TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO DÂN CƯ XÃ PHÙ ĐỔNG – GIA LÂM – HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 201
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO DÂN CƯ XÃ
PHÙ ĐỔNG – GIA LÂM – HÀ NỘI GIAI ĐOẠN 2015 – 2025
Giáo viên hướng dẫn: ThS Mai Quang Tuấn
Trang 2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 4
DANH MỤC BẢNG 5
LỜI MỞ ĐẦU 7
1 ĐẶT VẤN ĐỀ 8
2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 9
3 TÓM TẮT CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 9
4 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT PHÂN TÍCH ĐO ĐẠC, PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 10
CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ XÃ PHÙ ĐỔNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐẾN NĂM 2025 12
I.1 Điều kiện tự nhiên 12
I.1.1 Vị trí địa lý 12
I.1.2 Địa hình 12
I.1.3 Khí hậu 12
I.1.4 Thủy văn 13
I.1.5 Các nguồn tài nguyên 13
I.1.6 Cảnh quan môi trường 14
I.1.7 Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên 14
I.2 Hiện trạng của xã Phù Đổng 14
I.2.1 Hiện trạng về dân số và lao động 14
I.2.2 Hiện trạng về đất đai 16
I.2.3 Tình hình xây dựng cơ sở hạ tầng 17
I.2.4 Đánh giá chung về điều kiện kinh tế - xã hội 18
I.3 Định hướng phát triển của xã Phù Đổng đến năm 2025 19
I.3.1 Định hướng phát triển không gian 19
I.3.2 Quy hoạch hệ thống hạ tầng kĩ thuật 19
Trang 3ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2
CHƯƠNG II QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC
THẢI SINH HOẠT CHO XÃ PHÙ ĐỔNG GIAI ĐOẠN 2015 - 2025 21
II.1 Số liệu thiết kế 21
II.1.1 Căn cứ thiết kế 21
II.1.2 Dự báo mật độ dân số 21
II.1.3 Diện tích và tính chất nước thải KCN 22
II.1.4 Diện tích và tính chất thải nước các công trình công cộng 22
II.2 Tính toán lưu lượng nước thải 22
II.2.1 Lưu lượng nước thải sinh hoạt 22
II.2.2 Lưu lượng nước thải khu công nghiệp 23
II.2.3 Lưu lượng nước thải các công trình công cộng 25
II.2.4 Tổng hợp lưu lượng nước thải 26
II.2.5 Công suất trạm xử lý 28
II.3 Thiết kế mạng lưới thoát nước thải 28
II.3.1 Các nguyên lý thiết kế 28
II.3.2 Phương án vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải 29
II.3.3 Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước thải 36
II.3.4 Tính toán độ sâu chôn cống nhỏ nhất 36
II.3.5 Trắc dọc tuyến cống 38
II.4 Đánh giá chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật lựa chọn 2 phương án: 38
II.4.1 Khái toán kinh tế phần đường ống: 38
II.4.2 Khái toán kinh tế phần giếng thăm: 39
II.4.3 Khái toán kinh tế phần giếng rửa: 39
II.4.4 Khái toán kinh tế phần trạm bơm cục bộ 40
II.4.5 Khái toán kinh tế phần khối lượng đất đào đắp: 40
II.4.6 Chi phí quản lý mạng lưới trong một năm: 41
II.4.7 Các chỉ tiêu kinh tế của hai phương án: 43
II.4.8 Lựa chọn phương án: 44
II.5 Hệ thống thoát nước mưa 44
Trang 4ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 3
II.5.1 Tính toán diện tích 44
II.5.2 Xác định lưu lượng mưa tính toán: 45
II.5.3 Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước mưa: 48
CHƯƠNG III THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT CÔNG SUẤT 3.200 M 3 /NGĐ 50
III.1 Chất lượng nước thải 50
III.2 Lưu lượng nước thải 50
III.3 Số liệu nguồn tiếp nhận 50
III.4 Vị trí trạm xử lý nước thải 51
III.5 Yêu cầu xử lý nước thải 51
III.6 Xác định nồng độ của chất bẩn 51
III.6.1 Nước thải sinh hoạt 51
III.6.2 Nước thải sản xuất 52
III.6.3 Nước thải trường học và bệnh viện 54
III.6.4 Tổng hợp số liệu 54
III.6.5 Xác định mức độ cần làm sạch của nước thải 55
III.7 Phương pháp xử lý nước thải 56
III.7.1 Xử lý cơ học 57
III.7.2 Xử lý hoá học và hoá lý 57
III.7.3 Xử lý sinh hoá 58
III.7.4 Xử lý cặn của nước thải 59
III.8 SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 59
III.8.1 Ưu, nhược điểm của 2 phương án 62
III.8.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ theo phương án đã chọn 62
III.8.3 Tính toán công trình theo phương án II 63
1.BỂ TIẾP NHẬN 63
2.SONG CHẮN RÁC 64
3.BỂ LẮNG CÁT NGANG 67
4.BỂ ĐIỀU HÒA SỤC KHÍ 70
Trang 5ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 4
5.BỂ LẮNG ĐỨNG I 73
6.BỂ UASB 79
7.BỂ AEROTANK 82
8.BỂ LẮNG II 92
9.BỂ KHỬ TRÙNG TIẾP XÚC 97
10.BỂ NÉN BÙN 102
11.SÂN PHƠI BÙN 104
III.8.4 Tính toán công trình theo phương án I 106
III.9 TÍNH KINH TẾ 113
KẾT LUẬN 118
TÀI LIỆU THAM KHẢO 121
Trang 6ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
- BOD: nhu cầu oxy sinh học
- COD: nhu cầu oxy hóa học
- SS: chất rắn lơ lửng
- TCVN: tiêu chuẩn Việt Nam
- QCVN: quy chuẩn Việt Nam
- TS : tiến sĩ
- Th.S: thạc sĩ
- BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường
- KCN: khu công nghiệp
- THCS: trường trung học cơ sở
- THPT: trường trung học phổ thông
Trang 7ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 6
DANH MỤC BẢNG
- Bảng 1.1: Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội
- Bảng 1.2: Dự kiến phân bổ quỹ đất cho các công trình xây dựng
- Bảng 2.1: Tỷ lệ gia tăng dân số xã Phù Đổng giai đoạn 2010 – 2025
- Bảng 2.2: Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải khu dân cư
- Bảng 2.3: Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải KCN
- Bảng 2.4: Bảng thống kê lưu lượng nước thải trường học
- Bảng 2.5: Bảng thống kê lưu lượng nước thải bệnh viện
- Bảng 2.6: Tổng hợp lưu lượng nước thải theo từng giờ trong ngày của xã Phù Đổng
- Bảng 2.7: Thống kê diện tích các tiểu khu theo phương án I
- Bảng 2.8: Thống kê diện tích các tiểu khu theo phương án II
- Bảng 2.9: Kinh tế phần đường ống của phương án I
- Bảng 2.10: Kinh tế phần đường ống của phương án II
- Bảng 2.11: Bảng thống kê diện tích các tiểu khu nước mưa
- Bảng 2.12: Thành phần diện tích mặt phủ
- Bảng 2.13: Bảng tính độ sâu chôn cống đầu tiên của các tuyến cống thoát nước mưa
- Bảng 3.1: Tổng hợp lưu lượng về trạm xử lý
- Bảng 3.2: Giá trị các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt
- Bảng 3.3: Thành phần, tính chất nước thải KCN
- Bảng 3.4: Tính chất nước thải khu chăn nuôi tập chung
- Bảng 3.5: Bảng thống kê nồng độ chất bẩn trong nước thải đầu vào
- Bảng 3.6: So sánh ưu điểm, nhược điểm của 2 phương án
- Bảng 3.7: Các thông số xây dựng bể tiếp nhận theo lưu lượng
- Bảng 3.8: Tổng hợp công suất trạm xử lý
- Bảng 3.9: Các thông số xây dựng song chắn rác
- Bảng 3.10: Các thông số xây dựng bể lắng cát ngang
Trang 8ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 7
- Bảng 3.11: Các thông số xây dựng bể điều hòa sục khí
- Bảng 3.12: Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở nhiệt độ ≥ 200C
- Bảng 3.13: Các thông số xây dựng bể lắng đứng đợt I
- Bảng 3.14: Các thông số xây dựng bể UASB
- Bảng 3.15: Các thông số xây dựng bể Aerotank
- Bảng 3.16: Các thông số xây dựng bể lắng đứng đợt II
- Bảng 3.17: Các thông số xây dựng bể khử trùng
- Bảng 3.18: Các thông số xây dựng bể nén bùn
- Bảng 3.19: Các thông số xây dựng sân phơi bùn
- Bảng 3.20: Các thông số xây dựng song chắn rác
- Bảng 3.21: Các thông số xây dựng bể lắng cát ngang
- Bảng 3.22: Các thông số xây dựng bể điều hòa sục khí
- Bảng 3.23: Các thông số xây dựng bể lắng đứng đợt I
- Bảng 3.24: Các thông số xây dựng bể UASB
- Bảng 3.25: Các thông số xây dựng bể Aerotank
- Bảng 3.26: Các thông số xây dựng bể lắng đứng đợt II
- Bảng 3.27: Các thông số xây dựng hồ sinh học
- Bảng 3.28: Các thông số xây dựng bể nén bùn
- Bảng 3.29: Các thông số xây dựng sân phơi bùn
- Bảng 3.30: Bảng thống kê sơ bộ giá thành xây dựng các công trình phương
án I
- Bảng 3.30: Bảng thống kê sơ bộ giá thành xây dựng các công trình phương
án II
Trang 9ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 8
LỜI MỞ ĐẦU
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
- Trong công cuộc đổi mới, Đảng bộ và nhân dân huyện Gia Lâm nói chung và Đảng bộ và nhân dân xã Phù Đổng nói riêng đã không ngừng phấn đấu vươn lên, vượt qua mọi khó khăn, thử thách, tranh thủ điều kiện và thời cơ thuận lợi, phát huy nguồn lực, động viên mọi tầng lớp nhân dân hăng hái lao động, sản xuất kinh doanh giành nhiều thành tựu to lớn; kinh tế liên tục phát triển và có mức tăng trưởng khá, văn hoá xã hội phát triển, an ninh quốc phòng được giữ vững, bộ mặt nông thôn, đô thị có nhiều đổi mới, đời sống của nhân dân không ngừng được cải thiện và nâng cao Nhưng đi đôi với nó cũng không thể tránh khỏi các tác động xấu tới môi trường đất, nước, không khí…
- Gần đây, Phù Đổng cũng đang cùng với Huyện Gia Lâm phấn đấu đưa quê hương từng bước đi lên phát triển mạnh mẽ Trong quá trình phát triển, thực hiện chương trình “Nông thôn mới”, đời sống của nhân dân trong xã
và toàn huyện được cải thiện đáng kể, con người có được cuộc sống ấm lo, hạnh phúc, điều kiện kinh tế, xã hội được nâng cao… Tuy nhiên, kéo theo đó
là sự gia tăng dân số và người dân chưa coi trọng tới môi trường sống lượng nước thải và rác thải ngày một gia tăng, đặc biệt là nước thải
- Lượng nước thải sinh hoạt được người dân xả trực tiếp vào các cống rãnh thoát chung với nước mưa rồi xả thẳng ra ao hồ, kênh, mương môi trường nước mặt bị ảnh hưởng nghiêm trọng, tác động tiêu cực tới môi trường
và ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người khu vực quanh ao, hồ, kênh, mương
- Không chỉ có nước thải sinh hoạt của người dân, Phù Đổng còn là một
xã chăn nuôi rất nhiều bò sữa Lượng nước thải từ quá trình chăn nuôi không được xử lý mà đã xả thẳng ra môi trường gây ảnh hưởng rất lớn cho môi trường nước và hệ sinh vật thủy sinh
Chính vì những lý do đó mà trong khuôn khổ hẹp của đồ án em xin đưa ra đề tài: “Thiết kế mạng lưới thoát nước và xử lý nước thải cho dân cư xã Phù Đổng – Gia Lâm – Hà Nội giai đoạn 2015 – 2025” nhằm mục đích làm
Trang 10ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 9
giảm tác động đến môi trường, bảo vệ sức khỏe người người dân trong xã và ở các khu vực lân cận
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo trong khoa Môi trường – trường ĐH Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, đặc biệt là thầy giáo hướng dẫn Th.S Mai Quang Tuấn Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới tất cả các thầy cô giáo đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này
Do kinh nghiệm làm thực tế còn hạn chế nên trong quá trình làm đồ
án không tránh được những thiếu sót Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp
ý của các thầy cô giáo và các bạn để bài đồ án được hoàn chỉnh hơn
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 1 tháng 5 năm 1014
Lê Thị Sao Chi
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Giúp cho sinh viên hiểu rõ hơn quy trình làm một đồ án thiết kế mạng lưới thoát nước và dây chuyền xử lý nước thải trong một khu dân cư cụ thể
- Xác định vị trí xây dựng hệ thống thoát nước thải và hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt phù hợp nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước giúp người dân có cuộc sống tốt hơn
3 TÓM TẮT CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Khái quát về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của xã Phù Đổng – Gia Lâm - Hà Nội Căn cứ vào quy hoạch sử dụng đất để đưa ra các thông tin như điều kiện tự nhiên ( vị trí địa lý, địa hình, khí hậu ), điều kiện kinh tế -
xã hội ( giao thông, cấp - thoát nước, hướng phát triển kinh tế - xã hội )
Tổng quan các phương pháp xử lý nước thải: phương pháp cơ học, hóa học,
sinh học
Trang 11ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 10
Xác định lưu lượng nước thải toàn xã
- Xác định lưu lượng nước thải sinh hoạt
- Xác định lưu lượng nước thải công cộng
- Xác định lưu lượng nước thải chăn nuôi
- Xác định tổng lưu lượng nước thải và mô đun lưu lượng
- Xây dựng biểu đồ phân phối lưu lượng và bảng phân phối lưu lượng
NT
Thiết kế sơ đồ mạng lưới thoát nước thải cho toàn xã
- Cơ sở thiết kế và các chỉ tiêu cơ bản
- Phân tích lựa chọn phương án thoát nước
- Nguyên tắc vạch tuyến thoát nước
- Vạch tuyến thoát nước
- Lựa chọn vị trí đặt trạm xử lý nước thải
Tính toán thủy lực cho mạng lưới thoát nước
- Xác định lưu lượng cho từng đoạn cống
- Tính toán thủy lực cho từng đoạn cống
- Độ sâu chon cống đầu tiên và trắc dọc
Thiết kế trạm xử lý nước thải
- Các thông số ô nhiễm đặc trưng của nước thải
- Đề xuất ít nhất 2 dây chuyền công nghệ xử lý nước thải để lựa chọn dây chuyền hiệu quả nhất và có lợi về kinh tế nhất
- Lựa chọn và tính toán các công trình trong trạm xử lý nước thải
Kết luận và kiến nghị
4. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, KỸ THUẬT PHÂN TÍCH
ĐO ĐẠC, PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Trong quá trình thực hiện đồ án có sử dụng một số phương pháp sau:
+ Phương pháp tổng hợp tài liệu: : Là phương pháp thu thập thông tin cần thiết từ những tài liệu, bản đồ, ảnh, các công trình nghiên cứu có liên quan
Trang 12ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 11
đến khu vực nghiên cứu Tài liệu thu thập phải được xử lý, đưa lên thành bảng biểu, đồ thị và phân tích, phân loại để từ đó xác định những vấn đề cần đánh giá
+ Phương pháp thu thập số liệu : phân tích, thu thập số liệu về dân số, điều
kiện tự nhiên làm cơ sở để đánh giá hiện trạng và tải lượng ô nhiễm do nước thải gây ra
+ Phương pháp so sánh: So sánh ưu khuyết điểm của dây chuyền xử lý để đưa
ra dây chuyền xử lí thích hợp nhất
+ Phương pháp đồ họa: trình bày bản vẽ bằng Autocad
+ Phương pháp tính toán: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các
công trình đơn vị của hệ thống xử lý nước thải, chi phí xây dựng và vận hành hệ thống
+ Phương pháp kế thừa
- Tham khảo các công trình xử lý nước thải của các đô thị hoặc các xã, huyện
có tính chất nước thải tương tự để đưa ra được dây chuyền xử lý phù hợp nhất
- Căn cứ vào nhu cầu cần thiết phải có trạm xử lý nước thải trong xã để đảm bảo chất lượng sống của dân cư và sinh vật khu vực xung quanh
- Lựa chọn các phương pháp tính toán và thiết kế hệ thống xử lý nước thải thích hợp