MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề . Việt Nam là đất nước đang trên đà hội nhập và phát triển với nền kinh tế thế giới. Quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang tạo nên một sức ép lớn đối với môi trường. Kinh tế tăng trưởng kéo theo vấn đề về môi trường nhưng nền kinh tế đóng một vai trò rất quan trọng trong sự hình thành, định dạng và làm nền tảng cho sự phát triển của đất nước, của xã hội và con người. Để góp phần đảm bảo cho môi trường không bị suy thoái và phát triển một cách bền vững thì chúng ta phải có phương án thông minh, biện pháp kỹ thuật tốt và 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. Thành phố Phủ Lý là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội của tỉnh Hà Nam. Thành phố đã và đang được đầu tư nhiều dự án, quy hoạch, thực hiện phát triển về mọi mặt . Tuy nhiên tình trạng thiếu nước sạch sinh hoạt của người dân đang là vấn đề nóng trên địa bàn thành phố. Nhiều khu công nghiệp, xí nghiệp, nhà máy được mở rộng thì nguồn nước sạch càng bị ô nhiễm bởi các hóa chất độc hại. Điều đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người, môi trường và sự phát triên kinh tế. Đồng thời , chất lượng nước ngầm của thành phố Phủ Lý không tốt , không thể sử dụng cho mục đích sinh hoạt do đặc điểm địa chất công trình. Hiện nay, thành phố đang đứng trước thực trạng là gia tăng dân số, đô thị hóa và công nghiệp hóa dẫn đến sự gia tăng về nhu cầu sử dụng nước sạch. Đứng trước tình hình đó, để giải quyết những vấn đề khó khăn thì việc quy hoạch một hệ thống cấp nước có hiệu quả là rất cấp thiết, đáp ứng nhu cầu của mỗi người dân, phù hợp với sự phát triển của xã hội, thúc đẩy nền kinh tế khu vực. Nhiệm vụ đặt ra hiện nay là quy hoạch hệ thống cấp nước hoàn chỉnh và phù hợp với địa phương. Từ đó, tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu “Quy hoạch hệ thống cấp nước cho thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam ; giai đoạn 2020 2030” nhằm giải quyết các vấn đề nêu trên. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng được phương án quy hoạch hệ thống cấp nước cho thành phố Phủ Lý , tỉnh Hà Nam; giai đoạn 2020 – 2030 phù hợp với quy hoạch kinh tế, xã hội của khu vực thành phố Phủ Lý. Trên cơ sở khảo sát thu nhập số liệu, kết hợp với tài liệu có sẵn trong các nghiên cứu gần đây, đồ án tập trung giải quyết các mục tiêu chính: Tính toán thiết kế cho 2 phương án mạng lưới cấp nước Tính toán thiết kế cho 2 phương án nhà máy xử lí nước cấp. Khái toán kinh tế cho 2 phương án và lựa chọn được phương án tối ưu phù hợp với giai đoạn phát triển 2020 – 2030. 3. Nội dung nghiên cứu Tổng quan về thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam và các thông tin quy hoạch chung. + Dân số , diện tích, cơ sở hạ tầng. + Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội. + Mặt bằng quy hoạch. + Bản thuyết minh quy hoạch. Đề xuất và tính toán 2 phương án mạng lưới cấp nước. Đề xuất và tính toán 2 phương án xử lý nước cấp. Khái toán kinh tế cho 2 phương án; Lựa chọn phương án tối ưu. Thể hiện kết quả tính toán trên 6 bản vẽ kỹ thuật. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Nước cấp sinh hoạt. Khu vực nghiên cứu : Thành Phố Phủ Lý, Tỉnh Hà Nam. Phạm vi nghiên cứu : Cấp nước cho thành phố Phủ Lý bao gồm 11 phường và 10 xã. 5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp thu nhập tài liệu thứ cấp: Tìm hiểu, thu thập số liệu, các công thức và mô hình dựa trên các tài liệu có sẵn và từ thực tế. Phương pháp tính toán: dựa vào các tài liệu , thông tin thu thập và các tiêu chuẩn thiết kế để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lí nước cấp.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG
Giảng viên hướng dẫn : ThS VŨ THỊ MAI
Cơ quan công tác : ĐH TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HN
HÀ NỘI, THÁNG 03 NĂM 2017
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG
ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Tên đề tài: “ QUY HOẠCH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC CHO THÀNH PHỐ PHỦ
LÝ , TỈNH HÀ NAM ; GIAI ĐOẠN 2020-2030 ”
Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)
HÀ NỘI, THÁNG 03 NĂM 2017
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗtrợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập tại giảngđường đại học đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tìnhcủa quý thầy cô, gia đình và bạn bè
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô Khoa Môitrường – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giúp đỡ, góp ý nhiệttình và tạo điều kiện cho em được làm đồ án tốt nghiệp
Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn ThS Vũ Thị Mai – giảng viên trường Đạihọc Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tận tâm giúp đỡ, động viên, chia sẻ vàhướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này
Cuối cùng, em xin cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè đã luôn chia
sẻ, động viên, ủng hộ tôi trong suốt thời gian qua
Mặc dù đã có những nỗ lực và cố gắng nhất định xong bài đồ án tốt nghiệp nàykhông tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được những ý kiến đóng gópquý báu của quý thầy cô để báo cáo tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn
Cuối cùng, em xin kính chúc tất cả sức khỏe và thành đạt!
Hà Nội, tháng 6 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Nga
Trang 6trường Kinh tế tăng trưởng kéo theo vấn đề về môi trường nhưng nền kinh tế đóngmột vai trò rất quan trọng trong sự hình thành, định dạng và làm nền tảng cho sự pháttriển của đất nước, của xã hội và con người Để góp phần đảm bảo cho môi trườngkhông bị suy thoái và phát triển một cách bền vững thì chúng ta phải có phương ánthông minh, biện pháp kỹ thuật tốt và 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.
Thành phố Phủ Lý là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa, xã hội của tỉnh Hà Nam.Thành phố đã và đang được đầu tư nhiều dự án, quy hoạch, thực hiện phát triển vềmọi mặt Tuy nhiên tình trạng thiếu nước sạch sinh hoạt của người dân đang là vấn
đề nóng trên địa bàn thành phố Nhiều khu công nghiệp, xí nghiệp, nhà máy được mởrộng thì nguồn nước sạch càng bị ô nhiễm bởi các hóa chất độc hại Điều đó sẽ ảnhhưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người, môi trường và sự phát triên kinh tế.Đồng thời , chất lượng nước ngầm của thành phố Phủ Lý không tốt , không thể sửdụng cho mục đích sinh hoạt do đặc điểm địa chất công trình Hiện nay, thành phốđang đứng trước thực trạng là gia tăng dân số, đô thị hóa và công nghiệp hóa dẫn đến
sự gia tăng về nhu cầu sử dụng nước sạch
Đứng trước tình hình đó, để giải quyết những vấn đề khó khăn thì việc quy hoạch một
hệ thống cấp nước có hiệu quả là rất cấp thiết, đáp ứng nhu cầu của mỗi người dân,phù hợp với sự phát triển của xã hội, thúc đẩy nền kinh tế khu vực
Nhiệm vụ đặt ra hiện nay là quy hoạch hệ thống cấp nước hoàn chỉnh và phù hợp với
địa phương Từ đó, tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu “Quy hoạch hệ thống cấp nước cho thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam ; giai đoạn 2020- 2030” nhằm giải quyết các
vấn đề nêu trên
2 Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng được phương án quy hoạch hệ thống cấp nước cho thành phố Phủ Lý ,tỉnh Hà Nam; giai đoạn 2020 – 2030 phù hợp với quy hoạch kinh tế, xã hội của khuvực thành phố Phủ Lý
Trên cơ sở khảo sát thu nhập số liệu, kết hợp với tài liệu có sẵn trong các nghiêncứu gần đây, đồ án tập trung giải quyết các mục tiêu chính:
- Tính toán thiết kế cho 2 phương án mạng lưới cấp nước
- Tính toán thiết kế cho 2 phương án nhà máy xử lí nước cấp
Trang 7- Khái toán kinh tế cho 2 phương án và lựa chọn được phương án tối ưu phùhợp với giai đoạn phát triển 2020 – 2030.
3 Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan về thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam và các thông tin quy hoạchchung
+ Dân số , diện tích, cơ sở hạ tầng
+ Điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội
+ Mặt bằng quy hoạch
+ Bản thuyết minh quy hoạch
- Đề xuất và tính toán 2 phương án mạng lưới cấp nước
- Đề xuất và tính toán 2 phương án xử lý nước cấp
- Khái toán kinh tế cho 2 phương án; Lựa chọn phương án tối ưu
- Thể hiện kết quả tính toán trên 6 bản vẽ kỹ thuật
4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Nước cấp sinh hoạt
- Khu vực nghiên cứu : Thành Phố Phủ Lý, Tỉnh Hà Nam
- Phạm vi nghiên cứu : Cấp nước cho thành phố Phủ Lý bao gồm 11 phường và
10 xã
5 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu nhập tài liệu thứ cấp: Tìm hiểu, thu thập số liệu, các côngthức và mô hình dựa trên các tài liệu có sẵn và từ thực tế
- Phương pháp tính toán: dựa vào các tài liệu , thông tin thu thập và các tiêuchuẩn thiết kế để tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lí nướccấp
- Phương pháp đồ họa : Sử dụng phần mềm Autocad
7
Trang 8CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI CỦA THÀNH PHỐ PHỦ LÝ – HÀ NAM
1.1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.1.1 Vị trí địa lý [1]
Thành phố Phủ Lý nằm ở trung tâm của tỉnh Hà Nam, cách thủ đô Hà Nội vềphía Bắc 58 km, cách Thành phố Ninh Bình về phía Nam 34 km theo QL1A, cáchThành phố Hưng Yên về phía Đông Bắc 22 km và cách Thành phố Nam Định về phíaĐông Nam 30 km, cách Thành phố Hoà Bình về phía Tây khoảng 80 km theo QL21
1.1.2 Đặc điểm địa hình [1]
Thành phố Phủ Lý nằm ở vùng đồng bằng ven sông, địa hình bị chia cắt bởi cácsông và khu vực thấp trũng - Hướng dốc chung của địa hình Thành phố từ Tây sangĐông
- Khu vực Thành phố cũ ở phía Đông sông Đáy và khu đô thị mới ở phía Tâysông Đáy nền địa hình đã được tôn đắp có cao độ 4,0 ÷ 6,8 m
- Khu vực dân cư ở khu vực Phù Vân Bắc sông Đáy và Bắc sông Châu nền cũng
đã được tôn đắp cao độ 3,0 ÷ 4,5 m
- Các khu vực ruộng lúa, ruộng màu có cao độ 1,8 ÷ 2,2 m
- Khu vực các ao trũng, đầm lầy có cao độ từ - 0,8 m đến + 0,4 m, bao gồm cáckhu trũng Bắc sông Châu, Đông sông Đáy, hệ thống ao hồ ruộng trũng nối liền nhau,thường xuyên bị ngập nước
1.1.3 Đặc điểm về địa chất công trình văn, thủy
a Đặc điểm địa chất công trình [1]
Mực nước ngầm trong khu vực phụ thuộc mực nước sông, thay đổi theo mùa.Theo tài liệu địa chất thủy văn vùng Phủ Lý - Kim Bảng có nước ngầm phong phú,nhưng chất lượng nước ngầm không tốt nên không sử dụng nước ngầm cho dân sinh
b Thủy văn [1]
Thành phố nằm ở ngã 3 sông Đáy, sông Nhuệ, sông Châu được bao bọc bởi hệthống đê bảo vệ Các cửa xả nước ra sông chịu ảnh hưởng của chế độ thủy văn sôngĐáy
Trang 91.1.4 Đặc điểm khí hậu [1]
Thành phố Phủ Lý nằm trong vùng khí hậu của đồng bằng Bắc Bộ - Mang đặctrưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa
a Nhiệt độ
- Không khí trung bình năm là: 23,3 oC
- Nhiệt độ không khí trung bình mùa Hè: 27,4 oC
- Nhiệt độ không khí trung bình mùa Đông: 19,2 oC
b Mưa
- Lượng mưa trung bình năm: 1889,0 mm
- Lượng mưa ngày lớn nhất: 333,1 mm
chính: + Mùa Hè: Đông - Nam.+ Mùa Đông: Đông - Bắc.
1.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI
1.2.1 Hiện trạng dân số và lao động
a Diện tích, dân số và đơn vị hành chính [1]
Thành phố Phủ Lý - Hà Nam có diện tích tự nhiên 34,19 km2 Dân số năm 2010
có 84.107 người, năm 2015 có 136.654 người Người dân Phủ Lý mến khách, có trình
độ văn hóa, cần cù, năng động trong lao động
Đơn vị hành chính gồm có: 6 phường, 6 xã (Phường Quang Trung, LươngKhánh Thiện, Minh Khai, Hai Bà Trưng, Trần Hưng Đạo, Lê Hồng Phong; Xã: PhùVân, Lam Hạ, Liêm Chính, Liêm Chung, Thanh Châu, Châu Sơn)
b Giáo dục [1]
9
Trang 10Thành phố Phủ Lý có 2 trường Đại học (ĐH Công Nghiệp Hà Nội, ĐH Thươngmại - cơ sở Hà Nam), 5 trường cao đẳng Sư phạm và 4 trường trung học chuyênnghiệp Ngoài ra còn có một số cơ sở dạy nghề tư nhân, trung tâm giáo dục thườngxuyên, trung tâm dạy nghề của các tổ chức xã hội
Nhìn chung cơ sở vật chất của ngành giáo dục Thành phố Phủ Lý tương đối tốt,các phòng học được xây dựng kiên cố và bán kiên cố
c Y tế [1]
Hệ thống y tế được nâng cấp cả về cơ sở hạ tầng và trang thiết bị
Hiện có 6 bệnh viện bao gồm: Bệnh viện Đa Khoa Tỉnh Hà Nam, Bệnh viện Y học
Cổ truyền, Bệnh viện Lao Phổi, Bệnh viện Phong- Da liễu, BV Đa khoa Thành phố,Bệnh viện Mắt
1.2.2 Hiện trạng sử dụng đất [1]
Tổng diện tích đất tự nhiên toàn Thành phố là 3.419,2 ha, trong đó đất nội thị là678,6 ha
Hiện trạng đất xây dựng đô thị có một số đặc điểm sau:
- Đất các đơn vị ở: Tổng diện tích đất các đơn vị ở là 102,5 ha, bình quân 27
m2/người, thấp hơn so với tiêu chuẩn quy phạm (35 - 45 m2/người) Đất các đơn vị ởchủ yếu là đất ở Các loại đất cây xanh sân chơi, sân đường nội bộ và công trình côngcộng rất thiếu
- Đất cây xanh, đô thị quá thiếu: Tổng diện tích 9,6 ha, bình quân 2,4 m2/người(Theo quy chuẩn là 10 - 15 m2/người)
- Tỷ lệ đất giao thông đô thị thấp, chỉ chiếm 14,4% đất xây dựng đô thị
- Diện tích đất nghĩa địa còn tồn tại trong đô thị 7 ha
- Đất an ninh quốc phòng trong đô thị có diện tích 15,1 ha (Tính cả khu vựcngoại thị có 15,4 ha.)
- Quỹ đất còn có thể tận dụng khai thác xây dựng đô thị trong nội thị khoảng
300 ha (Trong đó: Đất bằng chưa sử dụng khoảng 8 ha và đất nông nghiệp khoảng
290 ha)
1.2.3 Cơ sở về kinh tế xã hội
Thành phố Phủ Lý là đầu mối giao thông quan trọng phía Nam vùng Hà Nội(QL1A, QL21, đường sắt quốc gia, đường sông) Đây là yếu tố thuận lợi trong
Trang 11việc quan hệ giao lưu với các khu vực trong vùng đồng bằng sông Hồng, đặc biệtvới thủ đô Hà Nội là trung tâm kinh tế văn hoá chính trị của cả nước.
a Tiềm năng thương mại dịch vụ [1]
Khu vực kinh tế dịch vụ (bao gồm thương mại, du lịch và dịch vụ sản xuất vàphi sản xuất) giữ vai trò quan trọng trong nền kinh tế của Thành phố Phủ Lý
Mạng lưới chợ, cửa hàng và các trung tâm thương nghiệp phân bố tương đốirộng khắp trên địa bàn Thành phố Hoạt động xuất nhập khẩu bước đầu đã đạt đượcnhững thành tựu nhất định Tuy nhiên thương nghiệp Thành phố chưa đảm nhận đượcvai trò của một số trung tâm bán buôn và trung chuyển hàng hoá cho các tỉnh MiềnBắc và Miền Trung Ngoài vai trò là đầu mối xuất phát luồng hàng hoá, Thành phốcòn là thị trường tiêu thụ hàng hoá cho một số nơi khác trong vùng và các địa phươngnằm trên trục quốc lộ 1A
Hệ thống cảng sông hiện nay của Thành phố Phủ Lý là một yếu tố quan trọngđóng góp vào sự phát triển các ngành dịch vụ của Thành phố
Các ngành dịch vụ công cộng, dịch vụ kỹ thuật trong những năm qua pháttriển khá đa dạng Dịch vụ ngân hàng, tài chính hoạt động có hiệu quả khi chuyểnsang cơ chế thị trường, đáp ứng được phần nào nhu cầu vốn cho sản xuất kinhdoanh
b Tiềm năng du lịch [1]
Du lịch là ngành có nhiều tiềm năng, Thành phố hiện có nhiều doanh nghiệphoạt động trên lĩnh vực khách sạn, nhà hàng, nhiều dự án có giá trị đầu tư lớn
c Tiềm năng công nghiệp, TTCN [1]
Những năm gần đây, thực hiện chính sách phát triển kinh tế nhiều thành phầncủa Nhà nước và chủ trương của Thành phố về phát triển kinh tế trên địa bàn, sảnxuất công nghiệp và TTCN ở Phủ Lý phát triển nhanh và đa dạng
Khôi phục và phát triển các ngành nghề truyền thống, các làng nghề, phố nghề ởnội và ngoại thành, nhất là các nghề có khả năng xuất khẩu Gắn kết chặt chẽ giữaphát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp với phát triển kết cấu hạ tầng và quátrình đô thị hóa trong khu vực Từng bước xây dựng một cơ cấu công nghiệp, tiểu thủcông nghiệp phù hợp với điều kiện và lợi thế của thành phố, trong đó dệt - may, sảnxuất hàng tiêu dùng là ngành chủ đạo, tiếp đến là sản xuất vật liệu xây dựng cao cấp,
cơ khí sửa chữa, chế biển thực phẩm và tiểu thủ công nghiệp
11
Trang 12d Các ngành thuỷ sản - nông - lâm [1]
Sản xuất nông nghiệp ở ngoại thành có nhiều thành tựu trong đổi mới giống câytrồng vật nuôi và áp dụng kỹ thuật tiến tiến Cơ cấu sản xuất nông nghiệp chuyển đổitheo hướng tăng cây thực phẩm, cây ăn quả và tăng tỷ trọng chăn nuôi là nhữngngành tạo hiệu quả kinh tế cao, đồng thời góp phần thúc đẩy công nghiệp chế biếnphát triển
1.2.4 Điều kiện cơ sở hạ tầng
a Hiện trạng kiến trúc [1]
Trong những năm gần đây, điều kiện về nhà ở của người dân Thành phố đãđược cải thiện rất nhiều, đạt mức trung bình khoảng 8 – 10 m2 sàn/người, nhà kiên cố(cao 2,3,4 tầng)
- Các công trình công cộng dịch vụ:
+ Đang xây dựng trung tâm thương mại
+ Khách sạn: Hình thành một số khách sạn tư nhân quy mô nhỏ từ 4 - 6 tầng
b Giao thông [1]
Đánh giá hiện trạng giao thông: Thành phố Phủ Lý là cửa ngõ phía Nam của thủ
đô Hà Nội, nằm trên giao điểm của QL1A và QL21, do vậy có hệ thống giao thôngđối ngoại thuận tiện bằng đường bộ Tuy nhiên cũng chịu tác động ngược lại của hệthống giao thông này đối với môi trường cũng như mức độ an toàn giao thông chongười và phương tiện tham gia giao thông trên tuyến đường cũng như các tuyếnđường giao cắt QL của đô thị
Tuyến đường sắt thống nhất chạy qua trung tâm, chia cắt Thành phố thành haikhu vực riêng biệt gây cản trở tới sự giao lưu giữa 2 khu Ga Phủ Lý có diện tích hẹp,khó có khả năng nâng cấp mở rộng khi nhu cầu phát triển dân cư đô thị tăng
c Điện, viễn thông [1]
Cấp điện: Nguồn điện cung cấp cho thành phố được bảo đảm ổn định 24/24 giờ.Mạng điện được phủ 100% diện tích thành phố đảm bảo 100% người dân trong thànhphố đều có điện sinh hoạt Tổng dung lượng các trạm biến áp trên 16 MVA, lưới điện
hạ thế ở các xã, phường được nâng cấp tương đối đồng bộ, tỷ lệ tổn thất điện năng
Trang 13không đáng kể Hệ thống chiếu sáng đô thị được nâng cấp, gần 80% đường đô thịđược chiếu sáng bằng đèn cao áp.
Mạng dịch vụ viễn thông phục vụ cho đô thị khá hoàn chỉnh Gần 90% tổng sốgia đình trong thành phố có thuê bao điện thoại cố định Tích cực triển khai thực hiện
kế hoạch ứng dụng công nghệ thông tin Các dịch vụ bưu chính viễn thông phát triểnnhanh, đa dạng, chất lượng tăng dần
d Hiện trạng cấp nước [1]
Hiện tại khu vực Thành phố Phủ Lý có 2 nhà máy nước:
- Nhà máy nước số 1: Có công suất 10.000 m3/ngđ, lấy nước sông Đáy xử lý Chất lượng nước sau xử lý đảm bảo tiêu chuẩn cấp nước cho đô thị
- Nhà máy nước số 2: Nhà máy số 2 được khởi công xây dựng cuối năm 2002
Vị trí cạnh quốc lộ 21 thuộc thôn Thanh Nội, xã Thanh Sơn, huyện Kim Bảng lấy nước sông Đáy xử lý với công suất thiết kế khoảng là 20.000 m3/ngđ
e Hiện trạng thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường [1]
Hệ thống thoát nước thải: Nhìn chung khu vực nghiên cứu là khu vực xây dựngmới, chưa có hệ thống thoát nước tập trung Nước mưa, nước thải một phần tự thấm,một phần theo các khe rãnh tự nhiên thoát xuống các ao hồ, ruộng trũng Đa số các hộdân dùng nhà vệ sinh tự thấm, tỷ lệ sử dụng bể tự hoại thấp đã ảnh hưởng đến nguồnnước ngầm mạch nông
Thu gom chất thải rắn: Việc quản lý thu gom chất thải rắn hiện nay do công tymôi trường đô thị đảm nhiệm, tuy nhiên do lực lượng và phương tiện còn thiếu nênlượng chất thải rắn còn tồn đọng nhiều Hơn nữa hiện tại Thành phố chưa có một bãi
xử lý chất thải rắn hợp vệ sinh do đó gây ra ô nhiễm tại các khu vực đổ chất thải rắntạm thời
Chất thải rắn chưa được phân loại tại khâu thu gom Chất thải rắn công nghiệpđộc hại, chất thải y tế chưa được xử lý riêng
13
Trang 15CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC 2.1 CÁC SỐ LIỆU CƠ BẢN ĐỂ TÍNH TOÁN
Dựa vào số liệu và bản đồ quy hoạch thành phố Phủ Lý đến năm 2030 ta có số
liệu sau [1]:
- Diện tích: 1016,2 ha [phụ lục 1].
- Mật độ: 240 người/ha
- Quy hoạch quy mô dân số năm 2030 : 243.888 người
Theo quy hoạch phát triển thành phố Phủ Lý thuộc khu đô thị loại III
- Tiêu chuẩn cấp nước: 150 l/người.ngđ [3, Bảng 3.1].
- Tỷ lệ dân số được cấp nước: 99% [3, Bảng 3.1].
2.1.1 Các công trình công cộng, thương mại – dịch vụ trong khu vực.
Tiêu chuẩn cấp nước cho mầm non và trường học lấy theo QCVN 01:2008/BXD– Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về quy hoạch xây dựng [10, Tr.54]
a Trường mầm non: có 19 trường mầm non trên địa bàn thành phố với bình quân sốlượng trẻ là 500 trẻ/trường
Tiêu chuẩn cấp nước: 100 (l/trẻ.ngđ)
b Trường tiểu học: hiện thành phố có 21 trường tiểu học với lượng học sinh trung bình
900 học sinh/trường
Tiêu chuẩn cấp nước: 20 (l/hs.ngđ)
c Trường THCS: có 18 trường THCS, trung bình có 900 học sinh/trường
Tiêu chuẩn cấp nước: 20 (l/hs.ngđ)
d Trường THPT và trường cao đẳng, đại học
1 Đại học công nghiệp HN (cơ sở Hà Nam) 3.016
4 Cao đẳng Phát thanh - truyền hình TW1 4.350
7 Đại học Thương mại (cơ sở Hà Nam) 3300
15
Trang 169 THPT A Phủ Lý 2.310
Tiêu chuẩn cấp nước: 20 (l/hs.ngđ)
e Cơ sở y tế: có 6 bệnh viện trên địa bàn thành phố
Danh sách bệnh viện và số giường bệnh lấy theo tài liệu [13]
Tiêu chuẩn cấp nước: qBV = 250 – 300 (l/giường.ngày) [8, mục 3.2, bảng 1].Chọn : qBV = 260 (l/giường.ngđ)
2.1.2 Tiêu chuẩn dùng nước cho chữa cháy.
Với quy mô dân số khu vực là 243.888 người
- Lượng đám cháy xảy ra đồng thời là 3 đám cháy
- Khu vực thành phố có nhà xây hỗn hợp, các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịulửa
- Lưu lượng nước cho một đám cháy là 40 (l/giây)
Lấy theo tài liệu [9, mục 10.3, bảng 12]
2.2 Tính toán lưu lượng cấp nước cho khu vực.
2.2.1 Lưu lượng nước sinh hoạt cho khu dân cư.
- Lưu lượng nước sinh hoạt trung bình:
= (m3/ngđ)
Trong đó:
- : lưu lượng nước sinh hoạt trung bình ngày đêm của khu vực (m3/ngđ)
- qo : tiêu chuẩn dùng nước (l/người.ngày), qo = 150 (l/người.ngđ)
- N : dân số tính toán của khu vực, được xác định theo công thức:
Trang 17- f: tỉ lệ dân số được cấp nước, f = 99%.
Trong đó:
+ , : hệ số dùng nước không điều hòa ngày kể đến cách tổ chức đời sống, chế độlàm việc của các cơ sở sản xuất, mức độ tiện nghi, sự thay đổi nhu cầu dùng nướctheo mùa cần lấy như sau:
+ αmax, αmin: hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình, chế độ làm việc của các
cơ sở sản xuất và các điều kiện địa phương
αmax = 1,2 ÷ 1,5 [7, mục 3.3] => Chọn αmax = 1,27
αmin = 0,4 ÷ 0,6 [7, mục 3.3] => Chọn αmin = 0,5
+ βmax, βmin: hệ số kể đến số dân trong khu dân cư [7, Bảng 3.2]
Với số dân N= 243888 người => βmax = 1,06, βmin = 0,83
17
Trang 18 = 1,27 1,06 ≈ 1,35.
= 0,5 083 ≈ 0,42
Vậy: = 2445 (m3/h)
= 507 (m3/h)
2.2.2 Lưu lượng nước cho công nghiệp.
Trên địa bàn thành phố hiện có 3 khu công nghiệp lớn :
- Theo [7, mục 2.4] tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu sản xuất công nghiệp như sau:
+ Đối với công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa, đồ hợp, chế biến thực phẩm, giấy,dệt: 45 m3/ha/ngđ
+ Đối với các ngày công nghiệp khác: 22 m3/ha/ngđ
Giả thiết số ca làm việc là 2 ca Lưu lượng nước cấp cho sản xuất chiếm 70%,cấp cho sinh hoạt của công nhân chiếm 20% (chia đều cho 2 phân xưởng), nước tắmchiếm 10% (chia đều cho 2 phân xưởng)
Do không có số liệu cụ thể của khu công nghiệp nên lấy sơ bộ như sau
Bảng 2.2 Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp
Khu công nghiệp Diện tích (ha) Tiêu chuẩn cấp nước
+ Nước cấp cho sản xuất: 5247,2 m3/ngđ
+ Nước cấp cho sinh hoạt cho công nhân: 1499,2 m3/ngđ Trong đó mỗi phânxưởng được cấp 749,6 m3/ngđ = 374,8 m3/ca
Trang 19+ Nước tắm cho công nhân: 749,6 m3/ngđ Trong đó mỗi phân xưởng được cấp374,8 m3/ngđ.
• Tính toán lưu lượng nước riêng cho từng khu công nghiệp
• Bảng 2.3 Lưu lượng nước cho từng khu công nghiệp.
Khu công nghiệp Q (m 3 /ngđ) Qsx (m 3 /ngđ) Qsh (m 3 /ngđ) Qtắm (m 3 /ngđ)
2.2.3 Lưu lượng nước cho bệnh viện, trường học.
- Công thức tổng quát xác định lưu lượng nước cấp cho bệnh viện, trường học là:
QTH, BV = x A (m3/ngđ)
Trong đó:
+ N: số giường bệnh hay số học sinh.
+ A: Số bệnh viện hay số trường học
+ Lưu lượng nước cấp cho trường mầm non:
Qmn = (m3/ngđ)
Trường mần non hoạt động từ 7h – 17h
+ Lưu lượng nước cấp cho trường tiểu học:
Bảng 2.2: Lưu lượng cấp nước tại trường THPT, Cao đăng, Đại học.
19
Trang 20T nước cấp
(m 3 /ngđ)
1 Đại học công nghiệp HN (cơ sở Hà Nam) 3.016 60,32
4 Cao đẳng Phát thanh - truyền hình TW1 4.350 87
7 Đại học Thương mại (cơ sở Hà Nam) 3300 66
+ Lưu lượng nước cấp cho bệnh viện:
Tiêu chuẩn cấp nước : 260 (l/giường.ngđ)
Qbv = (m3/ngđ)
Bảng 2.1: Lưu lượng nước thải tại các bệnh viện [2]
Lưu lượng nước cấp (m 3 /ngđ)
Các bệnh viện hoạt động 24/24h
Trang 212.2.4 Lưu lượng nước tưới cho cây xanh, rửa đường.
- Lưu lượng nước tưới được xác định như sau:
Trong đó:
+ Qrửa đường = 60% Q tưới = 2616 (m3/ngđ)
Ta chọn thời gian rửa đường trong ngày là 6h, ngày thực hiện rửa 2 lần vào cácgiờ 8h - 11h và 15h – 18h => Qđường = m3/h
+ Qcây xanh = 40% Q tưới = 1744 (m3/h)
Ngày tưới cây 2 lần vào các giờ 5h - 8h và 15h - 18h
=> Qcây xanh (m3/h)
2.3 Bảng phân phối sử dụng nước theo giờ trong ngày.
- Lưu lượng nước chữa cháy không được tính vào lượng nước sử dụng trong ngàyđêm mà tính vào lượng nước dự trữ trong bể chứa và đài nước
Trang 22Bảng 3 Bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo giờ trong ngày dùng nước nhiều nhất Giờ
Trang 232.4 Công suất của trạm bơm cấp nước.
2.5 Biểu đồ tiêu thụ nước theo các giờ trong ngày.
Hình 2.1 Biểu đồ tiêu thụ nước theo các giờ trong ngày.
2.6 Xác định dung tích đài nước.
a Chế độ bơm trạm bơm cấp II.
- Chế độ bơm của trạm bơm cấp II được lựa chọn sao cho có đường làm việc gần vớiđường tiêu thụ nước đồng thời thể tích đài nước và thể tích bể chứa nhỏ nhất
- Nếu có nhiều bơm ghép song song thì bước nhảy của các bậc làm việc của trạm bơmphải thỏa mãn điều kiện số giảm lưu lượng α khi các bơm làm việc đồng thời:
+ 2 bơm làm việc đồng thời: α = 0,9
+ 3 bơm làm việc đồng thời: α = 0,88
Ta chọn 3 cấp bơm làm việc đồng thời:
+ Từ 1h – 5h và 24h : có 1 bơm làm việc, bơm với chế độ 2,03 %Q ngđ
+ Từ 6h – 7h và 21h – 23h: có 2 bơm làm việc song song, bơm với chế độ 3,65 %Q ngđ.+ Từ 8h – 20h: có 3 bơm làm việc song song, bơm với chế độ 5,35 %Q ngđ
(Với 1.Qb.6 + 2.Qb.5.0,9 + 3.Qb.13.0,88 = 100 => Qb = 2,03% = 23,75 l/s)
b Xác định sơ bộ thể tích đài nước theo chế độ bơm.
- Thể tích đài nước được xác định bằng phương pháp lập bảng: Chọn giờ đài cạn hếtnước thường xảy ra sau một thời gian lấy nước nước liên tục, nước trong đài xem nhưcạn và bằng 0 Từ đó ta tính được thể tích đài theo từng giờ, lượng nước trong đài lớnnhất và dung tích điều hòa của đài Ở đây ta chọn thời điểm 17 – 18h là thời điểm đàicạn nước
Ta có bảng xác định dung tích điều hòa của đài nước thể hiện ở bảng 1, Phụ lục 1
- Dung tích của đài nước xác định theo công thức:
, m3 [4, CT 3.7, Tr.44 ]
Trong đó: + Wđh = ∆đ QTBC II, ngđmax = = 2401,7 m3
Với ∆đ là % lượng nước lớn nhất còn lại trong đài
23
Trang 24+ – dung tích nước phục vụ chữa cháy trong 10 phút trước khi máy bơm chữacháy đặt ở trạm bơm cấp II làm việc.
= 0,6 qcc n (m3)
Trong đó:
+ qcc : tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s)
+ n: số đám cháy xảy ra đồng thời
Với quy mô dân số khu vực là 243.888 người
- Lượng đám cháy xảy ra đồng thời, n = 3 đám cháy
- Khu vực thành phố có nhà xây hỗn hợp, các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịulửa
- Lưu lượng nước cho một đám cháy là, qcc = 40 (l/giây)
Lấy theo tài liệu [9, mục 10.3, bảng 12]
= 0,6 40 3 = 72 (m3)
Vậy: Wđ = 2401,7 + 72 = 2473,7 (m3)
Thiết kế đài nước hình trụ tròn mà thể tích hình trụ tròn là:
đường kính D = 16m và chiều cao H = 12m
Tính toán sơ bộ kích thước bể chứa:
+ Chọn xây 2 bể chứa, thể tích mỗi bể chứa: 16550/2 = 8275 m3
+ Chọn chiều dài bể L = 40 m, chiều rộng B = 30 m
Chiều cao bể chứa H = Chọn chiều cao bảo vệ là 0,4m
Vậy kích thước bể chứa là: L x B x H = 40 x 30 x 7,3 (m)
Bể được xây dựng bằng bê tông cốt thép, có trồng cây trên mặt bể để tránh nóng
Ta có bảng xác định dung tích điều hòa của bể chứa thể hiện ở bảng 2, Phụ lục 1
2.8 Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước.
2.8.1 Nhiệm vụ của mạng lưới cấp nước.
Trang 25- Mạng lưới cấp nước là tập hợp của nhiều đoạn ống và các loại đường ống có kích cỡ,kích thước khác nhau, làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phỉ nước tới các điểm dùngnước trong phạm vi thiết kế.
- Mạng lưới cấp nước có nhiệm vụ đảm bảo phân phối nước liên tục, đủ lưu lượng, áplực, đảm bảo nước sạch và giá cả hợp lý Khi có sự cố trên mạng lưới thì phải đảmbảo đủ nước trong thời gian khắc phục
- Mạng lưới cần phải thiết kế sao cho chi phí xây dựng và quản lý mạng lưới và cáccông trình liên quan như: trạm tăng áp, đài nước, bể chứa một cách ít tốn kém và rẻnhất
2.8.2 Sơ đồ mạng lưới cấp nước.
- Mạng lưới cấp nước làm nhiệm vụ vận chuyển và phân phổi nước đến các điểm tiêuthụ Nó bao gồm các ống chính, chủ yếu làm nhiệm vụ vận chuyển nước đi xa, cácđường ống nhánh làm nhiệm vụ phân phối nước đều đến các điểm dùng nước
- Mạng lưới cấp nước là một phần của hệ thống cấp nước Giá thành xây dựng mạnglưới cấp nước thường chiếm khoảng 50 – 80% giá thành toàn bộ công trình Bởi vậy
nó cần được nghiên cứu và thiết kế chính xác trước khi xây dựng
- Mạng lưới cấp nước thường có các loại sau:
+ Mạng lưới cụt: Là mạng lưới chỉ cung cấp nước theo một hướng nhất định (haycấp nước theo dọc tuyến ống) và kết thúc tại đầu mút của tuyến ống, được áp dụngtrong các trường hợp sau:
• Cấp nước sản xuất khi được phép ngừng để sửa chữa
• Cấp nước sinh hoạt khi đường kính ống không lớn hơn 100 mm
• Cấp nước chữa cháy khi chiều dài không lớn hơn 300 mm
+ Mạng lưới vòng: Là mạng lưới có đường ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm
có thể cấp nước từ hai hay nhiều phía
+ Mạng lưới cấp nước hỗn hợp: Là mạng lưới thường được sử dụng phổ biếnnhất và nó bao gồm ưu điểm của 2 loại mạng lưới vòng và cụt
- Qua phân tích ưu nhược điểm ta thấy:
+ Mạng lưới cụt: tổng chiều dài ngắn nhất, dễ tính toán, vốn đầu tư nhỏ nhưngkhông đảm bảo an toàn cấp nước Khi đoạn ống nào đó bị sự cố thì toàn hệ thống mấtnước
+ Mạng lưới vòng: Đảm bảo an toàn cấp nước Khi một đoạn ống bị sự cố thìnước sẽ theo đường ống khác cung cấp cho khu vực phía sau, tuy nhiên tổng chiềudài đường ống lớn dẫn đến chi phí đầu tư xây dựng và quản lý cao Trên thực tế, cácđường ống chính cà các đường ống nối tạo thành mạng lưới ống chính là mạng vòng,
25
Trang 26còn các ống phân phối đến hộ dân là mạng lưới cụt Căn cứ vào khu vực cấp nước vàyêu cầu cấp nước của khu vực, lựa chọn phương án mạng lưới vòng.
Trang 27- Các tuyến ống chính phải bố trí sao cho ít quanh co gấp khúc, có chiều dài ngắnnhất và nước chảy thuận tiện nhất.
- Các đường ống ít phải vượt qua các chướng ngại vật
- Khi vạch tuyến mạng lưới cấp nước phải có sự liên hệ chặt chẽ với việc bố trí
và xây dựng các công trình kỹ thuật ngầm khác
- Kết hợp chặt chẽ giữa hiện tại và phát triển trong tương lai của khu vực
2.9 Tính toán thủy lực cho phương án 1 – Mạng vòng.
Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước với 2 trường hợp giờ dùng nước lớn nhất
và giờ dùng nước lớn nhất có cháy
2.9.1 Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất.
- Căn cứ vào bảng 3 – Bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo các giờ trongngày dùng nước lớn nhất, ta có thành phố dùng nước nhiều nhất vào lúc 15 – 16h.Chiếm 7,13% Qngđ = 5198,40 m3/h ≈ 1444 l/s
- Vào giờ dùng nước lớn nhất, lưu lượng nước tập trung là:
Qttr = QTH + Qmn + QBV + QCN = 127,79 + 85,50 + 68,80 + 327,95 +56,22 + 83,14+ 374,8 + 374,8 = 1500 m3/h ≈ 416,67 l/s
a Xác định chiều dài tính toán cho từng đoạn ống.
ltt = lthực x m (m) [6, Tr.19]
Trong đó:
ltt: Chiều dài tính toán của các đoạn ống (m)
lthực: Chiều dài thực của đoạn ống (m)
m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của đoạn ống ( m≤1);
Khi đoạn ống phục vụ 1 phía m = 0,5;
Khi đoạn ống phục vụ 2 phía m = 1;
Khi đoạn ống qua sông hay làm nhiệm vụ truyền tải m = 0;
27
Trang 28Ta có bảng xác định chiều dài tính toán từng đoạn ống thể hiện ở bảng 3, Phụ lục 1.
b Xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống
Xác định lưu lượng dọc đường đơn vị
[6,Tr.21]
Trong đó:
+ - Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực (l/s.m)
+ - Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của khu vực trong giờ dùng nước lớnnhất (có kể đến lượng nước dùng cho phát triển công nghiệp địa phương - kể tới hệ
số a) - (l/s).
m3/h => Làm tròn 2295 m3/h = 637,5 l/s
+ - Tổng lượng nước tưới cây, tưới đường (l/s)
+ - Lượng nước kể đến các nhu cầu chưa dự tính hết được và lượng nước rò rỉ
thất thoát - (l/s)
m3/h ≈ 1444 l/s
- Lưu lượng dọc đường được xác định theo công thức:
(l/s)
Trong đó: qdđ (i-k) - Lưu lượng dọc đường của đoạn ống i-k, [6, Tr.22]
Ta có bảng xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống thể hiện ở bảng 4, Phụlục 1
Trang 30c Phân phối lưu lượng về nút.
Ta có bảng phân phối lưu lượng nút
2.9.2 Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất có cháy.
Xác định lưu lượng nước chữa cháy, lấy theo tài liệu [9, mục 10.3, bảng 12]
Với quy mô dân số khu vực là 243.888 người
- Lượng đám cháy xảy ra đồng thời là 3 đám cháy
- Khu vực thành phố có nhà xây hỗn hợp, các loại tầng không phụ thuộc vào bậc chịulửa
- Lưu lượng nước cho một đám cháy là 40 (l/giây)
Lưu lượng nước chữa cháy là: Qcc = 40.3 = 120 (l/s) (Cộng Qcc vào lưu lượng nút bấtlợi nhất trong epanet)
2.10 Tính toán thủy lực cho phương án 2 – Mạng vòng.
Tính toán thuỷ lực mạng lưới cấp nước với 2 trường hợp giờ dùng nước lớn nhất
và giờ dùng nước lớn nhất có cháy
2.10.1 Tính toán mạng lưới trong giờ dùng nước lớn nhất
- Căn cứ vào bảng 3 – Bảng thống kê lưu lượng nước tiêu thụ theo các giờ trongngày dùng nước lớn nhất, ta có thành phố dùng nước nhiều nhất vào lúc 15 – 16h.Chiếm 7,13% Qngđ = 5198,40 m3/h ≈ 1444 l/s
- Vào giờ dùng nước lớn nhất, lưu lượng nước tập trung là:
Qttr = QTH + Qmn + QBV + QCN = 127,79 + 85,50 + 68,80 + 327,95 +56,22 + 83,14 +374,8 + 374,8 = 1500 m3/h ≈ 416,67 l/s
a Xác định chiều dài tính toán cho từng đoạn ống.
ltt = lthực x m (m) [6, Tr.19]
Trong đó:
ltt: Chiều dài tính toán của các đoạn ống (m)
lthực: Chiều dài thực của đoạn ống (m)
m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của đoạn ống ( m≤1);
Khi đoạn ống phục vụ 1 phía m = 0,5;
Khi đoạn ống phục vụ 2 phía m = 1;
Khi đoạn ống qua sông hay làm nhiệm vụ truyền tải m = 0;
Ta có bảng xác định chiều dài tính toán từng đoạn ống thể hiện ở bảng 3, Phụ lục 1
Trang 31b Xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống
- Xác định lưu lượng dọc đường đơn vị
[6,Tr.21]
Trong đó:
+ - Lưu lượng đơn vị dọc đường của khu vực (l/s.m)
+ - Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của khu vực trong giờ dùng nước lớn nhất.(có kể đến lượng nước dùng cho phát triển công nghiệp địa phương - kể tới hệ số a) -
(l/s).
m3/h => Làm tròn 2295 m3/h = 637,5 l/s
+ - Tổng lượng nước tưới cây, tưới đường (l/s)
+ - Lượng nước kể đến các nhu cầu chưa dự tính hết được và lượng nước rò rỉ thất
thoát - (l/s)
m3/h ≈ 1444 l/s
- Lưu lượng dọc đường được xác định theo công thức:
(l/s)
Trong đó: qdđ (i-k) - Lưu lượng dọc đường của đoạn ống i-k, [6, Tr.22]
Ta có bảng xác định lưu lượng dọc đường cho từng đoạn ống thể hiện ở bảng 4, Phụlục 1
31
Trang 32CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC.
Chất lượng nước nguồn.
- Nguồn nước: Sử dụng nguồn nước mặt của sông Đáy tại khu vực
- Chỉ tiêu chất lượng nguồn nước (theo Trung tâm quan trắc phân tích – SởTNMT Hà Nam 2013 )
Bảng 3.1 Kết quả phân tích chất lượng nước sông Đáy
QCVN 02:2009/BY T
Nhận xét
Trang 33Nhận xét: Giá trị độ đục, độ màu, hàm lượng coliform vượt quá giới hạn cho phép
trong QCVN 02:2009/BYT [11] nên cần phải xử lý
3.1.Tính toán sơ bộ chất lượng nước đầu vào.
3.1.1 Xác định CO 2 tự do có trong nước nguồn.
Trang 343.1.2 Tính toán liều lượng hóa chất đưa vào.
a Xác định liều lượng phèn dùng keo tụ:
+ Hàm lượng phèn xác định theo độ màu: Căn cứ vào độ màu của nước nguồn M
= 150 Pt – Co, ta có công thức xác định lượng phèn nhôm như sau:
(mg/l) [7, CT 6 - 1]
+ Hàm lượng phèn xác định theo hàm lượng cặn nước nguồn [7, Bảng 6.3]
Căn cứ vào hàm lượng cặn của nước nguồn C = 60 (mg/l) và theo bảng 6.3 – [7]
thì lượng phèn nhôm cần thiết để keo tụ là 25 - 35 (mg/l) Chọn 30 (mg/l)
So sánh giữa liều lượng phèn nhôm tính theo hàm lượng cặn và độ màu, ta chọnliều lượng phèn tính theo độ màu, Pp = 49 (mg/l)
b Xác định mức độ kiềm hóa.
Trong quá trình keo tụ nước bằng phèn nhôm thì độ kiềm trong nước giảm, trongnước sẽ xuất hiện ion H+ , các ion này sẽ được khử bằng độ kiềm tự nhiên của nước.Nếu như độ kiềm tự nhiên thấp, không đủ để trung hòa ion H+ thì cần phải kiềm hóanước Hóa chất thường dùng để kiềm hóa nước hiện nay là vôi (CaO)
- Liều lượng hóa chất để kiềm hóa được xác định theo công thức:
[7, CT 6 - 2]
Trong đó:
DK: Liều lượng hóa chất để kiềm hóa (mg/l)
K: Đương lượng gam của chất kiềm hóa, với CaO, K = 28
k: Độ kiềm nhỏ nhất của nước nguồn, k = 3,5 (mgđl/l)
e: Đương lượng của phèn, đối với phèn nhôm Al2(SO4)3 = 57
Pp: Liều lượng phèn dùng để keo tụ, Pp = 49 (mg/l)
+ Oxy hóa các chất hữu cơ để khử màu
+ Trung hòa amoniac thành cloramin có tính chất tiệt trùng
Trang 35Clo hóa sơ bộ còn có tác dụng ngăn chặn sự phát triển của rong, rêu trong bểphản ứng tạo bông và bể lắng, phá hủy tế bào của các vi sinh vật sinh sản ra chất nhầynhớt trên bề mặt bể lọc, làm tăng thời gian của chu kỳ lọc.
- Với hàm lượng BOD5 = 3,2 (mg/l) , COD = 23,5 ( mg/l) => phải clo hóa sơ bộ
3.1.3 Kiểm tra độ ổn định của nước.
Sau khi cho phèn nhôm vào để keo tụ thì độ pH của nước giảm, do đó khả năngnước có tính xâm thực nên cần phải kiểm tra độ ổn định của nước
a Kiểm tra độ kiềm của nước sau khi pha phèn.
[7, CT 6 – 33]
Trong đó: Ko: độ kiềm của nước nguồn trước khi pha phèn (mgđl/l)
Dp: liều lượng phèn tính theo sản phẩm không ngậm nước (mg/l)
e: đương lượng của phèn không nước, lấy theo điều 6.15 – TCXDVN 33:2006(mg/mgđl)
Vậy
b Kiểm tra chỉ số bão hòa J.
- Chỉ số bao hòa J được xác định theo công thức:
J = pHo – pHs [7, CT 6 – 31]
Trong đó: pHo: độ pH của nước sau khi keo tụ
pHs: độ pH của nước sau khi đã bão hòa cacbonat đến trạng thái cân bằng
Trang 36Như vậy: J = pHo – pHs = 6,5 – 8,3 = - 1,8 < - 0,5 => có tính xâm thực.
Khi chỉ số bão hòa âm, để tạo lớp bảo vệ bằng cacbonat ở mặt trong thành ốngphải kiềm hóa nước
c Liều lượng kiềm pha thêm vào để đưa nước về trạng thái ổn định (J = 0).
Lấy theo bảng 6.20, TCXDVN 33:2006, với J<0, pHo < pHs < 8,4 thì:
DK = β K = 0,9 2,64 = 2,38Trong đó:
Dk – Liều lượng kiềm (mgđl/l)
β – Hệ số tra ở hình 6-4, TCXDVN 33:2006, hệ số β phụ thuộc vào chỉ số bãohòa J và pH của nước Với J = 1,8 và pH = 6,5=> β = 0,9
K – Độ kiềm của nước trước khi xử lý ổn định (mgđl/l) K = K1 = 2,64 (mgđl/l) Chuyển Dk thành đơn vị trọng lượng trong sản phẩm kỹ thuật (mg/l):
DK = DK e2 Trong đó:
e2 – Đương lượng của hoạt chất trong kiềm, (mg/mgdl),
kiềm hóa bằng CaO, e =28
Ck – Hàm lượng hoạt chất trong sản phẩm kỹ thuật, lấy Ck = 80%
Cn: hàm lượng cặn nước nguồn, Cn = 60 (mg/l)
K: hệ số phụ thuộc vào độ tinh khiết của phèn sử dụng Đối với phèn không sạch
K = 1
P: liều lượng phèn đưa vào để keo tụ, P = 49 (mg/l)
Trang 37M: độ màu, M = 150 Pt – Co.
V: liều lượng vôi kiềm hóa nước, V = DK =83,3 (mg/l).Vậy (mg/l)
3.2.Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý.
Căn cứ vào kết quả chất lượng nước sau khi xử lý sơ bộ:
Trang 38Song chắnrác
Trạm bơmcấp I
Bể hòatrộn phèn
Bể hòatrộn vôi
Bể tiêuthụ vôi
Bể trộnđứng
Phèn
Bể phản ứng có lớpcăn lơ lửng kết hợpvới bể lắng ngang
Bể lọc nhanh
1 lớp vật liệu
Sân phơibùnKhử trùng bằng clo Bể chứa
Trạm bơmcấp IIMạng lưới
Nước sôngĐáy
Song chắnrác
Trang 39Clo hóa sơ bộ
Thuyết minh ưu, nhược điểm dây chuyền 1:
Từ trạm bơm cấp I nước được đưa vào bể trộn đứng theo đường ống đi từ dướilên và hòa trộn với chất phản ứng cũng được đưa vào từ phía dưới bể Nước sau khitrộn với hóa chất được dẫn sang bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng kết hợp với lắngngang thu nước bề mặt Nước trước khi vào bể phản ứng được dẫn qua ngăn tách khíđược đặt ở đầu bể để tránh hiện tượng các bọt khí kéo theo các hạt cặn tràn vào mángthu nước trong, sau đó theo ống phân phối nước vào có đục lỗ đặt dưới đáy bể, nướcchuyển động từ dưới lên đi qua các vách ngăn hướng dòng sau đó tràn sang bể lắngngang Tốc độ nước tràn không vượt quá 0,05 m/s Tại đây, các bông cặn lắng xuốngđáy bể nhờ trọng lực, nước sau lắng sẽ tiếp tục chảy sang bể lọc nhanh
39
Trạm bơmcấp I
Bể hòatrộn phèn
Bể tiêuthụ phèn
Bể hòatrộn vôi
Bể tiêuthụ vôi
Bể trộnđứng
Nước
Vôi sữaPhèn
Bể lắng trong
có lớp cặn lơlửng
Bể lọc nhanh
2 lớp vật liệu
Sân phơibùnKhử trùng bằng clo Bể chứa
Trạm bơmcấp IIMạng lưới
Trang 40Tại bể lọc, các hạt cặn còn lại và các vi trùng có trong nước sẽ được giữ lại trên
bề mặt hoặc các khe hở của lớp vật liệu lọc Hàm lượng cặn còn lại trong nước sau khiqua bể lọc phải đạt chuẩn cho phép
Nước sau khi qua bể lọc được dẫn đến bể chứa nước sạch Tại đây, Clo đượcchâm vào đủ để khử trùng và đảm bảo lượng Clo dư đạt tiêu chuẩn cho phép cấp nướcsinh hoạt Trạm bơm cấp II có nhiệm vụ bơm nước từ bể chứa vào mạng lưới cấpnước phân phối cho hộ gia đình
Thuyết minh ưu, nhược điểm dây chuyền 2
Dây chuyền 2 cũng tương tự như dây chuyền 1 chỉ khác ở chỗ ta thay thế bể phảnứng có lớp cặn lơ lửng kết hợp bể lắng ngang bằng bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng và
bể lọc nhanh 1 lớp vật liệu bằng bể lọc nhanh 2 lớp vật liệu Trong dây chuyền côngnghệ này, ta không sử dụng bể phản ứng vì quá trình phản ứng và tạo bông xảy ra ngaytrong bể lắng trong
- Ưu điểm:
+ Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng
+ Hiệu quả lọc cao hơn lọc 1 lớp
- Nhược điểm:
+ Kết cấu phức tạp, chế độ quản lý chặt chẽ, đòi hỏi công trình làm việc liên tụcsuốt ngày đêm và rất nhạy cảm với sự dao động lưu lượng và nhiệt độ
+ Phải duy trì và kiểm tra thường xuyên chiều cao của tầng cặn lơ lửng
3.3.Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ 1.
3.3.1 Song chắn rác.
Lưu lượng nước của trạm bơm cấp 1 là 80500 m3/ngđ = 0,93 m3/s
a Tính toán song chắn rác đặt ở ngăn thu.
Song chắn rác cấu tạo là thanh thép HCN kích thước 650 mm
Khoảng cách giữa các thanh a = 40 ÷ 50 mm [2, Tr.77] Chọn a = 40 mm
Đường kính thanh d = 6mm