Phương pháp tính toán hệ thống thoát nước thải sinh hoạt.. Tính toán các công trình xử lý nước thải sinh hoạt.. KHÁI TOÁN KINH TẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT.. Một trong các biện
Trang 1KHOA MÔI TRƯỜNG
ĐOÀN VĂN CHUNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ HỆ THỐNG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU ĐÔ THỊ TÂN LẬP - ĐAN PHƯỢNG - HÀ NỘI
GIAI ĐOẠN 2015 - 2025
HÀ NỘI, 2014
Trang 2KHOA MÔI TRƯỜNG
ĐOÀN VĂN CHUNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ HỆ THỐNG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO KHU ĐÔ THỊ TÂN LẬP - ĐAN PHƯỢNG - HÀ NỘI
GIAI ĐOẠN 2015 - 2025
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
MÃ NGÀNH: 510406
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS LƯƠNG THANH TÂM
HÀ NỘI, 2014
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung và kết quả bài nghiên cứu trong đồ án này đều
do tôi th ực hiện
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án tốt nghiệp này là
hoàn toàn trung th ực và chưa hề sử dụng cho bảo vệ trong một đề tài nào
Tôi xin chân thành c ảm ơn !
Sinh Viên
Đoàn Văn Chung
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Trong su ốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, đóng góp ý kiến và chỉ bảo tận tình của các Thầy Cô giáo, gia đình và bạn bè Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin được bày tỏ lời cảm
ơn chân thành tới tất cả mọi người
Xin chân thành c ảm ơn các Thầy, Cô giáo bộ môn Công Nghệ Kỹ Thuật Môi
Tr ường, cùng các Thầy, Cô giáo trong khoa Môi Trường - Trường Đại Học Tài
Nguyên và Môi Tr ường Hà Nội đã truyền đạt cho tôi những kiến thức cơ bản về
các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp tôi có được cơ sở lý
thuy ết vững chắc để vận dụng vào thực tế và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi
trong quá trình h ọc tập và hoàn thành đồ án
Tôi xin g ửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Lương Thanh Tâm đã hết lòng giúp
đỡ, dạy bảo, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình
h ọc tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp
Tôi c ũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô trong hội đồng chấm đồ án đã
cho tôi nh ững đóng góp quý báu để hoàn chỉnh đồ án này được tốt hơn
Cu ối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành đồ án tốt nghiệp này
Tôi xin chân thành c ảm ơn !
Trang 5PHỤ LỤC
MỞ ĐẦU
I ĐẶT VẤN ĐỀ 1
II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU VÀ NHIỆM VỤ 2
III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ĐÔ THỊ TÂN LẬP - ĐAN PHƯỢNG - HÀ NỘI I ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 4
I.1 Phạm vi nghiên cứu 4
I.2 Điều kiện khí hậu, thủy văn 4
I.3 Đặc điểm địa hình 4
II ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI 5
II.1 Giao thông 5
II.2 Cấp - thoát nước 5
II.3 Cấp điện 5
II.4 Đặc điểm về kinh tế 5
III HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐÔ THỊ TÂN LẬP ĐẾN NĂM 2025 5 III.1 Quy mô dân số 5
III.2 Quy mô đất đai 5
III.3 Nhà trẻ, trường học 5
CHƯƠNG II: GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC I GIẢI PHÁP THOÁT NƯỚC 6
Trang 6I.1 Cơ sở thiết kế 6
I.2 Các chỉ tiêu cơ bản 6
I.2.1 Các nguyên lý thiết kế 6
I.2.2 Xác định chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 7
1 Nước thải sinh hoạt 7
2 Nước thải các khu vực công cộng 7
3 Nước mưa 7
4 Hệ thống thu gom nước thải 8
5 Phân tích địa hình 8
I.3 Phân tích lựa chọn phương án thoát nước 8
I.3.1 Địa điểm đặt trạm xử lý nước thải 8
I.3.2 Phương án kỹ thuật xây dựng hệ thống thoát nước 9
1 Phương pháp thoát nước chung 9
2 Phương pháp thoát nước riêng 10
3 Phương pháp thoát nước nửa riêng 10
I.3.3 Phương pháp tính toán hệ thống thoát nước thải sinh hoạt 11
I.3.4 Phương pháp tính toán hệ thống thoát nước mưa 12
II PHƯƠNG HƯỚNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 12
II.1 Mục tiêu 12
II.2 Phương hướng 12
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU A THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA I NGUYÊN TẮC VẠCH TUYẾN THOÁT NƯỚC MƯA 14
I.1 Nguyên tắc vạch tuyến thoát nước mưa 14
Trang 7I.2 Vạch tuyến thoát nước mưa cho đô thị Tân Lập 14
II TÍNH TOÁN HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA 15 II.1 Xác định lưu lượng mưa tính toán 15
II.1.1 Lựa chọn chu kỳ tràn cống P 15
II.1.2 Xác định cường độ mưa tính toán 15
II.1.3 Xác định thời gian mưa tính toán 15
II.1.4 Xác định hệ số dòng chảy 16
II.1.5 Tính toán lưu lượng nước mưa 17
II.2 Tính toán thủy lực hệ thống thoát nước mưa 17
II.2.1 Tính độ sâu chôn cống đầu tiên 17
II.2.2 Xác định lưu lượng tính toán cho từng đoạn cống thoát nước mưa 17
B THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT I QUY HOẠCH SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC CHO ĐÔ THỊ TÂN LẬP 18
I.1 Quy hoạch sơ đồ hệ thống 18
I.2 Nguyên tắc vạch tuyến thoát nước 18
I.3 Vạch tuyến thoát nước cho đô thị Tân Lập 18
I.3.1 Phương án I 19
I.3.2 Phương án II 19
I.4 Lựa chọn kết cấu cống dẫn và trạm bơm 19
II XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI CỦA TRẠM XỬ LÝ 20 II.1 Xác định lưu lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư 20
II.1.1 Cơ sở tính toán nước thải sinh hoạt khu dân cư 20
II.1.2 Lưu lượng nước thải sinh hoạt khu dân cư 20
II.2 Xác định lưu lượng nước thải công cộng 20
II.2.1 Nước thải trường học 20
II.2.2 Nước thải bệnh viện 21
Trang 8II.3 Tổng lưu lượng nước thải khu đô thị Tân Lập 22
II.4 Bảng phân phối nước thải theo từng giờ 22
II.5 Xác định lưu lượng tính toán theo mô đun lưu lượng 23
III TINH TOÁN THỦY LỰC CHO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC 24
III.1 Xác định lưu lượng cho từng đoạn cống 24
III.2 Tính toán thủy lực cho đường kính cống 24
III.3 Độ sâu chôn cống đầu tiên 25
III.4 Thiết kế các công trình trên mạng lưới 26
C THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT I ĐẶC TRƯNG VÀ THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI SINH HOẠT 28 I.1 Đặc trưng của nước thải sinh hoạt 28
I.2 Thành phần của nước thải sinh hoạt 28
II LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 29 II.1 Sơ lược các phương pháp xử lý nước thải 29
II.1.1 Theo bậc xử lý 29
1 Xử lý bậc 1 29
2 Xử lý bậc 2 29
3 Xử lý bậc 3 29
II.1.2 Theo bản chất xử lý 29
1 Phương pháp cơ học vật lý 29
2 Phương pháp hóa lý 30
3 Phương pháp sinh học 30
II.2 Đề xuất các phương án xử lý nước thải sinh hoạt 30
II.2.1 Phương án I 30
1 Sơ đồ công nghệ 30
2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 31
II.2.2 Phương án II 33
Trang 91 Sơ đồ công nghệ 33
2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 34
II.3 Tính toán các công trình xử lý nước thải sinh hoạt 36
II.3.1 Tính toán các công trình theo phương án I 36
1 Hố gom tiếp nhận nước thải 36
2 Song chắn rác 37
3 Bể lắng cát ngang 39
4 Bể điều hòa 43
5 Bể lắng đứng đợt 1 48
6 Bể aerotank 52
7 Bể lắng đứng đợt 2 59
8 Bể khử trùng 62
9 Bể chứa bùn 64
10 Máy ép bùn 65
II.3.2 Tính toán các công trình theo phương án II
1 Hố gom tiếp nhận nước thải 67
2 Song chắn rác 67
3 Bể lắng cát ngang 67
4 Bể điều hòa 67
5 Bể lắng đứng đợt 1 67
6 Bể UASB 67
7 Bể lắng đứng đợt 2 71
8 Bể khử trùng 71
9 Bể chứa bùn 71
10 Máy ép bùn 71
D KHÁI TOÁN KINH TẾ VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ I KHÁI TOÁN KINH TẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC MƯA 72
Trang 10I.1 Chi phí xây dựng hệ thống 72
I.2 Chi phí quản lý hệ thống 74
II KHÁI TOÁN KINH TẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC THẢI SINH HOẠT 75
II.1 Khái toán kinh tế 75
II.1.1 Phương án I 75
1 Chi phí xây dựng hệ thống 75
2 Chi phí quản lý hệ thống 76
3 Các chỉ tiêu kinh tế của phương án 78
III.1.2 Phương án II 78
1 Chi phí xây dựng hệ thống 78
2 Chi phí quản lý hệ thống 80
3 Các chỉ tiêu kinh tế của phương án 82
III.2 So sánh các phương án thiết kế 82
III.2.1 Yếu tố môi trường 82
III.2.2 Yếu tố thủy lực 82
III.2.3 Yếu tố kinh tế 82
III.3 Kết luận, lựa chọn phương án thoát nước thải sinh hoạt cho đô thị 83
III KHÁI TOÁN KINH TẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠ 86 III.1 Khái toán kinh tế 83
III.1.1 Phương án I 83
III.1.2 Phương án II 87
III.2 So sánh các phương án thiết kế 90
III.2.1 Yếu tố môi trường 91
III.2.2 Yếu tố kỹ thuật 91
III.2.3 Yếu tố kinh tế 91
III.3 Kết luận, lựa chọn phương án xử lý nước thải sinh hoạt cho đô thị 92
Trang 11III.4 Tính toán cao trình của trạm xử lý nước thải theo phương án đã chọn 92
III.4.1 Nhận xét chung về hiện trạng cao trình 92
III.4.2 Những giả định thiết kế trắc dọc theo nước, theo bùn 92
III.4.3 Tính cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt dọc nước 93
1 Mực nước đầu tiên tại cống xả ra sông 93
2 Ống dẫn 93
3 Bể khử trùng 93
4 Ống dẫn 93
5 Bể lắng đứng đợt 2 93
6 Ống dẫn 94
7 Bể aerotank 94
8 Ống dẫn 94
9 Bể lắng đứng đợt 1 94
10 Ống dẫn 94
11 Bể điều hòa 94
12 Ống dẫn 95
13 Bể lắng cát ngang 95
14 Mương dẫn 95
15 Song chắn rác 95
16 Mương dẫn 95
17 Hố gom 95
III.4.4 Tính cao trình các công trình đơn vị theo mặt cắt dọc bùn 96
KẾT LUẬN 97
KIẾN NGHỊ 98
Tài liệu tham khảo 99
PHỤ LỤC 100
Trang 12DANH MỤC BẢNG
B ảng 3.3 Phân b ố lưu lượng nước thải theo từng giờ của đô thị Tân Lập 23
B ảng 3.6 K ết quả tính toán thủy lực mương dẫn nước sau ngăn tiếp nhận 37
B ảng 3.21 Khái toán kinh tế phần cống thoát nước thải sinh hoạt PA - I 75
B ảng 3.22 Khái toán kinh tế phần giếng thăm cống thoát nước thải sinh hoạt
B ảng 3.24 Khái toán kinh tế phần cống thoát nước thải sinh hoạt PA - II 79
B ảng 3.25 Khái toán kinh tế phần giếng thăm cống thoát nước thải sinh hoạt
Trang 13B ảng 3.28 Khái toán kinh tế xây dựng trạm xử lý nước thải PA - I 83
Trang 14DANH MỤC HÌNH
Hình 3.1 Bi ểu đồ phấn phối lưu lượng nước thải theo từng giờ trong ngày của đô
Trang 15NHỮNG TỪ VIẾT TẮT
cần thiết để oxy hóa hết các chất hữu cơ và sinh hóa do vi khuẩn ( có trong nước nói chung và nước thải nói riêng) gây ra, với thời gian xử lý nước là 5 ngày ở điều kiện nhiệt độ là 20°C
thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ
Trang 16MỞ ĐẦU
Hiện nay, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang gây một sức ép lớn đối với môi trường của các nước trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng Song song với sự phát triển về kinh tế - xã hội và tốc độ đô thị hóa ngày càng gia tăng là các tác động tiêu cực đến môi trường từ các hoạt động này gây ra Để góp phần đảm bảo cho môi trường không bị suy thoái và có thể phát triển một cách bền vững thì chúng ta cần phải chú ý và giải quyết các vấn đề liên quan đến môi trường phát sinh ra từ các hoạt động sản xuất của con người như nước thải, khí thải và chất thải rắn Đặc biệt hiện nay vấn đề được nhiều nước trên thế giới trong đó có Việt Nam quan tâm nhất là phát triển hệ thống thoát nước và xử lý nước thải đô thị một cách có hiệu quả
Một trong các biện pháp tích cực nhằm bảo vệ, cải thiện môi trường nói chung
và môi trường nước nói riêng đó là việc thiết kế hệ thống thoát nước thải một cách hợp lý và xử lý nước thải đạt hiệu quả trước khi đưa ra nguồn tiếp nhận Tại Việt Nam biện pháp trên cũng đang được chú ý và từng bước phát triển tại các đô thị mới để có thể góp phần cải thiện và bảo vệ môi trường
Đô thị Tân Lập - Đan Phượng - Hà Nội là một trong những đô thị đã và đang được quy hoạch xây dựng ở Việt Nam hiện nay Đô thị Tân Lập là một đô thị nhỏ, được quy hoạch và xây dựng theo đô thị loại mới Khu vực đô thị được xây dựng đòi hỏi phải có một cơ sở hạ tầng đồng bộ và đáp ứng được các yêu cầu về bảo vệ môi trường Để đảm bảo môi trường không bị ảnh hưởng và suy thoái tại đây thì việc xây dựng hệ thống thoát nước và hệ thống xử lý nước thải cho đô thị Tân Lập
là vấn đề cấp bách và cần thiết
Với mục đích đó và cùng với sự gợi ý, hướng dẫn của ThS Lương Thanh
Tâm, tôi xin đưa ra đề tài “ Thiết kế hệ thống thoát nước và hệ thống xử lý nước thải cho khu đô thị Tân Lập - Đan Phượng - Hà Nội giai đoạn 2015 - 2025” đại diện cho một trong các đô thị tại Việt Nam
Trang 17II MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU VÀ NHIỆM VỤ
Xây dựng hệ thống thoát nước thải cho khu đô thị Tân Lập - Đan Phượng - Hà Nội giai đoạn 2015 - 2025
Xác định vị trí và tính toán các công trình trạm xử lý nước thải sinh hoạt cho phù hợp với Quy hoạch chi tiết khu đô thị Tân Lập và Quy hoạch phát triển không gian của đô thị đến năm 2025
Thu thập số liệu là một công việc quan trọng Mục đích của thu thập số liệu ( từ các tài liệu nghiên cứu khoa học có trước, từ quan sát và thực hiện thí nghiệm) là
để làm cơ sơ lý luận khoa học hay luận cứ chứng minh giả thuyết hay tìm ra vấn đề cần nghiên cứu
- Căn cứ vào quy hoạch chi tiết xây dựng đô thị Tân Lập
- Các văn bản và quy định đối với việc xây dựng mạng lưới thoát nước mưa, nước thải sinh hoạt và xử lý nước thải sinh hoạt
- Các dữ liệu về điều kiện tự nhiên: địa chất, địa hình, đất, khí tượng thủy văn
- Các dữ liệu về hiện trạng và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của khu đô thị Tân Lập trong giai đoạn 2015 - 2025
- Nước thải sinh hoạt và các biện pháp xử lý nước thải của đô thị Tân Lập
- Khảo sát hiện trạng xử lý nước thải tại khu vực xây dựng đô thị
- Nước mưa, hiện trạng thoát nước mưa tại khu vực
- Căn cứ vào Hồ sơ thiêt kế Qui hoạch chung cho khu đô thị Tân Lập - Đan Phượng - Hà Nội giai đoạn 2015 - 2025
TCXDVN 51:1984/BXD và TCVN 7957:2008/BTNMT
- Căn cứ vào nhu cầu cần thiết phải có hệ thống thoát nước cho đô thị Tân Lập - Đan Phượng - Hà Nội giai đoạn 2015 - 2025
Trang 18- Tham khảo các kỹ thuật thiết kế mạng lưới thoát nước và hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt hiện nay tại các đô thị của Việt Nam
- Sử dụng các công thức tính toán đã thiết lập sẵn có để tính toán kỹ thuật - kinh
tế cho hệ thống xử lý nước thải
thuật
các đoạn cống và vẽ trắc dọc các đoạn cống
- Sử dụng phần mền nội suy để xác định hệ số không điều hòa của nước thải