Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh; Giai đoạn 20202030

MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Hiện nay Việt Nam đang là một nước có tốc độ công nghiệp hóa hiện đại hóa đang trên đà phát triển mạnh, hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, kéo theo sự phát triển không bền vững về môi trường, chúng ta phải đối mặt nhiều hơn về sự ô nhiễm môi trường. Nước thải sinh hoạt đang là vấn đề gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường xung quanh, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người và cảnh quan. Để góp phần đảm bảo cho môi trường không bị suy thoái và phát triển một cách bền vững thì phải chú ý giải quyết vấn đề cung cấp nước sạch, thoát nước, xử lý nước thải vệ sinh môi trường một cách hợp lý nhất. Từ Sơn là thị xã cửa ngõ của tỉnh Bắc Ninh, là đô thị vệ tinh của Thủ đô Hà Nội và là một trong hai trung tâm kinh tế văn hóa giáo dục của tỉnh Bắc Ninh. Từ Sơn là một đô thị công nghiệp với nhiều khu công nghiệp, nhiều làng nghề truyền thống nổi tiếng như Đa Hội, Đồng Kỵ, Phù Khê, Hương Mạc, Tương Giang ... và có nhiều trường cao đẳng, đại học.Với dân số đông do đó lượng nước thải sinh hoạt từ khu vực thải ra khá lớn. Hơn nữa, nước thải sinh hoạt chứa nhiều hàm lượng chất gây ô nhiễm môi trường, nếu không đươc xử lý, lượng nước thải này sẽ làm ô nhiễm môi trường của thị xã và các huyện xung quanh trước khi thải vào hệ thống thoát nước chung. Việc ô nhiễm từ nguồn nước thải sinh hoạt sẽ ảnh hưởng xấu đến các vi sinh vật và động vật sống trong đó, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân địa phương. Hiện nay tại Từ Sơn, hệ thống thoát nước mới chỉ xuất hiện tại trung tâm thị xã để tránh ngập úng khi trời mưa,còn lại đa số các hộ dân vẫn xả trực tiếp nước thải ra sông, hồ, tình trạng nước mặt tại thị xã đã bị ô nhiễm, ảnh hưởng tới cuộc sống của những người dân khu vực xung quanh. Vì vậy, việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được của vấn đề vệ sinh môi trường, nước thải ra ở dạng ô nhiễm hữu cơ, vô cơ cần được thu gom và xử lý trước khi thải ra môi trường. Điều này được thực hiện thông qua hệ thống cống thoát nước và xử lý nước thải đô thị. Với mong muốn môi trường ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt ngày càng dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải thiện nguồn tài nguyên nước đang bị ô nhiễm nên việc thực hiên đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh; giai đoạn 20202030” là rất cần thiết nhằm tạo điều kiện cho việc xử lý nước thải đô thị ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường ngày càng sạch đẹp hơn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là: Tiên Thị Tâm

Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình

Sinh viên thực hiện

Tiên Thị Tâm

LỜI CẢM ƠN

Đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh; Giai đoạn 2020-2030”, được hoàn thành tại Trường Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường

Hà Nội Trong quá trình thực hiện đồ án em đã được sự giúp đỡ tận tình, chỉ bảo chi

tiết của các thầy cô và bạn bè

Em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS Mai Quang Tuấn đã tận tâm chỉbảo và truyền đạt những kiến thức thiết thực để em hoàn thành đồ án

Em xin cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các thầy cô khoa Môi Trường, Trường Đại HọcTài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tạo điều kiện, dạy bảo em trong suốt quá trìnhhọc tập tại trường và thực hiện đề tài

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bạn bè đã có những ý kiến đóng góp bổ ích cho emhoàn chỉnh đề tài

Do kinh nghiệm và kĩ năng của em còn nhiều hạn chế Em rất mong được sự chỉbảo, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, Ngày 15 tháng 5 năm 2017

Sinh viên thực hiệnTiên Thị Tâm

DANH MỤC VIẾT TẮT

BOD Nhu cầu oxi sinh học

BTNMT Bộ tài nguyên môi trường

NTSH Nước thải sinh hoạt

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TỔNG N Tổng số Nitơ

TỔNG P Tổng số Photpho

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Hiện nay Việt Nam đang là một nước có tốc độ công nghiệp hóa hiện đại hóa đang trên đà phát triển mạnh, hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, kéo theo sự phát triển không bền vững về môi trường, chúng ta phải đối mặt nhiều hơn về sự ô nhiễm môitrường Nước thải sinh hoạt đang là vấn đề gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi trường xung quanh, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người và cảnh quan Để góp phần đảm bảo cho môi trường không bị suy thoái và phát triển một cách bền vững thì phải chú ý giải quyết vấn đề cung cấp nước sạch, thoát nước, xử lý nước thải vệ sinh môi trường một cách hợp lý nhất

Từ Sơn là thị xã cửa ngõ của tỉnh Bắc Ninh, là đô thị vệ tinh của Thủ đô Hà Nội và

là một trong hai trung tâm kinh tế - văn hóa - giáo dục của tỉnh Bắc Ninh Từ Sơn làmột đô thị công nghiệp với nhiều khu công nghiệp, nhiều làng nghề truyền thống nổi tiếng như Đa Hội, Đồng Kỵ, Phù Khê, Hương Mạc, Tương Giang và có nhiềutrường cao đẳng, đại học.Với dân số đông do đó lượng nước thải sinh hoạt từ khu vực thải ra khá lớn Hơn nữa, nước thải sinh hoạt chứa nhiều hàm lượng chất gây ô nhiễm môi trường, nếu không đươc xử lý, lượng nước thải này sẽ làm ô nhiễm môi trường của thị xã và các huyện xung quanh trước khi thải vào hệ thống thoát nước chung Việc ô nhiễm từ nguồn nước thải sinh hoạt sẽ ảnh hưởng xấu đến các vi sinhvật và động vật sống trong đó, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của người dân địa phương

Hiện nay tại Từ Sơn, hệ thống thoát nước mới chỉ xuất hiện tại trung tâm thị xã để tránh ngập úng khi trời mưa,còn lại đa số các hộ dân vẫn xả trực tiếp nước thải ra sông, hồ, tình trạng nước mặt tại thị xã đã bị ô nhiễm, ảnh hưởng tới cuộc sống của những người dân khu vực xung quanh

Vì vậy, việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được của vấn đề

vệ sinh môi trường, nước thải ra ở dạng ô nhiễm hữu cơ, vô cơ cần được thu gom

và xử lý trước khi thải ra môi trường Điều này được thực hiện thông qua hệ thống cống thoát nước và xử lý nước thải đô thị Với mong muốn môi trường ngày càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt ngày càng dễ dàng hơn để phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải thiện nguồn tài nguyên nước đang bị

ô nhiễm nên việc thực hiên đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Từ

việc xử lý nước thải đô thị ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường ngày càng sạch đẹp hơn

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Xây dựng phương án “Quy hoạch hệ thống thoát nước mới cho khu vực thị xã TừSơn, tỉnh Bắc Ninh; Giai đoạn 2020 - 2030” phù hợp với quy hoạch kinh tế - xã hội

3 Nội dung nghiên cứu

- Khái quát về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của thị xã Từ Sơn , tỉnh Bắc Ninh

- Xác định lưu lượng thoát nước toàn khu vực

- Thiết kế mạng lưới thoát nước cho toàn khu vực( vạch tuyến mạng lưới thoát nước cho khu vực bằng 02 phương án)

- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải theo 2 phương án

- Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước và trạm xử lý nước thải để đưa ra

phương án tối ưu ( 02 phương án )

- Thể hiện kết quả nghiên cứu và bản vẽ

4 Đề xuất phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về khu dân cư, tìm hiểu thànhphần, tính chất nguồn nước thải và số liệu cần thiết khác

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thảisinh hoạt cho thành phố qua các tài liệu chuyên ngành và các công nghệ hiệnđang áp dụng tại Việt Nam

- Phương pháp so sánh: So sánh ưu nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có và

đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp

- Phương pháp toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công trình đơn

vị trong hệ thống xử lý nước cấp, dự toán chi phí xây dựng theo TCVN7957:2008 thoát nước - mạng lưới và công trình bên ngoài

- Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả các mạng lưới, công trìnhđơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH

TẾ - XÃ HỘI CỦA THỊ XÃ TỪ SƠN1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Địa bàn thị xã nằm ở cửa ngõ phía bắc của thủ đô Hà Nội, có tuyến quốc lộ 1A, 1B, đường sắt huyết mạch giao thông từ Hà Nội lên biên giới Lạng Sơn chạy qua Từ trung tâm thị xã còn có nhiều đường bộ nối liền các vùng kinh tế trong và ngoài tỉnh

Về địa giới hành chính: phía bắc giáp huyện Yên Phong, có dòng sông Ngũ Huyện Khê làm ranh giới, phía Đông giáp huyện Tiên Du; phía Tây và Nam giáp các huyện Đông Anh, Gia Lâm (Hà Nội)

Theo các nguồn tài liệu khảo cổ học, từ thời Hùng Vương, vùng đất Từ Sơn đã có nhiều bộ tộc người Việt sinh sống dọc theo đôi bờ sông Tiêu Tương thuộc địa phận các

xã Đình Bảng, Đồng Nguyên, Tam Sơn, Tương Giang

Thời các vua Hùng chia nước Văn Lang thành 15 bộ, Từ Sơn nằm trong bộ Vũ Ninh Đời nhà Đường đô hộ, Từ Sơn thuộc địa phận của Long Châu, thời Lê Đại Hành (989-1005) gọi là Cổ Pháp; thời nhà Lý (1010 - 1225) được đổi thành phủ Thiên Đức; thời nhà Trần (1225 - 1400) được gọi là huyện Đông Ngàn, rồi huyện Từ Sơn (Kể từ tháng 10/2008 là Thị xã Từ Sơn)

Phủ Từ Sơn được thành lập đầu thời Lê (1428 - 1788) thuộc trấn Kinh Bắc và gồm

05 huyện: Tiên Du, Đông Ngàn, Võ Giàng, Quế Dương và Yên Phong

Dưới thời Pháp thuộc, Từ Sơn gọi là huyện Đông Ngàn Năm 1925 lại đổi thành phủ Từ Sơn Phủ Từ Sơn thời kỳ này chỉ còn lại 10 tổng là Dục Tú, Hạ Dương, Hà Lỗ, Hội Phụ, Mẫn Xá, Nghĩa Lập, Phù Chẩn, Phù Lưu, Tam Sơn, Yên Thường

Sau Cách mạng tháng Tám năm 1945, các đơn vị hành chính dưới tỉnh có: huyện, xã,bãi bỏ phủ

Thi hành quyết định của Chính phủ ngày 08-6-1961, Uỷ ban hành chính tỉnh Bắc Ninh đã bàn giao cho Uỷ ban hành chính thành phố Hà Nội các xã Liên Hà, Vân Hà, Mai Lâm, Đông Hội, Dục Tú (Đông Anh) và các xã Đình Xuyên, Ninh Hiệp, Tiền Phong, thị trấn Yên Viên, Dương Hà (Thuộc huyện Gia Lâm)

Đến ngày 14-3-1963, Hội đồng Chính phủ ra Quyết định số 25/QĐ sáp nhập hai huyện Tiên Du và Từ Sơn thành huyện Tiên Sơn, đồng thời hai xã Đông Thọ và Văn Môn được chuyển sang Yên Phong, hai xã Tương Giang và Phú Lâm của huyện Yên Phong được chuyển về huyện Tiên Sơn

Tháng 9/1999, huyện Tiên Sơn được tách ra thành hai huyện Từ Sơn và Tiên Du

Từ Sơn hiện nay, theo Nghị định số 01/NĐ-CP ngày 24/9/2008 của Thủ tướng

với 12 đơn vị hành chính: 7 phường gồm Đông Ngàn, Đồng Nguyên, Tân Hồng, Đình Bảng, Châu Khê, Đồng Kỵ, Trang Hạ và 5 xã là Hương Mạc, Phù Khê, Tương Giang, Tam Sơn, Phù Chẩn.

+ Mùa mưa : từ tháng 4 đến tháng 10 lượng mưa tập trung vào các tháng 7,8,9chiếm 70% lượng mưa cả năm

+ Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, tháng 1,2 thường có mưa phùn cộngvới giá rét kéo dài do ảnh hưởng của các đợt gió mùa Đông Bắc

+ Lượng mưa :

-Lượng mưa trung bình năm : 1386,8mm

-Lượng mưa trung bình tháng cao nhất : 254,6mm

-Lượng mưa ngày lớn nhất: 204mm

+ Gió:

- Hướng gió chủ đạo là gió Đông và Đông Bắc

Mùa hạ có gió Nam và Đông Nam Tốc độ gió mạnh nhất 34m/s

+ Bão : Bão thường xuyên xuất hiện vào tháng 7,8,9 gây mưa to gió lớn

+Độ ẩm không khí:

- Độ ẩm trung bình tháng cao nhất : 88%

- Độ ẩm trung bình tháng thấp nhất:79%

+Nhiệt độ không khí;

- Nhiệt độ trung bình năm 23,30C

- Nhiệt độ tối cao tuyệt đối 39,50C

- Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 4,80C

b) Thủy văn

- Huyện Từ Sơn có sông Ngũ Huyện Khê là nhánh của sông Cầu cách trung tâm thị xã

Từ Sơn 1,5km về phía Tây Bắc và chảy qua khu vực P Đồng Kị, Châu Khê, Phù Khê Hương Mạc

-Hồ lớn: Khu vực xã Tân Hồng có hồ nước lớn khoảng 25ha Ngoài ra còn nhiều hồ ao nhỏ nằm rải rác trong các xã của huyện

-Khu vực phía Bắc quốc lộ 1A có kênh Bắc hợp với kênh Nam khu vực Đình Bảng,Tân

1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

1.2.1 Dân số và sự phân bố dân cư

Toàn thị xã bao gồm 7 phường : Châu Khê, Đình Bảng, Đông Ngàn, Đồng

Nguyên, ĐồngKỵ, Tân Hồng, Trang Hạ,và 5 xã gồm: Hương Mạc, Phù Chẩn, Phù Khê, Tương Giang và Tam Sơn

Tổng dân số Từ Sơn là 163.093 người (tính đến 30 tháng 10 năm 2016).Mật độ dân

sốlà 2.631 người/km², là nơi có mật độ dân số cao nhất tỉnh Bắc Ninh, trong đó:

có các trường Đai học Thể dục thể thao, Đại học Kinh doanh và công nghệ

1.2.3 Y tế

Có trung tâm y tế thị xã Từ Sơn.Tổng diện tích quy hoạch Khu Y tế 97.384 m2, trong đó: bệnh viện đa khoa 55.214 m2, quy mô 500 giường bệnh; Khu Y tế công nghệ cao 8960 m2; Trung tâm y tế dự phòng 9.473 m2; Nhà tang lễ 15.746 m2; Khudichvụ nghỉ lưu trú 7.991 m2.( theo báo Bắc Ninh, quy hoạch chi tiết khu y tế thị xã Từ Sơn)Bên cạnh đó là các trung tâm tư vấn sức khỏe, khám bệnh tại các cơ sở, địa phương rải rác trong thành phố

1.2.4 Nông nghiệp, công nghiệp

a) Nông nghiệp

Trong những năm qua sản xuất nông nghiệp của thị xã có bước phát triển khá, đi dần vào thế ổn định theo hướng sản xuất hàng hóa đạt được những kết quả đáng kể năm saucao hơn năm trước

Cơ cấu kinh tế trong sản xuất nông nghiệp chuyển dịch theo hướng tích cực

Đến nay toàn thị xã có 203 trang trại bao gồm:

+99 trang trại chăn nuôi

+44 trang trại nuôi trồng thủy sản

Tuy nhiên nền sản xuất nông nghiệp còn 1 số tồn tại như cơ cấu cây trồng chưa hợp lí, chất lượng chưa cao, năng suất thấp, Việc đưa tiến bộ KHKT vào sản xuất còn chậm, chưa hình thành được vùng sản xuất hàng hóa lớn, chăn nuôi có phát triển nhưng còn nhỏ, lẻ xen kẽ trong các khu dân cư gây ô nhiễm môi trường.

b) Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp.

Sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp của thị xã có bước phát triển vượt bậc,nhất là khu vực kinh tế ngoài quốc doanh và ở các làng nghề truyền thống Hiện naytrên địa bàn có 6 cụm công nghiệp làng nghề và đa nghề tập trung như:

- Cụm công nghiệp sản xuất thép Châu Khê

- Cụm công nghiệp sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ Đồng Quang

- Cụm công nghiệp đa nghề Đình Bảng

- Cụm công nghiệp Mả Ông – Đình Bảng

2010 nâng công suất lên 10.000m3/ngày đêm

Hiện nay công suất của nhà máy 5000m3/ngày đêm đã được đưa vào sử dụng, cung cấp nước cho khoảng 40.000 người

Nhìn chung tỷ lệ dân được cung cấp nước sạch của thị xã Từ Sơn chiếm khoảng 30 –

40 % dân số Còn lại dân dùng nước giếng khơi có xử lý sơ bộ để sinh hoạt

Theo dự án cung cấp nước sạch năm 2020 tỉnh sẽ đầu tư xây dựng cụm xử lý nước mặt

để nâng cấp nước sinh hoạt cho các khu dân cư với công suất nhà máy 20.000m3/ngày đêm, nguồn cấp nước mặt là sông Đuống

b Thoát nước

Dòng chảy kém thông thoáng do hệ thống mương và hệ thống cống ngầm trongthành phố thiếu và quá cũ, công tác duy trì chưa tốt, không nạo vét bùn thường xuyên.Toàn bộ thành phố có khoảng 8.650m cống và rãnh thoát nước, kết cấu chủ yếu làmương xây đậy tấm nắp đan bê tông cát thép Tiết diện hình chữ nhật với bề rông trung

bình B = 600mm; độ dốc trung bình từ 0,001 đến 0,002 Gần đây có xây dựng thêm mộttuyến thoát nước dọc đường quốc lộ 1A và quốc lộ 10.

Hệ thống thoát nước trên địa bàn thành phố đã được xây dựng từ khá lâu cùng với hệthống đường giao thông, tỷ lệ các hộ đấu nối vào mạng lưới thoát nước đô thị nhiều nơicòn thấp Các tuyến cống được xây dựng và bổ sung chắp vá, có tổng chiều dài ngắn hơnnhiều so với chiều dài đường phố, ngõ xóm Nhiều tuyến cống có độ dốc kém, bùn cặnlắng nhiều, không ngăn được mùi hôi thối Nhiều tuyến cống lại không đủ tiết diện thoátnước hay bị phá hỏng, xây dựng lấn chiếm, gây úng ngập cục bộ Ngập úng thường xuyênxảy ra nhiều nơi về mùa mưa Nước thải nhà vệ sinh phần lớn chảy qua bể tự hoại rồi xả

ra hệ thống thoát nước chung tới kênh, mương, ao hồ tự nhiên hay thấm vào đất Hiện nay

cơ sở hạ tầng liên quan đến vấn đề thoát nước thải đã được chú ý và đang có những dự ánđầu tư để xây dựng hệ thống mạng lưới thoát nước thành phố và nhà máy xử lí nước thải.Trước đây, hệ thống các cống thoát nước trên địa bàn thành phố được xây dựng cùnglúc với quá trình xây dựng đường giao thông, cũng đã khá đầy đủ nhưng do chưa có kếhoạch phát triển lâu dài nên hệ thống thoát nước này chủ yếu là hệ thống mương máng

hở, tập trung nước để xả ra sông Đáy và hiện nay thì nước sông đã bắt đầu bị ô nhiễm vàcần có biện pháp để xử lí trường hợp này, tránh để xảy ra tình trạng ô nhiễm nặng Hệthống thoát nước lạc hậu, chưa hoàn chỉnh và ngày một xuống cấp Thành phố ngày mộtthường xuyên hơn phải đối mặt với tình trạng ngập lụt cục bộ vào mùa mưa

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI

2.1 Số liệu thiết kế

2.1.1 Dân số tính toán

- Dân số hiện tại 163.093 người Tỉ lệ gia tăng dân số trung bình năm là 1,12%/năm

- Quy mô dân số đến năm 2030 là 31 vạn người

- Tiêu chuẩn thải của thị xã Từ Sơn đến năm 2030 là 200 (l/ng.ngđ) [3]

2.1.2 Xác định lưu lượng tính toán

Lưu lượng nước thải trung bình ngày - Q m 3 /ngđ

01000

N q

Q= ×

Trong đó:

• N: Dân số tính toán của thành phố, người

• q0: Tiêu chuẩn thải nước của khu vực, l/ng.ngđ



310000 200

620001000

• qsmax: Lưu lượng nước thải giây lớn nhất (l/s)

• qstb: Lưu lượng nước thải giây trung bình (l/s)

• Kch: Hệ số không điều hoà chung

2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước

Hệ thống thoát nước được lựa chọn là hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn Tuy nhiên

về cơ bản, các tuyến cống thu gom nước thải cũng được đặt theo các tuyến đường, cácngõ, ngách nhằm thu gom được toàn bộ lượng nước thải trong đô thị Các tuyến thu gomnước thải phải đảm bảo đặt gần nhà dân nhất, có chiều dài tới trạm bơm ngắn nhất Cáctuyến cống thu gom sẽ tập trung về các tuyến cống chính sau đó được đưa về trạm xử lý.Đây là bước quan trọng để đánh giá một phương án có tính hiệu quả, khả thi haykhông Vạch tuyến mạng lưới quyết định đến khả năng thoát nước, công nghệ thực hiện,hiệu quả kinh tế hay giá thành của mạng lưới thoát nước

Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước:

- Triệt để lợi dụng địa hình, đảm bảo lượng nước thải lớn nhất tự chảy theo cống, tránhđào đắp, tránh đặt nhiều trạm bơm lãng phí

- Đặt cống đường phố thật hợp lý để tổng chiều dài là ngắn nhất, tránh trường hợp nướcchảy vòng vo, tránh đặt cống sâu

- Các cống góp chính vạch theo hướng về trạm xử lý và cửa xả nguồn tiếp nhận, trạm xử

lý đặt ở phía thấp so vói địa hình thành phố, nhưng không bị ngập lụt, cuối hướng gióchính vào mùa hè, cuối nguồn nước, đảm bảo khoảng cách vệ sinh, xa khu dân cư và xínghiệp là 500m

- Giảm tới mức tối thiểu cống chui qua sông hồ, cầu phà, đê đập, đường sắt, đường ôtô vàcác công trình ngầm khác

- Việc bố trí cống thoát nước phải kết hợp với các công trình ngầm khác để đảm bảo choviệc xây dựng, khai thác sử dụng được thuận lợi

Thực tế, thường không đồng thời thỏa mãn các yêu cầu đặt ra ở trên Tuy nhiên, cần đảm bảo các nguyên tắc chủ yếu khi vạch sơ đồ và đảm bảo hợp lý nhất có thể

2.2.1 Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước

Dựa vào các nguyên tắc trên, ta đề xuất 2 phương án vạch tuyến như sau:

Phương án I: Xây dựng tổ chức thoát nước tập trung Mỗi khu vực được chia làm hailưu vực thoát nước và đổ ra một tuyến cống chính duy nhất Khu vực 1 có 1 tuyến cốngchính nằm dọc theo sông Ngũ Huyện Khê gom nước thải của một nửa khu vực 1 Mộttuyến ống nằm dọc theo ranh giới 2 khu vực, dọc sông Ngũ Huyện Khê nhưng thu gomnước thải của nửa khu vực 2 Nửa của khu vực 2 được gom xuống đường ống chung nằmdọc theo ranh giới thị xã Toàn bộ nước thải của thành phố được gom ra ống chính nằmdọc theo sông Ngũ Huyện Khê và thu gom về một trạm xử lý duy nhất ở phía thấp nhấtcủa địa hình và thải vào sông Ngũ Huyện Khê

Phương án II: Về cơ bản phương án II cũng tương tự phương án I chỉ có một số điểmkhác như sau: Một số tuyến ống góp đổ vào ống chính sẽ thay đổi theo hướng khác, tuyếncống chính thứ 2 cũng thay đổi so với phương án 1 Nhưng về cơ bản thay đổi khôngnhiều so với phương án 1

2.2.2 Tính toán tiểu khu

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 1

2.2.3 Xác định lưu lượng tuyến cống

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 2

2.2.4 Tính toán thủy lực tuyến cống

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 3

2.2.5 Hệ thống giếng thăm nước thải

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 4

2.2.6 Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 5

Bảng 2.2 Bảng tổng hợp khái toán kinh tế mạng lưới

Khái toán mạng lưới Thành tiền (đồng)

Phương án 1

Thành tiền (đồng)Phương án 2Giá thành đào đất 14.926.239.590 17.371.871.116Giá thành đắp và san nền 10.020.622.850 10.911.261.900Phí chuyển khối lượng đất dư 9.917.799 13.185.214Giá thành đường ống 50.022.654.100 52.182.272.000

Giá thành giếng thăm 8.766.000.000 6.936.000.000

 Chọn phương án 1

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG

3.1 Xác định các thông số cơ bản

Từ các số liệu trong nhiệm vụ thiết kế, cần phải tính toán một số các thông số:

- Lưu lượng nước thải tính toán

- Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải:

+ Hàm lượng cặn lơ lửng, nồng độ BOD5

+ Nồng độ N – NH4

+ Dân số tính toán

3.2 Lưu lượng nước thải tính toán

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt, nước thải công cộng, nước thải công nghiệp củatoàn thành phố là: Qsh = 62000 m3/ngđ

Lấy Q = 70000m 3 /ngđđể tính toán thiết kế trạm xử lý.

Lưu lượng trung bình giờ:

70000

2917

TB h

Q

l/s = 0,82 m 3 /s

Nội suy theo [1, mục 4.1.2, trang 8] và điều kiện khu vực dự án và lưu lượng nước

thải trung bình ngày chọn hệ số không điều hòa ngày của nước thải đô thị Kng = 1,2, hệ

số không điều hòa chung giờ lớn nhất là k1=1,48, giờ nhỏ nhất k2=0,678

Lưu lượng nước thải ngày lớn nhất :

1199, 44

h s

549,36

h s

Q

l/s=0,549m 3 /s

Bảng 3.1 Bảng tổng hợp lưu lượng tính toán đặc trưng của nước thải

Lưu lượng

nước thải toàn

thành phố

Lưu lượngnước thải giờlớn nhất

Lưu lượngnước thải giâylớn nhất

Lưu lượngnước thải giờnhỏ nhất

Lưu lượngnước thải giâynhỏ nhất70000

a C q

mg/l

Trong đó:

• ass là tiêu chuẩn thải chất lơ lửng theo đầu người ass = 60 g/người.ngày [1, mục

8.1.7, trang 36], q0 là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người 200 l/người.ngày

Vậy:

60

1000 300 200

SH

mg/l b) Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải sinh hoạt

SH SH HH

5 1000

BOD SH

o

a L

q

mg/l

Trong đó:

- aBOD5 là hàm lượng BOD5 tiêu chuẩn tính theo đầu người

aBOD5 = 35 g/người.ngày[1, mục 8.1.7, trang 36]

- q0 là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người

q0 = 200 l/người.ngày



35

1000 175 200

SH

mg/l b) Hàm lượng BOD 5 của hỗn hợp nước thải

SH SH HH

- a là hàm lượng N - NH4 tiêu chuẩn tính theo đầu người

a = 6 – 8 g/ng.ngày[1, mục 8.1.7, trang 36] Chọn a = 8 g/ng.ngày



4

8

1000 40200

mg/l

b) Hàm lượng N - NH4 có trong hỗn hợp nước thải

4 4

SH SH HH

3.2.1.4 Hàm lượng tổng Nitơ có trong nước thải sinh hoạt

Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng Nitơ theo amoni (N-NH4) thường chiếm 95%hàm lượng tổng Nitơ (TN) Vậy hàm lượng TN có trong nước thải sinh hoạt là:

40,95

N SH

SH

mg/l

3.2.1.5 Hàm lượng PO4 3- (tính theo P)

a) Hàm lượng PO43- có trong nước thải sinh hoạt

3

4   1 000

o

a q

PO P

Q

O −=M − − ×Q

STT Chỉ tiêu Đơn vị Theo tínhtoán

TheoQCVN14:2008/

Hiệu suất

xử lýBTNMT

- Xử lý bậc 1: Bao gồm các quá trình xử lý sơ bộ để tách các chất rắn lớn hơn như

rác, lá cây, xỉ, cát… có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình xử lý tiếp theo

và làm trong nước thải đến mức độ yêu cầu bằng phương pháp cơ học như chắn rác,lắng trọng lực, lọc… Đây là bước bắt buộc đối với tất cả các dây chuyền công nghệ

XLNT Hàm lượng cặn trong nước thải sau xử lý ở giai đoạn này phải nhỏ hơn 150

mg/l nếu nước thải được xử lý sinh học tiếp tục hoặc bé hơn quy định nêu trong các

tiêu chuẩn môi trường liên quan nếu xả nước thải trực tiếp vào nguồn nước mặt

Với hàm lượng cặn có trong hỗn hợp nước thải là 300mg/l, việc xử lý bậc 1 là cần thiết, đảm bảo nước thải sau khi xử lý ở giai đoạn này nhỏ hơn 150 mg/l Với mức độ

xử lý cao 83,33 %, sử dụng các công trình xử lý cơ học như song chắn rác, bể lắngcát…

- Xử lý bậc 2: (xử lý sinh học) Được xác định trên cơ sở tình trạng sử dụng và quá trình

tự làm sạch của nguồn tiếp nhận nước thải; Trong bước này chủ yếu là xử lý các chấthữu cơ dễ oxy hóa (BOD) để khi xả ra nguồn nước thải không gây thiếu hụt oxy vàmùi hôi thối

Hàm lượng BOD có trong hỗn hợp nước thải là 175mg/l, trong khi đó hàm lượng

BOD5 cho phép khi xả nước thải vào nguồn là 30 mg/l tương ứng với mức độ xử lý82,85%, xử lý sinh học không hoàn toàn

- Xử lý bậc 3: Loại bỏ các hợp chất nitơ và photpho khỏi nước thải Nồng độ N – NH4không thỏa mãn, do đó phải xử lý N – NH4 Một phần Nitơ amoni được xử lý cùng vớiquá trình xử lý sinh học không hoàn toàn, được xử lý bậc 3 với mức độ xử lý 87,5%

- Xử lý bùn cặn trong nước thải: Cặn lắng được phát sinh trong các quá trình xử lý như

song chắn rác, bể lắng đợt 1, xử lý sinh học… được thu về các khối công trình xử lýbùn cặn, tại đây các loại cát được phơi khô và đổ san nền, rác được nghiền nhỏ hoặcvận chuyển về bãi chôn lấp rác, bùn cặn sau xử lý còn có thể được sử dụng để làmphân bón

Khử trùng: Là yêu cầu bắt buộc đối với 1 số loại nước thải hoặc 1 số dây chuyền công

nghệ xử lý trong điều kiện nhân tạo

3.3.2 Quy trình xử lý nước thải

- Quy trình xử lý được thực hiện theo các bước:

+ Xử lý sơ bộ: Đảm bảo hàm lượng cặn có trong nước thải sau khối công trình này nhỏhơn 150 mg/l, nếu không đảm bảo có thể sử dụng các biện pháp làm thoáng sơ bộ trướclắng, để nâng cao hơn nữa hiệu quả xử lý có thể thêm bùn hoạt tính Ở quá trình này,hàm lượng BOD5 không giảm

+ Xử lý sinh học: Được thực hiện sau quá trình xử lý sơ bộ, quá trình này là quá trình

xử lý BOD5 Tùy thuộc vào người thiết kế, có thể xử lý bằng màng sinh học hoặc bùnhoạt tính để phù hợp với tính chất từng công trình thiết kế Sử dụng sơ đổ xử lý nướcthải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

+ Các công trình xử lý bùn cặn: Sau khi đã lựa chọn được các công trình xử lý sơ bộ,

xử lý sinh học, ta xác định được ở những công trình nào phát sinh được bùn cặn, từ đóxác định được khối tích công trình xây dựng, tính chất của bùn cặn cần xử lý

+ Khử trùng nước: Thông thường là dùng clo hơi, đối với công suất nhỏ hơn

1000m 3 /ngđ dùng clorua vôi.

3.3.3 Dây chuyền công nghệ

- Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ được dựa trên cơ sở: Quy mô (công suất) và đặcđiểm của đối tượng thoát nước; Đặc điểm nguồn tiếp nhận nước thải và khả năng tựlàm sạch của nó

- Với trạm xử lý có:

+ Công suất thiết kế trạm xử lý Q = 70.000m 3 /ngđ

+ Mức độ xử lý theo hàm lượng cặn lơ lửng: ESS = 83,33 %

+ Mức độ xử lý theo BOD5: EBOD5 = 82,85 %

+ Mức độ xử lý theo NH4+ - N: EN – NH4 = 87,5 %

Phân tích lựa chọn dây chuyền công nghệ:

Quy mô, đặc điểm đối tượng thoát nước: Khu vực thiết kế có công suất tương đối

lớn Q = 70.000m 3 /ngđ Đặc điểm nguồn tiếp nhận: Nguồn tiếp nhận là sông Cầu với

nguồn A1 QCVN 14 : 2008/BTNMT Điều kiện tự nhiên của khu vực: Nằm trong khuvực có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thích hợp sử dụng công nghệ sinh học để xử lý nướcthải triệt để

Điều kiện để cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nước thải tại địa phương: Có đượcnguyên vật liệu xây dựng sẵn có tại địa phương làm giảm chi phí xây dựng và quản lý

và không tốn chi phí vận chuyển Khả năng sử dụng nước thải cho mục đích kinh tế tạiđịa phương Nước thải sau khi xử lý có thể tận dụng dùng để nuôi cá, tưới ruộng, giữmực nước tạo cảnh quan đô thị…

Diện tích và đất đai sử dụng để xây dựng trạm XLNT: Trạm xử lý nước thải đượcđặt ở nơi có địa hình thấp, tuy nhiên diện tích đất trống nhiều, phù hợp bố trí các côngtrình xử lý sinh học nhân tạo Các công trình này không những phù hợp về kỹ thuật, lại

có lợi về mặt kinh tế, không gây ảnh hưởng tới các yếu tố môi trường khác như nướcngầm, đất, không khí… Và đặc biệt không ảnh hưởng tới người dân trong khu vực.Nguồn tài chính và điều kiện kinh tế khác: Công nghệ càng hiện đại thì chi phí xâydựng càng lớn, tùy thuộc vào nguồn tài chính của địa phương mà ta có thể lựa chọnđược dây chuyền công nghệ phù hợp và đạt hiệu quả cao Đồng thời, cần có nhiều côngnhân có tay nghề cao, hiểu biết biết về xử lý nước thải, vận hành các thiết bị trong trạm

xử lý

Bể nén bùn

Bùn dư

Nước thải đầu vào

Ngăn tiếp nhậnSong chắn rác

THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 1

Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằng đườngống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trình đơn vị tiếptheo trong trạm xử lý

Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác Tại đây, rác vàcặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác Saukhi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào bể lắng cát

Bể lắng cát ngang với hệ thống sục khí nén làm cho nước thải đi qua chuyển độngvừa quay vừa tịnh tiến, tạo nên chuyển động xoắn ốc, lượng cát sẽ được giữ lại ở đáy

bể, các hạt cặn và các chất vô cơ sẽ được tách ra khỏi nước thải Cát sau khi lắng sẽđược đưa ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thủy lực và vận chuyển đến sân phơi cát

Nước thải chảy vào bể điều hòa, bể có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độnước thải phù hợp với các công trình xử lý tiếp theo, góp phần làm tăng hiệu quả xử lý

và giảm kích thước các công trình phía sau

Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ly tâm đợt I Tại đây các chất hữu cơ không hòatan trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể mêtan để lên men Nướcthải tiếp tục đi vào bể Anoxic Tại bể Anoxic quá trình được thiết kế dùng nitrat đượcsinh ra bởi vi khuẩn tùy nghi phân hủy trong khu vực thiếu ôxy.Quá trình đầu tiêntrong xử lý nước thải là chảy qua vùng thiếu oxy ở đây phân hủy N và P tạo thành bùn

bơm về bể lắng sau đó chảy tới khu vực hiếu khí( bể Aeroten).Ở đây sẽ được sục khíhòa trộn lại,cung cấp oxy để tiếp tục nitrat hóa Nước thải tiếp tục đi vào bể Aeroten.Tại bể Aeroten, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước thảitrong điểu kiện sục khí liên tục Quá trình phân hủy này sẽ làm sinh khối bùn hoạt tínhtăng lên, tạo thành lượng bùn hoạt tính dư Sau đó nước thải được chảy qua bể lắng đợt

II, phần bùn trong hỗn hợp bùn - nước sau bể Aeroten sẽ được giữ lại, một phần sẽđược bơm tuần hoàn trở lại bể Aeroten nhằm ổn định nồng độ bùn hoạt tính trong bểAeroten, phần còn lại sẽ đưa về bể nén bùn để giảm độ ẩm và ổn định bùn hoạt tính dư,sau đó đưa qua bể mêtan

Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD5 trong nướcthải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưng nồng độ vi khuẩn(điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiến hành khửtrùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khử trùng bằng hệthống clo hơi bao gồm máng trộn và bể tiếp xúc nước thải sau khi xử lý sẽ được thải rasông Vân

Bùn sau khi được nén sẽ đưa vào bể mêtan để lên men ổn định yếm khí Nhờ sựkhuấy trộn, sấy nóng sơ bộ bùn cặn nên sự phân hủy chất hữu cơ ở bể mêtan diễn ranhanh hơn Lượng khí thu được trong bể mêtan có thể được dự trữ trong bể khí hoặc sửdụng trực tiếp làm nhiên liệu Bùn sau khi lên men sẽ được chuyển ra sân phơi bùn,cuối cùng được đem đi phục vụ cho mục đích nông nghiệp hoặc chôn lấp

PHƯƠNG ÁN 2

Trạm khí nén

Ngăn tiếp nhậnSong chắn rác

Bể lắng cát Nước thải đầu vào

Nguồn tiếp nhậnĐạt tiêu chuẩn loại A QCVN 14 : 2008/BTNMT

Máy ép bùn băng tải

Máy nghiền rác rácSân phơi cát

bùn

khíNước tách bùn

clo

Trạm cấp clo

Bể điều hịa

THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 2

Nước thải chảy vào song chắn rác, bể lắng cát ngang và bể điều hòa tương tựphương án 1

Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ngang đợt 1 Tại đây các chất hữu cơ không hòatan trong trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến sân phơi bùn Nước thảitiếp tục đi vào bể Anoxic và Aeroten tương tự như phương án 1

Bể lắng ngang đợt 2: Bể này có nhiệm vụ giữ lại các màng vi sinh vật lại bể dưới dạngcặn lắng Nước thải sau lắng được đưa vào các công trình khử trùng bằng Clo, còn bùnlắng được dẫn tới công trình xử lý bùn

Máng trộn bể tiếp xúc: Nước sau bể lắng 2 được dẫn về máng trộn, bể tiếp xúc, tại đâynước thải được khử trùng bằng clo (tương tự như phương án 1)

Các công trình xử lý bùn: Bùn được thu từ bể lắng ngang đợt 2 dẫn qua bể nén bùn đểlàm giảm độ ẩm của bùn tiếp tục được dẫn về bể mê tan cùng với bùn từ bể lắng ngangđợt 1 Lượng bùn sau ép được thu gom và làm phân bón

3.4 Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải

3.4.1 Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 1

a Ngăn tiếp nhận nước thải

- Nước thải của thị xã được bơm từ ngăn thu nước thải trong trạm bơm lên ngăn tiếpnhận nước thải theo đường hai ống dẫn có áp Ngăn tiếp nhận được bố trí ở vị trícao để từ đó nước thải có thể tự chảy qua các công trình của trạm xử lý

Lưu lượng tính toán dựa vào lưu lượng giờ lớn nhất của thành phố: Qhmax = 4318m 3 /h,

chọn 2 ngăn tiếp nhận Tra bảng kích thước cơ bản của ngăn tiếp nhận [6, Bảng P3.1]:

+ A: chiều rộng ngăn tiếp nhận: 2200mm

+ B: chiều dài ngăn tiếp nhận: 2400mm

+ H: chiều cao ngăn tiếp nhận: 2000mm

+ H1: chiều cao lớp nước trong ngăn tiếp nhận: 1600mm

+ h: chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến đáy mương: 750mm

+ h1: chiều cao từ mương dẫn nước đến công trình tiếp theo: 900mm

+ b: chiều rộng mương dẫn: 800mm

+ l: khoảng cách giữa 2 ống áp lực: 1000mm

+ l1: khoảng cách từ ống trung tâm đến miệng xả: 1200mm

- Bơm nước thải TSURUMI TO 350B 630:

b Mương dẫn nước thải

Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện hình chữnhật Tính toán thủy lực của mương dẫn (xác định: độ dốc i, vận tốc v, độ đầy h) dựavào bảng tính toán thủy lực Kết quả tính toán thủy lực của mương dẫn được ghi ởbảng sau (tra bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước của PGS.TS Trần HữuUyển):

Bảng 3.3 Kích thước mương dẫn nước thải

 Song chắn rác đặt nghiêng theo chiều dòng chảy góc 60˚ Chọn khe hở giữa cácthanh đan là 16 mm, sử dụng loại song bằng thép không rỉ.

Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán ở mương dẫn ứng vớivận tốc max h = hmax = 0,75m

- Số khe hở ở song chắn rác được tính:

• k0 = 1,05 - hệ số tính đến mức độ cản trở dòng chảy, cào rác bằng cơ giới

• qmax = 1,199 m3 /s - lưu lượng giây lớn nhất của nước thải

• v - tốc độ nước chảy qua song chắn rác (0,8 ÷ 1 m/s) chọn v = 1 m/s

• b - khoảng cách giữa các khe hở của song chắn b = 0,015 ÷ 0,02 m, chọn b = 16mm

2 max

0, 008 sin 60 1,79 sin 60 0, 62

0, 016

d b

ξ

×

m Chiều dài mương đặt song chắn rác:

L = L1 + L2 + LpTrong đó:

• Chiều dài phần mương mở rộng phía trước:

s k 1

 Bs : chiều rộng của song chắn rác BS = 2 m

 Bk: chiều rộng của mương dẫn, Bk = 1,6 m

LP = L3 + L4 + L5Với:

 L4: Hình chiếu ngang của SCR và xác định như sau:

' 4

0, 053 0,75

0, 46460

p

h h L

m

hP - Chiều cao lớp nước trong máng đặt SCR, hP = hS = 0,053m

h’ – Chiều cao từ mặt nước đến sàn nhà đặt SCR, h’=0,75 m.

H = hmax + hs + 0,5Trong đó:

• hmax = 0,64m là độ đầy ứng với Qmax

• hs là tổn thất áp lực ở SCR; hs = 0,053m

• 0,5 là khoảng cách giữa cốt sàn nhà đặt SCR và mực nước cao nhất,[1, mục 8.2.5, trang 38]

H = 0,64 + 0,053 + 0,5 = 1,193m Vậy H = 1,2 m

Chiều dài mỗi thanh chắn:

1, 4 sin sin 60

t

H L

• a: Lượng rác tính cho một người trong 1 năm [1, mục 7.2.12, trang 29] Với

chiều rộng khe hở của các thanh là từ 16 ÷ 20 mm thì a = 8 l/ng.năm.

• W: Khối lượng rác trong 1 ngày đêm

• γ : Khối lượng riêng của rác lấy bằng 750 kg/m3

Trọng lượng rác trong giờ được tính theo công thức:

Rác được nghiền nhỏ ở máy nghiền rác (gồm 2 máy, 1 công tác, 1 dự phòng) công suất

là 0,5 (tấn/h) và sau đó được dẫn về bể metan để xử lý cùng với cặn tươi và bùn hoạt

( )5

1 175 100 4

168100

BOD

mg/l Bảng 3.4 Bảng thông số song chắn rác

• Qmax: Lưu lượng lớn nhất của nước thải Qmax = 1,19944m3 /s.

• n: Số bể hoặc số đơn nguyên làm việc đồng thời Chọn n = 2 (+1 bể dự phòng)

• v: Vận tốc của nước trong bể (m/s) Chọn v = 0,3 m/s[1, Bảng 28, trang 39].

- Chiều rộng mỗi đơn nguyên:

- Theo[1, mục 8.3.4, trang 39], chọn Htt = 1m

F = B x Htt = 2 m2  B = 2 m

- Chiều dài bể lắng cát thổi khí được tính toán như sau:

a t

o

m x t

K 1000 HL

• Htt : Chiều sâu tính toán của bể lắng cát ngang Htt = 0,5 - 1m Bảng 28, 7957 :

• H: Chiều sâu lớp nước trong bể ứng với lưu lượng nước thải nhỏ nhất Sơ bộ lấy

bằng chiều cao nước nhỏ nhất trong mương dẫn h = 0,26 m

Vậy vmin = 0,53m/s> vcp = 0,15 m/s do đó đảm bảo yêu cầu theo [1, Bảng 28, trang 39]Lượng cát lắng trong bể lắng cát giữa 2 lần xả cặn (thể tích phần cặn lắng của bể):

• N: Dân số tính toán của thành phố N = 310.000 người.

• P: Lượng cát có thể giữ lại tính cho 1 người trong 1 ngày đêm.[1, Bảng 28, trang 39] P = 0,02 l/ng.ngđ

• T: Thời gian giữa 2 lần xả cặn trong bể T = 1ngày

Chiều cao tối đa lớp cát trong bể lắng cát:

c c

Chiều cao hố thu cát:

Thời gian mỗi lần xả cát 30 phút Lượng cát cần xả mỗi phút: 8/30 = 0,267 m 3 /phút.

Lấy cát ra khỏi bể bằng máy bơm cát DGPN 4-45, mỗi đơn nguyên 1 máy bơm cátvới thông số như sau:

Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sau khi qua bể lắng cát với hiệu suất xử lý E = 5%.

2 ss

Diện tích hữu ích của sân phơi cát được tính theo công thức

• N: Dân số tính toán của thành phố N = 310000 người.

• P: Lượng cát có thể giữ lại tính cho 1 người trong 1 ngày đêm [1, Bảng 28,

trang 39] P = 0,03 l/ng.ngđ

Chọn sân phơi cát gồm 6 ô, diện tích mỗi ô sẽ bằng 678,9 : 6 = 114 m 2 Kích thước

mỗi ô trên mặt bằng: L x B = 12 x 10m

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp kích thước sân phơi cát

f Tính toán bể điều hòa

Nước qua bể lắng cát được dẫn vào bể điều hòa Bể điều hòa có nhiệm vụ điều hòalưu lượng và nồng độ chất thải tăng hiệu quả xử lý nước thải của trạm

 Thể tích của bể điều hòa

Thể tích bể điều hòa lưu lượng Wđh được xác định:

0

10,67

1, 49

dh dh dh

K y K

Wdh

dh h TB

• Qtbh: Lưu lượng nước thải trung bình giờ, Qtbh = 2917m 3 /h

Chiều cao xây dựng bể:

H = Hh + Hbv = 5 + 0,5 = 5,5mTrong đó:

• Hh: Chiều cao chứa nước, Hh = 5m

• Hbv: Chiều cao bảo vệ lấy bằng 0,5m

Diện tích bể điều hòa:

Thiết kế 4 bể điều hòa, diện tích mỗi bể:

9626,1

482

dh h

V F H

Xác định lượng không khí cần thiết

Lượng khí nén cần cho mỗi bể điều hòa:

Sử dụng hệ thống cấp khí là các đĩa thổi khí bố trí đều trên diện tích bể Chọn đĩa

phân phối khí EDI (bọt mịn) - Mỹ loại 12” Mcro có đường kính D = 350mm Diện tích

bề mặt đĩa Fđĩa = 0,068 m2 , lưu lượng khí cấp r = 15,3m 3 /h.

Số đĩa khuếch tán khí:

2205

14415,3

kk

Q n r

đĩa Đường ống dẫn khí và cách bố trí

Mỗi bể có 144 đĩa bố trí thành 6 đường ống nhánh, mỗi ống nhánh có 24đĩa.

k

Q v

k

q d

k

q v

Tính toán máy thổi khí

Áp lực cần thiết cho hệ thống khí nén được xác định:

Hct = (hd + hc) + hf + h = 0,8 + 0,5 + 3,9 = 5,2m

Trong đó:

• hd: Tổn thất áp lực ma sát dọc theo chiều dài trên mỗi ống dẫn, giá trị này không

vượt quá 0,4m

• hc: Tổn thất áp lực cục bộ, giá trị này không vượt quá 0,4m

• hf: Tổn thất qua thiết bị phân phối, giá trị này không vượt quá 0,5m

• h: Độ sâu ngập nước của đĩa phân phối khí, h = 3,9m

Áp lực khí nén tính theo apmotphe:

10,33 10,33 5, 2

1,510,33 10,33

• Q: Lưu lượng khí một máy cần cung cấp, Q = 5400m 3 /h = 1,5m 3 /s

• η: Hệ số sử dụng hữu ích của máy thổi khí (lấy khoảng 0,5 – 0,75) Chọn 0,65

• k: Hệ số an toàn khi thiết kế trong thực tế, chọn k = 1,5

 Chọn 4 máy thổi khí hoạt động đồng thời với thông số mỗi máy như sau:

Thông số Kí hiệu Đơn vị Giá trịTổng thể tích hữu ích Vhi m3 9800

- Bán kính bể li tâm

3, 6

tb o

Q R

• Q: Lưu lượng tính toán của nước thải, m 3 /h

• H: Chiều sâu tính toán của vùng lắng, Chọn H = 3m[1, bảng 34, trang 46]

• K: Hệ số phụ thuộc loại bể lắng và cấu tạo của thiết bị phân phối nước Đối với

bể lắng ly tâm K = 0,45 [1, trang 44, trang 62]

• Uo: Độ lớn thủy lực của hạt cặn

• N: Số bể lắng ly tâm công tác, chọn N = 4 bể

0,05 1, 078 0,9 1030,72 1, 29

K H U

K H t

h

ωα

 T: Thời gian lắng, tra[1, bảng 33, trang 45], chọn hiệu quả lắng của bể lắng ly

tâm đợt I là E = 60% Với Chh = 273,6 mg/l bằng phương pháp nội suy ta xác

Q R