xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của Việt Nam

Mục lục
Chương 1. Giới thiệu chung
1. Nhiệm vụ đồ án môn học: 2
2. Giới thiệu sơ lược khu vực thiết kế:
3
2.1 Về địa lý 2
2.2 Khí hậu:
2
2.3 Thủy văn: 3
2.4 Dự đoán dân số vào năm 2025
3
2.5 Tính chất nguồn nước cấp: 3
Chương 2. Tính toán lưu lượng thiết kế mạng lưới cấp nước
1. Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt gia đình, tiểu thủ công nghiệp, tưới cây tưới đường
4
1.1 Lưu lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt 4
1.2 Lưu lượng nước cấp cho các xí nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp
4
1.3 Lưu lượng nước tưới cây, tưới đường 4
2. Lưu lượng nước cho các công trình công cộng:
4
2.1 Bệnh viện 4
2.2 Trường học
4
2.3 Trung tâm TDTT 5
2.4 Trường mẫu giáo
5
2.5 Khách sạn 5
3. Lưu lượng nước cho khu công nghiệp:
5
3.1 Tiêu chuẩn nước cấp cho KCN 5

3.2 Nước sinh hoạt cho KCN
5
Chương 3. Xác định dung tích đài và bể chứa
1. Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II 7
2. Xác định dung tích đài nước:
7
3 Xác định dung tích bể chứa 9
Chương 4. Tính toán thủy lực mạng lưới
1. Lưu lượng dọc đường
11
2. Tính toán chiều cao dài nước, cột áp công tác của máy bơm cấp II, cột áp máy bơm chữa cháy 12
2.1 Trường hợp tính trong giờ dùng nước lớn nhất
12
2.2 Trường hợp có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất 13
3 Tính toán đường ống dẫn nước áp lực cao để đảm bảo ấp nước an toàn khi có sự cố
13
Chương 5. Tính toán áp lực tự do cho các nút trên mạng lưới
1. Trong giờ dung nước lớn nhất 15
1.1 Tính toán cho chiều nước 1 – 4 – 5 – 6 – 3 – 12 – 11
15
1.2 Tính toán cho chiều nước 1 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11 15
2. Trong giờ dùng nước có cháy:
16
2.1 Tính Toán Cho Chiều Nước 1 – 4 – 5 – 6 – 3 – 12 – 11 16
2.2 Tính toán cho chiều nước 1 – 7 – 8 – 9 – 10 –11
16
Chương 6. Kết luận – Kiến nghị
1. Kết luận 17
2. Kiến nghị
17

1
Chương 1
Giới thiệu chung
1. Nhiệm vụ đồ án môn học:
Nước sạch là nhu cầu thiết yếu của cuộc sống, ngày nay tình trạng thiếu nước sạch để sinh hoạt và sản
xuất ngay cả ở thành thị lẫn nông thôn do các nguồn nước cấp tự nhiên đang bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Do đó yêu cầu đặt ra là phải xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của Việt Nam cấp cho
thành phố A với lưu lượng là 72.000 m
3
/ngđ giai đoạn từ năm 2010 đến 2025.
2. Giới thiệu sơ lược khu vực thiết kế:
2.1 Về địa lý
Thành phố ABC là một quận giáp ranh với trung tâm thành phố Hồ Chí Minh, có hình dạng inhư một cù
lao tam giác với tổng diện tích 4,181km
2
. Các hướng giáp với các quận của Tp.HCM.
Tổng số dân khoảng 109.000 người (định hướng đến năm 2025 là 210.000 người), trong đó dân tộc Kinh
chiếm 92,91%, dân tộc Hoa chiếm 4,08% còn lại là các dân tộc khác. Mật độ dân số 48.791 người/km
2
.
Phía Đông Bắc giáp Quận 2;
Phía Tây Bắc giáp Quận 1;
Phía Nam giáp Quận 7.
2.2 Khí hậu:
Thành phố ABC nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, một năm có hai mùa mưa – khô rõ rệt.
Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Nhiệt đó
trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C. Lượng mưa trung bình của thành phố
đạt 1.949 mm/năm, trung bình, độ ẩm không khí đạt bình quân/năm 79,5%.
Thành phố ABC chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông
Bắc. Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa. Gió Gió Bắc –

Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào mùa khô. Ngoài ra còn có gió tín phong theo
hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s.
2
2.3 Thủy văn:
Thành phố ABC có 3 mặt đều là thủy đạo:
Phía Đông Bắc là sông Sài Gòn dài 2.300m, bờ bên kia là Quận 2;
Phía Tây Bắc là kênh Bến Nghé dài 2.300m, bờ bên kia là Quận 1;
Phía Nam là kênh Tẻ dài 4.400m, bờ bên kia là Quận 7.
Do có vị trí địa lý 3 mặt đều là sông nước nên nguồn cung cấp nước cho thành phố rất dồi dào.
2.4 Dự đoán dân số vào năm 2025
P
t
= P.r + P
P
t
: số dân dự đoán năm sau
P: Số hiện tại
r: tỷ lệ gia tăng dân số
Năm Dân số dự đoán Năm Dân số dự đoán
2008 191.925 2017 200.767
2009 192.885 2018 201.771
2010 193.849 2019 202.780
2011 194.818 2020 203.794
2012 195.792 2021 204.813
2013 196.771 2022 205.837
2014 197.755 2023 206.866
2015 198.744 2024 207.900
2016 199.768 2025 208.940
2.5 Tính chất nguồn nước thải:
Số TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả

1 Nhiệt độ
0
C 30 – 31
2 pH - 7
3 Độ màu Pt – Co 250
4 Độ acid mg CaCO
3
/l 4 – 7
5 Độ kiềm mg CaCO
3
/l 20 – 24
6 Độ cứng mg CaCO
3
/l 25 – 34
7 DO mgO
2
/l 4,2
8 BOD
5
mgO
2
/l 22
9 COD mgO
2
/l 28
10 SS mg/l 76
11 Fe tổng mg/l 0,63
12 N – NH
3
mg/l 1,2

13 N – NO
2
mg/l 0,04
14 N – NO
3
mg/l 1,2
15 SO
4
-2
mg/l 2
16 PO
4
-3
mg/l 0,02 – 0,09
17 Cl
-
mg/l 4 – 6
18 Coliform MPN/100ml 9.10
3
3
Chương 2
Tính toán lưu lượng thiết kế mạng lưới cấp nước
1. Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt gia đình, tiểu thủ công nghiệp, tưới cây tưới
đường
1.1 Lưu lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt
1000
208940180
1000
.
`.

×
=
×
=
NQ
Q
tc
sh
tbng
= 37609 (m
3
/ngđ)
K
ngày max
= 1,2 – 1,4, đô thị lớn lấy hệ số nhỏ
 K
ngày max
= 1,2

sh
ngày
Q
max.
=
sh
tbngày
Q
.
x 1,2 = 45131 (m
3

/ngđ)
1.2 Lưu lượng nước cấp cho các xí nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp
Q
CN địa phương
= (5 – 15%)
sh
ngày
Q
max.
, ta chọn 10%
 Q
CN địa phương
= 10% x 45131 = 5431 (m
3
/ngđ)
1.3 Lưu lượng nước tưới cây, tưới đường
Tiêu chuẩn lưu lượng nước tưới đường :
Q
tưới
= (8 – 10%)
sh
ngày
Q
max.
, ta chọn 8%
 Q
tưới
= 8% x 45131 = 3611 (m
3
/ngđ)

Thành phố ABC chỉ tưới những trục đường chính. Trong đó: tưới cây 30% Q
tưới
, tưới đường 70% Q
tưới

Q
tưới cây
= 3611 x 30% = 1083 (m
3
/ngđ)
Q
tưới đường
= 3611 x 70% = 2528 (m
3
/ngđ)
 Q
tưới
= Q
tưới cây
+ Q
tưới đường
= 1083 + 2528 = 3611 (m
3
/ngđ)
2. Lưu lượng nước cho các công trình công cộng:
2.1 Bệnh viện
Thành phố ABC có 1 bệnh viện với 100 giường bệnh, tiêu chuẩn dùng nước: 250 – 300 l/ngđ/giường
 chọn tiêu chuẩn 300 l/ngđ/giường
1000
100300

1000
.
x
NQ
Q
tc
bv
==
= 30 (m
3
/ngđ)
2.2 Trường học
Thành phố ABC có 2 trường phổ thông với 800 HS + GV, giờ học chia làm 2 ca (7h – 11h và 13h – 17h,
mỗi ca nghỉ giải lao 20ph)
Tiêu chuẩn dùng nước: 15 – 20 l/người/ngđ
 ta chọn 15 l/người/ngđ
1000
80015
1000
.
x
NQ
Q
tc
TH
==
= 12 (m
3
/ngđ)
4

2.3 Trung tâm TDTT
Trung tâm TDTT với 3000 lượt người/ngày, tiêu chuẩn dùng nước tại trung tâm TDTT là 50 l/người/ngđ
1000
300050
1000
.
x
NQ
Q
tc
TDTT
==
= 150 (m
3
/ngđ)
2.4 Trường mẫu giáo
Thành phố ABC có 5 trường với 700 HS, tiêu chuẩn dùng nước 25 l/người/ngđ
1000
70025
1000
.
x
NQ
Q
tc
MG
==
= 17,5 (m
3
/ngđ)

2.5 Khách sạn
Thành phố ABC có 2 KS, 200 phòng/KS, 2 giường/phòng  tổng cộng 400 giường.
Tiêu chuẩn dùng nước (KS hạng 3) là 100 - 120 l/người/ngđ, ta chọn 100 l/người/ngđ
1000
400100
1000
.
x
NQ
Q
tc
KS
==
= 40 (m
3
/ngđ)
 Q
cc
= Q
BV
+ Q
TH
+ Q
TDTT
+ Q
MG
+ Q
KS
= 249,5 (m
3

/ngđ)
3. Lưu lượng nước cho khu công nghiệp:
3.1 Tiêu chuẩn nước cấp cho KCN
KCN có diện tích 30 ha, tiêu chuẩn dùng nước cho khu công nghiệp là 20 - 30 m
3
/ha, chọn 25 m
3
/ha
Q
KCN
= 25 x 30 = 750 m
3
/ngđ
KCN có 60% phân xưởng lạnh và 40% phân xưởng nóng.
Số công nhân: 5.000 công nhân.
Tiêu chuẩn dùng nước phân xưởng nóng: q
1
= 45 l/ca/người
Tiêu chuẩn dùng nước phân xưởng lạnh: q
2
= 25 l/ca/người. (TCXDVN 33-2006)
3.2 Nước sinh hoạt cho KCN:
Số công nhân phân xưởng nóng: N
1
= 5.000 x 40% = 2000 (người)
Số công nhân phân xưởng lạnh: N
2
= 5.000 x 60% = 3000 (người)
1000
)300025()200045(

1000
)()(
2211
xx
xNqxNq
Q
sh
CN
+
=
+
=
= 165 (m
3
/ngđ)
Lưu lượng nước sinh hoạt cho công nhân phân xưởng nóng:
1000
200045
1000
11
x
xNq
Q
sh
PXN
==
= 90 (m
3
/ngđ)
Lưu lượng nước sinh hoạt cho công nhân phân xưởng lạnh:

1000
300025
1000
22
x
xNq
Q
sh
CN
==
= 75 (m
3
/ngđ)
Nhu cầu nước tắm cho công nhân (cấp trong 45 phút)
n
NQ
Q
ct
t
casau
.60.1000
45..
/
.
=
Q
t/c
= 300 l/h (TCXD 33-85)
N: số công nhân trong ca đồng nhất về đặc điểm vệ sinh của quá trình SX.
n: số người sử dụng tính cho 1 nhóm hoa sen (bảng 2-3)

+ Phân xưởng nóng:
5
N = 500 CN
n = 14 người/nhóm hoa sen, bẩn quần áo và tay chân.
14.60.1000
45.500.300
.60.1000
45..
/
)(
.
==
n
NQ
Q
ct
nóngt
casau
= 8 (m
3
/ngđ)
+ Phân xưởng lạnh:
N = 500 CN
N = 30ng/nhóm hoa sen, cho nhà máy không làm bẩn quần áo và tay chân.
75,3
30.60.1000
45.500.300
)(
.
==

lanhT
casau
Q
(m
3
/ngđ)

75,11
)(
.
)(
..
=+=
lanhT
casau
nóngT
casau
T
casau
QQQ
(m
3
/ngđ)
Q
CN
= Q
SH
+
SH
CN

Q
+
T
caSau
Q
.
= 750 +165 + 11,75 = 926,75 (m
3
/ngđ)
Công suất hữu ích:
Q
hữu ích
=
SH
ngày
Q
max.
+ Q
tưới
+ Q
CN địa phương
+ Q
CTCC
+ Q
CN
= 45131 + 3611 + 5413 + 249,3 + 926,75
= 55511 (m
3
/ngđ)
Lưu lượng chữa cháy (3 giờ):

Tiêu chuẩn: q
cc
= 30 (l/s)
Số đám cháy đồng thời: 2
K = 1
648
1000
1.3600.3.2.30
1000
.3600.3..
===
Knq
Q
cc
cc
(m
3
/h)
Lưu lượng nước rò rỉ: lấy 20% Q
hữu ích
Q
rò rỉ
= 20% x 55511 = 11102,2 (m
3
/ngđ)
Công suất trạm bơm cấp 2 phát vào mạng lưới:
Q
ML
= Q
hữu ích

+ Q
rò rỉ
= 55511 + 11102,2 = 66613,2 (m
3
/ngđ)
Lượng nước yêu cầu riêng cho nhà máy:
TCXD 33-85: 5-10% Q
hữu ích
 chọn 8% Q
hữu ích
28,444155511%8
.
=×=
NM
caunhu
Q
(m
3
/ngđ)
Công suất trạm bơm cấp 2 vào mạng lưới;
Q
trạm bơm
= Q
ML
+ Q
nhà máy
= 71054,48 (m
3
/ngđ)
Vậy ta chọn công suất của trạm bơm là: 72.000 (m

3
/ngđ)
6