4.2.1. Cỏc bộ phận của sơ đồ hệ thống thoỏt nước thải
- Thiết bị thu và dẫn bờn trong nhà, - Mạng lưới thoỏt nước bờn ngoài nhà - Trạm bơm và ống dẫn ỏp lực - Cụng trỡnh làm sạch
1. Thiết bị thu và dẫn bờn trong nhà, – hệ thống thoỏt nước bờn trong nhà .
Nước thải từ cỏc thiết bị dụng cụ vệ sinh chảy qua ống nhỏnh tới ống đứngvà được dẫn ra cống đường phố bằng mạng lưới cống sõn nhàhay tiểu khu.
Cỏc ống đứng thường đặt dựa theo tường hoặc gúc cỏc buồng vệ sinh, cú thể đặt nổi bờn ngoài hoặc chỡm sõu trong tường hoặc trong cỏc hộp bằng gỗ, gạch, bờ tụng. ống đứng thường đặt cao hơn mỏi nhà khoảng 0,7 m, phần trờn là phần buồng thụng hơi.
Giữa mạng lưới ống và cỏc thiết bị vệ sinh người ta lắp đặt cỏc xi- phụng (khoỏ thuỷ lực) để ngăn ngừa hơi khớ độc xõm thực vào buồng vệ sinh.
Nước thải theo cỏc đường ống đứng tới mạng lưới cống dẫn ra ngoài nhà. ở chỗ giao nhau giữa hệ thống bờn trong và bờn ngoài nhà, xõy dựng hệ thống giếng thăm để theo dừi chế độ làm việc của mạng lưới bờn trong và tẩy rửa khi cần thiết.
2. Mạng lưới thoỏt nước bờn ngoài nhà: là hệ
thống cống ngầm và hệ thống mương mỏng dựng để dẫn nước bằng cỏch tự chảy tới trạm bơm, trạm làm sạch hay ra sụng hồ. Tuỳ theo vị trớ quy mụ và nhiện vụ mà mạng lưới bờn ngoài nhà cú thể là: - Mạng lưới thoỏt nước sõn nhà (cho một nhà). - Mạng lưới thoỏt nước tiểu khu
- Mạng lưới thoỏt trong cỏc xớ nghiệp cụng nghiệp. - Mạng lưới thoỏt nước ngoài phố.
Mạng lưới cống xõy dựng trong phạm vi tiểu khu, dựng để thu nhận tất cả nước thải từ cỏc nhà trong tiểu khu và vận chuyển ra mạng lưới ngoài phố gọi là mạng lưới thoỏt nước tiểu khu.
Để điều tra chế độ làm việc của mạng lưới trong sõn nhà hay tiểu khu thỡ ở cuối mạng lưới người ta xõy dựng một giếng thăm. Đoạn ống nối liền từ giếng kiểm tra tới cống thoỏt ngoài phố gọi là nhỏnh nối.
Mạng lưới xõy dựng dọc theo cỏc đường phố và thu nhận nước thải từ cỏc mạng lưới trong sõn nhà, tiểu khu gọi là mạng lưới thoỏt nước ngoài phố. Nú cú rất nhiều nhỏnh, bao trựm những lưu vực rộng lớn và thường dẫn nước bằng cỏch tự chảy.
3. Trạm bơm và ống dẫn ỏp lực, dựng để vận chuyển nước thải khi
vỡ lý do kinh tế kỹ thuật khụng thể để tự chảy được. Người ta phõn biệt trạm bơm theo cỏc khỏi niệm: Trạm bơm cục bộ, trạm bơm khu vục và trạm bơm chớnh.
-Trạm bơm cục bộ phục vụ cho một hay một vài cụng trỡnh. - Trạm bơm khu vực phục vụ cho từng vựng riờng biệt hay một vài lưu vục thoỏt nước.
- Trạm bơm chớnh dựng để bơm toàn bộ nước thải thành phố lờn trạm làm sạch hoặc xả vào nguồn.
Đoạn ống dẫn nước từ trạm bơm đến cống tự chảy hay đến cụng trỡnh làm sạch là đường ống ỏp lực.
Khi cống chui qua sụng hồ hay gặp chướng ngại vật phải luồn sống thấp gọi là điuke (hay cống luồn), làm việc với chế độ ỏp lực hay nửa ỏp lực.
4. Cụng trỡnh làm sạch
Bao gồm tất cả cỏc cụng trỡnh làm sạch nước thải và xử lý cặn bó.
5. Cống và miệng xả nước vào nguồn. Dựng để vận chuyển nước thải từ
cụng trỡnh làm sạch xả vào sụng hồ. Miệng xả nước thường xõy dựng cú bộ phận để xỏo trộn nước thải với nước nguồn.
Một số dạng sơ đồ khỏi quỏt
- Sơ đồ thẳng gúc: sử dụng khi địa hỡnh cú độ dốc đổ ra sụng hồ, chủ yếu dựng để thoỏt nước mưa và nước thải sản xuất quy ước là sạch, nước xả thẳng vào nguồn mà khụng cần làm sạch.
Một số dạng sơ đồ khỏi quỏt
- Sơ đồ giao nhau: điều kiện địa hỡnh giống như sơ đồ thẳng gúc, nhưng nước thải cần phải làm sạch trước khi xả vào nguồn, nờn cú cống gúp chạy song song với dũng sụng để dẫn nước thải đến cụng trỡnh làm sạch.
Một số dạng sơ đồ khỏi quỏt
- Sơ đồ phõn vựng: sử dụng trong trường hợp thành phố chia làm nhiều khu vực riờng biệt hay trong trường hợp cú địa hỡnh dốc lớn. Nước thải từ vựng thấp hơn thỡ bơm trực tiếp vào cụng trỡnh làm sạch hay bơn vào cống gúp của vựng cao và tự chảy tới cụng trỡnh làm sạch.
Một số dạng sơ đồ khỏi quỏt
- Sơ đồ khụng tập trung: Sử dụng với thành phố lớn hoặc thành phố cú chờnh lệch lớn về cao độ, địa hỡnh phức tạp hoặc phỏt triển theo hỡnh trũn. Sơ đồ cú nhiều trạm làm sạch.
- Ngược lại với sơ đồ khụng tập trung là sơ đồ tập trung, nghĩa là toàn bộ nước thải được tập trung về trạm làm sạch chung.
4.2.2. Thiết kế hệ thống thoỏt nước thải
a. Quy mụ hệ thống thoỏt nước - Dõn số tớnh toỏn
Dõn số tớnh toỏn là số người sử dụng hệ thống thoỏt nước tớnh đến cuối thời gian quy hoạch xõy dựng.
N = (P x F)
P: mật độ dõn số (P>50ng/ha HTTN cú hiệu quả) F: diện tớch của cỏc khu nhà ở
- Tiờu chuẩn và chế độ thải nước
Tiờu chuẩn thoỏt nước là lượng nước thải trung bỡnh ngày đờm tớnh trờn đầu người sử dụng hệ thống thoỏt nước hay trờn sản phẩm sản xuất. Tiờu chuẩn thoỏt nước sinh hoạt khu dõn cư thường lấy bằng tiờu chuẩn cấp nước. Chế độ thải nước theo giờ trong ngày, theo ngày trong năm (Kng; Kh).
- Lưu lượng tớnh toỏn nước thải
b. Vạch tuyến mạng lưới và bố trớ cỏc cụng trỡnh trờn mạng lưới
Vạch tuyến mạng lưới cần tiến hành theo thứ tự sau: phõn chia lưu vực thoỏt nước, xỏc định vị trớ trạm làm sạch và xả nước vào nguồn; vạch tuyến cống gúp chớnh, cống gúp lưu vực, cống đường phố và tuõn theo nguyờn tắc. Hệ thống thoỏt nước thường thiết kế theo nguyờn tắc tự chảy, khi cống đặt quỏ sõu thỡ dựng mỏy bơm nõng nước lờn cao sau đú lại cho tiếp tục tự chảy.
c. Tớnh toỏn thuỷ lực đường cống và cỏc cụng trỡnh - Xỏc định lưu lượng cho từng đoạn cống
+ Lưu lượng chuyển qua – lượng nước đổ vào cống tại điểm đầu của đoạn đú. Lượng nước này từ những khu nhà nằm ở phớa trờn
+ Lưu lượng dọc đường – lượng nước đổ vào cống từ cỏc khu nhà thuộc lưu vực nằm dọc hai bờn đoạn cống.
+ Lưu lượng cạnh sườn, lượng nước chảy vào tại địa điểm đầu đoạn cống từ cống nhỏnh cạnh sườn.
+ Lưu lượng tập trung, lượng nước chảy qua đoạn cống từ cỏc đơn vị thải nước lớn nằm riờng biệt (xớ nghiệp cụng nghiệp, trong trường học, nhà tắm cụng cộng...)
c. Tớnh toỏn thuỷ lực đường cống và cỏc cụng trỡnh...
- Tớnh toỏn thuỷ lực mạng lưới thoỏt nước: bao gồm việc xỏc định đường kớnh cống, độ dốc, độ dầy và tốc độ nước chảy...
Cỏc thống số tớnh toỏn phảỉ đỏp ứng cỏc yờu cầu kỹ thuật như: đường kớnh tối thiểu, độ dốc tối thiểu, độ đầy tối đa, vận tốc tối thiểu...
- Thiết kế trắc dọc mạng lưới thoỏt nước bao gồm việc xỏc định vị trớ cống trờn trắc dọc đường phố, đọ sõu chụn cống, độ dốc và cao độ tại cỏc điểm nối tiếp cống trong cỏc hố ga và giếng thăm...
4.2.3. Nguyờn tắc quy hoạch hệ thống thoỏt nước thải
a. Sơ đồ và nguyờn tắc vạch tuyến mạng lưới thoỏt nước thải
1. Hết sức lợi dụng địa hỡnhđặt ống theo chiều nước chảy từ phớa đất cao đến phớa đất thấp của lưu vực thoỏt nước, đảm bảo lượng nước thải lớn nhất tự chảy theo cống, trỏnh đào đắp nhiều, trỏnh đặt nhiều trạm bơm.
2. Đặt cống thật hợp lý để tổng chiều dài của cống là nhỏ nhất, trỏnh trường hợp nước chảy vũng vo và cống đặt sõu.
3. Cỏc cống chớnh đổ về trạm làm sạch và xả nước vào nguồn. 4. Giảm tới mức tối thiểu cống chui qua sụng hồ, cầu phà, đường giao thụng, đờ đập và cỏc cụng trỡnh ngầm. Việc bố trớ cống thoỏt nước phải kết hợp chặt chẽ với cỏc cụng trỡnh ngầm khỏc của thành phố.
Vạch tuyến mạng lưới đường phố cú thể theo cỏc sơ đồ sau:
- Sơ đồ hộp(a), cống đặt dọc theo đường giao thụng bao bọc khu phố. - Sơ đồ ranh giới thấp(b), cống được đặt dọc theo đường giao thụng về phớa địa hỡnh thấp của khu phố.
- Sơ đồ xuyờn qua khu phố(c). Trong trường hợp đú mạng lưới thoỏt trong tiểu khu thường kộo dài ra và cỏc nhỏnh nối đi từ tiểu khu này qua tiểu khu khỏc. Tổng chiểu dài mạng lưới nhỏ hơn so với sơ đồ thứ hai.
b. Nguyờn tắc bố trớ cỏc cụng trỡnh trong hệ thống thoỏt nước thải
- Trạm làm sạch và cửa xảnước vào nguồn. Trạm làm sạch đặt ở phớa thấp so với địa hỡnh thành phố, nhưng khụng bị ngập lụt, cuối hướng giú chớnh về mựa hố, cuối nguồn nước, đảm bảo khoảng cỏch xa khu dõn cư và xớ nghiệp cụng nghiệp là 500m.
-Trạm bơm: được dựng khi điều kiện địa hỡnh khụng cho phộp tự chảy tới
nơi yờu cầu. Vị trớ và số lượng trạm bơm được chọn sao cho độ sõu cỏc tuyến cống tự chảy đến là nhỏ nhất, chi phớ xõy dựng trạm bơm, xõy dựng cống tự chảy là nhỏ nhất. Cú điều kiện xõy dựng thuận lợi và đảm bảo khoảng cỏch ly đến cỏc cụng trỡnh khỏc.
- Giếng thăm: dựng để xem xột, kiểm tra chế độ cụng tỏc của mạng lưới
thoỏt nước một cỏch thường xuyờn, đồng thời dựng để thụng rửa trong trường hợp cần thiết. Giếng xõy dựng ở những chỗ cống thay đổi hướng thay đổi đường kớnh, thay đổi độ dốc, cú cống nhỏnh đấu nối vào và trờn những
4.2.4. Làm sạch nước thải (dõy chuyền cụng nghệ xử lý nước thải)
Cỏc phương phỏp và cụng trỡnh làm sạch nước thải Hai giai đoạn chớnh:
- Làm sạch - Khử trựng Giai đoạn làm sạch Cú 3 phương phỏp: - Làm sạch cơ học
Làm sạch cơ học
Mục đớch: tỏch cỏc chất khụng hũa tan và một phần cỏc chất ở dạng keo Cỏc cụng trỡnh làm sạch cơ học:
1. Song chắn rỏc:
Nhiệm vụ: giữ cỏc cặn bẩn cú kớch thước lớn (rỏc), thường đặt trước trạm bơm, trờn cỏc mương mỏng dẫn đến trạm xử lý.
2. Bể lắng cỏt:
Nhiệm vụ: tỏch cỏc chất bẩn vụ cơ cú trọng lượng riờng lớn như cỏt, sỏi, xỉ than, hạt...
3. Bể lắng:
- Nhiệm vụ: tỏch cỏc chất lơ lửng (bựn, rỏc sơ, vụn...) 4. Bể vớt dầu mỡ
Nhiệm vụ: tỏch cỏc tạp chất nhẹ (chủ yếu là dầu mỡ) nhờ 1 bộ phận gạt chất nổi, thường ứng dụng khi xử lý nước thải cụng nghiệp
5. Bể lọc
Nhiệm vụ: tỏch cỏc chất ở trạng thỏi lơ lửng, kớch thước nhỏ, nhờ lớp vật liệu lọc
Phương phỏp làm sạch cơ học chỉ cú thể loại cỏc hợp chất khụng hũa tan nờn thường chỉ là xử lý sơ bộ trước khi làm sạch bằng sinh học.
Làm sạch sinh học
- Làm sạch sinh học là dựa vào sự sống và hoạt động của cỏc vi sinh vật để ụ xy húa, khoỏng húa cỏc chất hữu cơ ở dạng keo hoặc hũa tan cú trong nước
- Phõn loại: Cụng trỡnh làm sạch sinh học cú 2 nhúm: + Làm sạch trong điều kiện tự nhiờn
+ Làm sạch trong điều kiện và nhõn tạo Cỏc cụng trỡnh làm sạch trong điều kiện tự nhiờn
1. Bói lọc (cỏnh đồng lọc): là khu đất rộng, chia làm nhiều ụ, nước thoỏt từ cỏc bể lắng ra phõn phối lờn đú và thấm qua đất. Nước được làm sạch nhờ cú ụ xy và vi khuẩn hỏo khớ ụ xy húa cỏc chất bẩn.
2. Cỏnh đồng tưới: nguyờn lý như cỏnh đồng lọc nhưng cũn sử dụng để tưới cho cõy trồng.
3. Hồ sinh học:
- Làm sạch nước thải chủ yếu dự vào quỏ trinh tự làm sạch của hồ (quỏ trỡnh ụ xy húa cỏc chất bẩn hữu cơ nhờ vi khuẩn, tảo và cỏc loại thủy sinh khỏc) - Cỏc loại hồ: dựa vào đặc tớnh tồn tại và tuần hoàn của cỏc vi sinh vật và cơ
Cỏc cụng trỡnh làm sạch trong điều kiện nhõn tạo
Quỏ trỡnh làm sạch nhanh hơn, cường độ mạnh hơn nhờ cỏc biện phỏp nhõn tạo.
1. Bể lọc sinh học (Bể Biophin)
- Nguyờn lý: Nước thải được lọc qua lớp vật liệu lọc rắn cú bao bọc lớp màng vi sinh vật, quỏ trỡnh ụ xy húa diễn ra như trờn cỏnh đồng lọc nhưng với cường độ lớn hơn nhiều
- Cấu tạo:
+ Phần chứa vật liệu lọc,
+ Hệ thống phõn phối nước đảm bảo tưới đều trờn toàn bộ bề mặt, + Hệ thống thu và dẫn nước sau khi lọc
+ Hệ thống dẫn và phõn phối khớ. 2. Bể thổi khớ cú bựn hoạt tớnh (bể Aeroten)
- Nguyờn lý: Nước thải được cung cấp ụ xy khuấy trộn với bựn hoạt tớnh (dạng bụng xốp và cú nhiều vi sinh vật) tạo thành lượng bựn hoạt tớnh dư. Một phần hỗn hợp bựn – nước được giữ lại trong bể lắng đợt II, một phần quay trở lại aeroten tiờp tục quỏ trỡnh hấp thụ
Phương phỏp làm sạch húa lý
- Lợi dụng tớnh chất húa lý của nước thải mà cú những tỏc động vật lý và húa học nhằm tăng cường khả năng tỏch cỏc chất bẫn ra khỏi nước (cho húa chất tạo cặn kết tủa)
- Cỏc phương phỏp húa học: trung hũa, ụ xy húa, ozụn húa, điện húa học
- Cỏc phương phỏp lý húa thụng dụng: keo tụ, hấp thụ, bay hơi, tuyển nổi, trao đổi iụn tinh thể húa.
Cụng trỡnh chế biến cặn lắng
Cặn lắng đọng lại trong cỏc bể lắng là thứ cặn tươi thướng cú mựi khú chịu và chứa nhiều vi trựng gõy bệnh, nờn khụng thớch hợp cho việc vận chuyển và sử dụng làm phõn bún do vậy cần phải xử lý
- Phương phỏp chế biến thường dựng là nhờ cỏc vi sinh vật làm lờn men cặn lắng để dễ tỏch nước (làm khụ bựn cặn) , dễ sử dụng làm phõn bún.
- Cỏc cụng trỡnh chế biến cặn:
1. Bể tự hoại: vừa làm nhiệm vụ lắng cặn, vừa làm nhiệm vụ chế biến cặn, loại cụng trỡnh này đơn giản, dễ sử dụng thường dựng ở những nơi cú lưu lượng nước thải ớt hoặc xử lý sơ bộ.
2. Bể lắng 2 vỏ: vừa làm nhiệm vụ lắng cặn, vừa làm nhiệm vụ chế biến cặn lắng, đồng thời cũng nộn chặt được cặn lắng.
Cấu tạo gồm: cỏc mỏng lắng và ngăn tự hoại
Nhược điểm: chiều cao và dung tớch ngăn tự hoại lớn, lờn men trong điều kiện tự nhiờn chậm
3. Bể Mờtanten: Nguyờn lý giống như bể lắng hai vỏ nhưng được đậy kớn và cú cỏc thiết bị khuấy thường được ủ kớn xung quanh bằng đất.
4. Sõn phơi bựn: Để phơi khụ cặn lắng sử dụng làm phõn bún Kớch thước rộng, thường chia làm nhiều ụ mừi ụ 10 – 13m.
Cú thể phơi trực tiếp trờn nền tự nhiờn hoặc đổ trờn sõn một lớp đỏ dăm, xỉ, cỏt và cú hệ thống tiờu ở phớa dưới
b. Giai đoạn khử trựng và xả nước ra sụng hồ - Khử trựng
+ Thường dựng Clorua vụi để khử trựng nước thải
+ Cho Clorua vụi vào nước thải và trộn kỹ nhờ mỏng trộn hoặc bể tiếp xỳc đặc biệt, thời gian tiếp xỳc >30 phỳt
- Xả vào nguồn: nước thải sau khi xử lý được cho qua giếng kiểm tra đặt ngay bờ cú nhiệm vụ xỏo trộn nươức thải đó xử lý với nước nguồn.
Cỏc lĩnh vực cú thể ỏp dụng
Xử lý nước thải sinh hoạt từ cỏc nhúm hộ gia đỡnh, khu chung cư, cỏc toà nhà cao tầng, khu biệt thự, cỏc khỏch sạn, trường học, bệnh viện, nhà ăn, cỏc đụ thị nhỏ, thị trấn, thị tứ...
Xử lý nước thải cụng nghiệp cú thành phần, tớnh chất gần giống nước thải sinh hoạt hoặc nước thải cụng nghiệp cú tỷ lệ chất hữu cơ cao, như cụng nghiệp chế biến thực phẩm, nước thải sinh hoạt trong cỏc khu