SỬ DỤNG PHẦN mềm EPANET để KIỂM TRA hàm LƯỢNG CLO

SỬ DỤNG PHẦN MỀM EPANET ĐỂ KIỂM TRA HÀM LƯỢNG CLO Chương 1: TỔNG QUAN VỀ QUẬN HẢI CHÂU Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lí Thành phố Đà Nẵng trải dài từ 15°15' đến 16°40' Bắc từ 107°17' đến 108°20' Đông, nằm trung độ đất nước, trục giao thông Bắc - Nam đường bộ, đường sắt, đường biển đường hàng không Đà Nẵng bao gồm quận nội thành, huyện ngoại thành và1 huyện đảo Một quận thành phố quận Hải Châu nơi tập trung chủ yếu quan ban ngành trung tâm kinh tế, văn hóa, trị, giáo dục Thành phố Đà Nẵng Trên địa bàn quận có Sân bay quốc tế Đà Nẵng Quận Hải Châu nằm vị trí trung tâm thành phố Với tọa độ 16003’38’’B 108011’46’’Đ Phía Bắc giáp Vịnh Đà Nẵng Phía Tây giáp quận Thanh Khê huyện Hòa Vang Phía Đông giáp quận Sơn Trà quận Ngũ Hành Sơn Phía Nam giáp quận Cẩm Lệ 1.1 Hình 1.1.b: Vị trí quận Hải Châu Địa hình- địa chất Về địa hình Địa hình quận tương đối phẳng Khu vực cửa sông Hàn địa hình đáy biển bị phức tạp tạo số bãi cạn, trũng ngầm (lòng sông) 1.1.2 Về địa chất Khu vực có đất tốt thuận lợi cho xây dựng công trình Mực nước ngầm sâu, trữ lượng ít, cao vào mùa mưa 6m 1.1.3 Khí hậu Quận Hải Châu nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao biến động Khí hậu có mùa rõ rệt năm: Mùa khô: từ tháng đến tháng 7, gây nên tình trạng hạn hán nghiêm trọng, mức nước dòng sông xuống thấp, nước mặn xâm nhập sâu vào dòng sông, ảnh hưởng lớn đến vị trí lấy nước cấp cho Thành phố Mùa mưa: tháng đến tháng 12 Thỉnh thoảng có đợt rét mùa đông không đậm không kéo dài Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25.90C Nhiệt độ cao trung bình 29.00C Nhiệt độ thấp trung bình 22.70C Độ ẩm Độ ẩm không khí trung bình 82% Độ ẩm không khí cao trung bình 90% Độ ẩm không khí thấp trung bình 75% Lượng mưa Lượng mưa trung bình hàng năm: 2.066 mm Số ngày mưa trung bình năm: 144 ngày Số ngày mưa trung bình nhiều nhất/tháng: 22 ngày Giờ nắng Số nắng trung bình: 2.158 giờ/năm Số nắng trung bình nhiều nhất: 248 giờ/tháng Số nắng trung bình nhất: 120 giờ/tháng Gió Hướng gió thịnh hành mùa hè (tháng 4-9): hướng đông Tốc độ gió trung bình: 3.3 m/s; 14 m/s Hướng gió thịnh hành mùa Đông (tháng 10-3): hướng Bắc, Tây Bắc Tốc độ gió lớn nhất: 20-25 m/s Trong số trường hợp có bão, tốc độ lên tới 40m/s Bốc mặt nước Lượng bốc trung bình: 2.107 mm/năm Lượng bốc trung bình nhiều nhất: 241 mm/năm Lượng bốc trung bình thấp nhất: 119 mm/năm Đặc điểm thủy văn Dòng sông Hàn mang đặc tính sông vùng duyên hải miền Trung: độ dài ngắn, độ dốc lớn, dao động mực nước lưu lượng nước lớn, phù sa Mùa mưa: nước sông lên cao nhanh dễ gây ngập Mùa khô: nguồn sinh thủy thu hẹp, mực nước sông xuống thấp gây mặn cho toàn vùng hạ lưu sông, thời gian mặn kéo dài khoảng tháng Sông Hàn hợp lưu sông Cẩm Lệ sông Vĩnh Điện Mực nước cao +3.45m (1964) Mực nước thấp +0.25m Phía Bắc giáp với vịnh Đà Nẵng chịu chế độ bán nhật triều ngày lên xuống lần, biên độ dao động khoảng 0,6m Dòng chảy vùng biển gần bờ có hướng chủ đạo hướng Đông Nam với tốc độ trung bình khoảng 20-25cm/s Khu vực gần bờ có tốc độ lớn so với khu vực khơi Vào mùa khô (1983) nước biển vào sông Hàn dâng lên ngã ba sông An Trạch làm nhiễm mặn nguồn nước nhà máy nước Cầu Đỏ kéo dài đến gần tháng 1.1.5 Thiên tai Nằm khu vực Đà Nẵng chịu ảnh ảnh chung khu vực Trung Trung Bộ thuỷ triều, gió bão, động đất sóng thần Bão nơi thường xuất tháng 1, 10, 12; bão thường có cấp 9-10, kéo theo mưa to, kéo dài gây ngập lụt 1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 1.2.1 Hiện trạng dân số- lao động a Dân số Quận Hải Châu có diện tích tự nhiên 23.29 km2, dân số quận đến năm 2015 209641 người Mật độ dân số: 90.01 người/ha Tốc độ tăng trưởng dân số năm 2015 1.5 % Với lợi quận trung tâm thành phố cung ứng đủ phương tiện giao thông loại hình dịch vụ, Hải Châu trở thành quận thu hút dân nhập cư từ tỉnh lân cận thành phố Nhưng đồng thời với hạn chế : diện tích nhỏ, mật độ dân số cao, việc làm thiếu, gây áp lực lớn cho công tác quản lý đô thị thời gian đến Bảng 1.1.b: Diện tích, dân số mật độ dân số đơn vị hành Thành phố Đà Nẵng (nguồn số liệu: Niên giám thống kê năm 2015) 1.1.4 Số TT Đơn vị hành Diện tích (Km2) Dân số (người) Mật độ dân số (người/km2) Quận Hải Châu 23.29 209641 9001 Quận Thanh Khê 9.47 190877 20156 Quận Liên Chiểu 74.52 158558 2128 Quận Cẩm Lệ 35.84 108704 3033 Quận Sơn Trà 63.39 153940 2428 Quận Ngũ Hành Sơn 40.19 76273 1898 Huyện Hòa Vang 733.18 130845 178 b Lao động Nguồn nhân lực quận dồi dào, lao động trẻ, có trình độ học vấn cao so với mức bình quân toàn thành phố yếu tố nội sinh quan trọng phát triển kinh tế - xã hội quận 1.2.2 Cơ sở kinh tế - văn hóa xã hội a Kinh tế Là quận tập trung nhiều trụ sở quan hành chính, sở thương mại, dịch vụ sân bay, bến cảng nên tốc độ tăng trưởng kinh tế hàng năm cao Cơ cấu kinh tế tiếp tục chuyển dịch chuyển tích cực với tỷ trọng nhóm ngành thương mại, dịch vụ tăng; công nghiệp nông nghiệp - thuỷ sản giảm Những năm qua tổng số doanh nghiệp hoạt động tổ chức kinh tế nước đầu tư, mở rộng quy mô địa bàn quận ngày tăng a Tiềm du lịch Là quận trung tâm thành phố nơi diễn nhiều kiện bật Cuộc thi trình diễn pháo hoa quốc tế, lễ hội cộng đồng: Đình làng Hải Châu Các kiện diễn năm thu hút hàng triệu lượt du khách nước đến Quận Hải Châu chủ động đề xuất thành phố hình thành tuyến phố chuyên doanh thời trang Lê Duẩn, điểm tâm Huỳnh Thúc Kháng ẩm thực đêm Phạm Hồng Thái, nhiều tuyến phố chuyên doanh khác: Phan Châu Trinh, Hoàng Diệu, Bạch Đằng đầu tư, xây dựng, giúp người dân nơi du khách có thêm địa điểm mua sắm, thưởng thức văn hóa ẩm thực, góp phần tăng thu ngân sách cho quận thành phố c Văn hóa, giáo dục, y tế: Văn hoá- thể thao: Trên địa bàn quận có nhiều trung tâm văn hóa lớn với hoạt động văn hoá thể thao phong phú, đa dạng không phục vụ cho dân cư địa bàn mà quận lân cận Đặc biệt Cung Thể thao Tiên Sơn năm diễn nhiều chương trình, kiện mang tầm vóc quốc gia, khu vực quốc tế như: chung kết Cuộc thi Hoa hậu Việt Nam, giải Bóng chuyền nữ học sinh châu Á 2011, chung kết Cuộc thi Sáng tạo Robocon Châu Á – Thái Bình Dương 2013… Y tế: Nơi tập trung nhiều bệnh viên với quy mô lớn Thống kê năm 2015 địa bàn quận có bệnh viện, 10 trung tâm y tế, 13 trạm y tế xã phường, quan, xí ngiệp (nguồn: niên giám thống kê Đà Nẵng năm 2015) Bảng 1.2.b: Số giường bệnh năm 2015 STT Bệnh viện Số giường Quân y 17( 02 Nguyễn Hữu Thọ ) Bệnh viện 400 Đa Khoa Đà Nẵng (124 Hải Phòng) Bệnh viện 700 Điều dưỡng- phục hồi chức năng(95 Quang Trung) Bệnh viện 300 Đa Khoa Hải Châu (38 Cao Thắng) Bệnh viện 300 Mắt(68 Phan Đăng Lưu) Bệnh viện 300 C Đà Nẵng (122 Hải Phòng) Bệnh viện 400 Y học cổ truyền(342 Phan Chu Trinh) Bệnh viện 200 Phụ Nữ (26C Chu Văn An) Bệnh viện 300 Tổng 2900 Giáo dục: Hệ thống trường lớp đầu tư xây dựng ngày đại, sở vật chất phục vụ cho việc dạy học tăng cường Hiện có 90 trường học toàn địa bàn Trong có trường Đại học, trường Cao đẳng, trường THPT, 10 trường THCS, 19 trường tiểu học 44 trường mầm non ( Nguồn: Niên giám thống kê Đà Nẵng năm 2015) Bảng 1.3.b: Số học sinh, sinh viên năm 2015 STT Số Trường Trần Phú(11 Lê Thánh Tôn) THPT 2640 Phan Chu Trinh (154 Lê Lợi) THPT 4090 Nguyễn Hiền(61 Phan Đăng Lưu) THPT 2019 Đại học 8400 Đại học 10000 THPT Số học sinh Đại Học Kỹ thuật Y-Dược(99 Hùng Vương) Kiến trúc (566 Núi Thành) Đông Á(33 Xô Viết Nghệ Tỉnh) Tổng Đại học 13600 40749 Hiện trạng sở hạ tầng quận 1.3.1 Thoát nước a Thoát nước mặt Quận Hải Châu thuộc vùng đồng ven biển có độ cao trung bình từ 2.5÷6m, tương đối thuận lợi thoát nước Hướng thoát nước quận đổ sông Hàn biển Lưu vực thoát nước: Hướng thoát: chủ yếu đổ sông Hàn Khẩu độ: cống hộp có kích thước 2x2.3x1.5m, 3x2.4x2.1m, 3x3x3.2m, 4.5x2.5m, 4x1.4m; cửa xả độ 3x1.5m; Kênh có độ Bm=30m, Bđáy=9m , mái dốc m=1.75 a Thoát nước thải Hiện hệ thống thoát nước thải Quận hệ thống thoát nước chung Chỉ có số khu quy hoạch có hệ thống thoát nước riêng trạm xử lý Đa số hộ gia đình dùng bể phốt, có số nhà đấu nối với hệ thống thoát nước trạm xủ lý, số lại để ngấm trực tiếp từ bể phốt xuống đất Tại quận Hải Châu có trạm xử lý nước thải Hòa Cường: diện tích 4.5 ha: công suất thiết kế 40000 m 3/ngđ Công nghệ xử lý kỵ khí, hiệu suất hoạt động nhà máy XLNT đạt 90% công suất thiết kế Nước thải sau xử lý đạt loại B (theo QCVN 40:2011/BTNMT; QCVN 11:2008/BTNMT) Nước thải bệnh viện xử lý sơ trước đưa vào hệ thống xử lý Nước thải khu dịch vụ: Các khách sạn dọc bờ biển Đông có trạm xử lý nước thải riêng khuôn viên khách sạn a Quản lý chất thải rắn Khối lượng thu gom: Hiện Công ty môi trường đô thị thành phố Đà Nẵng thu gom chất thải rắn bình quân 252500 tấn/năm, tỷ lệ thu gom đạt 92% lượng rác phát sinh địa bàn thành phố Xử lý chất thải rắn: Hiện thành phố Đà Nẵng có khu xử lý chất thải rắn Khánh Sơn quận Liên Chiểu nên tất nguồn chất thải rắn phát sinh từ quận Thanh khê đưa xử lý Bãi chôn lấp hợp vệ sinh Khánh Sơn tương đối mới, cách thành phố Đà Nẵng khoảng 8km phía Tây, vận hành từ năm 2007 Công nghệ chôn lấp rác thải sinh hoạt Quy mô bãi chôn lấp: 48.3 Công suất xử lý: 650 tấn/ngày 1.3 Thời gian đóng bãi: 2022 Phương pháp thu xử lý nước rỉ rác từ ô chôn lấp: Đặt ống thu gom nước rỉ tập trung hệ thống xử lý nước rỉ rác Công nghệ đốt rác thải công nghiệp y tế nguy hại: Công suất lò đốt: 200kg/h 100kg/h 1.3.2 Cấp điện Hệ thống cấp điện sinh hoạt cho quận hoàn chỉnh, đảm bảo tất nơi , khu vực thuộc quận sử dụng điện Tất tuyến đường khu vực trung tâm quận khu vực dân cư có hệ thống chiếu sáng giao thông đạt tiêu chuẩn Hiện khu vực cấp điện từ trạm biến áp 110kV- Liên Trì, trạm cung cấp điện yếu cho phụ tải trung tâm thành phố Đà Nẵng, nhận điện từ trạm biến áp 500kV Đà Nẵng qua đường dây 110kV Cầu Đỏ - Liên Trì 1.3.3 Giao thông Sân bay Đà Nẵng sân bay hỗn hợp quân dân dụng, có diện tích đường bao 1100 ha, diện tích phần sân bay 850 ha, diện tích phần dân dụng 37 Sân bay Đà Nẵng đạt tiêu chuẩn yêu cầu cho loại máy bay cỡ lớn hoạt động Cách trung tâm thành phố 5km Sân bay Đà Nẵng tổ chức hàng không quốc tế xác định điểm trung chuyển đường bay Đông - Tây Công suất phục vụ triệu lượt khách/năm Đường sông Hàn lưu thông vận chuyển hàng tiêu dùng, than củi, cát… Cảng sông Hàn: với diện tích khoảng ha, chủ yêú phục vụ du lịch Hình 1.2.b: Cảng hàng không quốc tế Đà Nẵng 1.3.4 Thông tin liên lạc Bưu viễn thông Trên địa bàn quận Hải Châu có tất loại hình phục vụ đại tiện lợi, điện thoại cố định, điện thoại di động, điện thoại thẻ, máy nhắn tin, Internet (viễn thông), chuyển tiền nhanh, chuyển phát nhanh điện hoa (bưu chính) Chất lượng số lượng dịch vụ viễn thông ngày nâng cao nhờ vào khai thác, sử dụng công nghệ hàng đầu giới mạng Viba số PDH - 140 Mb/s, mang cáp quang SDH – 2.5 bb/s tổng đài Toll AXE-10 tuyến cáp quang biển quốc tế, khu vực quốc gia, đặc biệt tuyến cáp quang biển SMW3 đưa vào khai thác sử dụng cho phép Bưu điện Đà Nẵng nâng cao hiệu kinh doanh, phục vụ lên ngang tầm với nước tiên tiến có kỹ thuật viễn thông phát triển Công nghệ Thông tin Quận Hải Châu trung tâm công nghệ thông tin lớn thành phố Đà Nẵng, nơi cung cấp sản phẩm công nghệ thông tin đầu mối phân phối linh kiện máy tính cho tỉnh thành khu vực, với thiết bị công nghệ đại Nói đến công nghệ thông tin, người ta nghĩ đến đường Hàm Nghi, Nguyễn Văn Linh nơi tập trung nhiều công ty chuyên cung cấp linh kiện máy tính, laptop lớn Đà Nẵng 1.4 Hiện trạng hệ thống cấp nước quận Hải Châu Hiện mạng lưới cấp nước quận hoàn thiện Hầu cấp đến vị trí nhà người dân Nhu cầu dùng nước người dân cao với tiêu chuẩn cấp nước tính cho đầu người ngày đêm ,qi = 140 (l/ng.ngđ), tỷ lệ dân cấp nước fi= 98% Hệ thống cấp nước cho quận lấy từ nhà máy nước Cầu Đỏ: hệ thống gồm công trình thu nước, làm nước, điều hòa, dự trữ, vận chuyển phân phối nước đến nơi tiêu thụ 1.4.1 Nguồn nước Sông Cầu Đỏ nguồn nước thô cung cấp cho nhà máy nước Cầu Đỏ Lưu lượng nguồn nước ngày giảm sụt bị xâm nhập mặn tác động Biến đổi khí hậu, hạn hán kéo dài mùa khô ảnh hưởng công trình đập, thủy điện thượng lưu Do tượng khai thác rừng, khai thác cát, khoáng sản thượng nguồn nên chất lượng nước bị xấu đi: độ đục tăng cao(độ đục cao ghi nhận thời điểm >2000 NTU) Ngoài tình trạng nhiễm mặn thường xuyên xảy với tần suất tăng dần Hình 1.3.b: Sông cầu Đỏ bị nhiễm mặn Công trình thu nước Công trình thu nước sông Cầu Đỏ Vị trí thu nước: cuối nguồn sông Cầu Đỏ, cách cửa sông khoảng 15km Công suất: 300000 m3/ngày Công suất thực tế: 210000 m3/ngày 1.4.2 Hình 1.4.b: Cửa thu nước nhà máy nước Cầu Đỏ Cấu tạo: Cửa thu với song chắn rác có kết cấu thép, kích thước mắt lưới bxh: 5x5 cm Phần có sàn công tác để vệ sinh, vớt bỏ rác Phần ống thu nước thô: tuyến ống dẫn nước thô từ cửa thu vào hồ sơ lắng bao gồm 02 tuyến ống D1200 DI, 02 tuyến ống D900 DI Cốt đỉnh ống -2.4m (so với cốt + 0.0 hồ điều tiết) Hồ sơ lắng: có dung tích: 35000 m 3, kích thước B x L= 100 x 60m Xung quanh kè đá, đáy đất cao trình đỉnh hồ phía bờ sông: + 3.6m, phía trạm bơm: + 5.8m; cao độ đáy – 4.2m, cao độ mực nước trung bình + 0.0, cao độ mực nước thấp – 1.4m Hồ sơ lắng có nhiệm vụ: lắng cặn có kích thước trọng lượng lớn, chứa, điều hòa cung cấp nước thô cho Nhà máy nước Cầu Đỏ Hồ tiếp nhận nguồn nước thô sông Cầu Đỏ chảy vào trực tiếp từ cửa thu nguồn nước thô từ trạm bơm An Trạch (nguồn vận hành lượng nước cấp trực tiếp cửa thu bị thiếu, độ mặn Hồ sơ lắng không đạt yêu cầu > 250 mg/l) Hình 1.5.b: Hồ sơ lắng nhà máy nước Cầu Đỏ Tình trạng hoạt động: Cửa thu hồ sơ lắng thường xuyên bị phù sa bồi lấp, phải nạo vét năm để đảm bảo công suất khai thác Hệ thống vớt rác thủ công, vớt rác thô Cửa phay thu nước tuyến ống D900 vận hành thủ công, gây khó khăn cho công tác vận hành nguồn nước sông Cầu Đỏ nhiễm mặn Hồ sơ lắng đưa vào sử dụng năm 2008 đến công trình xuống cấp, xuất nhiều vết nứt thành hồ Mặt dù hồ sơ lắng có chức lắng cặn có kích thước lớn thời gian lưu nước hồ sơ lắng nên hiệu lắng không cao Bảng 1.4.b: Công suất trạm bơm tuyến ống nước thô ( Nguồn: Hiện trạng mạng lưới cấp nước Đà Nẵng) Tuyến ống nước thô STT Nhà máy nước Cửa thu Cầu Đỏ TB An Trạch Công suất nước thô thiết kế( m3/ngày) 300000 210000 Đường kính (mm) Chiều dài (m) D900 DI 100 D1200 DI 100 D1200 DI 6500 D1000 HDPE 300 Nhà máy nước Cầu Đỏ Vị trí: Nhà máy nước Cầu Đỏ nằm địa bàn phường Hòa Thọ Tây, Quận Cẩm Lệ, thành phố Đà Nẵng Năm xây dựng: 1967 Công suất thiết kế: 170000 m3/ngày, đó: Cụm xử lý cũ: 50000 m3/ngày Cụm xử lý mới: 120000 m3/ngày Công suất thực phát: Lượng nước sản xuất Nhà máy tăng hàng năm Hiện nhà máy hoạt động với công suất Qtb = 148507 m3/ngày (Từ 114410 ÷ 180933) m3/ngày Trạm bơm cấp I làm việc ổn đinh, có bơm công suất 2650 m 3/h, H=19m đảm bảo lượng nước thô cho trạm xử lý Cụm xử lý 50000 m3/ng cải tạo đưa vào hoạt động năm 2011, 2012 Sử dụng dây chuyền công nghệ cũ, trải qua nhiều thời kỳ cải tạo nâng cấp nên hệ thống không đồng Hệ thống van khóa vận hành thủ công gây khó khăn cho công tác quản lý vận hành Cốt bể chứa trạm cũ cốt bể chứa cụm xử lý có chênh lệch cần phải có trạm bơm trung chuyển để tận dụng hết lượng nước sau xử lý dây chuyền xử lý cũ 1.4.3 10 Xem kết Hình 2.1.b: Sơ đồ khối chạy phần mềm Epanet Cách tiến hành cụ thể sau: Kiểm tra thông số thủy lực mạng lưới Từ trạng mạng lưới cấp nước quận Thanh Khê ta nhập số liệu đối tượng Chạy kết thủy lực Kiểm tra áp lực cần thiết, vận tốc, tổn thất có nằm giới hạn cho phép không Mô tả hệ thống làm việc: Chế độ sử dụng nước Từ Data Browser chọn Pattern để soạn thảo Nhấn nút Edit để hộp thoại Pattern Editor Trong ô Pattern ID đặt tên vào Điền phần trăm sử dụng nước vào Multiplier Tiếp đến bấm OK Hình 2.2.b: Hiển thị chế độ sử dụng nước Hệ số phản ứng phân rã Từ Data Browser chọn Options-quality để soạn thảo Nhấn nút Edit để hộp thoại Quanlity Option Trong ô Parameter gõ vào từ “ Chlorine” Chuyển sang Options-Reactions Browser Nhập giá trị phân rã Global Bulk Coefficient Điều phản ánh tốc độ mà Clo phân rã phản ứng khối dòng theo thời gian Tốc độ áp dụng cho tất ống mạng lưới Bạn sửa trị số cho ống riêng lẽ bạn cần * Tốc độ phân rã Clo ống phụ thuộc vào vận tốc chuyển động nước ống vật liệu làm ống Các phản ứng Clo dư nước: 14 Trong trình vận chuyển Clo dư tác dụng với nước tạo phân tử axit hypocloro(HOCl), hợp chất có khả khử trùng mạnh Sẽ tác dụng với vi sinh vật sắt nước Quá trình hủy diệt vi sinh vật xảy qua hai giai đoạn: chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật, sau phản ứng với men bên tế bào phá hoại trình trao đổi chất dẫn đến tiêu diệt tế bào Sắt từ trình oxy hóa đường ống nước cao( ống nước xây dựng lâu nên cũ) phản ứng phân rã cao nên ta chọn -2.0 Hình 2.3.b: Hình ảnh hệ số phản ứng phân rã Nồng độ Clo bể chứa Hãy nhấp vào bể nước ấn định Initial Quality 0.5mg/l thay đổi theo yêu cầu Đây nồng độ Clo liên tục vào mạng Ta chọn 0.5mg/l nước nhà máy chạy nhiều tuyến ống nhiều quận quận nên trình vận chuyển dài, đầu mạng lưới Clo đảm bảo cuối mạng lưới không đảm bảo Thêm việc, lấy mẫu trực tiếp đường ống điều kiện không phép nên Clo dư tuyến ống không xác ta chạy giả định với Clo dư ban đầu nhà máy đạt chuẩn 0.5mg/l Hình 2.4.b: Hình ảnh hàm lượng Clo bể chứa Chạy phân tích chất lượng Bấm vào run để chạy kết Xem kết Bấm vào Graph hộp thoại Graph Selection xuất hiện: Chọn Time Series vào Parameter chọn Chlorine, sau add nút cần xem để biết thay đổi Clo 72h nút 15 Chọn Contour Plot vào Parameter chọn Chlorine, vào Time Period chọn thời gian cần xem Clo vùng mạng lưới 2.2 Kiểm tra thủy lực 2.2.1 Quy mô dùng nước quận a Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt khu dân cư Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm Q max − SH ng = q.N f i K ng max (m3 / ngđ ) 1000 Trong đó: Ni : Dân số cấp nước tính toán thành phố N = 209641 (người) qi : Tiêu chuẩn cấp nước tính cho đầu người ngày đêm ,qi = 140 (l/ng.ngđ) fi : tỷ lệ dân cấp nước fi=0.98 Kngày-max: Hệ số dùng nước không điều hoà lớn ngày đêm Kngày-max = 1.2 ÷ 1.4; quận Hải Châu thuộc thành phố Đà nẵng có khí hậu nắng nóng quanh năm nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt nhiều quận trung tâm có mức sống cao nên nhu cầu tiêu thụ nước lớn nên ta chọn Kngày-max = 1.2 max −SH Q NG = 140 × 209641× 0.98 × 1.2 = 34515.29 1000 (m3/ngđ) b Nhu cầu dung nước trường học, bênh viện Trường học Lưu lượng nước cấp cho nhu cầu dùng nước trường học: N × qTH QTH= 1000 (m3 / ngđ) Trong đó: N: số học sinh trường qTH: tiêu chuẩn cấp nước cho trường học, (bảng 1, mục 3.2[2]) Bảng 2.1.b : Lưu lượng dùng nước trường học Tiêu chuẩn dùng nước (l/ng.ngđ) [2] Lưu lượng (m3/ngđ) ST T Loại trường Số học sinh THPT 2640 20 52.8 THPT 4090 20 81.8 16 THPT 2019 20 40.38 Đại học 8400 20 168 Đại học 10000 20 200 Đại học 13600 20 272 Tổng 841.98 Bệnh viện Khu vực với bệnh viện, tổng số giường 2900 giường Lưu lượng nước cấp cho nhu cầu dùng nước bệnh viện: N × q BV QBV = 1000 (m3 / ngđ) Trong đó: qBV: Tiêu chuẩn cấp nước theo số giường bệnh tùy theo quy mô giường bệnh viện (l/ng.ngđ) ) (bảng 1, mục 3.2[2]) Đối với bệnh viện đa khoa: qBV = 300 l/ng.ngđ( theo[2]) N: Số giường bệnh bệnh viện Bảng 2.2.b: Lưu lượng dùng nước bệnh viện Tiêu chuẩn dùng nước (l/ng.ngđ) [3] Lưu lượng (m3/ngđ) ST T Tên Bệnh viện Số giường bệnh Bệnh viện 400 300 120 Bệnh viện 700 300 210 Bệnh viện 300 300 90 Bệnh viện 300 300 90 Bệnh viện 300 300 90 Bệnh viện 400 300 120 Bệnh viện 200 300 60 Bệnh viện Tổng 300 2900 300 90 870 c Nhu cầu nước cho công trình công cộng Lấy 10% lượng nước dùng cho sinh hoạt [1] 17 Qngđ max − SH × 10% QCTCC = = 34515.29× 0.1 = 3451.53 (m3/ngđ) d Nhu cầu dùng nước cho dịch vụ khác QCTCC = QTH + QBV + QCTCC KHÁC QCTCCKHÁC = QCTCC – ( QTH + QBV ) = 3451.53 – (814.98+ 870) = 1766.55(m3/ngđ) e Nhu cầu dùng nước cho tưới cây, rửa đường Chỉ tiêu sử dụng nước tưới rửa đường lấy 10% lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn [1] QTưới = Qngđ max − SH ×10% = 34515.29× 0.1= 3451.53 (m3/ngđ) Trong đó: Nước tưới chiếm tỷ lệ: 60%QT-KV = 0.6× 3451.53 = 2070.92(m3/ngđ) Nước rửa đường chiếm tỷ lệ: 40%QT-KV=0.4×3451.53= 1380.61(m3/ngđ) f Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp nhỏ tiểu thủ công nghiệp Nhu cầu cấp nước cho công nghiệp nhỏ tiểu thủ công nghiệp lấy 5% lượng nước cấp sinh hoạt.[1] Qngđ max − SH QTTCN = ×5% = 34515.29 × 0.05 = 1725.76 (m3/ngđ) g Công suất hữu ích cần cấp cho khu đô thị : QH.Ích (m3/ngày) Công suất trạm bơm cấp II xác định : Qh.ich = Qmax-SH + QT+ QTH + QBV+ QCTCCKhác+ QTTCN Qh.ich = 34515.29+ 3451.53+ 814.98+ 870+ 1766.55+ 1725.76 = 43144.11 (m3/ngđ) h Công suất trạm bơm cấp II phát vào mạng lưới cấp nước QML(m3/ngày) QML = Qh.ich x b = 43144.11 x 1.148 = 49529.44 (m3/ngđ) Trong đó: b: hệ số kể đến lượng nước rò rĩ dự phòng, chọn b = 1.148 ([1]) QXL = QML x KXL = 49529.44 x 1.1 = 54482.38 (m3/ngđ) KXL hệ số kể đến lượng nước dùng cho thân trạm xử lý (K XL = 1.05÷1.1), chọn KXL = 1.1 Vậy công suất trạm xử lý lấy tròn 55000 (m3/ngđ) Bảng thống kê lưu lượng nước theo 18 Xác định hệ số dùng nước không điều hòa: Trong ngày, nhu cầu dùng nước sinh hoạt dân cư thời điểm khác nhau, tính toán ta phải kể đến hệ số dùng nước không điều hoà K hmax) Hệ số không điều hoà xác định theo công thức sau: Kgiờ max = αmax x βmax (điều 3.3, [3]) Trong đó: αmax: hệ số kể đến mức độ tiện nghi công trình, chế độ làm việc xí nghiệp điều kiện địa phương khác (αmax = 1.2 ÷ 1.5) βmax: hệ số kể đến số dân khu dân cư (bảng 3.2, [3]) N = 209641 người, tra bảng ta βmax=1.07, chọn αmax=1.3 Vậy: Kgiờ max = αmax x βmax = 1.3 x 1.07 = 1.35 Với hệ số dùng nước: Kgiờmax = 1.35 số liệu tính toán lập bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo ngày Bảng 2.3.b: Lưu lượng nước tiêu dùng cho trường học theo ngày đêm ( Phụ lục B) Bảng 2.4.b: Lưu lượng nước tiêu dùng cho bệnh viện theo ngày đêm ( phụ lục B) Bảng 2.5.b: Thống kê lưu lượng nước tiêu dùng cho khu vực theo ngày đêm ( phụ lục B) Từ bảng thống kê lưu lượng nước ,vẽ biểu đồ tiêu thụ nước ngày : Hình 2.5.b: Biểu đồ dùng nước ngày quận Hải Châu 2.2.2 Trình tự tính toán thủy lực theo phần mềm Epanet Để mô thủy lực tuyến ống mạng lưới phần mềm Epanet cần thực bước sau: Bước : Vẽ sơ đồ hình học miêu tả hệ thống cấp nước có đối tượng: nguồn nước, máy bơm, đường ống, nút, bể chưa Bước 2: Chỉnh sửa thuộc tính đối tượng: thông số nguồn nước, thông số máy bơm, chiều dài đường kính ống, cao độ tọa độ nút, thông số bể chứa Bước 3: Mô tả hoạt động hệ thống: đường đặc trưng máy bơm, thông số thời gian, thông số điều khiển Bước 4: Lựa chọn đặt phương pháp phân tích Bước 5: Chạy phân tích Bước 6: Xem kết a Xác định chiều dài tính toán: Chiều dài tính toán đường ống xác định theo công thức sau: 19 Ltt = Lt.tế m (m) Trong đó: L: Chiều dài thực đoạn ống (m) m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ đoạn ống khu vực có tiêu chuẩn khác Khi đoạn ống phục vụ phía m = Khi đoạn ống phục vụ phía m = 0.5 Khi đoạn ống có chức vận chuyển nước m = Bảng 2.6.b: Bảng chiều dài tính toán đoạn ống (Phụ Lục B) Ta tính tổng chiều dài tính toán 25013 m b Xác định lưu lượng đơn vị dọc đường Xác định lưu lượng đơn vị dọc đường: Qh qđv= max − ∑ Qttr ∑ Ltt (l / s.m) Trong đó: qđv: Lưu lượng đơn vị dọc đường (l/s.m) Qhmax: Lưư lượng nước dùng nước lớn (l/s) ∑Qttr: Tổng lưu lượng tập trung dùng nước lớn gồm tổng lưu lượng trường học, bệnh viện khách sạn (l/s), ∑Qttr = 41.25 (l/s) ∑Ltt: Tổng chiều dài tính toán (m), ∑Ltt = 25013 m qđv= 770.17 − 41.25 = 0.02914(l / s.m) 25013 Bảng 2.6.b: Bảng tính toán lưu lượng dọc đường đoạn ống (Phụ Lục B) c Xác định lưu lượng nút mạng lưới Lưu lượng nút công thức sau: qn = ∑qdd + qttr (l/s) Trong đó: qdd: Lưu lượng dọc đường (l/s); qttr: Lưu lượng tập trung nút (l/s) Bảng 2.7.b: Bảng tính toán lưu lượng nút (Phụ Lục B) Lưu lượng tổng cấp cho quận Thanh Khê 603.44 l/s tập trung nút số 5, 17, 21 243.33 l/s, 180 l/s, 180 l/s Lưu lượng tập trung: bệnh viện nút số 2.5 l/s Lưu lượng tập trung: bệnh viện THPT1 nút số 3.61 l/s Lưu lượng tập trung: bệnh viện 2, bệnh viện nút số 9.16 l/s Lưu lượng tập trung: THPT2 Đại học1 nút số 12 5.24 l/s 20 Lưu lượng tập trung: bệnh viện 7, bệnh viện nút số 19 4.17 l/s Lưu lượng tập trung: bệnh viện nút số 20 3.33 l/s Lưu lượng tập trung: THPT3 bệnh viện nút số 30 3.35 l/s Lưu lượng tập trung: Đại học 2, Đại học nút số 33 9.89 l/s Tính toán thủy lực cho dùng nước lớn Nhập thông số: Số liệu đường ống: Đoạn ống, chiều dài, đường kính, hệ số nhám Số liệu nút: lưu lượng nút, cao độ nút Số liệu bơm : cột áp, lưu lượng Sau chạy chương trình cho kết quả: Đường kính vận tốc hợp lý tương ứng với lưu lượng đoạn ống Tổng tổn thất đoạn ống 1m chiều dài Lưu lượng nút, áp lực tự áp lực toàn phần nút Nhận xét trạng mạng lưới cấp nước Hệ thống đường ống quận Hải Châu có đường kính: D300 ÷ D900, đường ống khu vực mạng vòng, nhìn chung khả cấp nước an toàn, nhiên khoảng cách hai đường ống xa, thiếu đường ống nối, hạn chế bảo đảm làm việc an toàn hệ thống cấp nước Kết trạng thủy lực mạng lưới cấp nước quận Hải Châu vào dùng nước lớn Bảng 2.8.b: Bảng tính toán áp lực (Phụ lục B) Nhận xét: + Tại tất vị trí địa bàn quận có áp lực cần thiết 10 m đạt yêu cầu quy chuẩn ban hành(TCVN 33:2006) + Áp lực điểm cấp cho đối tượng dùng nước nhỏ 40 m + Với áp lực cần thiết đảm bảo người dân sử dụng hệ thống cấp nước trực tiếp để đảm bảo có nước thường xuyên sử dụng không bị gián đoạn có cố cúp nước xảy khuyến cáo người dân nên sử dụng hệ thống cấp nước có két mái Bảng 2.9.b: Bảng tính toán thủy lực (Phụ lục B) Nhận xét: Tổn thất dọc đường tuyến ống mạng lưới từ 0.02 -5.78m Phần lớn vận tốc số đoạn ống nằm tuyến đường Nguyễn Hữu Thọ, Núi Thành, Lê Đình Lý, Bạch Đằng có vận tốc đảm bảo Những đoạn ống nằm đường phân phối nằm cuối mạng lưới có vận tốc nằm vận tốc kinh 21 tế Vì ta chạy thủy lực cho dùng nước lớn ngày dùng nước nhiều năm nên trường hợp xảy 2.3 Kiểm tra hàm lượng Clo mạng lưới Không thể lấy mẫu trực tiếp đường ống điều kiện không cho phép nên phải lấy mẫu từ hộ gia đình Hàm lượng clo dư tuyến ống không xác nên ta chạy giả định với Clo dư ban đầu nhà máy đạt chuẩn 0.5mg/l Kết chạy Clo dư dùng nước lớn dùng nước nhất, hai hàm lượng Clo dư mạng lưới phản ứng có chênh lệch rõ rệt nên chọn hai để thể kết Hàm lượng Clo chạy giả định: Lúc sáng: Hình 2.6.b: Thể hàm lượng Clo mạng lưới lúc sáng Nhận xét: Hàm lượng Clo mạng lưới vào sáng có hai khu vực quận không nằm QCVN 01:2009/BYT Khu vực nằm cuối mạng lưới cấp nước quận Hải Châu thuộc phường Thanh Bình Thạch Thang Những khu vực đầu mạng lưới nồng độ Clo nằm giới hạn cho phép 22 Nồng độ Clo bị giảm vào sáng người dùng nước không nhiều nên vận tốc chảy nhanh trình xáo trộn diễn mạnh làm cho hàm lượng Clo bị phân rã cao giảm mạnh chuyển tải nước đến cuối mạng lưới Lúc 10 sáng: Hình 2.7.b: Thể hàm lượng Clo mạng lưới lúc 10 Nhận xét: Hầu hết tất 13 phường quận Hải Châu vào lúc 10 sáng có hàm lượng Clo nằm TCVN 33:2006 Vào người dùng nước nhiều nên vận tốc chảy chậm, độ xáo trộn thấp dẫn đến tốc độ phản ứng oxy hóa Clo với chất hữu có nước mà nồng độ Clo giảm không đáng kể vận chuyển đến phường Thuận Phước, Thanh Bình nơi cuối mạng lưới cấp nước Hàm lượng Clo nút 24 giờ: Hình 2.8.b: Hàm lượng Clo nút 24 Nhận xét: Từ đồ thị thể chu kì Clo nút 1, 7, 16, 23, 34 24 giờ: Có nút số 16, 23, 34 nằm quy chuẩn cho phép 0.3-0.5mg/l Nút 34: khoảng từ 0- hàm lượng Clo dao động 0.48-0.5 mg/l Còn lại khác hàm lượng Clo 0.5 mg/l 23 Nút 23: khoảng từ 23- hàm lượng Clo dao động 0.4- 0.44 mg/l Còn lại khác hàm lượng Clo 0.44-0.45 mg/l Nút 16: khoảng từ 24-5 giờ hàm lượng Clo dao động 0.42-0.44 mg/l Còn lại khác hàm lượng Clo 0.44- 0.46 mg/l Có nút số số hàm lượng Clo 0.3mg/l Nút 1: (giao tuyến ống đường Nguyễn Tất Thành Ông Ích Khiêm nằm cuối mạng lưới) khoảng 3- hàm lượng Clo 0.29 mg/l Còn lại khác hàm lượng Clo đạt từ 0.3-0.36 mg/l Nút 7: (giao tuyến ống đường Quang Trung Nguyễn Thị Minh Khai) hàm lượng Clo 0.3 mg/l Còn lại khác hàm lượng Clo đạt quy chuẩn 2.4 Kết luận kiến nghị 2.4.1 Kết luận + Khu vực nằm cuối mạng lưới có hàm lượng clo không nằm QCVN 01/2009BYT vào thời điểm dùng nước ít, tuyến ống nằm gần đầu mạng lưới hàm lượng Clo đạt theo quy chuẩn 0.3-0.5mgl/l + Vào thời điểm dùng nước nhiều nơi mạng lưới cấp nước có hàm lượng Clo đạt tiêu chuẩn + Mỗi nút chu kì có thay đổi hàm lượng Clo theo thời gian khác 2.4.2 Kiến nghị + Để cho hàm lượng Clo nằm quy chuẩn 0.3-0.5 mg/l đủ khử trùng nước ta nên bổ sung Clo trực tiếp mạng lưới cấp nước + Châm hàm lượng Clo vào nút số 7, nút số với hàm lượng Clo 0.1 mg/l  Mạng lưới cấp nước bổ sung Clo vào thời điểm 24 Hình 2.9.b: Mạng lưới cấp nước bổ sung Clo Nhận xét: + Khi bổ sung hàm lượng Clo 0.1 mg/l vào nút số số khu vực phường Thanh Bình Thạch Thang có hàm lượng Clo nằm tiêu chuẩn TCVN 01:2009-BYT, dao động từ 0.3-0.4 mg/l Hàm lượng Clo thay đổi lúc 10 Hình 2.10.b: Hàm lượng Clot hay đổi lúc 10 Nhận xét: Khi châm hàm lượng Clo 0.1 mg/l vào nút số số lúc hàm lượng Clo vào lúc 10 có thay đổi màu rõ rêt + Hàm lượng Clo từ vùng màu xanh (0.3-0.4mg/l) chuyển sang màu xanh nước biển ( hàm lượng Clo tăng lên >0.4 mg/l) +  Các nút 24 bổ sung Clo 25 Hình 2.11.b: Hàm lượng Clo nút bổ sung Nhận xét: + Khi châm Clo tất nút chu kì 24 có hàm lượng Clo đạt quy chuẩn + Các nút số 1, 7, 16, 23 có hàm lượng Clo dao động từ 0.38- 0.46 mg/l Nút số 34 hàm lượng Clo từ 0.48-0.5 mg/l, nút giao hai đoạn ống đường Núi Thành đường 2-9 nằm gần mạng lưới cấp nước nên hàm lượng Clo cao T LUẬN Từ nhiệm vụ giao, sau tháng thực đồ án tốt nghiệp, hướng dẫn chu đáo tận tình ThS.Nguyễn Lan Phương Th.S Mai Thị Thùy Dương, với nổ lực thân em hoàn thành đồ án với đề tài : “Đánh 26 giá trạng hệ thống cấp nước sinh hoạt sử dụng phần mềm Epanet để kiểm tra hàm lượng clo mạng lưới cấp nước quận Hải Châu” Sau kết đạt được: Đánh giá trạng hệ thống cấp nước bên nhà: nguồn nước sử dụng, loại hệ thống cấp nước bên nhà Đánh giá mức độ trang bị thiết bị vệ sinh bên nhà hộ gia đình Đánh giá chất lượng nước bên nhà qua nhận xét cảm quan người sử dụng phân tích Đánh giá trạng mạng lưới cấp nước quận Hải Châu Sử dụng phần mềm Epanet để kiểm tra hàm lượng clo dư mạng lưới theo QCVN 01:2009/BYT + Đề nghị công ty cấp nước kiểm tra hàm lượng Clo dư mạng lưới để đảm bảo clo đủ để khử trùng Qua trình thực em học khả làm việc thực tế việc trực tiếp khảo sát, điều tra hộ gia đình hệ thống cấp nước bên nhà, tổng hợp xử lý số liệu khảo sát, kĩ phân tích thành thạo Đưa nhận xét, kiến nghị Biết cách sử dụng phần mềm Epanet để kiểm tra thông số thủy lực, chất lượng Clo mạng lưới cấp nước Thời gian làm Đồ án Tốt nghiệp giúp em mở mang kiến thức thực tiễn với lý thuyết học Trong trình làm, em không tránh khỏi sai sót, mong thầy (cô) tận tình lỗi sai để em khắc phục, đồng thời giúp em đúc kết kinh nghiệm làm việc cho thân TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hiện trạng hệ thống cấp nước thành phố Đà Nẵng năm 2015 [2] Bộ Xây dựng (1988) Cấp nước bên – Tiêu chuẩn thiết kế, TCVN 4513:1988 [3] Bộ Xây dựng (2006) Cấp nước – Mạng lưới đường ống công trình – Tiêu chuẩn thiết kế, TCXDVN 33:2006 [4] Bài giảng Cấp nước Sinh hoạt Công nghiệp- Th.S Nguyễn Lan Phương 27 [5] Bộ y tế (2009) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước ăn uống, QCVN 01:2009/BYT [6] Niên giám thống kê thành phố Đà Nẵng năm 2015 [7] Hướng dẫn sử dụng phần mềm Epanet, Tống Đình Quyết, ĐH Thủy Lợi Cơ sở [8] Th.S Nguyễn Thị Hồng (2001), Các bảng tính toán thủy lực, Nhà xuất Xây dựng 28 ... thiếu đường ống nối để điều hòa lưu lượng 1.4.4 Chương 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM EPANET ĐỂ KIỂM TRA HÀM LƯỢNG CLO TRÊN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC TẠI QUẬN HẢI CHÂU 2.1 Giới thiệu phần mềm Epanet Trong thiết... mg/l Hàm lượng Clo thay đổi lúc 10 Hình 2.10.b: Hàm lượng Clot hay đổi lúc 10 Nhận xét: Khi châm hàm lượng Clo 0.1 mg/l vào nút số số lúc hàm lượng Clo vào lúc 10 có thay đổi màu rõ rêt + Hàm lượng. .. Sử dụng phần mềm Epanet để kiểm tra hàm lượng clo dư mạng lưới theo QCVN 01:2009/BYT + Đề nghị công ty cấp nước kiểm tra hàm lượng Clo dư mạng lưới để đảm bảo clo đủ để khử trùng Qua trình thực