thiết kế hệ thống xử lý nước đáp ứng được nhu cầu cấp nước tiêu dùng cho xã hội.

trình bày thiết kế nên một hệ thống xử lý nước đáp ứng được nhu cầu cấp nước tiêu dùng cho xã hội.

MỤC LỤC

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG 2

1.1 Sự cần thiết của đồ án 2

1.2 Mục đích của đồ án 2

1.3 Nhiệm vụ của đồ án 2

1.4 Giới thiệu khu vực cấp nước 2

Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ 2.1 Tính toán công suất cấp nước cho năm 2038 5

2.2 Lưu lượng nước cấp cho các công trình công cộng 6

2.3 Lưu lượng nước phục vụ tưới cây tưới đường 9

2.4 Lượng nước dùng cho chữa cháy 9

2.5 Lưu lượng nước dành riêng cho nhà máy và rò rỉ 10

Chương 3 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI VÀ BỂ CHỨA 11

3.1 Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II 11

3.2 Xác định dung tích đài nước và bể chứa 12

3.2.1 Dung tích đài 12

3.2.2 Dung tích bể chứa 13

Chương 4 TÍNH TOÁN THỦY LỰC 15

4.1 Tính qdv, qdd, qnút 15

4.2 Tính toán chiều cao đài nước, cột áp công tác của máy bơm 18

4.3 Tính toán đường ống dẫn nước áp lực lớn để đảm bảo an toàn 21

Chương 5 TÍNH TOÁN ÁP LỰC TỰ DO CHO CÁC NÚT TRÊN MẠNG LƯỚI 22

5.1 Trong giờ dùng nước lớn nhất 22

5.2 Trong giờ dùng nước lớn nhất có chữa cháy 24

Chương 6 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

Chương 1

GIỚI THIỆU CHUNG1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA ĐỒ ÁN MÔN HỌC XỬ LÝ NƯỚC

Hiện nay, trên địa bàn Thành phố Tân Tiến, các nguồn nước cấp cho sinh hoạt của các

hộ dân, các cơ quan xí nghiệp, các khu công nghiệp đang rất phức tạp Phần lớn nguồnnước cấp cho sinh hoạt, cho tiêu dùng đều chưa được xử lý một cách cơ bản Nướcđược dùng chủ yếu là nguồn nước ngầm, nước ngầm được bơm lên qua một bể chứa tự

do trong mỗi hộ gia đình và không được xử lý Mà nguồn nước ngầm ở khu vực này cóhàm lượng phèn cao, độ đục cũng tương đối, về lâu dài sẽ ảnh hưởng lớn tới sức khỏengười dân

Do vậy nhu cầu xử lý nước để dùng cho sinh hoạt cũng như các khu công nghiệp nhỏ lẻtrong địa bàn Thành phố Tân Tiến là rất cần thiết Nguồn nước sẽ được cấp cho toàn bộ

hệ thống dân cư đông đúc, vì Thành phố Tân Tiến hiện nay là quận mới nên số lượngngười ở đi làm thuê đông, nên lượng tiêu thụ nước rất đa dạng và phức tạp.Việc thiết kếmột hệ thống xử lý nước cấp cho sinh hoạt cho Thành phố Tân Tiến sẽ mang lại rấtnhiều lợi ích, người dân sẽ thỏa mãn được nhu cầu dùng nước hợp vệ sinh, các căn bệnhgây nên do nguồn nước chưa xử lý như các căn bệnh về tiêu hóa hay một số bệnh khác

sẽ được giảm đi rất nhiều

1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỒ ÁN

Vấn đề cấp nước sạch và đảm bảo vệ sinh môi trường đang là một vấn đề cần giải quyết

và rất được quan tâm ở nước ta Mục đích của đồ án là thiết kế nên một hệ thống xử lýnước nhằm đáp ứng được nhu cầu cấp nước tiêu dùng cho xã hội

1.3 NHIỆM VỤ CỦA ĐỒ ÁN

Thu thập tất cả các số liệu liên quan đến việc thiết kế của Thành phố Tân Tiến: Diệntích, dân số, mật độ dân cư, hiện trạng dùng nước Các số liệu về chất lượng nguồnnước, nhiệt độ của nước, các chỉ tiêu như độ đục, độ màu, các hàm lượng khoáng chất

và các tính chất hóa lý của nguồn nước

1.4 GIỚI THIỆU KHU VỰC CẤP NƯỚC

1.4.1 Vị Trí Địa Lý 1

1 Thông tin từ webhttp://quan5.hochiminhcity.gov.vn

Hình 2.1 Bản đồ hành chính Thành phố Tân Tiến

Thành phố Tân Tiến có hình thể giống như hình chữ nhật nằm ngang, chiều dài gần 4

km, chiều rộng khoảng 1 km

- Phía Đông giáp với quận 1 giới hạn bởi đường Nguyễn Văn Cừ

- Phía Tây giáp với quận 6 giới hạn bởi đường Nguyễn Thị Nhỏ, đường Ngô Nhân Tịnh

và bến xe Chợ Lớn

- Phía Nam giáp với quận 8 giới hạn bởi đường ranh là rạch Bến Nghé (kênh Tàu Hủ)

- Phía Bắc giáp với quận 10 và quận 11 được giới hạn bởi đường Nguyễn Chí Thanh vàHùng Vương

Thành phố Tân Tiến chia làm 15 đơn vị hành chính trực thuộc các phường: phường 1,phường 2, phường 3, phường 4, phường 5, phường 6, phường 7, phường 8, phường 9,phường 10, phường 11, phường 12, phường 13, phường 14, phường 15

1.4.2 Khí hậu 2

Nhìn chung khí hậu của Thành phố Tân Tiến mang khí hậu điển hình của thành phố,đặc trưng của khu vực Đông Nam Bộ, nhiệt đới gió mùa Khí hậu hai mùa rõ rệt, mùamưa từ tháng 5 tới tháng 11, mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau

Nhiệt độ trung bình 27,9oC – 34oC; lượng mưa cao nhất trong năm là 2178 mm/năm;lượng mưa trung bình 1949 mm/năm; lượng mưa thấp nhất 1342 mm/năm

2 Thông tin từ web http://www.hochiminhcity.gov.vn

1.4.3 Giao thông

Hệ thống đường giao thông của Thành phố Tân Tiến được xây dựng và phát triển khánhanh, hiện có 97 đường phố với tổng chiều dài 54.988m Gồm 17 tuyến đường chínhvới tổng chiều dài là 23.535m, 12 đường thuộc hệ đường khu vực với tổng chiều dài13.680m, 47 đường nội bộ với tổng chiều dài 17.673m và 46.385m đường hẻm

Hiện nay, Thành phố Tân Tiến đang tiến hành đền bù giải tỏa để thực hiện các dự ánxây dựng Đại lộ Đông - Tây, cầu và đường Nguyễn Văn Cừ của thành phố

Hệ thống giao thông đường thủy chủ yếu qua rạch Bến Nghé (kênh Tàu Hủ), có chiềudài cùng với chiều dài của Thành phố Tân Tiến là khoảng 4 Km

1.4.4 Địa Hình 3

Thành phố Tân Tiến thuộc vùng có độ cao trung bình của TP Hồ Chí Minh, cao trungbình khoảng từ 5 – 10 m, có dạng thấp từ bắc xuống nam và từ đông sang tây Do vậykhi thiết kế hệ thống cấp nước cho quận sẽ chú trọng đến yếu tố này

1.4.5 Diện Tích Và Dân Số 3

Diện tích tự nhiên 4,27 km2, chiếm 0,2% diện tích thành phố, là một trong những khuvực có diện tích nhỏ nhất thành phố, chỉ bằng 54% diện tích quận 1, 10% diện tích quậnTân Bình

3 Thông tin từ web http://www.hochiminhcity.gov.vn

Chương 2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ

Dân số tính toán đến năm 2038 là 210.141 người Và lưu lượng nước được tính toáncung cấp cho nhu cầu dùng nước của các bộ phân như “ trường học, bệnh viên, chợ vàkhu buôn bán, trung tâm TDTT

2.1 Lưu Lượng Nước Cấp Cho Sinh Hoạt

Với dân số hiện tại là : N0 = 170462 ( người )

Niên hạn thiết kế : t = 30 năm

Tốc độ gia tăng dân sô : r = 0,7 %/năm

Vậy dân số sau 30 năm được tính toán theo công thức :

N = N0 ( 1 + r % ) 30Vậy N = 170462 ( 1 + 0,7 % )30 = 210141 ( người )

+ Lưu Lượng nước cấp cho sinh hoạt :

Qtb

Sh= N1000f qVới f : tỉ lệ dân số được cấp nước

q : tiêu chuẩn dùng nước của 1 người

+ Với dân số như trên thì đây là đô thị loại III nên :

Mà ta có Qtb

Sh = 31206 m3/ngđ

max = 1,2 – 1,4 nên ta chọn kngđ

max = 1,3

min = 0,8Vậy:Qngđmin

Số giáo viên, học sinh : 26376 người

Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm

QTH =

1000

20 26376 1000



N q

= 527,53 m3/ngđ

- Lưu lượng cung cấp cho trường TH-PT :

Số lượng : 1 trường

Sô giáo viên, học sinh : 3000 người

Tiêu chuẩn dung nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm

QTH-PT =

1000

20 3000 1000



N q

= 60 m3/ngđ

- Lưu lượng cung cấp cho trường Tiểu Học :

Số lượng : 1 trường

Số giáo viên, học sinh : 1500 người

Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 20 l/người/ngày đêm

QTH =

1000

20 1500 1000



N q

= 30 m3/ngđ

 QTH = 60 + 30 + 527,53 = 617,53 m3/ngđ.

b Bệnh Viện :

- Lưu Lượng cung cấp cho BV Chợ Rẫy

Số giường bệnh bệnh viện Chợ Rẫy : M = 1700 giường

Số nhân viên bệnh viện Chợ Rẫy : N = 3082 người

Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 260 l/giường/ngày đêm

Tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi cán bộ, công nhân viên : q1 = 15 l/người/ngày đêm

Vậy : QCR =

1000 1000

1700

260 

= 488,23 m3/ngđ

- Lưu lượng cung cấp cho BV Phạm Ngọc Thạch

Số giường bệnh nội trú : M = 700 giường

Số giường bệnh ngoại trú : N = 900 giường

Tiêu chuẩn dùng nước : 260 l/giường

Vậy : QPNT =

1000

)(

Số nhân viên : 300 người

Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 15 l/người/ngày đêm

Vậy: QCQ =

1000

15 300 1000



N q

= 4,5 m3/ngđ

d Nhà Hàng - Khách Sạn :

- Lưu lượng cung cấp cho NH-KS :

Số lượt khách : 150 khách/ngày đêm.

Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 170 l/người/ngày đêm

Vậy: QNH-KS =

1000

150 170 1000



N q

= 25,5 m3/ngđ

-Lưu lượng cung cấp cho Nhà Nghỉ :

Số lượt khách : 50 khách/ngày đêm

Tiêu chuẩn dùng nước : q0 = 150 l/người/ngày đêm

Vậy: QNN =

1000

50 150 1000



N q

Tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi vận động viên : N= 50 l/người/ngày đêm

Số khán giả trung bình : q1 = 20 người

Tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi khán giả : M = 3 l/người/ngày đêm

Vậy lưu lượng cung cấp cho Trung Tâm TDTT :

Vậy: QTDTT =

1000 1000

Tiêu chuẩn dùng nước : 300 l/sạp/ngày đêm

Vậy lưu lượng cung cấp cho Chợ Đầu Mối :

Vậy: QC =

1000

300 1500 1000



N q

= 450 m3/ngđ

2.3 Lưu Lượng Nước Phục Vụ Tưới Cây , Tưới Đường

a Lưu lương nước dùng cho tưới cây :

-Theo tiêu chuẩn đô thị loại III, diện tích cây xanh/đầu người:S = 2 – 2,3 m2/người.Vậy tổng diện tích cây xanh là :

Mà trong 1 ngày có 2 lần tưới nên : Qtc = 1933 x 2 =3866 m3/ngđ

b Lưu lượng cung cấp cho tưới đường :

- Tổng diện tích tuyến đường cần tưới là S = 300000 m2

- Theo tiêu chuẩn thì 1 lần tưới q0 = 0,4-0,3 lít/m2

 Q =

1000

300000 4

, 0 1000

Mà trong 1 ngày có 2 lần tưới nên : Qtđ = 120 x 2 = 240 m3/ngđ.

Tổng lượng nước dùng cho tười cây, tưới đường là :

Qtc-tđ = 3866 + 240 =4106 m3/ngđ

Vậy tổng công suất nước cung cấp cho khu vực là :

Q ngđ hữu ích = Qngđmax

+ QTH +QBV + QUBNN + QNH-KS + QTDTT + Qchợ + Qtc-tđ = 40567+ 617,53 + 904,23 + 4,5 + 33 + 7,56 + 450 + 4106

= 46689,82 m 3 /ngđ.

2.4 Lượng Nước Dùng Cho chữa Cháy :

Tiêu chuẩn nước chữa cháy : qcc = 30 l/s

Số đám cháy xảy ra đồng thời : n = 3 đám

Hệ số xác định theo thời gian phục hồi chữa cháy : k = 1

Vậy :

9721000

136003

3301000

36003

2.5 Lưu Lương Nước Dành Riêng Nhà Máy và Nước Rò Rỉ :

a Dành riêng cho nhà máy:

Chương 3 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI VÀ BỂ CHỨA

3.1 CHỌN CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TRẠM BƠM CẤP II

Hình 3.1 Biểu đồ tiêu thụ dùng nước cho các giờ trong các ngày dùng nước lớn nhất.

Căn cứ vào biểu đồ tiêu thụ nước có thể chọn chế độ bơm trong trạm bơm cấp II như sau:

Với K là hệ số giảm lưu lượng khi 2 bơm hoạt động bình thường

II (%) ĐÀI NƯỚC (%)

SỐMÁYBƠM

Bảng 3.1 Xác định dung tích điều hòa của đài nước và bể chứa

3.2 XÁC ĐỊNH DUNG TÍCH ĐÀI NƯỚC VÀ BỂ CHỨA

3.2.1 Dung tích đài

Wđ = Wđh + Wcc (m3)

Trong đó:

Wđh: dung tích điều hòa của đài nước

Theo bảng 3.1 ta được dung tích dung tích điều hòa lớn nhất của đài là 4,58 (%Qngđ)

100

55000

* 58 ,

n: số đám cháy xảy ra đồng thời

Wđ = Wđh + Wcc =2519 + 54 = 2573 (m3)Thể tích điều hòa của đài, chọn đài hình nấm

2573x = 21,42 m ≈ 22 m

=> H = 7,3 m ≈ 7,5 m

Vậy đài có chiều cao là 7,5m, đường kính là 22m

3.2.2 DUNG TÍCH BỂ CHỨA

Theo bảng 3.2 dung tích điều hòa lớn nhất của bể chứa là 12,45 %Qngđ

Dung tích bể được tính theo công thức

bt CC

b đh

n: số đám cháy

qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s)

Wbt: lượng nước dự trữ cho bản thân trạm xử lý (m3)

Wbt = 5%QML = 0,0555000 = 2750 (m3)Vậy tổng dung tích của bể chứa nước là

đ t

W = 6848 + 972 + 2750 = 9570 (m3)Chọn chiều cao của bể 5m, chiều rộng 35m, chiều dài 55 m, chiều cao bảo vệ 0,5m

Chương 4 TÍNH TOÁN THỦY LỰC

PHƯƠNG ÁN: ĐÀI ĐẦU MẠNG LƯỚI

Đô thị dùng nước nhiều nhất là lúc 7- 8 h, chiếm 5,78 % Qngđ tức là 2932,401 (m3/h)Vào giờ này trạm bơm cấp II cung cấp vào mạng lưới

5,28 %46689,82 = 2465,222 (m3/h)

Đài nước cung cấp nước vào mạng lưới lúc 7 – 8 h là

2932,401 – 2465,222 = 467,179 (m3/h)

4.1 Tính q dv , q dd , q nú

Tổng chiều dài dọc đường là 19419,88 m

RR TC SH

39 ,

Lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất ( m3/h)

Bảng 4.2 Lưu lượng tập trung

Lưu lượng tại các nút như sau ( l/s)

Bảng 4.3 Thống kê lượng các nút 4.2 Tính chiều cao đài nước, cột áp công tác của máy bơm cấp 2, cột áp máy bơm chữa cháy

4.2.1 Trường hợp tính trong giờ dùng nước lớn nhất

Tính tổn thất áp lực đến các điểm 5, 6,14 theo 3 tuyến ống bất lợi nhất

42 , 29 38 , 4 35 , 5 67 , 11 18 , 6 84 , 1

5 4

14 6

Qnút(l/s)

43 , 29 03 , 4 88 , 4 9 , 7 82 , 7 8 , 4

5 6

14 13 12 11 17

16

15

h        (m)

Vậy điểm 5 là điểm bất lợi nhất

a.Xác định chiều cao đài nước trong giờ dùng nước lớn nhất

 m h h

H Z Z

H d   d  ct  10  5  d

14

(Trong đó:

Z5 và Zđ: là cốt mặt đất xây ngôi nhà tại điểm 15 và cốt mặt đất tại nơi đặt đài

Vì địa hình có cao trình 4 – 2 (m), điểm bất lợi nhất nơi có cốt mặt đất 4 m, đài đặt nơi

trong đường ống lên xuống đài

Zb: Cốt trục của máy bơm

hđ: chiều cao của bầu đài ( tính từ đáy đài đến mực nước cao nhất trong đài) (m)

Ta xây dựng trạm bơm cấp 2 nổi trên mặt đất nên Zb = Zđ, hđ = 7,5 (m) được tính ởchương 3.

4 2.2 Trường Hợp Có Cháy Trong Giờ Dùng Nước Lớn Nhất

Lưu lượng nước tính toán trong trường hợp này là:

cc

Qmax  = 814,556 + 90 = 904,556 (l/s)

Chọn 3 đám cháy xảy ra đồng thời với tiêu chuẩn nước chữa cháy cho mỗi đám là 30 l/s

cho mạng lưới tính toán

Áp lực công tác của máy bơm chữa cháy

5 6

tp

Trong đó:

Zb = 2 m: cốt trục của máy bơm

Zbc = 0 m: cốt mực nước thấp nhất trong bể chứa

hhtb= 5 m : tổn thất áp lực trên đường ống hút của máy bơm và trong thân bơm, chotrường hợp có cháy

Hb: áp lực đẩy của máy bơm

Khi có sự cố xảy ra vẫn phải đảm bảo cấp 70% lượng nước uống sinh hoạt

Số đường ống dẫn song song là m = 2

Đường ống được chia ra làm 5 đoạn, n = 5

Trong giờ dùng nước lớn nhất

3 1

1 1



Chương 5 TÍNH TOÁN ÁP LỰC TỰ DO CHO CÁC NÚT

TRÊN MẠNG LƯỚI5.1 Trong giờ dùng nước lớn nhất

5.1.1 Tính Toán Cho Chiều Nước 10 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5

Cốt mặtđất(m)

Cốt đoáp(m)

Tổn thất áplực(m)

Áp lực tựdo(m)

5.1.3 Tính Toán Cho Chiều Nước 10 – 9 – 8– 7 – 6 – 14

5.2 Trong giờ dùng nứớc lớn nhất có chữa cháy

5.2.1 Tính Toán Cho Chiều Nước 10 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5

5.2.3 Tính Toán Cho Chiều Nước 10 – 9 – 8– 7 – 6 – 14

Số hiệu

điểm nút

Tên đoạnống(m)

Cốt mặtđất(m)

Cốt đoáp(m)

Tổn thất

áp lực(m)

Áp lực tựdo(m)

Cốt mặtđất(m)

Cốt đoáp(m)

Tổn thất

áp lực(m)

Áp lực tựdo(m)

Chương 6 KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ6.1 KẾT LUẬN

Hiện nay, thiết kế mạng lưới cấp nước cho một khu dân cư là một trong những công trình quan trọng và cần thiết đối với Việt Nam ta nói chung và thành phố Tân Tiến nói riêng Bên cạnh đảm bảo nhu cầu dùng nước cho người dân tại khu vực đó mà còn phải đảm bảo các nhu cầu khác và những sự cố có thể xảy ra như khi có cháy, đường ống vẫn làm việc được trong khi lưu lượng nước dẫn vào mạng lưới tăng lên và điều này cóthể dẫn đến áp lực trong đường ống tăng

Ngoài ra trong thiết kế cần chú ý đường ống dẫn nước phải đáp ứng nhu cầu dùng nước của ngôi nhà bất lợi nhất

Do điều kiện của nước ta nhiệt độ khá ổn định do vây mà hệ số khá “ổn định” nhưng đối với một số nước có biên độ nhiệt dao động lớn cần phải có thiết kế hợp lý để vẫn đảm bảo việc cấp nước

6.2 KIẾN NGHỊ

Thiết kế các đường ống dẫn nước cần đảm bảo sao cho chiều dài ống là kinh tế nhất song song đó phải hệ thống ống cấp nước có thể được sửa chữa hay cải tạo mới dễ dàngđặc biệt cần tránh đặt ống tại các vị trí có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng nước cấp sinh hoạt

Quan sát định kỳ về tình trạng hoạt động của tất cả các thiết bị công trình nằm trên mạng lưới để tiến hành sửa chữa phòng ngừa

Theo dõi chế độ hoạt động của mạng (đo áp lực ở những điểm tiêu biểu của mạng như các tuyến vận chuyển nước chính từ trạm bơm đến các tuyến phân phối)

Ngoài ra trong quá trình quản lý, các ống cấp nước có thể bị đóng cặn bên trong làm tăng tổn thất áp lực và giảm khả năng vận chuyển của đường ống  cần tiến hành tẩy rửa đường ống, cấn lưu ý một điều là sau khi tấy rửa phải tiến hành khử trùng lại bằng Clo

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC – PGS.TS NGUYỄN VĂN TÍN ( chủ biên )

2 CẤP NƯỚC ĐÔ THỊ - NGUYỄN NGỌC DUNG

3 CÁC BẢNG TÍNH TOÁN THỦY LỰC – TH.S NGUYỄN THỊ HỒNG.