Tài liệu Cấp nước va Vệ sinh chi phi thấp pps

Nguyễn Việt Anh Phó viện trưởng, Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường, PCN Bộ môn Cấp thoát nước, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội Nếu lưu lượng thấp, khiến cho vận tốc dòng chảy không đủ

giải pháp thu gom chi phí thấp:

Cấp nước & vệ sinh chi phí thấp

PGS TS Nguyễn Việt Anh

Phó viện trưởng, Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường,

PCN Bộ môn Cấp thoát nước, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội

Nếu lưu lượng thấp, khiến cho vận tốc dòng chảy không

đủ khả năng tự làm sạch đường thoát nước, trong một số trường hợp, có thể bố trí bể tự hoại ở phía trước cống, có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng, lắng cặn và lên men phân hủy kị khí cặn lắng

Dòngthảiđầuracủabểtựhoại, khôngchứacác chất thải rắn lơlửng, cóthểchảytrongđườngcốngđườngkính nhỏ,

cóđộdốc bámtheođịahìnhmà khônglắng c n, nhờ đó giảmđượcchi phíxâydựng và quảnlímạng lưới thoát nước

nguyên tắc

Cống thoát NT đã lắng

Hệ thống cống thoát nước thải đã lắng đặc biệt phù hợp với các vùng sẵn có các bể tự hoại

Bể tự hoại một ngăn

ư hoặc một nhóm hộ gia

đình

Thiết kế mạng lưới thoát nước thải đã lắng cặn

qh = k1k2pw/86400

k1 = hệ số không điều hoà, =1.2–1.3 theo kinh nghiệm củaHoa Kỳ; khi tính toán lấy 1.51.5

k2 = hệ số, = lưu lượng nước thải/lượng nước cấp tiêu thụ, = 0.8–0.9; thường lấy = 0.850.85

Lưu lượng max từhộ gia

đình (đấu nối), l/s

qh = k1k2pw/86400

p = quy mô hộ gia đình, số người

w = lượng nước tiêu thụ, l/người.ngđ

86400 = số giây trong một ngày

v Dòng chảy có thể là kkênhhở, dòngchảyđầy khôngáp trongđườngống,hoặc, ở những đoạn nằm thấp hơn đường gradient áp lực, llàdòngchảy

đầycóáp

v Phải tiến hành phân tích riêng cho từng đoạn cống tính toán, nghĩa là đoạn cống mà ở đó dòng chảy (kênh hở, dòng chảy đầy không áp hoặc có áp) có lưu lượng không biến đổi & gradien thuỷ lực tương

đối đồng nhất

Sử dụng công thức Manning

Tốc độ dòng chảy, m/s

Bán kính thuỷ lực (= diện tích mặt cắt dòng chảy ữ chu vi

ướt)

Hệ số nhám của

đường ống (thông thường là 0.013)

Gardient của cống, m/m (độ dốc thuỷ lực)

Nếu dòng chảy vừa đầy cống:

r = R và R được tính bằng công thức

R = ( π D2/4)/ π D = D/4

Khi đó tốc độ dòng chảy = lưu lượng/diện tích tiết diện,

và công thức tính lưu lượng của Manning sẽ là:

Hoặc Q = (2.4ì10ư ) D8/3 i1/2 D tính b ng mm ng mm

quan điểm thiếtkế: Giá trị Q theocôngthức này phải lớn hơn lưu lượngmax ướctính trong đoạn cốngđang xét

Bán kính cống, m

q Nếu không, sử dụng cống có đường kính lớn hơn liền kề

Luôn luôn

rất chú ý đến

đơn vị

Phương pháp thiết kế với Gardient biến đổi (USA)

• Tuyến cống bám sát theo bề mặt địa hình – Chế độ dòng chảy có thể thay đổi theo yêu cầu từ chảy không áp đến dòng chảy có áp, sau đó lại quay lại không áp

• Không đòihỏiđạt tốc độtựlàm sạch vì cốngchỉvận chuyểnnướcthảiđãlắng cặn

• Thiết kế cần đảm bảo:

– nếu không nước thải sẽ chảy ngược từ cống vào bể tự hoại

Các điểm tới hạn

– các điểm cao nơi dòng chảy biến đổi từ không áp thành có áp;

– các điểm cuối của những đoạn cống dài nằm ngang

Hệ thống cống thoát nước thải đã lắng cặn phục vụ cho

10 lô đất và 2 lô sẽ mở rộng trong tương lai: quy mô

TB = 24

1 Phục vụ thêm 10 lô đất phía trên điểm 10, và

2 Phục vụ thêm 20 lô đất phía trên điểm 7

Xem sơ đồ

Lượng nước tiêu thụ

= 70 l/ng.ngđ

- Lưu lượng max từ mỗi lô đất

= 1.5 x 10ư5 pw

= 1.5 x 10ư5 x 24 x 70

= 0.025 l/s

10 ®iÓm

Kho¶ng c¸ch tõ §iÓm 1

tr×nh tù thiÕt kÕ

§KÕt qu¶ tÝnh to¸n thuû lùc ®−îc tr×nh bµy trong B¶ng

(1) Station

(a) (b) slope of hydraulic gradientmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

10 cột

10 điểm = 9 đoạn

Cột 1 – Số điểm

Đánh số tại điểm bắt đầu mỗi đoạn cống, từtừ điểm cuối của cốngtheochiều dòng chảy

Cột 2 –Cao độđiểm Cao độ của mỗi điểm tính từ gốc (giả thiết ở đây

là cao độ của Điểm 1) (m)

Cột 3 –Khoảngcách Khoảng cách theo chiều ngang từ mỗi điểm đến

Điểm 1 (m)

Cột 4 – Chênhlệch cao độgiữa c c điểm

Sự khác nhau về độ cao của các điểm liền kề (m)

Cột 5 –Chiềudài các đoạn cống

Sự khác nhau về khoảng cách (Cột 3) giữa các

điểm liền kề (m)

Cột 6 –Độ dốctrungbìnhcủa đoạn cống Cột 4 đến Cột 5 (m/m)

Cột 7 –Số lượng c c điểmđấu nối

Số tích luỹ các lô đất (nhánh bên) đấu nối phía trên điểm dưới cùng của đoạn cống

Cột 8 – Lưu lượng tính toán Lưu lượng max của đoạn cống (l/s)

= Cột 7 ì 0.025 Lưu lượng max của

Cột 9 –Đường kínhcống

Đường kính (mm) được người thiết kế lựa chọn cho từng đoạn

q lựachọnban đầu có thể khôngphù hợp &

kíchthước cốngcó thểphải tănglên

Cột 10 –Lưu lượng chảy đầy cống

Q = 2.4 x 10ư4D8/3i1/2

ví dụ, với Đoạn cống 1, Q = 2.29 l/s

cột 6 cột 9

Tính toán thuỷ lực cho từng đoạn trong

số 9 đoạn Sau đó kiểm tra:

1 Đường kính cống theo lựa chọn ban đầu

2 Các đoạn tới hạn

(1) Station

(a) (b) slope of hydraulic gradientmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Lớn hơn

Q tính toán (Cột 8):

50

mm OK

Nếu không: Dùng cống đường kính lớn hơn !

Tiến hành tương

tự với đoạn 2ư3

Trong hai đoạn (2–3 và 5–6) ống D50mm quá

Lưu ý rằng trong hai trường hợp nước từống D75mm đổ vào ống D50mm

* Ví dụ thiết kế được tính toán với đường kính ban đầu chọn là 50mm, chỉ để thể hiện đường kính này khảthi về mặt thuỷ lực

Trrê thựctếb n kínhtốithiể 75 mm đượcáp dụngđểdễ làm sạchcống khi cần thiết

Điều này không thể được trong hệ thống thoát nước thông thường

q các đoạn bằng phẳng (trong ví dụ này không có)

q dòng chảy có áp:

● có 3 đoạn:

ĐĐiểm 3 đến 4

ĐĐiểm 6 đến 7

ĐĐiểm 9 đến 10

(1) Station

(a) (b) Độ dốc của đường Gradient thuỷ lực mmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmmm

Ba đoạn chảy có áp

ví dụ – các Điểm 6ư7: độ dốc

đường gradient thuỷ lực = 0.012, 0.012

nâng lên 0.89 m 0.89 m tới Điểm7

Tính

q tính caođộtối đa gradient thuỷ lực có thểđạt tới

= 0.012 x 74 = 0.89 m0.89 mtrên điểm đầu đoạn cống

Cột 5 (chiều dài đoạn cống)

đểtránh dòng chảy ngược

đường ratừcửa xả bể phốt bấtkỳ

đều phải cao hơn đường gradient thuỷ lực

Gradient thuỷ lực

Vận hành và Bảo dưỡng

Doanh nghiệp thoát nước cần:

q đảm bảo không có điểm đấu nối bất hợp pháp (nước thải chưa lắng)

q trách nhiệm/dịch vụthông hút các bể phốt(vì các

hộ gia đình không thể quan tâm đến việc này đúng lúc; chi phí có thể được thu hồi từ thu phí qua hoá

đơn nước và nước thải hàng tháng)

q thường xuyên bảo dưỡng các trạm bơm nâng bậc,

Vùng Nam óc

M¹ng l−íi tho¸t n−íc th¶i sau c¸c bÓ phèt − STED

èng PVC….

dễ lắp đặt và ghép nối

Các điểm kiểm tra, không phải hố ga – không cần đặt ở tất cả các điểm nối

KiÓm tra bªn lÒ ®−êng

Kh«ng gÆp sù cè !

SÏ cã sù cè!

✔

✔

✔

✔

✔

✔

Sù cè ®−îc gia’i quyÕt

®−êng kÝnh

§−êng

§−êng kÝnh nhá

Tại WI, chi phí đầu tư

cho bể phốt và mạng lưới thoát nước thải đã lắng

mạng lưới thoát nước thông thường

Wisconsin,

USA

Tr

Trạ ạ ạm b m b m bơ ơ ơm m n

nâ â âng ng ng b b bậ ậ ậcccc

đ

điiiiểểểển n n h h hìììình nh

(sử dụng bơm nước, không dùng bơm nước thải vì không có chất rắn)