% diện tích)

KV2 Xí nghiệp chế biến đồ hộp hoa quả 25 (tính cho 10% diện tích)

Công ty chế biến than 25(tính cho 10% diện tích)

Xí nghiệp sản xuất cung ứng vật tư tư liệu 25(tính cho 10% diện tích)

Nhà máy cơ khí Nam Định 25(tính cho 10% diện tích)Nhà máy sợi Nam Định 25(tính cho 10% diện tích)

Xí nghiệp điện lạnh 25(tính cho 10% diện tích)Công ty xăng dầu Nam Định 25(tính cho 10% diện tích)

Xí nghiệp cây trồng 75 25(tính cho 10% diện tích)Đội xe nhà máy dệt 30(tính cho 15% diện tích)

Xí nghiệp sản xuất diêm sinh 25(tính cho 10% diện tích)

Công ty giấy nhựa 30(tính cho 15% diện tích)Công ty cơ điện nhà máy thủy lợi 25(tính cho 10% diện tích)

Công ty chế biến lâm sản Nam Định 25(tính cho 10% diện tích)

Xí nghiệp mạ điện Nam Định 30(tính cho 15% diện tích)

Xí nghiệp may Nam Hà 25(tính cho 10% diện tích)

Xí nghiệp may Việt Hà 25(tính cho 10% diện tích)

Xí nghiệp đông lạnh thịt 35(tính cho 15% diện tích)

Xí nghiệp đông lạnh cá 35(tính cho 15% diện tích)

Xí nghiệp đóng tàu 1-5 25(tính cho 10% diện tích)Khu công nghiệp 1 25(tính cho 10% diện tích)Khu công nghiệp 2 25(tính cho 10% diện tích)Lưu lượng nước thải công nghiệp

QCN = F qcn (m3/ngđ)

Nhà máy, xí nghiệp làm 3 ca, với phân phối theo ca như sau:

Bảng 2.11 Phân phối ca trong ngày.

Do đó lưu lượng giây lớn nhất là:

Q max s =Q giờ max

3,6 (l/s)Bảng 2.12 Lưu lượng tính toán của các nhà máy, xí nghiệp Khu

1 Xí nghiệp may 1 12,00KV

2

Xí nghiệp chế biến đồ hộp hoa quả 3,05

Xí nghiệp sản xuất cung ứng vật tư tư liệu 0,99

Công ty chế biến lâm sản Nam Định 2,02

2.4 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước.

2.5 Đề suất phương án vạch tuyến mạng lưới thoát nước.

2.6 Tính toán tiểu khu

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 1

2.7 Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 2

2.8 Tính toán thủy lực tuyến cống

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 3

2.9 Hệ thống giếng thăm nước thải

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 4

2.10 Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 5

 Chọn phương án 1

Tuy phương án vạch tuyến 1 có chi phí lớn hơn phương án vạch tuyến 2, nhưng

sự chênh lệch này không lớn Đồng thời phương án 1 hạn chế ống bắc qua sông do đóhạn chế được những rủi ro về sự cố đoạn ống qua sông

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ KHU VỰC 2

3.1 Tính toán mức độ pha loãng

Xác định hệ số pha loãng a theo công thức

- Qs : Lưu lượng nước sông, Qs = 15 m3/s

- Q : Lưu lượng trung bình giây của nước thải, Q = 0,54 m3/s

- α : Hệ số kể đến các yếu tố thủy lực trong quá trình pha loãng được tính theocông thức:

L1 là khoảng cách từ cổng xả đến điểm tính toán theo lạch sông L1 = 1200m

L2 là khoảng cách từ cổng xả đến điểm tính toán theo đường thẳng L2 = 1000m

- ξ : Hệ số phụ thuộc vào vị trí đặt miệng xả ξ=1,5 với miệng xả đặt gần bờ

Với vtb là vận tốc chảy trung bình của sông vtb = 0,35 m/s

htb là chiều sâu trung bình của sông htb = 3 m

α=0,26

3.2 Mức độ xử lý nước thải cần thiết

 Xác định mức độ cần thiết làm sạch nước thải theo hàm lượng chất lơ lửng

Cnth: hàm lượng chất lơ lửng của nước thải cho phép xả vào nguồn

P: hàm lượng chất lơ lửng tăng cho phép của nước nguồn sau khi xả nước thải

vào, lấy theo phụ lục A của TCVN 7957:2008, với nguồn loại 2, P = 2mg/l

bs: hàm lượng chất lơ lửng trong nước sông trước khi xả nước thải vào sông, bs

= 45 mg/l

theo QCVN 14:2008/BTNMT, đối với nguồn loại B giới hạn về hàm lượng chất

lơ lửng trong nước thải đô thị trước khi xả vào nguồn là 100 mg/l

E ss=C nth−m

C hh .100 %=

386,36−65,894386,36 .100 %=82,7 %

 Xác định mức độ cần thiết làm sạch nước thải theo BOD5

Hàm lượng BOD5 của nước thải cần đạt được xử lý được tính theo công thức:

(công thức 2.24 – (2)).

Trong đó :

Lcp : BOD5 cho phép của hỗn hợp nguồn tiếp nhận và nguồn thải, Lcp = 15 mg/l

theo QCVN 08:2008/BTNMT với chất lượng nước loại B1

Công suất thiết kế trạm Q=47818 m3/ngđ lấy Q=48000 m3/ngđ

Chất lượng nước thải sau khi xử lý đổ vào nguồn tiếp nhận phải đảm bảo hàmlượng các chất ô nhiễm trong giá trị các thông số ô nhiễm tại QCVN 14:2008/BTNMT

Bảng 3.1 Tổng hợp mức độ làm sạch cần thiết theo các thông số.

ST

T

2 BOD5 của nước thải đã lắng 50 207,79 Xử lý 75,9%

4 photpho (tính theo photphat) 10 7,99

 Sơ đồ dây truyền công nghệ của trạm xử lý

Bể nén bùn ly tâm

Trạm Clo

Thổi khí

Bể làm thoáng sơ bộ

Phương án 1:

Nguồn tiếp nhận

Thuyết minh:

Ở phương án này, nước thải từ hệ thống thoát nước đường phố được dẫn đến ngăntiếp nhận Qua song chắn rác có đặt máy nghiền rác, rác nghiền được đưa đến bể metancòn nước thải đã được tác loại các rác lớn tiếp tục được đưa đến bể lắng cát Sau một thờigian, cát lắng từ bể lắng cát ngang được đưa đến sân phơi cát

Nước sau khi qua bể lắng cát được đưa đến bể lắng ly tâm đợt I, tại đây các chấtthô không hoà tan trong nước thải như chất hữu cơ, được giữ lại Cặn lắng được đưađến bể Mêtan còn nước sau lắng được đưa tiếp đến bể Aerôten

Để ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerôten giúp tăng hiệu quả xử lý,tuần hoàn lại một phần bùn hoạt tính về trước bể, lượng bùn hoạt tính dư được đưa lên

bể nén giảm dung tích, sau đó đến bể metan

Bùn hoạt tính sẽ được lắng ở bể lắng II và thành phần không tan được giữ ở

bể lắng I

Qua bể lắng ly tâm đợt II, hàm lượng cặn và BOD trong nước thải đã đảm bảoyêu cầu xử lý xong vẫn còn chứa một lượng nhất định các vi khuẩn gây hại nên ta phảikhử trùng trước khi xả ra nguồn Toàn bộ hệ thống thực hiện nhiệm vụ này gồm trạmkhử trùng, máng trộn, bể tiếp xúc Sau các công đoạn đó nước thải được xả ra nguồntiếp nhận

Toàn bộ lượng bùn cặn của trạm xử lý sau khi được lên men ở bể Mê tan đượcđưa vào máy ép băng tải và vận chuyển đi nơi khác

Ngăn tiếp nhận

Song chắn rác

Bể lắng cát ngang

Bể lắng ly tâm đợt I

Bể Biofin cao tải

Bể lắng ly tâm đợt II

Bể nén bùn ly tâm

Trạm Clo

Thổi khí

Bể làm thoáng sơ bộ