Đang tải... (xem toàn văn)
Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong đời sống con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất thì nước và môi trường nước đóng vai trò quan trọng.
Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 1.1 Mở đầu 1.1.1 Vai trò nước người kinh tế quốc dân Cũng không khí ánh sáng, nước khơng thể thiếu đời sống người Trong trình hình thành sống Trái đất nước mơi trương nước đóng vai trị quan trọng Nước tham gia vào vai trò tái sinh giới hữu ( tham gia trình quang hợp) Trong trình trao đổi chất nước đóng vai trị trung tâm Những phản ứng lý hóa học diễn với tham gia bắt buộc nước Nước dung môi nhiều chất đóng vai trị dẫn đường cho muối vào thể Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh thần cho dân ( ngơi nhà đại khơng có nước khác thể khơng có máu) Nước đóng vai trị quan trọng sản xuất công nghiệp Đối với trồng nước nhu cầu thiết yếu, đồng thời cịn có vai trị điều tiết chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thống khí đất… 1.1.2 Hệ tuần hoàn nước tự nhiên 1.1.3 Sơ lược lịch sử phát triển ngành kỹ thuật cấp nước giới Việt Nam Theo lịch sử ghi nhận hệ thống cấp nước đô thị xuất sớm La Mã vào năm 800 TCN Điển hình cơng trình dẫn nước vào thành phố kênh tự chảy, thành phố nước đưa đến bể tập trung, từ theo đường ống dẫn nước đến nhà quyền q bể chứa cơng cộng cho người dân sử dụng 300 năm TCN biết khai thác nước ngầm cách đào giếng Người Babilon có phương pháp nâng nước lên độ cao lớn ròng rọc, guồng nước Thế kỷ thứ XIII, thành phố châu Âu có hệ thống cấp nước Thời chưa có loại hóa chất phục vụ cho việc keo tụ xử lý nước mặt, người ta phải xây dựng bể lắng có kích thước lớn (gần lắng tĩnh) lắng hạt cặn bé Do cơng trình xử lý cồng kềnh, chiếm diện tích kinh phí xây dựng lớn Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CƠNG NGHIÊP 1600 việc dùng phèn nhơm để keo tụ nước nhà truyền giáo Tây Ban Nha phổ biến Trung Quốc 1800 thành phố châu Âu, châu Mỹ có hệ thống cấp nước đầy đủ thành phần cơng trình thu, trạm xử lý, mạng lưới … 1810 hệ thống lọc nước cho thành phố xây dựng Paisay- Scotlen 1908 việc khử trùng nước uống với qui mô lớn Niagara Falls, phía Tây nam New york Thế kỷ XX kỹ thuật cấp nước ngày đạt tới tình độ cao tiếp tục phát triển, loại thiết bị cấp nước ngày đa dạng phong phú hoàn thiện Thiết bị dùng nước nhà cải tiến để phù hợp thuận tiện cho người sử dụng Kỹ thuật điện tử tự động hóa sử dụng rộng rãi cấp nước Có thể nói kỹ thuật cấp nước đạt đến trình độ cao cơng nghệ xử lý, máy móc trang bị thiết bị hệ thống giới hóa, tự động hóa vận hành, quản lý Ở Việt Nam, hệ thống cấp nước đô thị bắt đầu khoan giếng mạch nông Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gịn) cũ vào năm 1894 Nhiều thị khác Hải Phịng, Đà Nẵng…hệ thống cấp nước xuất hiện, khai thác nước ngầm nước mặt Hiện hầu hết khu đô thị có hệ thống cấp nước.Nhiều trạm cấp nước áp dụng công nghệ tiên tiến nước phát triển Pháp, Phần Lan, Australia…Những trạm cấp nước cho thành phố lớn áp dụng công nghệ tiên tiến tự động hóa Hiện Đảng nhà nước quan tâm đến vấn đề cấp nước cho nơng thơn, địi hỏi chun gia lĩnh vực cấp nước cần phải đóng góp sức sáng tạo nhiều để đáp ứng yêu cầu thức tế 1.1.4 NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG HƯỚNG CỦA NGÀNH KỸ THUẬT cấp NƯỚC CỦA VIỆT NAM CHIẾN LƯỢC ĐẾN NĂM 2O2O Để đáp ứng yêu cầu cấp nước sinh hoạt sản xuất, phủ phê duyệt “Định hướng phát triển cấp nước đô thị đến năm 2020 (Quyết định số Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP 63/1998/QĐ-TTg ngày 18 tháng năm 1998 Thủ tướng Chính phủ) xác định mục tiêu chủ yếu cách tình hình cấp nước đô thị xây dựng tảng cho phát triển lâu dài phát triển bền vững ngành cấp thoát nước Mục tiêu trước mắt - Mở rộng phạm vi nâng cao chất lượng dịch vụ cấp nước đô thị, đảm bảo năm 2000 có 80% dân số thị cấp nước với tiêu chuẩn trung bình 80-100 lít/người.ngày Các thành phố lớn Hà Nội, Hải Phòng, thành phố Hồ Chí Minh phấn đấu 100% dân số đựơc cấp nước với tiêu chuẩn trung bình 120-150 lít/người.ngày - Đảm bảo cấp nước cho nhu cầu công nghiệp nhu cầu văn hóa, xã hội thị - Cải tạo, nâng cấp cơng trình q cũ chưa đảm bảo công suất thiết kế - Giảm tỷ lệ thất thoát nước thất thu xuống 40% thị có 30% khu đô thị - Các cơng ty cấp nước bước xóa bỏ bao cấp; giá nước tính đúng, tính đủ để trang trải chi phí đầu tư phát triển - Lập lại kỷ cương cấp nước ngàng cấp nước đô thị tất khâu từ qui trình cơng nghệ , sản xuất, kinh doanh tài chính, phục vụ đến quản lý Nhà nước: kiên loại trừ tượng tiêu cực ngành nước, đẩy mạnh công tác tuyên truyền, nâng cao dân trí kết hợp phạt theo pháp luật; phát huy vai trò quyền làm chủ nhân dân việc xây dựng quản lý sử dụng hệ thống cấp nước đô thị Mục tiêu lâu dài - Điều tra, khảo sát, khai thác đôi với bảo vệ tài nguyên nước quốc gia: nguồn nước mặt, nước đất, sơng ngịi, nguồn chứa nước tự nhiên, nhân tạo vùng khác Chú ý tới vùng ven biển, vùng khô hạn, vùng núi, cao nguyên vùng đặc trưng khác Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP -Nâng cao chất lượng phục vụ cấp nước cho sản xuất dân sinh đô thị, tạo điều kiện giúp đỡ cho công ty cấp nước tự chủ tài chính, đồng thời thực nghĩa vụ cơng ích sách xã hội -Phấn đấu đến năm 2020 có 100% dân số đô thị cấp nước với tiêu chuẩn trung bình 120-150 lít/người.ngày Các thành phố lớn Hà Nội, Hải Phịng, thành phố Hồ Chí Minh phấn đấu cấp nước với tiêu chuẩn trung bình 180-200 lít/người.ngày -Đào tạo cán đổi công tác quản lý phù hợp với đường lối cơng nghiệp hóa, đại hóa Đảng Nhà nước; tăng cường lực công ty tư vấn để đảm nhiệm công tác lập dự án, thiết kế hệ thống cấp nước -Phát triển khoa học kỹ thuật, tăng cường ứng dụng công nghệ thông qua chuyển giao công nghệ, bước đại hóa hệ thống cấp nước đô thị -Đẩy mạnh đầu tư cho sản xuất thiết bị, vật tư, phụ tùng nước quốc tế chấp nhận -Áp dụng tiêu chuẩn, qui trình, qui phạm tiên tiến đưa ngành nước Việt nam hội nhập với nước khu vực, phù hợp với sách mở cửa mở rộng hợp tác quốc tế Đảng phủ 1.2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 1.2.1 Các thành phần hệ thống cấp nước chức cơng trình Sơng Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CƠNG NGHIÊP Hình 1.1: Các thành phần cơng trình cấp nước Ký hiệu chức cơng trình 1- Cơng trình thu nước: dùng để thu nước từ nguồn 2- Trạm bơm cấp1: dùng để bơm nước từ cơng trình thu lên cơng trình xử lý (trạm xử lý) 3- Trạm xử lý: dùng để làm nước theo yêu cầu đối tượng sử dụng nước 4- Các bể chứa nước sạch: dùng để chứa nước làm sạch, dự trữ nước chữa cháy điều hòa áp lực xử lý (trạm bơm 1) trạm bơm 5- Trạm bơm 2: dùng để bơm nước từ bể chứa nước lên đài vào mạng phân phối cung cấp cho đối tượng dụng 6- Đài nước: dùng để dự trữ nước, điều hòa áp lực cho mạng dùng nước khác 7- Các đường ống chuyển tải: dùng để vận chuyển nước từ trạm bơm cấp đến điểm mạng lưới phân phối nước 8- Mạng lưới phân phối nước: dùng để vận chuyển phân phối nước trực tiếp đến đối tượng phân phối nước 1.2.2 Các loại nhu cầu dùng nước Khi thiết kế hệ thống cấp nước cần xác định tổng lưu lượng nhu cầu dùng nước - Nước dùng cho sinh hoạt nhà xí nghiệp cơng nghiệp - Nước dùng để tưới đường, quảng trường, vườn hoa, cảnh, - Nước dùng cho sản xuất xí nghiệp cơng nghiệp - Nước dùng để chữa cháy - Nước dùng cho nhu cầu đặc biệt khác (nước dùng cho thân nhà máy nước, dùng cho hệ thống xử lý nước thải, nước dò rỉ nước dự phòng) Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt: Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP Là loại nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt người dùng để ăn uống, tắm rửa, giặt giũ, chuẩn bị nấu ăn, nước cho khu nhà vệ sinh… Lọai nước chiếm đa số khu dân cư Hệ thống cấp nước cho sinh hoạt chiếm phổ biến chiếm tỷ lệ lớn tổng số hệ thống cấp nước có Nước dùng cho sinh hoạt phải đảm bảo tiêu chuẩn lý học, hóa học vi sinh theo yêu cầu qui phạm đề ra, khơng chứa thành phần lý hóa học vi sinh ảnh hưởng đến sức khỏe người Nước dùng cho sản xuất Có nhiều ngành công nghiệp dùng nước với yêu cầu lưu lượng chất lượng khác Có ngành yêu cầu chất lượng nước không cao số lượng lớn ngàng dẹt, phim ảnh, cấp nước cho nồi nước cho sản phẩm đồ ăn uống…Nước cấp cho cơng nghiệp luyện kim, hóa chất u cầu lưu lượng lớn chất lượng yêu cầu không cao Nước dùng cho chữa cháy Dù khu dân cư hay cơng nghiệp có khả xảy cháy Vì hệ thống cấp nước cho sinh hoạt hay sinh hoạt phải tính đến trường hợp có cháy Nước dùng cho chữa cháy dự trữ bể chứa nước thành phố 1.2.3 Tiêu chuẩn, chế độ dùng nước.qui mô công suất trạm cấp nước Tiêu chuẩn dùng nước Tiêu chuẩn dùng nước lượng nước bình qn tính cho đơn vị tiêu thụ đơn vị thời gian hay đơn vị sản phẩm (l/người.ngày; l/người.ca sx ; l/đơn vị sp) Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: mức độ tiện nghi khu dân cư, điều kiện khí hậu địa phương, điều kiện quản lý cấp nước, thời hạn xây dựng (xây dựng theo tiêu chuẩn 20TCN33-85) a Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt theo đối tượng sử dụng Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP Bảng 1.1: Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt theo đối tượng sử dụng Tiêu chuẩn bình Hệ số khơng điều qn hịa (l/người-ngày) (K giờ) 200 - 250 1,5 - 1,4 150 - 250 1,7 - 1,5 Thị trấn, trung tâm công nông nghiệp 80 - 250 2,0 - 1,7 Nông thôn 25 - 50 2,5 - 2,0 Đối tượng sử dụng Thành phố lớn, thành phố du lịch, nghỉ mát, khu công nghiệp lớn Thành phố, thị xã vừa nhỏ, khu công nghiệp nhỏ Bảng 1-2: Tiêu chuẩn dùng nước theo đối tượng thành phần cấp nước Đối tượng dùng nước thành phần cấp nước Giai đoạn 2010 2020 165 120 85 80 10 200 150 99 95 10 10 10 22÷ 45 < 25 ÷10 22÷ 45 < 20 5÷8 Đô thị loại đặc biệt, đô thị loại I, khu du lịch, nghỉ mát a) Nước sinh hoạt: - Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày): + Nội đô + Ngoại vi - Tỷ lệ dân số cấp nước (%): + Nội đô + Ngoại vi b) Nước phục vụ công cộng (tưới cây, rửa đường, cứu hoả,…); Tính theo % (a) c) Nước cho công nghiệp dịch vụ thị; Tính theo % (a) Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP d) Nước khu công nghiệp (lấy theo điều 2.4-Mục 2) e) Nước thất thốt; Tính theo % (a+b+c+d) f) Nước cho yêu cầu riêng nhà máy xử lý nước; Tính theo % (a+b+c+d+e) Đơ thị loại II, đô thị loại III a) Nước sinh hoạt: 120 150 + Ngoại vi 80 100 + Nội đô 85 99 + Ngoại vi 75 90 10 10 10 10 22÷ 45 22÷ 45 e) Nước thất thốt; Tính theo % (a+b+c+d) < 25 < 20 f) Nước cho yêu cầu riêng nhà máy xử lý nước; Tính theo % ÷10 7÷8 - Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày): 60 100 - Tỷ lệ dân số cấp nước (%): 75 90 b) Nước dịch vụ; Tính theo % (a) 10 10 < 20 < 15 - Tiêu chuẩn cấp nước (l/người.ngày): + Nội đô - Tỷ lệ dân số cấp nước (%): b) Nước phục vụ cơng cộng (tưới cây, rửa đường, cứu hoả,…); Tính theo % (a) c) Nước cho công nghiệp dịch vụ thị; Tính theo % (a) d) Nước khu công nghiệp (lấy theo điều 2.4-Mục 2) (a+b+c+d+e) Đô thị loại IV, đô thị loại V; Điểm dân cư nông thôn a) Nước sinh hoạt: c) Nước thất thốt; Tính theo % (a+b) Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP d) Nước cho yêu cầu riêng nhà máy xử lý nước; Tính 10 10 theo % (a+b+c) b Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt theo mức độ tiện nghi nhà Bảng 1-3: Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt theo mức độ tiện nghi nhà Tiêu chuẩn bình Hệ số khơng điều qn hịa (l/người-ngày) (K giờ) 60 - 100 2,0 - 1,8 100 - 150 1,8 - 1,7 150 - 250 1,7 - 1,4 200 - 300 1,3 - 1,5 Mức độ tiện nghi nhà Nhà có vịi nước riêng, khơng có thiết bị vệ sinh Nhà có thiết bị vệ sinh, tắm hương sen hệ thống thoát nước bên Nhà có thiệt bị vệ sinh, tắm hương sen, chậu tắm hệ thống thoát nước bên Như có tắm nước nóng cục Chú ý: Khi chưa có số liệu cụ thể lấy tiêu chuẩn bình quân - Nhà 1, tầng: 80 - 120 l/người.ngày - Nhà 3, tầng: 120 - 180 l/người.ngày - Khu du lịch nghỉ mát, khách sạn cao cấp: 180 - 450 l/người.ngày - Những khu dùng nước vài công cộng 40 - 60 l/người.ngày - Điểm dân cư nông nghiệp: 40 - 60 l/người.ngày c Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt cho cơng nhân xí nghiệp cơng nghiệp phụ thuộc vào lượng nhiệt tỏa phân xưởng sản xuất Nguyễn Lan Phương Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP Bảng 1-4: Tiêu chuẩn dùng nước cho nhu cầu ăn uống sinh hoạt cho cơng nhân xí nghiệp cơng nghiệp phụ thuộc vào lượng nhiệt tỏa phân xưởng sản xuất Tiêu chuẩn bình quân (K giờ) 45 2,5 25 Phân xưởng tỏa nhiệt > 20Kcal/m3 hòa (l/người-ngày) Loại phân xưởng Hệ số không điều 3,0 Các phân xưởng khác d Số vịi tắm tính theo số lượng cơng nhân đ2 vệ sinh trình sản xuất Bảng 1-5: Số vịi tắm tính theo số lượng cơng nhân đặc điểm vệ sinh trình sản xuất Tiêu chuẩn tắm sau ca sản xuất 300 l/giờ cho vòi tắm hương sen với thời gian 45 phút Nhóm q trình Đặc điểm vệ sinh q trình sản Số người sử dụng tính sản xuất xuất cho vịi hương sen a) Khơng làm bẩn quần áo, tay chân b) Có làm bẩn quần áo tay chân 14 c) Có dùng nước 10 d) Thải nhiều bụi chất bẩn độc I 30 e Tiêu chuẩn nước tưới Nguyễn Lan Phương 10 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP nguồn nước sạch, họ phải trả giá không tính tiền bạc mà cịn sinh mệnh nhiều người Nhiều nước hình thành luật sử dụng bảo vệ nguồn nước điều hành quản lý trực tiếp quan nhà nước sử dụng bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên.Nhiều quốc gia phối hợp nghiên cứu vấn đề sử dụng bảo vệ nguồn nước hình thành tổ chức liên quốc gia nhằm khắc phục có hiệu ảnh hưởng bất lợi diễn hoạt động kinh tế xã hội người 2.Quan trắc nguồn nước thám không vũ trụ Hiện nhiều nước sử dụng vệ tinh máy bay để nghiên cứu nguồn nước dựa nguyên tắc phản xạ khác đối tượng khác Việc quan sát trực giác (bằng mắt), thiết bị chụp ảnh hay quay phim Độ cao quan trắc từ vài trăm mét đến 10-15 km Phương pháp thám khơng vũ trụ phân thành sáu nhóm: -Tên lửa vũ trụ; - Tàu vũ trụ trạm vũ trụ có người lái; - Vệ tinh mặt đất; - Vệ tinh địa tĩnh; - Các trạm tự động trạm hành tinh có người lái; - Trạm thiên văn Mặt Trăng 3.Giám sát chất lượng nguồn nước a.Nhiệm vụ giám sát chất lượng nguồn nước bao gồm: -Theo dõi biến động thành phần hóa học nước, đặc biệt thành phần gây ô nhiễm nguồn nước, làm giảm chất lượng nước -Đối với nước ngầm theo dõi phát triển phễu hạ thấp mực nước theo thời gian khai thác biến dạng lún mặt đất hạ thấp mực nước khai thác -Dự báo xu biến đổi chất lượng nước nguồn đề xuất biện pháp phòng chống, giảm nhẹ tác động tiêu cực việc khai thác nước đến môi trường Nguyễn Lan Phương 22 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP b.Mạng lưới giám giát chất lượng nước nguồn -Cần phải tổ chức mạng lưới theo dõi chất lượng nguồn nước mặt nước ngầm -Đối với nước mặt : lập trạm quan trắc sơng, điểm quan trọng có nguồn gây ô nhiễm tác động đến nguồn nước -Đối với nước ngầm cần tổ chức theo dõi mực nước lỗ khoan, sụt lún mặt đất -Các tiêu giám sát: phân tích tiêu theo tiêu chuẩn TCVN 5942-1995, TCVN 5943-1995 -Tổ chức phòng thí nghiệm -Triển khai cơng tác đo đạc, lấy mẫu, thí nghiệm phân tích, xử lý tổng hợp thơng tin, lưu trữ số liệu, lập báo cáo định kỳ hàng tháng, quí, năm để đề xuất giải pháp bảo vệ nguồn nước trường hợp xảy cố nguồn nước 1.4 Các loại hệ thống cấp nước chế độ làm việc hệ thống cấp nước 1.4.1 Phân loại: Theo đối tượng dụng nước - Hệ thống cấp nước đô thị - Hệ thống cấp nước công nghiệp - Hệ thống cấp nước nông nghiệp - Hệ thống cấp nước đường sắt Theo chức phục vụ - Hệ thống cấp nước sinh hoạt: phục vụ nhu cầu sinh hoạt người dân đô thị cấp nước cho ăn uống, tắm, rửa, nước phục vụ cho nhà vệ sinh - Hệ thống cấp nước sản xuất: phục vụ cho sản xuất nhà máy, khu công nghiệp Nước cấp cho sản xuất yêu cầu số lượng, chất lượng áp lực khác Một nhà máy yêu cầu nhiều loại nước với chất lượng khác Nguyễn Lan Phương 23 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP - Hệ thống cấp nước chữa cháy:vục vụ cho việc dập tắt đám cháy khu dân cư khu công nghiệp - Hệ thống cấp nước kết hợp: loại hệ thống kết hợp hệ thống Tùy theo yêu cầu cụ thể số lượng chất lượng, kết hợp hệ thống cấp nước sản xuất hệ thống cấp nước sinh hoạt yêu cầu chất lượng nước sản xuất tương tự chất lượng nước sinh hoạt, chất lượng nước yêu cầu sản xuất thấp nước sinh hoạt số lượng ít.Có thể sử dụng hệ thống kết hợp yêu cầu chất lượng nước sản xuất cao hơn, phải có thêm cơng trình xử lý cục nước sinh hoạt để đạt yêu cầu chất lượng nước sản xuất.Trường hợp nước sản xuất yêu cầu số lượng lớn chất lượng thấp phải xây dựng hệ thống riêng Theo phương pháp sử dụng - Hệ thống cấp nước chảy thẳng: nước dùng xong thải di - Hệ thống cấp nước tuần hoàn: nước chảy tuần hồn chu trình kín Hệ thống tiết kiệm nước cần bổ sung phần nước hao hụt q trình tuần hồn, thường dùng cơng nghiệp - Hệ thống cấp nước dùng lại: nước dùng lại 1vài lần thải ra, thường áp dụng công nghiệp Theo phương pháp vận chuyển nước - Hệ thống cấp nước có áp: nước chảy ống chịu áp lực bơm bể chứa nước cao tạo - Hệ thống cấp nước tự chảy: nước tự chảy theo ống mương chênh lệch địa hình Theo phương pháp chữa cháy - Hệ thống chữa cháy áp lực thấp: áp lực nước mạng lưới đường ống cấp nước thấp nên phải dùng bơm đặt xe chữa cháy nhằm tạo áp lực cần thiết để dập tắt đám cháy Nguyễn Lan Phương 24 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP - Hệ thống chữa cháy áp lực cao: áp lực nước mạng lưới đường ống đảm bảo đưa nước tới nơi chữa cháy Theo phạm vi cấp nước: - Hệ thống cấp nước nhà - Hệ thống cấp nước tiểu khu - Hệ thống cấp nước thành phố Theo loại nguồn nước - Hệ thống cấp nước mặt - Hệ thống cấp nước ngầm - Hệ thống cấp nước mưa 1.4.2 Chế độ tiêu thụ nước thành phố cách xác lập chế độ bơm nước vào mạng lưới cấp nước Chế độ nước tiêu thụ thay đổi theo ngày Nhiệm vụ trạm bơm cấp II đảm bảo yêu cầu dùng nước cho toàn thành phố Trong thực tế khơng thể chọn chế độ bơm hồn tồn với chế độ tiêu thụ phức tạp cho công tác quản lý chọn chủng loại bơm Nguyên tắc chọn bơm phải loại, có thơng số kỹ thuật tương đương để thuận tiện cho việc ghép bơm song song hệ thống ống đẩy Vì thường chọn chế độ làm việc trạm bơm cấp hai theo hình bậc thang, làm việc ổn định số với bơm loại ghép song Chế độ làm việc trạm bơm cấp II phải bám sát chế độ tiêu thụ nước để giảm bớt dung tích điều hịa đài Thơng thường trạm bơm cấp II chọn chế độ làm việc hai bậc Trong dùng nước chọn bơm loại có lưu lượng tổng cộng ứng với lượng nước tiêu thụ Trong dùng nước nhiều ghép bơm loại có lưu lượng tương ứng Nguyễn Lan Phương 25 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP Trong thành phố nhỏ qui mơ dùng nước ít, thành phần đối tượng dùng nước đơn điệu, chế độ dùng nước thay đổi dao động lớn chọn chế độ làm việc bơm cấp II theo cấp 1.4.3 Sự liên hệ công trình thống cấp nước lưu lượng Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ cung cấp nước cho trạm xử lý Trạm xử lý thiết kế với công suất định làm việc ổn định thời kỳ định Theo nguyên tắc trạm xử lý phải đảm bảo cung cấp nước cho ngày dùng nước lớn năm Trong ngày dùng nước nhất- trạm làm việc với công suất nhỏ đảm bảo chế độ làm việc ổn định với lưu lượng khơng đổi ngày Một số cơng trình trạm xử lý phải có yêu cầu đầu vào làm việc ổn định đảm bảo chế độ làm việc tốt có hiệu Nếu lưu lượng thay đổi dẫn đến chế độ thủy lực công trình xử lý khơng ổn định làm hiệu xử lý giảm Vì trạm bơm cấp I làm việc với lưu lượng không đổi xấp xỉ 4,17 % Qng.đ, thường chọn số lượng bơm 2-3 để giảm kích thước kinh phí xây dựng trạm Chế độ làm việc trạm bơm cấp II theo cấp bám sát chế độ tiêu thụ nước thành phố Do chế độ làm việc trạm bơm I trạm bơm II khác nên cần phải có cơng trình điều hịa lượng trạm bơm bể chứa nước trạm xử lý Trong TBI cấp nước thô vào lớn lưu lượng nước bơm từ TBII, tích lũy vào bể chứa nước Ngược lại lưu lượng nước bơm từ TBII lơn lượng nước TBI cấp vào nước từ bể chứa bù vào lượng nước thiếu hụt Chế độ làm việc TBII theo cấp, chế độ tiêu thụ nước thay đổi theo ngày Do phải có cơng trình điều hòa lưu lượng chế đọ bơm nước chế độ tiêu thụ nước, đài nước Trong tbii cấp vào mạng lưới lớn lưu lượng nước tiêu dùng, nước đưa lên cung cấp cho đài Ngược lại,khi lưu lượng nước tiêu dùng lớn lưu lượng TBII cung cấp vào Nguyễn Lan Phương 26 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP mạng lưới nước khỏi đài với nước từ TBII để cung cấp nước đủ yêu cầu đối tượng sử dụng Như lý thuyết đài nước có nhiệm vụ điều hịa lưu lượng tao áp lực đưa nước tới điểm thành phố Tuy nhiên, trình sử dụng, độ tin cậy hệ thống cấp nước không dược đáp ứng để xảy tình trạng nước thiếu nước Do hộ gia đình phải xây dựng cơng trình dự trữ nước riêng két nước, thùng chứa…Các két nước đảm nhiệm chức điều hòa lưu lượng thay cho đài nước 1.4.4 Sự liên hệ áp lực giưa cơng trình hệ thống cấp nước Nước đưa tới nơi tiêu dùng áp lực máy bơm hay đài nước tạo Muốn cung cấp nước liên tục áp lực bơm chiều cao đài phải đủ để đưa nước tới vị trí bất lợi mạng lưới tức ngồi nhà xa nhất, cao so với trạm bơm, đài nước, đồng thời phải có áp lực tự cần thiết để đưa nước đến thiết bị vệ sinh vị trí bất lợi nhà Khi đài nước đầu mạng lưới Duong ap h2 hd Hd h1 Hb Hct Zd Znh Zb Cos chuan h3 Hình 1-2: Sự liên hệ áp lực giưa cơng trình hệ thống cấp nước đài nước đầu mạng lưới Nguyễn Lan Phương 27 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP Từ sơ đồ , viết phương trình Bernoulli cho hai mặt cắt nơi đặt đài nơi có nhà bất lợi Zđ +Hđ = Hct + h1 + Znh - Zđ Rút chiều cao xây dựng đài Hđ = Hct + h1 + Znh - Zđ (m) Nhận xét: - Nếu áp lực cần thiết nhà lớn chiều cao xây dựng đài nước lớn - Nếu tổng tổn thất áp lực từ nơi xây dựng đài đến điểm bất lợi lớn chiều cao xây dựng đài nước lớn.Trường hợp xảy mạng phân phối dạng kéo dài xác định thủy lực chọn đường kính nhỏ, vận tốc lớn - Nếu độ chênh nơi xây dựng đài nước nơi có ngơi nhà bất lợi lớn chiều cao xây dựng đài nhỏ Do nên chọn ví trí xây dựng đài nước nơi cao thành phố Đài nước nên đặt điểm cao, kinh tế giá thành xây dựng thấp, tổn thất áp lực lượng bơm hơn.Khi tính tốn Hđ = 0, bể chứa nước cao thay cho đài nước gọi bể chứa áp lực Tương tự viết phương trình Bernoulli cho hai mặt cắt nơi đặt TBII đài nước Zb + Hb = Hđ + hđ + h2 + Zđ Suy áp lực cần thiết TBII Hb = Hđ + h đ + h + Z đ - Z b (m) Trong đó: - Hct: áp lực cần thiết nhà bất lợi (m) - Znh, Zđ, Zb: cốt mặt đất nhà bất lợi, nơi đặt đài nơi đặt trạm bơm - h1, h2, h3: tổng tổn thất áp lực đường ống từ nhà bất lợi đến đài, từ trạm bơm đến đài từ bể chứa đến trạm bơm Nguyễn Lan Phương 28 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP - hđ: chiều cao phần nước chứa bầu đài 2.Khi đài nước cuối mạng lưới a Khi hệ thống dùng nước nhiều (Qmax) Trong dùng nước lớn, TBII đài nước cung cấp nước vào mạng để đảm bảo lưu lượng nước theo yêu cầu thành phố Hđ = Hct + + Zđ – Za Hb = Hct + hm + hơ + Za – Zb Trong đó: ha, hm, hơ: tổng tổn thất áp lực từ đài, từ điểm mạng đến điểm a (ngôi nhà bất lợi ống dẫn từ trạm bơm II đến điểm mạng) (m) b Khi hệ thống dùng nước nhỏ Hb Qmin = Hđ + hđ + hb-đ + Zđ – Zb 3.Chế độ làm việc mạng đài nước mạng lưới Hđ = Hct + h1 + Znh - Zđ Hb = Hđ + hđ + h2 + Zđ - Zb (m) 4.Hệ thống cấp nước khơng có đài Khi chế độ tiêu thụ nước đối tượng dùng nước ln điều hịa, thay đổi lưu lượng không đáng kể ( cấp nước cho sản xuất) trường hợp cấp nước tự chảy khơng cần đài nước Mạng lưới đường ống phân phối nước tính tốn sở đảm bảo áp lực dư điểm bất lợi cần có phương án vạch tuyến mạng lưới tính tốn chọn dường kính ống hợp lý để giảm kinh phí xây dựng mạng lưới đến mức thấp Trường hợp hệ thống có cháy a Khi đài nước đầu mạng lưới Hình 1-3: Sự liên hệ áp lực cơng trình hệ thống cấp nước đài nước đầu mạng lưới trường hợp hệ thống có cháy 1- Đường đo áp trường hợp bình thường (khơng có cháy) 2- Đường đo áp trường hợp có cháy, phụ thuộc vào mối liên hệ áp lực cần thiết H4 lúc bình thường Hcc phụ thuộc vào tổng tổn thất áp Nguyễn Lan Phương 29 Bài giảng: CẤP NƯỚC SINH HOẠT & CÔNG NGHIÊP lực mạng trường hợp mà (2) nằm đài nước (chú ý: cao đài phải đóng lại) 3- Đường đo áp tính tốn có cháy nằm mực nước đài hd Hb Hd Hct Zd Za Zb Cot qui uoc Khi đài cuối mạng lưới QTB2 = QShmax + Qcc Hb = Hcc + hcc + Zcc - Zb 1.5 CÁC CƠNG TRÌNH ĐIỀU HỊA VÀ DỰ TRỮ NƯỚC 1.5.1 Bể chứa nước Nhiệm vụ: Bể chứa nước có nhiệm vụ điều hịa lưu lượng TBI TBII; dự trữ lượng nước chữa cháy giờ, nước xả cặn bể lắng, rửa bể lọc nước dùng cho nhu cầu khác nhà máy Các loại bể chứa Bể chứa xây gạch, đá hộc bê tông cốt thép Trên mặt có dạng hình chữ nhật trịn ( dung tích