Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Lời nói đầu Hiện nay, vấn đề bảo vệ môi trờng ngày đợc quan tâm đầu t thích đáng Do phát triển trình đô thị hoá, việc tăng dân số, tăng nhu cầu dùng (thải) nớc đòi hỏi cấp thiết phải xây dựng công trình cấp thoát nớc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật tất đô thị khu công nghiệp Trong đô thị, hệ thống thoát nớc, xử lý nớc thải phần sở hạ tầng quan trọng, nhằm đảm bảo vệ sinh môi trờng, tiện nghi sinh hoạt điều kiện sản xuất đợc ổn định phát triển Hiện tại, phần lớn đô thị nớc ta cha có hệ thống thoát - xử lý nớc thải đảm bảo kỹ thuật Trong tơng lai gần nhà nớc chắn phải đầu t thoả đáng cho hệ thống Sau thời gian học tập khoa Kỹ thuật môi trờng - Đại học Xây dựng, em đợc đào tạo chuyên ngành cấp thoát nớc đợc giao đề tài tốt nghiệp: "Thiết kế hệ thống thoát nớc thị xã Triệu Sơn" Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô trờng, đặc biệt thầy, cô giáo môn cấp thoát nớc tận tình dạy bảo em suốt trình học tập em trờng Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Mục lục Chơng I: Giới thiệu điều kiện tự nhiên xã hội thị xã Triệu Sơn 1.1 Các điều kiện tự nhiên xã hội 1.1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu 1.1.2 Đặc điểm thuỷ văn 1.2 Quy hoạch phát triển Thị xã đến năm 2025 1.2.1 Quy mô dân số 1.2.2 Các khu công nghiệp 1.2.3 Các công trình công cộng 1.3 Phơng hớng xây dựng hệ thống thoát nớc Chơng 2: Thiết kế mạng lới thoát nớc 2.1 Số liệu thiết kế 2.2 Xác định lu lợng tính toán 2.2.1 Lu lợng tính toán khu dân c 2.2.2 Lu lợng tính toán công trình công cộng 2.3 Lu lợng nớc thải công nghiệp 2.3.1 Lu lợng nớc thải sinh hoạt công nhân khu công nghiệp 2.3.2 Lu lợng nớc thải tắm công nhân 2.3.3 Nớc thải sản xuất Chơng 3: Vạch tuyến mạng lới thoát nớc tính toán thuỷ lực tuyến cống 3.1 Vạch tuyến mạng lới thoát nớc 3.1.1 Mạng lới thoát nớc ma 3.1.2 Mạng lới thoát nớc sinh hoạt sản xuất 3.2 Tính toán thuỷ lực tuyến công 3.2.1 Mạng lới thoát nớc sinh hoạt, sản xuất 3.2.2 Mạng lới thoát nớc ma 3.3 Tính toán độ sâu chôn cống Chơng 4: Khái toán kinh tế mạng lới thoát nớc 4.1 Phơng án 1: 4.1.1 Chi phí xây dựng mạng lới Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc 4.1.2 Chi phí quản lý hàng năm 4.2 Phơng án 4.2.1 Chi phí xây dựng mạng lới 4.2.2 Chi phí quản lý hàng năm 4.3 Lựa chọn phơng án Chơng 5: Các số liệu tính toán trạm xử lý 5.1 Lu lợng tính toán 5.2 Số liệu tính toán nớc thải sinh hoạt 5.3 Số liệu tính toán nớc thải công nghiệp 5.4 Nguồn tiếp nhận nớc thải 5.5 Đặc điểm khu vực xây dựng trạm xử lý 5.6 Nồng độ chất bẩn 5.6.1 Nồng độ chất bẩn nớc thải sinh hoạt 5.6.2 Nồng độ chất bẩn nớc thải công nghiệp 5.6.3 Nồng độ chất bẩn hỗn hợp nớc thải 5.6.4 Dân số tính toán 5.7 Mức độ cần thiết làm 5.7.1 Khả xáo trộn, pha loãng nớc nguồn 5.7.2 Mức độ cần thiết làm tính theo chất lơ lửng 5.7.3 Mức độ cần thiết làm tính theo BOD20 5.7.4 Mức độ cần thiết làm tính theo ôxy hoà tan (DO) Chơng 6: Lựa chọn công nghệ tính toán công trình xử lý nớc thải 6.1 Lựa chọn dây truyền công nghệ xử lý nớc thải 6.2 Tính toán công trình trạm xử lý nớc thải 6.2.1 Tính toán công trình trạm xử lý phơng án 6.2.1.1 Ngăn tiếp nhận 6.2.1.2 Song chắn rác 6.2.1.3 Bể lắng cát ngang 6.2.1.4 Sân phơi cát 6.2.1.5 Bể lắng ngang đợt 6.2.1.6 Bể lọc sinh học cao tải Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc 6.2.1.7 Bể lắng ngang đợt 6.2.1.8 Trạm khử trùng' 6.2.1.9 Máng trộn 6.2.1.10 Bể tiếp xúc kiểu lắng ngang 6.2.1.11 Bể mê tan 6.2.1.12 Sân phơi bùn 6.2.2 Tính toán công trình xử lý theo phơng án 6.2.2.1 Bể Aeroten 6.2.2.2 Bể lắng ngang đợt sau Aeroten 6.2.2.3 Bể nén bùn đứng 6.2.2.4 Bể mê tan Chơng 7: Khái quát kinh tế trạm xử lý nớc thải 7.1 Phơng án 7.1.1 Chi phí xây dựng 7.1.2 Chi phí quản lý hàng năm 7.1.2.1 Chi phí điện cho trạm xử lý 7.1.2.2 Chi phí trả lơng công nhân 7.1.2.3 Chi phí hoá chất 7.1.2.4 Chi phí khấu hao chi phí khác 7.2 Phơng án 7.2.1 Chi phí xây dựng 7.2.2 Chi phí quản lý hàng năm 7.2.2.1 Chi phí điện cho trạm xử lý 7.2.2.2 Chi phí trả lơng công nhân 7.2.2.3 Chi phí hoá chất 7.2.2.4 Chi phí khấu hao chi phí khác 7.3 Đánh giá, lựa chọn phơng án Chơng 8: Thiết kế kỹ thuật công trình trạm xử lý nớc thải 8.1 Bể lắng ngang đợt 8.2 Bể Aeroten Chơng 9: Thiết kế trạm bơm nớc thải lên trạm xử lý Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc 9.1 Yêu cầu thiết kế 9.2 Tính toán trạm bơm 9.2.1 Các số liệu thiết kế 9.2.2 Xác định lu lợng máy bơm, thể tích ngăn thu chế độ bơm 9.2.3 Tính toán cột áp máy bơm 9.2.4 Chọn máy bơm 9.2.5 Xác điểm điểm làm việc, kiểm tra lu lợng, cột áp máy bơm 9.2.5.1 Dựng đờng đặc tính máy bơm đờng ống 9.2.5.2 Các điểm làm việc đặc trng máy bơm 9.2.6 Phơng hớng xây dựng trạm bơm 9.2.7 Các thiết bị phục vụ trạm bơm 9.2.8 Quản lý vận hành trạm bơm Chơng 10: Thiết kế trạm xử lý nớc thải nhà máy bia An Sơn 10.1 Số lợng thiết kế 10.1.1 Lu lợng tính toán 10.1.2 Nồng độ chất bẩn nớc thải nhà máy bia An Sơn 10.2 Phơng án xây dựng hệ thống thoát nớc 10.3 Xác định phơng án xử lý nớc thải nhà máy 10.4 Tính toán công trình dây chuyền công nghệ phơng án 10.4.1 Trạm bơm 10.4.2 Bể điều hoà lu lợng 10.4.3 Bể UASB 10.4.4 Bể lắng 10.4.5 Trạm khử trùng 10.4.6 Bể tiếp xúc 10.5 Tính toán công trình dây chuyền công nghệ phơng án 10.5.1 Bể Aeroten 10.5.2 Bể lắng 10.5.3 Hợp khối công trình 10.6 Lựa chọn phơng án Phụ lục: Các bảng tính toán tài liệu tham khảo Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Chơng Giới thiệu điều kiện tự nhiên xã hội thị xã Triệu Sơn 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu Triệu Sơn nằm vùng phía tây Thanh Hoá, phía tây giáp huyện Thọ Xuân, phía đông nam giáp sông Lý (một nhánh sông Mã) Bề mặt địa hình phẳng, mặt đờng chiếm 25% đất quy hoạch Địa hình dốc phía đông nam Đặc điểm khí hậu: - Nhiệt độ trung bình vào mùa hè: 280C - Nhiệt độ trung bình vào mùa đông: 200C Hớng gió chủ đạo hớng đông nam 1.1.2 Đặc điểm thuỷ văn: Chiều sâu mực nớc ngầm: Về mùa khô 6m Về mùa ma 4m Phía đông nam thị xã có sông Lý chảy qua theo hớng từ tây nam xuống đông bắc Đoạn chảy qua thị xã rộng 30-70m chiều sâu trung bình vào mùa lúc: 3-5m; vào mùa hạn: 1,5 - 2m Các số liệu đặc trng sông: - Lu lợng lớn nhất: 65m3/s - Lu lợng nhỏ nhất: 25m3/s - Vận tốc trung bình: 0,4m/s - Nhiệt độ trung bình nớc mùa hè: 240C - Lợng ô xy hoà tan 6,6mg/l Đặc điểm địa chất công trình: - Đất trồng trọt - Lớp sét - Lớp sét - Lớp sét lẫn sạn kết - Lớp sỏi sạn kết (0,1)m (1-2)m (2-4)m (4-10)m (10-20)m + Ma, độ ẩm không khí: Khu vực thị xã lợng ma chủ yếu tập trung vào tháng 7,8,9,10 - Lợng ma trung bình năm : 2490mm Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp - Lợng ma lớn năm - Lợng ma nhỏ năm - Lợng ma ngày lớn Bộ môn cấp thoát nớc : 3300mm : 1200mm : 350mm + Độ ẩm tơng đối trung bình năm: 82% + Độ ẩm tơng đối tháng lớn nhất: 88% + Hiện trạng thoát nớc: Hiện Triệu Sơn cha có hệ thống thoát nớc Nớc ma phần ngấm xuống đất, chủ yếu chảy tràn theo lòng đờng theo độ dốc tự nhiên đổ sông Nớc thải sinh hoạt từ gia đình đợc xả ao, hồ hạc thấm xuống đất nớc thải từ xí nghiệp địa phơng xả thẳng sông không qua xử lý Toàn thị xã cha có trạm xử lý nớc thải tập trung Theo dự án phát triển đến năm 2005 Triệu Sơn đợc đầu t xây dựng hệ thống thoát nớc xử lý nớc thải đồng 1.2 Qui hoạch phát triển thị xác đến năm 2005 1.2.1 Qui mô dân số Theo số liệu qui mô dân số thị xã đến năm 2005 khoảng 125 nghìn ngời Mật độ dân số: 300ngời/ha 1.2.2 Các khu công nghiệp: Thị xã đợc qui hoạch vùng công nghiệp trọng điểm phía tây tỉnh, toàn thị xã có hai khu công nghiệp lớn, đó: - Khu công nghiệp rộng 70ha - Khu công nghiệp rộng 25ha 1.2.3 Các công trình công cộng + Trờng học: Thị xã đợc xây dựng 10 trờng học, bình quân trờng có 1200 học sinh + Bệnh viện: Thị xã có bệnh viện, bệnh viện có 600 giờng + Khách sạn: Thị xã có khách sạn khách sạn có 200 khách 1.3 Phơng hớng xây dựng hệ thống thoát nớc: 1.3.1 Mục tiêu: Xây dựng hệ thống thoát nớc đảm bảo tốt việc vận chuển nhanh toàn loại nớc thải nớc ma khỏi khu dân c đảm bảo yêu cầu vệ sinh môi trờng yêu cầu mỹ quan với chi phí thấp Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Xây dựng trạm xử lý nớc thải tập trung nhằm xử lý nớc thải đến mức độ cho phép xả vào nguồn 1.3.2 Phơng hớng: Trên sở điều kiện địa hình qui mô thị xã, chọn hệ thống thoát nớc riêng, nớc ma đợc xả thẳng sông, không qua xử lý Nớc thải đợc vận chuyển trạm xử lý tập trung hệ thống cống ngầm Trạm xử lý đặt cuối nguồn nớc, cách khu dân c khoảng đảm bảo khoảng cách ly cần thiết Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Chơng Thiết kế mạng lới thoát nớc 2.1 Số liệu thiết kế - Bản đồ qui hoạch thị xã đến năm 2005 - Mật độ dân số: 300 ngời/ha - Tiêu chuẩn thải nớc sinh hoạt: 160l/ngời.ngđ - Lu lợng nớc thải công nghiệp + Khu công nghiệp 1: 5000m3/ngđ + Khu công nghiệp 2: 2000m3/ngđ - Lu lợng nớc thải từ công trình công cộng: + Tiêu chuẩn thải nớc bệnh viện: 300l/ngời.ngđ + Tiêu chuẩn thải nớc trờng học: 20l/ngời.ngđ + Tiêu chuẩn thải nớc khách sạn: 250l/ngời.ngđ 2.2 Xác định lu lợng tính toán 2.2.1 Lu lợng nớc thải khu dân c Lu lợng nớc thải sinh hoạt trung bình, xả ngày thị xã đợc tính theo công thức: Qtbngđ = (m3/ngđ) Trong đó: N: Dân số tính toán N = 12500 ngời q0 : Tiêu chuẩn thải nớc q0 = 160 (l/ngời.ngđ) Qtbngđ = = 22500 (m3/ngđ) Lu lợng trung bình Qhtb = = = 937 (m3/h) Lu lợng lớn Qhmax = K Qhtb = 1,35 937 = 1265 (m3/h) Lu lợng lớn giây Qsmã = = = 351,3 (l/s) 2.2.2 Lu lợng nớc thải từ công trình công cộng Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc + Nớc thải bệnh viện Lu lợng nớc thải đợc tính theo công thức Qtbngđ = (m3/ngđ) Trong đó: BG: Là số giờng bệnh, GB = 600 giờng qbv : Là tiêu chuẩn thải nớc qbv = 300 (l/GB.ngđ) Qtbngđ = = 180 (m3/ngđ) Lu lợng trung bình Qhtb = = = 7,5 (m3/h) Lu lợng lớn Qhmax = K Qhtb = 2,5 7,5 = 18,7 (m3/h) Lu lợng lớn giây Qsmax = = = 5,21 (l/s) + Nớc thải từ trờng học Theo số liệu thiết kế Triệu Sơn đợc xây dựng 10 trờng học, trờng có 1200 học sinh Tiêu chuẩn nớc thải q0 = 20 (l/hsngđ) + Lu lợng nớc thải trung bình ngày trờng Qtbngđ = = = 24 (m3/ngđ) + Lu lợng nớc thải trung bình (trờng học hoạt động 12 ngày) Qhtb = = = (m3/h) + Lu lợng nớc thải lớn Qhmax = K Qhtb = 1,8 = 3,6 (m3/h) + Lu lợng nớc thải lớn giây Qsmax = = = (l/s) + Nớc thải từ khách sạn Thị xã có hai khách sạn, khách sạn có 200 giờng, tiêu chuẩn thải nớc qks = 250 (l/giờng.ngđ) + Lu lợng nớc thải trung bình ngày đêm Qtbngđ = = 50 (m3/ngđ) + Lu lợng nớc thải trung bình Qhtb = = = 2,08 (m3/h) + Lu lợng nớc thải lớn Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 10 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Tính toán với lu lợng nớc thải nhỏ ta xác định đợc dung tích cần thiết bể thu 0,46% Qtbngđ = 138m3 9.2.3 Tính toán cột áp máy bơm: - Với máy bơm làm việc đồng thời, lu lợng máy bơm là: Qb = = = 913 (m3/h) - Cột áp toàn phần máy bơm tính toán theo công thức: Hb = Hđh + hh + hđ (m) Trong đó: Hđh : Chiều cao bơm nớc địa hình Hh: Tổn thất áp lực đờng ống hút Hđ : Tổn thấp áp lực đờng ống đẩy Chiều cao bơm nớc địa hình: Hđh = Zxử lý - Zbt với Zxử lý , Zbt lần lợt cao trình mực nớc thu cao ngăn tiếp nhận trạm xử lý mực nớc thấp bể thu nớc thải Hđh = 33,4 - 22,6 = 10,8 (m) Trong đó: Zbt lấy thấp đáy cống thoát nớc vào bể thu 2m Tổn thấp áp lực đờng ống hút: Hh = h1 + hcb (m) H1: tổn thất dọc đờng ống hút, chiều dài nhỏ nên xem nh h1 = Hcb: Tổn thất cục đờng ống hút hcb = (m) Trong đó: : Hệ số tổn thất cục ống hút gồm có: phễu thu = 0,1 khoá = = 1,75 cút 900 = 0,5 côn thu = 0,15 V: Vận tốc nớc chảy ống hút, với Qb = 913 (m3/h) - 253,7 (l/s) chọn đờng kính ống hút D450, ta có V = 1,5 (m/s) hcb = = 0,2 (m) Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 53 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Tổn thất áp lực đờng ống đẩy Chọn ống đẩy D400 vận tốc ống đẩy v = 1,9 (m/s), i = 0,015 Tổn thất áp lực đờng ống đẩy : hđ = i l + Trong đó: L: Chiều dài ống đẩy l = 500m : Hệ số tổn thất cục ống đẩy = 7,6 hd = 0,01 500 + = 6,4 (m) Vậy cột áp toàn phần máy bơm Hb = 10,8 + 0,1 + 6,4 = 17,3 (m) 9.2.4 Chọn máy bơm Chọn máy bơm dựa thông số: Qb = 913 (m3/h) = 253 (l/s) Hb = 17,3 (m) Chọn máy bơm LG-126 có thông số kỹ thuật nh sau: Số vòng quay n = 740 (v/ph) Trọng lợng G = 320 (kg) Công suất động P = 450 (Kw.h) Cột áp công tác H = 17 (m) 9.2.5 Xác định điểm làm việc, kiểm tra lu lợng, cột áp máy bơm 9.2.5.1 Dựng đờng đặc tính máy bơm đờng ống Kết tính toán tổn thất áp lực đờng ống ghi bảng dới Q (l/s) 20 40 60 80 120 160 200 240 280 320 360 400 S 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 0,00004 H = S.q2 (m) 0,014 0,058 0,3 0,43 0,518 0,921 1,44 2,073 2,822 3,686 4,664 5,759 H = Hđh + h (m) 10,814 10,858 11,1 11,23 11,318 11,721 12,24 12,873 13,622 14,486 15,464 16,559 Các đờng đặc tính bơm đờng ống biểu diễn hình 13 Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 54 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc 9.2.5.2 Các điểm làm việc đặc trng bơm: - Máy bơm làm việc với ống đẩy q = 253 (l/s) H = 17 (m) - Máy bơm làm việc với ống đẩy qmax = 460 (l/s) H = 17 (m) - Máy bơm làm việc với ống đẩy q = 335 (l/s) = 72,8 qmax H = 19 (m) 9.2.6 Phơng hớng xây dựng trạm bơm: Trạm bơm đợc xây dựng gồm phần: Phần ngầm hình trụ bê tông cốt thép, thi công theo phơng pháp đánh tụt toàn khối Phần mặt đất hình vuông xây gạch, mái bê tông cốt thép 9.2.7 Các thiết bị phục vụ cho trạm bơm: ống thông Bố trí ống thông quạt gió cho trạm bơm, sơ chọn ống thông D200 Song chắn rác: Để loại bỏ loại rác kích thớc lớn làm tắc máy bơm, cần bố trí song chắn rác cửa ngăn thu Cấu tạo song chắn rác nh sau: Số khe hở song chắn rác: n = k0 Trong đó: V = (m/s): Vận tốc nớc chảy qua song B = 0,02m: Khoảng cách song chắn H = 0,6m: Chiều cao lớp nớc thải song chắn K0 = 1,1 : Hệ số cản trở dòng chảy n = 42 Chiều rộng song: B = S (n-1) + b.n với S = 0,008m chiều dày song B = 0,008 (42-1) + 0,02 42 = 1,17m Song chắn đặt nghiêng 600 so với phơng ngang Trên sàn công tác bố trí máy nghiền rác Rác sau nghiền đợc xả xuống trớc song chắn Bố trí ống sục cặn D50 nối từ ống đẩy máy bơm tới đáy ngăn thu Đáy ngăn thu có độ dốc hố thu cặn Xung quanh sàn công tác có lắp lan can bảo vệ cao 1,2m Các khoá van chiều đợc lắp đoạn ống nằm ngang để dễ đóng mở tránh đóng cặn mặt đĩa van, khoá 9.2.8 Quản lý, vận hành trạm bơm Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 55 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Bảo dỡng định kỳ trạm bơm hàng năm, việc vớt rác phải đảm bảo cho độ chênh mực nớc trớc sau song chắn rác < 0,1m Khi lu lợng máy bơm giảm > 0,5% phải ngừng máy bơm để kiểm tra cố Kết luận: Sau trình tính toán thiết kế, so sánh phơng án tiêu kinh tế, kỹ thuật, ta định thiết kế hệ thống thoát nớc Thị xã với đặc điểm nh sau: Loại hệ thống thoát nớc: hệ thống thoát nớc riêng Mạng lới thoát nớc: Chọn phơng án (bản vẽ số 3) Trạm xử lý nớc thải: xử lý sinh học hoàn toàn với công trình xử lý sinh học bể Aeroten loại hành lang (phơng án 2) Trạm bơm nớc thải: xây dựng trạm bơm nớc thải công suất 460 (l/s) cuối mạng lới thoát nớc để bơm nớc thải trạm xử lý Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 56 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Chơng 10 thiết kế trạm xử lý nớc thải nhà máy bia an sơn 10.1 Các số liệu thiết kế 10.1.1 Lu lợng tính toán: - Lu lợng trung bình ngày: Qtbngđ = 180 (m3/ngđ) - Lu lợng trung bình giờ: Qhtb = 7.5 (m3/h) - Lu lợng lớn giờ: Qhmax = 10 (m3/h) 10.1.2 Nồng độ chất bẩn nớc thải nhà máy bia: Số liệu chất lợng nớc thải ghi bảng dới STT Chỉ tiêu Nhiệt độ nớc thải (0C) PH Hàm lợng cặn lơ lửng (mg/l) Tổng chất hoà tan (mg/l) Ôxy hoà tan (mg/l) Độ đục NTU (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) Ni tơ tổng số (mg/l) 10 Phốt tổng số (mg/l) 11 NO3 (mg/l) 12 Tổng lợng sắt (mg/l) 13 Coliformtoongr số PC/100 (mg/l) 14 Feacal Coliform (mg/l) 15 Pb (mg/l) Số liệu 24 6,52 500 500 159 800 1200 18 / 48x105 22x104 0,055 10.2 Phơng án xây dựng hệ thống thoát nớc: - Mạng lới thoát nớc: Xây dựng mạng lới thoát nớc riêng bao gồm: + Mạng lới thoát nớc ma: dùng hệ thống rãnh đậy nắp đan có lỗ thu nớc, nớc ma cho chảy thẳng vào hệ thống thoát nớc ma thị xã + Mạng lới thoát nớc thải: Xây dựng tuyến cống ngầm thu toàn nớc thải nhà máy bia, tập trung trạm xử lý Sau xử lý, n ớc thải đạt tiêu chuẩn cho phép đợc xả vào hệ thống thoát nớc thải thị xã Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 57 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc + Trạm xử lý nớc thải: công suất 180m3/ngđ, xử lý nớc thải phơng pháp học, sinh học khử trùng 10.3 Xác định phơng án xử lý nớc thải 10.3.1 Mức độ cần thiết làm Nớc thải sau xử lý đợc xả mạng lới thoát nớc thành phố Nớc thải sau xử lý phải đạt yêu cầu nguồn loại C với giá trị giới hạn sau (TCVN-5945-1995) + BOD20 = 100mg/l + Chất lơ lửng C: 200 mg/l + COD = 400mg/l 10.3.2 Mức độ cần thiết làm theo chất lơ lửng + Nồng độ chất lơ lửng nớc thải trớc xử lý C1 = 500 (mg/l) D = = = 60% C1, C2 : Hàm lợng chất lơ lửng trớc sau xử lý 10.3.3 Mức độ cần thiết làm theo BOD20 D = = = 87,5 % Trong đó: L1 : 800mg/l: giá trị BOD5 trớc xử lý L2 : 100mg/l: giá trị BOD5 cần đạt đợc sau xử lý 10.3.4 Các phơng án xử lý nớc thải: Thiết kế phơng án xử lý nớc thải phù hợp với công suất, chất lợng nớc thải: + Dây chuyền công nghệ phơng án 1: Trạm bơm Bể UASB Biophin nhỏ giọt Bể lắng Màng vi sinhvật d Bể tiếp xúc H.T.T.N Thị xã Bể tiếp xúc H.T.T.N Thị xã Clo Cặn từ bể tiếp xúc + Dây chuyền công nghệ phơng án 2: Trạm bơm Bể UASB Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Bùn hoạt tính Aeroten hợp khối với lắng 58 Clo Cặn từ bể tiếp xúc Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc 10.4 Tính toán công trình dây chuyền công nghệ theo phơng án 10.4.1 Trạm bơm: - Lu lợng tính toán trạm bơm: Qhmax = 7,50 (m3/h) - Cột áp toàn phần trạm bơm: Hb = Hđh + Hh + Hđ (m) Trong đó: Hđh : Chiều cao bơm nớc địa hình Hh : Tổn thất áp lực đờng ống hút Hđ: Tổn thất áp lực đờng ống đẩy Chiều cao bơm nớc địa hình: Hđh = Zxử lý - Zbt với Zxử lý , Zbt lần lợt cao trình mực nớc cao ngăn tiếp nhận trạm xử lý mực nớc thấp bể thu nớc thải Hđh = 5,0 (m) Trong đó: Zbt lấy thấp đáy cống thoát nớc vào bể thu 2m Tổn thất áp lực đờng ống hút: Hh = h1 + hcb (m) Trong đó: H1: tổn thất dọc đờng ống hút, chiều dài nhỏ nên xem nh h1 = Hcb: tổn thất cục đờng ống hút hcb = (m) Trong đó: : Hệ số tổn thất cục ống hút gồm có: phễu thu = 0,1 khoá =1 cút 900 = 0,5 côn thu = 0,15 = 1,75 V: Vận tốc nớc chảy ống hút, với Qb = 7,5 (m3/h) = 2,08 (l/s) chọn đờng kính ống hút D75, ta có V = (m/s) Tổn thất áp lực đờng ống đẩy Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 59 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Chọn ống đẩy D50 vận tốc ống đẩy v = 1,9 (m/s), i = 0,015 Tổn thất áp lực đờng ống đẩy: hđ = i l + Trong đó: L: Chiều dài ống đẩy l = 20m : Hệ số tổn thất cục ống đẩy van chiều = 2,5 khoá =1 cút 900 = 0,5 côn mở = 0, hd = 0,01 20 + = = (m) Vậy cột áp toàn phần máy bơm Hb = + o,1 + 0,8 = 5,9 (m) 10.4.2 Bể điều hoà lu lợng hợp khối với trạm bơm: Bể điều hoà lu lợng: Dung tích bể điều hoà lu lợng xác định dựa biểu đồ thống kê lu lợng nớc thải nhà máy bia ngày Wb = 20m3 10.4.3 Bể UASB: Bể UASB đợc tính toán theo tài liệu "tính toán thiết kế công trình xử lý nớc thải - T.S Trịnh Xuân Lai" "Nghiên cứu áp dụng phơng pháp sinh học kỵ khí với dòng chảy lớp bùn hoạt tính (UASB) để xử lý nớc thải điều kiện thành phố Hồ Chí Minh" - T.S Lâm Minh Triết Các thông số tính toán bể UASB: Lu lợng: Qngđ = 180m3/ngđ, qh = 7,5 m3/h BOD5 = 800mg/l COD = 1200 mg/l Nhiệt độ nớc thải: 240C Hiệu xử lý tính theo BOD5 E = 65% Hàm lợng BOD5 sau qua bể UASB Lt = = 280 (mg/l) Dung tích bể tính toán theo công thức: Wn = Qngđ = 180 = 46,8m3 Trong đó: Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 60 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Wn : Dung tích phần xử lý yếm khí bể Qngđ: 180m3/ngđ: lu lợng nớc thải trung bình ngày La = 800mg/l: Giá trị BOD5 vào bể A = 3kg BOD5/m3.ngđ Thời gian lu nớc thải bể: T = = = 0,26 (ngđ) = 64 (h) + Xác định kích thớc bể UASB (thiết kế bể) Chọn diện tích mặt bể F = x = 16 (m2) Chiều cao phần xử lý Hxl = = = 2,93m Chiều cao xây dựng bể: Hb = Hx.l + Hp + Hl + Hbv Trong đó: Hp = 0,4m chiều cao phần phân phối nớc thải vào bể Hl = 1,2m chiều cao phần lắng bể Hbv = 0,3m chiều cao tính từ mặt nớc đến thành bể Hb = 2,9 + 0,4 + 1,2 + 0,3 = 4,8 (m) 10.4.4 Bể lọc sinh vật nhỏ giọt Các thông số tính toán: - Hàm lợng BOD5 đa vào bể (sau UASB): BOD5 = 280mg/l - Lu lợng tính toán Qh = 7,5 m3/h - Mức độ làm cần thiết BOD5 < 100 mg/l Với BOD5 = 280mg/l Theo 20.TCN 51-84 cần pha loãng BOD 20 > 220 mg/l Tuy mức độ xử lý cần thiết thấp (E = = 64%), mặt khác tính toán hệ số pha loãng cần thiết theo phơng pháp giáo trình xử lý nớc thải - ĐH Xây dựng cho ta kết n[...]... trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc 4.3 Lựa chọn phơng án: Trên cơ sở thiết kế kỹ thuật hai phơng án, nhận thấy cả hai phơng án đều đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, do đó việc lựa chọn phơng án đợc căn cứ vào chỉ tiêu kinh tế Phơng án 2 có tổng giá thành vận chuyển nớc thải (xây dựng và quản lý) thấp hơn Từ các phân tích trên đây ta quyết định chọn phơng án 2 làm phơng án thoát nớc cho Thị xã. .. môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Chơng 3 Vạch tuyến mạng lới thoát nớc và tính toán thuỷ lực một số tuyến cống 3.1 Vạch tuyến mạng lới thoát nớc Trên cơ sở phơng hớng thoát nớc đã xác định, ta đề ra các phơng án vạch tuyến nh sau: 3.1.1 Mạng lới thoát nớc ma Do điều kiện địa hình Thị xã kéo dài bên bờ sông mặt đất dốc dần về phía sông nên ta chọn sơ đồ thẳng góc làm sơ đồ thoát nớc ma... và cống thoát nớc đờng phố d = D - d = 0,2m Hdt = 0,7 + 0,5 + 0,1 + 0,2 = 1,5 (m) *** Hình 1: Sơ đồ tính toán độ sâu chôn cống ban đầu Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 15 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Chơng 4 Khái toán kinh tế mạng lới thoát nớc 4.1 Phơng án 1: 4.1.1 Chi phí xây dựng mạng lới: * Phần đờng ống: Số liệu và kết quả tính toán sơ bộ... cống tính toán fcq : Diện tích thoát nớc từ các tuyến cống nhánh đổ vào đoạn cống tính toán Kc: Hệ số không điều hoà Qtập trung: Lu lợng nớc thải tập trung (từ các xí nghiệp, các công trình công cộng) xả vào đoạn cống tính toán Kết quả tính toán ghi ở bảng số 4-7, 3.2.2 Mạng lới thoát nớc ma: Lu lợng nớc ma tính toán của mỗi đoạn cống đợc xác định theo công thức: Q = .q.F Trong đó: : Hệ thống dòng... Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Qcc = 954 (m3/ngđ) F: Diện tích tính toán thoát nớc của Thị xã F = 410 ha q0 = = 0,606 (l/s.ha) * Lu lợng các đoạn cống: Lu lợng nớc thải tính toán của các đoạn cống đợc tính theo công thức: Qtt = f q0 Kc + Qtập trung Trong đó: F: Diện tích lu vực thoát nớc mà tuyến cống đó phục vụ f = fdd + fcq fdd : Diện tích thoát nớc dọc đờng của lu... môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc T: thời gian ma tính toán T = tm + tr + t0 Tm : Thời gian ma tập trung nớc bề mặt Tr : Thời gian nớc chảy theo rãnh đến giếng thu nớc ma Sơ bộ chọn Tm + Tr = 15 phút T0 : Thời gian nớc chảy trong cống đến tiết diện tính toán, đợc xác định từ tính toán thuỷ lực các tuyến cống F : Diện tích lu vực thoát nớc của đoạn cống tính toán Kết quả tính toán lu lợng,... 10,8 (kg/thùng) Vậy số thùng cần thiết ít nhấ là: n = 1 (thùng) Số thùng clo cần dự trữ (cho nhu cầu 1 tháng) N = = = 5,44 6 (thùng) 6.2.1.9 Máng trộn ***** Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 34 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Hình 10: Sơ đồ máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ Dùng máng trộn kiểu vách ngăn có lỗ, cấu tạo máng trộn có hai vách ngăn, đờng... Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Tổn thất áp lực qua song chắn tính toán theo công thức: hs = (m) Trong đó: Vmax : Vân tốc nớc chảy với qmax , Vmax = 0,09 (m/s) K: Hệ số kể đến sự tăng tổn thất do rác mắc vào song chắn, K = 3 : Hệ số sức kháng cục bộ, tính toán theo công thức: 4 = 3 4/3 sin Trong đó: : Hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh... Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Hình 2: Sơ đồ ngăn tiếp nhận 6.2.1.2 Song chắn rác: Nớc thải từ ngăn tiếp cận, đợc dẫn bằng mơng tiết diện chữ nhật đến song chắn rác, chọn mơng có tiết diện: B x H = 600 x 1000 (mm), độ dốc i = 0,1% Tính toán thuỷ lực mơng đợc thực hiện bằng cách tra bảng tính toán thuỷ lực kết quả tính toán ghi ở bảng dới đây Thông số tính toán qstb = 347 (l/s)... sạch cần thiết tính theo DO: DDO = 100% = = 30% Kết luận: - Nớc thải trớc khi xả vào nớc nguồn phải xử lý sinh học hoàn toàn trong điều kiện nhân tạo - Các công trình cần thiết cho quá trình xử lý nớc thải đợc thiết kế cụ thể đảm bảo xử lý nớc thải đến mức độ cần thiết và có hiệu quả kinh tế cao nhất Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh 22 Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp ... thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Chơng Giới thiệu điều kiện tự nhiên xã hội thị xã Triệu Sơn 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu Triệu Sơn nằm vùng... cần thiết Thầy giáo hớng dẫn: Mai Phạm Dinh Trờng Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Chơng Thiết kế mạng lới thoát nớc 2.1 Số liệu thiết kế - Bản đồ. .. dựng - Khoa Kỹ thuật môi trờng Đồ án tốt nghiệp Bộ môn cấp thoát nớc Mục lục Chơng I: Giới thiệu điều kiện tự nhiên xã hội thị xã Triệu Sơn 1.1 Các điều kiện tự nhiên xã hội 1.1.1 Vị trí địa lý,