Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; giai đoạn 2020 – 2030

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC BẢNG DANH MỤC VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ XÃ THÁI HÒA, HUYỆN NGHĨA ĐÀN, TỈNH NGHỆ AN 3 1.1.Điều kiện tự nhiên 3 1.1.1.Vị trí địa lý 3 1.1.2.Đặc điểm khí hậu 3 1.1.3.Thủy văn 4 1.1.4.Địa hình 4 1.1.5.Địa chất công trình 4 1.2.Đặc điểm kinh tế xã hội 5 1.2.1.Hiện trạng sử dụng đất 5 1.2.2.Dân cư 5 1.2.3.Giáo dục 5 1.2.4.Y tế 6 1.2.5.Công nghiệp 6 1.2.6. Giao thông 6 1.2.7. Thương mại, dịch vụ 6 1.3.Hiện trạng cấp nước và thoát nước 7 1.3.1.Hiện trạng cấp nước 7 1.3.2.Hiện trạng thoát nước sinh hoạt 7 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 9 2.1.Tính toán lưu lượng thoát nước, quy mô công suất trạm xử lý 9 2.1.1.Lưu lượng nước thải sinh hoạt 9 2.1.2.Lưu lượng nước thải bệnh viện 9 2.1.3.Lưu lượng nước thải trường học 11 2.1.4.Lưu lượng nước thải từ các cụm công nghiệp 12 2.2.Vạch tuyến mạng lưới thoát nước 12 2.2.1.Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 13 2.2.2.Tính toán diện tích tiểu khu 14 2.2.3.Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống 14 2.2.4. Tính toán thủy lực tuyến cống 14 2.2.5. Hệ thống giếng thăm nước thải 15 2.2.6. Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước 15 CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 17 3.1. Xác định các thông số tính toán 17 3.1.1. Tính toán lưu lượng nước thải 17 3.1.2. Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải 17 3.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý 20 3.2.1. Bậc xử lý 20 3.2.2. Quy trình xử lý nước thải 21 3.2.3. Dây chuyền công nghệ 21 3.3. Tính toán chi tiết các công trình theo phương án 1 26 3.4. Tính toán chi tiết các công trình theo phương án 2 46 3.5. Khái toán kinh tế trạm xử lý 58 3.6. Cao trình nước và cao trình bùn 58 3.6.1. Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt nước 58 3.6.2. Tính toán cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt bùn 61 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 1. TÍNH TOÁN DIỆN TÍCH CÁC TIỂU KHU PHỤ LỤC 2. XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN CỦA TUYẾN ỐNG PHỤ LỤC 3. TÍNH TOÁN THỦY LỰC TUYẾN CỐNG PHỤ LỤC 4. HỆ THỐNG GIẾNG THĂM NƯỚC THẢI PHỤ LỤC 5. KHÁI TOÁN KINH TẾ MẠNG LƯỚI PHỤ LỤC 6. TÍNH TOÁN MỘT SỐ CÔNG TRÌNH TRONG TRẠM XỬ LÝ PHỤ LỤC 7. KHÁI TOÁN TRẠM XỬ LÝ

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC BẢNG DANH MỤC VIẾT TẮT LỜI CAM ĐOAN Với đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; giai đoạn 2020 – 2030”,tôi xin cam đoan: Đồ án công trình nghiên cứu thực cá nhân tôi, thực sở nghiên cứu lý thuyết kiến thức chọn lọc Các tài liệu tham khảo hoàn toàn tài liệu thống công bố Đồ án dựa hướng dẫn ThS Lương Thanh Tâm – Giảng viên Khoa Môi trường – Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội TS Lê Xuân Sinh Tôi xin cam đoan đồ án chưa công bố tài liệu Nội dung đồ án có tham khảo sử dụng tài liệu, thông tin đăng tải tài liệu theo danh mục tài liệu đồ án Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Đào Thị Phương Anh LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đồ án tốt nghiệp “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; giai đoạn 2020 – 2030”, em nhận quan tâm, giúp đỡ, ý kiến đóng góp bảo nhiệt tình thầy cô, gia đình bạn bè Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Lương Thanh Tâm – Giảng viên Khoa Môi Trường - Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội TS Lê Xuân Sinh Thầy cô tận tình bảo, hướng dẫn em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn tất thầy giáo, cô giáo tham gia giảng dạy Khoa Môi trường Thầy cô trang bị cho chúng em kiến thức vô quý báu bước hướng dẫn chúng em trình học tập nghiên cứu Nếu giúp đỡ thầy cô chắn chúng em kiến thức ngày hôm Cuối em xin chân thành cảm ơn tới gia đình bạn bè tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp Do kinh nghiệm kĩ em nhiều hạn chế Em mong bảo, góp ý thầy cô giáo Em xin chân thành cảm ơn Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Đào Thị Phương Anh DANH MỤC BẢNG Bảng 3.22 Hiệu xử lý tiêu qua công trình DANH MỤC BẢNGDANH MỤC VIẾT TẮT BOD BTNMT COD SS TCVN TỔNG N TỔNG P QCVN UBND THCS THPT GDTX Nhu cầu oxi sinh học Bộ tài nguyên môi trường Nhu cầu oxi hóa học Chất rắn lơ lửng Tiêu chuẩn Việt Nam Tổng số Nitơ Tổng số Photpho Quy chuẩn Việt Nam Ủy ban nhân dân Trung học sở Trung học phổ thông Giáo dục thường xuyên MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Bảo vệ môi trường vấn đề cấp thiết toàn cầu nước phát triển Nước ta đường hội nhập với giới nên việc quan tâm đến môi trường điều tất yếu Bảo vệ môi trường sống, bảo vệ sức khỏe người có bảo vệ nguồn nước khỏi bị ô nhiễm trách nhiệm toàn xã hội Một biện pháp tích cực để bảo vệ môi trường sống, bảo vệ nguồn nước thiên nhiên tránh không bị ô nhiễm chất thải hoạt động sống làm việc người gây việc thu gom xử lý nước thải trước xả nguồn tiếp nhận để đáp ứng quy chuẩn hành giảm thiểu nồng độ chất nguồn nước thải Thị xã Thái Hòa nằm vị trí địa lý quan trọng, xác định trung tâm quy hoạch chung vùng Phủ Quỳ vùng trọng điểm phát triển kinh tế - xã hội miền tây Nghệ An Thị xã có trục giao thông kết nối thuận lợi với địa phương tỉnh (đường Hồ Chí Minh, Quốc Lộ 48, 48E, 48D, 15A, tuyến đường Thái Hòa - Hoàng Mai ), cửa ngõ, đầu mối giao lưu kinh tế - xã hội địa phương vùng với cực tăng trưởng tỉnh Nghệ An Trong định hướng phát triển kinh tế - xã hội thị xã Thái Hòa đẩy nhanh tốc độ phát triển bền vững sở chuyển dịch cấu kinh tế, cấu nội ngành mở rộng hoạt động dịch vụ, thương mại, du lịch, thông tin liên lạc Quy hoạch chung xây dựng mở rộng đô thị Thái Hòa – Huyện Nghĩa Đàn UBND tỉnh Nghệ An phê duyệt, định hướng khu chức đô thị nhằm mục tiêu tạo dựng đô thị đặc thù với hệ thống sở hạ tầng kỹ thuật hạ tầng xã hội đồng nhằm đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng đô thị hóa khu vực nâng cao chất lượng sống cho người dân đô thị Cùng với nhu cầu sống người dân tăng lên việc sử dụng thải nước tăng Thị xã Thái Hòa hình thành nhiều năm, song khu vực chức đô thị công viên xanh, khu hành chính, đặc biệt hệ thống thoát nước đầu tư thiếu đồng bộ, chưa hoàn chỉnh, không đáp ứng lượng thải người dân Nếu theo định hướng phát triển đến năm 2030 gây tắc nghẽn, ngập làm ô nhiễm nguồn nước mặt, ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật nước Vì vậy, việc tìm đưa phương pháp thoát nước xử lý nước thải vừa đảm bảo mang lại hiệu tối ưu đồng thời vừa tiết kiệm chi phí cho đơn vị, quan doanh nghiệp địa bàn thị xã Thái Hòa trở thành số vấn đề cần thiết quan trọng hàng đầu cần giải Nhận thức mức độ cấp thiết vấn đề, em lựa chọn đề tài “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; Giai đoạn 2020 - 2030” để nghiên cứu, thiết kế Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng phương án quy hoạch hệ thống thoát nước phù hợp với quy hoạch kinh tế - xã hội cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; giai đoạn 2020 – 2030 - 02 phương án thoát nước - 02 phương án thiết kế nhà máy xử lý nước thải - Khái toán kinh tế phương án lựa chọn phương án Nội dung nghiên cứu - Thu thập tài liệu thị xã Thái Hòa: Dân số, hạ tầng sở, thuyết minh quy hoạch (đặc điểm đường xá, bề rộng mặt đường, độ dốc địa hình, tỷ lệ gia tăng dân số ) - Vạch tuyến thoát nước theo 02 phương án - Thiết kế hệ thống xử lý theo 02 phương án - Khái toán kinh tế cho 02 phương án để đưa phương án tối ưu Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu:Hệ thống thoát nước thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An - Phạm vi nghiên cứu: Nước thải từ hộ dân, khu công cộng, trường học, bệnh viện, khu công nghiệp giai đoạn 2020 - 2030 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu khu dân cư, tìm hiểu thành phần, tính chất nguồn nước thải số liệu cần thiết khác - Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán công trình đơn vị hệ thống xử lý nước cấp, dự toán chi phí xây dựng theo TCVN 7957:2008 thoát nước - mạng lưới công trình bên - Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả mạng lưới, công trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ XÃ THÁI HÒA, HUYỆN NGHĨA ĐÀN, TỈNH NGHỆ AN 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Thái Hoà nằm phía Đông sông Hiếu, cách phía Tây thị trấn huyện lỵ Cầu Giát khoảng 35 km theo đường bộ, cách thành phố Vinh 85km phía Bắc cách quốc lộ 1A 20km phía Đông - Phía Bắc, Tây, Nam giáp huyện Nghĩa Đàn - Phía Đông giáp huyện Quỳnh Lưu Hình 1.1: Vị trí thị xã Thái Hòa đồ 1.1.2 Đặc điểm khí hậu Thị xã Thái Hòa mang đặc trưng khí hậu vùng núi  Nhiệt độ - Nhiệt độ trung bình năm: 22,8oC - Nhiệt độ cao năm: 41,2oC - Nhiệt độ thấp năm: 15 oC, vụ Đông Xuân số ngày nhiệt độ 15 o C 30 ngày[6]  Mưa Lượng mưa trung bình năm 1,457mm Lượng mưa phân bố không đều, mưa tập trung vào tháng 8,9,10 gây ngập úng vùng thấp ven sông Hiếu Mùa khô lượng mưa không đáng kể (có tháng đạt 12mm), tháng 12,1,2 lượng mưa đạt 229 mm gây hạn kéo dài [6]  Độ ẩm: Từ 60% - 65%  Gió - Hướng gió Tây Nam mùa Hè, Đông Bắc mùa Đông - Tốc độ gió trung bình 29m/s, lớn 40m/s [6]  Bão - Nghệ An nói chung huyện Nghĩa Đàn nói riêng vùng chịu ảnh hưởng bão Gió bão tới khu vực huyện Nghĩa Đàn đạt tới 30-35m/s suy yếu nhanh chóng phía Tây[6] 1.1.3 Thủy văn Thị xã Thái Hòa chịu ảnh hưởng trực tiếp chế độ thủy văn sông Hiếu, mức nước thấp +45m, mức nước cao +46,5m Sông Hiếu nhánh hệ thống sông Cả chảy qua địa phận huyện Nghĩa Đàn với chiều dài 44km (từ ngã Dinh đến khe Đá) qua Thái Hòa 7,4km - Dòng chảy lớn mùa mưa lũ: 5810m3/s - Dòng chảy mùa kiệt đạt: 15m3/s - Sông Hiếu có nhánh chảy vào là: + Sông Sáo: có lưu vực 160km2, dài 34km + Khe Cái: dài 23km + Khe Ang: dài 23km + Khe Dêu: dài 16km + Khe Đá: dài 17km, có diện tích lưu vực 50km2 Ngoài nhánh có 43 khe suối nhỏ Đặc điểm khe suối hẹp sâu mùa mưa lại khó khăn, mùa khô thường bị cạn Hệ thống sông Hiếu có nguồn nước mặt phong phú với lưu lượng 3,7 tỷ m nước Nguồn nước ngầm huyện Nghĩa Đàn nói chung thị xã Thái Hòa nói riêng Chưa có tài liệu đánh giá thức nguồn nước ngầm, qua thực tế cho thấy mạch nước ngầm tương đối sâu có nhiều tạp chất, khả khai thác nguồn nước ngầm phục vụ sinh hoạt, sản xuất khó khăn.[6] 1.1.4 Địa hình Thái Hòa đô thị miền núi có địa hình phức tạp bị chia cắt sông Hiếu, bao gồm số đồi thấp, có chỗ sâu trũng có thung lũng xen sườn đồi Nhìn chung địa hình thuận lợi cho việc xây dựng phát triển đô thị Độ cao trung bình từ + 45m đến + 55m Địa hình có hướng dốc tự nhiên phía Đông với độ dốc từ 0,4% đến 1,2% [6] 1.1.5 Địa chất công trình Khu vực thị xã Thái Hòa chưa có khoan thăm dò địa chất công trình Nhưng nói chung thị xã Thái Hòa xã lân cận có đặc điểm địa chất ổn định đảm bảo cho công tác xây dựng công trình 1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 1.2.1 Hiện trạng sử dụng đất Khu vực nghiên cứu bao gồm loại đất chủ yếu đất khu dân cư làng xóm chiếm tỷ lệ khoảng 30,1%, đất công trình công cộng chiếm 3,8%, đất quan ban ngành chiếm tỷ lệ 3,2%, đất nông nghiệp chiếm tỷ lệ 29,9%, loại đất kênh mương ao hồ chiếm 8,4%, đất chưa sử dụng chiếm tỷ lệ 2,6% đất khác Địa hình lãnh thổ phân bố chủ yếu đồi núi thoải chiếm khoảng 60% tổng diện tích, đồng thung lũng chiếm khoản 30%, đồi núi cao chiếm khoảng 10% Do kiến tạo địa chất nên Thái Hoà có vùng đất tương đối phẳng, quy mô diện tích lớn tương đối thuận lợi để phát triển nông nghiệp Thổ nhưỡng: Địa bàn có 14 loại đất thuộc hai nhóm thuỷ thành đại thành; hai nhóm đất có ưu điểm hợp với việc trồng loại công nghiệp ăn có giá trị kinh tế cao như: Cà phê, cao su, chè, cam, bưởi, mít, quýt, dưa, dưa hấu [14] 1.2.2 Dân cư Tổng dân số toàn thị xã 2008 67500 người Số người dân tộc thiểu số 5.751 người gồm: Thanh, Thái, Thổ chiếm tỷ lệ 8,5% so với tổng dân số Số người độ tuổi lao động có khả lao động 30.750 người; tỷ lệ lao động đào tạo nghề (bao gồm ngắn hạn dài hạn) chiếm 50% so với tổng lao động; tỷ lệ lao động phi nông nghiệp chiếm 35% so với tổng lao động.[14][6] Trước năm 2025, Thị xã Thái Hòa phấn đấu trở thành trung tâm kinh tế, văn hóa, xã hội, y tế, giáo dục đào tạo, tài chính- ngân hàng vùng tây bắc Nghệ An trở thành thành phố loại vùng kinh tế Nam Thanh - Bắc Nghệ [9] 1.2.3 Giáo dục - Công trình giáo dục bao gồm: + Trường mầm non (Quang Tiến, Nghĩa Thuận, Tây Hiếu, Nghĩa Tiến, Hòa Hiếu, Đông Hiếu, Nghĩa Hòa) + Trường tiểu học (Quang Tiến, Nghĩa Thuận, Tây Hiếu, Nghĩa Tiến, Hòa Hiếu, Đông Hiếu, Nghĩa Hòa) + Trường THCS (Quang Tiến, Nghĩa Thuận,Tây Hiếu, Nghĩa Tiến, Hòa Hiếu, Đông Hiếu, Nghĩa Hòa) + Trường PTTH (Đông Hiếu, Tây Hiếu, Thái Hòa) + Trung tâm giáo dục thường xuyên Thái Hòa 10 Hxd = Htt + hc + hbv = 0,8 + 0,1 + 0,5 = 1,4 m  Thiết kế hố thu cát Góc nghiêng đáy thu cát không nhỏ 60 o theo phương ngang [1, trang 41, mục 8.3.6], chọn góc 600 Hố thu cát có dạng hình chóp cụt Đáy có hình vuông, cạnh 0,3m Chiều cao hố thu cát: h = = = 0,85 m Trong đó: • S1: Diện tích đáy lớn S1 = B2 = 0,82 = 0,64 m2 • S2: Diện tích đáy bé S1 = 1,42 = 1,96 m2  Chọn máy bơm cát + + + + + • Cát đưa đầu hố thu cát thiết bị cào cát giới, tốc độ quay 0,5 - vòng/phút Thời gian lần xả cát 30 phút Lượng cát cần xả phút: 4,8/30 = 0,16 m /phút Lấy cát khỏi bể máy bơm cát DGPN 4-45, đơn nguyên máy bơm cát với thông số sau: Đường kính ống 100 mm Động 5,5 Kw Đẩy cao 10 m Công suất m3/phút Trong lượng 120 kg PL6.5 Sân phơi cát Sân phơi cát có nhiệm vụ làm nước hỗn hợp nước cát Sân phơi cát xây dựng gần bể lắng cát, chung quanh đắp đất cao Nước thu từ sân phơi cát dẫn trở hố thu bơm lên trước bể lắng cát Diện tích hữu ích sân phơi cát tính theo công thức F = = = 175,2 m2 Trong đó: h: Chiều cao lớp bùn cát năm H = ÷ m/năm Khi lấy cát phơi theo chu kì • N: Dân số tính toán thành phố N = 120000 người • P: Lượng cát giữ lại tính cho người ngày đêm [1, Bảng 28, trang 39] P = 0,02 l/ng.ngđ Chọn sân phơi cát gồm ô, diện tích ô 175,2 : = 43,8 m2 Kích thước ô mặt bằng: L x B = 7,5 x m PL6.6 Bể điều hòa Nước qua bể lắng cát dẫn vào bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nồng độ chất thải tăng hiệu xử lý nước thải trạm  Thể tích bể điều hòa Thể tích bể điều hòa lưu lượng Wđh xác định: τ dh = Wdh QTBh τ Theo [1, trang 43,bảng 30] nội suy với yđh = 0,65 ta dh = 4,4 Thể tích cần thiết bể điều hòa: m3 Trong đó: • Qtbh: Lưu lượng nước thải trung bình giờ, Qtbh = 875 m3/h Chiều cao xây dựng bể: H = Hh + Hbv = + 0,5 = 5,5 m Trong đó: • Hh: Chiều cao chứa nước, Hh = m • Hbv: Chiều cao bảo vệ lấy 0,5 m Diện tích bể điều hòa: Thiết kế bể điều hòa, diện tích bể: F = m2  Chọn kích thước bể L x B = 25m x 16m - Thể tích hữu ích bể điều hòa: = x x 25 x 16= 4000 m3 Thể tích hữu ích bể: m3 Chọn khuấy trộn bể điều hòa hệ thống thổi khí Hệ thống phân phối khí Xác định lượng không khí cần thiết Lượng khí nén cần cho bể điều hòa: m3/phút = 1800 m3/h = 0,5 m3/s Với qkk lượng không khí cần cấp để xáo trộn, q kk = 0,01 - 0,015 m3/m3.phút, chọn qkk = 0,015 m3/m3.phút [12] Sử dụng hệ thống cấp khí đĩa thổi khí bố trí diện tích bể Chọn đĩa phân phối khí EDI (bọt mịn) - Mỹ loại 12” Mcro có đường kính D = 350 mm Diện tích bề mặt đĩa Fđĩa = 0,068 m2, lưu lượng khí cấp r = 15,3 m3/h Số đĩa khuếch tán khí: n= 118 đĩa - Chọn n = 120 đĩa Đường ống dẫn khí cách bố trí Mỗi bể có 120 đĩa bố trí thành đường ống nhánh, ống nhánh có 20 đĩa Chiều dài ống dẫn khí nhánh chiều dài bể điều hòa ( ống dẫn khí nhánh chạy dọc chiều dài bể) Khảng cách ống nhánh: b = 16/7 = 2,285 m Khoảng cách đĩa phân phối ống nhánh: l = 25/21 = 1,19 m Tính toán ống dẫn khí chính: Vận tốc khí ống vk = 10 - 15 m/s, chọn vk = 13 m/s D = = = 0,22 m  Chọn ống thép DN 250 mm Kiểm tra vận tốc khí ống chính: vk = = = 10,2 m/s (thỏa mãn) Tính toán ống nhánh Vận tốc khí ống vk = 10 - 15 m/s, chọn vk = 13 m/s d = = = 0,09 m Chọn ống thép D= 90 mm Kiểm tra tốc độ khí ống nhánh: vk = = = 13,1 m/s (thỏa mãn) Tính toán máy thổi khí Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén xác định: Hct = (hd + hc) + hf + h = 0,8 + 0,5 + 3,9 = 5,2 m Trong đó: • hd: Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài ống dẫn, giá trị không vượt 0,4 m • hc: Tổn thất áp lực cục bộ, giá trị không vượt 0,4 m • hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối, giá trị không vượt 0,5 m • h: Độ sâu ngập nước đĩa phân phối khí, h = 3,9 m p= 10,33 + H ct 10,33 + 5,2 = = 1,5 10,33 10,33 atm Áp lực khí nén tính theo apmotphe: Công suất lý thuyết máy thổi khí: N = = = 97 kW Trong đó: • Q: Lưu lượng khí máy cần cung cấp, Q = 3600 m3/h = m3/s • η: Hệ số sử dụng hữu ích máy thổi khí (lấy khoảng 0,5 – 0,75) Chọn η = 0,5 • k: Hệ số an toàn thiết kế thực tế, chọn k = 1,5  Chọn máy thổi khí hoạt động đồng thời với thông số máy sau: Q = 15 m3/phút, H = 5,2 m, N = 24,25 kW Lựa chọn máy thổi khí ANLET BS150 - 6B, thông số: + Công suất: 26,4 Kw + Lưu lượng: 26,1 m3/phút + Cột áp: 10,5 m PL6.7 Khử trùng tiếp xúc Sau giai đoạn xử lý học, sinh học song song với việc làm giảm nồng độ chất ô nhiễm đạt tiêu chuẩn quy định số lượng vi trùng giảm đáng kể đến 90-95% Tuy nhiên lượng vi trùng cao theo nguyên tắc bảo vệ vệ sinh nguồn nước cần thực giai đoạn khử trùng nước thải Để khử trùng nước thải sử dụng biện pháp Clo hóa, ozon hóa, khử trùng tia hồng ngoại UV… Thì khử trùng nước thải clo phương pháp đơn giản, rẻ tiền hiệu cao - Phản ứng thủy phân Clo nước thải xảy sau: Cl2 + H2O HCl + HOCl HOCl axit yếu, không bền dễ phân hủy thành HCl Oxi nguyên tử: HOCl HCl + O Hoặc phân li thành H+ OClHOCl H+ OClHOCl , H+ OCl-là chất oxi hóa mạnh có khả tiêu diệt vi trùng Lượng Clo hoạt tính cần thiết để khử trùng nước thải tính theo công thức: Ya = Trong : • Ya : Lượng Clo hoạt tính cần để khử trùng nước thải kg/h • Q : Lưu lượng tính toán nước thải : Qtt = 875 m3/h • a: Liều lượng Clo hoạt tính lấy theo [1, trang 78, mục 8.28.3] Nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn nên a = g/m3 Ta xác định hàm lượng Clo hoạt tính tương ứng là: Ya = = = 2,63 kg/h Trong : • a: Liều lượng Clo hoạt tính lấy theo [1, trang78, mục 8.28.3] Nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn nên a = g/m3 Lượng nước tổng cộng cần thiết cho nhu cầu trạm clorator xác định theo công thức: Qn = = = 3,6 m3/h Trong đó: • q: Lưu lượng cần thiết để làm bốc clo Khi tính toán sơ bộ, lấy 300-400 l/kg; chọn q= 350 l/kg • p: Lượng nước cần thiết để hòa tan 1g clo, l/g (lít nước cho gam clo); phụ thuộc vào nhiệt độ nước thải Lấy t = 25oC, p = 1,0 Sử dụng Clorator chân không để châm Clo vào nước thải Sự hóa Clo cần tiến hành bình, châm Clo vào nước, nâng nhiệt độ bình Clo lên 40 oC Khi đó, suất bốc bình S = kg/h Clo đưa vào máng trộn để trộn nước thải, sau hỗn hợp chuyển qua bể tiếp xúc để thực trình phản ứng diệt khuẩn Tại máng trộn, hóa chất khử trùng phải trộn với nước thải thời gian từ 12 phút Bể tiếp xúc tạo điều kiện tốt tiếp xúc hóa chất khử trùng với nước thải ôxy hóa tiếp tục chất hữu mà trình trước chưa xử lý thời gian từ 15 đến 30 phút  Tính toán máng trộn (máng trộn vách ngăn có lỗ) Thời gian xáo trộn hóa chất nước thải cần thực nhanh chóng vòng 1-2 phút Ta chọn loại máng trộn vách ngăn có đục lỗ từ d = 20÷100 mm để thiết kế Máng gồm ngăn với lỗ có đường kính d = 80 mm Số lỗ ngăn xác định theo công thức: n = = = 48 lỗ Trong đó: • qtt : Lưu lượng nước thải trung bình qtt = 0,243 m3/s • d : Đường kính lỗ d =80 mm = 0,08 m • v: Tốc độ chuyển động nước qua lỗ v = m/s Chọn số hàng lỗ theo chiều đứng : nđ = lỗ, theo chiều ngang nn = lỗ Khoảng cách tâm lỗ theo chiều ngang 2d = x 0,08 = 0,16 m Khoảng cách giữ lỗ đến thành máng trộn theo chiều ngang lấy d = 0,08 m Chiều ngang máng trộn : B = 2d (nn – 1) + 2d = x 0,08 x ( -1) + x 0,08 = 1,28 m Khoảng cách tâm lỗ theo chiều đứng vách ngăn thứ (tính từ đầu máng trộn) lấy 2d Khoảng cách từ tâm lỗ hàng ngang đến đáy máng trộn lấy d = 0,08 m Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ : H1 = 2d (nd – 1) + d = x 0,08 x ( -1) + 0,08 = 0,88 m Chiều cao lớp nước trước vách ngăn thứ 2: H2 = H1 – h = 0,88 – 0,13 = 0,75 m Trong đó: • h : Tổn thất áp lực qua lỗ vách ngăn thứ 1, tính theo công thức : v2 12 h= = = 0,13 μ × 2g 0,622 × × 9,81 m • µ: Hệ số lưu lượng, µ = 0,62 Khoảng cách a tâm lỗ theo chiều đứng vách ngăn thứ là: H 2đ= a ( n − 1) + b Vậy: a = = = 0,13 m Trong : • b: Khoảng cách từ tâm lỗ hàng ngang vách ngăn thứ đến đáy máng trộn, chọn b = 1,5 x d = 1,5 x 0,08 = 0,12 m Khoảng cách vách ngăn tính sau: l = 1,5 x B =1,5 x 1,28 = 1,92 m Chiều dài tổng cộng máng trộn với vách ngăn có lỗ: L = 3l + 2δ =3 x 1,92 + x 0,2 = 6,16 m Trong : • δ: Chiều dày vách ngăn, chọn δ = 0,2 m Chiều cao xây dựng máng trộn : Hxd = H1 + hbv = 0,88 + 0,3 = 1,18 m Lấy Hxd = 1,2 m Trong đó: • hbv : Chiều cao bảo vệ tính từ tâm dãy lỗ ngang vách ngăn thứ đến mép máng trộn, chọn hbv = 0,3 m Thời gian nước lưu lại máng trộn : t = (H1 x B x L)/Qtt = (0,88 x 1,28 x 6,16)/0,243 = 28,6 s  Bể tiếp xúc Chọn bể tiếp xúc có dạng bể tiếp xúc ly tâm Thời gian tiếp xúc Clo nước thải 30 phút kể thời gian tiếp xúc mương dẫn nước từ bể lắng tiếp xúc sông Thời gian tiếp xúc bể tiếp xúc: t = 30 - = 30 - = 23,3 (phút) Trong đó: • L: Chiều dài mương dẫn từ bể tiếp xúc đến sông l = 200 m • v: Tốc độ chuyển động nước mương dẫn dẫn nước thải từ bể tiếp xúc sông v = 0,5m/s Thể tích hữu ích bể tiếp xúc: W = Qttx t = 875 x = 339,8m3 Chọn bể tiếp xúc thể tích bể là: Wbể = = = 170 m3 Diện tích bể: Fbể = = = 56,7 m2 Trong : • H: Chiều cao công tác bể tiếp xúc chọn H = 3,0 m Đường kính bể : D1 == = 8,5 m Độ ẩm cặn lơ lửng bể tiếp xúc 96%, cặn từ bể tiếp xúc đưa công đoạn xử lý bùn Thể tích ngăn bùn từ bể tiếp xúc xác định theo Wtx = = m3/ngđ Trong : • N: Dân số tính toán thành phố N = 120000 người • a: Lượng cặn lắng tính cho người ngày đêm [1, trang78, mục 8.28.6] a = 0,03 l/ng.ngđ bể Aeroten • T: Thời gian lần xả cặn bể T = ngày - PHỤ LỤC 7: KHÁI TOÁN TRẠM XỬ LÝ PL7.1 Tính toán cho phương án PL7.1.1 Chi phí xây dựng công trình Cơ sở tính toán kinh tế dựa vào tài liệu ban hành sau định mức dự toán cấp thoát nước (ban hành theo định số 33/2005/QĐ-BXD Bộ Xây Dựng), đồng thời có tham khảo thêm tài liệu dự toán khác Theo tính toán sơ giá thành xây dựng công trình tính theo khối lượng xây lắp trạm xử lý là: Với công trình có dung tích 1000m3, đơn giá 2,0 triệu đồng/m3 Với công trình sân phơi cát, sân phơi bùn, đơn giá 70.000 đồng/m2 Số Đơn vị đơn nguyên Khối lượng Đơn giá 1000đ Thành tiền 1000đ 9,2 1000 9.200 m3 m3 m3 m3 2 8,06 43,68 4400 2136,46 1000 1000 2000 2000 8.060 43.680 8.800.000 4.272.920 Bể aroten đẩy m3 2160 2000 4.320.000 Bể lắng ly tâm đợt m3 2390,8 2000 4.781.600 10 11 Máng trộn Bể tiếp xúc Bể mêtan Bể nén bùn m3 m3 m3 m3 2 9,46 340,3 1433 451,8 1000 1000 2000 1000 9.460 340.300 2.866.000 451.800 12 Sân phơi cát m2 180 70 12.600 13 14 16 Sân phơi bùn Trạm khí nén Trạm khử trùng m2 m3 m3 Tổng 1 11718,2 94,1 141,1 70 1000 1000 820.274 94.100 141.100 26.956.534 ST T Công trình Ngăn tiếp nhận m3 Song chắn rác Bể lắng cát ngang Bể điều hòa Bể lắng ly tâm đợt PL7.1.2 Chi phí thiết bị ST Thiết bị Số Đơn giá Thành tiền T Ngăn tiếp nhận Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hòa Bể lắng ly tâm đợt I Aeroten Bể lắng ly tâm đợt II Khử trùng Bể nén bùn lượng 1000đ 1000đ Bơm nước thải 10.000 20.000 Song chắn rác Máy cào rác Băng tải Bơm cát Thiết bị cào cát Mô tơ giảm tốc Đĩa thổi khí Máy thổi khí Bơm nước thải Bơm hút bùn Thiết bị cào bùn Mô tơ giảm tốc Đĩa thổi khí Máy thổi khí Bơm hút bùn Thiết bị cào bùn Mô tơ giảm tốc Hệ thống châm Clo Bơm hút bùn Tổng 2 3 240 2 2 1000 2 15.000 15.000 10.000 10.000 10.000 12.000 250 15.000 10.000 8.800 10.000 12.000 250 18.700 8.800 10.000 12.000 30.000 30.000 20.000 30.000 30.000 36.000 60.000 60.000 20.000 17.600 20.000 24.000 250.000 37.400 35.200 20.000 24.000 15.000 30.000 12.000 24.000 818.200 Tổng chi phí xây dựng bản: X = T1 + T2 = 26.956.534+ 818.200= 27.774.734 (nghìn đồng) PL7.1.3 Chi phí vận hành a Chi phí nhân lực Chức vụ Số lượng Giám đốc Phó giám đốc 1 Số làm việc 8h 8h Mức lương (tháng) VND 8.000.000 7.000.000 Thành tiền ( đồng) 8.000.000 7.000.000 Kế toán Thủ kho Kĩ sư môi trường Kĩ sư bảo trì Bảo vệ Công nhân 1 2 8h 8h 8h 8h 12h 8h 5.000.000 4.000.000 5.000.000 5.000.000 3.500.000 4.000.000 Tổng 5.000.000 4.000.000 10.000.000 5.000.000 7.000.000 20.000.000 66.000.000 Q1 = 66.000.000 đồng b Chi phí điện Công suất ( kW) Đơn giá Thời gian Thành tiền ( đồng/kw.h hoạt động ( đồng) ) STT Thiết bị Số lượng Bơm nước thải ngăn tiếp nhận 20 24 1388 1.332.480 Máy cào rác 10 24 1388 666.240 Bơm cát 5,5 24 1388 366.432 Mô tơ giảm tốc 10 24 1388 1.998.720 Bơm nước thải bể điều hòa 5,5 24 1388 366.432 Máy thổi khí cho bể điều hòa 26,4 24 1388 3.517.747 Máy thổi khí cho bể aeroten 110 24 1388 7.328.640 Bơm hút bùn 0,55 24 1388 146.573 Tổng 15.723.264 Chi phí điện cho tháng: Q2 = 15.723.264x 30 = 471.697.920 đồng c Khấu hao tài sản  Khấu hao xây dựng theo tháng: Thời gian khấu hao 10 năm M1 = = = 231.456.116 đồng  Khấu hao thiết bị xử lý theo tháng Tính thời gian khấu hao cho năm M2 = = = 34.091.666 đồng  Q3 = M1 + M2 = 265.547.782 đồng d Chi phí hóa chất STT Tên hóa chất Khối lượng (kg/năm) Đơn giá Thành tiền Clo 23038 20.000 460.760.000 Q4 = 460.760.000 đồng e Chi phí sửa chữa: - Chi phí sửa chữa lấy 5% giá thành xây dựng công trình Q5 = 5% X = 5% × 27.774.734.000= 1.388.736.700 đồng Tổng chi phí vận hành quản lý trạm xử lý Q = Q1 + Q2 + Q3 +Q4 + Q5 = 2.652.742.402đồng Chi phí xử lý 1m3 nước thải G = = = 4211 đồng Vốn đầu tư xây dựng tính cho 1m3 nước thải: V = = = 1.322.606 đồng PL7.2 Tính toán cho phương án PL7.2.1 Chi phí xây dựng công trình STT Công trình Đơn vị Ngăn tiếp nhận Song chắn rác Bể lắng cát ngang Bể điều hòa Bể lắng ngang đợt m3 m3 m3 m3 m3 Số đơn nguyê n 3 Khối lượng 9,2 8,06 43,68 4400 2430 Đơn giá 1000 đ 1000 1000 1000 2000 2000 Thành tiền 1000đ 9.200 8.060 43.680 8.800.000 4.860.000 Bể biofil cao tải m3 Bể lắng ngang đợt m3 10 11 12 Máng trộn Bể tiếp xúc Bể mêtan Sân phơi cát Sân phơi bùn m3 m3 m3 m2 m2 2 4 14 Trạm khí nén m3 15 Trạm khử trùng m3 2307 2283, 9,46 340,3 1280 180 7674 125,4 188,1 2000 4.614.000 2000 4.566.400 1000 1000 2000 70 70 9.460 340.300 2.560.000 12.600 537.180 1000 125.440 1000 188.160 Tổng 26.674.480 PL7.2.2 Chi phí thiết bị STT Số lượng Đơn giá 1000đ Thành tiền 1000đ Bơm nước thải 10.000 20.000 Song chắn rác 15.000 30.000 Máy cào rác 15.000 30.000 Băng tải 10.000 20.000 Thiết bị Ngăn tiếp nhận Song chắn rác Bể lắng cát Bể điều hòa Bể lắng ngang đợt I Biophin cao tải Bể lắng ngang đợt II Khử trùng Bơm cát Thiết bị cào cát Mô tơ giảm tốc Đĩa thổi khí Máy thổi khí Bơm nước thải Bơm hút bùn Thiết bị cào bùn Mô tơ giảm tốc Đệm vi sinh Máy thổi khí Bơm hút bùn Thiết bị cào bùn Mô tơ giảm tốc 3 240 3 1155 2 10.000 10.000 12.000 250 15.000 10.000 5.900 10.000 12.000 200 18.700 5.900 10.000 12.000 30.000 30.000 36.000 60.000 60.000 20.000 17.700 30.000 36.000 231.000 74.800 11.800 20.000 24.000 Hệ thống châm Clo 15.000 30.000 Máy ép bùn băng tải 500000 500.000 Tổng 1.311.300 Tổng chi phí xây dựng bản: X = T1 + T2 = 26.674.480.000 + 1.311.300.000 = 27.985.780.000 đồng PL7.2.3 Chi phí vận hành a Chi phí nhân lực Chức vụ Số lượng Giám đốc Phó giám đốc Kế toán Thủ kho Kĩ sư môi trường Kĩ sư bảo trì Bảo vệ Công nhân 1 1 2 Số làm việc 8h 8h 8h 8h 8h 8h 12h 8h Mức lương (tháng) VND 8.000.000 7.000.000 5.000.000 4.000.000 5.000.000 5.000.000 3.500.000 4.000.000 Thành tiền ( đồng) 8.000.000 7.000.000 5.000.000 4.000.000 10.000.000 5.000.000 7.000.000 20.000.000 Tổng 66.000.000 Q1 = 66.000.000 đồng b Chi phí điện TT Thiết bị Bơm nước thải ngăn tiếp nhận Máy cào rác Bơm cát Mô tơ giảm tốc Bơm nước thải bể điều hòa Máy thổi khí cho bể điều hòa Máy thổi khí cho bể biophin Bơm hút bùn Số lượng Công suất ( kW) Thời gian hoạt động 20 24 1388 1.332.480 2 10 5,5 10 24 24 24 1388 1388 1388 666.240 366.432 2.331.840 5,5 24 1388 366.432 26,4 24 1388 3.517.747 55 24 1388 7.328.640 2,2 Tổng 24 1388 366.432 16.276.243 Đơn giá ( đồng/kw.h ) Thành tiền Chi phí điện cho tháng: Q2 = 16.276.243x 30 = 488.287.290 đồng c Khấu hao tài sản  Khấu hao xây dựng theo tháng: Thời gian khấu hao 10 năm M1 = = = 233.214.833 đồng  Khấu hao thiết bị xử lý theo tháng Tính thời gian khấu hao cho năm M2 = = = 54.637.500 đồng  Q3 = M1 + M2 = 287.852.333đồng d Chi phí hóa chất STT Tên hóa chất Khối lượng (kg/năm) Đơn giá Thành tiền Clo 23038 20.000 460.760.000 Q4 = 460.760.000 đồng e Chi phí sửa chữa: - Chi phí sửa chữa lấy 5% giá thành xây dưng công trình × Q5 = 5% X = 5% 27.985.780.000 = 1.399.289.000 đồng Tổng chi phí vận hành quản lý trạm xử lý Q = Q1 + Q2 + Q3 +Q4 + Q5 = 2.702.188.623đồng Chi phí xử lý 1m3 nước thải G = = = 4289 đồng Vốn đầu tư xây dựng tính cho 1m3 nước thải: V = = = 1.332.656 đồng ... ngày 15 tháng 05 năm 2017 Sinh viên thực Đào Thị Phương Anh DANH MỤC BẢNG Bảng 3.22 Hiệu xử lý tiêu qua công trình DANH MỤC BẢNGDANH MỤC VIẾT TẮT BOD BTNMT COD SS TCVN TỔNG N TỔNG P QCVN... bảo mang lại hiệu tối ưu đồng thời vừa tiết kiệm chi phí cho đơn vị, quan doanh nghiệp địa bàn thị xã Thái Hòa trở thành số vấn đề cần thi t quan trọng hàng đầu cần giải Nhận thức mức độ cấp thi t... lưu kinh tế - xã hội địa phương vùng với cực tăng trưởng tỉnh Nghệ An Trong định hướng phát triển kinh tế - xã hội thị xã Thái Hòa đẩy nhanh tốc độ phát triển bền vững sở chuyển dịch cấu kinh