Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh; Giai đoạn 20202030

LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là: Tiên Thị Tâm
MSSV: DH00301568
Hiện đang là sinh viên lớp ĐH3CM2 - Khoa Môi trường - Trường Đại học
Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Với đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc
Ninh; Giai đoạn 2020-2030”, tôi xin cam đoan: đây là công trình nghiên cứu của
bản thân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS.Mai Quang Tuấn và TS.Vũ
Phương Thảo. Các số liệu, tài liệu trong đồ án được thu thập một cách trung thực và
có cơ sở.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Sinh viên thực hiện
Tiên Thị Tâm

1


LỜI CẢM ƠN
Đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc
Ninh; Giai đoạn 2020-2030”, được hoàn thành tại Trường Đại Học Tài Nguyên và
Môi Trường Hà Nội. Trong quá trình thực hiện đồ án em đã được sự giúp đỡ tận
tình, chỉ bảo chi tiết của các thầy cô và bạn bè.
Em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Mai Quang Tuấn đã tận
tâm chỉ bảo và truyền đạt những kiến thức thiết thực để em hoàn thành đồ án.
Em xin cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các thầy cô khoa Môi Trường, Trường
Đại Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tạo điều kiện, dạy bảo em trong
suốt quá trình học tập tại trường và thực hiện đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bạn bè đã có những ý kiến đóng góp bổ ích
cho em hoàn chỉnh đề tài.
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 và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, Ngày 15 tháng 5 năm 2017
Sinh viên thực hiện

Tiên Thị Tâm

2


MỤC LỤC

3


DANH MỤC VIẾT TẮT

4

BOD

Nhu cầu oxi sinh học.

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trường

COD

Nhu cầu oxi hóa học

NTSH

Nước thải sinh hoạt

SS

Chất rắn lơ lửng

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TCXDVN

Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

TỔNG N

Tổng số Nitơ

TỔNG P

Tổng số Photpho

QCVN

Quy chuẩn Việt Nam

KCN

Khu công nghiệp


DANH MỤC BẢNG

5


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Hiện nay Việt Nam đang là một nước có tốc độ công nghiệp hóa hiện đại hóa
đang trên đà phát triển mạnh, hòa nhập vào nền kinh tế thế giới, kéo theo sự phát
triển không bền vững về môi trường, chúng ta phải đối mặt nhiều hơn về sự ô nhiễm
môi trường. Nước thải sinh hoạt đang là vấn đề gây ô nhiễm nghiêm trọng đến môi
trường xung quanh, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe của con người và cảnh quan. Để
góp phần đảm bảo cho môi trường không bị suy thoái và phát triển một cách bền
vững thì phải chú ý giải quyết vấn đề cung cấp nước sạch, thoát nước, xử lý nước
thải vệ sinh môi trường một cách hợp lý nhất.
Từ Sơn là thị xã cửa ngõ của tỉnh Bắc Ninh, là đô thị vệ tinh của Thủ đô Hà
Nội và là một trong hai trung tâm kinh tế - văn hóa - giáo dục của tỉnh Bắc Ninh. Từ
Sơn là một đô thị công nghiệp với nhiều khu công nghiệp, nhiều làng nghề truyền
thống nổi tiếng như Đa Hội, Đồng Kỵ, Phù Khê, Hương Mạc, Tương Giang ... và có
nhiều trường cao đẳng, đại học.Với dân số đông do đó lượng nước thải sinh hoạt từ
khu vực thải ra khá lớn. Hơn nữa, nước thải sinh hoạt chứa nhiều hàm lượng chất
gây ô nhiễm môi trường, nếu không đươc xử lý, lượng nước thải này sẽ làm ô
nhiễm môi trường của thị xã và các huyện xung quanh trước khi thải vào hệ thống
thoát nước chung. Việc ô nhiễm từ nguồn nước thải sinh hoạt sẽ ảnh hưởng xấu đến
các vi sinh vật và động vật sống trong đó, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của
người dân địa phương.
Hiện nay tại Từ Sơn, hệ thống thoát nước mới chỉ xuất hiện tại trung tâm thị

xã để tránh ngập úng khi trời mưa,còn lại đa số các hộ dân vẫn xả trực tiếp nước
thải ra sông, hồ, tình trạng nước mặt tại thị xã đã bị ô nhiễm, ảnh hưởng tới cuộc
sống của những người dân khu vực xung quanh.
Vì vậy, việc thu gom và xử lý nước thải là yêu cầu không thể thiếu được của
vấn đề vệ sinh môi trường, nước thải ra ở dạng ô nhiễm hữu cơ, vô cơ cần được thu
gom và xử lý trước khi thải ra môi trường. Điều này được thực hiện thông qua hệ
thống cống thoát nước và xử lý nước thải đô thị. Với mong muốn môi trường ngày
càng được cải thiện, vấn đề quản lý nước thải sinh hoạt ngày càng dễ dàng hơn để
6


phù hợp với sự phát triển tất yếu của xã hội và cải thiện nguồn tài nguyên nước
đang bị ô nhiễm nên việc thực hiên đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho
thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh; giai đoạn 2020-2030” là rất cần thiết nhằm tạo điều
kiện cho việc xử lý nước thải đô thị ngày càng tốt hơn, hiệu quả hơn và môi trường
ngày càng sạch đẹp hơn
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Xây dựng phương án “Quy hoạch hệ thống thoát nước mới cho khu vực thị
xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh; Giai đoạn 2020 - 2030” phù hợp với quy hoạch kinh tế xã hội.
3. Nội dung nghiên cứu
- Khái quát về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của thị xã Từ Sơn , tỉnh
Bắc Ninh.
- Xác định lưu lượng thoát nước toàn khu vực.
- Thiết kế mạng lưới thoát nước cho toàn khu vực( vạch tuyến mạng lưới
thoát nước cho khu vực bằng 02 phương án)
- Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải theo 2 phương án
- Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước và trạm xử lý nước thải để đưa ra
phương án tối ưu ( 02 phương án )
- Thể hiện kết quả nghiên cứu và bản vẽ.
4. Đề xuất 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 nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước

thải sinh hoạt cho thành phố qua các tài liệu chuyên ngành và các công nghệ hiện
đang áp dụng tại Việt Nam.
-

Phương pháp so sánh: So sánh ưu nhược điểm của công nghệ xử lý hiện có

và đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp.
-

Phương pháp 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 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI
CỦA THỊ XÃ TỪ SƠN
1.1 Điều kiện tự nhiên
1.1.1. Vị trí địa lý
Địa bàn thị xã nằm ở cửa ngõ phía bắc của thủ đô Hà Nội, có tuyến quốc lộ
1A, 1B, đường sắt huyết mạch giao thông từ Hà Nội lên biên giới Lạng Sơn chạy
qua. Từ trung tâm thị xã còn có nhiều đường bộ nối liền các vùng kinh tế trong và
ngoài tỉnh.
Về địa giới hành chính: phía bắc giáp huyện Yên Phong, có dòng sông Ngũ
Huyện Khê làm ranh giới, phía Đông giáp huyện Tiên Du; phía Tây và Nam giáp
các huyện Đông Anh, Gia Lâm (Hà Nội).
Theo các nguồn tài liệu khảo cổ học, từ thời Hùng Vương, vùng đất Từ Sơn
đã có nhiều bộ tộc người Việt sinh sống dọc theo đôi bờ sông Tiêu Tương thuộc địa
phận các xã Đình Bảng, Đồng Nguyên, Tam Sơn, Tương Giang.
Thời các vua Hùng chia nước Văn Lang thành 15 bộ, Từ Sơn nằm trong bộ
Vũ Ninh. Đời nhà Đường đô hộ, Từ Sơn thuộc địa phận của Long Châu, thời Lê Đại
Hành (989-1005) gọi là Cổ Pháp; thời nhà Lý (1010 - 1225) được đổi thành phủ
Thiên Đức; thời nhà Trần (1225 - 1400) được gọi là huyện Đông Ngàn, rồi huyện
Từ Sơn (Kể từ tháng 10/2008 là Thị xã Từ Sơn).
Phủ Từ Sơn được thành lập đầu thời Lê (1428 - 1788) thuộc trấn Kinh Bắc
và gồm 05 huyện: Tiên Du, Đông Ngàn, Võ Giàng, Quế Dương và Yên Phong.
Dưới thời Pháp thuộc, Từ Sơn gọi là huyện Đông Ngàn. Năm 1925 lại đổi
thành phủ Từ Sơn. Phủ Từ Sơn thời kỳ này chỉ còn lại 10 tổng là Dục Tú, Hạ
Dương, Hà Lỗ, Hội Phụ, Mẫn Xá, Nghĩa Lập, Phù Chẩn, Phù Lưu, Tam Sơn, Yên
Thường.
Sau Cách mạng tháng Tám năm 1945, các đơn vị hành chính dưới tỉnh có:
huyện, xã, bãi bỏ phủ.
Thi hành quyết định của Chính phủ ngày 08-6-1961, Uỷ ban hành chính tỉnh
Bắc Ninh đã bàn giao cho Uỷ ban hành chính thành phố Hà Nội các xã Liên Hà,

8


Vân Hà, Mai Lâm, Đông Hội, Dục Tú (Đông Anh) và các xã Đình Xuyên, Ninh
Hiệp, Tiền Phong, thị trấn Yên Viên, Dương Hà (Thuộc huyện Gia Lâm).
Đến ngày 14-3-1963, Hội đồng Chính phủ ra Quyết định số 25/QĐ sáp nhập
hai huyện Tiên Du và Từ Sơn thành huyện Tiên Sơn, đồng thời hai xã Đông Thọ và
Văn Môn được chuyển sang Yên Phong, hai xã Tương Giang và Phú Lâm của
huyện Yên Phong được chuyển về huyện Tiên Sơn.
Tháng 9/1999, huyện Tiên Sơn được tách ra thành hai huyện Từ Sơn và Tiên
Du.
Từ Sơn hiện nay, theo Nghị định số 01/NĐ-CP ngày 24/9/2008 của Thủ
tướng Chính phủ về việc thành lập thị xã Từ Sơn, thành lập các phường thuộc thị xã
Từ Sơn với 12 đơn vị hành chính: 7 phường gồm Đông Ngàn, Đồng Nguyên, Tân
Hồng, Đình Bảng, Châu Khê, Đồng Kỵ, Trang Hạ và 5 xã là Hương Mạc, Phù Khê,
Tương Giang, Tam Sơn, Phù Chẩn.
1.1.2. Địa hình, địa chất
Khu vực Từ Sơn nói chung có địa hình cao ráo bằng phẳng, cốt cao độ dao
động từ 4,5m – 6,5m đôi chỗ có gò cao 7,0m. Cấu tạo địa tầng chủ yếu là đất sét
pha có cường độ chịu lực khá và ổn định, đáp ứng nhu cầu xây dựng công trình.
Tuy nhiên khi xây dựng công trình cần khoan khảo sát địa chất kỹ để có giải pháp
về móng cho phù hợp.
1.1.3. Khí hậu thủy văn
a)

Khí hậu

Khu vực Từ Sơn thuộc tỉnh Bắc Ninh nằm trong vùng Đồng bằng Bắc Bộ
thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa có 4 mùa rõ rệt: Xuân – Hạ -Thu –Đông, chủ
yếu 2 mùa chính là mùa mưa và mùa khô.

+ Mùa mưa : từ tháng 4 đến tháng 10 lượng mưa tập trung vào các tháng
7,8,9 chiếm 70% lượng mưa cả năm.
+ Mùa khô: từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, tháng 1,2 thường có mưa phùn
cộng với giá rét kéo dài do ảnh hưởng của các đợt gió mùa Đông Bắc.
+ Lượng mưa :
-Lượng mưa trung bình năm : 1386,8mm
-Lượng mưa trung bình tháng cao nhất : 254,6mm
9


-Lượng mưa ngày lớn nhất: 204mm
+ Gió:
-

-

Hướng gió chủ đạo là gió Đông và Đông Bắc
Mùa hạ có gió Nam và Đông Nam. Tốc độ gió mạnh nhất 34m/s
+ Bão : Bão thường xuyên xuất hiện vào tháng 7,8,9 gây mưa to gió lớn.
+Độ ẩm không khí:
Độ ẩm trung bình tháng cao nhất : 88%
Độ ẩm trung bình tháng thấp nhất:79%
+Nhiệt độ không khí;
Nhiệt độ trung bình năm 23,30C
Nhiệt độ tối cao tuyệt đối 39,50C
Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 4,80C
b)

Thủy văn

- Huyện Từ Sơn có sông Ngũ Huyện Khê là nhánh của sông Cầu cách trung
tâm thị xã Từ Sơn 1,5km về phía Tây Bắc và chảy qua khu vực P. Đồng Kị, Châu
Khê, Phù Khê Hương Mạc.
-Hồ lớn: Khu vực xã Tân Hồng có hồ nước lớn khoảng 25ha. Ngoài ra còn
nhiều hồ ao nhỏ nằm rải rác trong các xã của huyện.
-Khu vực phía Bắc quốc lộ 1A có kênh Bắc hợp với kênh Nam khu vực Đình
Bảng,Tân Hồng hợp lưu tại ngã ba của P. Châu Khê – 2 kênh này thuộc kênh tưới
cấp I quốc gia dẫn nước cho vùng nông nghiệp của Bắc Ninh Bắc Giang
1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
1.2.1. Dân số và sự phân bố dân cư
Toàn thị xã bao gồm 7 phường : Châu Khê, Đình Bảng, Đông Ngàn, Đồng
Nguyên, Đồng Kỵ, Tân Hồng, Trang Hạ,và 5 xã gồm: Hương Mạc, Phù Chẩn, Phù
Khê, Tương Giang và Tam Sơn.
Tổng dân số Từ Sơn là 163.093 người (tính đến 30 tháng 10 năm 2016). Mật
độ dân số là 2.631 người/km², là nơi có mật độ dân số cao nhất tỉnh Bắc Ninh, trong
đó:
-

Dân số thành thị:

58,95% (96.145 người)

- Dân số nông thôn:
41,05% (66.948 người)
- Tỷ lệ tăng dân số: 1,12%

10


Quy mô dân số đến năm 2030 khoảng 310.000 người [QUYẾT ĐỊNH

1560/QĐ-TTG PHÊ DUYỆT ĐỒ ÁN QUY HOẠCH CHUNG ĐÔ THỊ BẮC NINH
ĐẾN NĂM 2030, TẦM NHÌN ĐẾN NĂM 2050].
1.2.2. Giáo dục
-

Từ Sơn có các trường khá nổi tiếng trong tỉnh như:Trường THPT Lý Thái

Tổ, Trường Trung hoc phổ thông Từ Sơn, Trường Trung hoc phổ thông Ngô Gia Tự,
Trường Trung hoc phổ thông Nguyễn Văn Cừ. Về các trường Đại học cao đẳng thì
có các trường Đai học Thể dục thể thao, Đại học Kinh doanh và công nghệ..
1.2.3. Y tế
Có trung tâm y tế thị xã Từ Sơn. Tổng diện tích quy hoạch Khu Y tế 97.384
m2, trong đó: bệnh viện đa khoa 55.214 m2, quy mô 500 giường bệnh; Khu Y tế
công nghệ cao 8960 m2; Trung tâm y tế dự phòng 9.473 m2; Nhà tang lễ 15.746 m2;
Khu dich vụ nghỉ lưu trú 7.991 m2.( theo báo Bắc Ninh, quy hoạch chi tiết khu y tế
thị xã Từ Sơn)
Bên cạnh đó là các trung tâm tư vấn sức khỏe, khám bệnh tại các cơ sở, địa
phương rải rác trong thành phố.
1.2.4. Nông nghiệp, công nghiệp
a) Nông nghiệp
Trong những năm qua sản xuất nông nghiệp của thị xã có bước phát triển
khá, đi dần vào thế ổn định theo hướng sản xuất hàng hóa đạt được những kết quả
đáng kể năm sau cao hơn năm trước.
Cơ cấu kinh tế trong sản xuất nông nghiệp chuyển dịch theo hướng tích cực.
Đến nay toàn thị xã có 203 trang trại bao gồm:
+99 trang trại chăn nuôi.
+44 trang trại nuôi trồng thủy sản.
+59 trang trại kinh doanh tổng hợp.
Tuy nhiên nền sản xuất nông nghiệp còn 1 số tồn tại như cơ cấu cây trồng
chưa hợp lí, chất lượng chưa cao, năng suất thấp, Việc đưa tiến bộ KHKT vào sản

xuất còn chậm,chưa hình thành được vùng sản xuất hàng hóa lớn, chăn nuôi có phát
triển nhưng còn nhỏ, lẻ xen kẽ trong các khu dân cư gây ô nhiễm môi trường.
11


b)

Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp.

Sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp của thị xã có bước phát triển
vượt bậc, nhất là khu vực kinh tế ngoài quốc doanh và ở các làng nghề truyền
thống. Hiện nay trên địa bàn có 6 cụm công nghiệp làng nghề và đa nghề tập trung
như:
-

Cụm công nghiệp sản xuất thép Châu Khê
Cụm công nghiệp sản xuất đồ gỗ mỹ nghệ Đồng Quang
Cụm công nghiệp đa nghề Đình Bảng
Cụm công nghiệp Mả Ông – Đình Bảng
Cụm công nghiệp Dốc Sặt
Ngoài ra Từ Sơn có các KCN lớn như KCN Tân Hồng đã đi vào hoạt động
và đang được lấp đầy.
Khu công nghiệp Mạch Rồng đã và đang xây dựng thu hút các nhà đầu tư
vào KCN này.
1.3. Hiện trạng cấp, thoát nước
a. Cấp nước
Hiện tại khu vực xã Đình Bảng có trạm bơm cấp nước sạch công suất
1200m3/ngày đêm với lưu lượng bơm lớn nhất 120m 3/giờ phục vụ cấp nước sinh
hoạt cho dân cư của xã Đình Bảng.
Hiện nay huyện Từ Sơn đã đầu tư xây dựng nhà máy cấp nước sạch. Giai

đoạn I công suất lên 7000m3/ngày đêm bằng nguồn vốn BOO ( vốn đóng góp cổ
động). Đến năm 2010 nâng công suất lên 10.000m3/ngày đêm.
Hiện nay công suất của nhà máy 5000m 3/ngày đêm đã được đưa vào sử
dụng, cung cấp nước cho khoảng 40.000 người.
Nhìn chung tỷ lệ dân được cung cấp nước sạch của thị xã Từ Sơn chiếm
khoảng 30 – 40 % dân số. Còn lại dân dùng nước giếng khơi có xử lý sơ bộ để sinh
hoạt.
Theo dự án cung cấp nước sạch năm 2020 tỉnh sẽ đầu tư xây dựng cụm xử lý
nước mặt để nâng cấp nước sinh hoạt cho các khu dân cư với công suất nhà máy
20.000m3/ngày đêm, nguồn cấp nước mặt là sông Đuống.

12


b. Thoát nước
Dòng chảy kém thông thoáng do hệ thống mương và hệ thống cống ngầm
trong thành phố thiếu và quá cũ, công tác duy trì chưa tốt, không nạo vét bùn
thường xuyên.
Toàn bộ thành phố có khoảng 8.650m cống và rãnh thoát nước, kết cấu chủ
yếu là mương xây đậy tấm nắp đan bê tông cát thép. Tiết diện hình chữ nhật với bề
rông trung bình B = 600mm; độ dốc trung bình từ 0,001 đến 0,002. Gần đây có xây
dựng thêm một tuyến thoát nước dọc đường quốc lộ 1A và quốc lộ 10.
Hệ thống thoát nước trên địa bàn thành phố đã được xây dựng từ khá lâu
cùng với hệ thống đường giao thông, tỷ lệ các hộ đấu nối vào mạng lưới thoát nước
đô thị nhiều nơi còn thấp. Các tuyến cống được xây dựng và bổ sung chắp vá, có
tổng chiều dài ngắn hơn nhiều so với chiều dài đường phố, ngõ xóm. 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. Ngập úng thường xuyên xảy ra nhiều nơi về mùa mưa. Nước
thải nhà vệ sinh phần lớn chảy qua bể tự hoại rồi xả ra hệ thống thoát nước chung

tới kênh, mương, ao hồ tự nhiên hay thấm vào đất. Hiện nay cơ sở hạ tầng liên quan
đến vấn đề thoát nước thải đã được chú ý và đang có những dự án đầu tư để xây
dựng hệ thống mạng lưới thoát nước thành phố và nhà máy xử lí nước thải.
Trước đây, hệ thống các cống thoát nước trên địa bàn thành phố được xây
dựng cùng lúc với quá trình xây dựng đường giao thông, cũng đã khá đầy đủ nhưng
do chưa có kế hoạch phát triển lâu dài nên hệ thống thoát nước này chủ yếu là hệ
thống mương máng hở, tập trung nước để xả ra sông Đáy và hiện nay thì nước sông
đã bắt đầu bị ô nhiễm và cần có biện pháp để xử lí trường hợp này, tránh để xảy ra
tình trạng ô nhiễm nặng. Hệ thống thoát nước lạc hậu, chưa hoàn chỉnh và ngày một
xuống cấp. Thành phố ngày một thường xuyên hơn phải đối mặt với tình trạng ngập
lụt cục bộ vào mùa mưa.

13


CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI
2.1. Số liệu thiết kế
2.1.1. Dân số tính toán
- Dân số hiện tại 163.093 người. Tỉ lệ gia tăng dân số trung bình năm là
1,12%/năm.
- Quy mô dân số đến năm 2030 là 31 vạn người.
- Tiêu chuẩn thải của thị xã Từ Sơn đến năm 2030 là 200 (l/ng.ngđ) [3]
2.1.2. Xác định lưu lượng tính toán
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

Q sh =

310000 × 200
= 62000 3
m /ngđ
1000

Tổng lưu lượng nước thải trung bình giây:

qstb =

Q sh
62000 × 1000
=
= 718
l/s
24 × 3600
24 × 3600

Từ lưu lượng trung bình giây nội suy theo[1, bảng 2] ta có hệ số không điều
hòa Kch = 1,49.

Lưu lượng nước thải giây lớn nhất - qsmaxl/s

qsmax = qstb × K ch

•
•
•

Trong đó:
q : Lưu lượng nước thải giây lớn nhất (l/s)
q : Lưu lượng nước thải giây trung bình (l/s)
Kch: Hệ số không điều hoà chung.
Toàn thành phố:
max
s
tb
s

qsmax = 728 × 1.49 = 1085 l/s

Bảng 2.1. Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải từ khu dân cư

Diện tích

Số dân

Tiêu chuẩn thải nước

Q

q

ha
6133

người
310000

qo(l/ng.ngđ)
200

m3/ngđ
62000

l/s
718

14

kch

qmaxl/s

1,49

1085


2.2. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước
Hệ thống thoát nước được lựa chọn là hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn.

Tuy nhiên 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.
Đây là bước quan trọng để đánh giá một phương án có tính hiệu quả, khả thi
hay không. Vạch tuyến mạng lưới quyết định đến khả năng thoát nước, công nghệ
thực hiện, hiệu quả kinh tế hay giá thành của mạng lưới thoát nước.
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 vói 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. Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước
Dựa vào các nguyên tắc trên, ta đề xuất 2 phương án vạch tuyến như sau:
Phương án I: Xây dựng tổ chức thoát nước tập trung. Mỗi khu vực được chia
làm hai lưu vực thoát nước và đổ ra một tuyến cống chính duy nhất. Khu vực 1 có 1
tuyến cống chính nằm dọc theo sông Ngũ Huyện Khê gom nước thải của một nửa
15

khu vực 1. Một tuyến ống nằm dọc theo ranh giới 2 khu vực, dọc sông Ngũ Huyện
Khê nhưng thu gom nước thải của nửa khu vực 2. Nửa của khu vực 2 được gom
xuống đường ống chung nằm dọc theo ranh giới thị xã. Toàn bộ nước thải của thành
phố được gom ra ống chính nằm dọc theo sông Ngũ Huyện Khê và thu gom về một
trạm xử lý duy nhất ở phía thấp nhất của địa hình và thải vào sông Ngũ Huyện Khê.
Phương án II: Về cơ bản phương án II cũng tương tự phương án I chỉ có một
số điểm khác như sau: Một số tuyến ống góp đổ vào ống chính sẽ thay đổi theo
hướng khác, tuyến cống chính thứ 2 cũng thay đổi so với phương án 1. Nhưng về cơ
bản thay đổi không nhiều so với phương án 1.
2.2.2. Tính toán tiểu khu
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 1
2.2.3. Xác định lưu lượng tuyến cống
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
2.2.6. Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước
Tính toán chi tiết xem tại Phụ lục 5
Bảng 2.2. Bảng tổng hợp khái toán kinh tế mạng lưới
Thành tiền (đồng)

Thành tiền (đồng)

Giá thành đào đất
Giá thành đắp và san nền

Phương án 1

14.926.239.590
10.020.622.850

Phương án 2
17.371.871.116
10.911.261.900

Phí chuyển khối lượng đất dư

9.917.799

13.185.214

Giá thành đường ống

50.022.654.100

52.182.272.000

Giá thành trạm bơm

1200.000.000

1200.000.000

8.766.000.000
84.945.434.340

6.936.000.000
88.614.590.230

Khái toán mạng lưới

Giá thành giếng thăm
Tổng cộng
 Chọn phương án 1.

16


CHƯƠNG 3
THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẬP TRUNG
3.1. Xác định các thông số cơ bản
Từ các số liệu trong nhiệm vụ thiết kế, cần phải tính toán một số các thông
số:
+
+
+

Lưu lượng nước thải tính toán
Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải:
Hàm lượng cặn lơ lửng, nồng độ BOD5
Nồng độ N – NH4
Dân số tính toán
3.2. Lưu lượng nước thải tính toán

-

Lưu lượng nước thải sinh hoạt, nước thải công cộng, nước thải công nghiệp của
toàn thành phố là: Qsh = 62000 m3/ngđ

Lấy Q = 70000m3/ngđđể tính toán thiết kế trạm xử lý.
Lưu lượng trung bình giờ:

QhTB =

Q 70000
=
= 2917 3
m /h
24
24

QhTB × 1000 2917 × 1000
Q =
=
= 810, 27
Lưu lượng trung bình giây:
l/s =
3600
3600
TB
s

0,82 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 1=1,48, giờ nhỏ nhất
k2=0,678.
Lưu lượng nước thải ngày lớn nhất :

Qngmax = Qngtb × kng = 70000 × 1,2 = 84000

m3/ngđ
max

Lưu lượng giờ lớn nhất: Qh

= Qhtb × k1 = 2917 × 1,48 = 4318 m3/h

Lưu lượng giây lớn nhất:

max
s

Q

Qhmax × 1000 4318 × 1000
=
=
= 1199,44
l/s
60 × 60
3600

=1,199m3/s
min

Lưu lượng giờ nhỏ nhất: Qh
17

= Qtbh × k2 = 2917 × 0,678 = 1977,7 m3/h


Lưu

lượng

giây

nhỏ

nhất:

min
s

Q

Qhmin × 1000 1977,7 × 1000
=
=
= 549,36
3600
3600

l/s=0,549m3/s
Bảng 3.1. Bảng tổng hợp lưu lượng tính toán đặc trưng của nước thải
Lưu lượng
nước thải toàn
thành phố

70000
(m3/ngđ)

Lưu lượng
nước thải giờ
lớn nhất
4318
(m3/h)

Lưu lượng
nước thải giây
lớn nhất
1,199
(m3/s)

Lưu lượng
nước thải giờ
nhỏ nhất
1977,7
(m3/h)

Lưu lượng
nước thải giây
nhỏ nhất
0,549
(m3/s)

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

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, mục
8.1.7, trang 36], q0 là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người 200 l/người.ngày

60
× 1000 = 300
Vậy:
mg/l
200
b) Hàm lượng chất lơ lửng trong hỗn hợp nước thải sinh hoạt
CSH =

CHH =

CSH × QSH
QSH

Trong đó:
CSH,là nồng độ các loại chất bẩn trong nước thải sinh hoạt ,mg/l
CSH = 300 mg/l, [5]

 QSH là lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt Q SH = 62000m3/ngđ
•

CHH =

18

300 × 62000
= 300
mg/l
62000


3.2.1.2. 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, mục 8.1.7, trang 36]
q0 là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người
q0 = 200 l/người.ngày

LSH =

35
× 1000 = 175
mg/l
200
b) Hàm lượng BOD5 của hỗn hợp nước thải

LHH =
-



LSH × QSH
QSH mg/l

Trong đó:
LSH là hàm lượng BOD5 trong nước thải sinh hoạt, mg/l.
LSH = 175 mg/l
QSH, là lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt,m3/ngđ: QSH = 62000m3/ngđ.

LHH =

175 × 62000
= 175

mg/l
62000

3.2.1.3. Hàm lượng N – NH4
a) Hàm lượng N – NH4 có trong nước thải sinh hoạt

N − NH 4 =

a
× 1000
qo
mg/l

Trong đó:
-



a là hàm lượng N - NH4 tiêu chuẩn tính theo đầu người
a = 6 – 8 g/ng.ngày[1, mục 8.1.7, trang 36]. Chọn a = 8 g/ng.ngày

N − NH 4 =

19

8
× 1000 = 40
mg/l
200

b) Hàm lượng N - NH4 có trong hỗn hợp nước thải

N − NH 4 HH =
-



N − NH 4 SH × QSH
QSH

Trong đó:
N – NH4SH, là hàm lượng N – NH4 trong nước thải sinh hoạt, mg/l.
N – NH4SH = 40 mg/l
QSH, là lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt, m3/ngđ: QSH = 62000m3/ngđ.

N – NH 4 HH =

40 × 62000
= 40
mg/l
62000

3.2.1.4. Hàm lượng tổng Nitơ có trong nước thải sinh hoạt
Trong nước thải sinh hoạt, hàm lượng Nitơ theo amoni (N-NH 4) thường
chiếm 95% hàm lượng tổng Nitơ (TN). Vậy hàm lượng TN có trong nước thải sinh
hoạt là:

TN SH =



N N − NH 4
0,95 mg/l

40
= 42,1
mg/l
0,95

TN SH =

3.2.1.5. Hàm lượng PO43- (tính theo P)
a) Hàm lượng PO43- có trong nước thải sinh hoạt

PO43−  =

a
× 1000
qo
mg/l

Trong đó:
-



a là hàm lượng M – PO43-SH tiêu chuẩn tính theo đầu người
a = 3,3g/ng.ngày[1, mục 8.1.7, trang 36].

PO43−  =

3,3
× 1000 = 16,5
mg/l
200

b) Hàm lượng PO43- có trong hỗn hợp nước thải

M − PO43−  SH × QSH
PO4  =
QSH
3−

-

Trong đó:
M – PO43-SH là hàm lượng M – PO43-trong nước thải sinh hoạt ,mg/l.
M – PO43-SH = 16,5mg/l
20


-



QSH là lưu lượng trung bình của nước thải sinh hoạt m3/ngđ: QSH = 62000 m3/ngđ.

PO 4 =

16,5 × 62000
= 16,5
mg/l
62000

Bảng 3.2. Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải
Theo

STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

Theo tính
toán

QCVN

Hiệu

14:2008/
BTNMT

suất xử
lý

loại A
Hàm lượng chất cặn lơ
1

lửng

mg/l

300

50

83.33

2

Hàm lượng BOD5

mg/l

175

30

82.85

3
4

Nồng độ N – NH4
Nồng độ tổng Nitơ

mg/l

mg/l

40
42,1

5
_

87.5
_

5

Nồng độ tổng Photpho

mg/l

16,5

6

63.63

3.3. Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm xử lý
3.3.1. 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 300mg/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 83,33 %, sử dụng các công trình xử lý cơ học như song chắn rác,
bể lắng cát…
21


- 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 175mg/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 82,85%, xử lý sinh học không hoàn toàn.
- 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, được
xử lý bậc 3 với mức độ xử lý 87,5%.
- 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 nền, rác được nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác, bùn
cặn sau xử lý còn có thể được sử dụng để làm phân bón.

Khử trùng: Là yêu cầu bắt buộc đối với 1 số loại nước thải hoặc 1 số dây
chuyền công nghệ xử lý trong điều kiện nhân tạo
3.3.2. Quy trình xử lý nước thải
-

Quy trình xử lý được thực hiện theo các bước:
+ Xử lý sơ bộ: Đảm bảo hàm lượng cặn có trong nước thải sau khối công
trình này nhỏ hơn 150 mg/l, nếu không đảm bảo có thể sử dụng các biện pháp làm
thoáng sơ bộ trước lắng, để nâng cao hơn nữa hiệu quả xử lý có thể thêm bùn hoạt
tính. Ở quá trình này, hàm lượng BOD5 không giảm.
+ Xử lý sinh học: Được thực hiện sau quá trình xử lý sơ bộ, quá trình này là
quá trình xử lý BOD5. Tùy thuộc vào người thiết kế, có thể xử lý bằng màng sinh
học hoặc bùn hoạt tính để phù hợp với tính chất từng công trình thiết kế. Sử dụng sơ
đổ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo.
+ Các công trình xử lý bùn cặn: Sau khi đã lựa chọn được các công trình xử
lý sơ bộ, xử lý sinh học, ta xác định được ở những công trình nào phát sinh được
bùn cặn, từ đó xác định được khối tích công trình xây dựng, tính chất của bùn cặn
cần xử lý.

22


+ Khử trùng nước: Thông thường là dùng clo hơi, đối với công suất nhỏ hơn
1000m3/ngđ dùng clorua vôi.
3.3.3. Dây chuyền công nghệ
- Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ được dựa trên cơ sở: Quy mô

(công suất) và đặc điểm của đối tượng thoát nước; Đặc điểm nguồn tiếp nhận
nước thải và khả năng tự làm sạch của nó.
- Với trạm xử lý có:

+ Công suất thiết kế trạm xử lý Q = 70.000m3/ngđ
+ Mức độ xử lý theo hàm lượng cặn lơ lửng: ESS = 83,33 %
+ Mức độ xử lý theo BOD5: EBOD5 = 82,85 %
+ Mức độ xử lý theo NH4+ - N: EN – NH4 = 87,5 %
Phân tích lựa chọn dây chuyền công nghệ:
Quy mô, đặc điểm đối tượng thoát nước: Khu vực thiết kế có công suất
tương đối lớn Q = 70.000m3/ngđ. Đặc điểm nguồn tiếp nhận: Nguồn tiếp nhận là
sông Cầu với nguồn A1 QCVN 14 : 2008/BTNMT. Điều kiện tự nhiên của khu vực:
Nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thích hợp sử dụng công nghệ sinh
học để xử lý nước thải triệt để.
Điều kiện để cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nước thải tại địa phương: Có
được nguyên vật liệu xây dựng sẵn có tại địa phương làm giảm chi phí xây dựng và
quản lý và không tốn chi phí vận chuyển. Khả năng sử dụng nước thải cho mục đích
kinh tế tại địa phương. Nước thải sau khi xử lý có thể tận dụng dùng để nuôi cá,
tưới ruộng, giữ mực nước tạo cảnh quan đô thị…
Diện tích và đất đai sử dụng để xây dựng trạm XLNT: Trạm xử lý nước thải
được đặt ở nơi có địa hình thấp, tuy nhiên diện tích đất trống nhiều, phù hợp bố trí
các công trình xử lý sinh học nhân tạo. Các công trình này không những phù hợp về
kỹ thuật, lại có lợi về mặt kinh tế, không gây ảnh hưởng tới các yếu tố môi trường
khác như nước ngầm, đất, không khí… Và đặc biệt không ảnh hưởng tới người dân
trong khu vực.
Nguồn tài chính và điều kiện kinh tế khác: Công nghệ càng hiện đại thì chi
phí xây dựng càng lớn, tùy thuộc vào nguồn tài chính của địa phương mà ta có thể
lựa chọn được dây chuyền công nghệ phù hợp và đạt hiệu quả cao. Đồng thời, cần
có nhiều công nhân có tay nghề cao, hiểu biết biết về xử lý nước thải, vận hành các
thiết bị trong trạm xử lý.
23


Ta xác định được 2 phương án dây chuyền công nghệ:

Nước thải đầu vào
Thu khí CH4
Ngăn tiếp nhận

Song chắn rác

Máy nghiền rác

Bể lắng cát ngang

Sân phơi cát

Trạm khí nén

Bùn

Bể lắng ly tâm I

Nước tách bùn
Bể nén bùn

Bể AO

Bể Mêtan

Bùn tuần hoàn
PHƯƠNG ÁN 1

Sân phơi bùn

Bể lắng ly tâm II

Bùn dư
Phục vụ cho nông nghiệp hoặc chôn lấp

Clo
Máng trộn

Trạm cấp Clo

Bể tiếp xúc
24
Nguồn tiếp nhận
Đạt tiêu chuẩn loại A QCVN 14 : 2008/BTNMT


Bể điều hòa

25