Tính toán thiết kế xây dựng hệ thống cấp nước xã mỹ đức, châu phú, an giang
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (938.77 KB, 54 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG
NGÔ PHƯỚC SANG
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG
CẤP NƯỚC XÃ MỸ ĐỨC, CHÂU PHÚ, AN GIANG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
An Giang, 05/2011
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG
NGÔ PHƯỚC SANG
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG
CẤP NƯỚC XÃ MỸ ĐỨC, CHÂU PHÚ, AN GIANG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
GVHD: Ths. TRẦN MINH TÂM
GVPB: Ths. NGUYỄN THANH HÙNG
Ths. NGUYỄN TRẦN THIỆN KHÁNH
An Giang, 05/2011
Qua bốn năm học đại học và qua bốn tháng nghiên cứu làm khóa luận tốt
nghiệp em đã được sự chỉ dạy tận tình của các thầy cô. Những kiến thức mà em
nhận được qua sự truyền đạt của thầy cô là vô cùng quý báu đối với em.
Đây là lần đầu tiên có cơ hội tiếp cận công việc nghiên cứu khoa học và với
khoảng thời gian ngắn nên còn gặp không ít khó khăn, nhưng được sự động viên
giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô, gia đình và bạn bè đã giúp em có thêm nghị
lực để tiếp tục nghiên cứu và hoàn thành khóa luận này.
Bằng tất cả tấm lòng của mình em xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả thầy cô
Bộ môn Môi trường và phát triển bền vững khoa Kỹ thuật - Công nghệ - Môi
trường đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt khóa luận của
em.
Em xin chân thành cảm ơn anh Diễn ở Trạm cấp nước Khánh Hòa 1, anh Trí
ở Trạm cấp nước Mỹ Đức đã hết lòng giúp đỡ và cung cấp thông tin, tài liệu cho
em trong suốt quá trình làm khóa luận.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Trần Minh Tâm đã hết lòng hướng
dẫn, quan tâm và chỉ dạy em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Xin cảm ơn các bạn trong lớp DH8MT đã đóng góp ý kiến, động viên và
nhiệt tình giúp đỡ tôi.
Nhân đây, con xin gửi lời cảm ơn, lời tri ân đến cha mẹ đã sinh thành, nuôi
dưỡng và tạo điều kiện để cho con có được như ngày hôm nay.
Trong quá trình thực hiện sẽ không tránh khỏi những sai sót, em rất cảm ơn
những nhận xét, những đóng góp ý kiến của quý Thầy, Cô để đề tài của em được
hoàn thiện hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn !!!
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG
Z@Y
NGÔ PHƯỚC SANG
ĐỀ TÀI:
Tính toán thiết kế xây dựng hệ thống cấp nước xã
Mỹ Đức, Châu Phú, An Giang
Z@Y
Ý KIẾN CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
Long Xuyên, ngày…..tháng…..năm 2011
Giảng viên hướng dẫn
Ths. TRẦN MINH TÂM
TÓM TẮT NỘI DUNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chương 1: Giới thiệu, nêu lên tính cấp thiết của đề tài.
Chương 2: Lược khảo tài liệu, giới thiệu thành phần và chất lượng nước
mặt, sơ lược về các phương pháp xử lý nước cấp, nêu lên khái niệm và các
thành phần của hệ thống cấp nước và mạng lưới cấp nước.
Chương 3: Phương tiện và phương pháp nghiên cứu, nêu lên đối tượng
nghiên cứu, thời gian nghiên cứu, mục tiêu nghiên cứu, nội dung nghiên cứu,
phương tiện và vật liệu nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu.
Chương 4: Kết quả thảo luận, nêu lên kết quả đạt được trong quá trình
nghiên cứu, tính toán nhu cầu sử dụng nước của xã Mỹ Đức, tính toán từng
hạng mục của công trình .
Chương 5 là chương cuối cùng: Kết luận và kiến nghị.
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Dây chuyền xử lý nước khi nước nguồn có hàm lượng cặn ≤ 2500mg/l
.................................................................................................................................. 8
Hình 2.2: Dây chuyền xử lý nước khi nước nguồn có hàm lượng cặn > 2500 mg/l
.................................................................................................................................. 9
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống cấp nước ....................................................................... 10
Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ xử lý nước ................................................................. 25
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước mặt....................................... 2
Bảng 4.1: Chất lượng nước đầu ra......................................................................... 22
Bảng 4.2: Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư .................................................. 24
Bảng 4.3: Lượng phèn dùng để xử lý nước đục .................................................... 29
Bảng 4.4: Nồng độ cặn sau lắng ............................................................................ 37
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU................................................................................... 1
CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .............................................................. 2
2.1. THÀNH PHẦN VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT ................................... 2
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC ...................................................... 5
2.3. HỆ THỐNG CẤP NƯỚC .......................................................................... 10
2.3.1. Khái niệm ........................................................................................... 10
2.3.2. Các thành phần cơ bản của hệ thống cấp nước và chức năng từng
công trình ............................................................................................................... 10
2.3.3. Các loại nhu cầu dùng nước............................................................... 11
2.4. MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC ....................................................................... 12
2.4.1. Khái niệm ........................................................................................... 12
2.4.2. Các yêu cầu của mạng lưới cấp nước................................................. 12
2.4.3. Nội dung thiết kế mạng lưới cấp nước............................................... 12
2.4.4. Các tài liệu cần thiết để thiết kế mạng lưới cấp nước ........................ 13
2.4.5. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước...................................... 13
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........... 14
3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................... 14
3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ..................................................................... 14
3.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ...................................................................... 14
3.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...................................................................... 14
3.5. PHƯƠNG TIỆN VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU..................................... 14
3.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................................. 14
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN............................................................. 15
4.1. TỔNG QUAN XÃ MỸ ĐỨC .................................................................... 15
4.1.1. Điều kiện tự nhiên.............................................................................. 15
4.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ................................................................... 18
4.1.3. Hiện trạng cơ sở hạ tầng .................................................................... 19
4.2. THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC NGUỒN ................................ 22
4.3. CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐẦU RA............................................................. 22
4.4. NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC CỦA XÃ MỸ ĐỨC................................. 23
4.4.1. Lưu lượng nước cho nhu cầu sinh hoạt, ăn uống............................... 23
4.4.2. Lưu lượng nước cung cấp cho tưới cây, tưới đường.......................... 24
4.4.3. Lưu lượng nước cung cấp cho các dịch vụ công nghiệp.................... 24
4.5. LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ....................................................................... 25
4.6. TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC CÔNG TRÌNH .................................... 26
4.6.1. Công trình thu .................................................................................... 26
4.6.2. Các công trình chuẩn bị dung dịch phèn............................................ 28
4.6.3. Thiết bị pha chế vôi............................................................................ 31
4.6.4. Bể trộn cơ khí..................................................................................... 32
4.6.5. Bể tạo bông ........................................................................................ 33
4.6.6. Bể lắng đứng ...................................................................................... 34
4.6.7. Bể lọc nhanh....................................................................................... 37
4.6.8. Khử trùng nước .................................................................................. 40
4.6.9. Bể chứa nước sạch ............................................................................. 41
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................... 44
5.1. KẾT LUẬN................................................................................................ 44
5.2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 45
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
Cũng như không khí và ánh sáng, nước đóng vai trò rất quan trọng cho con
người, động vật và cây cối, không có nước thì cuộc sống trên Trái Đất không thể
tồn tại được. Ngày nay nước được thừa nhận như một nguồn tài nguyên chiến
lược của mỗi quốc gia và đó là một trong những nguồn tài nguyên chủ chốt trên
toàn thế giới. Đối với cây trồng, nước có vai trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh
sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí trong đất. Đó là những nhân tố
quan trọng cho sự phát triển của thực vật. Trong các hoạt động công nghiệp, nước
cấp được dùng cho các quá trình làm lạnh, sản suất thực phẩm như đồ hộp, nước
giải khát, rượu bia… Hầu hết mọi ngành công nghiệp đều sử dụng nước cấp như
một nguồn nguyên liệu không gì thay thế được. Đặc biệt là trong sinh hoạt, nước
cấp dùng cho nhu cầu ăn uống, vệ sinh, các hoạt động giải trí của con người, các
hoạt động công cộng như cứu hỏa, phun nước tưới cây, rửa đường…
An Giang là tỉnh đầu nguồn của Đồng bằng sông Cửu Long, với dân số hiện
nay là hơn 2,21 triệu dân, trong đó có 71,75% dân số sống ở nông thôn (Cục
Thống kê An Giang, 2006). Mặc dù là tỉnh đầu nguồn nhưng An Giang đã có
nhiều dấu hiệu đối mặt với khan hiếm nguồn nước sạch nghiêm trọng. Điển hình
là ở xã Mỹ Đức huyện Châu Phú, tuy đã có trạm cấp nước nhưng với công suất
hiện nay là 200 m3/ngày.đêm, trong khi đó số dân trong xã hiện nay là khoảng
gần 22000 dân (theo thống kê của Ủy Ban Nhân Dân xã Mỹ Đức, năm 2010), do
đó thường xuyên xảy ra tình trạng thiếu nước.
Cấp nước sạch và đầy đủ là vô cùng quan trọng để bảo đảm sức khỏe của
cộng đồng và phát triển kinh tế cho xã hội. Xây dựng thêm các trạm cấp nước
sạch cho vùng nông thôn, đây được xem là biện pháp hữu hiệu nhất để đưa nước
sạch về nông thôn, bên cạnh đó thì Ủy Ban Nhân Dân tỉnh An Giang ban hành
chính sách khuyến khích và ưu đãi việc đầu tư xây dựng hệ thống cấp nước sạch
ở nông thôn trên địa bàn tỉnh. Chính vì vậy đề tài “Tính toán thiết kế xây dựng
hệ thống cấp nước xã Mỹ Đức, Châu Phú, An Giang” được thực hiện để đóng
góp một phần vào việc cải thiện lại hệ thống cấp nước và khắc phục tình trạng
thiếu nước ở địa phương.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
1
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
CHƯƠNG 2
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. THÀNH PHẦN VÀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT
Cũng như các nguồn nước tự nhiên khác, thành phần và chất lượng nước bề
mặt chịu nhiều ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên, nguồn gốc xuất xứ, các điều
kiện môi trường xung quanh và cả tác động của con người khi khai thác và sử
dụng nguồn nước. Thông thường trong nước bề mặt có thể tìm thấy các thành
phần sau đây:
-
Các hóa chất hòa tan dưới dạng ion và phân tử, có nguồn gốc hữu cơ
hoặc vô cơ.
-
Các chất rắn lơ lửng trong đó có cả chất hữu cơ và vô cơ.
-
Các vi sinh vật, vi trùng, virut...
Bảng 2.1: Thành phần các chất gây nhiễm bẩn nước mặt
Chất rắn lơ lửng
d > 1 μm
Các chất keo
d = 0,001 ÷ 1 μm
(chủ yếu 0,05 ÷ 0,2 mm)
- Đất sét
- Đất sét
- Cát
- Protein
- Keo Fe(OH)3
- Silicat SiO2
Các chất hòa tan
d < 0,001 μm
- Các ion K+, Na+, Ca2+,
NH+, SO42-, Cl-, PO43-...
- Các chất khí CO2, O2,
N2, CH4, H2S...
- Chất thải hữu cơ, vi sinh - Chất thải sinh hoạt hữu
- Các chất hữu cơ
vật
cơ
- Các chất mùn
- Vi trùng 1 - 10 μm
- Cao phân tử hữu cơ
- Tảo
- Virut 0,03 – 0,3 μm
Nguồn: Bảng 1-1, sách Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, Nguyễn Thị Thu Thủy
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
2
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
Nước bề mặt là nguồn nước tự nhiên gần gũi với con người nhất và cũng
chính vì vậy mà nước bề mặt cũng là nguồn nước dễ bị ô nhiễm nhất. Ngày càng
chúng ta thấy hiếm có một nguồn nước bề mặt nào đáp ứng được chất lượng tối
thiểu cho nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp mà không cần xử lý trước khi đưa vào
sử dụng. Do hàm lượng cao của các chất có hại cho sức khỏe và có nhiều vi sinh
vật có khả năng gây bệnh cho con người trong nước bề mặt mà ngày nay người ta
thường xuyên đặt ra vấn đề quản lý nước bề mặt, giám định chất lượng nguồn
nước, kiểm tra các thành phần hóa học, lý học, sinh học, mức độ ô nhiễm phóng
xạ nguồn nước và nhất thiết phải khử trùng nếu như nước cấp được dùng cho mục
đích sinh hoạt.
Nguồn chủ yếu của nước bề mặt là nước sông, chất lượng nước sông phụ
thuộc vào các yếu tố xung quanh như mức độ phát triển công nghiệp, mật độ dân
số trong lưu vực, hiệu quả của công tác quản lý các dòng thải vào sông. Ngoài ra,
chất lượng nước sông còn phụ thuộc vào điều kiện thủy văn, tốc độ dòng chảy,
thời gian lưu và thời tiết trong khu vực. Nơi có mật độ dân số cao, công nghiệp
phát triển mà công tác quản lý các dòng thải công nghiệp, dòng thải nước sinh
hoạt không được chú trọng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các hóa chất độc
hại, các chất hữu cơ ô nhiễm… Nơi có lượng mưa nhiều, điều kiện xói mòn,
phong hóa dễ dàng thì nước sông thường bị ô nhiễm bởi các khoáng chất hòa tan,
độ đục cao do các chất huyền phù và các chất rắn, chất mùn có trong nguồn nước.
Do đó nước sông cần được xử lý đạt tiêu chuẩn trước khi đưa và sử dụng.
Một nguồn khác đáng kể trong nguồn nước bề mặt là nước hồ. Chất lượng
nước hồ phụ thuộc vào thời gian lưu, vào các điều kiện thời tiết và chất lượng
nguồn nước chảy vào hồ, trong đó có cả các nguồn nước thải công nghiệp và
nước thải sinh hoạt. Ngoài ra chất lượng nước hồ cũng còn phụ thuộc vào thời tiết
trong khu vực, vào điều kiện sinh thái môi trường. Nơi thiếu ánh sáng mặt trời,
điều kiện lưu thông kém và chất thải hữu cơ nhiều, nước hồ sẽ có lượng oxy hòa
tan thấp, điều kiện yếm khí tăng, nước sẽ có mùi khó chịu. Nơi có nhiều ánh sáng
mặt trời, điều kiện quang hợp dễ dàng, các chất dinh dưỡng tích tụ nhiều sẽ thúc
đẩy quá trình phì dưỡng cũng gây tác hại đến chất lượng nước hồ. Thường thì
nước hồ cũng không đảm bảo chất lượng của tiêu chuẩn nước cấp.
Tuy nhiên trong nước bề mặt, kể cả nước sông và nước hồ vẫn thường
xuyên xảy ra các quá trình tự làm sạch như quá trình lắng các chất huyền phù
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
3
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
trong thời gian lưu, quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ, quá trình nitrat hóa các
hợp chất chứa nitơ, quá trình bốc hơi…
Nghiên cứu thành phần và chất lượng nước bề mặt, Tổ chức Y tế Thế giới
đưa ra cách phân loại sau về các loại nhiễm bẩn nguồn nước:
-
Nước nhiễm bẩn do vi trùng, virut và các chất hữu cơ gây bệnh. Nguồn
nhiễm bẩn này có trong các chất thải của người và động vật, trực tiếp
hoặc gián tiếp đi vào nguồn nước. Hậu quả là gây ra các bệnh như tả, lỵ,
thương hàn… sẽ lây lan thông qua môi trường nước, ảnh hưởng đến sức
khỏe cộng đồng…
-
Nguồn nhiễm bẩn do các chất hữu cơ phân hủy từ động thực vật và các
chất thải trong nông nghiệp. Các chất thải này tuy không trực tiếp gây
bệnh nhưng lại là môi trường tốt cho các vi trùng, virut hoạt động và
chính từ chỗ đó mà bệnh tật lây lan thông qua môi trường nước.
-
Nguồn nhiễm bẩn do các chất thải công nghiệp, chất thải rắn có chứa các
chất độc hại của các cơ sở công nghiệp như phenol, xianua, crom,
cadimi, chì, kẽm… Các chất này tích tụ dần trong nguồn nước và gây ra
những tác hại lâu dài.
-
Nguồn ô nhiễm dầu mỏ và các sản phẩm của dầu mỏ trong quá trình khai
thác, sản xuất, chế biến và vận chuyển làm ô nhiễm nặng nguồn nước bề
mặt và gây trở ngại lớn trong công nghệ xử lý nước bề mặt.
-
Nguồn ô nhiễm do các chất tẩy rửa tổng hợp trong sinh hoạt và trong
công nghiệp tạo ra ngày càng nhiều các chất hữu cơ không khả năng
phân hủy sinh học cũng gây ảnh hưởng ô nhiễm đến nguồn nước bề mặt.
-
Các chất phóng xạ từ các cơ sở sản xuất và sử dụng phóng xạ như các
nhà máy sản xuất phóng xạ, các bệnh viện, các cơ sở nghiên cứu và công
nghiệp, dù là vô tình hay cố ý, các cơ sở này vẫn là những nơi gây ô
nhiễm phóng xạ cho các nguồn nước lân cận.
-
Các hóa chất bảo vệ thực vật cùng với ưu điểm là dùng để phòng chống
sâu bọ, côn trùng, nấm… giúp ích cho nông nghiệp, nó còn mang lại tác
hại là gây ô nhiễm cho nguồn nước, nhất là khi chúng không được sử
dụng đúng mức.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
4
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
-
Các hóa chất hữu cơ tổng hợp được sử dụng rộng rãi trong các ngành
công nghiệp như chất dẻo, dược phẩm, vải sợi… cũng là một trong
những nguồn gây ô nhiễm đáng kể cho môi trường nước, đặc biệt là
những chất tổng hợp bền nước và rất khó tách ra khỏi môi trường nước.
-
Các hóa chất vô cơ nhất là các chất dùng làm phân bón cho nông nghiệp
như các hợp chất photphat, nitrat… là nguồn dinh dưỡng cho quá trình
phì dưỡng, làm ô nhiễm môi trường nước.
-
Một nguồn nước thải đáng kể từ các nhà máy nhiệt điện tuy không gây ô
nhiễm trầm trọng nhưng cũng làm giảm chất lượng nước bề mặt với
nhiệt độ quá cao của nó.
Tóm lại, ngoài các yếu tố địa hình, thời tiết là những yếu tố khách quan gây
ảnh hưởng đến chất lượng nước bề mặt, chúng ta còn phải xét đến một yếu tố
khác chủ quan hơn đó là các tác động của con người trực tiếp hay gián tiếp vào
quá trình gây ô nhiễm môi trường nước bề mặt.
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC
Trong quá trình xử lý nước cấp, cần phải áp dụng các biện pháp xử lý như
sau:
-
Biện pháp cơ học: dùng các công trình và thiết bị để làm sạch nước như
song chắn rác, lưới chắn rác, bể lắng, bể lọc.
-
Biện pháp hóa học: dùng các hóa chất cho vào nước để xử lý nước như
dùng phèn làm chất keo tụ, dùng vôi để kiềm hóa nước, cho Clo vào
nước để khử trùng.
-
Biện pháp lý học: dùng các tia vật lý để khử trùng nước như tia tử ngoại,
sóng siêu âm. Điện phân nước biển để khử muối. Khử khí CO2 hòa tan
trong nước bằng phương pháp làm thoáng.
Trong ba biện pháp xử lý nước nêu trên thì biện pháp cơ học là biện pháp xử
lý nước cơ bản nhất. Có thể dùng biện pháp cơ học để xử lý nước một cách độc
lập hoặc kết hợp với biện pháp hóa học và lý học để rút ngắn thời gian và nâng
cao hiệu quả xử lý nước. Trong thực tế, để đạt được mục đích xử lý một nguồn
nước nào đó một cách kinh tế và hiệu quả nhất phải thực hiện quá trình xử lý
bằng sự kết hợp giữa nhiều phương pháp.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
5
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
Dây chuyền công nghệ xử lý nước
Quá trình xử lý nước phải qua nhiều công đoạn, mỗi công đoạn được thực
hiện trong các công trình đơn vị khác nhau. Tập hợp các công trình đơn vị theo
trình tự từ đầu đến cuối gọi là dây chuyền công nghệ xử lý nước. Căn cứ vào các
chỉ tiêu phân tích của nước nguồn, yêu cầu chất lượng nước sử dụng có thể xây
dựng được các sơ đồ công nghệ xử lý khác nhau và được phân loại như sau:
- Theo mức độ xử lý chia ra:
• Xử lý triệt để: chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn ăn uống
sinh hoạt hoặc đạt yêu cầu nước cấp cho công nghiệp đòi hỏi
tiêu chuẩn cao hơn nước sinh hoạt.
• Xử lý không triệt để: yêu cầu chất lượng nước sau xử lý thấp
hơn nước ăn uống sinh hoạt.
- Theo biện pháp xử lý chia ra:
• Sơ đồ không dùng chất keo tụ: áp dụng cho trạm xử lý có công
suất nhỏ, quản lý thủ công hoặc xử lý sơ bộ.
• Sơ đồ có dùng chất keo tụ: áp dụng cho trạm xử lý có công suất
bất kì, hiệu quả xử lý đạt cao hơn kể cả đối với nguồn nước có
độ đục và độ màu cao.
- Theo số quá trình hoặc số bậc quá trình xử lý chia ra:
• Một hoặc nhiều quá trình: lắng hay lọc độc lập hoặc lắng lọc kết
hợp (gồm hai quá trình).
• Một hoặc nhiều bậc quá trình: lắng, lọc sơ bộ rồi lọc trong (gồm
hai bậc lọc).
- Theo đặc điểm chuyển động của dòng nước chia ra:
• Sơ đồ tự chảy: nước từ công trình xử lý này tự chảy sang công
trình xử lý tiếp theo. Sơ đồ này dùng phổ biến và áp dụng cho
các trạm xử lý có công suất bất kì.
• Sơ đồ có áp: nước chuyển động trong các công trình kín (sơ đồ
có bể lọc áp lực). Sơ đồ này thường dùng trong trạm xử lý có
công suất nhỏ hoặc hệ thống tạm thời.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
6
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
Thành phần các công trình đơn vị trong dây chuyền xử lý nước cấp cho ăn
uống và sinh hoạt thay đổi theo mỗi loại nguồn nước và được đặc trưng bởi các
quá trình xử lý nước. Trong dây chuyền xử lý nước mặt, chủ yếu là các công trình
làm trong nước và khử trùng nước.
-
Làm trong nước: tức là khử đục và khử màu của nước, được thực hiện
trong các bể lắng và bể lọc. Trong thực tế để tăng nhanh và nâng cao
hiệu quả làm trong nước, người ta thường cho vào nước chất phản ứng
(phèn nhôm, phèn sắt). Khi đó dây chuyền công nghệ xử lý nước mặt có
thêm các công trình như bể trộn và bể phản ứng.
-
Khử trùng: chất khử trùng được sử dụng phổ biến hiện nay là các hợp
chất Clo như Clorua vôi, nước javen, Clo lỏng được đưa vào đường ống
dẫn nước từ bể lọc sang bể chứa hoặc đưa trực tiếp vào bể chứa. Để khử
trùng có hiệu quả phải đảm bảo thời gian tiếp xúc giữa Clo và nước tối
thiểu là 30 phút. Ngoài ra có thể dùng ozon, các tia vật lý (tia tử ngoại),
sóng siêu âm để diệt trùng.
Đối với dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp cho công nghiệp, tùy theo
yêu cầu của từng ngành sản xuất mà có thể giảm bớt một số công trình đơn vị
trong dây chuyền xử lý nước ăn uống (nước làm nguội, nước rửa sản phẩm…)
hay có thể bổ sung thêm một số công trình để khử thêm một số chất không có lợi
cho ngành sản xuất đó (nước cấp cho nồi hơi có áp lực cao).
Sau đây là một số sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước ăn uống sinh hoạt
được sử dụng phổ biến ở Việt Nam hiện nay (nguồn nước mặt):
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
7
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
* Phương án 1:
Chất keo tụ
Trạm bơm
Nguồn
Bể trộn
cấp I
Chất khử trùng
Bể phản
ứng
Bể lắng
Bể lọc
nhanh
Bể chứa
nước sạch
Mạng lưới
phân phối
Chất kiềm hóa
* Phương án 2:
Chất keo tụ
Nguồn
Trạm bơm
Bể trộn
cấp I
Chất khử trùng
Bể lắng trong có lớp
cặn lơ lửng
Bể lọc
nhanh
Bể chứa
nước sạch
Mạng lưới
phân phối
Chất kiềm hóa
* Phương án 3:
Chất keo tụ
Nguồn
Trạm bơm
Bể trộn
cấp I
Bể lọc
tiếp xúc
Bể chứa
nước sạch
Mạng lưới
phân phối
Chất kiềm hóa
Hình 2.1: Dây chuyền xử lý nước khi nước nguồn có hàm lượng cặn ≤ 2500 mg/l
(Nguồn: sách Xử lý nước cấp, Nguyễn Ngọc Dung, 1999)
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
8
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
* Phương án 1:
Chất keo tụ
Trạm bơm
Nguồn
cấp I
Bể lắng sơ
bộ
Bể
trộn
Chất khử trùng
Bể
phản
ứng
Bể
lắng
Bể
chứa
nước
sạch
Bể lọc
nhanh
Chất kiềm hóa
Mạng lưới
phân phối
* Phương án 2:
Chất keo tụ
Nguồn
Hồ
sơ
lắng
Trạm
bơm
Bể
trộn
Chất khử trùng
Bể
phản
ứng
Bể
lắng
Chất kiềm hóa
Bể
chứa
nước
sạch
Bể lọc
nhanh
Mạng lưới
phân phối
Hình 2.2: Dây chuyền xử lý nước khi nước nguồn có hàm lượng cặn > 2500 mg/l
(Nguồn: sách Xử lý nước cấp, Nguyễn Ngọc Dung, 1999)
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
9
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
2.3. HỆ THỐNG CẤP NƯỚC
2.3.1. Khái niệm:
Hệ thống cấp nước là tổ hợp các công trình có chức năng thu nước, xử lý
nước, điều hòa dự trữ nước, vận chuyển và phân phối nước.
2.3.2. Các thành phần cơ bản của hệ thống cấp nước và chức năng từng
công trình
4
Sông
2
1
3
6
5
8
4
7
Hình 2.3: Sơ đồ hệ thống cấp nước
* Ký hiệu và chức năng từng công trình
1- Công trình thu nước: dùng để thu nước từ nguồn.
2- Trạm bơm cấp1: dùng để bơm nước từ công trình thu lên các công trình
xử lý (trạm xử lý).
3- Trạm xử lý: dùng để làm sạch nước theo yêu cầu của đối tượng sử dụng
nước.
4- Các bể chứa nước sạch: dùng để chứa nước đã làm sạch, dự trữ nước
chữa cháy và điều hòa áp lực giữa xử lý (trạm bơm 1) và trạm bơm 2.
5- Trạm bơm cấp 2: dùng để bơm nước từ bể chứa nước sạch lên đài hoặc
vào mạng phân phối cung cấp cho các đối tượng sử dụng.
6- Đài nước: dùng để dự trữ nước, điều hòa áp lực cho mạng giữa các giờ
dùng nước khác nhau.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
10
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
7- Các đường ống chuyển tải: dùng để vận chuyển nước từ trạm bơm cấp 2
đến điểm đầu tiên của mạng lưới phân phối nước.
8- Mạng lưới phân phối nước: dùng để vận chuyển và phân phối nước trực
tiếp đến các đối tượng phân phối nước.
2.3.3. Các loại nhu cầu dùng nước
Khi thiết kế 1 hệ thống cấp nước cần xác định tổng lưu lượng của từng nhu
cầu dùng nước.
- Nước dùng cho sinh hoạt trong các nhà ở và trong các xí nghiệp công
nghiệp.
- Nước dùng để tưới đường, quảng trường, vườn hoa, cây cảnh...
- Nước dùng cho sản xuất của các xí nghiệp công nghiệp.
- Nước dùng để chữa cháy.
- Nước dùng cho các nhu cầu đặc biệt khác (nước dùng cho bản thân nhà
máy nước, dùng cho hệ thống xử lý nước thải, nước rò rỉ và nước dự phòng).
* Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt
Là loại nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người như dùng để ăn
uống, tắm rửa, giặt giũ, chuẩn bị nấu ăn, nước cho các khu nhà vệ sinh… Loại
nước này chiếm đa số trong các khu dân cư. Hệ thống cấp nước cho sinh hoạt
hiếm phổ biến nhất và chiếm tỷ lệ lớn trong tổng số các hệ thống cấp nước hiện
có. Nước dùng cho sinh hoạt phải đảm bảo các tiêu chuẩn về lý học, hóa học và vi
sinh theo các yêu cầu của qui phạm đề ra, không chứa các thành phần lý hóa học
và vi sinh ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
* Nước dùng cho sản xuất
Có rất nhiều ngành công nghiệp dùng nước với các yêu cầu về lưu lượng và
chất lượng rất khác nhau. Có ngành yêu cầu chất lượng nước không cao nhưng số
lượng lớn như ngành dệt, phim ảnh, cấp nước cho nồi hơi. Nước cho các sản
phẩm là đồ ăn uống…Nước cấp cho công nghiệp luyện kim, hóa chất yêu cầu lưu
lượng lớn nhưng chất lượng yêu cầu không cao.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
11
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
* Nước dùng cho chữa cháy
Dù là khu dân cư hay khu công nghiệp đều có khả năng xảy ra cháy. Vì vậy
hệ thống cấp nước cho sinh hoạt hay công nghiệp đều phải tính đến trường hợp có
cháy. Nước dùng cho chữa cháy được dự trữ trong bể chứa nước sạch của thành
phố.
2.4. MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC
2.4.1. Khái niệm
Mạng lưới cấp nước là 1 bộ phận của hệ thống cấp nước, là tập hợp các loại
đường ống với các cỡ kích thước khác nhau, làm nhiệm vụ vận chuyển và phân
phối nước đến các điểm dùng nước trong phạm vi thiết kế.
2.4.2. Các yêu cầu của mạng lưới cấp nước
- Mạng lưới cấp nước phải đảm bảo cung cấp đủ lưu lượng tới mọi đối
tượng dùng nước dưới áp lực yêu cầu và chất lượng tốt.
- Mạng lưới cấp nước phải đảm bảo cung cấp nước thường xuyên, liên tục,
chắc chắn tới mọi đối tượng dùng nước trong phạm vi thiết kế.
- Mạng lưới cấp nước phải thiết kế sao cho chi phí xây dựng và quản lý
mạng lưới cũng như mọi công trình liên quan tới nó là rẻ nhất.
- Đặc tính qui hoạch cấp nước của khu vực, sự phân bố các đối tượng dùng
nước riêng rẽ, sự bố trí các tuyến đường, hình thù, kích thước khu nhà ở, công
xưởng, cây xanh…
- Các chướng ngại thiên nhiên hay nhân tạo khi đặt ống.
- Địa hình của khu vực sẽ thiết kế hệ thống cấp nước.
2.4.3. Nội dung thiết kế mạng lưới cấp nước
- Vạch tuyến mạng lưới cấp nước.
- Lập sơ đồ phân bố lưu lượng cho mạng lưới. Xác định lưu lượng tính toán
cho từng đoạn ống. Tính toán thủy lực mạng lưới.
- Tính toán thiết kế các công trình trên mạng lưới cấp nước .
- Bố trí đường ống cấp nước trên mặt cắt đường phố. Thiết lập mặt cắt dọc
của tuyến ống thiết kế.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
12
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
2.4.4. Các tài liệu cần thiết để thiết kế mạng lưới cấp nước
- Bản đồ địa hình khu vực: bao gồm vị trí địa bàn cung cấp, nguồn nước, các
tuyến ống dẫn nước.
- Bản đồ qui hoạch chung và số liệu qui hoạch.
- Bản đồ qui hoạch các công trình ngầm.
- Mặt cắt ngang các trục giao thông chính.
- Tài liệu về địa chất công trình và địa chất thủy văn.
2.4.5. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước
- Mạng lưới phải bao trùm được các điểm tiêu thụ nước.
- Tổng chiều dài toàn mạng lưới là nhỏ nhất.
- Các tuyến ống chính phải đặt theo trục giao thông chính, hướng về phía
cuối khoảng cách giữa các tuyến chính 300 - 600m phụ thuộc qui mô của địa bàn
cung cấp. Một mạng lưới phải có ít nhất 2 tuyến chính, có thể làm việc thay thế
lẫn nhau khi có sự cố.
- Các tuyến ống chính nối với nhau bằng các ống nhánh, khoảng cách 400 900m. Các tuyến vạch theo đường ngắn nhất, tránh đặt qua các chướng ngại như:
ao hồ, đường tàu, nghĩa địa.
- Có thể kết hợp được với các công trình khác và phát triển trong tương lai.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
13
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
CHƯƠNG 3
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung chủ yếu vào việc tính toán thiết kế hệ thống cấp nước cho
xã Mỹ Đức, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang.
3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Chuyên đề được thực hiện từ 12/2010 đến 04/2011.
3.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Tính toán và thiết kế hoàn chỉnh hệ thống cấp nước với công trình quy mô
tương ứng đảm bảo hoạt động lâu dài, đáp ứng nhu cầu dùng nước cho người dân
trong xã.
3.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Thu thập số liệu đầu vào, lựa chọn phương án xây dựng hệ thống cấp nước
mang tính khả thi, phù hợp với quan điểm bảo vệ môi trường và phát triển bền
vững.
Cung cấp bổ sung đủ nước cho các nhu cầu thiết yếu như: sinh hoạt, ăn
uống, công nghiệp, dịch vụ và chữa cháy cho nhân dân xã Mỹ Đức.
Xử lý nước để đảm bảo chất lượng cho mục đích cấp nước.
3.5. PHƯƠNG TIỆN VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
Các tài liệu liên quan đến việc tính toán và xử lý nước cấp.
Dùng máy ảnh để chụp những bức hình có liên quan tới đề tài.
Dùng máy vi tính truy cập thông tin, tìm tài liệu trên mạng, vẽ sơ đồ bản vẽ.
3.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thu thập kiến thức từ các tài liệu sau đó chọn phương án xử lý hiệu quả.
Phỏng vấn cán bộ và nhân viên ở trạm cấp nước ở các xã lân cận.
Sử dụng công cụ tin học autocad để thiết kế những bản vẽ.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
14
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ THẢO LUẬN
4.1. TỔNG QUAN VỀ XÃ MỸ ĐỨC
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
* Vị trí địa lý
Xã Mỹ Đức là một xã nằm giáp ranh với thị xã Châu Đốc, cách trung tâm
thị xã khoảng 9 km. Xã có tuyến Quốc lộ 91 từ Cần Thơ đến Châu Đốc đi ngang
qua với chiều dài 6 km. Có địa giới hành chính được xác định như sau:
-
Phía Đông giáp xã Khánh Hòa
-
Phía Tây giáp Ô Long Vĩ
-
Phía Nam giáp xã Mỹ Phú
-
Phía Bắc giáp phường Vĩnh Mỹ và xã Vĩnh Châu, thị xã Châu Đốc
Toàn xã Mỹ Đức bao gồm 7 ấp: Mỹ Chánh, Mỹ Phó, Mỹ Thiện, Mỹ Hòa,
Mỹ Thạnh, Mỹ Thành và Mỹ Hiệp.
* Địa hình và địa chất
Địa hình nghiêng theo hướng Đông Bắc – Tây Nam. Cao độ trung bình từ
+1,1m đến +2,6m, phía Đông Quốc lộ 91 có địa hình cao hơn so với phía Tây.
Địa chất của xã Mỹ Đức mang nét đặc trưng chung của vùng đồng bằng
sông Cửu Long với cường độ chịu tải nền vào khoảng 0,2 – 0,4 kg/cm2. Vì vậy
khi xây dựng công trình phải có biện pháp gia cố nền móng. Mực nước ngầm xuất
hiện ổn định từ độ sâu 1,2 m – 1,5 m so với mặt đất tự nhiên.
* Khí hậu
Điều kiện khí hậu mang đặc điểm chung của tỉnh An Giang là tính chất
nhiệt đới gió mùa, nền nhiệt cao và ổn định quanh năm, chế độ khí hậu phân hóa
thành hai mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 với mùa gió Tây Nam,
mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 trùng với gió mùa Đông Bắc.
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
15
Khóa luận tốt nghiệp
Ngô Phước Sang
-
Nhiệt độ: Không có mùa đông lạnh. Nhiệt độ thấp nhất năm thường xuất
hiện vào tháng 10 dưới 180C. Mùa hè, nhiệt độ trung bình không những
cao mà còn rất ổn định. Chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng trong mùa
khô chỉ hơn kém nhau khoảng 1,50C đến 30C, các tháng mùa mưa chỉ
vào khoảng trên dưới 10C. Nhiệt độ cao nhất năm thường xuất hiện vào
tháng 4, dao động trong khoảng 26,80C – 27,30C.
-
Mưa: Mùa mưa thường xuất hiện vào tháng 5 và kết thúc vào tháng 11.
Tổng lượng mưa mùa mưa chiếm 90% tổng lượng mưa trong năm.
-
Nắng: Khu vực An Giang nói chung có giờ nắng bình quân vào mùa khô
khoảng 10 giờ nắng/ngày, mùa mưa thì ít hơn, khoảng 7 giờ nắng/ngày.
-
Gió: Mùa khô gió thịnh hành là gió Đông Bắc còn mùa mưa thịnh hành
là gió Tây Nam có tần suất xuất hiện lớn nhất. Tốc độ gió ở đây tương
đối mạnh, trung bình đạt tới trên 3 m/giây. Trong năm tốc độ gió mùa
Hè lớn hơn mùa Đông.
-
Bão: Do xã Mỹ Đức nằm sâu trong đất liền Nam Bộ nên ít chịu ảnh
hưởng của gió bão.
-
Lượng bốc hơi: Trong mùa khô do nắng nhiều, độ ẩm không khí thấp
nên lượng bốc hơi lớn, bình quân 110 mm/tháng (vào tháng 3 có tới
160mm). Trong mùa mưa, lượng bốc hơi thấp hơn, bình quân 85
mm/tháng, nhỏ nhất khoảng 52 mm/tháng xuất hiện vào tháng 9 hoặc
tháng 10, là thời kỳ có mưa nhiều, độ ẩm cao.
-
Độ ẩm: Mùa khô có độ ẩm thấp (nhỏ hơn 80%) thường bắt đầu từ tháng
12 và kéo dài đến tháng 4 năm sau.
• Độ ẩm không khí trung bình năm 83%
• Độ ẩm tối cao trung bình 84 – 90%
• Độ ẩm tối thấp trung bình 72 – 82%
* Thủy văn
Xã Mỹ Đức có hệ thống kênh rạch khá chằng chịt với các tuyến kênh chính
như kênh Cần Thảo, kênh Hào Đề Lớn, kênh Đào và xép Ka Tam Poong. Đây là
những tuyến kênh quan trọng dẫn nước từ sông Tiền và sông Hậu vào nội đồng
GVHD: Th.s Trần Minh Tâm
16
