Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-1 b⁄‹£?PM?bàb?g󰗇?sg。mf?uÞ?r?I︳?sgnàs?m︰b (4 tiết: 3LT+1ĐA I-1. NHIỆM VỤ CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ CÁC LOẠI NƯỚC THẢI Hoạt động hàng ngày của con người ở các đô thị và điểm dân cư tạo ra nước thải. Nước thải là nguồn ô nhiễm, gồm: chất thải sinh lý của người, động vật, chất thải trong quá trình sản xuất theo nước xả vào môi trường xung quanh. Tác hại của nước thải: - Chứa nhiều chất vô cơ, hữu cơ dễ bị phân huỷ, thối rữa và chứa nhiều vi trùng gây bệnh và truyền bệnh nguy hiểm cho người và động vật. - Gây ngập lụt làm ảnh hưởng tới nhiều công trình khác: đất đai, đường xá, công trình kiến trúc Nhiệm vụ của hệ thống thoát nước: Thu gom, vận chuyển nhanh chóng NT ra khỏi khu vực, đồng thời xử lý và khử trùng đạt yêu cầu vệ sinh trước khi xả vào nguồn tiếp nhận. Các loại nước thải: - NTSH: Từ các chậu rửa, buồng tắm, nhà xí, tiểu - Nước xám: Nước sinh hoạt không chứa phân, nước tiểu thải ra từ các hộ gia đình: nước đã qua bồn tắm, vòi hoa sen, chậu giặt, máy giặt - NTSX: Thải ra sau quá trình sản xuất. Thành phần phụ thuộc vào tính chất của sản xuất (rất khác nhau). Phân biệt: NTSX bẩn nhiều (nước bẩn) bẩn ít (nước thải sạch). - NM bẩn: Sau khi rơi xuống chảy trên mặt đường, quảng trường, khu dân cư, xí nghiệp bị nhiễm bẩn. Nước trong đô thị, NTSH, NTSX được dẫn chung thì hỗn hợp đó được gọi là nước thải đô thị. *****(1) I-2. SƠ ĐỒ VÀ PHÂN LOẠI HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC HTTN là tổ hợp các công trình, thiết bị và các giải pháp kỹ thuật được tổ chức để thực hiện nhiệm vụ chuyển nước thải ra khỏi khu vực. Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-2 Phân loại HTTN: (tuỳ thuộc phương thức thu gom, vận chuyển, mục đính và yêu cầu xử lý và sử dụng nước thải): - Hệ thống thoát nước chung - Hệ thống thoát nước riêng + Riêng hoàn toàn + Riêng không hoàn toàn - HT thoát nước nửa riêng - HT thoát nước hỗn hợp 1. Hệ thống thoát nước chung Sơ đồ HTTN chung 1. Mạng lưới đường phố; 5. Cống xả nước mưa; 2. Giếng thu nước mưa; 6. Mương rãnh thu nước mưa; 3. Cống góp chính; 7. Mạng lưới thoát nước xí nghiệp; 3'. Cống góp nhánh; 8. Trạm xử lý nước thải; 4. Giếng tách nước mưa; 9. Cống xả. Tất cả các loại nước thải (M, SH, SX) được vận chuyển chung trong cùng một mạng lưới cống tới trạm xử lý hoặc xả ra nguồn. Nhiều trường hợp có giếng tràn tách nước mưa tại cuối cống góp chính, đầu cống góp nhánh để giảm bớt quy mô công trình (mạng, trạm xử lý). 2. Hệ thống thoát nước riêng HT có 2 hay nhiều mạng lưới: - 1 mạng để thoát NT bẩn (NTSH, NTSX bẩn thành phần như nước SH). - 1 mạng để thoát NT sạch (NM, NTSX sạch) có thể xả trực tiếp và nguồn. Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-3 - Nếu NTSX bẩn có chứa các chất khác của NTSH, độc hại, không thể xử lý chung thì phải có mạng riêng. Riêng hoàn toàn: Mỗi loại có 1 mạng riêng. Riêng không hoàn toàn: NTSH+NTSX bẩn chung 1 HT đường ống. NTSX sạch + mưa thoát theo kênh lộ thiên trực tiếp vào nguồn. Hình. HTTN riêng 1. Mạng thoát nước SH 2. Mạng thoát nước mưa 3. Đường ống có áp 4. Cống xả nước mưa đã xử lý 5. Cống xả nước mưa và SX quy ước sạch 3. HT thoát nước nửa riêng Là HT mà tại những chỗ giao nhau 2 HT (NM và NT) có xây dựng các giếng tràn tách nước mưa. Khi mưa nhỏ: NTSH+NM thoát chung. Khi mưa lớn: NTSH và NM thoát riêng. HTTN nửa riêng: 1. Mạng thoát nước SH 2. Mạng thoát nước mưa 3. Đường ống có áp 4. Cống xả nước đã xử lý 5. Giếng tràn tách nước 6. Ống xả nước mưa 7. Trạm bơm chính ***** (2) Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-4 I-3. LỰA CHỌN SƠ ĐỒ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC 1. Ưu nhược điểm của các hệ thống thoát nước a. Hệ thống thoát nước chung Ưu điểm: - Tốt nhất về vệ sinh vì toàn bộ các loại nước đều được XL (nếu không tách nước mưa). - Kinh tế đ/v các khu nhà cao tầng vì tổng chiều dài của mạng tiểu khu và mạng đường phố giảm (30󽞹40%) so với HTTN riêng hoàn toàn. Chi phí quản lý mạng giảm 15󽞹20%. Nhược điểm: Đối với các khu nhà thấp tầng thì: - Chế độ thuỷ lực (Q, H) trong ống và trong các công trình (TXL, TB ) không điều hoà, nhất là trong điều kiện mưa lớn như ở nước ta. Khi Q nhỏ: bùn cát lắng đọng; khi Q lớn: có thể ngập lụt. Quản lý vận hành phức tạp. - Vốn đầu tư ban đầu cao vì không có sự ưu tiên cho từng loại NT. Điều kiện ứng dụng: - Giai đoạn đầu xây dựng của HTTN riêng. - Những đô thị hoặc khu đô thị nhà cao tầng, trong nhà có bể tự hoại. - Nguồn tiếp nhận lớn, cho phép xả nước thải với mức độ XL thấp. - Địa hình thuận lợi cho TN, hạn chế được số lượng TB và cột nước bơm. - Cường độ mưa nhỏ. b. Hệ thống thoát nước riêng Ưu điểm: - Chỉ phải làm sạch NTSH, NTSX bẩn nên các công trình (cống, TB, CTXL) nhỏ; g/thành XLN thấp. - Giảm được vốn đầu tư xây dựng. - Chế độ thuỷ lực của HT ổn định. - Quản lý, bảo dưỡng dễ. Nhược điểm: - Tổng chiều dài đường ống lớn (tăng 30󽞹40% so với HTTN chung) - Tồn tại song song nhiều HT công trình, mạng trong đô thị. - Vệ sinh kém hơn vì nước bẩn trong NM không được XL mà thải trực tiếp vào nguồn (nhất là lúc nguồn đang ít nước, khả năng pha loãng kém). Điều kiện ứng dụng: - Đô thị lớn, tiện nghi, các XNCN. - Địa hình không thuận lợi, đòi hỏi xây dựng nhiều TB, cột nước bơm lớn. Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-5 - Cường độ mưa lớn. - Nước thải đòi hỏi phải XL sinh hoá. - HT riêng không hoàn toàn phù hợp với những vùng ngoại ô, hoặc giai đoạn đầu xây dựng HTTN của đô thị. c. Hệ thống thoát nước nửa riêng Ưu điểm: - Về vệ sinh thì tốt hơn HTTN riêng vì trong thời gian mưa, các chất bẩn không theo nước mưa xả trực tiếp và nguồn. - Phối hợp được ưu điểm của 2 loại HT trên. Nhược điểm: - Vốn đầu tư ban đầu cao vì phải xây dựng đồng thời 2 HT. - Những chỗ giao nhau của 2 mạng phải xây giếng tách nước mưa, thường không đạt hiệu quả mong muốn về vệ sinh. Điều kiện ứng dụng: - Đô thị >50.000 người. - Yêu cầu mức độ XLNT cao khi: + Nguồn tiếp nhận trong đô thị nhỏ và không có dòng chảy. + Những nơi có nguồn nước dùng vào mục đích tắm, thể thao. + Khi y/c tăng cường bảo vệ nguồn khỏi bị nhiễm bẩn do NT xả vào. ***** (3) 2. Một số chú ý khi chọn loại sơ đồ HTTN - Tuỳ theo điều kiện cụ thể mà chọn loại sơ đồ HTTN cho phù hợp trên cơ sở so sánh kinh tế-kỹ thuật. - Không được xả NT vào kênh hở, nếu trong kênh v<0,05m/s và Q<1m 3 /s. Không được xả NT vào bãi tắm, hồ nuôi cá nếu không được sự đồng ý của đơn vị chủ quản. - Thoát nước cho các XNCN thường theo nguyên tắc riêng hoàn toàn. - Trong các đô thị lớn (>100.000 ng) với nhiều mức độ tiện nghi khác nhau có thể sử dụng HTTN hỗn hợp (trên TG có khoảng 33% loại này). - Quy hoạch thoát nước phải tính đến đ/k của đ/phương và khả năng phát triển kinh tế, xây dựng c/trình mới phải kết hợp tận dụng hiệu quả c/trình sẵn có. - Khi quy hoạch HTTN cấn tính đến: + Lưu lượng và nồng độ các loại NT ở các giai đoạn + Khả năng giảm Q và nồng độ nhiễm bẩn của NTCN bằng việc áp dụng công nghệ hợp lý với HTTN tuần hoàn hay nối tiếp trong các khu CN. + Loại trừ hay tận dụng các chất quý có trong NT. + Lợi ích của việc xử lý chung NTSH và CN. + Khái quát về chất lượng NT tại các điểm sử dụng và các điểm xả vào nguồn tiếp nhận. - Tóm lại, khi chọn sơ đồ HTTN cần đảm bảo các mặt: kinh tế, kỹ thuật, vệ sinh, ổn định Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-6 - Nước ta: nắng lắm, mưa nhiều nên chọn HT riêng và nửa riêng là hợp lý. Hiện nay vẫn dùng HTTN chung mà không qua xử lý. I-4. SƠ ĐỒ THOÁT NƯỚC TỔNG HỢP LIÊN VÙNG Cho một khu vực lớn nếu kinh tế hơn Có thể gồm nhiều loại HTTN nối với nhau, XL chung (ví dụ sơ đồ HTTN liên vùng ở ngoại ô Matxcơva) Hình. Sơ đồ HTTN tổng hợp liên vùng 1- TP Seleona; 2- TP Kalininggrad; 3- TP Ivancheva; 4- TP Ferezino 5. Làng Zavety Ilicha; 6- Làng Monmantovska, 7 TP Púkin; TXL - Trạm xử lý. ***** (4) I-5. ĐIỀU KIỆN THU NHẬN NƯỚC THẢI VÀO MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC VÀ VÀO NGUỒN TIẾP NHẬN 1. Điều kiện thu nhận nước thải vào mạng lưới thoát nước - Phù hợp với k/năng tiếp nhận của mạng, t/chất và th/phần của NT (bảng 1-1). - Không được xả NTSH và NTSX bẩn vào MLTN mưa. - Thường thoát và XL chung NTSH và NTSX bẩn là có lợi về k/tế. Song nhiều tr/hợp khi NTSX có chứa chất độc hại thì không được phép xả và XL chung. - NTSX chỉ được xả vào mạng (riêng, chung) khi không làm hại hệ thống (cống, CTXL ): Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-7 + Không chứa chất ăn mòn VL + Không làm tắc cống hoặc tạo thành chất khí dễ cháy nổ + Nhiệt độ <40 o C + Không chứa chất làm ảnh hưởng xấu đến quá trình XL sinh học nước thải + Nồng độ pH=6,5󽞹8,5 + Rác phải được nghiền nhỏ d=3󽞹5mm, pha loãng 1/8 2. Điều kiện thu nhận nước thải vào nguồn tiếp nhận (sông, hồ, biển ) NT càng bẩn thì quá trình ô xy hoá càng nhanh, lượng ô xy dự trữ trong nguồn bị cạn kiệt dần và sau đó là quá trình kỵ khí xảy ra. Quá trình phân huỷ kỵ khí làm các chất hữu cơ tạo thành CH 4 , CO 2 , các chất chứa lưu huỳnh thành H 2 S rất hôi thối và độc hại cho người và các sinh vật. Tuy nhiên nguồn nước có kh/năng tự làm sạch (tự giải phóng các chất bẩn) có thể lợi dụng, nhưng cần một thời gian nhất định và chỉ trong một phạm vi cho phép. Bảng. Điều kiện thu nhận nước thải vào mạng lưới thoát nước HT thoát nước HT riêng Nước mưa Các loại nước thải Nước SH Nước SX Ngầm Hở HT chung Nước thải SH từ - Nhà ở, nhà công cộng, nhà SX + + - - + - Bệnh viện truyền nhiễm, trại điều dưỡng, điều trị cách ly, sau khi clo hoá + + - - + - Các trạm và các điểm có trang bị song chắn rác, bể lắng cát, sau khi đã pha loãng nước + + - - + - Các trạm nghiền chất thải rắn (phân, rác) + + - - + - Các trạm rửa ôtô (sau khi qua bể vớt dầu mỡ) - - + + + - Tưới và rửa đường - - + + + - Nước thấm lọc - - + + + - Đài phun nước, trạm lạnh và điều hoà không khí - - + + + Nước mưa từ - Vùng công nghiệp nhiễm bẩn + + - - + - Nước mưa - - + + + - Sau xử lý cục bộ - - + + + Nước thải SX từ - Trạm lạnh CN, làm lạnh thiết bị máy móc SX với nhiệt độ t<40 o C - - + + + - Trạm xử lý cục bộ + + * - + - Nước bẩn với nhiệt độ t<40 o C + + - - + - Những nơi cách ly trong chế biến thịt, thuộc da, chứa chất bẩn dễ gây bệnh và truyền nhiễm, sau khi XL và khử trùng + + * - + + Có thể tiếp nhận; - Không nên tiếp nhận; * Theo sự đồng ý của cơ quan k/tra VS Nhà nước. Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-8 Bảng. Mức ô nhiễm cho phép và nồng độ giới hạn của một số chất tại điểm tính toán của nguồn nước sau khi xáo trộn với nước thải (TCXD-51-72) A. Nguyên tắc vệ sinh khi xả vào nguồn nước Chỉ tiêu nhiễm bẩn của nước thải T/chất nguồn loại I sau khi xả vào nước thải T/chất nguồn loại II sau khi xả vào nước thải pH 6,0 - 8,5 Màu, mùi, vị Không màu, mùi, vị Cho phép tăng thêm hàm lượng chất lơ lửng trong nguồn nước mặt Hàm lượng chất lơ lửng 0,75 - 1,00 mg/l 1,5 - 2,0 mg/l Nước nguồn sau khi hoà trộn cùng nước thải, hàm lượng chất hữu cơ không vượt quá: Hàm lượng chất hữu cơ 5 mg/l 7 mg/l Lượng oxy hoà tan Sau khi hoà trộn với NT, hàm lượng oxy hoà tan không <4mg/l (tính theo hàm lượng TB ngày vào mùa hè) Nước nguồn sau khi hoà trộn cùng nước thải, nhu cầu oxy hoá cho qúa trình sinh hoá không vượt quá Nhu cầu oxy cho q/trình sinh hoá BOD 5 4 mg/l 8 - 10 mg/l Vi trùng gây bệnh Cấm xả vào nguồn nước mặt nếu nước thải chưa qua xử lý và khử trùng triệt để Tạp chất nổi trên bề mặt Nước thải khi xả vào nguồn không được chứa dầu mỡ, các sản phẩm dầu mỡ, bọt xà phòng và các chất nổi khác bao trên mặt nước từng mảng dầu lớn hay từng mảng bọt lớn Các chất độc hại Cấm xả vào nguồn nước mặt các loại NT còn chứa các chất độc kim loại hay hữu cơ mà sau khi hoà trộn với nguồn nước mặt gây độc hại trực tiếp hay gián tiếp tới người, động vật, thuỷ sinh trong nước và 2 bên bờ. Nồng độ cho phép ở bảng dưới B. Nồng độ giới hạn cho phép của một số chất độc hại trong nước dùng cho SH và nuôi cá Nồng độ giới hạn cho phép TT Tên các chất Nguồn nước loại I * Nguồn nước loại II ** 1 Chì (Pb) 0,1 0,1 2 Asen (As) 0,05 0,05 3 Đồng (Cu) 0,01 3 4 Kẽm (Zn) 0,01 5 5 Niken (Ni) 0,01 0,1 6 Crôm hoá trị 3 0,5 0,5 7 Crôm hoá trị 6 0,01 0,1 8 Cadimi (Cd) 0,005 0,01 9 Xianua 0,005 0,01 10 Manhezi (Mg) 50 50 11 Phenôn 0,001 0,001 12 Dầu mỏ và SP dầu mỏ 0,05 0,10 - 0,30 * Nước dùng vào m/đích cấp nước SH ăn uống hoặc cho SX trong các XN thực phẩm. ** Nguồn nước để tắm, bơi lội, thể dục thể thao, vui chơi giải trí. ***** (5) Dương Thanh Lượng. Bài giảng án môn học Thoát nước 1-9 I-6. SƠ ĐỒ THOÁT NƯỚC KHU DÂN CƯ (Xem các sơ đồ trong GT) 1. Thiết bị thu và dẫn nước bên trong nhà - Các thiết bị vệ sinh: hố xí, hố tiểu, chậu tắm, chậu rửa - Mạng đường ống trong nhà: ống nhánh, ống đứng, ống dẫn ra ngoài 2. Mạng lưới thoát nước bên ngoài nhà Gồm cống ngầm, kênh hở, dùng để dẫn nước tới TB, TXL, sông, hồ. Trên mạng còn có các giếng thăm, giếng kiểm tra Mạng lưới thoát nước ngoài nhà có thể gồm: - Mạng TN sân nhà - Mạng TN tiểu khu - Mạng TN trong các XNCN - Mạng TN đường phố (ngoài phố). 3. Trạm bơm và đường ống áp lực (ổng đẩy) Dùng để chuyển nước khi không tự chảy được. Gồm: TB cục bộ, TB khu vực, TB chính. 4. Công trình xử lý Để XL nước thải, XL cặn lắng. 5. Cống và miệng xả nước thải vào nguồn . lọc - - + + + - Đài phun nước, trạm lạnh và điều hoà không khí - - + + + Nước mưa từ - Vùng công nghiệp nhiễm bẩn + + - - + - Nước mưa - - + + + - Sau xử lý cục bộ - - + + + Nước thải SX từ - Trạm lạnh CN,. loãng nước + + - - + - Các trạm nghiền chất thải rắn (phân, rác) + + - - + - Các trạm rửa ôtô (sau khi qua bể vớt dầu mỡ) - - + + + - Tưới và rửa đường - - + + + - Nước thấm lọc - - + + + - Đài. THOÁT NƯỚC VÀ VÀO NGUỒN TIẾP NHẬN 1. Điều kiện thu nhận nước thải vào mạng lưới thoát nước - Phù hợp với k/năng tiếp nhận của mạng, t/chất và th/phần của NT (bảng 1- 1 ). - Không được xả NTSH và