Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị trấn Tiền Hải – tỉnh Thái Bình giai đoạn 2016 2030

MỤC LỤC MỞ ĐẦU 4 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1 3. Nội dung nghiên cứu 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRẤN TIỀN HẢI HUYỆN TIỀN HẢI – TỈNH THÁI BÌNH 3 1.1 Điều kiện tự nhiên 3 1.1.1 Vị trí địa lý 3 1.1.2 Điều kiên môi trường tự nhiên 3 1.1.3 Hiện trạng các công trình hạ tầng kỹ thuật 4 1.1.4 Quy mô dân số đất đai 5 1.1.5 Định hướng sử dụng nước 5 CHƯƠNG 2: MẠNG LƯỚI THU GOM NƯỚC THẢI THỊ TRẤN TIỀN HẢI – HUYỆN TIỀN HẢI – TỈNH THÁI BÌNH 6 2.1 Tổng quan về hệ thống thoát nước 6 2.1.1 Khái quát chung 6 2.1.2 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước 7 2.2 Lựa chọn thông số thiết kế mạng lưới thoát nước. 8 2.2.1 Tính toán lưu lượng nước thải. 8 2.2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt 13 2.3 Các phương án vạch tuyến thoát nước cho khu vực 13 2.3.1 Tính toán diện tích tiểu khu 14 2.3.2 Tính toán lưu lượng các đoạn ống 14 2.3.3 Tính toán thủy lực các tuyến cống 16 2.4 Khái toán kinh tế mạng lưới 19 2.4.1 Khái toán theo phương án 1 19 2.4.2 Khái toán theo phương án 2 20 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢ CHO THỊ TRẤN TIỀN HẢI 23 3.1 Tính chất của nước thải sinh hoạt 23 3.2 Mức độ cần thiết phải xử lý 24 3.3 Lựa chọn công nghệ xử lý 26 3.4 Tính toán thiết kế trạm xử lý theo phương án 1 29 3.4.1 Tính toán lưu lượng 29 3.4.3 Song chắn rác 30 3.4.4 Bể lăng cát ngang 33 3.4.5 Tính toán sân phơi cát 37 3.4.6 Tính toán bể điều hòa 37 3.4.7 Tính toán bể lắng đứng đợt 1 41 3.4.8 Tính toán bể aoroten 45 3.4.9 Tính toán bể lắng đứng 2 51 3.4.7 Tính toán bể tiếp xúc 54 3.4.8 Bể nén bùn 56 3.5 Tính toán theo phương án 2 58 3.5.1 Bể sbr 59 3.6 Khái toán kinh tế phần trạm xử lý nước thải 63 3.6.1 Khái toán kinh tế phần trạm xử lý phương án 1 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 4

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1

3 Nội dung nghiên cứu 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRẤN TIỀN HẢI HUYỆN TIỀN HẢI – TỈNH THÁI BÌNH 3

1.1 Điều kiện tự nhiên 3

1.1.1 Vị trí địa lý 3

1.1.2 Điều kiên môi trường tự nhiên 3

1.1.3 Hiện trạng các công trình hạ tầng kỹ thuật 4

1.1.4 Quy mô dân số đất đai .5

1.1.5 Định hướng sử dụng nước 5

CHƯƠNG 2: MẠNG LƯỚI THU GOM NƯỚC THẢI THỊ TRẤN TIỀN HẢI – HUYỆN TIỀN HẢI – TỈNH THÁI BÌNH 6

2.1 Tổng quan về hệ thống thoát nước 6

2.1.1 Khái quát chung 6

2.1.2 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước 7

2.2 Lựa chọn thông số thiết kế mạng lưới thoát nước 8

2.2.1 Tính toán lưu lượng nước thải 8

2.2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt 13

2.3 Các phương án vạch tuyến thoát nước cho khu vực 13

2.3.1 Tính toán diện tích tiểu khu 14

2.3.2 Tính toán lưu lượng các đoạn ống 14

2.3.3 Tính toán thủy lực các tuyến cống 16

2.4 Khái toán kinh tế mạng lưới 19

2.4.1 Khái toán theo phương án 1 19

2.4.2 Khái toán theo phương án 2 20

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢ CHO THỊ TRẤN TIỀN HẢI 23

3.1 Tính chất của nước thải sinh hoạt 23

3.2 Mức độ cần thiết phải xử lý 24

3.3 Lựa chọn công nghệ xử lý 26

3.4 Tính toán thiết kế trạm xử lý theo phương án 1 29

3.4.1 Tính toán lưu lượng 29

3.4.3 Song chắn rác 30

3.4.4 Bể lăng cát ngang 33

3.4.5 Tính toán sân phơi cát 37

3.4.6 Tính toán bể điều hòa 37

3.4.7 Tính toán bể lắng đứng đợt 1 41

3.4.8 Tính toán bể aoroten 45

3.4.9 Tính toán bể lắng đứng 2 51

3.4.7 Tính toán bể tiếp xúc 54

3.4.8 Bể nén bùn 56

3.5 Tính toán theo phương án 2 58

3.5.1 Bể sbr 59

3.6 Khái toán kinh tế phần trạm xử lý nước thải 63

3.6.1 Khái toán kinh tế phần trạm xử lý phương án 1 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 : Lượng mưa các tháng trong năm 3

Bảng 2.1: Dân số khu vực ngiên cứu 8

Bảng 2.2 Bảng tổng kết lưu lượng các nguồn thải 12

Bảng 2.5: Bảng độ đầy tối đa 17

Bảng 2.6: Bảng vận tốc tối thiểu 18

Bảng 2.7: Bảng độ dốc tối thiểu 18

Bảng 3.2: Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra nguồn tiếp nhận theo TCVN 14:2008/BTNMT 24

Bảng 3.3: Thông số thiết kế song chắn rác thô 33

Bảng 3.4 Kết quả tính toán thủy lực mương dẫn sau song chắn rác 34

Bảng 3.5: Thông số thiết kế bể lắng cát ngang 36

Bảng 3.6 Thông số thiết kế sân phơi cát 37

Bảng 3.7 Thông số thiết kế bể điều hòa 41

Bảng 3.8 Thông số thiết kế bể lắng đứng đợt 1 45

Bảng3.9 : Thông số thiết kế bể Aeroten 50

Bảng3.10 : Thông số bể lắng đứng đợt 2 54

Bảng 3.11 Thông số thiết kế bể tiếp xúc Clo, theo 54

Bảng 3.12: thông số bể tiếp xúc 56

Bảng 3.13 Thông số thiết kế bể nén bùn 58

Bảng 4.1: Vốn đầu tư cho phần xây dựng 63

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 Dây chuyền công nghệ theo phương án 1 Hình 3.1 Dây chuyền công nghệ theo phương án 2

xã Khu Tây, Khu Đông, Khu Nam và một số xã lân cận thuộc huyện Kiến Xương

và huyện Thái Thụy tỉnh Thái Bình Với quá trình phát triển kinh tế - xã hội, tốc độ

đô thị hóa ngày càng cao, mật độ dân số tăng nhanh, các nguồn nước mặt, nguồnnước ngầm đang ngày càng trở nên ô nhiễm do các hoạt động sinh hoạt cũng

như sản xuất của con người dẫn đến sự tiêu thụ nước ngày càng tăng và cùng

với đó là tăng lượng nước ô nhiễm thải ra môi trường Do vậy, để bảo vệ môitrường, để xử lý lượng nước thải phát sinh ngày càng tăng và để đáp ứng đượcnhững thách thức đặt ra cần thiết áp dụng những công nghệ hiện đại để xử lýnước với hiệu quả xử lý cao và có thể tái sử dụng được nguồn nước thải sau khi

xử lý Với sự cần thiết đó, em đã lựa chọn đề tài ”Quy hoạch hệ thống thoát nước thải sinh hoạt cho thị trấn Tiền Hải – tỉnh Thái Bình giai đoạn 2016 -

2030 ” làm đồ án tốt nghiệp.

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Mục tiêu của đề tài là xây dựng được phương án quy hoạch hệ thống thoátnước

mới cho thị trấn Tiền Hải giai đoạn 2016-2030 phù hợp với quy hoạch KTXH, đưa

ra phương án xử lý nước thải một cách hợp lý và hiệu quả phù hợp với định hướng

phát triển của tỉnh Thái Bình , góp phần cải thiện chất lượng môitrường, nâng caochất lượng đời sống cho con người

3 Nội dung nghiên cứu

- Thu thập tài liệu liên quan đến khu vực nghiên cứu:

- Khai toán kinh tế cho 2 phương án

- Thể hiện tính toán thiết kế trên 06 bản vẽ kỹ thuật

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ TRẤN TIỀN HẢI HUYỆN TIỀN HẢI –

TỈNH THÁI BÌNH 1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Thị Trấn Tiền Hải- huyện Tiền Hải là trung tâm chính trị kinh tế văn hoá củahuyện Phía Bắc giáp xã Tây Lương- Tây Sơn, phía Đông giáp xã Tây Giang, phí Nam giáp xã An Ninh, phía Tây giáp xã Tây An

1.1.2 Điều kiên môi trường tự nhiên

a) Điều kiện về khí tượng

Nguồn: Niên Giám Thống Kê Tỉnh Thái Bình 2011

Kết quả lượng mưa cho thấy:

Lượng mưa tập trung từ tháng 5 đến tháng 10 Lượng mưa cực đại là từ tháng 8 đến tháng 10 Mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4

Tổng lượng mưa cho thấy chế độ mưa không ổn định Lượng mưa dao động mạnh qua các năm và phụ thuộc vào sự dao động của bão và áp thấp nhiệt đới

b) Điều kiện địa chất

Địa chất : Nền đất tại khu vực dự án cấu tạo bởi lớp đất dính yếu, phân bố

ngay trên bề mặt địa hình, khả năng chịu tải kém, sức chống cắt nhỏ và tính nén lún lớn Vì vậy, các công trình xây dựng trong khu vực dự án cần phải tiến hành gia cố nền móng công trình

c) Điều kiện thủy văn

Khu vực nghiên cứu thuộc thuộc lưu vực của Sông Trà Lý (còn có tên là sông Côn), là chi lưu của sông Hồng, chảy qua phía Bắc huyện rồi đổ ra biển ở cửa Trà Lý; là ranh giới giữa hai huyện Tiền Hải và Thái Thụy

1.1.3 Hiện trạng các công trình hạ tầng kỹ thuật

Giao thông: Trong khu vực quy hoạch chủ chỉ có một số chuyến đường nhựa chính không có vỉa hè , giao thông nội bộ chủ yếu là đường bê tông nông thôn

Hệ thống tưới tiêu thủy lợi và thoát nước mưa: Trong khu vược quy hoạch tồn tại nhiều luồng lạch , ao hồ đảm bảo cho nhu ầu tưới tiêu và thoát nước ngoài ra còn có hệ thống mương xây thủy lợi nhỏ

Thoát nước thải : chủ yếu là thoát ra kênh mương , ao hồ

Cấp nước: đã có hệ thống cấp nước sạch chung

1.1.4 Quy mô dân số đất đai

Thị Trấn Tiền Hải có 7 khu Phố: Phố Tiểu Hoàng, Phố Hùng Thắng, Khu 1, Khu 2, Khu 3, Khu 4 và Khu 5

Diện tích tự nhiên là 1.59km2 tuơng đương 159,6ha

Dân số năm 2016 là: 2568 hộ với 9758 người

Mật độ dân số là : 6100 người/km2

1.1.5 Định hướng sử dụng nước

Chỉ tiêu sử dụng nước:

- Chỉ tiêu cấp nước : 180 l/người/ngđ, cấp cho 95% dân số

b) Thoát nước thải

- Tiêu chuẩn thoát nước thải lấy bằng 95% tiêu chuẩn cấp nước sạch

- Tổng lượng nước thải phát sinh đến năm 2030 là 171 1/ngày đêm

CHƯƠNG 2: MẠNG LƯỚI THU GOM NƯỚC THẢI THỊ TRẤN TIỀN HẢI – HUYỆN TIỀN HẢI – TỈNH THÁI BÌNH

2.1 Tổng quan về hệ thống thoát nước

2.1.1 Khái quát chung

Hệ thống thoát nước là tổ hợp những công trình, thiết bị và các giải pháp kỹ thuật được tổ chức đê thực hiện nhiệm vụ thoát nước

Nhiệm vụ: của HTTN là thu gom, vận chuyển mọi loại nước thải ra khỏi khu dân cư, xí nghiệp công nghiệp, đồng thời xử lý và khử trùng đạt yêu cầu vệ sinhtrước khi xả vào nguồn tiếp nhận (ao, hồ, sông, biển)

Tùy thuộc vào mục đích, yêu cầu tận dụng nguồn nước thải của vùng phát triển, do yêu cầu kỹ thuật vệ sinh và nguyên tắc xả thải vào mạng lưới thoát nước

đô thị, mà người ta phân biệt các hệ thống thoát nước:

Hệ thống thoát nước chung: là hệ thống mà tất cả các loại nước thải (sinh

`hoạt, sản xuất và nước mưa)xả chung vào một mạng lưới và dẫn đến công trình xử lý

Hệ thống thoát nước riêng: là hệ thống có hai hay nhiều mạng lưới riêng biệt:một dùng để vận chuyển nước bẩn nhiều (như nước thải sinh hoạt) trước khi xả vào nguồn tiếp nhận phải qua xử lý; một dùng để vận chuyển nước ít bẩn hơn (như nướcmưa) thì cho xả thẳng xuống nguồn tiếp nhận Tùy theo độ nhiễm bẩn của nước thảisản xuất (nếu độ nhiễm bẩn cao) xả chung với nước sinh hoạt hoặc (nếu độ nhiễm bẩn thấp) xả chung với nước mưa Nếu trong nước thải sản xuất có chứa chất độc hại thì nhất thiết phải dẫn trong một hệ thống riêng biệt

Hệ thống thoát nước nửa riêng: là hệ thống trong đó ở những điểm giao nhaugiữa hai mạng lưới độc lập, người ta xây dựng giếng tràn nhằm tách nước mưa.Khi lượng mưa ít chất lượng nước mưa bẩn, nước sẽ chảy vào mạng lưới thoát nước sinh hoạt, khi lưu lượng nước mưa lớn chất lượng nước tương đối sạch, nước mưa

sẽ tràn qua giếng tách theo cống xả ra nguồn tiếp nhận

2.1.2 Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước

HTTN thường thiết kế theo nguyên tắc tự chảy, khi cống đặt quá sâu thì dùng máy bơm nước nâng nước lên cao sau đó lại cho tiếp tục tự chảy Vạch tuyến mạng lưới nên tiến hành theo thứ tự sau:

+ Phân chia LV thoát nước

+ Xác định vị trí TXL và vị trí xả nước vào nguồn

+ Vạch tuyến cống góp chính, cống góp LV, cống đường phố và tuân theo nguyên tắc sau đây:

1 Phải hết sức lợi dụng địa hình đặt cống theo chiều sâu nước tự chảy từ phía đất cao đến phía đất thấp của LV thoát nước, đảm bảo lượng nước thải lớn nhất

tự chảy theo cống, tránh đào đắp nhiều, tránh đặt nhiều bơm lãng phí

2 Phải đặt cống thật hợp lý để tổng chiều dài của cống là nhỏ nhất, tránh trường hợp nước chảy vòng vo, tránh đặt cống sâu

3 Các cống góp chính đổ về TXLvà cửa xả nước vào nguồn TXL đặt ở phíathấp so với địa hình thành phố, nhưng không bị ngập lụt, cuối hướng gió chủ đạo vềmùa hè, cuối nguồn tiếp nhận, đảm bảo khoảng cách vệ sinh, xa KDC và xí nghiệp

là 500 m

4 Giảm đến mức tối thiểu cống chui qua sông hồ, cầu phà, đường giao thông, đê đập và các công trình ngầm Việc bố trí cống thoát nước phải biết kết hợp chặt chẽ với các công trình ngầm khác

+ Vạch tuyến MLTN cho hợp lý là một việc làm khá phức tạp Trong thực tế thường không đồng thời thỏa mãn các yêu cầu đặt ra Ví dụ muốn nước tự chảy, ít quanh co gấp khúc thì cống lại chui qua đường xe lửa, đường ô tô cao tốc…Tuy nhiên cần đảm bảo các nguyên tắc chủ yếu khi vạch sơ đồ mạng lưới và đảm bảo sựhợp lý nhất có thể được

- Ngoài ra còn một số yêu cầu khi bố trí cống thoát nước thải sinh hoạt:+ Cống thoát nước thường được bố trí dọc theo đường phố, có thể trong vỉa

hè, ở mép đường hoặc bố trí chung với cống thoát nước mưa, ống dẫn nhiệt, dây cáp

điện…trong một hào ngầm Khi bố trí cống thoát nước ở những nơi có công trình ngầm cần có phương án thi công lắp đặt và sửa chữa cống phù hợp với thực tế.

+ MLTN thường đặt song song với đường đỏ xây dựng Nếu bố trí mạng lưới

ở một phía đường phố thì nên ở phía có ít mạng lưới ống ngầm và nhiều nhánh

thoát nước nối vào Trên những đường phố rộng 30m hoặc lớn hơn có thể bố trí

mạng lưới cả hai bên đường (nếu chỉ tiêu kinh tế cho phép)

+ Việc bố trí MLTN cần đảm bảo cho khả năng thi công lắp đặt, sửa chữa và bảo vệ các đường ống khác khi có sự cô, đồng thời không cho phép làm xói mòn

nền móng công trình, xâm thực ống cấp nước…

+ Khoảng cách mặt bằng ống thoát nước có áp đến gờ móng nhà, và các

công trình không được nhỏ hơn 5 m, từ cống thoát nước tự chảy 3 m…

+ Thông thường cống thoát nước phải đặt sâu để đảm bảo cho nó không bị phá hoại do tác động cơ học gây nên, đồng thời cũng nhằm đảm bảo độ dốc cần

thiết Trong những điều kiện thông thường độ sâu chôn cống ở ngoài phố không

nhỏ hơn 0,7 m tính từ mặt đất đến đỉnh cống

2.2 Lựa chọn thông số thiết kế mạng lưới thoát nước

2.2.1 Tính toán lưu lượng nước thải

a) Tính toán nước thải khu dân cư

Bảng 2.1: Dân số khu vực ngiên cứu

Tỷ lệ gia tăng dân số (%) 2% 2,1% 2.1% 2.1% 2.1% 2.1%

Dân số dự đoán đến năm 2050 là: 16003 người

- Lưu lượng trung bình ngày:

5 2736 1000

171 16003 1000

qo= 171 (l/người/ngày đêm) : tiêu chuẩn thải nước khu dân cư.

- Lưu lương Max ngày :

46 3557 3

1 51

1711600386400

Q Q Kc 31.671.79256.75

TB s



TB ngày Tb

Max

b) Tính toán lượng nước thải tập trung

Lưu lượng nước thải tập trung đổ vào mạng lưới gồm: nước thải từ 3 trường học

Có 4 trường học:

- Trường cấp I: Có 800 học sinh

- Trường cấp II: Có 600 học sinh

- 2 trường cấp III: Có 800 học sinh

Lưu lượng nước thải của trường cấp I :

Lưu lượng trung bình ngày

40 1000

50 800 1000

- qo : tiêu chuẩn thải nước trường học

- qo= 50l/người ngày đêm

Lưu lượng Max ngày:

52 3 1

508003600

Hệ số không điều hòa Kc= 5

Lưu lượng max giây

Lưu lượng nước thải cho trường cấp II

Lưu lượng trung bình ngày

30 1000

50 600 1000

qo : tiêu chuẩn thải nước trường học

qo= 50l/người ngày đêm

Lưu lượng Max ngày:

39 3 1

506003600

Hệ số không điều hòa Kc= 5

Lưu lượng max giây

Lưu lượng nước thải cho trường cấp III

Lưu lượng trung bình ngày

40 1000

50 800 1000

- qo : tiêu chuẩn thải nước trường học

- qo= 50l/người ngày đêm

Lưu lượng Max ngày:

52 3 1

Max

Trong đó:

- Kngày hệ số không điều hòa ngày Chọn Kng= 1.3

Lưu lượng trung bình giây :

93.0360012

508003600

Hệ số không điều hòa Kc= 5

Lưu lượng max giây

40



NGAY TB giô

2.2.2 Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt

- Đường kính tối thiểu và độ đầy tối đa:

+ Trong những đoạn đầu của MLTN, lưu lượng tính toán thường không lớn

do đó theo TCVN 7957:2008 có thể dùng các loại cống có đường kính bé, thườngthì trong thực tế người ta thường chọn những đoạn cống đầu mạng lưới có đườngkính D = 200 – 300 mm

+ Nước thải chảy trong cống ngay khi đạt lưu lượng tối đa cũng không choánđầy cống Tỉ lệ giữa chiều cao lớp nước trong cống so với đường kính của nó gọi là

độ đầy tương đối Người ta cũng không cho cống chảy đầy còn lý do nữa là cầnkhoảng trống để thông hơi

- Vận tốc và độ dốc:

+ Trong tính toán thuỷ lực mạng lưới theo 4.6/TCVN 7957:2008 quy địnhvận tốc tối thiểu chảy trong ống phải đảm bảo lớn hơn vận tốc không lắng Và vậntốc tối đa để đảm bảo nước thải không phá vỡ cống

+ Độ dốc nhỏ nhất của đường ống chọn trên cơ sở bảo đảm vận tốc chảy nhỏnhất đã quy định, thông thường imin=1/D

- Xác định độ sâu chôn cống của các đoạn cống:

Độ sâu chôn cống của một đoạn cống bất kỳ phải đảm bảo được các yêu cầusau:

+ Thu được nước thải từ các cống thoát nước tiểu khu, cũng như nước thải từcác đoạn cống phía trên đổ vào nó

+ Đảm bảo được tải trọng động phía trên đè lên cống

+ Không sâu quá để có thể thi công được trong điều kiện cụ thể và giảm chiphí xây dựng

2.3 Các phương án vạch tuyến thoát nước cho khu vực

Dựa vào mặt bằng khu vực chia thành 41 tiểu khu, 1 tuyến cống chính vàvạch tuyến mạng lưới thoát nước thải sinh hoạt cho KĐT theo 2 phương án thể hiệntrong bản vẽ :

+ Phương án 1: tuyến cống chính A11-A10-A9- TXL

+ Phương án 2: tuyến cống chính A11-A10-A9- TXL

A8-A7-A6-A5-A4-A3-A2-A1-Cả 2 phương án được thể hiện trên bản vẽ

2.3.1 Tính toán diện tích tiểu khu

Việc tính toán diện tích tiểu khu dựa trên các số liệu đo đạc trực tiếp trên bản

đồ quy hoạch.Việc phân chia các ô thoát nước dựa vào sơ đồ mạng lưới

2.3.2 Tính toán lưu lượng các đoạn ống

Để xác định lưu lượng tính toán ta cần hiểu các khái niệm:

- Lưu lượng doc đường: lượng nước đổ vào từ các khu nhà thuộc lưu vực nằm dọc hai bên đoạn cống

- Lưu lượng cạnh sườn: lượng nước chảy vào tại điểm đầu đoạn cống từ cốngnhánh cạnh sườn

-Lưu lượng tập trung (lưu lượng cục bộ) lượng nước chảy qua đoạn ống từ các đơn vị thải nước lớn nằm riêng biệt (như trường hoc, bệnh viện,…)

- Lưu lượng chuyển qua: lượng nước dổ vào công tại điểm đầu của đoạn đó

86400

171 106 3600

Trong đó: p là mật độ dân số, p=101 người/ha

N là tiêu chuẩn thoát nước , N =171 l/ng.ngđ

a, Xác định lưu lượng cho tuyến cống chính theo phương án 1

* Lưu lượng tính toán cho đoạn cống chính số 1

- Đoạn A11-A10 có lưu lượng dọc đường từ diện tích ô 1d và 4c , có lưu lượng cạnh sườn là diện tích ô 1c ,2c và 3c :

QA12-A11= (S1d+S4c+S1c+S2c+S3c)Q0 x Kc= 6.07 x 0.209 x 5 = 6.343 (l/s)

Trong đó: Q0 là modun lưu lượng, Q0=0.209 /s.ha

Kc = 5 hệ số không điều hòa chung, lấy bằng cách nội suy (Bảng

2, TCVN 7957:2008)

- Đoạn A10-A9 có lưu lượng dọc đường từ diện tích ô 4a,10c,5c có lưu lượng cạnh

sườn là diện tích các ô : 1(ab),2(dab),3(dab),5b,6c,7c,8c và tổng lưu lượng chuyển qua từ đoạn A11-A10

QA10-A9=[ (S4a+S10c+S5c+S1ab+S2dab+ S3dab +S25b +S6c +S7c S8c )Q0 x Kc] +6.343= (20.19 x 0.209 x 2.48)+6.343=16.808

Trong đó: Q0 là modun lưu lượng, Q0=0.209 /s.ha

Kc = 2.48 hệ số không điều hòa chung, lấy bằng cách nội suy (Bảng 2, TCVN 7957:2008)

- Đoạn A9-A8 có lưu lượng dọc đường từ diện tích ô 11a,10b có lưu lượng cạnh sườn là diện tích các ô 5a,6(dab),7(dab),8(dab),9(abcd),17c,18c,19b,20a,16c và tổng lưu lượng chuyển qua từ đoạn A10-A9

QA9-A8=[ (S11a+S10b+S5a+S6dba+S7dba+ S8dba +S9abcd +S16c +S17c +S18c +S19b +S20a) Q0 x Kc] +16.808= (17.09 x 0.209 x 2.3)+6.343= 25.023 (l/s)

Trong đó: Q0 là modun lưu lượng, Q0=0.209 /s.ha

Kc = 2.3 hệ số không điều hòa chung, lấy bằng cách nội suy (Bảng 2, TCVN 7957:2008)

Ngoài ra đoạn A9-A8 còn nhận lưu lượng tập trung từ 2 trường học với Qthải,max = 8.12 (l/s)

Vậy tổng lưu lượng thải đoạn A9-A8 là : 25.023 + 8.12= 33.143

- Đoạn A8-A7 có lưu lượng dọc đường từ diện tích ô16b 17d có lưu lượng cạnh sườn là diện tích các ô 17(dba)18(dba),19(ab)20(ab)16(ad)22(d)23c25b,26c và tổnglưu lượng chuyển qua từ đoạn A9-A8

QA8-A7=[ (S16b+S17d+S17dba+S19ab+S20ab+ S16ad +S22d +S23c +S25b +S26c ) Q0 x Kc] + 33.143 = (16.82 x 0.209 x 2.08)+33.143= 40.454

Trong đó: Q0 là modun lưu lượng, Q0=0.209 /s.ha

Kc = 2.08 hệ số không điều hòa chung, lấy bằng cách nội suy (Bảng 2, TCVN 7957:2008)

Ngoài ra đoạn A9-A8 còn nhận lưu lượng tập trung từ 1 trường học với Qthải,max = 4.65 (l/s)

Vậy tổng lưu lượng thải đoạn A8-A7 là : 40.454+4.65= 45.104 (l/s)

Bằng cách tương tự xác định lưu lượng cho tất cả những đoạn còn lại và đưakết quả vào (phụ lục bảng 2.3)

b, Xác định lưu lượng cho tuyến cống chính theo phương án 2

Cách xác định giống như phương án 1 Kết quả tính toán (Phụ Lục bảng

2.4)

2.3.3 Tính toán thủy lực các tuyến cống

Căn cứ vào các bảng tính toán cho từng đoạn ống ở trên ta tiến hành tính

toán thuỷ lực cho từng đoạn ống để xác định được: đường kính ống (D), độ dốc

thuỷ lực (i), vận tốc dòng chảy (v) Sao cho phù hợp với các yêu cầu về đường kính

nhỏ nhất, độ đầy tính toán, tốc độ chảy tính toán, độ dốc đường cống, độ sâu chôn

cống được đặt ra trong quy phạm

Việc tính toán thuỷ lực dựa vào ‘‘Các bảng tính toán thủy lực cống

và mương thoát nước – GS Trần Hưu Uyển ”

Công thức xác định lưu lượng:

Q =  x V ( l/s )Công thức xác định tốc độ:

V = C RI ( m/s )

Trong đó:

+ Q: lưu lượng m3/s+ : diện tích mặt cắt ướt m2+ V: tốc độ chuyển động m/s+ R: bán kính thuỷ lực, R = /p (P: chu vi ướt )

+ I: độ dốc thuỷ lực, lấy bằng độ dốc của cống+ C: hệ số sêri tính đến ảnh hưởng của độ nhám trên bề mặt của cống

và thành phần tính chất nước thải

Các quy phạm khi tính toán mạng lưới thuỷ lực

+ Đường kính tối thiểu và độ đầy tối đa: Trong những đoạn đầu của mạng lưới thoát nước, lưu lượng tính toán thường không lớn do đó có thể dùng các loại cống có đường kính bé, thường thì trong thực tế người ta thường chọn những đoạn cống đầu mạng lưới có đường kính D = 300mm Nó vừa đảm bảo về yếu tố thuỷ lực, chi phí giá thành và công tác quản lý.Nước thải chảy trong cống ngay khi đạt lưu lượng tối đa cũng không choán đầy cống Tỷ lệ giữa chiều cao lớp nước trong cống so với đường kính của nó gọi là độ đầy tương đốid h Người ta cũng không cho cống chảy đầy còn lý do nữa là cần khoảng trống để thông hơi Độ đầy tối đa lấy như sau:

Bảng 2.5: Bảng độ đầy tối đa

Đường kính (mm) Đối với nước thải

dốc tối thiểu các loại đường kính cống được tính như sau: Imin =

d

1(d là đường kính cống)

Xác định độ sâu chôn cống của các đoạn cống

Độ sâu đặt cống nhỏ nhất của tuyến cống được tính theo công thức:

H = h + SiL+ Z2 - Z1 + Dd (m)

Trong đó:

+ h: Độ sâu đặt cống đầu tiên, h = 0,7m

+ L: Chiều dài đường ống thoát nước (m)

+ i: Độ dốc của cống thoát

+ Z

1: Cốt mặt đất đằu tiên của giếng thăm

+ Z

2: Cốt mặt đất tương ứng với giếng thăm đầu tiên

+ d: Độ chênh cao trình giữa cốt đáy cống

2.4 Khái toán kinh tế mạng lưới

2.4.1 Khái toán theo phương án 1

a) Khái toán kinh tế phần cống

Dựa vào phương án vạch tuyến đã vạch, tính toán chiều dài cống và ứng vớiloại vật liệu và giá thành hiện tại, khái toán sơ bộ chi phí cho phương án

- Kết quả tính toán (Phụ Lục 2.10)

b) Khái toán kinh tế phần giếng thăm

Khoảng cách giữa các giếng thăm, kiểm tra phụ thuộc vào đường kính cốngthoát, từ đó tìm được số lượng giếng thăm đối với mỗi loại cống thoát

Chiều sâu giếng thăm phụ thuộc vào chiều sâu trung bình của đoạn cống

Khoảng cách bố trí giữa các giếng thăm (theo bảng 15 –[1])

+Với cống D = 150 – 300 mm, khoảng cách giữa các giếng là 20 – 30 m.+ Với cống D = 400 – 600 mm, khoảng cách giữa các giếng là 40 m.

- Kết quả tính toán (Phụ Lục 2.11)

c) Khái toán kinh tế trạm bơm

- Ta sử dụng 2 bơm, 1 bơm dự phòng đặt song song Sử dụng bơm chìm đặtngay trong ngăn thu của trạm bơm, để vận chuyển nước thải lên trạm xử lý

Gía thành mỗi máy bơm : 100 (triệu/máy)

Chi phí mua máy bơm : Gbơm = 100 * 3 = 300 (triệu/máy)

d) Khái toán kinh tế khối lượng đào đắp đất xây dựng

Công tác khảo sát định vị các công trình ngầm coi như đã triển khai

Tính sơ bộ lấy giá thành cho 1 m3 đất đào đắp: 100000 đồng/m3

Dựa vào chiều dài đường cống, độ sâu đặt cống và đường kính cống ta tínhđược thể tích khối đất cần đào đắp:

Vđất = Lxbxh (m3)

Trong đó:

L: Tổng chiều dài của toàn mạng lưới (m)

b: Chiều rộng mương đào trung bình (m)

h: Chiều sâu chôn cống trung bình (m)

Giá thành đào đắp:Gdat Vdat(triệu đồng)

- Kết quả tính toán (Phụ Lục 2.12)

e) Tổng vốn đầu tư để xây dựng mạng lưới:

MXD= Gđường ống + Ggiếng thăm + Gđào + Gtrạm bơm (Triệu đồng)

a) Khái toán kinh tế phần cống

Dựa vào phương án vạch tuyến đã vạch, tính toán chiều dài cống và ứng vớiloại vật liệu và giá thành hiện tại, khái toán sơ bộ chi phí cho phương án

- Kết quả tính toán (Phụ Lục 2.13)

b) Khái toán kinh tế phần giếng thăm

Khoảng cách giữa các giếng thăm, kiểm tra phụ thuộc vào đường kính cốngthoát, từ đó tìm được số lượng giếng thăm đối với mỗi loại cống thoát

Chiều sâu giếng thăm phụ thuộc vào chiều sâu trung bình của đoạn cống

Khoảng cách bố trí giữa các giếng thăm (theo bảng 15 –[1])

+Với cống D = 150 – 300 mm, khoảng cách giữa các giếng là 20 – 30 m.+ Với cống D = 400 – 600 mm, khoảng cách giữa các giếng là 40 m

- Kết quả tính toán (Phụ Lục 2.14)

c) Khái toán kinh tế trạm bơm

- Ta sử dụng 2 bơm, 1 bơm dự phòng đặt song song Sử dụng bơm chìm đặtngay trong ngăn thu của trạm bơm, để vận chuyển nước thải lên trạm xử lý

Gía thành mỗi máy bơm : 100 (triệu/máy)

Chi phí mua máy bơm : Gbơm = 100 * 3 = 300 (triệu/máy)

d) Khái toán kinh tế khối lượng đào đắp đất xây dựng

Công tác khảo sát định vị các công trình ngầm coi như đã triển khai

Tính sơ bộ lấy giá thành cho 1 m3 đất đào đắp: 100000 đồng/m3

Dựa vào chiều dài đường cống, độ sâu đặt cống và đường kính cống ta tínhđược thể tích khối đất cần đào đắp:

Vđất = Lxbxh (m3)

Trong đó:

L: Tổng chiều dài của toàn mạng lưới (m)

b: Chiều rộng mương đào trung bình (m)

h: Chiều sâu chôn cống trung bình (m)

Giá thành đào đắp:Gdat Vdat(triệu đồng)

- Kết quả tính toán (Phụ Lục 2.15)

e) Tổng chi phí để xây dựng mạng lưới

MXD= Gđường ống + Ggiếng thăm + Gđào + Gtrạm bơm (Triệu đồng)

Nhận Xét: Hai mạng lưới thoát nước theo 2 phương án đều đảm bảo về mặt

kĩ thuật cũng như khả năng thoát nước cho khu vực.Tuy nhiên, ta xây dựng mạng lưới thoát nước theo phương án 2 có chi phí xây dựng thấp hơn, phù hợp với quy hoạch phát tiển chung Khi Kinh Tế

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHO THỊ TRẤN TIỀN HẢI

3.1 Tính chất của nước thải sinh hoạt

Bảng 3.1: Thành phần đặc tính nước thải sinh hoạt ( Bảng 25 - [1] )

Trong đó :

a

SS : Tải lượng chất lơ lửng của NTSH tính cho một người trong ngày

BOD

x N)/Q

ngtb = (65 x 16003) / 2996.5 = 347.13 mg/l

ngày đêm theo (Bảng 25- [1] ) a

BOD

= 35 g/ng.ngđ

Các yêu cầu cơ bản:

Hàm lượng chất lơ lửng: không vượt quá 50mg/l

BOD5 : không vượt quá 30mg/l

Mức độ cần xử lý nước thải thường được xác định theo:

Hàm lượng chất lơ lửng (phục vụ cho tính toán công nghệ xử lý cơ học)Hàm lượng BOD và COD (phục vụ cho tính toán công trình và công nghệ xử

m :hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn nước,m=80mg/l

Csh: hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải, Csh=458,3mg/l

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5:

30 13

347 

x100%= 91.35%

Trong đó:

L :hàm lượng BOD5 của nước thải sau xử lý cho phép xả vào nguồn nước

Lsh:hàm lượng BOD5trong nước thải

Kết quả tính toán về mức độ cần thiết xử lý nước thải của các phương ánđang xét cho thấy cần thiết phải xử lý sinh học

3.3 Lựa chọn công nghệ xử lý

Phương án 1:

Chú Thích:

a: hỗn hợp cát-nước b: khí

c: bùn d: bùn tuần hoàn

c

b

d c

Máy thổi khí

Hình 3.1: Dây chuyền công nghệ theo phương án 1.

Thuyết minh chuyền công nghệ theo phương án 1

Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về trạm bơm chính rồibơm nước thải theo đường ống áp lực đến ngăn tiếp nhận Ngăn tiếp nhận nước thảiđược đặt ở vị trí cao để nước thải từ đó có thể tự chảy sang các công trình đơn vịtiếp theo trong trạm xử lý

Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác Ở đây sẽđược loại bỏ những tạp chất lá khô, cành cây nhỏ, mảnh vụn, nilong, tránh ảnhhưởng đến hoạt động của thiết bị phía sau như hỏng bơm, tắt nghẽn đường ống Do

đó, trong quá trình vận hành phải chú ý thường xuyên lấy rác Tại đây, rác được lấytheo phương pháp thủ công và được thu đưa ra bãi chôn lấp

Nước thải sau khi qua song chắn rác được cho qua bể lắng cát ngang Tại đâydưới tác dụng của trọng lực, cát nặng sẽ lắng xuống đáy bể Bể lắng cát được gắn thiết

bị cào cát, sỏi lắng và dùng bơm khí nâng tách ra khỏi nước thải rồi chuyển đến sânphơi cát Nước thải sau khi tách các hạt có trọng lượng lớn chảy vào bể điều hòa vànhờ quá trình khuấy trộn kết hợp với thổi khí sơ bộ, nước thải được điều hòa về lưulượng cùng với nồng độ các chất ô nhiễm như: BOD, COD, SS, Ở ngay trên bể

dung dịch H2SO4 để điều chỉnh pH về trung tính, thuận lợi cho các công trình xử lýsau

Tiếp theo nước thải từ bể điều hòa được bơm qua bể lắng 1 để loại bỏ cácloại cặn thô, nặng có thể gây trở ngại cho các công đoạn xử lý sau Nước thải từ bểlắng 1 tự chảy tràn qua bể Aerotank có xáo trộn.Tại bể Aerotank quá trình sinh họchiếu khí xảy ra và được duy trì nhờ không khí cấp khí từ máy thổi khí, các vi sinhvật hiếu khí (trên bùn hoạt tính) sẽ phân hủy các chất hữu cơ còn lại trong nước thảithành các chất vô cơ ở dạng đơn giản Hiệu xuất xử lý của Aerotank đạt khoảng 90– 95%

Tiếp đến nước thải được dẫn sang bể lắng 2 và diễn ra lắng cặn hoạt tính,bùn sẽ lắng xuống đáy bể, nước thải phía trên được chảy tràn qua bể tiếp xúc, sau

đó khử trùng bằng Clo lỏng , nhằm tiêu diệt vi khuẩn trước khi thải ra nguồn tiếpnhận.

Bùn từ bể lắng 2 một phần sẽ được tuần hoàn về bể Aerotank nhằm duy trìlượng vi sinh vật có trong bể Một phần cùng với lượng bùn sinh ra từ bể lắng 1 sẽđược chuyển vào bể nén bùn để tách nước, trong giai đoạn này polymer được châmvào nhằm tăng hiệu quả tách nước ra khỏi bùn Nước tách bùn sẽ được tuần hoàntrở lại ngăn tiếp nhận Lượng bùn từ bể nén bùn sẽ được chở đi chôn lấp

Phương án 2:

Chú Thích:

a: hỗn hợp cát-nước b: khí

c: bùn d: bùn tuần hoàn

c

b

d c

Máy thổi khí

Ngăn tiếp nhận

Hình 3.2: Dây chuyền công nghệ theo phương án 2

Thuyết minh dây chuyền công nghệ theo phương án 2:

Dây chuyền công nghệ xử lý của phương án 2 tương tự như phương án 1 , chỉ thay thế bể aroten bằng bể SBR

3.4 Tính toán thiết kế trạm xử lý theo phương án 1

3.4.1 Tính toán lưu lượng

Với lưu lượng tính toán là 2966 ≈3000 (m3/ngđêm) lựa chọn công suất xử lý của các trạm là 3000m3/ngàyđêm, vận hành liên tục 24/24h

- Lưu lượng thiết kế dây truyền xử lý là : 3000 ( m3/ ngày đêm )

- Lưu lương Max ngày :

39003

.1

Max

- Lưu lượng min giây:

9 17 524 0 72 34

Kích thước của ngăn tiếp nhận phụ thuộc vào công suất của trạm xử lý Qmax

=170.75 (m3/h) được dẫn theo 2 đường ống áp lực có D = 250 (mm), kích thướccủa ngăn tiếp nhận có thể lấy như sau: (bảng 3.4 - [4])

A = 1.5 m; B = 1 m; H = 1.3 m; H1 = 1 m; h = 0.4 m; h1 =0.4 m; b = 0.25 mTrong đó:

+ A - là chiều dài ngăn tiếp nhận

+ B - chiều rộng ngăn tiếp nhận

+ H - chiều cao ngăn tiếp nhận

+ H1 - chiều cao lớp nước trong ngăn tiếp nhận

+ h - chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến đáy mương

+ h1 - chiều cao mương dẫn nước đến công trình tiếp

+ b - chiều rộng mương dẫn

3.4.3 Song chắn rác

Nhiệm vụ: tách các loại rác và tạp chất thô có kích thước lớn trong nước thảitrước khi đưa nước thải vào các công trình xử lý phía sau Việc sử dụng song chắn rác trong các công trình xử lý nước thải tránh được các hiện tượng tắc nghẽn đường ống, mương dẫn và gây hỏng hóc bơm

Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác lấy bằng độ đầy tính toán của mươngdẫn ứng với Qmax.s.

K là hệ số tính đến cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác; k = 1.05

Chiều rộng của song chắn rác:

Bs= s(n-1)+(l * n) =0.008(28-1)+(0.016*28) = 0.664 (m) chọn Bs = 0.7 (m)Trong đó:

s là bề dày của thanh song chắn, thường lấy bằng 0,008 [4]

 là hệ số phụ thuộc vào hình dạng của thanh chắn chọn theo mục 2.2.1, trang 30-[4]chọn  = 1.67

 là góc nghiêng của SCR;  = 60o

Chiều dài phần mở rộng phía trước SCR : L1 = = = 0.3 m

Chọn L1 = 0.3 m

Chiều dài phần thu hẹp ở phía sau SCR: L2 = = 0.15 m

Chiều dài phần mương lắp đặt SCR: L = L1 + L2+ Ls = 0.3+0.15+1.2 = 1.6 mChọn chiều rộng mương là : Bm : 0,5

Trong đó: Ls là chiều dài phần mương đặt SCR ; chọn Ls = 1.2 m

Chiều sâu phần mương đặt SCR: h = hmax +hs + 0.4 = 0.168+0.03+0.5= 0.598m

Lấy chiều sâu mương đặt SCR: h = 0.6 m

Bảng 3.3: Thông số thiết kế song chắn rác thô