xử lý nước thải khu công nghiệp cái lân

Trong đó cần chú ý đặc biệt đối với điều kiện địa hình, số lợng và chất lợng các sông hồ trong thành phố, điều kiện xả nớc thải để làm căn cứ cho việc lựa chọn giải pháp thu gom nớc thải

Lời nói đầu

Hiện nay cuộc sống của con ngời trên trái đất ngày càng đợc nâng cao và không ngừng phát triển Để phục vụ cho sự phát triển của mình con ngời đã làm cho nguồn tài nguyên thiên nhiên sắp can kiệt

đồng thời làm cho môi trờng sống trên trái đất ô nhiễm nặng nề Vì vậy , hiện nay vấn đề bảo vệ môi trờng đang đợc toàn thế giới đặt ra một cách cấp thiết Việt Nam là một nớc đang phát triển với tổng diện tích

= 330.363 km2, với dân số hơn 80 triệu ngời, tỷ lệ tăng dân số gần 2% mỗi năm Nhu cầu sống của ngời dân đợc nâng cao và đồng thời rác thải từ đó ngày càng nhiều lên

Nhận thức đợc điều đó, các nhà lãnh đạo Việt Nam đang ra sức

đẩy mạnh việc nghiên cứu những giải pháp để hạn chế và khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trờng đồng thời kêu gọi nhân dân ý thức sâu sắc

về vấn đề này Tuy nhiên môi trờng vẫn tiếp tục suy thoái nghiêm trọng, đặc biệt là các khu công nghiệp tập trung, các thành phố lớn , nơi có mật độ dân c tập trung cao, nh thành phố Hồ Chí Minh , Hà Nội , Hải Phòng, Quảng ninh với hệ thống nớc ngầm , cống , sông ngòi rất phức tạp Một trong nhng nguyên nhân góp phần tạo nên sự ô nhiễm là nớc thải từ các khu sinh hoạt và công nghiệp Do đó việc xử

lý nớc thải rất cần thiết cho việc chống gây ô nhiễm môi trờng

Một trong các biện pháp tích cực để bảo vệ môi trờng sống, bảo vệ nguồn nớc thiên nhiên tránh không bị ô nhiễm bởi các chất thải do hoạt

động sống và làm việc của con ngời gây ra là việc xử lý nớc thải và chất thải rắn trớc khi xả ra nguồn đáp ứng đợc các tiêu chuẩn môi trờng hiện hành Đồng thời tái sử dụng và giảm thiểu nồng độ chất bẩn trong các loại chất thải này.

Thành phố Hạ Long là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá của Tỉnh Quảng Ninh có nhiều tiềm năng về kinh tế xã hội và phát triển

du lịch Sự phát triển của thành phố này này có ý nghĩa rất quan trọng trong khu vực và quốc gia Với thế mạnh nh vậy, thành Phố Hạ Long sớm trở thành một trung tâm kinh tế trọng điểm của tỉnh Quang Ninh

và khu vực kinh tế phía Bắc Sự phát triển của khu vực đòi hỏi phải có một cơ sở hạ tầng đồng bộ và đáp ứng đợc các yêu cầu trong việc bảo vệ môi trờng Tuy nhiên, hệ thống kỹ thuật hạ tầng của thành phố này còn thiếu đồng bộ, đặc biệt là hệ thống thoát nớc còn cha xây dựng Vì vậy việc đầu t các công trình xử lý nớc thải cho thành phố này mang tính cấp bách và cần thiết.

Với mục đích đó em đã nhận đề tài tốt nghiệp là: “Xử lý nớc thải khu công nghiệp Cái Lân ”

Trong quá trình thực hiện đồ án em đã đợc sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo hớng dẫn PGS.TS Trần Đức Hạ Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô giáo và các bạn đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, cũng nh các thầy cô đã dậy rô em trong suốt thời gian em học tại đây.

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

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội ngày 01 tháng 05 năm 2005

Sinh viên

Nguyễn Duy Hng

Phần I

CH NG I Ư Ơ

Khái quát đặc điểm tự nhiên dân c kinh tế

xã hội khu công nghiệp cái lân

I Đặc điểm hiện trạng khu đất dự án

I.1 Vị trí địa lý

Khu công nghiệp Cái Lân nằm trên vinh Cửa Lục thuộc thành phố Hạ Long , thủ phủ của tỉnh Quảng Ninh Nằm tại đỉnh Tây Bắc vịnh Bắc Bộ, vào khoảng vĩ độ 200 vĩ độ Bắc và 1030 Kinh Đông, phía Bắc là vùng đồi núi với các mỏ than vùng Cẩm Phả, Hông Gai cùng dãy núi đá vôi Hoàng Bồ Phía Nam là Vịnh Hạ Long và Bái Tử Long Đợc Unesco xếp hạng là một trong những kì quan, danh nam tháng cảnh của Thế Giới

Thành phố Hạ Long đợc hợp thành từ hai khu vực Hồng Gai Đông và Hồng Gai Tây, bị chia cắt bởi Vịnh Cửa Lục Năm 1995 theo quyết định của chính phủ, thị xã Hồng Gai đợc nâng cấp thành phố Hạ Long

I 2 điều kiện khí hậu

Khí hậu khu công nghiệp Cái Lân thuộc khí hậu vung thành phố Hạ Long mang đặc tính của khí hậu phía Bắc Việt Nam và đặc trng cho khí hậu ven biển Quang Ninh

Nếu nhiệt độ cao, nhiệt độ trung bình năm là 22,50C , tổng nhiệt độ năm

đạt trên 8000C song mùa đông khá lạnh và lạnh nhất so với các vùng ven biển cả nớc Hàng năm có 4 tháng ( Từ tháng 12Ι tháng3) có nhiệt độ dới 200C, tháng 1 lạnh nhất (Nhiệt độ từ 14,50CΙ15,50C và nhỏ hơn đồng bằng bắc bộ

10C) Mùa hè nhiệt độ trung bình đạt tới 280C , nóng nhất vào tháng 7 Cả năm chí có 4Ι5 ngày là nhiệt độ đạt trên 350C Biên độ dao động nhiệt độ ngày nhỏ (không quá 6Ι70C)

Chế độ ẩm, lợng ma và số ngày ma đều cao (Lợng ma trung bình đạt tới 1800mm , số ngày ma đạt 140 ngày)

Thời tiết vùng này đợc chia thành 2 mùa rõ rệt:

+ Mùa ma : (Lợng ma trung bình tháng trên 100mm) bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào tháng 10 Lợng ma lớn nhất vào các tháng 7 và tháng 8, thờng

đạt tới 500Ι700 mm Lợng ma lớn nhất thờng trùng vào các trận bão Nhiều trận bão ma trên 500 mm Số ngày ma lớn trên 100 mm thơng đạt 4Ι5 ngày mỗi năm

+ Mùa khô lợng ma nhỏ , tháng ít ma nhất là tháng 1 Số ngày ma ít nhất rơi vào tháng 12, còn các tháng khác trong mùa khô đều ma từ 10Ι15 ngày, song lợng ma nhỏ

Độ ẩm không khí cao, trung bình đạt 82Ι85%, mua khô giam xuống dới 80% Tháng 3 có độ ẩm lớn nhất thờng đạt trên 90%

Số ngày nắng và giờ nắng cao thờng đạt 1700Ι1800 giờ, nhng tháng mùa hè trung bình có 100Ι150 giờ nắng, đặc biệt các tháng 9 và tháng 10 mỗi tháng có gần 200 giờ nắng

Hớng gió thịnh hành trong mùa đông là gió đông bắc (Tần suất tới

40Ι65%) Tốc độ gió Đông Bắc là 30 (m/s) Mua hè thịnh hành gió Đông Nam Tốc độ gió lớn nhất đạt tới trên 45(m/s).Vùng thành phố Hạ Long còn hay có giông bão Theo số liệu thống kê bão và áp thấp nhiệt đới dọc bờ biển Việt Nam trong 29 năm (Từ năm 1954 đến năm 1982), tần suất đổ bộ trực tiếp vào Quảng Ninh và thành phố Hạ Long là 28% số cơn bão đổ bộ trên toàn quốc Số cơn bão đổ bộ vào khu vực có ảnh hởng đến Quảng Ninh là 5Ι6 trận mỗi năm , thậm chí 8Ι 9 trận nh năm 1964

Thời gian có bão đổ bộ vào từ tháng 6 đến tháng 9 Tốc độ gió lớn nhất

đạt 20(m/s) Còn có trận gió đạt tốc độ 40(m/s) Bão thờng gây ma kéo dài 3Ι4 ngày , có khi 6Ι7 ngày Lợng ma trên 200(mm) Ngoài ra vùng này mỗi năm còn có trên 10 cơn dông Dông thờng xẩy ra vào tháng 7, và tháng 8 Vùng Quảng Ninh nói chung và thành phố Hạ Long nói riêng còn gặp sơng mù chủ yếu vào tháng 3, và cũng là vùng ven biển duy nhất ở Việt Nam có sơng muối

I.3 điều kiện địa hình và tình trạnh sử dụng đất.

Địa hình núi thấp chạy song song với bờ biển kéo dài theo hớng Đông Tây Độ cao trung bình 300Ι400m , sờn dốc góp phần là cho phong cảnh Hạ Long thêm kì vĩ và cung tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển một thành phố du lịch

Địa hình thung lũng hẹp và cung chạy song song với bờ biển cùng với Vịnh Cuốcbê tạo thuận lợi cho việc xây dựng các đờng giao thông và vận chuyển than cũng nh các sản phẩm khác mà không ảnh hởng đến phong cảnh

tích bãi thải 1326 ha Do khai thác lâu nên các moong khá sâu, lợng đất thải rất lớn (gần 200 tỷ m3), đã lấp một khu vực rộng trớc đây bị ngập nớc do thuỷ triều và các núi đất đá thải cao hàng trăm mét, độ dốc sờn 40Ι450

Các đặc điểm địa hình nêu trên không tạo điều kiện thuận lợi cho việc tích tụ nớc nhạt dới đất Địa hình Cactơ nằm sát biển đã tạo điều kiện thuận lợi cho nớc biển xâm nhập vào các công trình khai thác nớc và thực tế cho thấy trong các thành tạo Cacbonat ở đây có mức độ chứa nớc tốt song nớc bị mặn không thể dùng để cấp nớc đợc địa hình núi thấp khá dốc, lại bị phân cắt mạnh nên hạ chế nớc ma ngấm xuống bổ sung cho lợng nớc dới đất Các thung lung hẹp tích tụ thêm cũng không thuận lợi cho quá trình tích trữ nớc ngầm Địa hình nhân sinh có tác dụng làm biến đổi thành phần hoá học của n-

ớc dới đất

I.3.2 tình trạng sử dụng đất

Thành phố Hạ Long nẳm trong vùng đồi núi ven biển, quỹ đất xây dựng thuận lợi rất ít Trong hai giải pháp tạo ra diện tích đất xây dựng là đào núi và lấp biển, chọn giải pháp lấp biển ở những nơi hợp lý nhất không làm biến dạng vùng sinh thái ven biển

Tổng diện tích đất tự nhiên của thành phố Hạ Long là 12 285,7 ha (năm 1995)

Quỹ đất đợc phân công theo công năng sử dụng nh sau :

I.4 đặc điểm thuỷ văn

Quảng Ninh là một tỉnh ven biển có mật độ mạng sông suối lớn (từ1Ι2km/km2)

Toàn tỉnh có trên 30 con sông có chiều dài trên 10(km) Các lu vực sông đều nhỏ, không có lu vực nào trên 300(km2) Các sông đều ngắn và dốc, xâm thực sâu mạnh, bồi tụ kém Hầu hết các sông đều bắt nguồn từ cánh cung Đông Triều

Ngoái ra Hạ Long còn có nhiều suối khác, song đều ngắn và dốc, mùa

ma nớc chảy mạnh nhiều khi cuốn trôi cả cầu Nhng mùa khô lại hầu nhkhông có nớc

Do các đặc điểm lêu trên cho thấy chủ yếu nớc cấp cho thành phố Hạ Long là từ các sông suối trong vùng Nớc sông cung cấp cho nớc ngầm hầu

nh không sẩy ra

Do xây dựng một số hồ chứa nớc nên mực nợc ngầm quanh hồ tăng lên Một số nơi trớc đây các giếng của dân khi mua khô đến không có nớc thì từ khi có hồ chứa nớc, thì các giếng đã có nớc quanh năm nh hồ Yên Lập

Vùng thành phố Hạ Long có bờ biển khá dài (không kể các bờ biển), toàn vùng phía Đông, Nam của vùng giáp biển, Vịnh Cuốcbê ăn sâu vào đất liền chia cắt thành phố Hạ Long thành 2 phần, càng làm cho chiều dài bờ biển tăng nên Vùng biển Hạ Long có chế độ nhật triều đều, mỗi ngày có một lần nớc cao, một lần nớc thấp với hầu hết các ngày trong tháng Kì nớc cờng trung bình độ lớn triều khoảng 2,6Ι3,6m Trong năm triều mạnh vào các tháng 1, tháng 6, tháng 7 và tháng 12 Nớc yếu vào các tháng 3, 4, 8 và tháng 9 Biên

độ triều lớn nhất trong chu kì triều 19 năm tại Hòn Gai đạt 435(cm), nhỏ hơn

ở Cửa Ông 440(cm) thuộc vùng có biên độ triều lớn nhất Việt Nam, đạt tới 5m Do vung Hạ Long có nhiều đảo nên chế độ triều lu rất phức tạp Tốc độ

dòng triều khá lớn, tại Bãi Cháy nớc biển chảy vào Vịnh Cuốcbê có thể đạt tới 150(cm/s).

Nớc biển Hạ Long có độ mặn không cao 250/00 thành phần Natri Clorua, hàm lợng Br từ 21Ι31 (mg/l)

Khi triều lên nhiều bãi sú, vẹt bị ngập mặn chắc chắn có tác động đến nớc ngầm vùng ven biển Nớc ngầm vùng sát biển đều bị mặn, đó cũng là lý

do làm cho một số lỗ khoan khai thác nớc ngầm ở vùng này bị mặn sau một thời gian không lâu

I.5 sự phát triển kinh tế - xã hội

-Với diện tích 5938 km2 và là tỉnh cửa ngõ giáp biên thì mật độ dân số của tỉnh tập trung khác đông Theo “Báo cáo tổng kết công tác dân số của uỷ ban dân số KHHGĐ tỉnh Quảng Ninh 2004 “ thì toàn tỉnh Quảng Ninh có số dân là 1029461 ngời Trong đó Thành phố Hạ Long chiếm số dân cao nhất : 267,5 nghìn ngời Mật độ dân số trung bình của thành phố vào khoảng 1400 ngời /km2 Với vị trí quan trọng ở cửa ngõ Đông Bắc Việt Nam, nơi đây có

đủ điều kiện để phất triển kinh tế, xây dựng thành một thành phố “ Công nghiệp và du lịch hiện đại ” Điều kiện tự nhiên ở đây hoàn toàn đáp ứng

điều đó

- Trớc hết là khả năng phát triển du lịch Đây là một vùng có cảnh quan Karst nhiệt đới hấp dẫn Nhng khác với cảnh quan Karst khác ở khu vực (nh ở Trung Quốc), các hình thái Karst lại nằm sát bờ biển, ngay trên Vinh Hạ Long tạo nên một danh nam thắng cảnh nổi tiếng, thu hút khách di lịch Quốc Tế

- Một thế mạnh của thành phố Hạ Long là các cảng biển, ngoài vị chí các cảng biển nớc sâu, cảng Cái Lân còn có năng lực tiếp nhận tầu trọng tải 30.000 (tấn/năm ) là có khả năng trở thành hiện thực Ngoài ra còn một số tập

đoàn cảng khác góp phần thúc đẩy công nghiệp, thơng mại và du lịch phát triển ở vùng trọng điểm ven biển này

- Tài nguyên khoáng sản của Quản Ninh khá phong phú và đa dạng

Đến nay đã phát hiện đợc 80 mỏ và điểm quạng với 17 loại khoáng sản khác nhau Trong đó nhóm nguyên liệu cháy, than đá Antraxit chiếm một trữ lợng lớn (2,2 tỷ tấn ) Ngoài ra còn sắt, titan, đồng, chì, kẽm, vàng, các loại khoáng sản không kim loại, vật liệu xây dựng, nớc khoáng…

- Hiện nay thành phố Hạ Long đang có những yêu cầu bức xúc về phát triển Kinh Tế – Xã Hội với các ngành mũi nhọn nh du lịch, công nghiệp, th-

ơng mại Việc phát triển kinh tế không thể tách rời việc bảo vệ môi trờng Những dấu hiệu về sự suy thoái và ô nhiễm môi trờng đã đến lúc cần phải quan tâm một cách triệt để

ii định hớng thoát nớc và Và CáC PHƯƠNG áN THOáT

NƯớC ở khu vực

II.1 Cơ sở chọn hệ thống thoát nớc

- Đánh giá các điều kiện tự nhiên về địa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn Trong đó cần chú ý đặc biệt đối với điều kiện địa hình, số lợng và chất lợng các sông hồ trong thành phố, điều kiện xả nớc thải để làm căn cứ cho việc lựa chọn giải pháp thu gom nớc thải phù hợp với điều kiện cụ thể của khu công nghiệp

- Phân tích các yêu cầu của quy hoạch tổng thể toàn khu công nghiệp, các yếu tố khống chế, quy hoạch hạ tầng kỹ thuật và các công trình kỹ thuật

đầu mối nhằm đặt mối quan hệ hiệu quả đối với công tác thiết kế, xây dựng và quản lý hệ thống thoát nớc

- Đánh giá thực trạng sống của ngời dân đô thị, các số liệu về xã hội, sự phát triển kinh tế ở các mặt, sản xuất công nông nghiệp, các dịch vụ du lịch, Từ đó đề xuất tiêu chuẩn thoát nớc thích hợp

- Phân tích, đánh giá thành phần tính chất nớc thải và khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận nớc thải để xác định mức độ xử lý cần thiết

- Theo chiến lợc phát triển thoát nớc đô thị Việt Nam và theo chiến lợc thoát nớc đến năm 2010 của Bộ xây dựng : Tận dụng hệ thống thoát nớc cũ và cần tách nớc để xử lí nớc thải Với các nơi thiết kế mới thì xây dựng mới hoàn toàn

II.2 Phơng hớng lựa chọn hệ thống thoát nớc khu công nghiệp Cái Lân

Nớc thải khu công nghiệp gồm 3 loại nớc thải chính :

+ Nớc thải sinh hoạt do các công trình dịch vụ+ Nớc thải sản xuất từ các khu công nghiệp+ Nớc ma

Nhiệm vụ của hệ thống thoát nớc là thu gom, vận chuyển nhanh chóng mọi loại nớc thải ra khỏi khu công nghiệp, đồng thời xử lý và khử trùng đạt yêu cầu vệ sinh trớc khi xả vào nguồn tiếp nhận

Qua nghiên cứu phân tích các điều kiện cụ thể của khu công nghiệp, thì sơ đố hệ thống thoát nớc riêng hoàn toàn là phù hợp nhất cho giai đoạn 2005-

2020 và phù hợp với định hớng của chiến lợc phát triển thoát nớc, đồng thời bảo vệ đợc môi trờng nguồn tiếp nhận nớc thải của khu công nghiệp

II.3 Các hạng mục trong sơ đồ hệ thống thoát nớc riêng hoàn toàn.

3.1 Hệ thống thoát nớc sinh hoạt do các công trình dịch vụ

- Hệ thống thu gom bao gồm : Các cống nhánh và cống chính trong các công trình dịch vụ

- Hệ thống xử lý bao gồm : Các công trình xử lý cơ học, xử lý sinh học,

xử lý bùn ( cả bùn từ các bể phốt và bùn từ các công trình trên trạm xử lý ), cống và cửa xả

3.2 Hệ thống thoát nớc ma :

- Các mơng, kênh thoát nớc ma chính

- Các hồ điều hoà, trạm bơm nớc ma và cống xả

3.3 Hệ thống thoát nớc công nghiệp

- Hệ thống thu gom, vận chuyển tại mỗi khu công nghiệp, nhà máy

- Hệ thống xử lý cục bộ trong các khu công nghiệp, nhà máy, đảm bảo chất lợng nớc thải xả ra nguồn tiếp nhận

Đây là khu công nghiệp mới cha có hệ thống thoát nớc.Vì vậy mục tiêu lâu dài là xây dựng mới toàn bộ hệ thống thoát nớc, đảm bảo tốt việc thoát n-

ớc nhanh chóng các loại nớc thải để đa đến trạm xử lí nớc thải tập trung, đạt tới tiêu chuẩn cho phép trớc khi xả tự nhiên

Trên cơ sở những yêu cầu đảm bảo vệ sinh môi trờng ta chọn hệ thống thoát nớc riêng hoàn toàn với lí do sau :

+ Nớc bẩn trong khu công nghiệp đợc xử lí sơ bộ tới mức độ cần thiết nên việc sử dụng hệ thống thoát nớc riêng hoàn toàn sẽ giảm đợc quy mô, công suất trạm xử lí nớc thải dẫn tới giảm chi phí xây dựng và quản lý, đảm bảo cho các công trình làm việc đạt hiệu quả cao về kinh tế và kĩ thuật

+ Xây dựng trạm xử lí nớc thải tập trung của toàn khu công nghiệp làm cho nớc thải sau xử lí sẽ đạt chỉ tiêu theo quy định của TCVN 5945- 1995

+ Khơi thông, nạo vét, kè đá cho các sông hồ, mơng để cho việc thoát nớc đợc nhanh chóng

 Về nguyên tắc khi thiết kế hệ thống thoát nớc cho một khu công nghiệp ta phải thiết kế cả ba hệ thống trên Nhng trong giới hạn của đồ án chỉ yêu cầu thiết kế trạm xử lý nớc thải công nghiệp Phần thiết kế này đợc trình bày kỹ ở phần sau

Chơng II

Tính toán các số liệu cơ bản để thiết kế

trạm xử lý nớc thải

I Các số liệu cơ bản

1.1 Nớc thải khu công nghiệp Cái Lân

+ Khu công nghiệp cơ khí : Tiêu chuẩn thải nớc là :

+ Số giờ thải nớc : (Trong giờ hành chính)

II Xác định lu lợng tính toán của công nhân

II.1 Diện tích

Từ bản đồ hiện trạng khu công nghiệp Cái Lân ta xác định đợc diện tích từng khu vực

+ Diện tích đất xây dựng : FI = 74,5432 * 25% = 18,636 (ha)+ Tiêu chuẩn thải nớc : qC = 40 (m3/ha – ngđ.)

=> I

CoKhi C

CoKhi

1.2 Khu vực II : Khu công nghiệp hoá chất

+ Diện tích đất xây dựng : FII = 74,5432 * 30% = 22,363 (ha) + Tiêu chuẩn thải nớc : qC = 50 (m3/ha – ngđ.)

HoaChat C

HoaChat

1.3 Khu vực I : Khu công nghiệp thực phẩm

+ Diện tích đất xây dựng : FIII = 74,5432 * 35% = 26,1 (ha)

+ Tiêu chuẩn thải nớc : qC = 70 (m3/ha – ngđ.)

ThucPham C

ThucPham

1.4 Tổng lu lợng nớc thải khu công nghiệp

+ N : Số công nhân tính toán ở khu vực trong một ca (ngời)

+ n : Mật độ số công nhân của khu công nghiệp (ngời/ha-ca)

+ F : Diện tích của khu vực (ha)

2.1 Khu vực I : Khu công nghiệp cơ khí

∑N =∑N Ngd + 350 = 10065 + 350 = 10415 (ngời)

II.3 Lu lợng nớc thải các công trình dịch vụ

• Lu lợng nớc thải sinh hoạt các công trình dịch vụ

1000

*q0N

Q DV d

ng− = ( m3/ca ) Trong đó:

=

−

DV

d ng

• Lu lợng nớc thải sinh hoạt trung bình theo giờ:

8

5 , 17

8 =

=

CNCK ngd DV

18 , 2 6 ,

3 =

= h TB

DV s

Q

• Lu lợng nớc thải sinh hoạt trung bình giây lớn nhất

Vì lu lợng nớc thải quá nhỏ nên ta xem nh nớc đã đợc chảy điều hoà nên : KC = 1

=> TB

S

Qmax = ( l/s )

II.4 xác định nồng độ chất bẩn của nớc thải dịch vụ

4.1 Hàm lợng BOD 5 của nớc thải dịch vụ

+ q0 : Tiêu chuẩn thải nớc ( l/ngời/ca)

Tiêu chuẩn thải nớc là : qC = 50 (l/ng- ca)

+ aBOD : Hàm lợng BOD của nớc thải đã lắng tính cho một ngời thải ra trong một ca

+ q0 : Tiêu chuẩn thải nớc ( l/ngời/ca )

Tiêu chuẩn thải nớc là : qC = 50 (l/ngời- ca)

+ aCặn : Hàm lợng cặn lơ lửng của một ngời thải ra trong một ca

= 360 ( mg/l )

III Lu lợng nớc thải từ khu công nghiệp

III.1 Lu lợng nớc thải sản xuất từ khu công nghiệp

Theo bản đồ hiện trạng của khu công nghiệp Cái Lân thì toàn khu công nghiệp đợc chia làm 3 khu công nghiệp chính Đó là khu công nghiệp cơ khí, khu công nghiệp hoá chất và khu công nghiệp thực phẩm

III.2 Lu lîng níc th¶i s¶n xuÊt

2.1 Lu lîng níc th¶i s¶n xuÊt tõ khu c«ng nghiÖp c¬ khÝ

Nhµ m¸y lµm viÖc 3 ca, mçi ca lµm viÖc 8h

40 % * 745 , 432 298 , 2 ( 3 / )

) 1

30 % * 745 , 432 223 , 63 ( 3 / )

) 2

30 % * 745 , 432 223 , 63 ( 3 / )

) 3

Q CoKhí

- Hệ số không điều hoà giờ của nớc thải sản xuất Kh =1 nếu lu lợng

n-ớc thải của các giờ trong ca đợc phân bố :

+ Ca 1:

8

2 , 298 8

) 1

=

CoKhi ca h

) 2

=

CoKhi ca h

) 3

=

CoKhi ca h

3 , 37 6 , 3

2.2 Lu lợng nớc thải sản xuất từ khu công nghiệp hoá chất

Nhà máy làm việc 3 ca, mỗi ca làm việc 8h

+ Ca 1:

8

3 , 447 8

) 1

=

HoaChat ca h

) 2

=

HoaChat ca h

) 3

=

HoaChat ca h

9 , 55 6 , 3

2.3 Lu lîng níc th¶i s¶n xuÊt tõ khu c«ng nghiÖp thùc phÈm

Nhµ m¸y lµm viÖc 3 ca, mçi ca lµm viÖc 8h

) 1

=

ThucPham ca h

Q

+ Ca 2: 68 , 5

8

9 , 547 8

) 2

=

ThucPham ca h

) 3

=

ThucPham ca h

3 , 91 6 , 3

VËy tæng lu lîng níc th¶i cña khu c«ng nghiÖp lµ :

C Khi H Chat T Pham

40%

30%

30%

298,2223,63223,63

111

37,327,9327,93

40%

30%

30%

447,3335,5335,5

111

55,941,9341,93

40%

30%

30%

730,5547,9547,9

111

91368,568,5

25,4

IV Níc th¶i sinh ho¹t vµ níc t¾m cho c«ng nh©n

IV.1 Khu công nghiệp cơ khí:

+ Số công nhân trong khu công nghiệp cơ khí là:

+ Tiêu chuẩn nớc sinh hoạt : qSH = 45 (l/ng-ca)

+ Số công nhân làm việc trong phân xởng nguội là 70%, trong đó số công nhân đợc tắm là 40%

+ Tiêu chuẩn nớc sinh hoạt : qSH = 25 (l/ng-ca)

IV.2 Khu công nghiệp hoá chất :

+ Số công nhân trong khu công nghiệp hoá chất là:

+ Tiêu chuẩn nớc sinh hoạt : qSH = 45 (l/ng-ca)

+ Số công nhân làm việc trong phân xởng nguội là 70%, trong đó số công nhân đợc tắm là 40%

+ Tiêu chuẩn nớc sinh hoạt : qSH = 25 (l/ng-ca)

IV.3 Khu công nghiệp hoá chất :

+ Số công nhân trong khu công nghiệp hoá chất là:

+ Tiêu chuẩn nớc sinh hoạt : qSH = 45 (l/ng-ca)

+ Số công nhân làm việc trong phân xởng nguội là 70%, trong đó số công nhân đợc tắm là 40%

+ Tiêu chuẩn nớc sinh hoạt :qSH = 25 (l/ng-ca)

Bảng II L– u lợng nớc thải sinh hoạt và tắm cho công nhân

trong các khu công nghiệp

% Ngời

q 0 ca

2

Nóng 30% 252 45 11,34 2,5 60% 151 60 9,03 Nguội 70% 587 25 14,67 3 40% 235 40 10,12

3

Nóng 30% 252 45 11,34 2,5 60% 151 60 9,03 Nguội 70% 587 25 14,67 3 40% 235 40 10,12

1

Nóng 30% 403 45 18,14 2,5 60% 242 60 14,52 Nguội 70% 939 25 23,5 3 40% 376 40 15,04

2

Nóng 30% 302 45 13,6 2,5 60% 181 60 10,86 Nguội 70% 704 25 17,6 3 40% 282 40 11,28

3

Nóng 30% 302 45 13,6 2,5 60% 181 60 10,86 Nguội 70% 704 25 17,6 3 40% 282 40 11,28

Tæng 3354 104,05 1544 73,84

1

Nãng 30% 470 45 21,15 2,5 60% 282 60 16,92 Nguéi 70% 1096 25 27,4 3 40% 438 40 17,52

2

Nãng 30% 353 45 15,9 2,5 60% 212 60 12,72 Nguéi 70% 822 25 20,55 3 40% 329 40 13,16

3

Nãng 30% 353 45 15,9 2,5 60% 212 60 12,72 Nguéi 70% 822 25 20,55 3 40% 329 40 13,16

Sù ph©n bè lu lîng níc bÈn sinh ho¹t cña c«ng nh©n ë c¸c ph©n xëng nãng (víi Kh = 2,5) vµ c¸c ph©n xëng nguéi (víi Kh = 3) th¶i ra trong c¸c giê s¶n xuÊt b»ng % nh sau :

B¶ng III B¶ng ph©n phèi l– u lîng níc th¶i sinh ho¹t c¸c giê trong ca

- Khi ta đã có hệ số Kh cho các phân xởng nóng và phân xởng nguội ta tính

đợc lợng nớc thải sinh hoạt thải ra trong các giờ của khu công nghiệp (Bảng III.)

V Tính toán lu lợng tập trung từ khu công nghiệp:

Đối với nớc thải sinh hoạt của công nhân trong các ca sản xuất đợc thu chung với nớc tắm của công nhân Ta tính lu lợng nớc thải sinh hoạt trong giờ nớc thải lớn nhất và so sánh với nớc tắm của công nhân, lấy giá trị lớn hơn cộng với lu lợng nớc thải sản xuất tính toán ta sẽ đợc lu lợng tập trung của khu công nghiệp để tính toán thuỷ lực mạng lới thoát nớc của khu công nghiệp

Lu lợng nớc thải sinh hoạt lớn nhất :

6 , 3

*

* 1000

* 45

*

*

max 1

T

K N K

+ Kh1 = 3 : Hệ số không điều hoà của phân xởng nguội

+ Kh2 = 2,5 : Hệ số không điều hoà của phân xởng nóng

- Lu lợng nớc tắm lớn nhất :

60

* 45

* 60

*

max 2

N N

6 , 3

* 8

* 1000

) 5 , 2

* 336

* 45 ( ) 3

* 783

* 25 (

max 1

) 202

* 60 ( ) 313

* 40 (

max 2

V.2.Khu c«ng nghiÖp ho¸ chÊt :

- Lu lîng níc th¶i sinh ho¹t lín nhÊt :

) 242

* 60 ( ) 376

* 40 (

max 2

* 8

* 1000

) 5 , 2

* 470

* 45 ( ) 3

* 1096

* 25 (

max 1

) 282

* 60 ( ) 438

* 40 (

max 2

Q − = 17,5 ( m3/ca )

VII Tæng lu lîng níc th¶i toµn khu c«ng nghiÖp

∑Q= ( CN

d ng

Q −

= (3689,9 + 312,22 +223,98 ) + 17,5

= 4243,6 (m3/ng-đ)

VIII bảng tổng hợp lu lợng nớc thải khu công nghiệp

VIII.1 Nớc thải sinh hoạt các công trình dịch vụ

- Các giá trị theo hệ số không điều hoà chung Kch Ta xác định đợc lu lợng nớc thải phân bố theo các giờ trong ngày (Bảng II.5)

VIII.2 nớc thải từ khu công nghiệp

- Toàn bộ nnớc thải sản xuất từ các khu công nghiệp đã đợc xử lý sơ

bộ từ các tiểu khu công nghiệp Sau khi xử lý sơ bộ nớc thải đạt tiêu chuẩn loại C của TCVN 5945 – 1995 về nớc thải công nghiệp

VIII.3 Nớc thải sản xuất

- Do nớc thải khu công nghiệp thải ra điều hoà theo các giờ trong ca Kh

= 1 nên ta xác định đợc sự phân bố nớc thải theo các giờ trong ngày

VIII.4 Nớc thải sinh hoạt của công nhân trong ca sản xuất của khu công nghiệp

- Sự phân bố lu lợng nớc bẩn sinh hoạt của công nhân ở các phân xởng nóng (với Kh =2,5 ) và phân xởng nguội (với Kh = 3 ) ra các giờ trong các ca sản xuất bằng % nh sau :

VIII 5 Nớc tắm của công nhân theo các ca

- Nớc tắm của công nhân ca trớc đợc đổ vào mạng lới thoát nớc vào giờ đầu của ca tiếp theo sau đó

IX Lập bảng tổng hợp lu lợng nớc thải toàn khu công nghiệp và có biểu đồ dao động nớc thải của thành phố

- Cao trình mặt đất nơi đặt trạm bơm : 1,0 m

- Cao trình mực nớc ngầm cao nhất : - 1,5 m

- Cao trình mực nớc ngầm thấp nhất : - 2,5 m

- Cao trình đáy ống xả nớc tới trạm bơm : - 2,8 m

- Mực nớc cao nhất trên ngăn tiếp nhận : 4,5 m

Công suất thiết kế trạm bơm bằng lu lợng giờ nớc thải lớn nhất

) / ( 884 ,

*

max

s l k n

+ k : Hệ số giảm lu lợng khi các bơm làm việc đồng thời, với n = 2 ta

có

) / ( 74 , 48 9 , 0

* 2

74 , 87

s l

⇒

II Xác định dung tích bể thu

Nớc thải chảy đến trạm bơm không điều hoà theo các giờ trong ngày,

có giờ nớc chảy đến với lu lợng rất lớn, có giờ nớc lại chảy đến với lu lợng rất nhỏ Chế độ thải nớc không điều hoà nên có ảnh hởng trực tiếp đến chế độ làm việc của bơm Để đảm bảo chế độ làm việc của trạm bơm tơng đối điều hoà thì phí trớc trạm bơm cần bố trí bể thu Dung tích bể thu xác định phụ thuộc vào chế độ nớc chảy đến, lu lợng của máy bơm và chế độ làm việc của trạm bơm

Dung tích bể thu cần thoả mãn điều kiện :

- Wbt < 50% Lu lợng nớc thải chảy đến trạm bơm trong giờ nớc thải lớn nhất ( qmaxs = 87 , 74 (l/s)), để tránh hiện tợng thối giữa, lắng cặn.

- Wb > Lu lợng nớc do một tổ máy bơm lớn nhất bơm đợc trong 5 phút ( Để tránh hiện tợng phải đóng mở bơm nhiều lần )

Dung tích bể thu xác định dựa vào biểu đồ tích luỹ nớc giờ, chọn chế độ

điều khiển bơm bằng tự động, mỗi giờ bơm đợc đóng mở 6 lần

1.595 7

b1

b3 b2

4.418 7.443

0.39 0.696

Biểu đồ tích luỹ nớc thải

Theo biểu đồ tích luỹ nớc thải ta có :

) ( 55 , 17 4500

*

% 39 , 0

*

Q A

- Kiểm tra điều kiện làm việc của bể ta có

) ( 158 884 , 315

* 5 , 0

*

%

50 Q hmax = = m3

) ( 62 , 14 1000

74 , 48

* 60

* 5 '.

Ta xây dựng trạm bơm nớc thải kiểu tròn Trạm bơm đợc chia làm hai ngăn, một ngăn đặt máy bơm, một ngăn dùng làm bể thu.

- Chọn chiều sâu mực nớc trong bể thu H = 1,5(m)

- Bố trí tờng ngăn nằm chính giữa, tờng dày 0,25 (m)

• Diện tích bể thu là

Ta có :

Sb = 11 , 7

5 , 1

55 , 17

) ( 2

25 , 0 4

4

* ) 25 , 0

* 2 (

m

S b

= +

Vậy đờng kính của trạm bơm D = 5,48 (m)

• Kiểm tra lại thể tích ngăn thu

2

* 4

2

* 14 , 3

* 48 , 5 2

* 4

*

2

m H

D

) ( 55 , 17 ) ( 57 ,

23 m3 m3

 Đảm bảo yêu cầu

- Vậy đờng kính của trạm bơm nớc thải là : D = 5,48 (m)

- Trong ngăn thu có đặt song chắn rác cơ khí (Đã đợc tính ở phần IV.3.3 Chơng IV)

- Mực nớc cao nhất trong ngăn thu lấy bằng cốt đáy dẫn vào ngăn thu

- Cao độ mặt đất nơi xây dựng trạm bơm, Z = 1,0m

- Cốt đáy cống dẫn nớc vào ngăn thu , Z = - 2,8m

- Cốt đáy hố thu cặn, Z = - 4,8 – 0,7 = - 5,5m

- Bể đợc xây dựng bằng bê tông cốt thép dày 25 (cm)

- Đáy có độ dốc 5% về phía hố thu cặn

- Hố hu cặn có độ sâu 0,7m

III Xác định áp lực công tác của máy bơm

• Cột áp toàn phần của máy bơm đợc tính theo công thức

Htp = Hđh + hh + hđ + hdt

Trong đó :

+ Hđh : Chiều cao bơm nớc địa hình, bằng hiệu cao trình mực nớc cao nhất trong ngăn tiếp nhận và mực nớc thấp nhất trong ngăn thu

+ hh : Tổn thất áp lực trên đờng ống hút của bơm

+ hđ : Tổn thất áp lực trên đờng ống đẩy của bơm

+ hdt _ Tổn thất áp lực dự trữ, hdt = 1(m)

- Cao trình mực nớc cao nhất trên trạm xử lý, Z = 4,5m

- Cao trình mực nớc thấp nhất trong ngăn thu lấy bằng cốt đáy ngăn thu cặn,

Z = - 4,8m

⇒ Hđh = 4,5 – (- 4,8) = 9,3m

- Víi qmaxs = 87 , 74 (l/s), Chän 2 èng hót cã c¸c th«ng sè sau ( èng hót b»ng thÐp)

D = 250(mm) ; V = 1,11 (m/s) ; i = 0,00733 (m)

8 , 9

* 2

*

*

2

V l

i h h

1,11

* 1,75 3

* 0,00733

87,74 2

q q

Ta có : hđ = hdd + hcb = +∑

9,8

* 2

V

* ξ l

* i

2

Trong đó :

+ l : Chiều dài ống đẩy , l = 30m

+ hdd : Tổn thất dọc đờng theo chiều dài ,

* 2

84391 , 0

* 45 , 6 1803 , 0

Với công suất Pn = 11,5 KW; PMax = 47 KW

Có số vòng quay n = 950 (vòng/phút), trọng lợng 143 (kg)

- Dựng đờng đặc tính của bơm dựa vào loại bơm đã chọn

- Xây dựng đờng đặc tính ống

Để bơm làm việc ổn định trong hệ thống , năng lợng do bơm cấp vào phải bằng năng lợng yêu cầu của hệ thống

+ Năng lợng do bơm cấp vào đợc biểu thị qua đờng đặc tính bơm

+ Năng lợng yêu cầu của hệ thống đợc biểu thị qua đờng đặc tính ống

• Dựng đờng đặc tính bơm

Từ loại bơm đã chọn có ngay đờng đặc tính của nó

• Dựng đờng dặc tính ống

Dựng đờng đặc tính ống cho một đờng ống

- Tổn thất áp lực trên đờng ống đợc tính theo công thức

547 , 0

= 7,1*10-5

- Tổn thất áp lực trên đờng ống với các lu lợng khác nhau đợc thể hiện

trong bảng IV :

• Tính toán ống đẩy khi có sự cố

Khi có sự cố ống đẩy phải đảm bảo việc dẫn nớc không dới 70% lu lợng tính toán ( Trạm bơm có cống xả sự cố)

đẩy DĐ = 200 (mm) là hợp lý và đáp ứng đợc yêu cầu

VI Thiết kế thi công trạm bơm

- Đờng kính nhà trạm đảm bảo các yêu cầu sau :

+ Trong nhà trạm đặt một bơm công tác và một bơm dự trữ với khoảng cách các bệ bơm ≥ 0,7 (m)

+ Tờng ngăn giữa gian máy và bể thu dày 220 (mm) và không thấm nớc + Sàn công tác đổ bê tông dày 10 (cm), cách mức nớc cao nhất trong bể thu là 0,7 (m)

VI.2 Tính toán các thiết bị trong trạm bơm

2.1 ống thông hơi

Để giảm bớt mùi hôi do các chất bẩn trong nớc thải bị phân huỷ gây ra,

ta đặt hai ống thông hơi có đờng kính D = 100(mm) bố trí gần tờng, cao hơn mái nhà 1(m)