Quy hoạch hệ thống thoát nước cho khu vực phía Đông sông Thương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang; giai đoạn 20202030

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 1.Đặt vấn đề 1 2.Mục tiêu nghiên cứu 2 3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC PHÍA ĐÔNG SÔNG THƯƠNG, THÀNH PHỐ BẮC GIANG, TỈNH BẮC GIANG 3 1.1.Điều kiện tự nhiên 3 1.1.1.Khí hậu: 3 1.1.2.Địa hình: 3 1.1.3.Thủy văn : 4 1.2.Đặc điểm kinh tế xã hội 4 1.2.1.Hiện trạng dân số, lao động 4 1.2.2.Đối tượng thoát nước 5 1.3.Định hướng quy hoạch đến năm 2030: 6 1.3.1.Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt 7 1.3.2.Tiêu chuẩn thoát nước thải công nghiệp 7 CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 8 2.1.Tính toán lưu lượng thoát nước, quy mô công suất trạm xử lý 8 2.1.1.Lưu lượng nước thải sinh hoạt 8 2.1.2.Lưu lượng nước thải bệnh viện: 8 2.1.3.Lưu lượng nước thải trường học: 8 2.1.4.Lưu lượng nước thải từ các tiểu, cụm công nghiệp: 9 2.1.5.Lưu lượng nước thải từ hoạt động tưới cây, rửa đường: 9 2.2.Vạch tuyến mạng lưới thoát nước 10 2.2.1.Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 10 2.2.2.Tính toán diện tích tiểu khu 10 2.2.3.Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống 10 2.2.4.Tính toán thủy lực tuyến cống 11 2.2.5.Hệ thống giếng thăm nước thải 11 2.2.6.Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước 11 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG SUẤT 43200 M3NGĐ 12 3.1.Tính toán tải lượng ô nhiễm trong một ngày đêm 12 3.2.Tính toán mức độ pha loãng 14 3.3.Tính toán mức độ xử lý cần thiết 15 3.4.Xác định dân số tính toán 17 3.5.Đề xuất dây truyền công nghệ trạm xử lý 18 3.6.Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt 23 A.Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 1 23 3.6.1.Ngăn tiếp nhận 23 3.6.2.Mương dẫn nước thải 24 3.6.3.Song chắn rác 24 3.6.4.Bể lắng cát ngang và Sân phơi cát 28 3.6.5.Bể điều hòa 32 3.6.6.Bể lắng ly tâm đợt I 34 3.6.7.Bể aeroten 37 3.6.8.Bể lắng ly tâm đợt II 41 3.6.9.Bể mê tan và Sân phơi bùn 43 3.6.10.Bể nén bùn 49 3.6.11.Khử trùng và tiếp xúc 51 B.Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 2 57 3.6.12.Ngăn tiếp nhận 57 3.6.13.Song chắn rác 57 3.6.14.Bể lắng cát ngang và Sân phơi cát 57 3.6.15.Bể làm thoáng sơ bộ 57 3.6.16.Bể lắng ly tâm đợt I 57 3.6.17.Bể lọc sinh học cao tải 57 3.6.18.Bể lắng ly tâm đợt II 62 3.6.19.Khử trùng và tiếp xúc 62 3.6.20.Bể mêtan 62 3.6.21.Sân phơi bùn 62 3.7.Khái toán kinh tế trạm xử lý 64 3.8.Trắc dọc công trình trong nhà máy xử lý nước thải 64 3.8.1.Mực nước đầu tiên tại ống xả ra sông : 65 3.8.2.Mương dẫn : 65 3.8.3.Bể tiếp xúc li tâm: 65 3.8.4.Mương dẫn : 65 3.8.5.Máng trộn: 65 3.8.6.Mương dẫn : 65 3.8.7.Bể lắng li tâm đợt 2: 65 3.8.8.Mương dẫn : 66 3.8.9.Bể lọc sinh học cao tải : 66 3.8.10.Bể lắng li tâm đợt 1: 66 3.8.11.Bể điều hòa: 66 3.8.12.Mương dẫn : 67 3.8.13.Bể lắng cát: 67 3.8.14.Mương dẫn: 67 3.8.15.Song chắn rác: 67 3.8.16.Mương dẫn: 67 3.8.17.Ngăn tiếp nhận: 67 KẾT LUẬN 68 KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là: Nguyễn Thu Hường

Tôi xin chịu trách nhiệm về sự chính xác và tính trung thực trong thuyết minhtính toán và thể hiện các bản vẽ kỹ thuật ở đồ án tốt nghiệp này

Hà Nội, tháng 06 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thu Hường

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho khu vực phía Đông sông Thương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang; Giai đoạn 2020 – 2030”, em đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ, những ý kiến

đóng góp và chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô, gia đình và bạn bè

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS Nguyễn Xuân Lan – Giảng viênKhoa Môi Trường - Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và ThS.Phạm Vũ Hà – Giảng viên trường Đại học Giao thông vận tải Thầy cô đã tận tìnhchỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Em cũng xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy giáo, cô giáo tham gia giảngdạy tại trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội nói chung và các thầy côtrong Khoa Môi trường nói riêng Thầy cô đã trang bị cho chúng em những kiếnthức vô cùng quý báu và đã từng bước hướng dẫn chúng em trong quá trình học tập

và nghiên cứu Nếu không có sự giúp đỡ của các thầy cô thì chắc chắn chúng em sẽkhông có được những kiến thức như ngày hôm nay

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn tạo điềukiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ

án tốt nghiệp này

Hà Nội, ngày 03 tháng 06 năm 2016

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thu Hường

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1.Đặt vấn đề 1

2.Mục tiêu nghiên cứu 2

3.Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC PHÍA ĐÔNG SÔNG THƯƠNG, THÀNH PHỐ BẮC GIANG, TỈNH BẮC GIANG 3

1.1.Điều kiện tự nhiên 3

1.1.1.Khí hậu: 3

1.1.2.Địa hình: 3

1.1.3.Thủy văn : 4

1.2.Đặc điểm kinh tế - xã hội 4

1.2.1.Hiện trạng dân số, lao động 4

1.2.2.Đối tượng thoát nước 5

1.3.Định hướng quy hoạch đến năm 2030: 6

1.3.1.Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt 7

1.3.2.Tiêu chuẩn thoát nước thải công nghiệp 7

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 8

2.1.Tính toán lưu lượng thoát nước, quy mô công suất trạm xử lý 8

2.1.1.Lưu lượng nước thải sinh hoạt 8

2.1.2.Lưu lượng nước thải bệnh viện: 8

2.1.3.Lưu lượng nước thải trường học: 8

2.1.4.Lưu lượng nước thải từ các tiểu, cụm công nghiệp: 9

2.1.5.Lưu lượng nước thải từ hoạt động tưới cây, rửa đường: 9

2.2.Vạch tuyến mạng lưới thoát nước 10

2.2.1.Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước 10

2.2.2.Tính toán diện tích tiểu khu 10

2.2.3.Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống 10

2.2.4.Tính toán thủy lực tuyến cống 11

2.2.5.Hệ thống giếng thăm nước thải 11

2.2.6.Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước 11

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG SUẤT 43200 M 3 /NGĐ 12

3.1.Tính toán tải lượng ô nhiễm trong một ngày đêm 12

3.2.Tính toán mức độ pha loãng 14

3.3.Tính toán mức độ xử lý cần thiết 15

3.4.Xác định dân số tính toán 17

3.5.Đề xuất dây truyền công nghệ trạm xử lý 18

3.6.Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt 23

A.Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 1 23

3.6.1.Ngăn tiếp nhận 23

3.6.2.Mương dẫn nước thải 24

3.6.3.Song chắn rác 24

3.6.4.Bể lắng cát ngang và Sân phơi cát 28

3.6.5.Bể điều hòa 32

3.6.6.Bể lắng ly tâm đợt I 34

3.6.7.Bể aeroten 37

3.6.8.Bể lắng ly tâm đợt II 41

3.6.9.Bể mê tan và Sân phơi bùn 43

3.6.10.Bể nén bùn 49

3.6.11.Khử trùng và tiếp xúc 51

B.Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 2 57

3.6.12.Ngăn tiếp nhận 57

3.6.13.Song chắn rác 57

3.6.14.Bể lắng cát ngang và Sân phơi cát 57

3.6.15.Bể làm thoáng sơ bộ 57

3.6.16.Bể lắng ly tâm đợt I 57

3.6.17.Bể lọc sinh học cao tải 57

3.6.18.Bể lắng ly tâm đợt II 62

3.6.19.Khử trùng và tiếp xúc 62

3.6.20.Bể mêtan 62

3.6.21.Sân phơi bùn 62

3.7.Khái toán kinh tế trạm xử lý 64

3.8.Trắc dọc công trình trong nhà máy xử lý nước thải 64

3.8.1.Mực nước đầu tiên tại ống xả ra sông : 65

3.8.2.Mương dẫn : 65

3.8.3.Bể tiếp xúc li tâm: 65

3.8.4.Mương dẫn : 65

3.8.5.Máng trộn: 65

3.8.6.Mương dẫn : 65

3.8.7.Bể lắng li tâm đợt 2: 65

3.8.8.Mương dẫn : 66

3.8.9.Bể lọc sinh học cao tải : 66

3.8.10.Bể lắng li tâm đợt 1: 66

3.8.11.Bể điều hòa: 66

3.8.12.Mương dẫn : 67

3.8.13.Bể lắng cát: 67

3.8.14.Mương dẫn: 67

3.8.15.Song chắn rác: 67

3.8.16.Mương dẫn: 67

3.8.17.Ngăn tiếp nhận: 67

KẾT LUẬN 68

KIẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Hiện trạng và dự báo dân số toàn khu vực phía Đông sông Thương, thành

phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang (khu vực nội thành) 5

Bảng 1.2: Hiện trạng nhà máy, khu, cụm công nghiệp thành phố Bắc Giang 6

Bảng 2.1: Hiện trạng nhà máy, khu, cụm công nghiệp thành phố Bắc Giang 9

Bảng2.2: Hệ số không điều hòa 11

Bảng 3.1: Bảng so sánh các chỉ tiêu trong nước thải với cột B_QCVN 14:2008/BTNMT 13

Bảng 3.2: Bảng kích thước ngăn tiếp nhận 23

Bảng 3.3: Các thông số thủy lực của mương dẫn nước thải 24

Bảng 3.4: Bảng tổng hợp kích thước song chắn rác 28

Bảng 3.5: Bảng tổng hợp kích thước bể lắng cát 31

Bảng 3.6: Bảng tổng hợp kích thước sân phơi cát 31

Bảng 3.7: Bảng tổng hợp kích thước bể điều hòa 34

Bảng 3.8: Bảng tổng hợp kích thước bể lắng ly tâm đợt I 37

Bảng 3.9: Bảng tổng hợp kích thước bể aeroten 41

Bảng 3.10: Bảng tổng hợp kích thước bể lắng ly tâm đợt II 42

Bảng 3.11: Bảng tổng hợp kích thước bể mêtan 45

Bảng 3.12: Bảng tổng hợp kích thước sân phơi bùn (PA 1) 49

Bảng 3.13: Bảng tổng hợp kích thước bể nén bùn ly tâm 51

Bảng 3.14: Bảng tổng hợp kích thước máng trộn 55

Bảng 3.15: Bảng tổng hợp kích thước bể tiếp xúc 57

Bảng 3.16: Bảng tổng hợp kích thước bể lọc sinh học cao tải 62

Bảng 3.17 Bảng tổng hợp kích thước sân phơi bùn (PA 2) 64

Bảng 3.18: Tổng hợp khái toán kinh tế trạm xử lý nước thải 64

Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo ngăn tiếp nhận 23

Hình 3.2: Song chắn rác 24

Hình 3.3: Bể lắng cát ngang 28

Hình 3.4: Bể lắng ly tâm 34

Hình 3.5: Sơ đồ tính toán bể Metan 45

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Với vị trí thuận lợi về giao thông, thành phố Bắc Giang cách thủ đô Hà Nội

50 km về phía Bắc, ở vị trí trung lộ trên tuyến giao thông huyết mạch chiến lược(gồm đường bộ, đường sắt liên vận quốc tế) nối Thủ đô Hà Nội với thành phố LạngSơn và cửa khẩu quốc tế Đồng Đăng Được xác định là vị trí đầu mối giao thôngcấp liên vùng quan trọng: nằm cận kề vùng kinh tế trọng điểm Bắc Bộ, có hệ thốngđường bộ gồm các quốc lộ 1A cũ và mới, quốc lộ 31, quốc lộ 37, tỉnh lộ 398, 293,

…; các tuyến đường sắt: Hà Nội – Lạng Sơn, Hà Nội – Kép – Hạ Long, Hà Nội –Kép – Thái Nguyên chạy qua; có tuyến đường sông nối thành phố với các trung tâmcông nghiệp, thương mại, du lịch lớn như Phả Lại, Côn Sơn – Kiếp Bạc, Yên Tử,Hải Phòng; Tiếp cận thuận lợi với cảng hàng không quốc tế Nội Bài, cảng nội địaGia Lâm, cảng nước sâu Cái lân, cảng Hải Phòng và các cửa khẩu quốc tế trên biêngiới Lạng Sơn

Về tầm nhìn đến năm 2030: thành phố Bắc Giang trở thành đô thị loại I, làTrung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, xã hội của tỉnh Bắc Giang; là “cửa ngõ képhiện đại” của vùng Trung du Miền núi phía Bắc và một số vùng lãnh thổ liên tỉnhlân cận; một địa bàn có dịch vụ, công nghiệp phát triển, kết cấu hạ tầng phát triểnđồng bộ, đảm bảo tính kết nối

Với những lợi thế về vị trí địa lý, đường giao thông và tầm nhìn phát triển ta

có thể thấy thành phố Bắc Giang đang rất thu hút các công ty, doanh nghiệp lựachọn đầu tư và phát triển Cùng với đó tốc độ đô thị hóa cũng đang phát triển mạnh.Tốc độ đô thị hóa phát triển mạnh đồng nghĩa với việc các nhu cầu sống của ngườidân tăng lên Trong đó có việc sử dụng và thải nước

Nhưng mạng lưới thoát nước hiện tại của thành phố còn chưa hoàn chỉnh, tậptrung tại khu vực nội thị (khu vực phái Đông sông Thương thành phố Bắc Giang) Việc cải tạo nâng cấp các trạm bơm thoát nước còn gặp nhiều khó khăn, chưađồng bộ từ công trình đầu mối và đường dẫn là hệ thống cống

Hệ thống cống chưa đấu nối đồng bộ về các trạm bơm nước thải, máy móc lạchậu xuống cấp Hệ thống thoát nước xây dựng và cải tạo qua nhiều giai đoạn, do đóviệc đấu nối cao độ đáy cống một cách hợp lý gặp nhiều khó khăn.

Công tác quản lý còn lỏng lẻo

Nhận thức được mức độ cấp thiết của vấn đề thoát nước cho khu vực phíaĐông sông Thương, thành phố Bắc Giang Đồng thời nhận thấy những hạn chế, bấtcập trong hệ thống thoát nước của thành phố, vì vậy tôi chọn đề tài:

“Quy hoạch hệ thống thoát nước cho khu vực phía Đông sông Thương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang; Giai đoạn 2020 - 2030”, nhằm góp phần

giải quyết các vấn đề nêu trên

2 Mục tiêu nghiên cứu

Thiết kế được hệ thống thoát nước phù hợp với quy hoạch kinh tế - xã hội củakhu vực phía Đông sông Thương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang; Giai đoạn

2020 – 2030

3 Tóm tắt các nội dung nghiên cứu

- Khái quát về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của khu vực phía Đôngsông Thương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang; Giai đoạn 2020 – 2030

- Xác định lưu lượng thoát nước toàn khu vực

- Thiết kế mạng lưới thoát nước cho toàn khu vực

- Tính toán thủy lực cho mạng lưới thoát nước

- Thiết kế trạm xử lý nước thải

- Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước và trạm xử lý nước thải để đưa raphương án tối ưu

- Kết luận

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống thoát nước khu vực phía Đông sôngThương, thành phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang; Giai đoạn 2020 - 2030

- Phạm vi nghiên cứu: Nước thải từ các hộ dân, khu công cộng, trường học,bệnh viện, khu công nghiệp giai đoạn 2020 - 2030

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC PHÍA ĐÔNG SÔNG THƯƠNG,

* Thuận lợi:

- Khá ổn định, ít gió bão, thuận lợi để phát triển kinh tế và đời sống

+ Đảm bảo lương thực, rau màu và đa dạng về vật nuôi cây trồng

+ Có điều kiện tăng trưởng kinh tế, tạo cơ hội tăng vốn đầu tư

1.1.2 Địa hình:

Thành phố có dạng địa hình chuyển tiếp giữa miền đồi núi trung du và đồng

bằng, có sông Thương chảy giữa lòng thành phố, dãy núi thấp Nham Biền nằm ởranh giới phía Nam thành phố

- Quỹ đất lúa nước hai vụ lớn, nhiều tiềm năng để phát triển rau, hoa màu, cây

ăn quả phục vụ cho tại chỗ cho Thành phố và các điểm đô thị lân cận (Hà Nội, BắcNinh) ,

*Hạn chế:

Việc tiêu thoát nước phải sử dụng chế độ tiêu tự chảy kết hợp tiêu động lựcthiếu chủ động, phải đầu tư máy móc, thiệt bị, điện năng và quản lý thêm phức tạp,hạn chế cảnh quan, môi trường đô thị

1.1.3 Thủy văn :

* Thuận lợi:

- Sông Thương chảy giữa lòng thành phố, có nguồn nước dồi dào cung cấp

nước cho nông nghiệp, công nghiệp và đời sống, tăng cảnh quan, điều hòakhí hậu cho thành phố

- Diện tích mặt nước ao hồ lớn Thành phố có đê sông Thương, phòng chống

lũ với tần suất: P(2%)

- Hệ thống kênh mương thủy lợi khá dày đặc, phục vụ tốt cho tưới, tiêu nông

nghiệp và dân sinh

* Hạn chế:

- Mực nước sông chênh lệch lớn giữa hai mùa nên mùa

+ Mùa lũ, mực nước trung bình cao nhất thường lớn hơn mực nước trong đê(cao hơn nền xây dựng của thành phố), phải sử dụng chế độ tiêu thoát động lựcthiếu chủ động, dễ có nguy cơ ngập úng

- Thường xuyên phải đầu tư duy tu bảo dưỡng đê điều, đảm bảo an toàn chothành phố

 Các thông số của sông Thương:

- Lưu lượng nước sông : 46,5 m3/s

- Vận tốc trung bình dòng chảy: v = 0,5 m/s

- Chiều sâu của sông: H = 5,4 m

- Hàm lượng BOD5 của sông a BOD5 = 4,1mg/l

- Hàm lượng oxy hòa tan trong nước sông DO = 7 mg/l

- Hàm lượng các chất lơ lửng trong nước sông CSS = 16 mg/l

- Nhiệt độ trung bình nước sông: 250C

1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

1.2.1 Hiện trạng dân số, lao động

a Hiện trạng dân số

Bảng 1.1: Hiện trạng và dự báo dân số toàn khu vực phía Đông sông Thương, thành

phố Bắc Giang, tỉnh Bắc Giang (khu vực nội thành)

(Nguồn: Thuyết minh tóm tắt điều chỉnh quy hoạch chung thành phố Bắc Giang – tỉnh Bắc Giang đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050)

tính

Hiện trạng năm 2011

Phương án dự báo

2020 2030

Dân số nội thị kể cả thành phần

1 Dân số nội thành người 70.019 118.000 208.900

Tỷ lệ tăng dân số trung bình nội

Trong đó:

+ Tỷ lệ tăng tự nhiên TB nội thành % 1,02 1,01 1,00+ Tỷ lệ tăng cơ học nội thành % -0,53 1,59 1,76+ Tỷ lệ tăng dân số do đô thị hóa từ

2 Thành phần dân số khác (sinh viên

nội trú, lực lượng vũ trang, khách

vãng lai…) 5-15% dân số khu vực

1.2.2 Đối tượng thoát nước

- 4 bệnh viện chuyên khoa, các bệnh viện điều dưỡng , y học dân tộc, các trung tâm y tế, trạm y tế chuyên ngành

 Tổng số giường bệnh: 1 300 giường

c) Trường học:

- Tổng số trường học trong khu vực nội thị: 14 trường bao gồm cả trung học

phổ thông, trung học cơ sở và tiểu học

2 CCN Xương Giang 1 1,1 Cơ khí, mộc dân dụng, sửa

chữa ô tô

3 CCN Dĩnh Kế 9,4 Sản xuất cơ khí, sửa chữa ô tô

4 CCN Thọ Xương 6,17 Sản xuất cơ khí, mộc dân dụng,

hóa chất, sửa chữa ô tô

5 CCN Xương Giang II 12,7 Sản xuất cơ khí, mộc dân dụng,

sửa chữa ô tô

6 Tiểu cụm công nghiệp Dĩnh

Kế (CCN Dĩnh Kế II)

9,8 Sản xuất cơ khí, vật liệu xây

dựng, thiết bị dạy học, sửachữa ô tô

1.3 Định hướng quy hoạch đến năm 2030:

-Năm 2030 thành phố Bắc Giang trở thành đô thị loại I.

-Hiện tại ở khu vực phía Đông sông Thương thành phố Bắc Giang đã có trạm

xử lý nước thải đã được cải tạo nâng công suất lên 15000 m3/ngđ (từ 10000 m3/ngđ)

để phục vụ tới năm 2020 Nhưng tới năm 2030 trạm xử lý không thể đáp ứng đượcnhu cầu xử lý nước thải của khu vực Trạm xử lý sẽ được dùng để hỗ trợ xử lý nướcthải của khu vực phía Tây sông Thương và các vùng lân cận khu vực phía Đôngsông Thương thành phố Bắc Giang

1.3.1 Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt

- Tiêu chuẩn thoát nước sinh hoạt : 170 lít/ng.ngđ

- Tỉ lệ thu gom trong giai đoạn 2020 – 2030 đạt 85%

- Tổng diện tích lưu vực thoát nước : 565.70 ha

1.3.2 Tiêu chuẩn thoát nước thải công nghiệp

-Tiêu chuẩn thoát nước công nghiệp: 20÷36 m3/ha.ngđ

- Trong khu vực phía Đông sông Thương thành phố Bắc Giang: Nước thải từ

nhà máy đạm Hà Bắc sẽ được chuyển về trạm xử lý CN1 riêng với công suất 12 000

m3/ngđ

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC

2.1 Tính toán lưu lượng thoát nước, quy mô công suất trạm xử lý

SỐ LIỆU

- Dân số khu vực nghiên cứu: 218900 người

- Tiêu chuẩn thải nước: 170 l/ng.ngđ

- Số học sinh: 30 000 học sinh

- Số giường bệnh: 1300 giường

- Tỷ lệ thu gom nước thải: 85%

2.1.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt

QSH = N × q o

1000 = 218900× 1701000 = 37213 (m3/ng.đ) = 0,43 (m3/s)

- Trong đó:

N : Số dân thành phố

qo : Tiêu chuẩn thải nước thành phố (l/ng.ngđ)

- Lưu lượng trung bình giây:

QSH tb = 37213× 103

24 ×3600 = 430,71 (l/s)

- Theo bảng 2 - 3 hệ số không điều hoà [7_tr23] phụ thuộc lưu lượng nướcthải trung bình ngày ta có hệ số không điều hòa : Kch = 1,28 (nội suy)

2.1.2 Lưu lượng nước thải bệnh viện:

- Tiêu chuẩn cấp nước cho Bệnh Viên: qtc = 250 - 300 (l/giường.ngđ) theoTCVN 4513/1988  Chọn tiêu chuẩn cấp nước là 300 l/giường.ngđ

 Lưu lượng nước thải bênh viện:

Qbv = 1300× 3001000 × 85 % = 331,5 (m3/ngđ)

2.1.3 Lưu lượng nước thải trường học:

- Tiêu chuẩn cấp nước cho Bệnh Viên: qtc = 15 - 20 (l/người.ngđ) theoTCVN 4513/1988  Chọn tiêu chuẩn cấp nước là 20 l/người.ngđ

 Lưu lượng nước thải bệnh viện:

Qbv = 30000× 201000 × 85 % = 510 (m3/ngđ)

2.1.4 Lưu lượng nước thải từ các tiểu, cụm công nghiệp:

- Tiêu chuẩn thải nước công nghiệp qtc = 20 - 36 (m3/ha.ngđ)

 Chọn tiêu chuẩn thải nước là 36 l/ha.ngđ

- Tổng diện tích công nghiệp trong khu vực nghiên cứu:

S = 1,1 + 9,4 + 6,17 + 12,7 + 9,8 = 39,17 (ha)(Trong đó nước thải của nhà máy đạm Hà Bắc sẽ được chuyển về trạm xử lýnước thải công nghiệp CN1 với công suất 12 000 m3/ngđ)

 Lưu lượng nước thải công nghiệp:

- Lưu lượng tính toán giờ max:

2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước

2.2.1 Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước

a) Phương án 1:

- Đặt trạm xử lý ở khu vực phía Nam thành phố Bắc Giang, sát phía Đông bờ

sông Thương, là nơi có cao độ 6,8 m

- Đặt 2 tuyến cống chính để thu nước thải, các tuyến ống nhánh vuông góc

với tuyến ống chính Các tuyến ống đặt dọc theo dọc trục đường của phố

- Nước thải từ các cụm công nghiệp, tiểu cụm công nghiệp, nhà máy được

thu theo hệ thống thu gom trong nhà máy sau đó được xử lý tại chỗ đạt QCVN 40:2011/BTNMT sau đó xả vào hệ thống thoát nước chung của toàn bộ khu vực để

xử lý cùng với nước thải sinh hoạt của khu vực

40:2011/BTNMT sau đó xả vào hệ thống thoát nước chung của toàn bộ khu

vực để xử lý cùng với nước thải sinh hoạt của khu vực

2.2.2 Tính toán diện tích tiểu khu

- Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 1

2.2.3 Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống

- Xác định lưu lượng đơn vị:

+ Tiêu chuẩn thải nước: q = 170 l/ng.ngđ

q0 = 24 ×3600 q × P = 170 ×168 24 ×3600 = 0,33 (l/s.ha)

- Trong đó:

P là mật độ dân cư khu vực P = 168 người/ha

Bảng2.2: Hệ số không điều hòa

Ghi chú: Các giá trị nằm trong khoảng giữa hai giá trị lưu lượng trung bình

ghi trong bảng, xác định theo cách nội suy

- Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 2

2.2.4 Tính toán thủy lực tuyến cống

- Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 3

2.2.5 Hệ thống giếng thăm nước thải

- Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 4

2.2.6 Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước

- Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 5

Từ khái toán kinh tế, ta thấy : cả 2 phương án có giá thành tương đương nhaunên để xét lựa chọn phương án thực hiện ta xét thêm yếu tố khác

- Về phương án 1 : Vạch 2 tuyến chính dẫn nước thải về khu xử lý tập trung

có đặc điểm sau :

+ Tuyến A1-TXL : độ dài tuyến 2421 m và 1 bơm

+ Tuyến B1-TXL : độ dài tuyến 3789 m và 1 bơm

- Về phương án 2 : Vạch 2 tuyến chính dẫn nước thải về khu xử lý tập trung

có đặc điểm sau :

+ Tuyến C1-TXL : độ dài tuyến 3452 m và 2 bơm

+ Tuyến D1-TXL : độ dài tuyến 2961 m và 1 bơm

Kết luận : Phương án 1 có tổng chiều dài đường ống 6210 m ngắn hơn so vớiphương án 2 là 6431m và tổng số bơm của trên tuyến cống chính của phương án 1

có 2 bơm ít hơn phương án 2 có 3 bơm Để quản lý thuận lợi và tuân theo nguyên

tắc vạch tuyến thì em lựa chọn phương án 1 để thực hiện.

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CÔNG SUẤT 43200 M 3 /NGĐ

3.1 Tính toán tải lượng ô nhiễm trong một ngày đêm

Hàm lượng chất bẩn trong nước thải công nghiệp được lấy theo cột B Bảng 1của QCVN 40:2011/BTNMT

Hàm lượng chất lơ lửng (SS) trong nước thải sinh hoạt:

CshSS = (aSS × N)/Qtbsh = (65 × 218900)/37213 = 382,35 (mg/l)Trong đó :

+ aSS : Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt tính cho một ngườitrong ngày đêm theo [1_Bảng 25] aSS = 65 g/ng.ngđ

+ aBOD : Hàm lượng BOD của nước thải sinh hoạt tính cho 1 người trong ngàyđêm theo [ 1_ Bảng 25] aBOD = 35 g/ng.ngđ

CBOD = (CshBOD x Qsh + CcnBOD x Qcn)/(Qsh +Qcn)

Hàm lượng Nito trong nước thải:

CNsh = (aN × N)/Qngtb = (8 × 218900)/ 37213 = 47,06 (mg/l)Trong đó:

+ aN : Hàm lượng N của nước thải sinh hoạt tính cho 1 người trong ngày đêmtheo [1_Bảng 25] AN = 8 g/ng.ngđ

Bảng 3.1: Bảng so sánh các chỉ tiêu trong nước thải với cột B_QCVN

- Lưu lượng nước sông : 46,5 m3/s

- Vận tốc trung bình dòng chảy: v = 0,5 m/s

- Chiều sâu của sông: H = 5,4 m

- Hàm lượng BOD5 của sông aBOD5 = 4,1mg/l

- Hàm lượng oxy hòa tan trong nước sông DO = 7 mg/l

- Hàm lượng các chất lơ lửng trong nước sông CSS = 16 mg/l

- Nhiệt độ trung bình nước sông: 250C

3.2 Tính toán mức độ pha loãng

- Xác định hệ số pha loãng a theo công thức:

+ Qs : Lưu lượng nước sông, Qs = 46,5 m3/s

+ Q : Lưu lượng trung bình giây của nước thải, Q = 0,5 m3/s

+ α : Hệ số kể đến các yếu tố thủy lực trong quá trình pha loãng được tínhtheo công thức:

+ ξ : Hệ số phụ thuộc vào vị trí đặt miệng xả ξ=1 với miệng xả đặt gần bờ+ E : Hệ số dòng chảy rối:

E= v tb × h tb

200 =

0,5 ×5,4

200 =0,0135

Với vtb là vận tốc chảy trung bình của sông vtb = 0,5 m/s

htb là chiều sâu trung bình của sông htb = 5,4 m

a)Đối với hàm lượng các chất lơ lửng trong nước thải

Hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cần đạt trước khi xả vào sôngđược tính theo công thức:

b)Đối với hàm lượng BOD5 có trong nước thải

Xác định nồng độ BOD 5 trong nước thải xả ra nguồn theo quá trình tiêu thụ oxy sinh hóa (theo chỉ tiêu BOD 5 )

- Hàm lượng BOD5 của nước thải cần đạt được xử lý được tính theo côngthức:

Trong đó:

+ Ong: Hàm lượng oxy có trong nước sông (nguồn tiếp nhận) Ong = 7 mg/l+ Oyc: Hàm lượng oxy có trong nước sông theo QCVN 08:2008/BTNMT vớichất lượng nguồn loại B1 là Oyc = 4 mg/l

+ Nthực: dân số thực của thành phố, Nthực = 218900 (người)

+ Ntđ : dân số tương đương, là dân số được quy đổi của thành phố:

- Quy đổi theo hàm lượng cặn lơ lửng:

Bùn tuần hoàn

Hệ thống thoátnướcNgăn tiếp nhận

Bể tiếp xúc ly tâm

Nguồn tiếp nhận

Máy nghiềnrácSân phơi cát

Trạm cấp khí

Bểnénbùn

Trạm cấp clo

Sân phơibùn

Bểmêtan

Bểthukhí

THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 1

Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằngđường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trìnhđơn vị tiếp theo trong trạm xử lý

Đầu tiên nước thải được dẫn từ ngăn tiếp nhân qua mương dẫn có đặt songchắn rác Tại đây, rác và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom,đưa về máy nghiền rác Nước đi qua song chắn rác và tiếp tục đi đến bể lắng cátngang

Trong bể lắng cát ngang, lượng cát sẽ được giữ lại ở đáy bể, các hạt cặn vàcác chất vô cơ có trọng lượng lớn sẽ được tách ra khỏi nước thải Cát sau khi lắng

sẽ được đưa ra khỏi bể bằng bơm hút cát và đi đến sân phơi cát

Nước thải tiếp tục chảy vào bể điều hòa nhằm điều hòa lưu lượng nước, ở đây

có hệ thống thổi khí để khuấy trộn nước tránh cho cặn lắng trong bể

Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ly tâm 1 Tại đây các chất hữu cơ khônghòa tan trong trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể mêtan để lênmen Nước thải tiếp tục đi vào bể Aeroten

Tại bể Aeroten, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nướcthải trong điểu kiện sục khí liên tục Quá trình phân hủy này sẽ làm sinh khối bùnhoạt tính tăng lên, tạo thành lượng bùn hoạt tính dư Sau đó nước thải được chảyqua bể lắng đợt II, phần bùn trong hỗn hợp bùn - nước sau bể Aeroten sẽ được giữlại, một phần sẽ được bơm tuần hoàn trở lại bể Aeroten nhằm ổn định nồng độ bùnhoạt tính trong bể Aeroten, phần còn lại sẽ đưa về bể nén bùn để giảm độ ẩm và ổnđịnh bùn hoạt tính dư, sau đó sẽ đưa qua bể Mêtan

Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD trongnước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưng nồng độ vikhuẩn (điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiếnhành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khửtrùng bằng hệ thống clo hơi bao gồm máng trộn vách ngăn có lỗ và bể tiếp xúc lytâm Nước thải sau khi xử lý sẽ được thải ra sông Thương Còn cặn lắng trong bể sẽđược chuyển đến sân phơi bùn

Bùn từ bể lắng lý tâm đợt 1 và sau khi được nén sẽ đưa vào bể mêtan để lênmen ổn định yếm khí Nhờ sự khuấy trộn, sấy nóng sơ bộ bùn cặn nên sự phân hủychất hữu cơ ở bể mêtan diễn ra nhanh hơn Lượng khí thu được trong bể mêtan có

thể được dự trữ trong bể khí hoặc sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu Bùn sau khi lênmen sẽ được chuyển ra sân phơi bùn.

Nước tách bùn

Bùn

Bùn

Hệ thống thoátnướcNgăn tiếp nhận

Bể tiếp xúc ly tâm

Nguồn tiếp nhận

Máy nghiềnrácSân phơi cát

Trạm cấp khí

Trạm cấp clo

Sân phơibùn

Bểmêtan

Bểthukhí

 THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 2

Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằngđường ống áp lực Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trìnhđơn vị tiếp theo trong trạm xử lý

Đầu tiên nước thải được dẫn từ ngăn tiếp nhân qua mương dẫn có đặt songchắn rác Tại đây, rác và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom,đưa về máy nghiền rác Nước đi qua song chắn rác và tiếp tục đi đến bể lắng cátngang

Trong bể lắng cát ngang, lượng cát sẽ được giữ lại ở đáy bể, các hạt cặn vàcác chất vô cơ có trọng lượng lớn sẽ được tách ra khỏi nước thải Cát sau khi lắng

sẽ được đưa ra khỏi bể bằng bơm hút cát và đi đến sân phơi cát

Nước thải tiếp tục chảy vào bể điều hòa nhằm điều hòa lưu lượng nước, ởđây có hệ thống thổi khí để khuấy trộn nước tránh cho cặn lắng trong bể

Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ly tâm 1 Tại đây các chất hữu cơ khônghòa tan trong trong nước thải được giữ lại Cặn lắng được đưa đến bể mêtan để lênmen Nước thải tiếp tục đi vào bể Lọc sinh học cao tải

Bể lọc sinh học cao tải làm việc với cơ chế lọc – bám dính Vi sinh vật sẽ bámtrên vật liệu lọc và tiếp tục sinh trưởng, được thổi khí liên tục vào bể lọc tạo môitrường sinh trưởng hiếu khí

Sau khi xử lý sinh học và lắng đợt II, hàm lượng cặn và nồng độ BOD trongnước thải giảm đáng kể, đảm bảo đạt yêu cầu chất lượng đầu ra nhưng nồng độ vikhuẩn (điển hình là coliform) vẫn còn một lượng khá lớn do đó yêu cầu phải tiếnhành khử trùng nước thải trước khi xả vào nguồn tiếp nhận Nước thải được khửtrùng bằng hệ thống clo hơi bao gồm máng trộn vách ngăn có lỗ và bể tiếp xúc lytâm Nước thải sau khi xử lý sẽ được thải ra sông Thương Còn cặn lắng trong bể sẽđược chuyển đến sân phơi bùn

Bùn từ bể lắng ly tâm đợt 1, lắng ly tâm đợt 2 sẽ được đưa vào bể mêtan đểlên men ổn định yếm khí Nhờ sự khuấy trộn, sấy nóng sơ bộ bùn cặn nên sự phânhủy chất hữu cơ ở bể mêtan diễn ra nhanh hơn Lượng khí thu được trong bể mêtan

có thể được dự trữ trong bể khí hoặc sử dụng trực tiếp làm nhiên liệu Bùn sau khilên men sẽ được chuyển ra sân phơi bùn

3.6 Tính toán, thiết kế trạm xử lý nước thải sinh hoạt

A Tính toán, thiết kế trạm xử lý theo phương án 1

Hình 3.1: Sơ đồ cấu tạo ngăn tiếp nhậnA: Chiều rộng ngăn tiếp nhận

B: Chiều dài ngăn tiếp nhận

H: Tổng chiều cao của ngăn tiếp nhận

H1: Chiều cao mực nước của ngăn tiếp nhận

3.6.2 Mương dẫn nước thải

Mương dẫn nước thải từ ngăn tiếp nhận đến song chắn rác có tiết diện hìnhchữ nhật Tính toán thủy lực của mương dẫn (xác định: độ dốc i, vận tốc v, độ đầyh) dựa vào bảng tính toán thủy lực Tra bảng tính toán thủy lực của cống và mươngthoát nước_GS.TSKH Trần Hữu Uyển ta được:

Bảng 3.3: Các thông số thủy lực của mương dẫn nước thải

50 60°

Chọn 2 song chắn rác (1 công tác và 1 dự phòng), với lưu lượng tính toán củamỗi song chắn như sau:

Song chắn rác được bố trí nghiêng một góc 600 so với phương nằm ngang đểtiện khi sửa chữa, bảo trì, vận hành Song chắn rác làm bằng thép không rỉ, cácthanh trong song chắn rác có tiết diện hình tròn với bề dày s = 8mm, khoảng cách

+ Qmax là lưu lượng nước thải lớn nhất, m3/s

+ v là vận tốc nước qua song chắn rác ; theo điều 7.2.10, TCVN 7957- 2008;

v = 0,8 ÷ 1 m/s; v = 0,9 m/s

+ l là khoảng cách các khe hở, l = 0,02 m

+ h1 là chiều sâu lớp nước ở song chắn rác, h1 = 0,8 m

+ K là hệ số tính đến cản trở của dòng chảy, K = 1,05 (vớt rác cơ giới)

+ s : bề dày của thanh song chắn rác lấy s = 0,008 m

Kiểm tra vận tốc dòng chảy ở phần mở rộng của mương trước song chắn rácứng với qmin = 330 l/s = 0,33 m3/s (vmin lớn hơn 0.4 m/s để tránh lắng cặn)

 là hệ số phụ thuộc vào tiết diện ngang của thanh chắn chon theo [7_trang115];chọn  = 1,83

 là góc nghiêng của song chắn rác;  = 60o

Trong đó: φ: Góc mở của mương trước song chắn rác, φ=2 00 (Trang 67_Xử

lý nước thải đô thị_ Trần Đức Hạ)

Bs , Bm :Chiều rộng của song chắn và của mương dẫn

- Chiều dài ngăn mở rộng sau song chắn rác:

Trong đó:

a: Lượng rác lấy ra từ song chắn rác tính cho 1 người Theo bảng 20 TCVN7957:2008 với chiều rộng khe hở của song chắn rác là 20mm thì a=8 l/ng.năm

Ntt: Dân số tính toán theo chất rắ lơ lửng, Ntt=221070 người.

- Trọng lượng rác ngày đêm:

P=W × γ=4,85× 750=3637,5(kg/ng đ )=3,6375(T /ng đ )

Trong đó :

+ W: khối lượng rác trong 1 ngày đêm

+  : Khối lượng riêng của rác lấy bằng 750 kg/m3

- Lượng rác trong giờ được tính theo công thức:

Ph = P /24 × Kh = 3637,5/24 × 2 = 303,125 (kg/ngđ) = 0,303125 (tấn/ngđ)Với Kh = 2 theo [ 1_mục 7.2.12 ]

- Rác được nghiền nhỏ bằng máy nghiền, sau đó dẫn trực tiếp đến bể metan

4 5

3

5 3

2

2

1 1

Hình 3.3: Bể lắng cát ngangChú thích

1 Máng dẫn nước đến bể lắngcát

2 Mương dẫn nước sau lắng cát

3 Máng phân phối nước vào các

bể lắng cát

4 Máng thu nước sau bể lắng cát

5 Hố thu cát