Tài liệu thuyết minh tính toán thiết kế và lựa chọn phương án cấp thoát nước xử lý nước thải cho nhà máy DUR VINA. Trên cơ sở phương án thiết kế, căn cứ vào tính chất sử dụng nước của công trình và thực tế tiêu thụ nước của các công trình tương tự đồng thời căn cứ các tiêu chuẩn, tài liệu
Trang 1THUYẾT MINH HỆ CÔNG CẤP THOÁT NƯỚC &
XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY
DUR FACTORY
1.1 Căn cứ thiết kế và phạm vi công tác thiết kế
1.1.1 Các tiêu chuẩn, quy phạm áp dụng:
- Quy chuẩn Hệ thống cấp thoát nước trong nhà và công trình theo quyết định số 17/1999/QĐ-BXD
- Cấp nước bên trong – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4513-88
- Tiêu chuẩn cấp thoát nước 33-2006
- Tiêu chuẩn Việt Nam hệ thống thoát nước trong nhà và công trình TCVN 4474-1987
- Tiêu chuẩn thiết kế áp dụng cho nhà cao tầng TCVN 323-2004
- Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam do nhà xuất bản xây dựng ấn hành năm
1997 Tập VI Thoát nước - Mạng lưới bên ngoài và công trình - Tiêu chuẩn thiết kế,phụ lục I: Chất lượng nước thải khi xả nước vào sông hồ
- Tuyển tập tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam tập IX - Bảo vệ công trình, an toàn và vệsinh môi trường
- Tiêu chuẩn nghành: TCN33-85 tính toán các công trình Xử lý nước thải
- Tài liệu “ Thoát nước và vệ sinh môi trường “ do nhà xuất bản K.H.K.Thuật ấn hànhnăm 2003
- Tài liệu “ Cấp-thoát nước” của Trường Đại học Xây dựng
- Tiêu chuẩn cấp nước : Mạng lưới bên ngoài và công trình -tiêu chuẩn thiết kế 1985
TCXD Mạng lưới bên ngoài và công trình TCXD tiêu chuẩn thiết kế 20 TCNTCXD 51TCXD 84
- Tiêu chuẩn thoát nước : Mạmg lưới thoát nước bên ngoài công trình-Tiêu chuẩn thiết
kế TCXD 5945-1995
- Tiêu chuẩn xả nước thải ra nguồn TCVN 5945-1995
- Phòng cháy chữa cháy cho nhà và công trình tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2622-1995
- Phòng cháy chữa cháy trong xây dựng TCXD 215:1998 ; TCXD 216 : 1998 & TCXD218:1998
Trang 2Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 26221995 "Phòng chống cháy cho nhà và công trình Yêu cầu thiết kế”.
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7336 2003 (Hệ thống phòng cháy chữa cháy hệ thốngsprinkler tự động - yêu cầu thiết kế và lắp đặt)
- NFPA-13 tiêu chuẩn thiết kế lắp đặt hệ thống chữa cháy Sprinkler ( Standard for theinstallation of sprinkler systems )
- Hồ sơ thiết kế phần kiến trúc
1.1.2 Quy mô và phạm vi công tác thiết kế dự án :
Công trình nhà xưởng sản xuất During FACTORY được thiết kế gồm 01 nhà xưởngchính
- Phạm vi công việc thiết kế:
+ Tính toán và thiết kế hệ thống cấp nước trong công trình;
+ Tính toán và thiết kế hệ thống thoát nước trong công trình;
+ Tính toán hệ thống máy bơm cấp & thoát nước;
+ Tính toán dung tích bể chứa nước, bể phốt, bể tách mỡ + Thống kê khối lượng vật tư Cấp thoát nước
Hệ thống cấp nước ngoài nhà của khu công nghiệp đã có sẵn Trong thiết kế này chỉ tính
từ điểm đấu nối đường ống sau khi qua hố ga đồng hồ đo lưu lượng nước được cấp đến
bể nước ngầm V=500(m3) nằm ngoài nhà, phía trên lắp đặt trạm bơm cấp nước sinh hoạt
b Giải pháp cấp nước cho công trình.
- Sử dụng hệ thống máy bơm và bình tích áp, cung cấp nước đến nơi tiêu thụ: thiết bịcác khu vệ sinh trong nhà xưởng (Xem bản vẽ hạng mục bản vẽ MP-01), hệ thống máybơm được đặt bên cạnh bể nước và nằm ngoài nhà máy
Trang 3- Nước theo hệ thống đường ống chính DN75-(PPR) được chôn ngầm dưới đất (độsâu chôn ống theo TCVN, đảm bảo độ sâu an toàn tránh sự cố vỡ ống do tác động của cácphương tiện chạy bên trên), sau đó dẫn ra các ống nhánh DN50-(PPR) cấp đến khu vệsinh nằm trong xưởng sản xuất Sử dụng ống đứng cấp nước khi đường ống đến bên hôngnhà xưởng, bên trong nhà xưởng đường ống cấp nước được treo trên các giá treo ốngbằng thép, giá treo ống được bắt chặt bằng các bulông thép men theo các xà gồ thép vàcột thép Sử dụng ống nhánh DN50,40, 32(PPR) được treo trên trần cấp nước đến từngkhu vệ sinh
- Tại điểm đầu tuyến ống nhánh cấp nước vào khu vệ sinh, lắp đặt van cổngDN50(PPR) nhằm làm giảm áp lực nước trong đường ống nhánh (vì áp lực nước tạiđường ống chính lớn hơn áp lực yêu cầu của thiết bị vệ sinh và bằng 1,5-2 bar), đồng thời
để đóng mở hệ thống trong trường hợp xảy ra sự cố rò rỉ nước hoặc vỡ mối nối ống, vỡống
- Từ đường ống nhánh DN50(PPR) cấp nước phân vùng đến các nhóm thiết bị vệ sinh
có cùng mục đích sử dụng (nhóm chậu rửa, nhóm xí bệt, nhóm tiểu nam ) bằng cácđường ống DN40,DN32, DN25, DN20(PPR), bố trí lắp đặt van khóa tại mỗi ống nhánhphân vùng để điều khiển đóng mở trong trường hợp xảy ra sự cố rò rỉ nước hoặc vỡ mốinối ống, vỡ ống
- Chi tiết đấu nối ống cấp nước cho các thiết bị vệ sinh tuân theo catalogue của nhàsản xuất thiết bị và tuân theo quy chuẩn Cấp thoát nước Việt Nam (Plumbing code),TCVN 4513-88 “Cấp nước bên trong - Tiêu chuẩn thiết kế”
c Nhu cầu sử dụng nước.
Nước cung cấp cho công trình gồm:
- Lượng nước dùng cho sinh hoạt của cán bộ nhân viên trong văn phòng & côngnhân
- Lượng nước dùng cho cứu hoả
Trang 4- Lượng nước dùng cho dự phòng, rò rỉ
- Trên cơ sở phương án thiết kế, căn cứ vào tính chất sử dụng nước của công trình
và thực tế tiêu thụ nước của các công trình tương tự đồng thời căn cứ các tiêu chuẩn, tàiliệu ở trên, ta có:
1.2.2 Tinh toán nhu cầu sử dụng nước.
a Lượng nước dùng cho sinh hoạt của cán bộ nhân viên trong nhà sản xuất
- Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt khu vực nhà máy q= 40(l/người/ng.đ)
- Công thức tính toán nhu cầu sử dụng nước, được tính như sau
Q1= q×N
1000 ( m
3)
Trong đó, N là số lượng công nhân làm việc trong nhà xưởng N=750 (người)
b Nhu cầu sử dụng nước trong nhà máy:
Bảng thống kê nhu cầu sử dụng nước trong nhà máy DURING
Công việc Số lượng người Tiêu chuẩn Lưu lượng nước
(liter/day)
Nước sinh hoạt cho nhân viên
văn phòng & nhà xưởng
QSH
1 (m3)
= 750 x 40 = 30000(l/d)
2,5 (liter)/
02(hộp chữacháy trong nhà)
= 2 x 2,5 = 5
(liter/s)
=5 x 3,6(m3/h) x
3(h) = 54 (m3)Nước cho hệ thống chữa cháy
10 (liter)/ 01(trụchữa cháy ngoàinhà)
= 01 x 10(liter/s)
= 10 x 3,6 (m3/h)
x 1(h) = 36(m3)
Trang 5Nước chữa cháy cho hệ thống
Diện tích bảo vệ:300(m2)
= 0,26 x 300
= 108 (liter/s)
= 108 x 3,6 x1(h)(m3/h)
Lưu lượng nước hữu ích trong bể nước bằng:
WTank = QFF = 442.8 443(m3)
Bể nước ngầm được xây bằng bê tông
Vậy thể tích xây dựng bể là: (443x 100)/90= 492 500(m3)
1.2.4 Tính toán máy bơm cấp nước sinh hoạt:
Sử dụng máy bơm cấp nước trục đứng, máy bơm tăng áp kết hợp bình tích áp (điềukhiển bằng công tắc áp lực) Nguyên lý cơ bản hoạt động của hệ thống như sau:
Áp lược nước trong đường ống luôn duy trì P=4(kg/cm2)4(Pa) nhờ vào bình tích áp ởđầu đường ống
Lắp đặt công tắc áp lực tại điểm đấu nối đường ống chính với đường ống của bình tích
áp Khi áp lực trong đường ống giảm từ 4(Pa) to 2,5(Pa) (do việc sử dụng thiết bị vệ sinh)
Trang 6khi đó công tắc áp lực sẽ điều khiển máy bơm tăng áp hoạt động để cấp nước vào đườngống, đến khi áp lực trong đường ống đạt áp lục yêu cầu bằng 4(Pa) thì máy bơm dừng lại.Công suất bơm tính như sau:
Qpump = QSH
1 (m3) + QSH
2(m3) = 31.6 (m3/h) Chọn: Qpump = 10(m3/h)x3
Chọn 01 bộ máy bơm biến tần, trong đó: (03 máy bơm hoạt động):
Cột áp: H = 70 (m)Điện áp: N =3(Kw)x3
1.3 Tính toán thiết kế hệ thống thoát nước
1.3.1 Giải pháp thoát nước thải từ trong ra bên ngoài.
a Phân loại hệ thống thoát nước
Trang 7Nước thải thoát từ bên trong Xưởng sản xuất ra bao gồm các loại sau:
+Nước thoát ra từ tiểu nam, tiểu nữ và xí bệt
+Nước thoát ra từ chậu rửa tay, chậu giặt đồ, nước lau rửa sàn
b Giải pháp thoát nước thải.
Thoát nước xí, chậu tiểu
Nước thải từ các xí, tiểu được thu vào hệ thống đường ống có đường kính DN110,DN125(PVC), độ dốc ống thoát nước ngang i=2-5% (theo QCVN) Sau đó thoát vào bểphốt nằm bên ngoài nhà Nước thải từ bể phốt sau khi được xử lý cục bộ tại bể sẽ đượctiếp tục thoát ra các hố ga thoát nước, sau đó thoát ra bên ngoài hệ thống
Thoát nước từ chậu rửa tay, chậu giặt đồ, nước lau rửa sàn:
Nước thải từ chậu rửa tay, chậu giặt đồ, nước lau rửa sàn được thu vào hệ thốngđường ống có đường kính DN34,DN42, DN60, DN76, DN90, DN110, DN125(PVC), độdốc của ống thoát nước ngang i=2-5% (theo QCVN) Sau đó thoát ra hố ga bên ngoàinhà Nước từ khu vệ sinh tầng 1 thoát trực tiếp ra hố ga bên ngoài Nước từ khu vệ sinhtầng 2 sẽ theo ống thoát nước treo trên trần tầng 1( độ dốc ống thoát nước ngang i=2-5%),sau đó được gom vào ống đứng thoát nước chính trong hộp kỹ thuật, tiếp tục thoát ra hố
ga ngoài nhà Chi tiết mặt bằng, sơ đồ không gian ống thoát nước xem các bản vẽ MP01,02
-Vị trí của các hố ga thoát nước xem thêm bản vẽ civil thoát nước.(phần thoátnước ngoài nhà)
Thoát nước mưa:
-Nước mưa mái và nước mưa ở các sênô được thu gom vào máng thoát nước, sau
đó được thu gom các ống đứng DN125(ống PVC) Sau đó được thoát ra hố ga của hệthống thoát nước mưa ngoài nhà (Tuyến ống đứng thoát nước mưa được ký hiệu là Tm)
Hệ thống ống thông hơi:
Nhằm làm tăng khả năng thoát nước cho hệ thống ống đứng và chống hiện tượngkích khí trong đường ống Vì vậy, trên các tuyến ống thoát nước thải bẩn từ xí bệt, tiểunam; hệ thống thoát nước thải từ chậu rửa, chậu giặt, nước nửa sàn; hố thu gom nướcnằm dưới sàn tầng 1 khu vệ sinh; bể phốt; bể tách mỡ đều phải được lắp đặt thêm đường
Trang 8ống thông khí riêng biệt cho mỗi hệ thống Chi tiết ống thông khí xem trong các bản vẽMP.
1.3.2 Tính toán lưu lượng nước thải.
* Lưu lượng nước thải sinh hoạt của dân cư được tính toán theo công thức sau:
QTB ng= q×NTT
1000trong đó: QTB.ng (m3) là lưu lượng nước thải tính toán
- Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt khu vực nhà máy q= 40(l/người/ng.đ)
- N là số lượng công nhân làm việc trong nhà xưởng N (người)
1.3.3 Tính toán bể phốt
a Tính toán thể tích bể phốt.
Tính toán theo lưu lượng thoát nước
Thể tích của bể phốt được tính theo công thức:
Trang 9b Giải pháp thông hơi cho bể phốt, bể tách mỡ
Trong quá trình làm việc thường xuyên bổ xung cặn tươi vào bể, quá trình phân giảicác hợp chất hữu cơ chứa Cácbon làm chậm quá trình lên men cặn Mặt khác các khí vàbọt khí ( CH4 , CO2 , H2S…) nổi lên kéo theo hạt cặn lên mặt bể, tạo thành các váng cặndầy có chiều dày 0,2-0,4m thậm chí lên đến 1m…Do đó việc thông hơi tốt và mặt thoángcủa bể rộng thì sẽ giảm được chiều dày lớp váng cặn, làm tăng thể tích vùng lắng, tănghiệu quả lắng trong nước Do vậy cần thiết kế ống thông hơi cho bể phốt Lắp đặt ốngthông hơi cho bể phốt với đường kính ống thông hơi: DN125, DN140(PVC), ống thônghơi được dẫn ở phần trên của bể (nắp bể, hoặc phần sát nắp bể) và được dẫn lên mái.Chiều cao vượt mái , H = 1-1,5m ống thông hơi vượt mái phải được lắp đặt ở vị tríkhông có người qua lại…và trong quá trình thi công có thể điều chỉnh để che khuất phầnống này sao cho phù hợp với kiến trúc xung quanh
1.4 Yêu cầu chung lắp đặt hệ thống cấp thoát nước trong nhà
1.4.1 Tiêu chuẩn kỹ thuật đường ống cấp nước sinh hoạt:
Trang 10- Ống cấp nước bên ngoài từ Trạm bơm đến nhà xưởng sản xuất sử dụng ống hànnhiệt PPR, ống có khẩu độ dài 4(m); Áp lực trong ống tối thiểu đạt áp suất làm việc bìnhthường Pmin = 10(bar) Đường ống sau khi đấu nối , hàn nhiệt xong, cần phải được kiểmtra thử áp với áp lực thử Ptest = 1,5 lần Prun Và xúc xả đường ống theo qui định hiện hành.
- Đường ống cấp nước từ bên ngoài vào trong nhà xưởng sử dụng ốngDN75(PPR), ống có khẩu độ dài 4(m); Áp lực trong ống tối thiểu đạt áp suất làm việcbình thường Pmin = 10(bar) Đường ống sau khi đấu nối , hàn nhiệt xong, cần phải đượckiểm tra thử áp với áp lực thử Ptest = 1,5 lần Prun Và xúc xả đường ống theo qui định hiệnhành
- Đường ống cấp nước sinh hoạt trong khu vệ sinh sử dụng ống hàn nhiệt PPR;khẩu độ ống dài 4(m); chất lượng ống phải theo tiêu chuẩn DIN:8077- DIN:8078 vàTCVN, đường ống cấp nước lạnh sử dụng ống PN10; đường ống cấp nước nóng sử dụngống PN20; Đường ống sau khi lắp đặt xong đều phải được thử áp lực và khử trùng trướckhi sử dụng và theo TCVN hiện hành
1.4.2 Tiêu chuẩn kỹ thuật đường ống cấp nước cứu hỏa:
Đường ống cấp nước cứu hỏa sử dụng ống thép hàn hoặc thép tráng kẽm; khẩu độống dài 6(m); chất lượng ống phải theo tiêu chuẩn DIN:8077- DIN :8078 và TCVN ; Áplực trong ống tối thiểu đạt áp suất làm việc bình thường Pmin = 15(kg/cm2); Bên ngoàiphải sơn chống gỉ và sơn bảo vệ màu đỏ Đường ống sau khi lắp đặt xong đều phải đượcthử áp với áp lực thử Ptest = 1,5 lần Prun và khử trùng, xúc xả trước khi sử dụng và theoTCVN hiện hành
1.4.3 Yêu cầu kỹ thuật lắp đặt thiết bị:
- Lắp đặt thiết bị kỹ thuật vệ sinh trong nhà phải thực hiện theo đúng thiết kế đãduyệt
- Lắp đặt các hệ thống kỹ thuật vệ sinh trong nhà, nên tiến hành bằng phương phápcông nghiệp hoá Gá lắp trước các mối nối, các chi tiết của đường ống
- Cần đảm bảo các yêu cầu của quy phạm An toàn lao động trong xây dựng , cũngnhư tiêu chuẩn về vệ sinh và phòng cháy
- Đưa ra tiến độ thi công hệ thống kỹ thuật vệ sinh trong nhà tương ứng với tiến độxây dựng chung
Trang 111.5 Lượng nước dùng cho cứu hoả.
1.5.1 Giải pháp thiết kế hệ thống chữa cháy.
+ Hệ thống chữa cháy tự động Spinkler cho khu vực nhà máy
+ Hệ thống chữa cháy vách tường, xe đẩy chữa cháy, bình chữa cháy cho các khuvực nhà sản xuất, nhà để xe, nhà bảo vệ, kho chứa gas, hành lang… toàn bộ công trình
+ Hệ thống chữa cháy và tiếp nước chữa cháy ngoài nhà
1.5.2 Hạng sản xuất của Công trình:
- Căn cứ theo tiêu chuẩn phân hạng các công trình, theo mức độ nguy hiểm về cháy nổ quy định tại điều 2.3, bảng 1 và phụ lục B của TCVN2622-95 về “phòng chống cháy nổ cho công trình và toà nhà” Yêu cầu thiết kế (Fire protection of buidings design requirements) thì Công trình thuộc hạng sản xuất “ D ”
1.5.3 Bậc chịu lửa của công trình
- Công trình được xây dựng bằng các vật liệu cấu kiện khác nhau: được xây dựng bằng bê tông cốt thép và gạch, khung thép v.v Để có cơ sở chọn phương án thiết kế hệ thống phòng cháy chữa cháy hợp lý cho nhà máy cần phải tính đến yêu cầu bảo vệ về phòng cháy chữa cháy, tính chất nguy hiểm cháy của công trình, khả năng chịu tác động của đám cháy đối với các hạng mục của công trình Do vậy các tầng của nhà được chọn
để xác định bậc chịu lửa của Nhà máy
- Căn cứ vào QCVN 06-2010 bảng 4, nhà máy làm bằng BTCT, khung thép
(không có các giải pháp tăng giới hạn chịu lửa của cấu kiện) sẽ thuộc bậc chịu lửa II
1.5.4 Cấp nước chữa cháy.
- Theo mục 10.1 của TCVN 2622-95 thì các công trình phải thiết kế hệ thống chữacháy
- Hệ thống cấp nước chữa cháy bao gồm hệ thống cấp nước chữa cháy trong và ngoài nhà
1 Hệ thống cấp nước chữa cháy ngoài nhà:
Theo mục 10.5 của TCVN 2622-1995, lưu lượng nước chữa cháy ngoài nhà bằng:
QFF
1 = 10 (l/s) x 1(hour) x 3,6 = 36 (m3)
2 Hệ thống cấp nước chữa cháy trong nhà: Tính cho phần Nhà máy chính
Trang 12- Tại mục 10.4 và 10.14 của TCVN 2622-95 quy định phải thiết kế đường ống nước chữa cháy bên trong nhà cho các công trình khối tích từ 5000m3 trở lên Lưu lượng nước chữa cháy cần thiết căn cứ vào quy mô và khối tích của thường hạng mục cụ thể.
-Theo bảng 14 của TCVN 2622-95, lưu lượng nước chữa cháy bên trong cho từng hạng mục được xác định như sau: Tại bất kỳ điểm nào bên trong nhà phải có ít nhất 2 họng phun nước đến với lưu lượng của họng là 2,5l/s
Tổng cộng 2x 2,5 = 5 (l/s).
Q2cc = 5 x 3,6 x 1 = 18 m3
3 Hệ thống cấp nước chữa cháy tự động trong nhà máy:
Theo TCVN 7336:2003 mục 6.4 Phòng cháy chữa cháy nước cấp cho hệ thống Sprinklertrong nhà là
QFF
3 = 0.36 (l/s.m2) x 300 (m2) = 108 (l/s)Như vậy ta có:
Trang 13Theo TCVN hiện hành, yêu cầu lắp đặt máy bơm diesel có công suất tương đương
1.5.5 Tính toán máy bơm nước chữa cháy.
Công suất máy bơm nước chữa cháy:
Theo TCVN 2622-1995, dùng 02 máy bơm: một máy bơm điện hoạt động, một bơmdiesel dự phòng có cùng công suất như nhau