Bài giảng Cấp thoát nước: Chương 1 - PGS.TS. Nguyễn Thống

Khoâng coù tieâu chuaån roõ reät, tuøy theo tình traïng maïng löôùi coù theå laáy töø 5% ñeán 10% toång coâng suaát caáp nöôùc cuûa heä thoáng. Trong tröôøng hôïp maïng löôùi ñaõ cuõ, [r]

Trang 1

Chương 1: T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c

PGS TS Nguy ễ n Th ố ng

Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng - BM KTTNN

Giảng viên: PGS TS NGUYỄN THỐNG E-mail : nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr

Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/

Tél (08) 38 640 979 - 098 99 66 719

2

NỘI DUNG MƠN HỌC

CHƯƠNG 1: T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c

CHƯƠNG 2: Nguồn nước & Cơng trình thu nước

CHƯƠNG 5: Mạng lưới thốt nước bên trong.

CHƯƠNG 7: Tổng quan về xử lý nước thải.

3

CẤP THỐT NƯỚC Chương 1: T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c

TÀI LI Ệ U THAM KH Ả O

1 Cấp Thốt Nước NXB Xây D ự ng 2005

Tác gi PGS TS Nguy n Th ng.

2 Sách v ề C ấ p thốt n ướ c.

3 Phần mềm EPANET (c ấ p n ướ c).

4 Phần mềm SWMM (thốt n ướ c).

5 Quy chu ẩ n VN v ề C ấ p & thốt n ướ c

Download tài li ệ u gi ả ng t ạ i Web:

http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/

4

Th ủ y l ự c đạ i c c ươ ươ ng ng

5

KIỂM TRA

- Trong trường hợp có kiểm tra giữa kỳ

thời gian là 45 ph (60 ph).

- Thi trắc nghiệm (ho ặ c t ự lu ậ n) cuối môn

học 90 ph.

- Cho phép tham khảo tài liệu của cá nhân.

Chú ý:

Mang theo máy tính làm bài tập trong l ớp

6

MỤC ĐÍCH MÔN HỌC

1 Tính toán và thiết kế hệ thống cấp nước bên trong đơn vị sử dụng nước (nhà ở, nhà máy, ).

2 Quy hoạch và tính toán thiết kế hệ thống cấp nước khu vực.

3 Tính toán và thiết kế hệ thống thoát nước bên trong đơn vị sử dụng nước.

4 Quy hoạch và tính toán thiết kế hệ thống thoát nước khu vực.

Trang 2

C Ấ P N P N Ư Ư Ớ C

8

9

CHU KỲ DÙNG NƯỚC

ðƠ N V Ị S Ử

D Ụ NG N ƯỚ C

NGU Ồ N N ƯỚ C

X Ử LÝ

N ƯỚ C THƠ

XỬ LÝ

NƯỚC THẢI

XỬ LÝ

TỰ NHIÊN

Mạng lưới cấp nước khu vực

Mạng lưới

thu nước

thải

Dịng chảy

tự nhiên

Kh ử trùng

Cơng trình thu nước

10

SƠ ðỒ KHAI THÁC

1 2 3

10 9

11

12

13 14

4 5 6 7

8

1: Nguồn nước cấp 2: Công trình thu nước 3: Trạm bơm cấp 1 4: Trạm xử lý nước 5: Bể chứa nước sạch 6: Trạm bơm cấp 2 7: Đường ống chính 8: Hệ thống cấp

nước bên ngoài 9: Đơn vị tiêu thụ nước 10: Bể chứa, Đài nước 11: Thóat nước thải 12: Trạm xử lý nước thải 13: Cống thoát nước 14: Hệ thống sông rạch

thu nước thải

CẤP THỐT NƯỚC Chương 1: T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c CÁC NHU CẦU DÙNG NƯỚC CHÍNH

1 Nước sinh hoạt.

2 Nước phục vụ sản xuất.

Trang 3

NƯỚC SINH HOẠT

Qtb

Qh-max

Q (m3/h)

Qh-min

24 T (h) 0

Qi

i

Biểu đồ dùng nước ngày điển hình

Gi ả thi ế t

d ạ ng b ậ c thang

14

• Qngđ-max: lưu lượng ngày dùng nước lớn nhất (m3/ngđ).

• Qtb= Qngđ-max/24: lưu lượng trung bình giờ (m3/h).

• Qi: lưu lượng giờ thứ i (m3/h).

(m3/h).

• Ki=Qi/Qtb: hệ số không điều hòa giờ thứ i

(định nghĩa sử dụng trong các phần mềm mô phỏng dòng chảy có áp trong mạng lưới,

ví dụ EPANET, gọi là hệ số patterns ).

15

• Kh-max=Qh-max/Qtb: hệ số không điều hòa giờ

dùng nước lớn nhất.

Ghi chú : Trong một số trường hợp người ta

còn định nghĩa hệ số không điều hòa giờ

như sau :

• ki=Qi/ Qngđ-max(%), giá trị kiphụ thuộc vào

Kh-max

Tìm quan hệ giữa Kivà ki!!!!

16

TIÊU CHUẨN DÙNG NƯỚC SINH HOẠT

Được tính theo bình quân đầu người (qtb), lượng nước dùng trong một ngày đêm,

lít/ngày-đêm Tiêu chuẩn cấp nước hiện hành :

TCXD-33-68

17

TCXD-33-2006

PGS Dr Nguyễn Thống

18

TCXD-33-2006

Trang 4

TCXD-33-2006

20

TCXD-33-2006

21

1.5-1.3 200-300

- Loại V Nhà bên trong có hệ thống cấp

thoát nước, có dụng cụ vệ sinh, có chậu

tắm và cấp nước nóng cục bộ.

1.7-1.4 150-200

- Loại IV Nhà bên trong có hệ thống cấp

thoát nước, có dụng cụ vệ sinh, có thiết

bị tắm thông thường.

1.8-1.5 120-150

- Loại III Nhà bên trong có hệ thống cấp

thoát nước, có dụng cụ vệ sinh, không

có thiết bị tắm.

2.0-1.8 80-100

- Loại II Nhà bên trong chỉ có vòi lấy nước

2.5-2.0 40-60

- Loại I Nhà bên trong không có hệ thống

cấp thoát nước và dụng cụ vệ sinh

Nước dùng lấy từ vòi nước công cộng.

(K h-max ) (l/ng/ngày-đêm)

Hệ số không điều hòa giờ

Tiêu chuẩn dùng nước q tb

Trang bị tiện nghi

trong nhà

22

DÙNG N NG N Ư Ư Ớ C THEO TCVN 4513-1988

Trang 5

26

27

NƯỚC SINH HOẠT

lưu lượng tính toán nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn nhất.

hệ số không điều hòa ngày dùng nước lớn nhất, phụ thuộc vào đặc tính khí hậu

từng vùng, xã hội,

qtb: tiêu chuẩn dùng nước (lit/người/ngđ).

N : dân số dự báo cho khu quy hoạch (người).

) ngd / m ( K 1000 N q

max ngd tb sh

max ngd− = − sh

ngd max

1

Kngd−max≥

28

• Lưu lượng cho giờ dùng nước lớn nhất:

• Lưu lượng nước sử dụng theo giờ (m3/h) :

lưu lượng tính toán giờ dùng lớn nhất.

Kh-max>=1 : hệ số không điều hoà giờ dùng nước

lớn nhất Phụ thuộc dân số, chế độ làm việc,

Chú ý: Theo trên ta có Ki/24 =ki% (?)

) h / m ( k Q or K 24

Q

i sh max ngd i

sh max ngd sh

) h / m ( K 24

Q

max h

sh max ngd sh max

h − = − −

sh

h max

Q −

29

PGS Dr Nguyễn Thống

30

Trang 6

32

33

CHÚ Ý

nhu c ầ u n ướ c sinh ho ạ t

d ự a vào s ố li ệ u th ố ng kê

ng ườ i ta xác đị nh đượ c 24

giá tr ị k i t ươ ng ứ ng v ớ i 24 h

trong ngày (P L ụ c 4).

34

Bài tập 1 : Một khu dân cư có 15000 dân, tiêu chuẩn dùng nước 150 lit/ng/ngđ

a Tính lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn nhất (m3/ngđ)

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

c Lưu lượng (m3/h) lúc 6 7h và 17 18h.

Biết rằng khu vực có:

ki=4,5% lúc 6 7h

ki=5,5% lúc 17 18h (với Kh-max=1.5 Phụ lục 4 )

5 1 K

; 2 1

Bài tập 2 : Một khu dân cư có 20000 dân,

tiêu chuẩn dùng nước 140 lit/ng/ngđ

CẤP THỐT NƯỚC Chương 1: T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c NƯỚC TƯỚI CÂY, ĐƯỜNG

Qt−ngd 3

= F

=

Trang 7

NƯỚC TƯỚI CÂY, ĐƯỜNG

38

NƯỚC SINH HOẠT CÔNG NHÂN

• qn, ql: tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của công nhân trong phân xưởng nóng, lạnh (m3/ng/ca).

• N1,N2: số công nhân làm việc trong phân xưởng nóng

& lạnh trong từng ca (ng) C số ca kíp trong ngày.

• T0: số giờ làm việc trong một ca (h).

N q N q

QCNsh−ca = n 1+ l 2 3

) h / m ( T

Q Q

; ) ngd / m ( Q C

0

CN ca sh CN h sh 3

CN ca sh CN

ngd sh

−

⇒

CN h sh CN ca

sh Q

Q − , −

nước sinh hoạt của công nhân

39

NƯỚC SINH HOẠT CƠNG NHÂN

40

NƯỚC TẮM CÔNG NHÂN Ở XÍ NGHIỆP

nước tắm của công nhân trong một ngày đêm, trong một giờ.

n : số buồng tắm hương sen bố trí trong nhà máy.

C : số ca kíp làm việc trong nhà máy.

( m / h )

n 5 0

( m / ngd ) C

Q

QCNt−ngd = CNt−h 3

→

−

− CNt h CN ngd

t , Q Q

41

NƯỚC RÒ RĨ TỪ MẠNG LƯỚI

Không có tiêu chuẩn rõ rệt, tùy theo tình

trạng mạng lưới có thể lấy từ 5% đến

10% tổng công suất cấp nước của hệ

thống

Trong trường hợp mạng lưới đã cũ, tỷ lệ

nước mất có thể lên đến 15%-20%.

(Mất nước của hệ thống cấp nước Tp Hồ

Chí Minh >35%!!!).

42

NƯỚC TỰ DÙNG CHO TRẠM XỬ LÝ NƯỚC

Sơ bộ lấy theo tỷ lệ 5% đến 10% công suất trạm xử lý (trị số nhỏ dùng cho trường hợp công suất lớn hơn 20000 m3/ngày-đêm).

Lượng nước này dùng cho nhu cầu kỹ thuật của trạm:

- bể lắng 1.5% 3%

- bể lọc 3% 5%

- bể tiếp xúc 8% 10%.

Trang 8

BẢNG PHÂN PHỐI NƯỚC SỬ DỤNG THEO GIỜ

TRONG 24h

44

PGS TS Nguy ễ n Th ố ng Tổng

23-24 22-23

…

… 1-2 .

0-1

12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

%

m 3

m 3 Qt-CN Qsx Qsh -CN Cây Đường

m 3

ki

m 3

Tổng cộng Rò rĩ

Ga, cảng

Xí nghiệp Tưới, m 3

a

Q sh

Gìơ

C ộ t cho phép xác đị nh h ệ s ố khơng

đ i ề u hồ ki: [12]=100*[11] / [Sum(11)]%

45

CÔNG SUẤT CẤP NƯỚC KHU VỰC

Công suất cấp nước TB cấp I (từ nguồn vào NM xử lý):

Công suất cấp nước TB cấp II (từ bể chứa nước sạch

về khu vực tiêu thụ):

a, b, c là các hệ số không đơn vị (xem định nghĩa sau).

Q = aQ +Q +Q +Q +Q bc

II sh-max t sh t sx

Q = aQ +Q +Q +Q +Q b

(m3/ngđ)

46

• a : hệ số kể đến lượng nước dùng cho công

nghiệp địa phương, tiểu thủ công nghiệp (chưa kể hết trong QSX, thường lấy a=1.1).

• b : hệ số kể đến lượng nước do rò rĩ phụ thuộc vào điều kiện quản lý, thiết bị:

b=1.1 1.15.

• c : hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản

thân trạm xử lí nước (rửa các bể lắng, lọc…), c=1.05 1.1 Trị số lớn cho công suất trạm

cấp nước nhỏ và ngược lại.

CẤP THỐT NƯỚC Chương 1: T ổ ng quan v ề c ấ p n ướ c Bài tập: Một mạng lưới cấp nước được quy

hoạch để cung cấp nước cho một khu có các

- Một nhà máy ngày làm việc 2 ca, mỗi ca 6 giờ

và có 500 công nhân/ca (ca 1 từ 6h đến 12h,

Trang 9

Cho biết hệ số dùng nước cho sản xuất nhỏ trong khu

là a=1.1 ; rò rĩ do mạng lưới đường ống b=1.15 ; hệ

số dùng nước cho trạm xử lý c=1.05 Xác định :

a Lưu lượng nước sinh hoạt ngày dùng nước lớn

nhất, lưu lượng giờ dùng nước lớn nhất và từ 6 7h

của khu dân cư A và B

b Tính các nhu cầu dùng nước công suất cấp nước

của trạm bơm cấp I và cấp II (m3/ngđ).

c Lập bảng phân phối lưu lượng trong một ngày đêm

cho toàn khu (bỏ qua nước dùng cho trạm xử lý).

50

THI Ế T B Ị &

CƠNG TRÌNH

M Ạ NG L NG L Ư Ư Ớ I

C Ấ P N P N Ư Ư Ớ C

51

1 Bơm tăng áp : Biến đổi trong khoảng 300

kPa (Pa=N/m2) 600 kPa (30 đến

60mH2O).

Nhiệm vụ: Bổ sung năng lượng cho nước

(dưới dạng áp năng) nhằm mục đích cho

phép nước di chuyển từ nơi có năng lượng

be nơi có năng lượng lơn hơn (vùng

thấp lên vùng cao tăng thế năng).

Năng lượng = Thế năng + A Ù p năng + Động

THƠNG S Ố CƠ BẢ N C Ủ A B Ơ M

Q (m 3 /s) l ư u l ượ ng

H (m) c ộ t n ướ c b ơ m

Cơng su ấ t b ơ m:

ρρρρ =1000(kg/m 3 ) kh ố i l ượ ng riêng

n ướ c, ηηηη <1 hi ệ u su ấ t b ơ m

g=9.81 m/s 2

) watt (

gQH

53

(Tr ụ c b ơ m: tr ụ c n ố i li ề n gi ữ a BƠM

& ðỘ NG C Ơ ).

phân t ử n ướ c sau khi ti ế p xúc

cánh b ơ m nh ậ n n ă ng l ượ ng s ẽ di

chuy ể n theo ph ươ ng TH Ẳ NG

GĨC TR Ụ C B Ơ M.

54

S ơ đồ nguyên lý B ơ m LI TÂM

Trang 10

BƠM

LY TÂM

56

B ơ m HƯỚ NG TR Ụ C L ư u l ượ ng

57

B ơ m HƯỚ NG TR Ụ C

58

B ơ m

H ƯỚ NG

TR Ụ C

BƠM HƯỚNG TRỤC

Q(m3/s) Nước dùng

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	904,38 KB