Thông tin tài liệu
LỜI NĨI ĐẦU Bảo vệ mơi trƣờng vấn đề xúc toàn cầu nƣớc phát triển Nƣớc ta đƣờng hội nhập với giới nên việc quan tâm đến môi trƣờng điều tất yếu.Vấn đề bảo vệ sức khỏe cho ngƣời, bảo vệ môi trƣờng sống bảo vệ nguồn nƣớc khỏi bị nhiễm đƣợc Đảng nhà nƣớc, tổ chức ngƣời dân quan tâm Đó khơng trách nhiệm cá nhân mà trách nhiệm toàn xã hội Một biện pháp tích cực để bảo vệ mơi trƣờng sống, bảo vệ nguồn nƣớc thiên nhiên tránh không bị ô nhiễm chất thải hoạt động sống làm việc ngƣời gây việc xử lý nƣớc thải trƣớc xả nguồn đáp ứng đƣợc tiêu chuẩn môi trƣờng hành Hƣớng tới mục tiêu bảo vệ môi trƣờng tổng hợp kiến thức học năm học khoa Cơ Điện Và Cơng Trình trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, em nhận đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế hệ thống thoát nƣớc xử lý nƣớc thải thành phố TN” Trong trình thực đồ án em đƣợc giúp đỡ tận tình thầy giáo khoa Cơ Điện Và Cơng Trình, đặc biệt thầy giáo hƣớng dẫn Th.s Phạm Duy Đông mơn Cấp Thốt Nƣớc - Mơi Trƣờng Nƣớc trƣờng Đại Học Xây Dựng Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới thày cô giáo giúp đỡ em hồn thành đồ án tốt nghiệp Với trình độ, kinh nghiệm thời gian nhiều hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc bảo, góp ý thầy cô giáo bạn Hà nội ngày 15 tháng 05 năm 2012 Sinh viên Nguyễn Long Giang NỘI DUNG CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG KINH TẾ-XÃ HỘI VÀ CƠ SỞ HẠ TẦNG I.1.ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG KHU ĐẤT DỰ ÁN Vị trí địa lý: Thái Nguyên tỉnh miền núi, trung du, nằm giới hạn từ 20020' đến 22003' vĩ tuyến Bắc từ 105025' đến 106016' kinh tuyến Đông, cách thủ Hà Nội 80,4 km phía Bắc Phía Bắc giáp tỉnh Bắc Kạn, phía Tây giáp tỉnh Tuyên Quang, phía Nam giáp thành phố Hà Nội, phía Đơng giáp tỉnh Lạng Sơn Tỉnh Thái Nguyên có tổng diện tích đất tự nhiên 3.541,10 km2, chiếm 1,08% tổng diện tích tự nhiên nƣớc Các đƣờng giao thơng quan trọng nhƣ đƣờng quốc lộ nối Hà Nội - Thái Nguyên - Bắc Kạn Cao Bằng tới biên giới Việt - Trung; quốc lộ 1b nối Thái Nguyên - Lạng Sơn; quốc lộ 37 nối Tuyên Quang - Thái Nguyên - Bắc Giang Tuyến đƣờng sắt Hà Nội-Thái Nguyên dài 32 Km đất Thái Nguyên; đƣờng sắt Quán Triều Núi Hồng dài 33,5 Km; đƣờng sắt Lƣu Xá - Kép dài 10 Km đất Thái Nguyên Các đƣờng sơng chảy từ tây sang đơng I.2.KHÍ HẬU KHU VỰC Thành phố Thái Nguyên mang nét chung khí hậu vùng Đơng Bắc Việt Nam, thuộc miền nhiệt đới gió mùa, có mùa đơng lạnh giá, mƣa, mùa hè nóng ẩm mƣa nhiều Khí hậu thành phố Thái Nguyên chia mùa rõ rệt: mùa mƣa từ tháng đến tháng 10 thời gian gió mùa đơng nam chiếm ƣu tuyệt đối, nóng ẩm mƣa nhiều, nóng tháng mùa khô từ tháng 10 đến tháng gió mùa đơng bắc chiếm ƣu tuyệt đối lƣợng mƣa ít, thời tiết hanh khơ Thành phố Thái Ngun có lƣợng mƣa trung bình lớn Gió: Về mùa đơng, gió thƣờng thổi tập trung hai hƣớng: Hƣớng Đông Bắc hay Bắc hƣớng Đông hay Đông Nam Trong nửa mùa đông, hƣớng Đông Bắc Bắc có trội chút, nhƣng từ tháng trở có hƣớng Đơng Đơng Nam lại chiếm ƣu I.2.1:Nhiệt độ Nhiệt độ khơng khí vùng thay đổi phụ thuộc vào mùa năm Nhiệt độ trung bình 250C; chênh lệch tháng nóng (tháng 6: 28,9 0C) với tháng lạnh (tháng 1: 15,20C) 13,70C Nhiệt độ cao thấp đƣợc ghi nhận lần lƣợt là: 41,50C 30C Độ ẩm khơng khí địa bàn thành phố cao Mùa nóng dao động từ 78% đến 86%, mùa lạnh từ 65% đến 70% I.2.2:Chế độ mƣa Thành phố Thái Nguyên nằm vùng có lƣơng mƣa lớn, lƣợng mƣa trung bình hàng năm 2.025,3 mm, phân bố theo mùa có chênh lệch lớn mùa Mùa mƣa trùng với mùa nóng, lƣơng mƣa chiếm tới 80% lƣợng mƣa năm Số ngày mƣa 100mm năm lớn Ngày mƣa lớn vòng nửa kỷ qua ngày 25/6/1959, tới 353 mm, làm cho tháng có lƣơng mƣa kỷ lục 1.103mm Mùa khô trùng với mùa lạnh, thời tiết lạnh hanh khô Tổng lƣợng mƣa mùa khô chiếm 15% lƣợng mƣa năm (300 mm) Trong đầu mùa khơ thời tiết hanh khơ có tháng khơng có mƣa, gây nên tình trạng hạn hán Cuối mùa khơ khơng khí lạnh ẩm có mƣa phùn I.3.CẤU TẠO ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA CHẤT THỦY VĂN I.3.1: Tài liệu địa chất công trình, địa chất thuỷ văn a/ Địa chất cơng trình: Đất trồng trọt: m đến 1,5m Cát thô: m đến …4,5 m Á cát: 1,5 m đến 3m Sét: 4,5m đến …6,5.m Á sét …… m đến …… m Cát: 6,5…… m đến …10 m Cát mịn.…….m đến …… m Sỏi …… m đến ……….m b/ Mực nƣớc ngầm dọc theo tuyến cống nƣớc chính: Về mùa khô sâu dƣới mặt đất :……7… m Về mùa mƣa sâu dƣới mặt đất:……4… m c/ Nguồn nƣớc thành phố: Đặc điểm Sông Thuộc loại nguồn B Mức nƣớc cao 19,5 Mức nƣớc thấp 17 Hồ I.4.HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI I.4.1: Dân cƣ Khu vực Mật độ dân số (ngƣời/ha) Tiêu chuẩn thải nƣớc ( l/ng.ngđ) I 200 160 II 180 180 I.4.2: Nhà Tồn khu vực có 688 nhà ,tầng cao trung bình - ,tổng diện tích xây dựng 57274 m2, tổng diện tích sàn sử dụng 57708 m2 Bảng 1.9: Hiện trạng nhà khu vực STT Loại nhà Diện tích sử dụng(m2) Nhà cấp 1.444 Nhà cấp 20.451 Nhà cấp 4A 17.225 Nhà cấp 4B 11.002 Công trình phụ 9.000 Cộng 59.152 I.4.3: Số liệu nƣớc thải sản xuất -Tổng số công nhân làm việc nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp chiếm……10 % dân số thành phố -Lƣu lƣợng nƣớc thải sản xuất nhà máy, xí nghiệp cơng nghiệp chiếm… 15….% lƣu lƣợng nƣớc thải khu dân cƣ (Qsx) Quy mô chế độ làm việc nhà máy, xí nghiệp công nghiệp đƣợc phân bố nhƣ sau: Biên chế công nhân nhà máy Phân bố lƣu lƣợng nƣớc Lƣu xí nghiệp cơng nghiệp thải nhà máy lƣợng nƣớc thải Số Phân xƣởng công S Tổn nhân T nhà T máy Số ngƣời đƣợc Nƣớc tắm phân thải xƣởng Bình nhà Nóng máy (%) (%Nc Bình thƣờng (%) Nóng (%) thƣờng (%) nhà máy xí nghiệp (%Qs n) x) sản xuất theo ca Nƣớc Nƣớc thải thải sản sản xuất xuất bị quy Ca Ca Ca nhiễm ƣớc I II III bẩn (%) (%) (%) (%) (%) 10 11 12 13 20 I 35 30 70 80 50 40 100 50 30 II 65 15 85 80 30 60 100 50 50 I.4.4 Các cơng trình cơng cộng thành phố Tiêu chuẩn thải Quy mô công cộng (% dân số) Trƣờng học 22 30 1,8 Bệnh viện 300 2,5 24 nƣớc (l/ng.ngđ) Hệ số Thời gian làm Loại cơng trình Kh việc (giờ/ngđ) I.4.5 Nƣớc thải sản xuất a/ Thành phần tính chất nƣớc thải Khu cơng nghiệp I Khu công nghiệp II Hàm lƣợng chất lơ lửng (mg/l) 320 190 BOD20(mg/l) 120 120 COD (mg/l) 70 120 Tên nhà máy Số liệu nƣớc thải Lƣu lƣợng (m3/ng.đ) PH Nhiệt độ (0C ) 22 b Nhiệt độ trung bình nƣớc thải sinh hoạt sản xuất mùa đông: 20 0C c Sơ loại nguồn nƣớc: Tên nguồn nƣớc Đặc điểm Sông Thuộc nguồn loại B1 Lƣu lƣợng nhỏ điểm tính tốn (m3/s) 80 Mức nƣớc cao cống xả (m) 19,5 Mức nƣớc thấp cống xả (m) 17 Vận tốc trung bình cống xả (m/s) 0,3 Vận tốc trung bình dịng chảy ( m/s) 0,3 Chiều sâu trung bình nƣớc nguồn (m) Hồ Khoảng cách từ cống xả đến điểm tính tốn: - Theo lạch sơng (m) 1200 - Theo đƣờng thẳng (m) 1000 Hàm lƣợng chất lơ lửng (mg/l) 25 BOD20 (mg/l) 10 Lƣợng ôxi hoà tan (mg/l) 4,8 Sử dụng đất đai xung quanh khu vực xây dựng trạm xử lý: trồng hoa màu, trồng rau xanh CHƢƠNG II THIẾT KẾ MẠNG LƢỚI THOÁI NƢỚC SINH HOẠT II.1 CÁC SỐ LIỆU CƠ BẢN II.1.1 Bản đồ quy hoạch thành phố TN: (Xem vẽ số 1,2) II.1.2 Diện tích mật độ dân số Dựa vào đồ quy hoạch Thành phố mật độ dân số phƣờng, ta chia Thành phố thành khu vực -Khu vực I: Tổng diện tích đất xây dựng: 342,144 Mật độ dân số: 200 ngƣời/ha -Khu vực II: Tổng diện tích đất xây dựng: 493,528 Mật độ dân số: 180 ngƣời/ha II.1.3.Tiêu chuẩn thải nƣớc Lấy theo tiêu chuẩn cấp nƣớc Khu vực I: q0=160 l/ngƣời/ngày Khu vực II: q0=180 l/ngƣời/ngày II.1.4.Nƣớc thải khu công nghiệp Tiêu chuẩn thải khu công nghiệp: QSX max = 15% nƣớc thải khu dân cƣ II.1.5 Nƣớc thải cơng trình cơng cộng a Bệnh viện: Sơ lấy tổng số bệnh nhân chiếm 1% dân số toàn Thị xã: B= (342,144.200 493,529.180) = 1572,64 (ngƣời) 100 +Tổng số giƣờng bệnh: 1573 giƣờng bao gồm: +Tiêu chuẩn thải nƣớc: 300 l/ngƣời.ngđ; +Hệ số khơng điều hồ giờ: Kh=2,5; +Số thải nƣớc: 24 h/ngày b, Trường học: +Sơ lấy tổng số học sinh chiếm 22% (Tiêu chuẩn: 20 25% số dân TCVN 7957) dân số Thị xã H= (342,144.200 493,528.180) 22 = 34598 (ngƣời) 100 +Tiêu chuẩn thải nƣớc là: 30 l/ngƣời.ngđ; +Hệ số khơng điều hồ giờ: Kh=1,8; +Số thải nƣớc: h/ngày II.2 XÁC ĐỊNH LƢU LƢỢNG TÍNH TỐN KHU DÂN CƢ II.2.1.Dân số tính tốn Dân số tính tốn số dân tính cuối thời hạn tính tốn thiết kế hệ thống nƣớc( năm 2020), đƣợc tính tốn theo cơng thức: N=F n ( ngƣời ) N: Dân số tính toán khu vực (ngƣời); n: Mật độ dân số khu vực (ngƣời/ha); : Hệ số kể đến việc xây dựng xen kẽ cơng trình; F: Là diện tích khu vực N1=F1 n1 1 ( ngƣời ) a Khu vực I: F1=342,144 n1=200 ngƣời/ha 1=0,85 N1=342,144.200.085 = 58165 (ngƣời) N2=F2 n2 2 ( ngƣời ) b Khu vực II: F2=493,528 n2=180 ngƣời/ha 2=0,9 N2=493,528.180.0.9 = 79952 ( ngƣời) Vậy tổng số dân tính tốn tồn thành phố là: N = N1+N2 = 58165+79952 = 138117 (ngƣời) II.2.2.Xác định lƣợng nƣớc thải tính tốn khu dân cƣ tb a Lượng nước thải trung bình ngày: Q Cơng thức: N qo 1000 Q= ng Trong đó: N : Dân số tính tốn (ngƣời); qo: Tiêu chuẩn thải nƣớc (l/ngƣời.ngđ); Khu vực I: qo=160 l/ngƣời.ngđ Khu vực II: qo=180 l/ngƣời.ngđ +Khu vực I: N q o Q = 1000 = tb I 58165 160 9306,4 (m3/ngđ) 1000 +Khu vực II: N q o Q = 1000 = tb II 79952 180 14391,36 (m3/ngđ) 1000 Lƣu lƣợng nƣớc thải sinh hoạt toàn thành phố: Qtb = 9306,4+14391,36 = 23697,76 (m3/ngđ) b Lưu lượng nước thải trung bình giây Cơng thức: Khu vực I: Khu vực II: q q tb1 s q Toàn thành phố: = tb s q Q tb s s = tb s tb ng 24 3,6 tb ng1 24 3,6 = tb Q q Q = 9306,4 =104,588 (l/s) 24 3,6 tb ng 24 3,6 tb1 = 14391,36 =166,567 (l/s) 24 3,6 tb = q s + q s = 104,588+166,567 = 271,155 (l/s) Từ lƣu lƣợng trung bình giây tra bảng TCVN 7957 chọn giá trị gần ta có hệ sơ khơng điều hoà Kch nhƣ sau: Với q Với q tb1 s tb s = 104,588 (l/s) Kch=1,6 = 166,567 (l/s) Kch=1,4 Với q tb s = 271,155 (l/s) Kch=1,4 c Lưu lượng giây lớn nhất: q max s Cơng thức: Trong đó: q max s q tb s q max s tb = q s Kch :Lƣu lƣợng nƣớc thải giây lớn : Lƣu lƣợng nƣớc thải giây trung bình Kch:Hệ số khơng điều hoà +Khu vực I q max s1 tb = q s1 Kch1=104,588 1,5 = 156,882 (l/s) +Khu vực II q max s2 tb = q s Kch2=166,567 1,47 = 233,194 (l/s) +Toàn thành phố: q max s tb = q s Kch = 271,155 1,4 = 379,617 (l/s) BảngII.1-Lưu lượng nước thải từ khu nhà Khu Diện Mật vực tích(ha) độ I 342,144 200 0.85 58165 180 II 493,528 180 0.9 79952 150 Tổng 835,672 K N Q Q (ngƣời) (l/ng.ngđ) (m3/ngđ) 138117 9306,4 qstb (l/s) Kch qsmax (l/s) 104,588 1,59 156,882 14391,36 166,567 1,47 233,194 23697,76 271,155 397,617 1,4 Ta có hệ số khơng điều hồ chung tồn thành phố K = 1,4 Từ ta xác định đƣợc lƣu lƣợng nƣớc thải theo ngày -Mực nƣớc khởi động bơm 3: Z7 = 15,83 m; Độ sâu nƣớc h3= 2,5 m V.3 XÁC ĐINH ÁP LỰC CÔNG TÁC CỦA MÁY BƠM - Cột áp tồn phần máy bơm đƣợc tính theo cơng thức: Htp = Hđh + hh + hđ (m) Trong đó: - Hđh: Chiều cao bơm nƣớc địa hình, hiệu cao trình mực nƣớc cao ngăn tiếp nhận mực nƣớc thấp ngăn thu - hh: Tổn thất đƣờng ống hút bơm, ta đặt bơm chìm nên tổn thất đƣờng ống hút không đáng kể, hh = - hđ: Tổn thất áp lực đƣờng ống đẩy bơm V.3.1 Xác định Hđh - Cao trình mực nƣớc cao trạm xử lý: Z = 24,85 m - Cao trình mực nƣớc thấp ngăn thu lấy cốt đáy ngăn thu: Z3 = 13,52 m Hđh = 24,85 - 13,33 = 11,52 (m) V.3.2 Xác định hđ Dùng ống đẩy thép đƣa nƣớc trạm xử lý với lƣu lƣợng ống: Qống = s Qmax 493,383 = 246,69 (l/s) 2 Theo bảng II - Bảng tính tốn thuỷ lực – ThS Nguyễn Thị Hồng – ĐHXD” sau nội suy ta có số liệu sau: D = 450 mm ; Ta có: V = 1.53 m/s; hđ = hdđ + hcb = i ì L + 1000 i = 7,11 V2 2.g Trong đó: hdđ: Tổn thất dọc đƣờng theo chiều dài hdd = i.l; l: Chiều dài ống đẩy l = 150 m; hcb: Tổn thất cục bộ; 131 : hệ số tổn thất cục bộ, tra theo bảng “ Sổ tay máy bơm – ThS Lê Dung” ta có : - 1van =1 - 1cơn mở = 0,25 - cút 900 = 0.5 = - van chiều = 2 = - tờ =1 => hd 7,11 150 1,532 (1 0,25 1) = 2,25 (m) 1000 9,81 Do ta có: Htp = 11,33 + + 2,25 = 13,58 ( m ) Chọn cột áp bơm 13,6 m V.4 CHỌN MÁY BƠM VÀ THIẾT KẾ SƠ BƠ TRẠM BƠM - Thơng số chọn bơm: Qb = 186,88 (l/s); Htp = 13,6 (m) - Sử dụng loại bơm chìm hãng Flyps - Tra theo phần mềm chọn bơm hãng Flyps cung cấp ta chọn bơm có mã hiệu NP 3301 LT- DN350/DN300 Bảng 5.1: Các thông số bơm chọn Mã hiệu SX Mã hiệu Đ.kính Cơng NPS đƣờng BXCT 3301 LT H Số cánh cực ĐK Pha lắp đặt cong (mm) NP suất Q/H Số (KW) (m) Vật liệu (l/s)/(m) 5362400- 376 45 5.7 186/13.2 2120 132 PS Gang thép Hình 5.1: Biểu đồ đƣờng đặc tính máy bơm NP 3301 LT-DN350/DN300 133 Hình 5.2 Sơ đồ cấu tạo máy bơm NP 3301 LT- DN350/DN300 134 V.5 TÍNH TỐN KỸ THUẬT TRẠM BƠM CHÍNH + Xây dựng đƣờng đặc tính ống: Trƣờng hợp máy bơm giống làm việc song song bơm nƣớc vào hai đƣờng ống Vẽ đƣờng đặc tính chung máy bơm giống cách nhân hồnh độ đƣờng đặc tính giữ nguyên tung độ tƣơng ứng không đổi Giả thiết hai đƣờng ống chung có đƣờng đặc tính kích thƣớc nhƣ nhau, hai đƣờng đặc tính tổn thất trùng Vẽ đƣờng đặc tính tổn thất chung hai đƣờng ống cách nhân đơi hồnh độ giữ nguyên tung độ tƣơng ứng không đổi Từ giao điểm C, biết lƣu lƣợng chung máy bơm, bơm vào hai đƣờng ống Muốn tìm lƣu lƣợng đƣờng ống máy riêng lẻ, ta kẻ đƣờng song song với trục hoành qua A gặp đƣờng (3) (1) C’ C dóng xuống trục hồnh, ta có: QC’ - lƣu lƣợng chảy qua ống QC1- lƣu lƣợng máy bơm QC’ = QC Q QC1 = C - Tổn thất áp lực đƣờng ống đƣợc tính theo cơng thức: hụ = Hđh + S.Q2 - Sức kháng đƣờng ống: S = h ơng Q - Vẽ đƣờng đặc tính tổn thất chung 135 2,25 = 3,70.10-5 246,69 Bảng 5.2 Bảng xác định quan hệ Q hụ SìQ1ống2 hụ (m) (m) (5) (6) (7) 11.33 0.000037 11.33 100 11.33 0.000037 0.0925 11.423 100 200 11.33 0.000037 0.37 11.7 150 300 11.33 0.000037 0.8325 12.163 200 400 11.33 0.000037 1.48 12.81 250 500 11.33 0.000037 2.3125 13.643 300 600 11.33 0.000037 3.33 14.66 350 700 11.33 0.000037 4.5325 15.863 400 800 11.33 0.000037 5.92 17.25 10 450 900 11.33 0.000037 7.4925 18.823 Q1ống Q2ống Hđh STT (l/s) (l/s) (m) (1) (2) (3) (4) 0 50 S - Vẽ đƣờng đặc tính chung lƣu lƣợng cột nƣớc: Q3 bơm H Bảng 5.3 Bảng xác định quan hệ: Q1bơm H Q3bơm Q1bơm Q3bơm H Q1bơm Q3bơm H (l/s) (l/s) (m) (l/s) (l/s) (m) (1) (2) (3) (4) (1) (2) (3) (4) 0 19.8 250 750 11.4 50 150 17.7 300 900 9.75 100 300 15.9 350 1050 150 450 14.3 400 1200 6.2 200 600 12.8 10 450 1350 4.3 STT STT - Xác định điểm cơng tác C: 136 Hình 5.3 Biểu đồ xác định điểm làm việc hệ thống H (m) 25 20 c1 15 Hc c' c 10 100 200 300 Q c Qc' 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 Q (l/s) Qc 3- đƣờng đặc tínhQ1 bơm H 1- đƣờng đặc tính tổn thất ống 4- đƣờng đặc tính chung Q3bơm H 2- đƣờng đặc tính tổn thất chung QC’ = 220,06 (l/s) HC = 13,62 (m) QC1 = 144,42 (l/s) QC = 534,79 (l/s) - Điểm C điểm công tác hệ thống - Điểm C1 điểm làm việc máy bơm - Điểm C’ điểm làm việc ống đẩy Để bơm làm việc ổn định hệ thống, lƣợng bơm cấp vào phải lớn lƣợng yêu cầu hệ thống: - Năng lƣợng bơm cấp vào đƣợc biểu thị qua đƣờng đặc tính bơm - Năng lƣợng yêu cầu hệ thống đƣợc biểu thị qua đƣờng đặc tính ống Vậy điểm công tác bơm giao điểm đƣờng đặc tính ống đƣờng đặc tính bơm Khi trạm bơm làm việc bình thƣờng thỡ bơm làm việc song song hai đƣờng ống Ta có điểm làm việc theo biểu đồ đƣờng đặc tính ống là: - Q = 534,79 (l/s) > 493,383 (l/s) - Cột nƣớc H = 13,62 (m) > 13,6(m) Do bơm chọn đảm bảo yêu cầu lƣu lƣợng cột áp 137 Tính tốn ống đẩy có cố: - Khi có cố ống đẩy phải đảm bảo việc dẫn nƣớc khơng dƣới 70% lƣu lƣợng tính tốn (Trạm bơm có cống xả cố) - Lƣu lƣợng cần tải có cố: Qsc = 70%.Qtr = 0,7.493,383 = 345,37 (l/s) Vì để đảm bảo an toàn ống đẩy phải nối với ống nhánh Tính tốn số ống nhánh: Đặt m = 2: Số ống đẩy; n: Số đoạn chia nhỏ; S: Sức kháng hệ thống làm việc bình thƣờng; SSC: Sức kháng hệ thống có cố; S0 : Sức kháng đoạn ống Ta có: - Khi khơng có hƣ hỏng tổn thất áp lực đƣờng ống đẩy là: 2 n Q Q h S0 n S0 n S0 Q2 S Q2 ,m m 2 - Khi hƣ hỏng đoạn tổn thất áp lực hệ thống là: h SC Q S0 (n 1) SC S0 Q SC m n 3 2 Q SC SSC Q SC hSC S0 Để đảm bảo hệ thống làm việc bình thƣờng ta cần có: h = hSC Hay ta có: n n 3 S0 Q2 S0 Q2SC 4 n Q2 (n 3) Q2SC n 3 Q2SC Q2 Q2SC 345.37 n 3 2.88 (ống) 493.3832 345,37 138 Vậy số đoạn ống chia nhỏ n = ống số đoạn nối chung Với chiều dài 150 m cách 50 m ta đặt ống nối chung Tra bảng thuỷ lực ta có: Khi có cố vận tốc ống đẩy đƣờng kính D = 450 mm, lƣu lƣợng Qsc = 345.37 (l.s) là: V = 2.15 m/s 2.5m/s Vậy đảm bảo yêu cầu bảo vệ đƣờng ống V.6 Tính tốn thiết bị trạm bơm V.6.1 Ống thơng Để giảm bớt mùi hôi thối chất bẩn nƣớc thải bị phân hủy gây ta đặt hai ống thơng có đƣờng kính D = 200 mm bố trí gần tƣờng, cao mái nhà (m) V.6.2 Ống thoát nƣớc mƣa Để thoát nƣớc mƣa mái nhà ta đặt hai ống thoát nƣớc có đƣờng kính D = 150 m bố trí gần tƣờng V.6.3 Ống sục cặn Để sục rửa cặn máy bơm, ta bố trí ống sục cặn có đƣờng kính D = 100 m V.6.4 Cống xả cố Cống xả cố đặt cuối đoạn cống nƣớc trƣớc trạm bơm giếng, giếng thăm sát trạm bơm xả sơng Đƣờng kính cống xả cố đƣợc lấy kích thƣớc đoạn cống 12-TB dẫn nƣớc đổ vào ngăn thu trạm bơm D = 900 mm , i = 0,0014 139 KẾT LUẬN Qua thời gian tháng làm đồ án tốt nghiệp, dƣới hƣớng dẫn bảo tận tình thầy giáo TH.S Phạm Duy Đông với nỗ lực thân, em hồn thành Đồ án tốt nghiệp với Đề tài tốt nghiệp mang tên: “ Thiết kế hệ thống thoát nước thành phố TN” Nội dung đồ án tốt nghiệp bao gồm: Nghiên cứu điều kiện tự nhiên trạng hệ thống thoát nƣớc thành phố TN Trên sở tài liệu thu thập đƣợc tiến hành vạch phƣơng án thoát nƣớc thải sinh hoạt phƣơng án nƣớc mƣa Tính tốn thiết kế thuỷ lực mạng lƣới thoát nƣớc sinh hoạt thoát nƣớc mƣa Đƣa phƣơng án xử lý nƣớc thải bố trí cơng trình trạm xử lý nƣớc thải Phƣơng án chọn phù hợp với điều kiện kinh tế xã hội địa phƣơng đảm bảo yêu cầu cho phép luật bảo vệ môi trƣờng Tính tốn thiết cơng trình trạm xử lý nƣớc thải theo phƣơng án đƣa Khái toán kinh tế hệ thống thoát nƣớc bao gồm phần mạng lƣới trạm xử lý nƣớc thải Thiết kế sơ trạm bơm Do thời gian làm đồ án kinh nghiệm thân em cịn hạn chế, đồ án tốt nghiệp khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đƣợc hƣớng dẫn, bảo thầy cô ý kiến đóng góp bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày 1-06-2012 Sinh viên thực Nguyễn Long Giang 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Thị Dung (1999), Máy bơm trạm bơm, Đại học Xây dựng Hà Nội Lê Thị Dung (1999), Sổ tay máy bơm, Đại học Xây dựng Hà Nội Lê Thị Dung (2000), Cẩm nang chọn bơm, Đại học Xây dựng Hà Nội Trần Hiếu Nhuệ, Lâm Thị Minh Triết (1978), Xử lý nước thải, Đại học Xây Dựng Hà Nội Trần Hiếu Nhuệ (1990), Xử lý nước thải phương pháp sinh học, Trƣờng Đại học Xây dựng Hà Nội Trần Hiếu Nhuệ (1998), Thốt nước xử lý nước thải cơng nghiệp, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Đức Nhuệ, Trần Đức Hạ, Đỗ Hải, Ứng Quốc Dũng, Nguyễn Văn Tín, Cấp nước Trần Hiếu Nhuệ, Lê Hiền Thảo, Giáo trình vi sinh vật nước Hồng Nhuệ, Phan Đình Bƣởi, Mạng lưới nước 10 Trần Văn Ngân, Ngơ Thị Nga (1999), Giáo trình cơng nghệ xử lý nước thải, Nhà xuất KHKT Hà Nội 11 Nguyễn Thị Kim Thái, Lê Hiền Thảo (1999), Sinh thái học bảo vệ môi trường, NXB Xây dựng Hà Nội 12 Nguyễn Thị Kim Thái (2001), Quản lý chất thải rắn, Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội 13 TCVN 7957 (2008), Tiêu chuẩn ngành - Thốt nước thị - Mạng lưới bên 14 Lâm Minh Triết (1978), Xử lý nước thải - tính tốn thiết kế cơng trình, Đại học Xây dựng Hà Nội 15 Trần Hữu Uyển, Mạng lưới nước 141 MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU NỘI DUNG CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, HIỆN TRẠNG KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ CƠ SỞ HẠ TẦNG I.1.ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG KHU ĐẤT DỰ ÁN I.2.KHÍ HẬU KHU VỰC I.2.1:Nhiệt độ I.2.2:Chế độ mƣa I.3.CẤU TẠO ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH - ĐỊA CHẤT THỦY VĂN I.3.1: Tài liệu địa chất cơng trình, địa chất thuỷ văn I.4.HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI I.4.1:Dân cƣ I.4.2:Nhà I.4.3: Số liệu nƣớc thải sản xuất I.4.4 Các cơng trình cơng cộng thành phố I.4.5 Nƣớc thải sản xuất CHƢƠNG II THIẾT KẾ MẠNG LƢỚI THOÁI NƢỚC SINH HOẠT II.1 CÁC SỐ LIỆU CƠ BẢN II.1.1 Bản đồ quy hoạch thành phố TN: II.1.2 Diện tích mật độ dân số II.1.3.Tiêu chuẩn thải nƣớc II.1.4.Nƣớc thải khu công nghiệp II.1.5 Nƣớc thải cơng trình cơng cộng II.2 XÁC ĐỊNH LƢU LƢỢNG TÍNH TỐN KHU DÂN CƢ II.2.1.Dân số tính toán II.2.2.Xác định lƣợng nƣớc thải tính tốn khu dân cƣ II.3 XÁC ĐỊNH LƢU LƢỢNG TẬP TRUNG 10 II.3.1.Bệnh viện 10 II.3.2 Trƣờng học 10 142 II.3.3 Lƣu lƣợng nƣớc thải khu công nghiệp 11 II.4 TÍNH TỐN LƢU LƢỢNG TẬP TRUNG TỪ KHU CÔNG NGHIỆP17 II.5 XÁC ĐỊNH LƢU LƢỢNG RIÊNG 19 II.6 LẬP BẢNG TỔNG HỢP LƢU LƢỢNG NƢỚC THẢI TOÀN THÀNH PHỐ 20 II.6.1 Nƣớc thải sinh hoạt khu dân cƣ 20 II.6.2.Nƣớc thải từ bệnh viện 20 II.6.3 Nƣớc thải từ trƣờng học 20 II.6.4 Nƣớc thải từ khu công nghiệp 20 II.7 LỰA CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC VÀ VẠCH TUYẾN MẠNG LƢỚI THOÁT NƢỚC SINH HOẠT 24 II.7.1 Lựa chọn hệ thống thoát nƣớc 24 II.7.2 Vạch tuyến mạng lƣới thoát nƣớc bẩn 26 II.8 TÍNH TỐN MẠNG LƢỚI THỐT NƢỚC 27 II.8.1 Tính tốn diện tích tiểu khu 27 II.8.2 Xác định lƣu lƣợng tính toán cho đoạn ống 29 II.9 Tính tốn thuỷ lực mạng lƣới nƣớc sinh hoạt 39 II.9.1 Tính tốn độ sâu đặt cống 39 II.9.2 Kiểm tra khả thoát nƣớc từ cống kiểm tra cống 47 II.10 TÍNH TỐN KINH TẾ 50 II.10.1 Khái toán kinh tế phần đƣờng ống 51 II.10.2 Khái toán kinh tế phần giếng thăm 51 II.10.3 Khái toán kinh tế cho trạm bơm cục 52 II.10.4 Khái toán kinh tế khối lƣợng đất đào đắp xây dựng mạng 53 II.10.5 Chi phí quản lý mạng lƣới cho năm 53 CHƢƠNG III THIẾT KẾ MẠNG LƢỚI THOÁT NƢỚC MƢA 56 III.1 LỰA CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC 56 III.2 VẠCH TUYẾN MẠNG LƢỚI THOÁT NƢỚC MƢA 56 III.2.1 Nguyên tắc 56 II.2.2 Phƣơng hƣớng thoát nƣớc mƣa thành phố A 57 143 III.3 XÁC ĐỊNH LƢU LƢỢNG MƢA TÍNH TỐN 57 III.3.1.Tính tốn diện tích 57 III.3.2 Xác định lƣu lƣợng mƣa tính tốn 60 III.3.3 Tính tốn thuỷ lực mạng lƣới nƣớc mƣa 63 CHƢƠNG IV THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƢỚC THẢI ……… …….65 IV.1 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TỐN 66 IV.2 CÁC THAM SỐ TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH XỬ LÍ NƢỚC THẢI 66 IV.2.1 Lƣu luợng tính tốn đặc trƣng nƣớc thải 66 IV.2.3.Nồng độ bẩn nƣớc thải khu công nghiệp 69 IV.2.4 Dân số tƣơng đƣơng 70 IV.2.5 Mức độ xử lý nƣớc thải cần thiết 70 IV.3 CHỌN PHƢƠNG ÁN XỬ LÝ VÀ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 75 IV.3.1 Chọn phƣơng pháp xử lý 75 IV.3.2 Chọn dây chuyền xử lý 76 IV.4 TÍNH TỐN DÂY CHUYỀN CƠNG NGHỆ VÀ THUỶ LỰC PHƢƠNG ÁN I 79 IV.4.1.Ngăn tiếp nhận nƣớc thải 79 IV.4.2 Mƣơng dẫn nƣớc thải 80 IV.4.3 Tính tốn song chắn rác 80 IV.4.4.Tính tốn Bể lắng cát 83 IV.4.5 Tính tốn sân phơi cát 87 IV.4.6 Tính tốn bể lắng li tâm đợt I 88 IV.4.7 Tính tốn bể Aeroten 90 IV.4.8 Tính tốn bể lắng li tâm đợt II 97 IV.4.9 Thiết kế bể nộn bùn 99 IV.4.10.Tính tốn bể Mêtan 102 IV.4.11.Xác định lƣợng khí đốt thu đƣợc trình lên men cặn 105 IV.4.12 Tính tốn trạm khử trùng nƣớc thải (trạm clorato) 107 IV.4.13.Tính tốn máng trộn - Máng trộn vách ngăn đục lỗ 110 144 IV.4.14 Tính tốn bể tiếp xúc ly tâm 112 IV.4.15 Thiết bị đo lƣu lƣợng 115 IV.4.16 Sân phơi bùn 116 IV.5 MẶT BẰNG TỔNG THỂ VÀ CAO TRÌNH CỦA TRẠM XỬ LÝ 117 IV.5.1 Mặt tổng thể 117 IV.5.2 Cao trình trạm xử lý 117 IV.6 KHÁI TOÁN KINH TẾ - CHỌN PHƢƠNG ÁN XỬ LÍ NƢỚC THẢI 122 IV.6.1 Giá thành xây dựng công trình 122 IV 6.2 Chi phí trạm xử lý 124 IV.6.3 Các tiêu kinh tế 125 CHƢƠNG V TRẠM BƠM NƢỚC THẢI 126 V.1 XÁC ĐỊNH CÔNG SUẤT CỦA TRẠM BƠM 126 V.2 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH BỂ THU 127 V.3 XÁC ĐINH ÁP LỰC CÔNG TÁC CỦA MÁY BƠM 131 V.3.1 Xác định Hđh 131 V.3.2 Xác định hđ 131 V.4 CHỌN MÁY BƠM VÀ THIẾT KẾ SƠ BƠ TRẠM BƠM 132 V.5 TÍNH TỐN KỸ THUẬT TRẠM BƠM CHÍNH 135 V.6 Tính tốn thiết bị trạm bơm 139 V.6.1 Ống thông 139 V.6.2 Ống thoát nƣớc mƣa 139 5.7.3 Ống sục cặn 139 V.6.4 Cống xả cố 139 KẾT LUẬN 140 TÀI LIỆU THAM KHẢO 145 ... CHỌN HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC VÀ VẠCH TUYẾN MẠNG LƢỚI THOÁT NƢỚC SINH HOẠT II.7.1 Lựa chọn hệ thống thoát nƣớc Do trạng thành phố TN chƣa có hệ thống nƣớc nào, vấn đề đặt phải thiết kế hệ thống nƣớc cho. .. trạm xử lý lớn nhiều Với đặc điểm ta chọn hệ thống thoát nƣớc riêng, gồm hệ thống thoát nƣớc riêng biệt: +Hệ thống nƣớc bẩn: thu tồn nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải sản xuất đến trạm xử lý nƣớc thải; ... chóng nƣớc thải khỏi Thành phố Đồng thời phải xây dựng trạm xử lý nƣớc thải để xử lý nƣớc thải tới mức độ cần thiết trƣớc xả nguồn *Cơ sở phương hướng lựa chọn hệ thống nước -Thành phố A có địa
Ngày đăng: 22/06/2021, 09:47
Xem thêm:
