Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải cho thành phố TB đến năm 2030

- Nước bẩn trong khu vực phải được xử lý tới mức độ cần thiết nên việc sử dụng hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn sẽ làm giảm quy mô công suất trạm xử lý nước thải dẫn tới giảm chi phí

0

LỜI NÓI ĐẦU

Bảo vệ môi trường hiện nay là vấn đề bức xúc trên toàn cầu nhất là tại các nước đang phát triển Nước ta đang trên đường hội nhập với thế giới nên việc quan tâm đến môi trường là điều tất yếu.Vấn đề bảo vệ sức khỏe cho con người, bảo vệ môi trường sống trong đó bảo vệ nguồn nước khỏi bị ô nhiễm

đã và đang được Đảng và nhà nước, các tổ chức và mọi người dân đều quan tâm Đó không chỉ là trách nhiệm của mỗi cá nhân mà còn là trách nhiệm của toàn xã hội

Một trong các biện pháp tích cực để bảo vệ môi trường sống, bảo vệ nguồn nước thiên nhiên tránh không bị ô nhiễm bởi các chất thải do hoạt động sống và làm việc của con người gây ra là việc xử lý nước thải trước khi xả ra nguồn đáp ứng được các tiêu chuẩn môi trường hiện hành

Hướng tới mục tiêu bảo vệ môi trường và tổng hợp các kiến thức đã học trong 5 năm học tại khoa Cơ điện và Công trình , trường Đại học Lâm

Nghiệp, em đã nhận đề tài tốt nghiệp: “ Thiết kế hệ thống thoát nước và xử

lý nước thải thành phố TB ”

Trong quá trình thực hiện đồ án em đã được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa Cơ điện và Công trình, đặc biệt là thầy giáo hướng

dẫn Th.s Phạm Duy Đông Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới các

thày cô giáo đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Với trình độ, kinh nghiệm và thời gian còn nhiều hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo và các bạn

Hà nội ngày 30 tháng 05 năm 2012 Sinh viên

TRẦN QUỐC TUẤN A

1

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG KINH TẾ-

XÃ HỘI VÀ CƠ SỞ HẠ TẦNG 1.1.ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG KHU ĐẤT DỰ ÁN

1.1.1: Vị trí địa lý

Nằm ở vị trí trung tâm của tỉnh Địa giới thành phố TB:

- Đông Nam và Nam giáp huyện Kiến Xương;

- Tây và Tây Nam giáp huyện Vũ Thư;

- Bắc giáp huyện Đông Hưng

Thành phố TB cách thủ đô Hà Nội 110 km về phía Tây Bắc, cách TP Hải Phòng 60 km về phía Đông Bắc, thành phố Nam Định 19 km về phía Tây

1.1.2: Thủy văn:

Các sông chảy qua : Sông Trà Lý chảy ở phía Đông và Nam

1.1.3: Địa hình:

Thành phố TB là vùng đất bằng phẳng, có cao độ 2,6m, có sông Trà Lý chảy qua với chiều dài 6,7km, có hệ thống sông đào đã được nâng cấp, kè bờ Chất đất ở đây có nguồn gốc phát sinh từ các cồn và bãi cát biển nhưng được bồi đắp phù sa nên rất thích hợp cho việc gieo trồng lúa nước và cây rau màu Nơi đây cũng rất ổn định về địa chất, phù hợp với việc phát triển các ngành công nghiệp hay xây dựng những công trình cao tầng

1.2.KHÍ HẬU KHU VỰC

Đặc trưng của khí hậu khu vực Thành phố TB là khí hậu ôn hoà ,nhiệt đới gió mùa của vùng đồng bằng Hàng năm có hai mùa rõ rệt :Mùa khô và mùa mưa

Nhiệt độ không khí vùng thay đổi phụ thuộc vào mùa trong năm ,Nhiệt

độ cao suất tuyệt đối 37,90c xuất hiện vào tháng 3 năm 1980 Dao động nhiệt

độ cao tuyệt đối của từng tháng trong năm từ 33,837,90C Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối 17,80C xuất hiện vào tháng 12 năm 1981 Dao động nhiệt độ thấp tuyệt đối của từng tháng trong năm từ 25,629,30C

- Lớp thứ hai: đất á cát có chiều dày : 2,5 4,0 m

- Lớp thứ ba: lớp cát thô có chiều dày : 4,0 5,0 m

- Lớp thứ tư: lớp sét có chiều dày : 5,06,5 m

- Lớp thứ năm: lớp cát có chiều dày: 6,5  10 m + Mực nước ngầm dọc theo tuyến cống thoát nước chính:

Về mùa khô sâu dưới mặt đất: 6,2 m

Về mùa mưa sâu dưới mặt đất: 2 m

+ Nguần nước trong thành phố:

Tên nguồn nước

Lưu lượng nhỏ nhất ở điểm tính toán

( mg/l)

CS = 26 (mg/l)

BOD5 ( mg/l)

LS = BOD5 = 14 (mg/l) Lượng ôxi hoà tan

( mg/l)

DO = 4,9 (mg/l)

 60m ,Trữ lượng nước khá lớn

1.3.4 Hệ thống thoát nước

Toàn khu vực chưa có hệ thống thoát nước chung Nước mưa tự thấm

và nước thải mỗi gia đình ,mỗi cơ sở sản xuất có hố tiêu thoát nước riêng Sông Trà Lý chỉ có tác dụng tiêu nước mưa cho vùng sản xuất nông nghiệp Hệ thống thoát nước bẩn khu vực chưa có ,một số nhà máy có hệ thống thoát nước cục bộ rồi xả ra hồ ao gần nhất

4

1.3.5 Định hướng phát triển thành phố đến năm 2030

Trên cơ sở những yêu cầu đảm bảo vệ sinh môi trường, cùng với sự hiện đại hoá nhanh chóng của đô thị Thành phố TB hầu như chưa có hệ thống thoát nước vì vậy mục tiêu lâu dài là xây dựng toàn bộ hệ thống thoát nước đảm bảo tốt việc thoát nước nhanh chóng các loại nước thải và nước mưa Cần xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung để xử lý nước thải tới độ sạch cho phép trước khi xả ra sông

Qua nghiên cứu đặc điểm địa lý – kinh tế – xã hội của địa phương, đề nghị hai giải pháp xây dựng hệ thống thoát nước ở Thành phố TB

1 Giải pháp 1:

Xây dựng một hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn:

+ Nước mưa: hệ thống thoát nước mưa có đặc điểm sau:

- các tuyến nước mưa được bố trí trên trục các khu phố Hệ thống thoát nước mưa được bố trí để xả đến các kênh mương gần nhất

- Hệ thống thoát nước mưa ở đây là hoàn toàn tự chảy

- Nước mưa cuối cùng sẽ được xả ra sông công, không có biện pháp xử

lý nào đi kèm

+ Nước bẩn: hệ thống thoát nước thải ở đây có một số đặc điểm sau:

- Toàn bộ nước thải sinh hoạt của thị xã được tập trung về khu xử lý đặt

ở xã Đông Long

- Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn sẽ được xả ra sông công

2 Giải pháp 2:

Xây dựng hệ thống thoát nước riêng cho khu dân cư

- Theo phương án này cả nước mưa và nước thải đêu xả chung vào hệ thông thoát nước của thị xã

- Tại các cửa xả ra kênh mương bố trí các ga tách nước mưa/nước thải

- Nước thải sau và nước mưa đợt đầu khi được tách tại các ga tách nước

sẽ được thu theo hệ thống cống bao nối các ga tách nước, sau đó đưa về khu

xử lý

- Hệ thống tách riêng biệt dễ quản lý

- Nước bẩn trong khu vực phải được xử lý tới mức độ cần thiết nên việc

sử dụng hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn sẽ làm giảm quy mô công suất trạm xử lý nước thải dẫn tới giảm chi phí xây dựng và quản lý đảm bảo cho các công trình làm việc một cách điều hoà và đạt hiệu quả cao về kinh tế và

- Xây dựng trạm xử lý nước thải cho toàn Thành phố

- Khơi thông, nạo vét , kè đá cho sông hồ để cho việc thoát nước được nhanh chóng

- (Phần này sẽ được trình bày rõ hơn trong hiết kế mạng lưới thoát nước sinh hoạt và thoát nước mưa ở các chương sau)

2.1.3.Tiêu chuẩn thải nước

Lấy theo tiêu chuẩn cấp nước

Khu vực I: q0=150 l/người/ngày

Khu vực II: q0=160 l/người/ngày

2.1.4 Nước thải các công trình công cộng

Trong phạm vi đồ án này chỉ xét tới lưu lượng nước thải của bệnh viện

Số người tính toán

Tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ)

Hệ số

KhThời gian làm việc (giờ/ngđ)

.2 =4059,26 (người)

+Tổng số giường bệnh: 4059,26 giường bao gồm:

+Tiêu chuẩn thải nước: 500 l/người.ngđ ( theo TCN 7957:2008 )

+Hệ số không điều hoà giờ: Kh=2,5

+Số giờ thải nước: 24 h/ngày

.15 = 30444,45(người)

+Tiêu chuẩn thải nước là: 20 l/người.ngđ ( theo TCN 7957:2008 )

+Hệ số không điều hoà giờ: Kh=1,8

+Số giờ thải nước: 8 h/ngày

Khu vực Diện tích

F (ha)

Mật độ (người/ha)

Tiêu chuẩn thải nước

(l/ng.ngđ)

2.1.5 Nước thải khu công nghiệp

- Mặt bằng tính toán thoát nước thành phố TB có 2 khu công nghiệp tập trung là:

+Khu CN I thuộc KV1

+Khu CN II thuộc KV2

8 + Tổng số công nhân của cả hai nhà máy chiếm 14% tổng dân số

Biên chế công nhân trong các nhà máy

xí nghiệp công nghiệp

Phân bố lưu lượng nước thải trong các nhà máy

Công nhân và lưu lượng nước thải sản xuất theo các

ca

Số công nhân trong từng nhà máy (%Ncn )

Phân xưởng được tắm ở Số người

phân xưởng

Nước thải trong từng nhà máy xí nghiệp (%Qsx)

Nước thải sản xuất

bị nhiễm bẩn (%)

Nước thải sản xuất quy ước sạch (%) Nóng

(%)

Bình thườn

g (%)

Nóng (%)

Bình thườn

g (%)

Ca

I (%)

Ca II (%)

Ca III (%)

n: Mật độ dân số ở khu vực ( người/ha)

: Hệ số kể đến việc xây dựng xen kẽ các công trình

F: Là diện tích của khu vực

a Khu vực I: N1=F1n11 ( người )

F1=558,6ha

n1= 190 người/ha

1=0,85

N=N1+N2= 90213,9 +87146,1 =177360(người)

2.2.2.Xác định lượng nước thải tính toán khu dân cư

a Lượng nước thải trung bình ngày: Qtb ng

Trong đó: N : Dân số tính toán (người)

qo: Tiêu chuẩn thải nước (l/người.ngđ)

24 

Qtb ng

10 Khu vực I: qtb s1=

6 , 3 24 1



Qtb ng

=

6 , 3 24 0 , 13532

 =156,6 (l/s)

Khu vực II: qtb s2=

6 , 3 24 2



Qtb ng

=

6 , 3 24 3 , 13943

qtb s : Lưu lượng nước thải giây trung bình

Kch:Hệ số không điều hoà

+Khu vực I

qsmax1 =qtb s1 Kch1=156,6 1,6 = 250,56 (l/s) +Khu vực II

qsmax2 =qtb s 2 Kch2=161,4 1,6 = 258,24(l/s)

+Toàn thành phố:

qsmax=qtb s  Kch=318,01,4= 445,2 (l/s)

N (người)

q o

(l/ng.ngđ)

Qtbng(m3/ngđ)

q s tb

(l/s) Kch

q s max

Ta có 4 bệnh viện ,mỗi bệnh viện có sức chứa 1000 giường

+Lưu lượng trung bình ngày:

1000 

=500(m3/ngđ) +Lưu lượng trung bình giờ:

=20,83 (m3/h) +Lưu lượng max giờ:

Qhmax=Qtb h Kh = 20,832,5=52,08 (m3/h) +Lưu lượng giây max:

12

qsmax=

6 , 3 max

Qh

=6 , 3 08 , 52

Tiêu chuẩn thải nước: qo=20 l/người/ngđ

+Lưu lượng trung bình ngày:

2600 

=52 (m3/ngày) +Lưu lượng trung bình giờ:

=6,5 (m3/h) +Lưu lượng max giờ

Qhmax=Qtb h .Kh=6,51,8=11,7 (m3/h) Đối với trường học Kh=1,8

+Lưu lượng giây max

Qsmax=

6 , 3 max

Qh

=6 , 3 7 , 11

13

Bảng 2.4: Lưu lượng tập trung từ các công trình công cộng

Nơi thoát nước

Qui mô thải nước

Số giờ làm việc

Tiêu chuẩn thải nước

k h

Lưu lượng

TB ngày (m3/ngày)

TB giờ (m3h)

Max giờ (m3/h)

Max giây (l/s)

2.3.3 Lưu lượng nước thải khu công nghiệp

+ Tổng lưu lượng nước thải công nghiệp:

QCN = 17% QSH = 17% x 27475,3= 4081,295 m3/ng.đ Trong tính toán lấy tròn : QCN = 4000 m3/ng.đ

a, Tính lưu lượng nước thải từ khu công nghiệp I:

Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ

+ Lưu lượng nước thải sản xuất phân bố ra các ca như sau:

, 3

l/ 

b, Tính toán lưu lượng nước thải từ khu công nghiệp II:

Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca 8 giờ

+ Lưu lượng nước thải sản xuất phân bố ra các ca như sau:

Ca I: 30% QIICN  Q1CA = 600 m3/ca

Ca II: 50% QIICN  Q2CA = 1000 m3/ca

Ca III: 20% QIICN  Q3CA = 400 m3/ca + Hệ số không điều hoà trong mỗi ca Kh = 1, cho nên lưu lượng nước thải các giờ trong ca như nhau

, 3

l/ 

- Lượng nước thải sinh hoạt trong các nhà máyCN

Số công nhân trong từng khu công nghiệp, từng phân xưởng, trong từng

8 ,

1000 Tx

K N 35 K

N

25 3 BTh  4 hN

(m3/h)

16 được phân bố như bảng 2.2; 2.11

 Khu công nghiệp I ca dùng nước lớn nhất là ca 1 và ca 3, trong các phân xưởng là:

N3 = 2688 người ; N4 =1792 người; KhBT = 3; KhN = 2.5; T = 8

→ Qh max CN

 =

1000 8

5 , 2 1792 35 3 2688 25

x

x x x

6 3

QhCNm ax

= 12 , 45 6

, 3 8 ,

44  (l/s)

Trong đó:

N1; N2 - Số công nhân phân xưởng BT và phân xưởng N (người)

25; 35 - Tiêu chuẩn thải nước SH của công nhân phân xưởng BT và N (l/ng.ngđ)

N3; N4 - Số công nhân phân xưởng BT và N trong ca đông nhất (người)

T - Thời gian làm việc trong ca (h)

KBT

h - Hệ số không điều hoà giờ NT ở phân xưởng BT và N

* Với các khu công nghiệp còn lại tính toán tương tự, kết quả ghi ở bảng 2.13; 2.15

- Nước thải do công nhân tắm sau khi tan ca

+Lưu lượng trung bình ngày: Qng

17 → QcaTmax =

1000

N 60 N

1000

1612 60 1344

40x    (m3/ca)

Trong đó:

N5 ; N6 - là số công nhân tắm trong ngày đêm PXBT; PXN

40; 60 - là tiêu chuẩn tắm của công nhân trong PXBT; PXN

N7; N8 - là số công nhân tắm của ca đông nhất của PXBT;PXN

Bảng 2.7 Bảng phân phối lưu lượng nước sinh hoạt các giờ trong ca

Khi biết sự phân phối lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân trong

ca ta có thể tiến hành lập bảng thống kê để xác định lưu lượng nước thải sinh hoạt trong từng giờ của khu công nghiệp Thể hiện ở bảng II.8

19

Bảng 2.8 Bảng phân phối lưu lượng nước thải sinh hoạt trong các xí

nghiệp công nghiệp

Ca Giờ

Thứ

tự giờ

Toàn ca 2 100 100 25,84 39,12 64,96 67,83 125,97 193,80 258,76

3

22-23 1 12,50 12,5 6,50 9,75 16,24 3,39 6,30 9,69 25,93 23-24 2 8,12 6,25 4,22 4,87 9,09 2,20 3,15 5,35 14,44

2_3 5 15,65 18,75 8,13 14,62 22,75 4,25 9,45 13,69 36,44 3_4 6 31,25 37,5 16,24 29,24 45,47 8,48 18,90 27,37 72,85

Toàn ca 3 100 100 51,96 77,96 129,92 27,13 50,39 77,52 207,44

Tổng cộng: 324,80 387,60 712,40

20

- Tính toán lưu lượng tập trung từ khu công nghiệp

Đối với nước thải sinh hoạt trong các ca sản xuất được vận chuyển chung với nước tắm của công nhân Ta tính lưu lượng nước thải sinh hoạt trong giờ có nước thải lớn nhất và so sánh với nước tắm của công nhân Sau

đó lấy giá trị lớn hơn cộng với nước thải sản xuất, tính toán ta sẽ được lưu lượng tập trung của khu công nghiệp để tính toán thuỷ lực

- Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất của công nhân:

QS max CN

6 3

QhCNm ax

(l/s)

Trong đó: Qh

m axlà lưu lượng giờ lớn nhất (xem bảng 2.15)

- Lưu lượng nước tắm của công nhân lớn nhất:

QS max T

60 x 45

QcaTmax

x 1000 (l/s)

Trong đó:

QcaTmaxlưu lượng ca thải nước tắm lớn nhất của từng khu CN (bảng 2.13.)

- Lưu lượng tập trung khu công nghiệp:

QTT = QSSX + max(QSCNmax;QSTm ax) Với QSXS là lưu lượng nước thải sản xuất giây lớn nhất (xem ở bảng 2.12) + Nước thải sinh hoạt của công nhân trong ca sản xuất được vận chuyển chung với nước tắm của công nhân, ta tính toán lưu lượng nước thải sinh hoạt trong giờ thải nước lớn nhất của ca thải nước lớn nhất và so sánh với lưu lượng lớn nhất nước thải từ các buồng tắm của công nhân xí nghiệp trong ca đông nhất Lấy giá trị lớn hơn và cộng với lưu lượng nước thải sản xuất, tính toán ta được lưu lượng tập trung của khu công nghiệp đó để tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước thị xã

+ Lưu lượng nước thải sinh hoạt giây lớn nhất:

6 , 3 1000

35

N



21

- N1, N2: Số công nhân làm việc trong phân xưởng nguội và phân xưởng nóng tính với ca đông nhất

- Kh1 = 3: Hệ số không điều hoà của phân xưởng nguội

- Kh2 = 2,5: Hệ số không điều hoà của phân xưởng nóng

- T: Thời gian là việc của ca; 8 giờ

+ Lưu lượng nước tắm giây lớn nhất:

60 45 60

So sánh qmaxsh; qmaxt lấy giá trị lớn nhất làm lưu lượng tập trung

* Khu công nghiệp I:

s l

6 , 3 8 1000

5 , 2 1792 35 3 2688 25

s l

60 45

1344 60 1612 40

qmaxt > qmaxshVậy lưu lượng tập trung xả từ khu công nghiệp I là

q1TT = Q1sx + qmaxt = 22,56+53,75 = 76,31 l/s

* Khu công nghiệp II:

Vậy lưu lượng tập trung xả từ khu công nghiệp II là

s l

6 , 3 8 1000

5 , 2 2720 35 3 4048 25

s l

60 45

2176 60 2448 40

 QSCNmax QcaTmax QSTmax Chọn max

2.4 Lập bảng tổng hợp l-u l-ợng n-ớc thải toàn thành phố

2.4.1 N-ớc thải sinh hoạt khu dân c-

Căn cứ vào hệ số không điều hoà Kch=1,4 ta xác định đ-ợc l-u l-ợng n-ớc thải phân bố theo các giờ trong ngày

2.4.2.N-ớc thải từ bệnh viện

Từ hệ số không điều hoà giờ Kh=2,5 ta xác định đ-ợc l-u l-ợng n-ớc thải ra

từ bệnh viện theo các giờ trong ngày

2.4.3 N-ớc thải từ tr-ờng học

Từ hệ số không điều hoà Kh=1,8 ta xác định đ-ợc l-u l-ợng n-ớc thải ra từ tr-ờng học theo các giờ trong ngày

2.4.4 N-ớc thải từ khu công nghiệp

Toàn bộ n-ớc thải khu công nghiệp đ-ợc xử lý sơ bộ đạt tiêu chuẩn cho phép theo TCVN sau đó đổ vào mạng l-ới thoát n-ớc chung của TP

a N-ớc thải sản xuất

Do n-ớc thải sản xuất thải ra điều hoà theo các giờ trong ca Kh=1 nên ta xác định đ-ợc sự phân bố n-ớc thải theo các giờ trong ngày

b N-ớc thải sinh hoạt của công nhân trong ca sản xuất của khu công nghiệp

Sự phân bố l-u l-ợng n-ớc bẩn sinh hoạt của công nhân ở các phân x-ởng nóng (với K=2,5) và phân x-ởng nguội (với K=3) ra các giờ trong các ca sản xuất bằng % nh- sau:

c N-ớc tắm của công nhân theo các ca

N-ớc tắm của công nhân ca tr-ớc đ-ợc đổ vào mạng l-ới thoát n-ớc vào giờ

đầu của các ca tiếp sau đó

d Lập bảng tổng hợp l-u l-ợng n-ớc thải toàn thành phố và có biểu đồ dao

động của thành phố

24

25

Từ biểu đồ dao động nước thải Thành phố TB ta nhận thấy giờ thải nước lớn nhất của Thành phố TB là giờ 14-15 với lưu lượng nước thải giờ lớn nhất

là Qhmax=2243,96(m3/h) tức là chiếm 6,33% Qngày đêm

2.5 LỰA CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ VẠCH TUYẾN

MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT

2.5.1.Lựa chọn hệ thống thoát nước

Do hiện trạng thành phố TB hiện nay chưa có bất kỳ một hệ thống thoát nước nào,do vậy vấn đề đặt ra là phải thiết kế một hệ thống thoát nước mới cho toàn thành phố

Thành phố hiện nay đang tụ hợp những khu công nghiệp ,các dự án xây dựng các khu công nghiệp chính vì vậy ta phải giải quyết vấn đề thoát nước cho các khu công nghiệp này

Xây dựng hệ thống thoát nước đảm bảo tốt việc vận chuyển nhanh chóng nước thải ra khỏi Thành phố Đồng thời phải xây dựng trạm xử lý nước thải để xử lý nước thải tới mức độ cần thiết trước khi xả ra nguồn

*Cơ sở và phương hướng lựa chọn hệ thống thoát nước

Thành phố TB có địa hình dốc về phía Nam Nơi có sông chạy qua đồng thời quanh thành phố cũng có một hồ cạnh sông ,điều này thuận lợi cho việc điều hoà nước mưa của toàn thành phố lượng mưa lớn nhất của thành phố là vào tháng 9 với lượng mưa trung bình là 330,3 mm/tháng Vào mùa mưa lượng mưa của thành phố là rất lớn nhưng ở mùa khô thì cường độ mưa thì lại nhỏ

Để tìm một hệ thống thoát nước hợp lý cho toàn thành phố ta hãy xét

ưu và nhược điểm chính của các hệ thống thoát nước :

a Ưu điểm:

1 Hệ thống thoát nước chung

Đảm bảo tốt nhất về phương diện vệ sinh ,vì toàn bộ phần nước bẩn (nếu không xây dựng giếng tràn tách nước) đều được xử lý trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

26 Đạt giá trị kinh tế đối với mạng lưới thoát nước các khu nhà cao tầng

Vì khi đó tổng chiều dài của mạng lưới tiểu khu và đường phố giảm được

3040% so với hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn ,chi phí quản lý mạng lưới giảm 1520%

Công tác quản lý duy trì hiệu quả

3 Hệ thống thoát nước nửa riêng

Theo quan điểm vệ sinh tốt hơn hệ thống riêng ,vì trong thời gian mưa các chất bẩn không xả trực tiếp vào nguồn

b:Nhược điểm

1 Hệ thống thoát nước chung

Đối với những khu vực xây dựng nhà thấp tầng ,hệ thống chung có nhiều khuyết điểm Chế độ thuỷ lực làm việc của hệ thống không ổn định Mùa mưa nước chảy đầy cống ,có thể gây ngập lụt ,nhưng mùa khô khi chỉ

có nước thải sinh hoạt và sản xuất(lưu lượng nhỏ hơn nhiều lần so với nước mưa) thì độ đầy và độ dốc dòng chảy nhỏ không đảm bảo điều kiện kỹ thuật ,gây lên lắng đọng cặn ,làm giảm khả năng chuyển tải…Phải tăng số lần nạo vét ,thau rửa cống Ngoài ra do nước thải chạy tới trạm bơm ,trạm xử lý không điều hoà về lưu lượng và chất lượng ,nên công tác điều phối trạm bơm

và trạm xử lý chở lên phức tạp ,khó đạt hiệu quả mong muốn

Vốn đầu tư xây dựng ban đầu cao (không có sự ưu tiên trong đầu tư xây dựng) vì chỉ có một hệ thống thoát nước duy nhất

2 Hệ thống thoát nước riêng

Xét về phương diện (lý thuyết ) vệ sinh kém hơn so với những hệ thống khác Vì phần chất bẩn trong nước mưa không được xử lý mà xả trực tiếp vào

27 nguồn tiếp nhận ,nhất là giai đoạn đầu của mùa mưa hoặc thời gian đầu của các trận mưa lớn ,khi công suất của nguồn tăng lên không đáng kể ,điều kiện pha loãng kém ,dễ làm cho nguồn bị quá tải bởi chất bẩn

Tồn tại song song một lúc nhiều hệ thống công trình ,mạng lưới trong

đô thị

Tổng giá thành xây dựng và quản lý cao

3 Hệ thống thoát nước nửa riêng

Vốn đầu tư xây dựng ban đầu cao ,vì phải xây dựng song song hai hệ thống mạng lưới đồng thời

Những chỗ giao nhau của hai mạng lưới phải xây dựng giếng tách nước mưa ,thường không đạt hiệu quả mong muốn về vệ sinh

Do đó nếu dùng hệ thống thoát nước chung thì đường kính ống phải rất lớn, đồng thời quy mô trạm xử lý cũng lớn hơn rất nhiều

Với những đặc điểm trên ta chọn hệ thống thoát nước riêng, gồm 2 hệ thống thoát nước riêng biệt :

+Hệ thống thoát nước bẩn: thu toàn bộ nước thải sinh hoạt, nước thải sản xuất đến trạm xử lý nước thải

+Hệ thống thoát nước mưa: thu toàn bộ nước mưa đổ xuống sông Sài Gòn Trên hệ thống xây dựng các hố tách cát, song chắn rác để hạn chế chất bẩn thải xuống sông

2.5.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước bẩn

a Nguyên tắc

- Vạch tuyến mạng lưới thoát nước bẩn là một khâu vô cùng quan trọng trong công tác thiết kế mạng thoát nước Nó ảnh hưởng lớn đến khả năng thoát nước, hiệu quả kinh tế hay giá thành của mạng lưới thoát nước

- Việc vạch tuyến mạng lưới cần dựa trên nguyên tắc:

+ Triệt để lợi dụng địa hình để xây dựng hệ thống thoát nước, đảm bảo thu nước thải nhanh nhất, tránh đào đắp nhiều, tránh đặt nhiều trạm bơm

28 + Vạch tuyến cống phải hợp lý để sao cho tổng chiều dài cống là nhỏ nhất tránh trường hợp nước chảy ngược và chảy vòng quanh

+ Đặt đường ống thoát nước phải phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn Tuân theo các qui định về khoảng cách với các đường ống kỹ thuật và các công trình ngầm khác

+ Hạn chế đặt đường ống thoát nước qua các sông, hồ, đường sắt, đê đập + Trạm làm sạch phải đặt ở vị trí thấp hơn so với địa hình nhưng không quá thấp để tránh ngập lụt Đảm bảo khoảng cách vệ sinh đối với khu dân cư và các xí nghiệp công nghiệp

Dựa vào nguyên tắc trên mà ta đưa ra 2 phương án vạch tuyến như sau:

-Tận dụng được công suất của TXL

-Chi phí quản lý giảm do nước thải khu công nghiệp được đổ chung vào TXL cùng với khu vực II

-Công suất của trạm lớn ,phải tiến hành thi công nhiều đoạn cống lớn

do đó phải bố trí nhiều trạm bơm -Chất lượng nước có nhiều loại do vậy gây khó khăn cho việc xưy lý

để khắc phục vấn đề này ta phải cho khu công nghiệp xử lý cục bộ nước thải đê đảm bảo tiêu chuẩn

xả ra nguồn

2.6 TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

2.6.1 Tính toán diện tích tiểu khu

- Việc tính toán diện tích tiểu khu dựa trên các số liệu đo đạc trực tiếp trên bản đồ quy hoạch

- Việc phân chia các ô thoát nước dựa vào sơ đồ mạng lưới

- Việc tính toán cụ thể được thực hiện theo bảng II.9 và II.10

Bảng2.9:Tính toán diện tích các tiểu khu trong khu vực I

Diện tích nhà ở trong tiểu khu phố ( lưu vực I ) Tiểu

Bảng 2.10:Tính toán diện tích các tiểu khu trong khu vực II

Diện tích nhà ở trong tiểu khu phố ( lưu vực II ) Tiểu

2.6.2 Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn ống

Trước tiên, để tính lưu lượng cho từng đoạn ống, ta đi tính lưu lượng riêng cho từng khu vực thoát nước

a.Xác đinh lưu lượng riêng:

Bố trí Bệnh viện và Trường học trên khu vực I và khu vực II như sau : Khu vưc I có 2 bệnh viện và 5 trường hoc ,khu vưc II có 2 bệnh viện và 5 trường học Do đó, lưu lượng công cộng được phân phối ở khu vực I là :

N 1000 Q

90214 1000 1780

= 19,7(l/người.ngày) Tiêu chuẩn thoát nước của khu vực I sau khi đã trừ đi qcc là:

qn = q10 - qcc =150 – 19,7= 130,27(l/người.ngày)

32

Do vậy, q I

r =

86400 190 27 , 130

N 1000 Q

87146 1000 1780

= 0,298(l/s.ha)

33

b.Xác định lưu lượng trên các đoạn cống của tuyến tính toán:

Lưu lượng tính toán của từng đoạn ống được coi như chảy vào đầu đoạn cống và được xác định theo công thức:

Ghi chú: Trong khi xác định lưu lượng tính toán cho các đoạn cống của mạng lưới, ta đã dùng công thức sau để xác định hệ số không điều hoà:

kch=

tb

Q0,121

69 , 2

34

2.6.3 Tính toán độ sâu đặt cống đầu tiên cho các tuyến cống tính toán

a Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống chính

Căn cứ vào bảng tính toán cho từng đoạn cống ở trên, ta tiến hành tính toán thuỷ lực cho từng đoạn cống để xác định được: Đường kính ống D, độ dốc thuỷ lực i, vận tốc dòng chảy v sao cho phù hợp với các yêu cầu về đường kính nhỏ nhất, độ đầy tính toán, tốc độ chảy tính toán, độ dốc đường cống, độ sâu đặt cống được đặt theo quy phạm

Việc tính toán thuỷ lực dựa vào : “bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước” - GS Trần Hữu Uyển

-Chiều sâu đặt cống đầu tiên tại tuyến cống chính được tính theo công thức:

H = h +  (iL1 + iL2) + Zd - Z0 + d (m) Trong đó:

 h: Độ sâu đặt cống đầu tiên của cống trong sân nhà hay trong tiểu khu, lấy

bằng (0,20,4) m +d - Với d là đường ống trong tiẻu khu Lấy h = 0,4

(m),

 i : Độ dốc của cống thoát nước tiểu khu hay trong sân nhà tính bằng ‰,

 L1: Chiều dài đoạn nối từ giếng kiểm tra tới cống ngoài đường phố -

m,

 L2: Chiều dài của cống trong nhà (hay tiểu khu) - m,

 Z0: Cốt mặt đất đầu tiên của giếng thăm trong nhà hay trong tiểu khu,

 Zd: Cốt mặt đất ứng với giếng thăm đầu tiên của mạng lưới thoát nước của

khu đô thị,

 d: Độ chênh giữa kích thước của cống thoát nước đường phố với cống thoát nước trong sân nhà (tiểu khu)

d = Dđường phố - Dtiểu khu = 300 - 200 = 100 (mm)= 0,1 (m)

35

Sơ đồ xác định độ sâu chôn cống ban đầu

- Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống chính: 1 - 2 - 3 - ->TB

36

b Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến cống kiểm tra:

Việc tính toán kiểm tra là ta đi tính xem độ sâu đặt cống theo các tuyến kiểm tra tại giếng có đảm bảo để nước thải đổ được vào giếng theo tuyến tính toán hay không

- Độ sâu đặt cống đầu tiên của tuyến kiểm tra: A1- B1- C1- D1-E1-F1-7:

H = h +  (iL1 + iL2) + Zd - Z0 + d (m)

H1 = 0,4 + 0,005.210+ 19,74 – 19,54+ 0,1 (m)

 H 1= 1,71 (m) Với: i1 = i2 = 0,005

Chú thích:

- Các đoạn đầu của mạng lưới thoát nước vì phải theo qui định về đường kính nhỏ nhất ,nên mặc dù lưu lượng không lớn cũng phải dùng ống cỡ 300m Đối với trường hợp này mặc dù không đảm bảo được các điều kiện về độ dốc

( i 0.0005), vận tốc (v 0.7m/s) của dòng nước Do vậy ta có thể cho các đoạn ống này là các đoạn không tính toán, chỉ cần đặt đoạn theo độ dốc nhỏ nhất.Vì vậy nên đoạn ống không đảm bảo được vận tốc, cho nên muốn đảm bảo cho đoạn ống không bị lắng cặn thì phải thường xuyên tẩy rửa muốn thế

có thể thiết kế thêm giếng rửa

38

- Khi tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước tại một số điểm tính toán của mạng lưới có độ sâu chôn ống qúa lớn do vậy để khắc phục ta phải dùng bơm.Nếu dùng bơm xảy ra hai trường hợp:

+ Lấy độ sâu chôn ống tại điểm đó bằng độ sâu chôn ống tại điểm đầu tiên của mạng lưới nhưng gặp bất lợi là lưu lượng lớn vì phải cộng thêm cả lưu lượng của nhánh bên,chiều cao ống hút của máy bơm lớn

+ Lấy độ sâu chôn ống tại điểm đó bằng độ sâu chôn ống của nhánh bên thì gặp bất lợi là độ sâu chôn cống qúa lớn Do vậy thi công đào đất nhiều hơn

và phải đặt nhiều trạm bơm hơn

 Từ hai trường hợp ở trên ta so sánh thì thấy trường hợp thứ nhất có điều kiện tốt hơn vì vậy ta lấy trường hợp thứ nhất để tính toán mạng thủy lựu mạng lưới

2.6.4 Các bảng tính toán lưu lượng và tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước

39