Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; giai đoạn 2020 – 2030

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC VIẾT TẮT


LỜI CAM ĐOAN
Với đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Thái Hòa, huyện
Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; giai đoạn 2020 – 2030”, tôi xin cam đoan:
Đồ án này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên
cơ sở nghiên cứu lý thuyết và kiến thức đã được chọn lọc. Các tài liệu tham khảo
hoàn toàn là tài liệu chính thống đã được công bố. Đồ án dựa trên sự hướng dẫn của
ThS. Lương Thanh Tâm – Giảng viên Khoa Môi trường – Trường Đại học Tài
nguyên và Môi trường Hà Nội và TS. Lê Xuân Sinh
Tôi xin cam đoan đồ án này chưa được công bố ở bất kỳ tài liệu nào.
Nội dung đồ án có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải
trên các tài liệu theo danh mục tài liệu của đồ án.
Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Đào Thị Phương Anh


LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp “Quy hoạch hệ thống thoát nước
cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An; giai đoạn 2020 – 2030”, em
đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ, những ý kiến đóng góp và chỉ bảo nhiệt tình của
thầy cô, gia đình và bạn bè.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. Lương Thanh Tâm – Giảng viên

Khoa Môi Trường - Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và TS. Lê
Xuân Sinh. Thầy cô đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện
đồ án tốt nghiệp này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy giáo, cô giáo tham gia giảng
dạy tại Khoa Môi trường. Thầy cô đã trang bị cho chúng em những kiến thức vô
cùng quý báu và đã từng bước hướng dẫn chúng em trong quá trình học tập và
nghiên cứu. Nếu không có sự giúp đỡ của các thầy cô thì chắc chắn chúng em sẽ
không có được những kiến thức như ngày hôm nay.
Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã luôn tạo điều
kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ
án tốt nghiệp này.
Do kinh nghiệm và kĩ năng của em còn nhiều hạn chế. Em rất mong được sự
chỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo
Em xin chân thành cảm ơn
Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Đào Thị Phương Anh


DANH MỤC BẢNG


DANH MỤC BẢNGDANH MỤC VIẾT TẮT

BOD

Nhu cầu oxi sinh học.

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

COD

Nhu cầu oxi hóa học

SS

Chất rắn lơ lửng

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TỔNG N

Tổng số Nitơ

TỔNG P

Tổng số Photpho

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

UBND

Ủy ban nhân dân

THCS

Trung học cơ sở

THPT

Trung học phổ thông

GDTX

Giáo dục thường xuyên


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Bảo vệ môi trường hiện nay đang là vấn đề cấp thiết trên toàn cầu nhất là tại
các nước đang phát triển. Nước ta đang trên đường hội nhập với thế giới nên việc
quan tâm đến môi trường là điều tất yếu. Bảo vệ môi trường sống, bảo vệ sức khỏe
con người trong đó có bảo vệ nguồn nước khỏi bị ô nhiễm là trách nhiệm của toàn xã
hội. Một trong các biện pháp tích cực để bảo vệ môi trường sống, bảo vệ nguồn nước
thiên nhiên tránh không bị ô nhiễm bởi các chất thải do hoạt động sống và làm việc
của con người gây ra là việc thu gom và xử lý nước thải trước khi xả ra nguồn tiếp
nhận để đáp ứng được các quy chuẩn hiện hành và giảm thiểu nồng độ chất trong
nguồn nước thải này
Thị xã Thái Hòa nằm ở vị trí địa lý quan trọng, được xác định là trung tâm
trong quy hoạch chung vùng Phủ Quỳ và vùng trọng điểm phát triển kinh tế - xã hội
của miền tây Nghệ An. Thị xã có các trục chính giao thông kết nối thuận lợi với các
địa phương trong và ngoài tỉnh (đường Hồ Chí Minh, Quốc Lộ 48, 48E, 48D, 15A,
tuyến đường Thái Hòa - Hoàng Mai...), là cửa ngõ, đầu mối giao lưu kinh tế - xã hội

giữa các địa phương trong vùng với các cực tăng trưởng của tỉnh Nghệ An. Trong đó
định hướng phát triển kinh tế - xã hội thị xã Thái Hòa là đẩy nhanh tốc độ phát triển
bền vững trên cơ sở chuyển dịch cơ cấu kinh tế, cơ cấu nội ngành và mở rộng các
hoạt động dịch vụ, thương mại, du lịch, thông tin liên lạc. Quy hoạch chung xây
dựng mở rộng đô thị Thái Hòa – Huyện Nghĩa Đàn đã được UBND tỉnh Nghệ An
phê duyệt, định hướng các khu chức năng đô thị nhằm mục tiêu tạo dựng đô thị đặc
thù với hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội đồng bộ nhằm đẩy nhanh
tốc độ tăng trưởng đô thị hóa khu vực và nâng cao chất lượng cuộc sống cho người
dân trong đô thị. Cùng với nhu cầu sống của người dân tăng lên là việc sử dụng và
thải nước cũng tăng
Thị xã Thái Hòa mặc dù đã hình thành rất nhiều năm, song các khu vực chức
năng của đô thị công viên cây xanh, các khu hành chính, đặc biệt là hệ thống thoát
nước đầu tư còn thiếu đồng bộ, chưa hoàn chỉnh, không còn đáp ứng được lượng thải
của người dân nếu theo định hướng phát triển đến năm 2030 sẽ gây tắc nghẽn, ngập
làm ô nhiễm nguồn nước mặt, ô nhiễm không khí ảnh hưởng đến hệ thủy sinh vật
trong nước
Vì vậy, việc tìm và đưa ra một phương pháp thoát nước và xử lý nước thải vừa
đảm bảo mang lại hiệu quả tối ưu đồng thời vừa tiết kiệm chi phí cho các đơn vị, cơ
6


quan doanh nghiệp trên địa bàn thị xã Thái Hòa trở thành một trong số những vấn đề
cần thiết và quan trọng hàng đầu cần được giải quyết.
Nhận thức được mức độ cấp thiết của vấn đề, em đã lựa chọn đề tài “Quy
hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An;
Giai đoạn 2020 - 2030” để nghiên cứu, thiết kế.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng được phương án quy hoạch hệ thống thoát nước phù hợp với quy
hoạch kinh tế - xã hội cho thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An;
giai đoạn 2020 – 2030

- 02 phương án thoát nước
- 02 phương án thiết kế nhà máy xử lý nước thải
- Khái toán kinh tế 2 phương án và lựa chọn phương án
3. Nội dung nghiên cứu
- Thu thập tài liệu về thị xã Thái Hòa: Dân số, hạ tầng cơ sở, thuyết minh quy
hoạch (đặc điểm đường xá, bề rộng mặt đường, độ dốc địa hình, tỷ lệ gia tăng
dân số...)
- Vạch tuyến thoát nước theo 02 phương án
- Thiết kế hệ thống xử lý theo 02 phương án
-

Khái toán kinh tế cho 02 phương án để đưa ra phương án tối ưu

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống thoát nước thị xã Thái Hòa, huyện Nghĩa
Đàn, tỉnh Nghệ An
- Phạm vi nghiên cứu: Nước thải từ các hộ dân, khu công cộng, trường học,
bệnh viện, khu công nghiệp giai đoạn 2020 - 2030.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về khu dân cư, tìm hiểu thành
phần, tính chất nguồn nước thải và số liệu cần thiết khác.
- Phương pháp tính toán: Sử dụng công thức toán học để tính toán các công
trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước cấp, dự toán chi phí xây dựng theo
TCVN 7957:2008 thoát nước - mạng lưới và công trình bên ngoài.
- Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm AutoCad để mô tả các mạng lưới, công
trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải

7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THỊ XÃ THÁI HÒA, HUYỆN NGHĨA ĐÀN,
TỈNH NGHỆ AN

1.1. Điều kiện tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Thái Hoà nằm ở phía Đông sông Hiếu cách về phía Tây thị trấn huyện lỵ Cầu
Giát khoảng 35 km theo đường bộ. Cách thành phố Vinh 85km về phía Bắc và cách
quốc lộ 1A 20km về phía Đông.
-

Phía Bắc, Tây, Nam giáp huyện Nghĩa Đàn

-

Phía Đông giáp huyện Quỳnh Lưu

Hình 1.1: Vị trí thị xã Thái Hòa trên bản đồ
1.1.2. Đặc điểm khí hậu
Thị xã Thái Hòa mang đặc trưng khí hậu vùng núi
Nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình năm: 22,8oC
Nhiệt độ cao nhất trong năm: 41,2oC
Nhiệt độ thấp nhất trong năm: 15 oC, trong vụ Đông Xuân số ngày nhiệt độ dưới 15
o
C là 30 ngày[6]
 Mưa
Lượng mưa trung bình năm 1,457mm. Lượng mưa phân bố không đều, mưa tập
trung vào các tháng 8,9,10 gây ngập úng ở các vùng thấp ven sông Hiếu. Mùa khô
lượng mưa không đáng kể (có tháng chỉ đạt 12mm), các tháng 12,1,2 lượng mưa chỉ
đạt 229 mm do đó gây hạn kéo dài [6]

 Độ ẩm: Từ 60% - 65%
 Gió
- Hướng gió chính Tây Nam về mùa Hè, Đông Bắc về mùa Đông.
- Tốc độ gió trung bình 29 m/s, lớn nhất 40 m/s [6]

-

8


 Bão
- Nghệ An nói chung và huyện Nghĩa Đàn nói riêng là vùng chịu ảnh hưởng của bão.
Gió bão tới khu vực huyện Nghĩa Đàn có thể đạt tới 30-35m/s nhưng suy yếu nhanh
chóng khi đi về phía Tây[6]
1.1.3. Thủy văn
Thị xã Thái Hòa chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độ thủy văn sông Hiếu, mức
nước thấp nhất +45m, mức nước cao nhất +46,5m
Sông Hiếu là nhánh chính của hệ thống sông Cả chảy qua địa phận huyện
Nghĩa Đàn với chiều dài 44km (từ ngã 3 Dinh đến khe Đá) qua Thái Hòa 7,4 km.
-

Dòng chảy lớn nhất mùa mưa lũ: 5810 m3/s
Dòng chảy mùa kiệt chỉ đạt: 15 m3/s
Sông Hiếu có 5 nhánh chảy vào đó là:
+ Sông Sáo: có lưu vực 160 km2, dài 34 km
+ Khe Cái: dài 23 km.
+ Khe Ang: dài 23 km.
+ Khe Dêu: dài 16 km.
+ Khe Đá: dài 17 km, có diện tích lưu vực 50 km2.
Ngoài 5 nhánh trên còn có 43 khe suối nhỏ. Đặc điểm của các khe suối là hẹp

và sâu về mùa mưa đi lại khó khăn, còn mùa khô thường bị cạn.
Hệ thống sông Hiếu có nguồn nước mặt phong phú với lưu lượng 3,7 tỷ m 3
nước. Nguồn nước ngầm của huyện Nghĩa Đàn nói chung và thị xã Thái Hòa nói
riêng rất hiếm. Chưa có tài liệu nào đánh giá chính thức về nguồn nước ngầm, nhưng
qua thực tế cho thấy mạch nước ngầm tương đối sâu và có nhiều tạp chất, khả năng
khai thác nguồn nước ngầm phục vụ sinh hoạt, sản xuất là khó khăn.[6]

1.1.4. Địa hình
Thái Hòa là đô thị miền núi có địa hình phức tạp và bị chia cắt bởi sông Hiếu,
bao gồm một số đồi thấp, có chỗ sâu trũng và có thung lũng xen giữa các sườn đồi.
Nhìn chung địa hình khá thuận lợi cho việc xây dựng và phát triển đô thị. Độ cao
trung bình từ + 45m đến + 55m.
Địa hình có hướng dốc tự nhiên về phía Đông với độ dốc từ 0,4% đến 1,2% [6]
1.1.5. Địa chất công trình
Khu vực thị xã Thái Hòa hiện nay chưa có khoan thăm dò về địa chất công
trình. Nhưng nói chung thị xã Thái Hòa và cùng các xã lân cận có đặc điểm địa chất
ổn định đảm bảo cho công tác xây dựng công trình.
1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
1.2.1. Hiện trạng sử dụng đất
9


Khu vực nghiên cứu bao gồm các loại đất chủ yếu là đất khu dân cư làng xóm
chiếm tỷ lệ khoảng 30,1%, đất công trình công cộng chiếm 3,8%, đất các cơ quan
ban ngành chiếm tỷ lệ 3,2%, đất nông nghiệp chiếm tỷ lệ 29,9%, ngoài ra là các loại
đất kênh mương ao hồ chiếm 8,4%, đất chưa sử dụng chiếm tỷ lệ 2,6% và đất khác
Địa hình lãnh thổ phân bố chủ yếu là đồi núi thoải chiếm khoảng 60% tổng diện
tích, đồng bằng thung lũng chiếm khoản 30%, đồi núi cao chiếm khoảng 10%. Do
kiến tạo của địa chất nên Thái Hoà có những vùng đất tương đối bằng phẳng, quy mô
diện tích lớn và tương đối thuận lợi để phát triển nông nghiệp.

Thổ nhưỡng: Địa bàn có 14 loại đất chính thuộc hai nhóm thuỷ thành và đại
thành; hai nhóm đất này có ưu điểm là rất hợp với việc trồng các loại cây công
nghiệp và cây ăn quả có giá trị kinh tế cao như: Cà phê, cao su, chè, cam, bưởi, mít,
quýt, dưa, dưa hấu...[14]
1.2.2. Dân cư
Tổng dân số toàn thị xã 2008 là 67500 người. Số người dân tộc thiểu số 5.751
người gồm: Thanh, Thái, Thổ chiếm tỷ lệ 8,5% so với tổng dân số. Số người trong độ
tuổi lao động có khả năng lao động là 30.750 người; tỷ lệ lao động được đào tạo
nghề (bao gồm cả ngắn hạn và dài hạn) chiếm 50% so với tổng lao động; tỷ lệ lao
động phi nông nghiệp chiếm 35% so với tổng lao động.[14][6]
Trước năm 2025, Thị xã Thái Hòa phấn đấu trở thành trung tâm kinh tế, văn
hóa, xã hội, y tế, giáo dục và đào tạo, tài chính- ngân hàng của vùng tây bắc Nghệ An
và trở thành thành phố loại 3 của vùng kinh tế Nam Thanh - Bắc Nghệ [9]
1.2.3. Giáo dục
- Công trình giáo dục bao gồm:
+ Trường mầm non ( Quang Tiến, Nghĩa Thuận, Tây Hiếu, Nghĩa Tiến, Hòa Hiếu,
Đông Hiếu, Nghĩa Hòa)
+ Trường tiểu học ( Quang Tiến, Nghĩa Thuận, Tây Hiếu, Nghĩa Tiến, Hòa Hiếu, Đông
Hiếu, Nghĩa Hòa)
+ Trường THCS ( Quang Tiến, Nghĩa Thuận, Tây Hiếu, Nghĩa Tiến, Hòa Hiếu, Đông
+
+
+

Hiếu, Nghĩa Hòa)
Trường PTTH ( Đông Hiếu, Tây Hiếu, Thái Hòa)
Trung tâm giáo dục thường xuyên Thái Hòa
Hệ thống giáo dục thành phố có:
Tổng số học sinh mầm non là 3530 học sinh
10

+
+
+
1.2.4.
-

Tổng số học sinh tiểu học là 4782 học sinh.
Tổng số học sinh THCS là 3282 học sinh.
Tổng số học sinh THPT và trung tâm GDTX là 4406 học sinh.[16][14]
Y tế
Bệnh viện đa khoa Tây Bắc : 250 giường bệnh
Bệnh viện đa khoa huyện Nghĩa Đàn : dự kiến 650 giường bệnh
Bên cạnh đó là các trung tâm tư vấn sức khỏe, khám bệnh tại các cơ sở, địa
phương rải rác trong thị xã.[17][9]

1.2.5. Công nghiệp
Thị xã Thái Hòa có 2 cụm công nghiệp tập trung được quy hoạch là :
-

-

Cụm công nghiệp xã Nghĩa Mỹ quy mô 30 ha thuộc xã Nghĩa Mỹ, bao gồm các loại
hình sản xuất chủ yếu: vật liệu xây dựng bột đá, công nghiệp chế biến (cà phê, cao
su, dầu thực vật, thức ăn gia súc), công nghiệp chế tạo công cụ và sản xuất phân bón
phục vụ nông nghiệp, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng mới, may mặc xuất
khẩu
Cụm công Nghiệp Tây Hiếu quy mô 45 ha, bao gồm các loại hình sản xuất chủ yếu
công nghiệp chế biến (cà phê, cao su, dầu thực vật, thức ăn gia súc), công nghiệp chế

tạo công cụ và sản xuất phân bón phục vụ nông nghiệp, công nghiệp sản xuất vật liệu
xây dựng mới. [9][14]
Ngoài ra thành phố còn có một số xí nghiệp, nhà máy công nghiệp quy mô nhỏ
phân bố dải rác trong thành phố.
1.2.6. Giao thông

a. Đường bộ:
- Quốc lộ 48: Là trục đường đối ngoại chính qua thị xã Thái Hòa từ ngã ba Yên Lý lên
Quỳ Hợp. Đoạn qua thị xã dài 6 km, hiện đang được cải tạo nâng cấp, mặt đường
nhựa rộng 15 m, hè mỗi bên 6 m.
- Quốc lộ 15a: Hiện trạng tuyến đường đang xuống cấp, đường rải nhựa, mặt đường
rộng 3,5m; nền 5,5m. Hiện đã có dự án cải tạo và nâng cấp đạt tiêu chuẩn đường cấp
3 đồng bằng.
- Tỉnh lộ 545: Mặt cắt ngang hiện trạng của tuyến đường hẹp, mặt đường nhựa rộng
3,5m, mương đất hai bên.
- Đường Hồ Chí Minh đi qua phía Đông thị xã, cách thị xã khoảng 10km.
- Bến xe đối ngoại gần trung tâm thị xã [6]
b. Đường sắt:

11


-

Tuyến đường sắt từ Cầu Giát lên thị xã Thái Hòa chủ yếu để chuyên chở hàng hóa
nông sản, khai thác đá, hiện không được sử dụng thường xuyên. Ga đường sắt có
đường đưa tiễn dài khoảng 200m.
c. Đường thủy:
- Sông Hiếu chảy qua đô thị, lòng sông rộng nhưng sự chênh lệch mức nước giữa mùa
mưa lũ và mùa kiệt lớn nên việc khai thác giao thông thủy trên sông Hiếu không

được thuận lợi.
- Trên sông hiện tại có vài điểm khai thác cát, chỉ có các tàu bè tải trọng nhỏ chuyển
chở vật liệu trên sông.[6]
1.3.
Hiện trạng cấp nước và thoát nước
1.3.1. Hiện trạng cấp nước
- Hiện nay thị xã Thái Hòa đã có hệ thống cấp nước tập trung công suất 2000 m 3/ngđ.
Nguồn cấp nước từ sông Hiếu [6]
• Trạm bơm xây dựng cạnh bờ sông Hiếu tại xóm Quyết Thắng cách trạm bơm thủy
lợi khoảng 100 m về phía cầu Hiếu
Khu xử lý có các công trình đã được xây dựng:
Bể trộn: Xây dựng kiểu máng trộn có vách ngăn
Bể lắng đứng: Gồm 4 ngăn, kích thước mỗi ngăn 3 x 4,3m; cao 6,3m
Bể chứa nước sạch: Hình tròn dung tích 500 m3
Bể lọc nhanh: 3 ngăn, kích thước 3 x 3m, cao 3,5m
Trạm bơm cấp 2: 3 bơm( 2 bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng)
Dây chuyền công nghệ xử lý: Công trình thu và trạm bơm cấp I – Bể trộn – Lắng
đứng – Lọc nhanh – Bể chứa nước sạch – Trạm bơm – Mạng tiêu thụ
• Mạng lưới đường ống: Đã xây dựng đường ống có kích thước từ 100mm đến 300mm
•
-

chiều dài khoảng 8500m
1.3.2. Hiện trạng thoát nước sinh hoạt
- Hệ thống thoát nước là hệ thống thoát nước chung cả nước mưa và nước thải. Hệ
thống thoát nước chỉ mới được đầu tư xây dựng một số tuyến cống, mương xây nắp
đan dọc theo các tuyến đường và tập trung chủ yếu tại khu vực trung tâm hành chính
của huyện Nghĩa Đàn và tuyến quốc lộ 48
- Lưu lượng thoát nước được chia dưới dạng phân tán theo địa hình để nước thoát
nhanh nhất tránh ngập úng cục bộ. Chia thành 2 lưu vực chính Đông sông Hiếu và

Tây sông Hiếu
+ Lưu vực phía Đông sông Hiếu: Nước thải từ các công trình qua hệ thống thoát nước,
giếng tràn và các tuyến cống bao có đường kính D400mm dẫn về trạm bơm nước
thải và trạm xử lý nước thải số 1 ở phía Nam thị xã Thái Hòa bên lưu vực phía Đông
có công suất 2500 m3/ngđ, diện tích 0,5 ha
+ Lưu vực phía Tây sông Hiếu: Nước thải được thu gom bằng hệ thống thoát nước
chung, giếng tràn và các tuyến cống bao có đường kính D400mm dẫn về trạm bơm

12


-

nước thải và trạm xử lý số 2 ở phía Nam thị xã Thái Hòa bên lưu vực phía Tây có
công suất 2500 m3/ngđ, diện tích 0,5 ha
Hệ thống thoát nước trên địa bàn thị xã đã được xây dựng từ khá lâu cùng với hệ
thống đường giao thông đã bộc lộ nhiều hạn chế cần khắc phục: tỷ lệ các hộ đấu nối
vào mạng lưới thoát nước đô thị nhiều nơi còn thấp; nhiều tuyến cống có độ dốc
kém, bùn cặn lắng nhiều, không ngăn được mùi hôi thối; nhiều tuyến cống lại không
đủ tiết diện thoát nước hay bị phá hỏng, xây dựng lấn chiếm, gây úng ngập cục bộ;
hệ thống thoát nước tại thị xã Thái Hòa chủ yếu là hệ thống mương máng hở gây ra
tình trạng ô nhiễm cho người dân khu vực. Hiện nay hệ thống thoát nước của thị xã
ngày một xuống cấp và cần có những dự án đầu tư xây dựng để đáp ứng yêu cầu của
khu vực [6]

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
2.1. Tính toán lưu lượng thoát nước, quy mô công suất trạm xử lý
 Cơ sở tính toán:
- Dân số năm 2008: 67,500 người. Tỷ lệ gia tăng dân số tại đây có nhưng biến động về
dân số không theo quy luật

- Dân số định hướng 2030: 120000 người
- Tiêu chuẩn thải nước: 150 l/ng.ngđ sử dụng cho đô thị loại III
- Số học sinh: 16 000 học sinh [15]
- Số giường bệnh: 900 giường [9]
- Định hướng phát triển đến năm 2030 Thái Hòa sẽ trở thành đô thị loại III.[9]
- Thị xã Thái Hòa gồm 2 cụm công nghiệp:[9]
+ Cụm công nghiệp Nghĩa Mỹ 30 ha
+ Cụm công nghiệp Tây Hiếu 45 ha
2.1.1. Lưu lượng nước thải sinh hoạt

-

Lưu lượng nước thải trung bình ngày - Q m3/ngđ

Q=

N × q0
1000

Trong đó:
+ N: Dân số tính toán của thành phố, người
+ q0: Tiêu chuẩn thải nước của khu vực, l/ng.ngđ

 QSH = = = 18000 (m3/ngđ) = 0,21 (m3/s)
-

Tổng lưu lượng nước thải trung bình giây:

13

QSHtb = = 208,33(l/s)
Nội suy theo [1,bảng 2] hệ số không điều hoà chung của nước thải sinh hoạt
phụ thuộc lưu lượng nước thải trung bình ngày ta có hệ số không điều hòa:
= 1,57
-

Lưu lượng nước thải giây lớn nhất - qsmax l/s

qsmax = qstb × Kch
Trong đó:
+
+
+
-

qsmax: Lưu lượng nước thải giây lớn nhất (l/s)
qstb: Lưu lượng nước thải giây trung bình (l/s)
Kch: Hệ số không điều hoà chung.
Toàn thị xã: = 208,33 x 1,57= 327,1( l/s)

2.1.2. Lưu lượng nước thải bệnh viện

-

Chọn tiêu chuẩn thải nước cho bệnh viện trong khu vực là q tc = 300 (l/ng.ngày) theo
tiêu chuẩn 250 – 300 ( l/ng.ngày) [13]
 Đến năm 2030, bệnh viện đa khoa huyện Nghĩa Đàn quy hoạch tăng số giường bệnh
-

lên 650 giường
Lưu lượng thải của bệnh viện đa khoa Nghĩa Đàn trung bình ngày là:

Trong đó:
+ Quy mô giường bệnh: G = 650 giường bệnh
+ Tiêu chuẩn thải nước q0 = 300 l/người.ngđ
- Lưu lượng thải trung bình giờ là:
= 8,1
- Lưu lượng giờ lớn nhất:
m3/h
Trong đó:
+ Kh = 2,5 hệ số không điều hòa đối với bệnh viện
- Lưu lượng giây lớn nhất là:
= 5,64 l/s
 Bệnh viện đa khoa Tây Bắc: số giường bệnh là 250 giường
- Lưu lượng thải của bệnh viện đa khoa Tây Bắc trung bình ngày là:

Trong đó:
+ Quy mô giường bệnh: G = 250 giường bệnh
14


+ Tiêu chuẩn thải nước q0 = 300 l/người.ngđ
- Lưu lượng thải trung bình giờ là:
= 3,1
- Lưu lượng giờ lớn nhất:
m3/h
Trong đó:
+ Kh = 2,5 hệ số không điều hòa đối với bệnh viện
- Lưu lượng giây lớn nhất là:

= 2,2 l/s
 Tổng lưu lượng thải của bệnh viện là: 195+75 = 270
2.1.3.

-

Lưu lượng nước thải trường học
Chọn tiêu chuẩn thải nước cho trường học khu vực là q tc = 20 (l/người/ng.đ) theo tiêu
chuẩn 15 - 20 (l/ng.ngày) [13]
Tổng số học sinh mầm non là 3530 học sinh.
Tổng số học sinh tiểu học là 4782 học sinh.
Tổng số học sinh THCS là 3282 học sinh.
Tổng số học sinh THPT là 4406 học sinh.
Lưu lượng cấp cho trường học trung bình ngày là:

Trong đó:
+ Tổng số học sinh: N = 16000 học sinh
+ Tiêu chuẩn thải nước q0 = 20 l/người.ngđ
- Lưu lượng thải trung bình giờ là:
= 13,33
-

Lưu lượng giờ lớn nhất:
m3/h
Trong đó:

+ Kh = 1,8 hệ số không điều hòa đối với trường học
- Lưu lượng giây lớn nhất là:
= 6,67 l/s

15


Bảng 2.1. Bảng lưu lượng tập trung từ các công trình công cộng

Nguồn
thải

BV đa
khoa
huyện
Nghĩa
Đàn
BV đa
khoa Tây
Bắc
Trường
mầm non
Trường
tiểu học
Trường
THCS
Trường
THPT

Quy
mô
thải
nướ
c

Đơn
vị

Số
giờ
là
m
việ
c

Tiêu
chuẩ
n
thải
nước

Hệ số
khôn
g
điều
hòa
Kh

Lưu lượng
Trung
bình
ngày
(m3/ng)

Trun
g
bình
giờ
(m3/h
)

Lớn
nhất
giờ
(m3/
h)

Lớn
nhất
giây
(l/s)

650

Giườn
g

24

300

2,5

195

8,1

20,3

6,9

250

Giườn
g

24

300

2,5

75

3,1

3,1

7,8

Học
sinh

12

20

1,8

70,6

5,9

10,62

2,95

Học
sinh

12

20

1,8

95,64

7,97

14,35

4

Học
sinh

12

20

1,8

65,64

5,47

9,85

2,74

Học
sinh

12

20

1,8

88,12

7,34

13,22

3,67

353
0
478
2
328
2
440
6

2.1.4. Lưu lượng nước thải từ các cụm công nghiệp

+
+
-

Thị xã Thái Hòa bao gồm 2 cụm công nghiệp chính và được quy hoạch với diện tích:
Cụm công nghiệp Nghĩa Mỹ có diện tích: 30 ha.
Cụm công nghiệp Tây Hiếu có diện tích: 45 ha.
Tiêu chuẩn thải nước công nghiệp qtc = 25 - 40 (m3/ha.ngđ).
Giả sử đến năm 2030 các xưởng sản xuất lấp đầy diện tích cụm công nghiệp Nghĩa

Mỹ và Tây Hiếu với tiêu chuẩn thải nước là 30 m3/ha.ngđ
 Lưu lượng nước thải công nghiệp:
16

QCN = 30 30 + 45 x 30 = 2250 (m3/ngđ) = 26,04 l/s

17


2.2.

Vạch tuyến mạng lưới thoát nước
Về cơ bản, các tuyến cống thu gom nước thải cũng được đặt theo các tuyến
đường, các ngõ, ngách nhằm thu gom được toàn bộ lượng nước thải trong đô thị. Các
tuyến thu gom nước thải phải đảm bảo đặt gần nhà dân nhất, có chiều dài tới trạm
bơm ngắn nhất. Các tuyến cống thu gom sẽ tập trung về các tuyến cống chính sau đó
được đưa về trạm xử lý.
Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước:
- Triệt để lợi dụng địa hình, đảm bảo lượng nước thải lớn nhất tự chảy theo
cống, tránh đào đắp, tránh đặt nhiều trạm bơm lãng phí.
- Đặt cống đường phố thật hợp lý để tổng chiều dài là ngắn nhất, tránh trường
hợp nước chảy vòng vo, tránh đặt cống sâu.
- Các cống góp chính vạch theo hướng về trạm xử lý và cửa xả nguồn tiếp
nhận, trạm xử lý đặt ở phía thấp so với địa hình thành phố, nhưng không bị ngập lụt,
cuối hướng gió chính vào mùa hè, cuối nguồn nước, đảm bảo khoảng cách vệ sinh,
xa khu dân cư và xí nghiệp là 500m.
- Giảm tới mức tối thiểu cống chui qua sông hồ, cầu phà, đê đập, đường sắt,
đường ôtô và các công trình ngầm khác.
- Việc bố trí cống thoát nước phải kết hợp với các công trình ngầm khác để đảm
bảo cho việc xây dựng, khai thác sử dụng được thuận lợi.
Thực tế, thường không đồng thời thỏa mãn các yêu cầu đặt ra ở trên. Tuy nhiên,
cần đảm bảo các nguyên tắc chủ yếu khi vạch sơ đồ và đảm bảo hợp lý nhất có thể.

2.2.1.

a)
-

-

Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước
Phương án 1:
Đặt trạm xử lý ở khu vực phía Nam thị xã Thái Hòa, sát phía Đông bờ sông Hiếu
Đặt 2 tuyến cống chính để thu nước thải, 1 tuyến cống thu nước thải khu dân cư phía
Đông bờ sông Hiếu, 1 tuyến thu nước khu dân cư phía Tây bờ sông Hiếu, các tuyến
ống nhánh đổ vào tuyến ống chính. Các tuyến cống đặt dọc theo trục đường phố.
Nước thải từ cụm công nghiệp được thu theo hệ thống thu gom trong nhà máy sau đó

được xử lý tại chỗ đạt QCVN 40:2011/BTNMT sau đó xả vào hệ thống thoát nước
chung của khu vực để xử lý
b) Phương án 2:
- Vị trí trạm xử lý tương tự phương án 1
- Đặt 2 tuyến cống chính để thu nước thải, 1 tuyến cống thu nước thải khu dân cư phía
Đông bờ sông Hiếu, 1 tuyến thu nước khu dân cư phía Tây bờ sông Hiếu, các tuyến

18


2.2.2.
2.2.3.
+
+

cống nhánh đổ vào tuyến ống chính. Bố trí tuyến cống chính thu nước thải khu dân
cư phía Tây bờ sông Hiếu và một số tuyến cống nhánh thay đổi hướng với tuyến

cống phương án 1
Hệ thống thu gom nước thải công nghiệp tương tự phương án 1
Tính toán diện tích tiểu khu
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 1
Xác định lưu lượng tính toán tuyến cống
Xác định lưu lượng đơn vị:
q0 = = = 0,16 (l/s.ha)
Trong đó:
Tiêu chuẩn thải nước: q = 150 l/ng.ngđ
P là mật độ dân cư khu vực P = 92 người/ha
Bảng 2.2: Bảng hệ số không điều hòa
Lưu lương
trung bình

5

15

30

50

100

200

300

500

800

1250 và
lớn hơn

Kc

3,
1

2,2

1,8

1,7

1,6

1,4

1,35

1,25

1,2

1,15

-

Do không có số liệu cụ thể số học sinh của từng trường nên lưu lượng tập trung của

+
+
+
+
-

trường học được tính theo giá trị trung bình
Lưu lượng tập trung của trường mầm non là: = 0,42 ( l/s)
Lưu lượng tập trung của trường tiểu học là: = 0,57 ( l/s)
Lưu lượng tập trung của trường THCS là: = 0,4 ( l/s)
Lưu lượng tập trung của trường THPT là: = 0,9 ( l/s)
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 2
2.2.4. Tính toán thủy lực tuyến cống

-

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 3
2.2.5. Hệ thống giếng thăm nước thải

-

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 4

19


2.2.6. Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước
-

Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 5
Bảng 2.3. Bảng tổng hợp khái toán kinh tế mạng lưới
Thành tiền ( nghìn
đồng) Phương án 1

Thành tiền ( nghìn
đồng) Phương án 2

Giá thành đào đất

11.160.567,16

10.946.587,03

Giá thành đắp và san nền

6.995.737,405

6.849.878,403

Phí chuyển khối lượng đất dư

9.900,466

9.458,455

Giá thành đường ống

9.909.468

9.531.535

Giá thành trạm bơm

200.000

200.000

Giá thành giếng thăm

5.007.398,351

4.813.877,021

33.283.071,382

32.351.335,909

Khái toán mạng lưới

Tổng cộng

Từ khái toán kinh tế, ta thấy: phương án 2 có giá thành thấp hơn phương án 1
- Về phương án 1 : Vạch 2 tuyến chính dẫn nước thải về khu xử lý tập trung có
đặc điểm sau :
+ Tuyến A1-TXL : độ dài tuyến 5037 m và sử dụng 1 bơm
+ Tuyến B1-TXL : độ dài tuyến 2640 m và sử dụng 0 bơm
- Về phương án 2 : Vạch 2 tuyến chính dẫn nước thải về khu xử lý tập trung có
đặc điểm sau :

+ Tuyến C1-TXL : độ dài tuyến 5025 m và sử dụng 1 bơm
+ Tuyến B1-TXL : độ dài tuyến 2640 m và sử dụng 0 bơm
Kết luận: Phương án 1 và phương án 2 có chiều dài tuyến cống gần bằng nhau,
cả 2 phương án đều sử dụng 1 bơm. Dựa vào khái toán kinh tế phương án 2 có kinh
phí thấp hơn

 So sánh chi phí đầu tư xây dựng, tuân theo nguyên tắc vạch tuyến và mang tính kinh
tế, em lựa chọn phương án 2 để thực hiện.

20


CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
3.1. Xác định các thông số tính toán
3.1.1. Tính toán lưu lượng nước thải
Lưu lượng nước thải sinh hoạt của toàn thành phố là: Qsh = 18000 m3/ngđ
Lưu lượng nước thải công cộng là: Qcc = 270 + 320 = 590 m3/ngđ
Lưu lượng nước thải công nghiệp là: Qcn = 2250 m3/ngđ
 Lưu lượng nước toàn thành phố:
Q = + + = 18000 + 590 + 2250 = 20840 m3/ngđ
Lấy Q = 21000m3/ngđ để tính toán thiết kế trạm xử lý.
-

Lưu lượng trung bình giờ: = = = 875 (m3/h)
Lưu lượng trung bình giây: = = = 243,1 l/s =0,243 m3/s
Nội suy theo [1, mục 4.1.2, trang 8] và điều kiện khu vực dự án và lưu lượng
nước thải trung bình ngày chọn hệ số không điều hòa ngày của nước thải đô thị
Kng = 1,2, hệ số không điều hòa chung giờ lớn nhất là k max=1,56, giờ nhỏ nhất
kmin=0,61.

Lưu lượng nước thải ngày lớn nhất := 21000 x 1,2
= 25200 m3/ngđ
Lưu lượng giờ lớn nhất: = x kmax = 875 x 1,56 = 1365 m3/h
Lưu lượng giây lớn nhất: = = = 379,2 l/s
= 0,379 m3/s
Lưu lượng giờ nhỏ nhất: = x kmin = 875 x 0,61 = 533,8 m3/h
Lưu lượng giây nhỏ nhất:= = = 148,3 l/s
= 0,148 m3/s
Bảng 3.1. Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải
Lưu lượng
nước thải toàn
thành phố
(m3/ngđ)

Lưu lượng
nước thải giờ
lớn nhất
(m3/h)

Lưu lượng
nước thải giây
lớn nhất
(m3/s)

Lưu lượng
nước thải giờ
nhỏ nhất
(m3/h)

Lưu lượng

nước thải giây
nhỏ nhất
(m3/s)

21000

1365

0,379

533,8

0,148

3.1.2. Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải
3.1.2.1. Hàm lượng cặn lơ lửng
a) Hàm lượng chất cặn lơ lửng trong nước thải sinh hoạt

21


CSH =

ass
× 1000
qo
mg/l

Trong đó:
•

ass là tiêu chuẩn thải chất lơ lửng theo đầu người. a ss = 60 g/người.ngày [1, tr. 36,

•

bảng 25, mục 8.1.7]
q0 là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người 150 l/người.ngày
Vậy:

= x 1000 = 400 mg/l

b) Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh
viện, trường học và nước thải khu công nghiệp
=
Trong đó:
•

CSH và CCN lần lượt là nồng độ các loại chất bẩn trong nước thải sinh hoạt, nước thải

•

công nghiệp, mg/l
CCN= 50 mg/l [3, cột A], CSH = 400 mg/l
QSH, QBV, QTH và QCN lần lượt là lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt, bệnh

viện, trường học và nước thải công nghiệp, m3/ngđ: QSH = 18000 m3/ngđ, QTH = 320
m3/ngđ, QBV = 240 m3/ngđ, QCN= 10000 m3/ngđ
 = = 359,4(mg/l)
3.1.2.2. Hàm lượng BOD5
a) Hàm lượng BOD5 của nước thải sinh hoạt

LSH =

aBOD5
qo

× 1000
mg/l

Trong đó:
• aBOD5 là hàm lượng BOD5 tiêu chuẩn tính theo đầu người
aBOD5 = 35 g/người.ngày [1, tr.36, mục 8.1.7]
• q0 là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người
q0 = 150 l/người.ngày
Vậy:

= x 1000 = 233,33 mg/l

b) Hàm lượng BOD5 của hỗn hợp nước thải
=

22


Trong đó:
•

LSH và LCN lần lượt là nồng độ các loại chất bẩn trong nước thải sinh hoạt và nước

•

thải công nghiệp, mg/l
LCN= 30 mg/l [3, cột A], LSH = 233,33 mg/l
QSH, QBV, QTH và QCN lần lượt là lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt, bệnh

viện, trường học và nước thải công nghiệp, m3/ngđ: QSH = 18000 m3/ngđ, QTH = 320
m3/ngđ, QBV = 240 m3/ngđ, QCN= 10000 m3/ngđ
 = = 209,8 (mg/l)
3.1.2.3. Hàm lượng N trong nước thải
a) Hàm lượng N của nước thải sinh hoạt
= x 1000 mg/l
Trong đó:
• a là hàm lượng N - NH4 tiêu chuẩn tính theo đầu người
a = 6 – 8 g/ng.ngày [1, tr. 36, mục 8.1.7]. Chọn a = 8 g/ng.ngày
Vậy:

= x 1000 = 53,33 mg/l

b) Hàm lượng N của hỗn hợp nước thải
=
Trong đó:
•

CN- SH và CN -CN lần lượt là nồng độ các loại chất bẩn trong nước thải sinh hoạt, bệnh

viện, trường học và nước thải công nghiệp, mg/l
CN- CN = 20 mg/l [3, cột A], LSH = 53,33 mg/l
• QSH, QBV, QTH và QCN lần lượt là lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt, bệnh
viện, trường học và nước thải công nghiệp, m3/ngđ: QSH = 18000 m3/ngđ, QTH = 320
m3/ngđ, QBV = 240 m3/ngđ, QCN= 10000 m3/ngđ

 = = 49,35(mg/l)
3.1.2.4. Hàm lượng photpho trong nước thải
a) Hàm lượng P của nước thải sinh hoạt
= x 1000 mg/l
Trong đó:
• a là hàm lượng P tiêu chuẩn tính theo đầu người
a = 3,3 g/ng.ngày [1 tr. 36, mục 8.1.7].

23


Vậy:

= x 1000 = 22 mg/l

b) Hàm lượng P của hỗn hợp nước thải
=
Trong đó:
CP- SH và CP -CN lần lượt là nồng độ các loại chất bẩn trong nước thải sinh hoạt, bệnh
viện, trường học và nước thải công nghiệp, mg/l
CP- CN = 4 mg/l [3, cột A], LSH = 22 mg/l
• QSH, QBV, QTH và QCN lần lượt là lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt, bệnh
viện, trường học và nước thải công nghiệp, m3/ngđ: QSH = 18000 m3/ngđ, QTH = 320
m3/ngđ, QBV = 240 m3/ngđ, QCN= 10000 m3/ngđ
 = = 19,9 (mg/l)
Bảng 3.2. Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải
•

Theo QCVN
14:2008/

BTNMT loại A

Chỉ tiêu

Đơn vị

Theo tính
toán

Hàm lượng chất cặn lơ lửng

mg/l

359,4

50

Hàm lượng BOD5

mg/l

209,8

30

Nồng độ tổng Nitơ

mg/l

49,35

-

Nồng độ tổng Photpho

mg/l

19,9

-

 Hiệu suất cần thiết để xử lý nước thải theo chất lơ lửng được tính theo công thức:

24


 Hiệu suất cần thiết xử lý nước thải theo BOD được tính theo công thức:

Thông số chỉ tiêu của nguồn tiếp nhận: Sông Hiếu [6]
-

Lưu lượng nước sông : 15 m3/s
Vận tốc trung bình dòng chảy: v = 0,2 m/s
Chiều sâu của sông: H = 2,5 m
Hàm lượng BOD5 của sông aBOD5 = 4,2 mg/l
Hàm lượng oxy hòa tan trong nước sông DO = 6,1 mg/l
Hàm lượng các chất lơ lửng trong nước sông CSS = 40 mg/l
3.2. Đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý
3.2.1. Bậc xử lý
- Xử lý bậc 1: Bao gồm các quá trình xử lý sơ bộ để tách các chất rắn lớn hơn

như rác, lá cây, xỉ, cát… có thể ảnh hưởng đến hoạt động của các công trình xử lý
tiếp theo và làm trong nước thải đến mức độ yêu cầu bằng phương pháp cơ học như
chắn rác, lắng trọng lực, lọc… Đây là bước bắt buộc đối với tất cả các dây chuyền
công nghệ XLNT. Hàm lượng cặn trong nước thải sau xử lý ở giai đoạn này phải nhỏ
hơn 150 mg/l nếu nước thải được xử lý sinh học tiếp tục hoặc bé hơn quy định nêu
trong các tiêu chuẩn môi trường liên quan nếu xả nước thải trực tiếp vào nguồn nước
mặt.
Với hàm lượng cặn có trong hỗn hợp nước thải là 359,4 mg/l, việc xử lý bậc 1
là cần thiết, đảm bảo nước thải sau khi xử lý ở giai đoạn này nhỏ hơn 150 mg/l. Với
mức độ xử lý cao 86 %, sử dụng các công trình xử lý cơ học như song chắn rác, bể
lắng cát…
- Xử lý bậc 2: (xử lý sinh học) Được xác định trên cơ sở tình trạng sử
dụng và quá trình tự làm sạch của nguồn tiếp nhận nước thải; Trong bước này
chủ yếu là xử lý các chất hữu cơ dễ oxy hóa (BOD) để khi xả ra nguồn nước
thải không gây thiếu hụt oxy và mùi hôi thối.
Hàm lượng BOD có trong hỗn hợp nước thải là 209,8 mg/l, trong khi đó hàm
lượng BOD5 cho phép khi xả nước thải vào nguồn là 30 mg/l tương ứng với mức độ
xử lý 85,7%
- Xử lý bậc 3: Loại bỏ các hợp chất nitơ và photpho khỏi nước thải.
Nồng độ N – NH4 không thỏa mãn, do đó phải xử lý N – NH 4. Một phần Nitơ
amoni được xử lý cùng với quá trình xử lý sinh học không hoàn toàn
- Xử lý bùn cặn trong nước thải: Cặn lắng được phát sinh trong các quá
trình xử lý như song chắn rác, bể lắng đợt 1, xử lý sinh học… được thu về các
khối công trình xử lý bùn cặn, tại đây các loại cát được phơi khô và đổ san

25