Nội dung

Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG. KHOA KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG. BỘ MÔN CẤP THOÁT NƯỚC- MÔI TRƯỜNG NƯỚC. THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Đề tài: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ Chủ nhiệm bộ môn : TS Trần Đức Hạ. Giáo viên hướng dẫn: Thầy giáo Đỗ Hải Sinh viên thiết kế : Đặng Tuấn Vũ Khanh Mã số sinh viên : 2480-42 Lớp : 42-MTN. Ngày hoàn thành : .../… / 2003. Hà Nội, tháng 6 / 2003. 1 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T LỜI NÓI ĐẦU. Cùng với sự đổi mới và phát triển của đất nước trong giai đoạn hiện nay, nền kinh tế của nước nhà đang tăng trưởng mạnh. Đảng và chính phủ rất quan tâm đến mọi mặt của xã hội, trong đó vấn đề nước sạch và vệ sinh môi trường nhận được sự quan tâm đặc biệt của nhà nước cũng như các tổ chức, thu hút nhiều dự án đầu tư và các chương trình phát triển nhằm giải quyết một cách tốt nhất vấn đề nước sạch và vệ sinh môi trường nói chung và vấn đề cung cấp đầy đủ nước cho nhân dân cả về chất và lượng nói riêng. Đóng góp vào sự đi lên chung của cả nước tất cả các tỉnh thành đang tập trung phát triển mọi mặt đời sống cho nhân dân. Để tổng kết kết quả học tập sau 5 năm của sinh viên ngành Cấp thoát nướcKỹ thuật môi trường, em được nhận đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế hệ thống cấp nước thành phố VT ”. Đồ án đã được hoàn thành sau hơn 3 tháng thiết kế. Em xin kính cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Cấp thoát nước- Môi trường nước và các thầy cô giáo trong khoa Kỹ thuật môi trường đã trang bị cho em những kiến thức để vững bước vào cuộc sống. Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo Đỗ Hải, người đã tận tình chỉ bảo và góp ý, giúp đỡ em trong quá trình tính toán và hoàn thành đồ án. Mặc dù đồ án đã được hoàn thành nhưng do khối lượng kiến thức khá lớn nên không khỏi tránh được những thiếu sót. Em kính mong có được sự góp ý của các thầy cô giáo để đồ án của em được hoàn thiện hơn. Hà Nội, tháng 6 / 2003. Sinh viên thiết kế: 2 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T CÁC TÀI LIỆU THIẾT KẾ. 1-Tài liệu quy hoạch thị xã thành phố VT. 2-Tài liệu thuỷ nông, thuỷ lợi, địa chất thuỷ văn thành phố VT. 3-Tài liệu nghiên cứu chất lượng, trữ lượng nước ngầm và nước mặt thành phố VT. 4-Tài liệu về tình hình cấp nước thành phố VT. MỤC LỤC 3 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T PHẦN 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THÀNH PHỐ VT HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC .................................................... 3 CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT CHUNG ........................................................................4 CHƯƠNG II: HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚCTHÀNH PHỐ VT. ĐÁNH GIÁ VỀ NGUỒN NƯỚC .......................................................10 PHẦN 2 XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC ...................................18 CHƯƠNG I: XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC NĂM 2010 ..........................19 CHƯƠNG II: XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC NĂM 2020 ..........................28 CHƯƠNG III: PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC THỊ Xà LẠNG SƠN ......................................................................36 PHẦN 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ Xà LẠNG SƠN .........38 CHƯƠNG I: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC GIAI ĐOẠN I....................... 39 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC GIAI ĐOẠN II ..................... 49 CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ CÔNG SUẤT 20000 M 3 /NGĐ................................................................. 59 CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH THU TRẠM BƠM CẤP I VÀ TRẠM BƠM CẤP II ......................................91 CHƯƠNG V : THIẾT KẾ KĨ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH .....................................118 CHƯƠNG VI: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ.............................................122 PHỤ LỤC: TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................134 4 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T phần 1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ THÀNH PHỐ VT HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC. chương1. KHÁI QUÁT CHUNG. I.1/ khái quát. Thành phố VT trực thuộc tỉnh VT là trung tâm văn hoá, kinh tế của tỉnh. Thành phố VT là cửa ngõ giao thông quan trọng, có nhiều di tích lịch sử, danh lam thắng cảnh gắn liền với truyền thống yêu nước của dân tộc. Thành phố có đầu mối giao thông liên Quốc gia bằng đường bộ và đường sắt. Trong suốt lịch sử phát triển của đất nước, thành phố luôn được quan tâm xây dựng vững mạnh về nhiều mặt. Đặc biệt trong tình hình chuyển đổi về cơ chế kinh tế hiện nay thành phố đã nhanh chóng đạt được những tiến vượt bậc, đóng góp vào sự đi lên cua cả nước . I.2/ điều kiện tự nhiên. a/ Vị trí địa lý. Thành phố VT là một thành phố thuộc đồng bằng Bắc Bộ. Phía Bắc và phía Đông thành phố được sông bao bọc, phía Tây và phía Nam chủ yếu là đất nông nghiệp. Quốc lộ I chạy dọc phía tây theo chiều dài thành phố. Tổng diện tích thành phố là 932 ha, trong đó diện tích xây dung là 600 ha. Thành phố có độ dốc tương đối nhỏ và đều, từ Bắc xuống Nam và địa hình tương đối bằng phẳng. b/ Dân số. Thàn phố VT có dân số hiện nay là 105.000 người(năm 2001), dự kiến đến năm 2020 có dân số là 150000 người. bảng 1: diện tích và dân số các khu vực. 5 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Khu vực Diện tích (ha) Thiết kế cấp thành phố V.T Mật độ Dân số (ng/ha) (người) I 292.5 280 81900 II 307.45 210 64565 Tổng 599.95 146465 c/ Địa chất. Trên địa bàn thành phố VT, địa chất cơ bản bao gồm các lớp đất dày từ 6-21,5 m chủ yếu được phân tầng như sau: -Lớp đất trồng trọt h=1.2 m. -Lớp sét pha mềm bở h=1m, R=1.8 kg/cm 2 -Lớp sét h=3m, R=2.1 kg/cm 2 -Lớp cát sỏi sạn h=0-1 m, R=2.0 kg/cm 2 -Đá gốc gặp ở độ sâu 6-13 m, chiều dày chưa xác định. Nhìn chung địa chất công trình trên địa bàn thị xã là thuận lợi, cường độ chịu nén chủ yếu từ 1.8-2.0 kg/ cm 2 . g/ Đặc điểm khí hậu. Do thuộc vùng đồng bằng Bắc Bộ nên chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc nên có các đặc trưng khí hậu sau: -Về mùa đông tương đối lạnh, tháng riêng nhiệt độ trung bình 14 0 C, biến động nhiệt từ 10 0 C đến 20 0 C, nhiệt độ thấp nhất 9 0 C. -Mùa đông hanh khô, độ ẩm trung bình 76%. -Lượng mưa từ tháng 5 đến tháng 9 khoảng 1256mm, cả năm là 1500 mm. -Giao động nhiệt ngày và đêm tương đối nhỏ. h.Đặc điểm thuỷ văn. Nước ngầm ở thành phố VT chủ yếu nằm ở tầng trầm tích đệ tứ. Nhìn chung, chất lượng nước tốt, trữ lượng phong phú. Vì vậy, ngoài nước mặt thì nước ngầm có thể khai thác để cung cấp cho nhu cầu của thành phố. 6 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T chương II HIỆN TRẠNG HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THÀNH PHỐ VT ĐÁNH GIÁ VỀ NGUỒN NƯỚC. II.1/Đánh giá về nguồn nước. 1 / nguồn nướcngầm. Hệ thống cấp nước thị xã Lạng Sơn được hình thành từ nhiều năm nay, trước năm 1979 một nhà máy xử lý nước lấy nguồn nước mặt từ sông Kỳ Cùng có công suất 1.800 m 3 /ngđ,là nguồn cấp nước chính cho thị xã. Nhà máy này bị huỷ hoại toàn bộ trong cuộc chiến tranh biên giới năm 1979, từ đó đến nay thị xã Lạng Sơn được cấp nước bằng nguồn nước ngầm với tổng công suất khoảng 7.000 8.000 m 3 /ngđ. 2 / Hiện trạng kỹ thuật . Hệ thống cấp nước Lạng Sơn bao gồm 7 giếng khai thác nước ngầm và mạng lưới chuyền dẫn phân phối nước từ các giếng tới hộ tiêu thụ. Mạng lưới chuyền dẫn được 7 trạm bơm giếng cung cấp nước mỗi ngày khoảng 7.000 - 8.000 m 3 /ngđ, nước từ các giếng khai thác được bơm trực tiếp vào mạng lưới không qua khâu xử lý nào. Đặc tính kỹ thuật của các giếng được trình bày ở bảng 2: Bảng 2:Đặc tính kỹ thuật của các giếng Giếng Năm xây dựng H1 H2 Đ1 H3 H8 H 12 H 10 1974 1905 1922 1974 1980 1988 1989 Công suất khai thác (m3 /h) 120 25 60 70 80 20 45 Chiều sâu (m) 20 4.5 57 42 54 42 37 Đường kính ống vách (mm) 377 --377 425 219 325 ống lọc Đ.kính C.dàI (mm) (m) 377 8 ----377 12 273 21 219 24 168 8 Vì nguồn cung cấp máy bơm hạn chế,các bơm giếng được lắp đặt dựa trên nguồn cung cấp vật tư thiết bị có thể tìm được.Vì vậy các đặc tính của bơm rất khác nhau,không phù hợp với chế độ làm việc của mạng lưới nên công suất thấp. Nhìn chung tình trạng kỹ thuật của các giếng và trạm bơm giếng bị xuống cấp,một số giếng có tình trạng sụt lở,máy bơm giếng làm việc với chế độ không ổn định,các thiết bị van trong bơm hư hỏng nhiều, 7 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T các trạm bơm giếng không có đồng hồ đo lưu lượng,hoặc có nhưng không làm việc được,chế độ làm việc của bơm phụ thuộc vào chế độ dùng nước từng giờ trong ngày.Thiết bị bơm chưa đồng bộ, lắp đặt chưa phù hợp nên công tác bảo dưỡng vận hành phức tạp. Nước ngầm ở Lạng Sơn có chất lượng tương đối tốt,hàm lượng sắt và mangan thấp,các chỉ tiêu về vi sinh chưa đạt yêu cầu do thiếu các thiết bị khử trùng nước.Nước có độ cứng cao,tuy nhiên điều này rất khó khắc phục bởi lẽ chi phí cho công tác khử độ cứng rất cao.Để khắc phục tác hại do độ cứng của nước tại những nơi có dùng nồi hơi cần lắp đặt thiết bị khử trùng cục bộ. Mạng lưới chuyền dẫn và phân phối được lắp đặt chắp vá, một số tuyến rò rỉ nhiều do chất lượng lắp đặt kém hoặc đã quá thời hạn sử dụng.Nhiều tuyến ống mới được lắp nhưng chỉ nhằm mục đích đáp ứng các nhu cầu trước mắt, bởi vậy sau một thời gian ngắn năng lực của tuyến ống không còn đủ để đáp ứng cho nhu cầu phát triển.Nhu cầu nâng cao tiêu chuẩn phục vụ cấp nước cũng tăng rất nhanh,một số hộ tiêu thụ đã có thu nhập cao đã nâng cấp nhà ở,các khu vệ sinh có thiết bị hiện đại đã làm tăng đột biến lượng nước cần được cấp hàng ngày II.2 Đánh giá về nguồn nước. 1. Nguồn nước ngầm Công tác khảo xát nghiên cứu nguồn nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn đã được nhiều người quan tâm,ngay từ đầu thế kỷ(1905)người Pháp đã phát hiện và đưa vào khai thác những giếng nước ngầm đầu tiên để cung cấp cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt. Vào những năm 70 Viện khảo sát đo đạc(Bộ Kiến Trúc) đã tiến hành tìm kiếm thăm dò nước dưới đất và phát hiện được đới đá vôi nứt nẻ chứa nước của hệ tầng Tam Thanh.Kết quả thăm dò cũng đã tìm được các giếng khoan khai thác nước ngầm cấp nước cho nhân dân,tuy nhiên các nhà khảo sát thăm dò chưa có công trình tổng hợp và đánh giá đầy đủ điều kiện địa chất thủy văn khu vực. Trong quyết định phê chuẩn về tiềm năng nước ngầm của hội đồng đánh giá trữ lượng tài nguyên khoáng sản quốc gia ký ngày 18 tháng12 năm 1987 đã nêu rõ trữ lượng nước ngầm của khu vực thị xã Lạng Sơn như sau: -Cấp B : 6.190 m 3 /ngày. -Cấp C 1 : 2.600 m 3 /ngày. -Cấp C 2 : 17.280 m 3 /ngày. Trong khoảng thời gian từ năm 1988 đến năm 1993, Công ty cấp nước Lạng Sơn đã khoan và đưa vào sử dụng các giếng H 7 ,H 8 ,H 9 ,H 10 ,H 11 ,H 12 nâng cao tổng công suất khai thác lên 7.000-8.000 m 3 /ngày. Để đáp ứng nhu cầu dùng nước ngày càng tăng của thị xã,Công ty cấp nước Lạng Sơn đã tiến hành các khảo sát bổ sung, trên cơ sở kết quả khảo sát này tháng 4 năm 1996 Trung tâm nghiên cứu Môi trường Địa chất-Trường Đại học Mỏ địa chất đã tổng hợp và lập Báo cáo “Xác định khả năng khai thác nước dưới đất vùng thị xã Lạng Sơn”,trong đó đã kết luận khả năng nâng công suất khai thác lên đến 10.000m3/ngày đáp ứng nhu cầu dùng nước năm 2000. Công suất khai thác của các giếng được trình bày trong bảng 3: 8 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T BẢNG 3 : LƯU LƯỢNG,ĐỘ SÂU MỰC NƯỚC ĐỘNG CỦA CÁC GIẾNG KHAI THÁC. Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Giếng H1 Đ1 H3 H7 H 10 H 12 H8 H9 Đ3 Chiều sâu giếng (m) 20 57 30 46 36.8 27 54 57 58 Đường kính giếng (m) 325 -377 426 325 219 425 325 325 Lưu lượng Q (m3 /h) 77 60 70 25 25 13 77 45 25 Mực nước động (m) 4.1 4 10.07 74 12.6 12 14.3 13.3 4.14 2.Nguồn nước mặt . Sông Kỳ Cùng bắt nguồn từ dãy núi Mẫu Sơn ở phía Đông chảy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam qua thị xã Lạng Sơn đến Thất Khê đổ vào sông Bằng Giang (Trung Quốc).Chế độ thuỷ văn của sông Kỳ Cùng rất phức tạp do đặc điểm địa hình và khí hậu lưu vực sông.Tài liệu quan trắc tại trạm thuỷ văn Lạng Sơn từ 1970 đến 1984 cho thấy lưu lượng trung bình tháng của sông Kỳ Cùng biến đổi từ 4.84 m 3 /s (vào mùa khô) đến 73.96 m 3 /s (vào mùa mưa).Lưu lượng lớn nhất đo được là 2800 m 3 /s (ngày 24/ 7/ 1980), lưu lượng nhỏ nhất 1.4 m 3 /s (ngày 7/ 5/ 1972).Mực nước bình quân thay đổi theo mùa và dao động từ 247.84 m đến 255.1 m, biên độ dao động giữa mực nước nhỏ nhất và mức nước lớn nhất là 7.26 m. Khi chảy qua thị xã Lạng Sơn sông Kỳ Cùng được bổ xung một lưu lượng khá lớn,đa số lưu lượng đo được biến đổi từ 0.53 m 3 /s đến 8.6m 3 /s. Ngoài sông Kỳ Cùng ra, trên địa bàn thị xã còn có một số suối nhỏ như: suối Nao Ly,suối Nhị Thanh, suối Nasa, suối KyKét, và các hồ nước nằm rải rác.Lưu lượng các dòng suối nhỏ không đủ khả năng làm nguồn nước thô cấp cho nhu cầu của thị xã. II.3 chất lượng nguồn nước . 1. Thành phần và chất lượng nguồn nước ngầm . Nguồn nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn chủ yếu nằm trong tầng chứa nước trầm tích Cacbonat hệ Tam Thanh.Nước tồn tại và vận động trong các hệ thống khe nứt, đứt gãy kiến tạo và các hang Carster.Kết quả nghiên cứu và khảo sát địa chất thuỷ văn cho thấy nguồn bổ cập của nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn chủ yêú là nước mưa và nước sông Kỳ Cùng.Do đặc điểm thạch học của tầng chứa nước và đặc điểm của nguồn bổ cập, có thể nói chất lượng nước ngầm ở đây mang đặc tính của nước mưa, nước sông Kỳ Cùng được biến đổi do quá trình hoà tan thêm các chất khoáng trong tầng đá vôi.Kết quả khảo sát chất lượng nước của Công ty Tư vấn Cấp thoát nước và Môi trường Việt Nam (VIWASE) trong hai tháng 2 và 3 năm 1996 ,cũng như số liệu tổng hợp từ các nguồn tài liệu của Liên hiệp các xí nghiệp khảo sát xây dựng -Bộ Xây Dựng, trạm vệ sinh phòng dịch tỉnh Lạng 9 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Sơn,Công ty Safege-Cộng hoà Pháp, cho thấy nguồn nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn có một số đặc tính cơ bản sau: -Độ pH : Nước ngầm có tính kiềm yếu.Các giá trị pH đo được tại tất cả các giếng dao động trong khoảng 7.38-8.38 nằm trong phạm vi cho phép của tiêu chuẩn chất lượng nước cấp cho sinh hoạt và ăn uống.Tại các giá trị pH này, khả năng ăn mòn kim loại bởi các ion H + là không xảy ra. -Hàm lượng Fe: Một trong các đặc tính chung của nước ngầm chứa trong các đứt gãy,hang hốc Carster là hàm lượng Fe trong nước rất thấp, gần như bằng không.Các số liệu đo đạc từ năm 1995 trở về trước không phát hiện thấy Fe trong nước ngầm ,kết quả phân tích hàm lượng Fe của VIWASE trên máy quang phổ UV-1200 Specro photo meter Japan trong năm 1996 cũng cho kết quả là hàm lượng Fe rất thấp,nằm trong khoảng 0.04-0.18mg/l.Với chất lượng này không cần phải xử lý Fe trước khi cấp nước cho sinh hoạt và ăn uống. -Hàm lượng Mn: Các số liệu khảo sát của một số đơn vị trong thời gian từ 1995 trở về trước cho thấy hàm lượng Mn dao động từ 0-0.38mg/l, số liệu khảo sát của VIWASE trong hai tháng 2 và 3 năm 1996 cho thấy Mn dao động từ 0.020.15 mg/l. Nguồn nước này không cần xử lý Mn. -Hàm lượng các ion hoà tan : CL - , SO 4 2-, NO 2 -, NO 3 - , PO 4 3- , NH 4 + cho thấy các ion trên chủ yếu có trong nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn đều nằm trong giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn vệ sinh quy định chất lượng nước cấp cho nhu cầu ăn uống và sinh hoạt. Đặc biệt một số độc tính như NO 2 - gây bệnh huỷ diệt hồng cầu ở trẻ em, Nitơrat gây bệnh ung thư, nguồn NH 4 + để tạo nên hợp chất NO 2 -,đều nằm ở giới hạn an toàn (hàm lượng NO 2 - từ 7.2-18.1 mg/l, tiêu chuẩn quy định NO 3 -< 45 mg/l, hàm lượng NH 4 + từ 0.05-0.5 mg/l, tiêu chuẩn quy định NH 4 + < 3mg/l.) -Độ đục , độ dẫn điện: Nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn rất trong .Do nước chứa Fe và Mn với hàm lượng rất nhỏ, nên kể cả khi đã tiếp xúc với oxy trong không khí để chuyển hoá Fe 2+ và Mn 2+ thành Fe 2 O 3 và MnO 2 , nước có độ đục rất thấp, từ 0-1 FTU (tiêu chuẩn  5FTU). Do chứa các ion hoà tan như Ca 2+, HCO 3 - với hàm lượng lớn, nên độ dẫn điện của nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn tương đối cao , có lúc lên đến 865  s/cm . Giá trị này đã gần tiến tới giới hạn trên của tiêu chuẩn quy định độ dẫn điện là <1000  s/cm. -Độ cứng: Nguồn nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn có độ cứng tương đối cao và mang tính đặc thù của nước ngầm chứa trong các khe nứt, đứt gãy , hang hốc Casrter. Độ cứng của nước ngầm cao và dao động trong một khoảng rất lớn từ 8250 dH. Về mùa mưa do nguồn nước bổ cập là nước mưa, nước sông rất lớn , thời gian lưu trữ nước trong các hang hốc Casrter trước khi thoát vào hệ thống mạch lộ theo suối Tam Thanh, Nhị Thanh và hạ lưu sông Kỳ Cùng là không lâu, nên quá trình hoà tan Cacbonat Canxi vào nguồn nước xảy ra trong một thời gian dài nên độ cứng của nước rất cao , có thể tới 25 0 dH.(khoảng 446mg CaCO 3 /l). Độ cứng của nước ngầm trong các giếng Đ 1 , H 1 , H 3 , H 7 , H 8 , H 10 , H 12 về mùa mưa năm 1995 chỉ dao động trong giá trị 9-16 0 dH , trong khi đó mùa khô năm 1995 độ cứng của các giếng tăng lên đến 18-25 0 dH . Trên quan điểm vệ sinh , tiêu chuẩn nước cấp cho ăn uống và sinh hoạt của Tổ chức Y tế Thế giới WHO và của Bộ Y tế Việt Nam quy định độ cứng < 28 0 dH . Tuy nhiên, xét theo góc độ của chuyên ngành nước, để hạn chế sự đóng cặn trên mạng lưới đường ống phân 10 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T phối nước và sự đóng cặn trong các thiết bị công nghiệp, dân dụng, độ cứng của nước trong các hệ thống cấp nước đô thị phảI < 13 0 dH. Kết quả tính toán độ ổn định của nước ở các giếng trong tháng 2 năm 1996 cho thấy chỉ số độ ổn định I= PH0 -PHS nằm trong giá trị từ 0.198-0.718 và luôn >0. Nguồn nước ngầm có tính tạo cặn Cacbonat Canxi rất lớn, đặc biệt nếu khi khử trùng nước bằng CaCl 2 thì khả năng tạo cặn tăng lên do quá trình khử trùng làm tăng pH 0 của nước và tăng hàm lượng Canxi. Như vậy trong giai đoạn trước có thể chưa cần đến phương án làm mềm nước nhưng giai đoạn sau khi nền công nghiệp của thị xã phát triển thì nên tiến hành xử lý làm mềm nước. -Độ nhiễm bẩn vi trùng: Do nguồn nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn được bổ cập từ nguồn nước mặt như nước sông Kỳ Cùng, nước mưa nên sự nhiễm bẩn vi trùng là tiềm tàng. Kết quả xét nghiệm vi trùng E.coli cũng như Total Colifomrs cho thấy trong tất cả các mẫu xét nghiệm không có mẫu nào có chỉ số vi trùng Coli đạt tiêu chuẩn vệ sinh quy định của cấp nước cho ăn uống và sinh hoạt. Điều đó chứng tỏ nguồn nước đang bị ô nhiễm về mặt vi trùng và là nguy cơ đối với người dùng nước. Chỉ số E.coli cho tất cả các giếng có thể lên tới 100 N/l. Đặc biệt là giếng Đ 1 có chỉ số Total Coliforms lên tới 2400 N/100 l. Về lâu dài nên có biện pháp bảo vệ an toàn của các công trình thu nước ngầm. 2.Thành phần và tính chất nguồn nước mặt. Sông Kỳ Cùng chảy qua thị xã Lạng Sơn là nguồn nước mặt có thể khai thác xử lý để cấp nước cho thị xã. Chất lượng nước sông Kỳ Cùng trong các thời điểm tháng 2 và 3 năm 1996 được ghi trong bảng 4. So với nguồn nước ngầm nước sông Kỳ Cùng ở Lạng Sơn có thành phần muối thấp hơn nhiều. Tổng độ cứng qua theo dõi nhiều năm chỉ có giá trị 2.54 0 dH4.38 0 dH. Các ion hoà tan như Cl - , SO4 2- , HCO 3- , NO 2 - , NO 3 -, PO 4 3- ,Ca 2 + , Mg 2 + , NH 4 + đều nằm trong của tiêu chuẩn vệ sinh quy định. Điểm đặc biệt của nguồn nước sông Kỳ Cùng nói riêng cũng như các con sông ở vùng núi thuộc Bắc Bộ nói chung là có độ đục dao động với biên độ rất lớn, về mùa khô độ đục của nước rất thấp, hàm lượng cặn có thể chỉ ở giá trị 15 mg/l. Vào các thời điểm lũ lụt hàm lượng cặn của sông có thể lên tới 960 mg/l hoặc có thể cao hơn. Tuy nhiên, sau các trận mưa, độ đục của nước giảm xuống rất nhanh chóng và trong các ngày của mùa mưa vẫn có những ngày mà hàm lượng cặn của nước sông nhỏ hơn 50 mg/l. Sông Kỳ Cùng chảy qua thị xã Lạng Sơn nên nguồn nước dễ bị nhiễm bẩn về phương diện vi trùng học. Các số liệu cũ cũng như số liệu khảo sát tháng 3 năm 1996 cho thấy chỉ số E.coli lên tới 1100 N/ml. Cho đến nay chưa có số liệu phân tích về các chỉ tiêu kim loại nặng, các độc tố. Trước đây (khoảng năm 1970) khi mỏ than Na Dương được khai thác, nước thải chứa lưu huỳnh đã làm chết cá hàng loạt. Tuy nhiên, hiện nay mỏ than đã ngừng hoạt động, nước sông tương đối trong lành, hiện tượng cá, thuỷ sinh bị chết đã không xảy ra. Nếu mỏ than Na Dương không hoạt động trở lại thì nguồn nước sông có thể khai thác để cấp cho sinh hoạt nếu như được khử trùng và làm trong nước. II.4 kết luận . 11 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Trên cơ sở kết quả khảo sát, nghiên cứu về trữ lượng cũng như chất lượng nước, có thể khẳng định là nguồn nước mặt của sông Kỳ Cùng và nguồn nước ngầm ở thị xã Lạng Sơn đều có thể dùng để khai thác, xử lý cấp cho mục đích ăn uống và sinh hoạt. Tuy nhiên về trữ lượng nước ngầm có thể không đủ để cấp cho giai đoạn lâu dài, để có kết luận một cách chính xác về phương án cấp nước ta cần phải tính nhu cầu dùng nước cho các giai đoạn tính toán. phần 2 XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC . chương I . XÁC ĐỊNH NHU CẦU DÙNG NƯỚC NĂM 2020 . I.Xác định nhu cầu sử dụng nước của thành phố 1/ nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt. Theo số liệu điều tra và quy hoạch đến năm 2020 ta lập bảng dự báo dân số thành phố VT như sau: Khu vực Diện tích (ha) Mật độ (ng/ha) Dân số (người) I 292.5 280 81900 II 307.45 210 64565 Tổng 599.95 146465 _Lưu lượng nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt khu vực I trong một ngày đêm 12 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T I Q SH = q o .N I /1000 Trong đó : q o : tiêu chuẩn dùng nước /1ng.ngđ Chọn q o = 200( l/ng.ngđ) N I : dân số tính toán của KVI I Suy ra : Q SH = 200.81900/1000 = 16380(m 3 /ngđ) Hệ số không điều hoà ngày K max NG = 1,4 Hệ số không điều hoà giờ K h max =  max . max Trong đó :  max là hệ số kể tới mức độ tiện nghi của ngôi nhà . Chọn  max = 1,4  max là hệ số kể tới số dân của khu vực. Chọn  max = 1,12 Suy ra : K h max = 1,12.1,4 =1,568. Ta lấy K h max = 1,5 thì lưu lượng ngày lớn nhất Q SH1 max = K max NG .Q I SH =1,4.16380 =22932(m 3 /ngđ) _Lưu lượng nước cấp cho nhu cầu sinh hoạt khu vực II trong một ngày đêm Q IISH =q o .N II /1000 = 150.64565/1000 = 9685(m 3 /ngđ) Hệ số không điều hoà ngày K max NG = 1,4 Hệ số không điều hoà giờ K h max =1,5.1,14 = 1,71 Ta lấy K h max =1,7 thì lưu lượng ngày lớn nhất Q SH2 max = K max NG .Q II SH =1,4.9685 =13559(m 3 /ngđ) 2/ Nhu cầunước tưới cây, rửa đường và quảng trường. 1)Nước tưới cây: Diện tích cây xanh : 138,45(ha) Diện tích cây xanh được tưới = 0,8.138,45 =110,76(ha) Tiêu chuẩn nước tưới cho cây xanh q t o = 3 (l/m 2 .ngđ) Lưu lượng nước tưới tính theo công thức: Q t = q t o .F t /1000 Trong đó : Q t : lưu lượng nước tưới( m 3 /ngđ) q t o :tiêu chuẩn tưới ( l/m 2 .ngđ) F t : diện tích cây xanh được tưới ( m 2 ) Q t =3.110,76.10 4 /1000 =3322,8 (m 3 /ngđ) -Tưới cây vào các giờ 5,6,7 giờ và 16,17,18 giờ -Lưu lượng nước tưới 1 giờ : 553,8 (m 3 / h) 2)Nước rửa đường và quảng trường: Diện tích đường và quảng trường : 184,6 (ha) Diện tích đường được tưới : 147,68 (ha) Tiêu chuẩn nước tưới đường và quảng trường Q t o =0.8 (l/m 2 .ngđ) Lưu lượng nước rửa tính theo công thức: Q t =q t o .F t /1000 =0,8.147,68.10 4 /1000 =1181,4 (m 3 /ngđ) 13 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T -Rửa đường và quảng trường bằng cơ giới trong 10h : 8h-18h -Lưu lượng tưới tính trong 1h : 118,14 (m 3 /h) 3/Nhu cầu sử dụng nước cho các xí nghiệp công nghiệp. Tổng số công nhân trong XN Tên xí nghiệp 1 I II 2 2700 2100 Phân bố công nhân trong các phân xưởng Phân xưởng Phân xưởng nóng nguội % Số % Số người ngườiN N1 2 3 4 5 6 60 1620 40 1080 50 1050 50 1050 Số công nhân được tắm trong các phân xưởng Phân xưởng Phân xưởng nóng nguội % Số % Số người người N3 N4 7 8 9 10 80 1296 70 756 80 840 70 735 Cả hai xí nghiệp trên đều làm việc 3 ca. 4/Nhu cầu sử dụng nước cho sinh hoạt của xí nghiệp Ta có : QISH  QIISH  45 N1  25 N 2 45.1620  25.1080  99.9 (m 3 /ngđ) 1000 1000 45 N 1  25 N 2 45.1050  25.1050  73,5 (m 3 /ngđ) 1000 1000 Trong đó : 45 và 25 là tiêu chuẩn nước cho sinh hoạt ở phân xưởng nóng và phân xưởng nguội(l/ng.ngđ) 5/Lưu lượng nước tắm cho công nhân ở các xí nghiệp Ta có Q IT  60 N 3  40 N 4 60.1296  40.756  108 (m 3 /ngđ) 1000 1000 14 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp QIIT  Thiết kế cấp thành phố V.T 60 N 3  40 N 4 60.840  40.735  79,8 (m 3 /ngđ) 1000 1000 Trong đó : 60 và 40 là tiêu chuẩn nước tắm cho công nhân ở phân xưởng nóng và phân xưởng nguội (l/ng.ngđ) 6/Lưu lượng nước cho sản xuất ở các xí nghiệp Q SX XNI = 240 (m 3 /ngđ) Q SX XNII=120 (m 3 /ngđ) 7/Nhu cầu sử dụng nước cho các công trình công cộng Công trình công cộng Trường học Cung văn hoá Bệnh viện Tổng cộng Nhu cầu dùng nước m 3 /ngđ 10 20 75 105 8/Lưu lượng nước chữa cháy -Dân số của thành phố là : 146465 (người), số tầng nhà lớn hơn hoặc bằng 3 tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa. Tra bảng ta có lưu lượng chữa cháy Q cc = 25(l/s) Số đám cháy xảy ra đồng thời là 2 -Khu công nghiệp: +Xí nghiệp 1 và 2 có diện tích nhỏ hơn 150 ha nên coi mỗi xí nghiệp có một đám cháy +Các xí nghiệp có dung tích lớn nhất là 20000 m 3 , hạng sản xuất (C,E,D), bậc chịu lửa IV và V Tra bảng ta có lưu lượng dập tắt các đám cháy là Q XN cc =25(l/s/) Do khu dân cư và khu công nghiệp có chung hệ thống cấp nước nên ta chọn số đám cháy xảy ra đồng thời trong thành phố là hai đám cháy với lưu lượng mỗi đám cháy là Q cc =25(l/s) Tổng lưu lượng chữa cháy q cc =2.25=50(l/s) 9/ Nhu cầu sử dụng nước của thành phố Q TP = (a.Q SH+Q cc +Q T +Q CN ).b Q TP =(1,1.Q SH +Q cc +Q T +Q CN ).1,2 Trong đó : Q TP tổng lưu lượng cấp vào mạng lưới (m 3 /ngđ) a hệ số kể tới sự phát triển của công nghiệp địa phương. Chọn a = 1,1 b hệ số dự phòng. Chọn b =1,2 Q SH =Q SH I +Q SH II 15 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T =22932+13559 =36491 (m 3 /ngđ) Q cc =105(m 3 /ngđ) Q T = 322,8+1181,4=4504,2 Q CN = Q Tắm +Q SH +Q SX =(108+79,8)+(99,9+73,5)+(240+120) =721,2(m 3 /ngđ) Suy ra : Q TP = (1,1.36491+105+4504,2+721,2).1,2 = 54564,5(m 3 /ngđ) Bảng tổng hợp lu lợ Nớc sinh hoạt KV I Giờ trong ngày K=1.5 %Qng Nớc sinh hoạt KV II Kể đến PTCN Kể đến PTCN K=1.7 m3 a=1.1 %Qng m3 a=1.1 Nớc tới Nớc cho Xí N Đờng & Tới cây quảng trờng Nớc sinh hoạ m3 m3 PX nóng % m 33 m 3ngu PX %m 0-1 1.50 343.98 378.38 1.00 135.59 149.15 12 2.92 12 1-2 1.50 343.98 378.38 1.00 135.59 149.15 16 3.89 19 2-3 1.50 343.98 378.38 1.00 135.59 149.15 10.00 2.43 15.00 3-4 1.50 343.98 378.38 1.00 135.59 149.15 10.00 2.43 6.00 4-5 2.50 573.30 630.63 2.00 271.18 298.30 553.80 12.00 2.92 12.00 5-6 3.50 802.62 882.88 3.00 406.77 447.45 553.80 16.00 3.89 19.00 6-7 4.50 1031.94 1135.13 5.00 677.95 745.75 553.80 15.00 3.65 11.00 7-8 5.50 1261.26 1387.39 6.50 881.34 969.47 118.14 9.00 2.19 6.00 8-9 6.25 1433.25 1576.58 6.50 881.34 969.47 118.14 12.00 2.92 12.00 9-10 6.25 1433.25 1576.58 5.50 745.75 820.32 118.14 16.00 3.89 19.00 10-11 6.25 1433.25 1576.58 4.50 610.16 671.17 118.14 10.00 2.43 15.00 11-12 6.25 1433.25 1576.58 5.50 745.75 820.32 118.14 10.00 2.43 6.00 12-13 5.00 1146.60 1261.26 7.00 949.13 1044.04 118.14 12.00 2.92 12.00 13-14 5.00 1146.60 1261.26 7.00 949.13 1044.04 118.14 16.00 3.89 19.00 14-15 5.50 1261.26 1387.39 5.50 745.75 820.32 118.14 15.00 3.65 11.00 15-16 6.00 1375.92 1513.51 4.50 610.16 671.17 553.80 118.14 9.00 2.19 6.00 16-17 6.00 1375.92 1513.51 5.00 677.95 745.75 553.80 118.14 12.00 2.92 12.00 17-18 5.50 1261.26 1387.39 6.50 881.34 969.47 553.80 16.00 3.89 19.00 18-19 5.00 1146.60 1261.26 6.50 881.34 969.47 10.00 2.43 15.00 19-20 4.50 1031.94 1135.13 5.00 677.95 745.75 10.00 2.43 6.00 20-21 4.00 917.28 1009.01 4.50 610.16 671.17 12.00 2.92 12.00 21-22 3.00 687.96 756.76 3.00 406.77 447.45 16.00 3.89 19.00 22-23 2.00 458.64 504.50 2.00 271.18 298.30 15.00 3.65 11.00 23-24 1.50 343.98 378.38 1.00 135.59 149.15 9.00 2.19 6.00 300 72.90 300  100.00 22932.00 25225.20 100 13559.00 14914.90 3322.80 1181.40 II.Chọn chế độ làm việc của bơm 16 Trêng ®¹i häc X©y Dùng 3 3 2 Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Lưu lượng của một bơm khi làm việc riêng rẽ q 1b = 1,4%Qngđ Lưu lượng của ba bơm khi làm việc đồng q 3b = 3,318% Qngđ Lưu lượng của năm bơm khi làm viêc đồng thời q 5b =5,77%Qngđ III.Tính thể tích của đài điều hoà Ta chọn giờ thứ 22-23 đài dốc hết nước.Ta co công thức: W đ =W đh + W 10 cc Trong đó :W đh : dung tích đài điều hoà Nhìn vào bảng thống kê lưu lượng thấy lượng %Q ngđ còn lại trong đài lớn nhất là giờ 14-15 W đh = 2,504% Q ngđ = 2,504.54564,5 W đh = 1366,3 m 3 W 10 cc : Thể tích cấp nước để đập tắt các đám cháy trong vòng 10 phút Wcc10  q cc .1060 50.1060  30m 3 1000 1000 Vậy thể tích của đài nước là : W đ =W đh + W 10 cc =1366,3+30 =1396,3(m 3 ) lấy tròn W đ = 1400(m 3 ) Kích thước đài : H = 8 m D =15 m BẢNG TÍNH TOÁN DUNG TÍCH ĐÀI NƯỚC GIỜ TRONG NGÀY LU LỢNG TIÊU THỤ LU LỢNG BƠM CẤP II NỚC VÀO ĐÀI 0-1 1.21 1.400 1-2 1.21 2-3 NỚC RA ĐÀI NỚC CÒN LẠI SỐ MÁY BƠM 0.190 0.448 1 1.400 0.190 0.638 1 1.21 1.400 0.190 0.828 1 3-4 1.20 1.400 0.200 1.028 1 4-5 3.31 3.318 0.008 1.036 3 5-6 4.20 3.318 0.154 3 6-7 5.55 5.770 0.220 0.374 4 7-8 5.50 5.770 0.270 0.644 4 8-9 5.93 5.770 0.484 4 9-10 5.61 5.770 0.160 0.644 4 10-11 5.27 5.770 0.500 1.144 4 11-12 5.60 5.770 0.170 1.314 4 12-13 5.40 5.770 0.370 1.684 4 13-14 5.40 5.770 0.370 2.054 4 14-15 5.32 5.770 0.450 2.504 4 0.882 0.160 17 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T 15-16 6.34 5.770 0.570 1.934 4 16-17 6.51 5.770 6.47 5.770 1.194 0.494 4 17-18 0.740 0.700 4 18-19 4.96 5.770 1.304 4 19-20 4.19 3.318 0.872 0.432 3 20-21 3.75 3.318 0.432 0.000 3 21-22 2.71 0.608 0.608 3 22-23 1.95 3.318 1.400 0.058 1 23-24 1.20 1.400 0.200 0.258 1 100 100 4.906 TỔNG 0.810 0.550 4.906 Lượng nước còn lại trong đài lớn nhất: 2,504%Q ngđ Lượng nước còn lại trong đài nhỏ nhất: 0.00%Q ngđ Dung tích điều hoà của đài nước: 2,504%Q ngđ IV.Xác định thể tích bể chứa. - Thể tích bể chứa xác định theo công thức: + W ĐH W B = W ĐH + W CC + W BT (m 3 ). là thể tích điều hoà của bể, xác định bằng cách lập bảng. Bảng tính toán dung tích bể chứa Giờ trong ngày Lưu lượng bơm Lưu lượng bơm Lưu lượng nước Lưu lượng nước cấp I cấp II vào bể chứa ra bể chứa % Qngđ %Qngđ %Qngđ %Qngđ Lưu lượng nước còn lại %Qngđ 0-1 4.170 1.400 2.770 10.786 1-2 4.170 1.400 2.770 13.556 2-3 4.170 1.400 2.770 16.326 3-4 4.170 1.400 2.770 19.096 4-5 4.170 3.318 0.852 19.948 5-6 4.170 3.318 0.852 20.800 6-7 4.170 5.770 1.600 19.200 7-8 4.170 5.770 1.600 17.600 8-9 4.170 5.770 1.600 16.000 9-10 4.170 5.770 1.600 14.400 10-11 4.170 5.770 1.600 12.800 11-12 4.170 5.770 1.600 11.200 12-13 4.170 5.770 1.600 9.600 13-14 4.170 5.770 1.600 8.000 14-15 4.170 5.770 1.600 6.400 15-16 4.170 5.770 1.600 4.800 16-17 4.170 5.770 1.600 3.200 17-18 4.170 5.770 1.600 1.600 18 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T 18-19 4.170 5.770 1.600 0.000 19-20 4.170 3.318 0.852 0.852 20-21 4.170 3.318 0.852 1.704 21-22 4.170 3.318 0.852 2.556 22-23 4.170 1.400 2.770 5.326 23-24 4.090 1.400 2.690 8.016 Tổng 100.000 100.000 20.800 20.800 Lượng nước còn lại trong bể lớn nhất : 20.800%Q ngđ Lượng nước còn lại trong bể nhỏ nhất : 0.00% Q ngđ Dung tích điều hoà của bể chứa : 20.800% Q ngđ Từ bảng ta có W ĐH = 20,8% Qngđ. = 20,8% . 54564,5 =11349,3(m 3 ). + W CC là lưu lượng nước để dập tắt các đám cháy trong 3h. W CC = 3Q CC +  Q MAX - 3Q I . Q I :lưu lượng giờ của bơm cấp I. Vì bơm cấp I làm việc điều hoà 19 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T 3 Q I = 4,167% Qngđ (m ). = 4,167% . 54564,5 =2273,7 (m 3 ). Q CC :lưu lượng để dập tắt các đám cháy trong 1h. Q CC = 50 . 3600/ 1000 = 180 (m 3 ).  Q MAX lượng nước tiêu dùng trong 3h dùng nước lớn nhất.Theo bảng tổng hợp ta có 3h dùng nước lớn nhất là: 15h -16h : 6,34 % Qngđ. 16h-17h: 6,51% Qngđ. 17h-18h: 6,47% Qngđ.   Q MAX = (6,34% + 6,51% + 6,47% )Qngđ. = 19,32% Qngđ = 19,32% . 54564 = 10541,7 (m 3 ). Vậy W CC = 3Q CC +  Q MAX - 3Q I =3 . 180 +10541,7 - 3 .2273,7 = 4260,6(m 3 ). +W BT :lưu lượng dùng cho bản thân trạm. W BT = 0,05 . Qngđ = 0,05 .54564 =2728,2 (m 3 ). Vậy thể tích bể chứa: W B = W ĐH + W CC + W BT (m 3 ). =11349,3 + 4260,6 +2728,2 = 18338,1 (m 3 ). V. Lập sơ đồ tính toán cho giờ dùng nước lớn nhất A. Phương án 1 Nhìn vào bảng tính toán thể tích đài điều hoà, ta thấy giờ dùng nước nhiều nhất là giờ 16-17 h Q I SH = 1513,51(m 3 /h) = 420,42(l/s) (Q I T + Q II T ) = 553,8+118,14 = 671,94(m 3 /h) = 186,65(l/s) Q II SH = 745,75(m 3 /h)=207,15(l/s) Q dp = ( Q I SH + Q IISH +Q T ).0,2 = (1513,51 + 715,75 + 671,94).0,2 = 586,24(m 3 /h) = 162,844(l/s) c q dv   QT   Qdp  ltt 1   l tt 2  671,94  586,24 0,0564(m 3 / h.m) 15,86.10  3 (l / s.m) 10655  11635 Trong đó : Q I SH, Q IISH : lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt có kể tới sự phát triển địa phương của khu vực I và khu vực II Q c dv : lưu lượng đơn vị dọc đường phân phối đều cho các khu vực Q T : tổng lưu lượng nước tưới cây và rửa đường Q dp : lượng nước dự phòng và những yêu cầu chưa tính tới 1.Lưu lượng đơn vị dọc đường KVI I q dd  max QSHI 420,42 c  q dv   15,68.10  3 0,05514(l / s.m)  ltt1 10655 2.Lưu lượng đơn vị dọc đường KVII 20 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp c q dd  Thiết kế cấp thành phố V.T max QSHII 207,15 c  q dv   15,68.10  3 0,03348(l / s.m)  ltt 2 11635 B.Phương án II c q dv   QT  Q dp  l tt 1  l tt 2  671,94  586,24 0,0531( m 3 / h.m) 14,74.10  3 (l / s.m) 11655  12050 1. Lưu lượng đơn vị dọc đường KVI c q dd  max QSHI 420,42 c  q dv   14,47.10  3 0,05081(l / s.m)  l tt 1 11655 2.Lưu lượng dọc đường KVII II q dd  max QSHII 207,15 c  q dv   14,47.10  3 0,03193(l / s.m)  l tt 2 12050 VI. Lưu lượng nút tập trung Tên công trình Lưu lượng các nút:q (l/s) Bệnh viện 1,15 Cung văn hoá 0,35 Trường học 0,28 Xí nghiệp 1 3,89 Xí nghiệp 2 2,21 Tổng 7,88 a. Phương án 1 Xét Q nút =Q vào - Q tập trung =985,2 – 7,88 = 977,32(l/s) Giờ sử dụng nước max là : 16-17 h Lưu lượng tiêu dùng: 6,51%Q ngđ = 6,51%. 54564,5 = 3551,41 (m 3 /h) = 985,2 (l/s) Lưu lượng bơm :5,77% Q ngđ = 3148,372(m 3 /h) = 873,548(l/s) Lưu lượng đài cung cấp : 0,74%Q ngđ = 403,78(m 3 /h) = 112,16(l/s) b. Phương án 2 Xét Q nút =Q vào - Q tập trung Q nút = 977,32(l/s) 21 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Giờ sử dụng nước max : 16-17 h Lưu lượng nước tiêu dùng : 6,51%Q ngđ =985,2 (l/s) Lưu lượng bơm :5,77% Q ngđ = 873,548(l/s) Lưu lượng đài cung cấp : 0,74%Q ngđ = 112,16(l/s) Ta sử dụng chương trinh loop để tính toán và điều chỉnh mạng lưới cho cả hai phương án VII.Tính toán hệ thống vận chuyển nước từ trạm xử lý 1.Hệ thống vận chuyển nước từ trạm đến đầu mạng lưới a.Tính toán hệ thống vận chuyển cho giờ dùng nước max Giờ sử dụng nước lớn nhất 16-17 h với lưu lượng là 6,51% Q ngđ .Chọn ống thép. Lưu lượng ống phải vận chuyển khi ống hư hang Q h =100% Q CN = 70% Q SH Q CN : lưu lượng nước cấp cho các xí nghiệp công nghiệp Q SH : tổng lưo lượng cấp cho sinh hoạt trong giờ dùng nước lớn nhất Q CN = 35,808(m 3 /h) Q SH = 2259,26(m 3 /h) Q h = 35,808 + 0,7.2259,26 =1617,29 9m 3 /h) Q h = 449,25(l/s) Tra bảng chọn được đường kính ống D700 ( ống thép ) 1000 i = 6,56 v = 1,61 (m/s) b.Tính số đoạn ống của hệ thống vận chuyển từ trạm bơm tới đầu mạng lưới khi chọn 2 ống và khi không có hư hỏng Khi không có hư hỏng 1 1.6,51.54564,5 Qo  .6,51%Qngd  1776,1( m 3 / h) 493,4(l / s ) 2 2.100 Tra bảng chọn đường kính ống kinh tế D700, ống thép v = 1,42 ; 1000 i = 5,07 Khi không có sự cố sức kháng của hệ thống vận chuyển 2 s.n.Q Q h  S .n   m 4   2 Với m = 2 h = S.Q 2 s : sức kháng của một đoạn ống S : sức kháng của cả hệ thống đường ống Khi có hư hỏng tại một đoạn nào đó sức kháng của hệ thống vận chuyển được tính hh S (n  1). Qh2 S  n  3)  2  S .Qh2  .Qh S h .Qh2 4 4 Với S h = .S (1) Vậy để hệ thống làm việc được thì h h =h 2 Sh  Q   (2)  S  Qh  nS có   n  22 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T 2 ừ (1) và (2) Vậy thay vào (3) 4,81 =  2 Sh  Q   985,2      4,81 S Q  449,25   h n3  n = 1,2 n Vậy n = 2  Kiểm tra trường hợp có cháy xảy ra với hai ống vận chuyển Q cc 1ô = Q ô + 100.3,6 = 1726,97 +180 2 Q cc 1ô = 1906,97 (m 3 /h) Q cc 1ô = 529,7 ( l/s) Tra bảng có v = 1,6 (m/s) 1000 i = 7 Khi bị hỏng 1 ống Q cc 1ô = Q h +q cc =449,25 +50 = 499,25(l/s) Tra bảng v = 2,18(m/s) 1000 i = 10,9 2.Tính toán ống vận chuyển từ đầu mạng lưới tới đài nước, lưu lượng nước ra khỏi đài trong giờ sử dụng max Đối với phương án 1, ống vận chuyển chính là nhánh ống chính của mạng lưới.Vì vậy tổn thất bằng tổn thất trung bình của các đoạn ống vận chuyển Đối với phương án 2, lưu lượng nước vào đài trong giờ vận chuyển nước lớn nhất là 0,81% Q ngđ . Lưu lượng nước ra khỏi đài trong giờ sử dụng nước lớn nhất là 0,872% Q ngđ . Chọn giờ sử dụng nước max lưu lượng ra đài 0,872% Q đ = 0,872%.54564,5 = 475,8(m 3 /h) = 132,2(l/s). Tra bảng chọn D = 400 mm v = 1,23 m/s 1000 i = 3,86 VIII. Tính toán chiều cao đài nước H đ = Z A - Z đ + H ct + h đ +h 1.Phương án 1 -Vị trí điểm bất lợi nhất là điểm 13. Ta có : Z A = 6,3(m) -Cốt mặt đất tại vị trí đặt đài : 23 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Z đ = 9,2 (m) -H ct : Cột nước áp lực yêu cầu tại điểm tính toán bất lợi nhất. H ct = 20 m (4 tầng) -h đ : tổn thất áp lực trên đoạn từ mạng lưới vào đài. Trong đó, i = i TB (nút 1 đến 5) hđ = 3,32 .1980 6,57( m) 1000 -h: tổng số tổn thất áp lực của các đoạn ống trong mạng lưới từ điểm bất lợi nhất đến đài, lấy trung bình theo hai hướng: 5-6-7-8-9-10-11-12-13 5-22-21-20-19-18-17-16-14-13 h = 1 (6,02 + 2,77 + 4,34 +5,88 +3,78 +3,77 +0,97 +0,34 + 1,7 + 5,47 + 2,25 + 2 2,34 +3,85 +7,6 + 5,23 +3,69 +1,03) h = 30,52(m) Vậy chiều cao đài nước là H đ = Z A - Z đ + H ct + h đ +h = 6,3-9,2+20+6,57+30,52+1 =55,19(m) Ta xây dựng đài cao 55(m) 2.Phương án 2 -Vị trí điểm bất lợi nhất là điểm 24.Ta có: Z A = 11(m) -Cốt mặt đất tại vị trí đặt đài Z đ = 8,7 (m) -Cột nước áp lực yêu cầu tại điểm tính toán bất lợi nhất H ct = 20 m (4 tầng) -Tổn thất áp lực trên đoạn từ đầu mạng lưới vào đài nước.Ta lấy l = 500 (m) hđ = 3,68 .500 1,93( m) 1000 -h lấy trung bình theo ba hướng 33-32-31-28-27-3-2-23-24 33-34-29-30-5-4-22-23-24 33-34-35-36-6-16-17-18-19-20-21-22-23-24 h =( CHƯƠNG III 24 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC THỊ Xà LẠNG SƠN. III.1 / đánh giá lựa chọn nguồn nước. Theo tính toán ở phần trước ta xác định được nhu cầu dùng nước của thị xã Lạng Sơn: -Nhu cầu dùng nước năm 2010: Q=25000 m 3 /ngđ. -Nhu cầu dùng nước năm 2020: Q=45000 m 3 /ngđ. Dựa theo số liệu khảo sát nguồn nước và chất lượng nước ta đánh giá lựa chọn nguồn nước. a) Nguồn nước ngầm: Theo số liệu khảo sát địa chất thuỷ văndo Liên hiệp các xí nghiệp Khảo sát Xây dựng Bộ xây dựng thực hiện cho thấy trữ lượng nước ngầm như sau: -Cấp B: 6.190 m 3 /ngđ. -Cấp C 1 : 2.600 m 3 /ngđ. -Cấp C 2 : 17.280 m 3 /ngđ. Theo báo cáo của các đợt khảo sát bổ xung,trên cơ sở kết quả khảo sát tháng 4 năm 1996 do Trung tâm Nghiên cứu Môi trường Địa chất-Trường Đại học Mỏ địa chất báo cáo trữ lượng nước ngầm khai thác lớn nhất cho đến năm 2000 là 10.000 m 3 /ngđ.Vậy nếu trong tương lai dùng nước ngầm là nguồn cung cấp nước thô thì không thể đủ trữ lượng cung cấp theo nhu cầu dùng nước đã tính toán. b) Nước mặt: Trên địa bàn thị xã Lạng Sơn có sông Kỳ Cùng có trữ lượng tốt, lưu lượng trung bình từ 4,84 m 3 /s (vào mùa khô) và 73,96 m 3 /s (vào mùa mưa). Ngoài sông Kỳ Cùng còn có các suối và hồ nằm rải rác nhưng trữ lượng nhỏ. Chất lượng nước sông kỳ cùng được thể hiện ở bảng c) Kết luận: Trên cơ sở kết quả khảo sát, nghiên cứu về trữ lượng ,chất lượng nguồn nước và kết quả tính toán nhu cầu dùng nước cho 2 giai đoạn ta đi đến kết luận: -Về nước ngầm: Tuy chất lượng tương đối tốt nhưng trữ lượng nhỏ, ngoài ra hiện trạng các thiết bị kém, thiếu đồng bộ, giếng thu nằm rải rác trên địa bàn thị xã, nên nếu lựa chọn thì hệ thống ống dẫn nước thô từ các giếng về trạm xử lý rất tốn kém. -Về nước mặt: Trữ lượng nước cao tuy cần phải xử lý nhiều về độ đục và vi trùng nhưng khả năng xử lý cao, có thể cung cấp cho 2 giai đoạn tính toán trong tương lai ngoài ra có thể đáp ứng được cho nhu cầu xa hơn nữa. Vậy ta lựa chọn nước mặt là nguồn cung cấp nước. III.2/ Chọn vị trí lấy nước. Do dòng chảy của sông Kỳ Cùng có hướng từ Đông Nam sang Tây nên ta chọn vị trí lấy nước thô là đâù nguồn tại phía Đông Nam ( gần khu vực sân bay Mai Pha) để tránh ô nhiễm do nước thải sinh hoạt với những lý do sau: -Lưu lượng nước dồi dào thoả mãn nhu cầu cấp nước. -Chất lượng nước đã được kiểm nghiệm theo mẫu thí nghiệm phù hợp cho việc xử lý. 25 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T -Là điểm đầu nguồn chảy vào thị xã nên không bị ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt và công nghiệp. -Bờ sông rộng khoảng 100m, mực nước giữa hai mùa chênh lệch ít. -Bờ sông tại vị trí lấy nước cách đoạn vòng của sông 400m nên không bị sói lở do dòng chảy về mùa lũ. Ngoài ra địa chất bờ sông rắn chắc thuận lợi cho việc đặt công trình thu và trạm bơm cấp 1. phần 3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CẤP NƯỚC THỊ Xà LẠNG SƠN chương I. THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC GIAI ĐOẠN I. < ĐẾN NĂM 2010 > I.1/ VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC . 1) Cơ sở vạch tuyến. -Sau khi nghiên cứu tài liệu quy hoạch và bản đồ địa hình thị xã Lạng Sơn năm 2010 ta nhận thấy: + Nhìn chung thị xã Lạng Sơn có địa hình không bằng phẳng (chi tiết phân tích địa hình đã nêu rõ ở chương I). + Trên địa bàn thị xã có có núi đá vôi Tam Thanh, Nhị Thanh và đồi đất, là nơi có địa hình cao, có thể tận dụng để xây dựng đài nước. + Dân số phân bố tương đối đồng đều ở các phường trong thị xã. + Hai khu công nghiệp tập trung nằm ở phía Đông và phía Tây thị xã. + Sông Kỳ Cùng chia thị xã thành hai khu vực. 2) Vạch tuyến. Trên cơ sở đã nêu ở trên ta tiến hành vạch tuyến mạng lưới. + Trạm xử lý nằm ở phía Đông Nam thị xã ( khu vực gần đường sắt, vị trí cụ thể được xác định trên bản vẽ). + Công trình thu nước và trạm bơm cấp I đặt gần trạm xử lý. + Đài nước đặt trên đồi đất nằm cạnh lô 32 và 33 . 26 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T + Mạng lưới thiết kế là mạng lưới vòng, các đoạn ống bám theo đường giao thông trong thị xã. + Hạn chế đường ống đi qua sông và đường sắt cũng như các trở ngại khác. Trường hợp bắt buộc phải qua sông thiết kế đi dưới gầm cầu, dùng bản mã neo vào gầm cầu, qua đường sắt phải gia cố tránh ảnh hưởng tới đường ống. I.2 / xác định các trường hợp tính toán cần thiết . Do mạng lưới có đài ở giữa, gần với trạm bơm cấp II nên không hình thành biên giới cấp nước, vì vậy ta phải tính cho hai trường hợp: + Tính cho giờ dùng nước lớn nhất, là trường hợp tính toán cơ bản. + Kiểm tra đảm bảo dập tắt các đám cháy trong giờ dùng nước lớn nhất. I.3/ xác định chiều dài tính toán, lưu lượng dọc đường của các đoạn ống, lập sơ đồ tính toán cho các trường hợp. 1) Xác định chiều dài tính toán. Theo sơ đồ mạng lưới đã vạch và các khu vực xây dựng ta xác định hệ số phục vụ của mỗi đoạn ống. Chiều dài tính toán của các đoạn ống được tính theo công thức: LTT = L TH . m (m) Trong đó : LTT là chiều dài tính toán của đoạn ống (m). LTH là chiều dài thực của đoạn ống (m). m hệ số phục vụ của đoạn ống. -Khi đoạn ống phục vụ một phía m = 0,5. -Khi đoạn ống phục vụ hai phía m = 1. -Khi đoạn ống qua sông m = 0. Kết quả tính toán ghi trong bảng: BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN DOẠN ỐNG (2010) ST Đoạn ống 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1-2 3-2 4-3 5-4 6-5 7-6 8-7 20-8 20-5 18-4 18-19 19-20 17-18 17-3 Chiều dài (m) 400 320 450 300 300 330 380 230 380 300 100 320 320 280 Khu vực I m Ltt (m) 0,5 200 0,5 115 0,5 0,5 0,5 50 160 160 27 Khu vực II m Ltt (m) 0,5 200 1 320 1 450 1 300 1 300 1 330 1 380 0,5 115 1 380 1 300 0,5 50 0,5 160 0,5 160 1 280 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 15 17-16 250 16 16-15 200 17 15-2 280 18 1-49 400 19 1-44 400 20 44-45 400 21 45-46 400 22 46-47 220 23 48-48 220 24 45-48 240 25 44-43 330 26 31-32 430 27 32-33 680 28 33-34 480 29 34-35 200 30 35-42 150 31 42-38 350 32 38-39 80 33 39-40 450 34 40-41 200 35 41-43 700 36 40-42 430 37 17-10 380 38 21-9 100 39 21-22 230 40 22-25 350 41 25-24 200 42 23-24 200 43 21-23 250 44 24-26 100 45 26-27 430 46 27-28 180 47 24-28 380 48 29-11 200 49 29-37 200 50 37-39 320 51 35-36 300 52 36-38 230 53 30-36 200 54 31-35 200 55 30-31 250 56 30-29 250 57 14-1 430 0,5 0,5 0,5 125 100 160 0,5 200 0,5 165 0,5 40 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,5 0,5 1 0,5 1 1 1 380 100 230 350 200 200 250 100 430 180 380 200 200 320 150 115 200 100 250 250 430 28 Thiết kế cấp thành phố V.T 0,5 125 0,5 100 0,5 160 1 400 0,5 200 1 400 1 400 1 220 1 220 1 240 0,5 165 1 430 1 680 1 480 1 200 1 150 1 350 0,5 40 1 450 1 200 1 700 1 430 0,5 0,5 150 115 0,5 100 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 58 14-13 400 59 13-43 330 60 13-12 160 61 16-12 100 62 15-14 180 63 19-9 280 64 9-8 380 65 49-50 200 66 50-2 430 67 43-48 400 68 44-14 400 69 11-26 120 70 9-10 320 71 30-43 120 72 11-12 120 73 10-11 430 74 Tổng 21280 Thiết kế cấp thành phố V.T 1 1 1 1 1 1 1 400 330 160 100 180 280 380 1 1 0.5 1 1 1 400 120 160 120 120 430 9840 1 1 1 200 430 400 0.5 160 11440 2/ Lập sơ đồ tính toán cho gìơ dùng nước lớn nhất. -Theo bảng tổng hợp lưu lượng giờ dùng nước nhiều nhất là từ 8-9h. Lưu lượng đơn vị dọc đường tính theo công thức: QmaxShi i q đv = + q c đv. tt L i Trong đó: - qi đv lưu lượng dọc đường của khu vực i -Q max Shi lưu lượng lớn nhất của khu vực i có kể đến hệ số a = 1,1. -  Ltti tổng chiều dài tính toán của khu vực i - qc đv. lưu lượng dọc đường phân phối đều cho các khu vực. q c đv =  Qtt + q dp  Ltt I   Ltt II (l/s) -  Q tt tổng lưu lượng tưới  Q tt = 8,33+13,5 = 21,83 (m 3 / h). = 6,06 (l/s) dp -Q lưu lượng nước dự phòng Q dp = 1470,06-1278,31 =191,75 (m 3 / h). =53,26 (l/s). 6,06 53,26  qc đv = 21280 =0,00278 Vậy lưu lượng dọc đường của khu vực I: 29 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp q Idv = Thiết kế cấp thành phố V.T 821,18 . 1,1 3,6 . 9840 + 0,00278 = 0,0283 (l/s-m) Lưu lượng dọc đường của khu vực II: 90,72 .1,1 q II dv = 3,6.11440 + 0,00278 = 0,00527 (l/s-m) Từ đó ta tính được lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống theo công thức: Q i dd = q i dd . L i tt (l/s). BẢNG TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG DỌC ĐƯỜNG (2010) 1 2 3 Đoạn ống 1-2 3-2 4-3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 5-4 6-5 7-6 8-7 20-8 20-5 18-4 18-19 19-20 17-18 17-3 17-16 16-15 15-2 1-49 1-44 44-45 45-46 46-47 48-47 45-48 44-43 31-32 32-33 33-34 34-35 35-42 STT Ltt(m) 200 Khu vực I Qđv 0.0283 Qdđ 5.66 115 0.0283 3.2545 50 160 160 0.0283 0.0283 0.0283 1.415 4.528 4.528 125 100 160 0.0283 0.0283 0.0283 3.5375 2.83 3.692 200 0.0283 5.66 165 0.0283 4.67 30 Khu vự II Ltt (m) Qđv Qdđ 200 0,00527 1.054 320 0,00527 1.6864 450 0,00527 2.3715 300 300 330 380 115 380 300 50 160 160 280 125 100 160 400 200 400 400 220 220 240 165 430 680 480 200 150 0,00527 1.581 0,00527 1.581 0,00527 1.7391 0,00527 2.0026 0,00527 0.6065 0,00527 2.0026 0,00527 1.581 0,00527 0.2625 0,00527 0.8432 0,00527 0.8432 0,00527 1.4756 0,00527 0.65875 0,00527 0.527 0,00527 0.7378 0,00527 2.108 0,00527 1.054 0,00527 2.108 0,00527 2.108 0,00527 1.1594 0,00527 1.1594 0,00527 1.2648 0,00527 0.86955 0,00527 2.261 0,00527 3.5836 0,00527 2.5296 0,00527 1.054 0,00527 0.7905 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 31 42-38 32 38-39 40 0.0283 33 39-40 34 40-41 35 41-43 36 40-42 37 17-10 380 0.0283 38 21-9 100 0.0283 39 21-22 230 0.0283 40 22-25 350 0.0283 41 25-24 200 0.0283 42 23-24 200 0.0283 43 21-23 250 0.0283 44 24-26 100 0.0283 45 26-27 430 0.0283 46 27-28 180 0.0283 47 24-28 380 0.0283 48 29-11 200 0.0283 49 29-37 200 0.0283 50 37-39 320 0.0283 51 35-36 150 0.0283 52 36-38 115 0.0283 53 30-36 200 0.0283 54 31-35 100 0.0283 55 30-31 250 0.0283 56 30-29 250 0.0283 57 14-1 430 0.0283 58 14-13 400 0.0283 59 13-43 330 0.0283 60 13-12 160 0.0283 61 16-12 100 0.0283 62 15-14 180 0.0283 63 19-9 280 0.0283 64 9-8 380 0.0283 65 49-50 66 50-2 67 43-48 68 44-14 400 0.0283 69 11-26 120 0.0283 70 9-10 160 0.0283 71 30-43 120 0.0283 72 11-12 120 0.0283 73 10-11 320 0.0283 1.132 10.754 2.83 6.51 9.905 5.66 5.66 7.075 25.83 12.169 5.094 10.754 5.66 5.66 9.056 4.245 3.254 5.66 2.83 7.075 7.075 12.169 11.32 9.34 4.528 2.83 5.094 7.924 10.754 Thiết kế cấp thành phố V.T 350 0,00527 1.8445 40 0,00527 0.2108 450 0,00527 2.3715 200 0,00527 1.054 700 0,00527 3.698 430 0,00527 2.2661 150 115 0,00527 0.7905 0,00527 0.60605 100 0,00527 0.527 200 430 400 0,00527 0,00527 0,00527 1.054 2.2661 2.108 11.32 3.396 1.68 3.396 3.396 9.339 31 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T -Dựa trên tài liệu quy hoạch ta đưa lưu lượng cấp nước cho các điểm lấy nước tập trung như trường học, bệnh viện, xí nghiệp, khu công cộng vào các nút. * Theo quy hoạch và tính toán năm 2010 toàn thị xã Lạng Sơn có 4 trường phổ thông lấy nước với lưu lượng 0,22l/s và 13 trường lấy nước với lưu lượng 0,67 l/ s và 2 tường lấy nước 1 l/s . * 2 khu công nghiệp lấy nước với lưu lượng 12,66 l/s ( khu công nghiệp 3 ca) và 14,35 l/s (khu công nghiệp 2 ca). * 3 bệnh viện lấy nước với lưu lượng 0,984 l/s cho mỗi bệnh viện. * 4 khu công cộng lấy nước với lưu lượng 3,1 l/s . Từ đó ta có bảng sau: BẢNG PHÂN PHÓI LƯU LƯỢNG CÁC KHU CÔNG CỘNG (NĂM 2010) Lu lîng lÊy ra STT Tªn c«ng tr×nh §iÓm lÊy níc (l/s) 1 Khu C. nghiÖp 12.66 49 1 2 Khu C. nghiÖp 14.35 8 2 3 BÖnh viÖn 1 0.984 17 4 BÖnh viÖn 2 0.984 7 5 BÖnh viÖn 3 0.984 35 6 Trêng häc 1 0.22 99 7 Trêng häc 2 0.22 36 8 Trêng häc 3 0.22 25 9 Trêng häc 4 0.22 6 10 Trêng häc 5 1 18 11 Trêng häc 6 1 14 12 Trêng häc 7 0.67 21 13 Trêng häc 8 0.67 45 14 Trêng häc 9 0.67 28 15 Trêng häc 10 0.67 2 16 Trêng häc 11 0.67 24 17 Trêng häc 12 0.67 8 18 Trêng häc 13 0.67 11 19 Trêng häc 14 0.67 19 20 Trêng häc 15 0.67 16 21 Trêng häc 16 0.67 22 22 Trêng häc 17 0.67 14 23 Trêng häc 18 0.67 26 32 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 24 Trêng häc 19 25 Khu c«ng céng 1 26 Khu c«ng céng 2 27 Khu c«ng céng 3 28 Khu c«ng céng 4 0.67 3.1 Thiết kế cấp thành phố V.T 30 39 3.1 25 3.1 32 3.1 33 Quy lu lîng däc ®êng vÒ lu lîng nót theo c«ng thøc: q nót = Q dd i / 2 (l/s) q nót : lu lîng däc ®êng cña ®o¹n èng I (l/s). Lu lîng tÝnh to¸n t¹i nót i (l/s) Q itt = q nót + q tt (l/s) q tt lu lîng tËp trung (l/s). BẢNG TÍNH LƯU LƯỢNG TẠI CÁC NÚT Nút L.L.D.Đ (l/s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 14.118 7.683 2.767 2.767 2.581 1.66 1.87 8.306 15.42 14.71 10.9 5.377 18.25 14.56 6.579 5.192 10.9 4.316 7.487 5.616 8.028 Công nghiệp Lưu lượng tập trung Trường Bệnh học viện Công cộng 0.67 0.22 0.984 14.35 0.67 0.22 3.1 0.67 1.67 0.67 0.984 1 0.67 0.67 33 Lưu lượng nút (l/s) 14.118 8.353 2.767 2.767 2.581 1.88 2.854 23.326 15.64 17.81 11.57 5.377 18.25 16.23 6.579 5.862 11.884 5.316 8.157 5.616 8.698 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 22 8.025 23 6.368 24 12.45 25 7.78 26 9.463 27 8.9 28 7.925 29 9.513 30 12.23 31 6.661 32 2.925 33 3.057 34 1.792 35 5.116 36 9.506 37 7.38 38 5.752 39 6.408 40 2.846 41 2.372 42 2.451 43 16.64 44 7.181 45 2.741 46 1.634 47 1.159 48 1.212 49 1.581 12.66 50 1.66 Tổng 354.768 27.01 Kiểm tra 0.67 0.67 0.22 0.67 0.67 0.67 0.22 0.67 11.59 Thiết kế cấp thành phố V.T 8.695 6.368 13.12 3.1 8 10.133 8.9 8.595 9.513 12.9 6.661 3.1 6.025 3.1 6.157 1.792 0.984 6.11 9.726 7.38 5.752 3.1 9.508 2.846 2.372 2.451 16.64 7.181 3.411 1.634 1.159 1.212 14.241 1.66 2.592 12.4 408.7 Q nút = 408,7 (l/s)  1470,75/ 3,6 = 408,54 (l/s) Vậy ta tính toán Q nút là đúng. Trong giờ dùng nước nhiều nhất trạm bơm II cung cấp lưu lượng: Q TBII = 5,91% Q ngđ = 5,91% . 15000 = 886,5 (m 3 /h) =246,25 (l/s). Đài cung cấp lưu lượng : Q Đ = 0,38% Q ngđ mặt + 0,26%Q ngđ ngầm = 0,38% . 15000 + 0,26%.10000  34 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T 3 = 83 (m /h) = 23,05 (l/s). 3/ Trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất. Theo tính toán trước có 2 đám cháy xảy ra đồng thời trên địa bàn thị xã, chọn vị trí lấy nước chữa cháy tại các nút: Nút 6 : q cc = 25 l/s. Nút 46: q cc = 25 l/s. Khi đó trạm cấp II cung cấp toàn bộ lưu lượng cả sinh hoạt và chữa cháy. Q cc max = 246,25 + 50 = 296,25 (l/s). I.4 / tính toán thuỷ lực mạng lưới. Sử dụng chương trình LOOP để tính toán thuỷ lực mạng lưới. Trong quá trình tính toán thuỷ lực mạng lưới, do chiều cao xây dựng đài nước ở hai giai đoạn không chênh lệch đáng kể, chiều cao xây dựng đài ở giai đoạn II lớn hơn ở giai đoạnI nên ta sử dụng chiều cao đài ở giai đoạn II làm chiều cao tính toán đài ở giai đoạn i. Từ bảng tính toán thủy lực mạng lưới ta có: ở trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất đoạn ống 11-12 có vận tốc 0,09 m/s, đây là vận tốc có thể xảy ra lắng cặn nhưng do đây là trường hợp có cháy nên ít xảy ra. Khi hết chữa cháy đoạn ống có vận tốc 0,47 m/s đảm bảo yêu cầu. I.5 / TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN TỪ TRẠM BƠM II ĐẾN MẠNG LƯỚI VÀ TỪ MẠNG LƯỚI ĐẾN ĐÀI NƯỚC. 1/ Hệ thống vận chuyển từ trạm bơm cấp II đến mạng lưới. a)Trong giờ dùng nước lớn nhất. -Để an toàn trong hệ thống vận chuyển ta chọn số ống vận chuyển m = 2. - Chiều dài ống vận chuyển L = 300 m. -Khi không xảy ra sự cố lưu lượng cần vận chuyển là: Q = Q h max = 262 (l/s),  lưu lượng vận chuyển trên một ống: Q 1ô = Q / 2 = 262 / 2 = 131 (l/s). Chọn ống thép D = 400 mm. V = 1,28m/s. 1000I= 6,5. Sức kháng S 0 = 0,4365 , với Q (m 3 /h). Hệ số điều chỉnh k =1 . -Sức kháng của đoạn ống khi làm việc bình thường S = S 0 .L . k = 0,4365 . 400 . 1 = 147,6. -Lưu lượng cần vận chuyển khi có một đoạn ống hỏng: Q h = 100% Q cn + 70% Q sh 35 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Q cn -tổng lưu lượng nước cấp cho công nghiệp trong giờ dùng nước max. Q cn = 81,62 (m 3 /h) Q sh -tổng lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt trong giờ dùng nước max. Q sh = 1085,084 (m 3 /h) = 301,4 (l/s).  Q h = 81,62 + 0,7 . 301,4 =175,35 (l/s). -Sức kháng của hệ thống khi có hư hỏng: S h = S. Q 2 / Q h 2 = 174,6 . 262 2 / 175,35 2 = 390 Để đảm bảo an toàn ta chia tuyến ống trên thành n đoạn.  =(n + 3) / n = Sh / S  : hệ số phụ thuộc đoạn ống nối  (n + 3)/ n = 390/ 174,6 = 2,23  n + 3 = 2,23 . n  n = 3/ 1,23 = 2,43 Chọn n = 3 đoạn nối. b) Trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất. -Lưu lượng cần vận chuyển khi có hư hỏng Q h = 100% Q cn + 70% Q sh + Q cc = 81,62 + 0,7 . 301,4 + 70 - 70%.6.03.10000/ 3,6 . 100 = 245,35 (l/s) -Khi không có sự cố lưu lượng cần vận chuyển là: Q = Q h max + Q cc = 262 + 50 = 312 (l/s).  lưu lượng vận chuyển trên một ống Q 1ô = Q / 2 = 312 / 2 = 156 (l/s). Sử dụng ống thép D 350 tra ra V = 1,63 (m/s) S 0 = 0,4365, k = 1. -Sức kháng khi hệ thống làm việc bình thường S = S 0 . L . k = 0,4365 . 350 . 1 = 174,6 . -Sức kháng của hệ thống khi có hư hỏng: S h = S. Q 2 / Q h 2 = 174,6.312 2 / 245,35 2 =319,7 . Để đảm bảo an toàn ta chia tuyến ống trên thành n đoạn.  =(n + 3) / n = Sh / S  : hệ số phụ thuộc đoạn ống nối  (n + 3)/ n = 319,7 / 174,6 = 1,86  n + 3 = 1,86 . n  n = 3/ 0,86 = 3,42 36 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Chọn n = 3 đoạn nối. Vậy chia tuyến ống thành n = 3 đoạn ống nối là đảm bảo cho cả hai trường hợp. 2 / Hệ thống vận chuyển từ mạng lưới đến đài nước. -Lưu lượng vận chuyển trong giờ vận chuyển lên đài lớn nhất Q v = 0,86% Q ngđ mặt + 0,98%Q ngđ ngầm . -Lưu lượng vận chuyển trong giờ nước ra đài nhiều nhất Q r = 1,23% Q ngđ mặt= + 1,43%Q ngđ ngầm . Lấy lưu lượng tính toán là Q = Q v = 1,23% . 15000 /100 +1,43.10000/ 100 =327,5 (m 3 /h) =90,97 (l/s). -Chọn ống vận chuyển là ống thép D 150 V= 1,2 (m/s), 1000I = 7,03 Chiều dài ống vận chuyển L = 150 (m)  Tổn thất trên đường ống vận chuyển h đ = i . L = 7,03 . 150 / 1000 = 1,059 (m). CHƯƠNG II. THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI CẤP NƯỚC GIAI ĐOẠN II. < 2010 - 2020. > iI.1/ vạch tuyến mạng lưới cấp nước. 1) Cơ sở vạch tuyến. -Tương tự như giai đoạn I và để đáp ứng nhu cầu phát triển , theo tài liệu quy hoạch ở giai đoạn II ta mở rộng mạng lưới về phía Bắc và Nam thị xã. Do nhu cầu dùng nước tăng gấp đôi nên trạm xử lý phải tăng gấp đôi công suất, ta chỉ cần xây dựng thêm các đơn nguyên. Chi tiết tính toán mở rộng sẽ được trình bày ở phần sau. 2) Vạch tuyến. Trên cơ sở đã nêu ở trên ta tiến hành vạch tuyến mạng lưới. + Trạm xử lý vẫn nằm ở vị trí cũ. + Công trình thu nước và trạm bơm cấp I không thay đổi vị trí. + Mạng lưới thiết kế thêm các vòng để cấp nước cho khu vự mở rộng. 37 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T + Hạn chế đường ống đi qua sông và đường sắt cũng như các trở ngại khác. Trường hợp bắt buộc phải qua sông thiết kế đi dưới gầm cầu, dùng bản mã neo vào gầm cầu, qua đường sắt phải gia cố tránh ảnh hưởng tới đường ống. II.2/ xác định các trường hợp tính toán cần thiết. Do mạng lưới có đài không có thay đổi vị trí vẫn ở giữa, gần với trạm bơm cấp II nên không hình thành biên giới cấp nước, vì vậy ta phải tính cho hai trường hợp: + Tính cho giờ dùng nước lớn nhất, là trường hợp tính toán cơ bản. + Kiểm tra đảm bảo dập tắt các đám cháy trong giờ dùng nước lớn nhất. I.3/ xác định chiều dài tính toán, lưu lượng dọc đường của các đoạn ống, lập sơ đồ tính toán cho các trường hợp. 1) Xác định chiều dài tính toán. Theo sơ đồ mạng lưới đã vạch và các khu vực xây dựng ta xác định hệ số phục vụ của mỗi đoạn ống. Chiều dài tính toán của các đoạn ống được tính theo công thức: LTT = L TH . m (m) Trong đó : LTT là chiều dài tính toán của đoạn ống (m). LTH là chiều dài thực của đoạn ống (m). m: hệ số phục vụ của đoạn ống. -Khi đoạn ống phục vụ một phía m = 0,5. -Khi đoạn ống phục vụ hai phía m = 1. -Khi đoạn ống qua sông m = 0. Kết quả tính toán ghi trong bảng: BẢNG XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀI TÍNH TOÁN DOẠN ỐNG (2020) ST 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Đoạn ống 1-2 3-2 4-3 5-4 6-5 7-6 8-7 20-8 20-5 18-4 18-19 Chiều dài (m) 400 320 450 300 300 330 380 230 380 300 100 Khu vực I m Ltt (m) 0,5 200 Khu vực II m Ltt (m) 0,5 200 1 320 1 450 1 300 1 300 1 330 1 380 230 380 300 100 1 1 1 38 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 12 19-20 320 13 17-18 320 14 17-3 280 15 17-16 250 16 16-15 200 17 15-2 280 18 1-49 400 19 1-44 400 20 44-45 400 21 45-46 400 22 46-47 220 23 43-48 220 24 45-48 240 25 44-43 330 26 31-32 430 27 32-33 680 28 33-34 480 29 34-35 200 30 35-42 150 31 42-38 350 32 38-39 80 33 39-40 450 34 40-41 200 35 41-43 700 36 40-42 430 37 17-10 380 38 21-9 100 39 21-22 230 40 22-25 350 41 25-24 200 42 23-24 200 43 21-23 250 44 24-26 100 45 26-27 430 46 27-28 180 47 24-28 380 48 29-11 200 49 29-37 200 50 37-39 320 51 35-36 300 52 36-38 230 53 30-36 200 54 31-35 200 Thiết kế cấp thành phố V.T 0,5 0,5 1 0,5 0,5 0,5 160 160 280 125 100 160 0,5 1 200 400 1 0,5 160 0,5 0,5 0,5 1 0,5 125 100 160 400 200 1 1 400 220 1 0,5 1 1 1 1 1 1 0,5 1 1 1 1 240 165 430 680 480 200 150 350 40 450 200 700 430 0,5 0,5 150 115 0,5 100 220 0,5 165 0,5 40 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,5 0,5 1 0,5 380 100 230 350 200 200 250 100 430 180 380 200 200 320 150 115 200 100 39 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 55 30-31 250 56 30-29 250 57 14-1 430 58 14-13 400 59 13-43 330 60 13-12 160 61 16-12 100 62 15-14 180 63 19-9 280 64 9-8 380 65 49-50 200 66 43-48 400 67 44-14 200 68 11-26 120 69 10-9 320 70 30-43 120 71 11-12 120 72 10-11 320 73 50-2 430 74 6-54 600 75 54-55 200 76 55-56 400 77 55-7 200 78 7-56 400 79 56-57 350 80 57-58 500 81 58-22 200 82 8-57 400 Thiết kế cấp thành phố V.T 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 250 250 430 400 330 160 100 180 280 380 1 200 1 320 1 1 1 1 200 400 1 120 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 430 600 200 400 200 400 350 500 200 400 120 320 2/ Lập sơ đồ tính toán cho gìơ dùng nước lớn nhất. -Theo bảng tổng hợp lưu lượng giờ dùng nước nhiều nhất là từ 16-17h. Lưu lượng đơn vị dọc đường tính theo công thức: max Q Shi q i đv = + q c đv. tt L i i Trong đó: - q đv lưu lượng dọc đường của khu vực i -Q max Shi lưu lượng lớn nhất của khu vực i có kể đến hệ số a = 1,1. -  Ltti tổng chiều dài tính toán của khu vực i - qc đv. lưu lượng dọc đường phân phối đều cho các khu vực. q c đv =  Qtt + q dp  Ltt I   Ltt II 40 (l/s) Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T tt -  Q tổng lưu lượng tưới  Q tt = 24 (m 3 / h). = 6,67 (l/s) dp -Q lưu lượng nước dự phòng Q dp = 2658,547 - 2311,78 =346,767 (m 3 / h). =96,32 (l/s). 6,67+96,32  q c đv = 11145 +13325 =0,0042 (l/s-m). Vậy lưu lượng dọc đường của khu vực I: 1316,25 . 1,1 q Idv = 3,6.11145 + 0,0042 = 0,0407 (l/s-m) Lưu lượng dọc đường của khu vực II: 368,55 .1,1 q II dv = 3,6.13325 + 0,0042 = 0,0126 (l/s-m) Từ đó ta tính được lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống theo công thức: Q i dd = q i dv . L itt (l/s). BẢNG TÍNH LƯU LƯỢNG DỌC ĐƯỜNG Đoạn ống 1-2 3-2 4-3 5-4 6-5 7-6 8-7 20-8 20-5 18-4 18-19 19-20 17-18 17-3 17-16 16-15 15-2 1-49 1-44 C0HO CÁC ĐOẠN ỐNG GIAI ĐOẠN II. Khu vực I Khu vự II Ltt (m) Qđv Qdđ Ltt (m) Qđv 200 0.0407 8.13 230 380 300 100 160 160 280 125 100 160 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 9.35 15.5 12.2 4.07 6.51 6.51 11.4 5.08 4.07 6.51 200 0.0407 8.13 41 Qdđ 200 320 450 300 300 330 380 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 2.53 4.04 5.69 3.79 3.79 4.17 4.8 160 0.0126 2.02 125 100 160 400 200 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 1.58 1.26 2.02 5.06 2.53 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 400 44-45 45-46 46-47 220 43-48 45-48 165 44-43 31-32 32-33 33-34 34-35 35-42 42-38 40 38-39 39-40 40-41 41-43 40-42 380 17-10 100 21-9 230 21-22 350 22-25 200 25-24 200 23-24 250 21-23 100 24-26 430 26-27 180 27-28 380 24-28 200 29-11 200 29-37 320 37-39 150 35-36 115 36-38 200 30-36 100 31-35 250 30-31 250 30-29 430 14-1 400 14-13 330 13-43 160 13-12 100 16-12 180 15-14 Thiết kế cấp thành phố V.T 0.0407 16.3 0.0407 400 220 0.0126 0.0126 5.06 2.78 240 165 430 680 480 200 150 350 40 450 200 700 430 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 3.03 2.09 5.43 8.59 6.07 2.53 1.9 4.42 0.51 5.69 2.53 8.85 5.43 150 115 0.0126 0.0126 1.9 1.45 100 0.0126 1.26 8.95 0.0407 6.71 0.0407 1.63 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 0.0407 15.5 4.07 9.35 14.2 8.13 8.13 10.2 4.07 17.5 7.32 15.5 8.13 8.13 13 6.1 4.68 8.13 4.07 10.2 10.2 17.5 16.3 13.4 6.51 4.07 7.32 42 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 280 19-9 380 9-8 49-50 43-48 200 44-14 120 11-26 320 10-9 30-43 120 11-12 320 10-11 50-2 6-54 54-55 55-56 55-7 7-56 56-57 57-58 58-22 8-57 Thiết kế cấp thành phố V.T 0.0407 0.0407 11.4 15.5 0.0407 0.0407 0.0407 200 400 0.0126 0.0126 2.53 5.06 120 0.0126 1.52 430 600 200 400 200 400 350 500 200 400 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 0.0126 5.43 7.58 2.53 5.06 2.53 5.06 4.42 6.32 2.53 5.06 8.13 4.88 13 0.0407 0.0407 4.88 13 -Dựa trên tài liệu quy hoạch giai đoạn II ta đưa lưu lượng cấp nước cho các điểm lấy nước tập trung như trường học, bệnh viện, xí nghiệp, khu công cộng vào các nút. * Theo quy hoạch và tính toán năm 2020 toàn thị xã Lạng Sơn có 19 trường lấy nước với lưu lượng 0,85 l/s. * 2 khu công nghiệp lấy nước với lưu lượng 30,1l/s ( khu công nghiệp 3 ca) và 50,3 l/s (khu công nghiệp 2 ca). * 3 bệnh viện lấy nước với lưu lượng 2,69 l/s cho mỗi bệnh viện. * 4 khu công cộng lấy nước với lưu lượng 4,7 l/s. Từ đó ta có bảng sau: BẢNG PHÂN PHỐI LƯU LƯỢNG CÁC KHU CÔNG CỘNG (NĂM 2020) lưu lượng lấy ra STT tên công trình điểm lấy nước (l/s) 1 Khu C. nghiệp 1 30.1 49 2 Khu C. nghiệp 2 50.3 8 3 Bệnh viện 1 1.34 17 4 Bệnh viện 2 1.34 7 5 Bệnh viện 3 1.34 35 6 Trường học 1 0.85 99 7 Trường học 2 0.85 36 43 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 8 Trường học 3 9 Trường học 4 10 Trường học 5 11 Trường học 6 12 Trường học 7 13 Trường học 8 14 Trường học 9 15 Trường học 10 16 Trường học 11 17 Trường học 12 18 Trường học 13 19 Trường học 14 20 Trường học 15 21 Trường học 16 22 Trường học 17 23 Trường học 18 24 Trường học 19 25 Khu công cộng 1 26 Khu công cộng 2 27 Khu công cộng 3 28 Khu công cộng 4 Thiết kế cấp thành phố V.T 0.85 25 0.85 6 0.85 18 0.85 14 0.85 21 0.85 45 0.85 28 0.85 2 0.85 24 0.85 8 0.85 11 0.85 19 0.85 16 0.85 22 0.85 14 0.85 26 0.85 30 4.7 39 4.7 25 4.7 32 4.7 33 Quy lưu lượng dọc đường về lưu lượng nút theo công thức: q nút = Q dd i / 2 (l/s) q nút : lưu lượng dọc đường của đoạn ống I (l/s). Lưu lượng tính toán tại nút i (l/s) Q i tt = q nút + q tt (l/s) q tt lưu lượng tập trung (l/s). BẢNG TÍNH LƯU LƯỢNG TẠI CÁC NÚT Nút L.L.D.Đ (l/ s) 1 2 3 4 5 6 7 8 23.32 16.47 6.091 6.091 5.685 7.135 7.6 14.01 Lưu lượng tập trung Công nghiệp Trường học Bệnh viện 0.85 0.85 1.34 50.3 0.85 44 Lưu lượng nút(l/s) Công cộng 23.32 17.32 6.091 6.091 5.685 7.985 8.94 65.16 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 9 24.53 10 26.1 11 17.33 12 8.55 13 31.73 14 22.73 15 10.84 16 8.63 17 18.28 18 7.705 19 12.27 20 10.01 21 13.05 22 14.21 23 10.13 24 19.8 25 12.38 26 14.63 27 13.73 28 12.6 29 17.33 30 16.33 31 10.95 32 6.445 33 6.734 34 3.944 35 9.105 36 12.58 37 11.7 38 6.417 39 10.94 40 6.265 41 5.22 42 14.4 43 48.86 44 12.65 45 6.032 46 3.596 47 2.67 48 2.67 49 3.48 30.1 50 7.31 54 5.8 Thiết kế cấp thành phố V.T 25.38 30.8 18.18 8.55 31.73 24.43 10.84 9.48 1.34 19.62 8.555 13.12 10.01 13.9 15.06 10.13 20.65 4.7 13.23 15.48 13.73 13.45 17.33 17.18 10.95 4.7 11.145 4.7 11.434 3.944 1.34 10.445 13.43 11.7 6.417 4.7 15.64 6.265 5.22 14.4 48.86 12.65 6.882 3.596 2.67 2.67 33.58 7.31 5.8 0.85 0.85 1.7 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 45 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 55 2.32 56 6.67 57 7.25 58 4.06 Tổng 647.365 80.4 Kiểm tra 16.15 Thiết kế cấp thành phố V.T 2.32 6.67 7.25 4.06 4.02 18.8 740.635 Q nút = 727,23 (l/s)  2619,37 / 3,6 = 727,6 (l/s) Vậy ta tính toán Q nút là đúng.  Trong giờ dùng nước nhiều nhất trạm bơm II cung cấp lưu lượng: Q TBII = 5,818% Q ngđ = 5,818% . 41600 = 672,42 (l/s). Đài cung cấp lưu lượng : Q Đ = 0,481% Q ngđ = 0,481% . 41600 = 55,58 (l/s). 3/ Trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất. Theo tính toán trước có 2 đám cháy xảy ra đồng thời trên địa bàn thị xã, chọn vị trí lấy nước chữa cháy tại các nút: Nút 31: q cc = 35 l/s. Nút 34: q cc = 35 l/s. Nút 24: q cc = 30 l/s Khi đó trạm cấp II cung cấp toàn bộ lưu lượng cả sinh hoạt và chữa cháy. Q cc max = 672,42 + 55,58 + 100 = 828,00 (l/s). I.4 / tính toán thuỷ lực mạng lưới. Sử dụng chương trình LOOP để tính toán thuỷ lực mạng lưới. 46 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T II.5 / TÍNH TOÁN HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN TỪ TRẠM BƠM II ĐẾN MẠNG LƯỚI VÀ TỪ MẠNG LƯỚI ĐẾN ĐÀI NƯỚC. 1/ Hệ thống vận chuyển từ trạm bơm cấp II đến mạng lưới. a)Trong giờ dùng nước lớn nhất. - Giữ nguyên hệ thống với m = 2, D400, chiều dài ống vận chuyển L = 300 m. -Khi không xảy ra sự cố lưu lượng cần vận chuyển là: Q = Q h max = 672,42 (l/s),  lưu lượng vận chuyển trên một ống: Q 1ô = Q / 2 = 672,42 / 2 = 336,21 (l/s). Với ống thép D = 400 mm. Sức kháng S 0 = 0,2062 , với Q (m 3 /h). Hệ số điều chỉnh k =1 . -Sức kháng của đoạn ống khi làm việc bình thường S = S 0 .L . k = 0,2062 . 300 . 1 = 61,86. -Lưu lượng cần vận chuyển khi có một đoạn ống hỏng: Q h = 100% Q cn + 70% Q sh Q cn -tổng lưu lượng nước cấp cho công nghiệp trong giờ dùng nước lớn nhất giai đoạn II. Q cn = 60,37 + 135,83 = 196,2 (m 3 /h) = 54,5 (l/s). Q sh -tổng lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt trong giờ dùng nước max. Q sh = 1636,95 (m 3 /h) = 454,708 (l/s).  Q h = 54,5 + 0,7 . 454,708 = 372,8 (l/s). -Sức kháng của hệ thống khi có hư hỏng: S h = S. Q 2 / Q h 2 = 61,86 . 672,42 2 / 372,8 2 =201,25 Để đảm bảo an toàn ta chia tuyến ống trên thành n đoạn.  =(n + 3) / n = Sh / S  : hệ số phụ thuộc đoạn ống nối  (n + 3)/ n = 201,25 / 61,86 = 3,25  n + 3 = 3,25 . n  n = 3/ 2,25 = 1,3 Chọn n = 2 đoạn nối để tận dụng hiện trạng giai đoạn I. 47 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T b) Trường hợp có cháy xảy ra trong giờ dùng nước lớn nhất. -Lưu lượng cần vận chuyển khi có hư hỏng Q h = 100% Q cn + 70% Q sh + Q cc = 54,5 + 0,7 . 454,708 + 100 = 472,8 (l/s) -Khi không có sự cố lưu lượng cần vận chuyển là: Q = Q h max + Q cc = 828 (l/s).  lưu lượng vận chuyển trên một ống Q 1ô = Q / 2 = 828 / 2 =414 (l/s).  Với ống thép D400 S 0 = 0,2062, k = 1. -Sức kháng khi hệ thống làm việc bình thường S = S 0 . L . k = 0,2062 . 300 . 1 =61,86. -Sức kháng của hệ thống khi có hư hỏng: S h = S. Q 2 / Q h 2 = 61,86 . 828 2 / 472,8 2 = 189,72. Để đảm bảo an toàn ta chia tuyến ống trên thành n đoạn.  =(n + 3) / n = Sh / S  : hệ số phụ thuộc đoạn ống nối  (n + 3)/ n = 189,72 / 61,86 = 3,01  n + 3 = 3,01 . n  n = 3/ 2,01 = 1,49 Chọn n = 2 đoạn nối. So sánh với giai đoạn I, vậy chia tuyến ống thành n = 2 đoạn ống nối là đảm bảo cho cả hai giai đoạn. 2 / Hệ thống vận chuyển từ mạng lưới đến đài nước. -Lưu lượng vận chuyển trong giờ dùng nước lớn nhất Q = 0,481% Q ngđ . = 0,481% . 41600 = 200,096 (m 3 /h). = 55,5 (l/s). -Với ống vận chuyển là ống thép D 250  V= 1,045 (m/s), 1000 I = 6,88 Chiều dài ống vận chuyển L = 300 (m)  Tổn thất trên đường ống vận chuyển h đ = i . L = 6,88 . 300 / 1000 = 2,064 (m) 48 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ CÔNG SUẤT 15.000m 3 /ngđ. A.PHƯƠNG ÁN I I/ PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGUỒN, LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ. I.1/ Xác định các chỉ tiêu còn thiếu của nước nguồn. a) Tổng hàm lượng muối được tính theo công thức: P   Me +   Ae - +0,5  HCO 3  0,13  SiO 32   1,4  Fe 2  (mg/l) Trong đó: -  Me + là tổng ion dương trừ  Fe 2+  -  Ae - là tổng ion âm trừ  HCO 3 -   Me + =  2  2 2  M NH 4 + M Ca + M Na +M Mg  1 + 42,03 +69 +24 =136,03 (mg/l)  Ae -    M NO 2 + M NO 3 + M SO 4 + M Cl = 0 + 0,5 +98 + 82 = 180,5(mg/l)  HCO3  = 86;  SiO32  = 0,2;  Fe 2  = 0,18;  P  136,03 + 180,5 + 0,5.86 + 0,13.0,2 + 1,4.0,18 = 359,8(mg/l) b) Xác định lượng CO 2 tự do có trong nước nguồn: Xác định theo biểu đồ Langlier với các số liệu: + P  359,8 (mg/l) + t o  21 o C + pH  7,5 + k io  1,41(mgđl/l) Tra biểu đồ xác định hàm lượng CO 2 tự do trong nước ta xác định được hàm lượng CO 2  là 2,3 (mg/l). I.2/ Đánh giá chất lượng nước nguồn. -Kiểm tra mức độ chính xác của các chỉ tiêu: +Độ kiềm toàn phần:  hco 3  86   k tp   61,02 61,02  1,41(mg/l)  +Độ cứng toàn phần: 49 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp G tp  Ca2     20,04   Mg 2     Thiết kế cấp thành phố V.T 12,16 42,03 24  20,04 12,16   4,1(mg/l) Như vậy các chỉ tiêu tính toán là chính xác. Sơ bộ đánh giá chất lượng nước nguồn: - Độ màu : M = 10 ( chỉ tiêu cho phép) - Hàm lượng cặn : C min = 7 (mg/l) > 3 (mg/l)(chỉ tiêu) - Độ pH = 7,5 thuộc vùng cho phép 6,5- 8,5 - Độ cứng toàn phần = 4,1( o dH) < 12 ( chỉ tiêu cho phép) -  NH 3  = 1 > 0 (chỉ tiêu giới hạn) -  Mg 2  =24 mg/l lớn hơn rất nhiều so với chỉ tiêu -  Fe 2  = 0,16 mg/l < 0,3 mg/l ( chỉ tiêu giới hạn) - Chỉ số Ecoli = 80 con/l > 60 con/l (chỉ tiêu) Vậy nguồn nước ở đây không thể đưa trực tiếp vào cho sinh hoạt nên cần phải xử lý nhằm giảm bớt độ màu và hàm lượng cặn cũng như có biện pháp khử trùng diệt vi khuẩn có trong nước I.3/ Tính toán lượng hoá chất đưa vào. a-Hàm lượng phèn: Theo số liệu khảo sát (đã trình bày ỏ phần trước) hàm lượng cặn dao động trong khoảng 7-10mg/l. Tuy nhiên những thời điểm hàm lượng cặn lên đến 10mg/l là vào các thời điểm lũ lụt, xảy ra rất ít. Sau lũ hàm lượng cặn lại giảm xuống rất nhanh do đó ta không thể lấy hàm lượng cặn C = 10 mg/l là số liệu để tính toán được vì sẽ rất tốn kém về kinh tế mà không đem lại hiệu quả cao. Ta chỉ tính toán xử lý ở hàm lượng cặn ở mức độ trung bình là C = 8 mg/l -Từ hàm lượng cặn C = 250 mg/l tra bảng VI-3 TCN 33- 85 ta có hàm lượng phèn cần đưa vào để xử lý là L 1 = 25 mg/l - Theo độ màu M = 10. Ta có L 2 = 2 M = 10 .2 = 12,65 (mg/l) Ta lấy giá trị lớn nhất L p = 25 (mg/l) để tính toán b- Xác định mức độ kiềm hoá: Lượng vôi đưa vào để kiềm hoá theo công thức: lp l v  28   L   Kio  1 (mgCao/l)  Trong đó: + 1 : là độ kiềm dự phòng của nước + Lp : là lượng phèn cần đưa vào để keo tụ,Lp  25 mg/l. + L : là đương lượng phèn , dùng phèn nhôm Al 2 (SO) 3, L  57 mg/l. +Kio: là độ kiềm ban đầu của nước nguồn, Kio  1,41mgđl/ l.  25  1,41 1 (mgCao/l)  57   l v  28  l v  0,8 (mgcao/l). c-Kiểm tra sự ổn định của nước sau khi keo tụ bằng phèn. 50 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Sau khi cho phèn vào độ kiềm và độ pH đều giảm, nên nước có thể có khả năng sẽ có tính xâm thực. Vì vậy ta cần kiểm tra lại chỉ số ổn định I của nước theo công thức sau: I  pH* - pH s Trong đó: + pH* là độ pH của nước sau khi đưa phèn vào. pH* xác định theo Kio*,CO 2 * là độ kiềm và hàm lượng CO 2 của nước sau khi cho phèn vào. l Ki*  k i o  p l 25 1,41  Ki*= 57 Ki*  0,97 (mgđl/l) CO 2 *  CO 2 0  44 . lp l Tra biểu đồ Langlier với Ki*  0,97 (mgđl/l) CO 2 * 21,6 (mg/l) t 0  21 o C p  359,8 (mg/l) Ta xác định được pH*  6,3. - pH s :độ pH của nước ở trạng thái cân bằng bão hoà CaCO 3 sau khi keo tụ . pH s  f 1 (t 0 )  f 2 (Ca 2+ )  f 3 (Ki*)  f 4 (p ). Trong đó: +f1 (t 0 ) là hàm số của nhiệt độ nước +f2 (Ca 2+ ) là hàm số của nồng độ ion Ca 2+ +f3 (Ki*) là hàm số của độ kiềm Ki* +f4 (p)là hàm số của tổng hàm lượng muối P. Tra biểu đồ Langlier ta được: + f 1 (t 0 )  2,1 + f 2 (Ca 2+ )  1,16. + f 3 (Ki*)  0,97 +f4 (p)  8,83  pH s  2,1 - 1,6 - 0,97+ 8,83  8,36.  I  pH* - pH s  6,3 - 8,36 I  -2,06.  I  0,5 nên nước không ổn định và cần phải kiềm hoá. -Vì pH* < pH s <8,4. Ta có công thức tính toán hàm lượng vôi đưa vào để kiềm hoá xác định như sau: L V  28.  . K * i (mg/l) Trong đó :  K * i là các hệ số tra biểu đồ = 0,1; K * i = 0,97  L v = 28.0,1.0,97 = 2,72 (mg/l) Lượng vôi này được đưa vào để ổn định nước trước dây chuyền công nghệ xử lý. I.4/ Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi đưa hoá chất vào. Hàm lượng cặn lớn nhất sau khi đưa hoá chất vào được tính theo công thức: 51 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T max max C  C 0  0,25 . M  K p .L p  L v (mg/l) Trong đó: + C 0 max : là hàm lượng cặn ban đầu trong nước C 0 max = 8 mg/l. + M : là độ màu của nước nguồn , M 10 (Co/ pt) + K p : là hệ số ứng với loại phèn, với phèn không sạch, K p  1. + L p : là liều lượng lượng phèn đưa vào L p  25 mg/l. + L v : là liều lượng vôi đưa vào L v  2,72 (mg/l).  C max  8 + 0,25 . 10 + 1 .25 + 2,72  C max  38,22 (mg/l) I.5/ Xác định clo hoá sơ bộ. Liều lượng clo để clo hoá sơ bộ: L cl = 6 . [NH 4 ] + 1,5 . [NO 2 - ] + 3 = 6 . 1 + 1,5 . 0 + 3 = 9(mg/l). Clo hoá sơ bộ thực hiện trước quá trình xử lý để đảm bảo yêu cầu vệ sinh cho các công trình trong dây chuyền công nghệ xử lý. I.6/ Lựa chọn dây chuyền công nghệ: Nước từ trạm bơm I tới Bể trộn đứng kết hợp tách khí Vôi Bể lọc tiếp xúc Bể chứa nước sạch Phèn Clo Clo hoá sơ bộ Mạng lưới cấp nước Trạm bơm cấp II Nhận xét: -Ưu điểm : quy trình xử lý đơn giản do việc sử dụng bể lọc tiếp xúc, kết cấu công trình gọn, thi công dễ dàng, việc vận hành không đòi hỏi trình độ chuyên môn cao, diện tích xây dựng nhỏ. - Nhược điểm : tốc độ lọc của bể lọc tiếp xúc chậm nên số lượng bể lọc tiếp xúc sẽ lớn. Kết luận : Sơ đồ dây chuyền công nghệ đưa ra là hợp lý. Tuy nhiên, cần lưu ý vào việc vận hành bể lọc tiếp xúc cũng như các yêu cầu kĩ thuật với các công trình khác trong dây chuyền công nghệ. II/ TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH TRONG DÂY CHUYỀN. 52 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T 1/ Công trình hoà phèn và chuẩn bị phèn công tác. Với công suất Q = 55.000 m 3 / ngđ ta sử dụng hoà trộn phèn bằng cơ giới kết hợp khí nén. a) Sơ đồtính toán: Phèn được pha đều vào nước với liều lượng chính xác trong thời gian ngắn nhất.Sau khi đã thành dung dịch được bơm định lượng đưa vào bể trộn đứng 4 2 c hó t hÝc h I II 1 2 3 4 bÓ hßa phÌ n bÓ t iª u t hô sµn bª t « ng ®ô c l ç è ng c Êp k hÝnÐn l í p c ué i sá i è ng c Êp n­ í c v µo c Êp n­ í c s¹ c h c Êp k hÝnÐn I 3 1 II t r ¹ m b¬m ®Þnh l ­ î ng tn tn b.Tính toán  Dung tích bể hoà trộn phèn - Theo 6.21- 20 TCN 33-85 ,dung tích bể hoà trộn phèn được tính theo công thức: q .n .l p Wh  (m 3 ) 104 . bn . g Trong đó: + Q: là lưu lượng nước xử lý. Q 55000 (m 3 /ngđ)  2291,7 (m 3 /h). + L P :là liều lượng phèn, L P  25 (mg/l). + n: là thời gian giữa hai lần hoà phèn, với Q 55000 (m 3 /ngđ)  n  12 (h). + : là tỷ trọng của dung dịch phèn   1 (t/m 3 ). + b n : là nồng độ dung dịch,b n  20%. 53 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  wh  Thiết kế cấp thành phố V.T 2291,7 .12. 25  3,44 (m 3 ) 10000.1.20 Chọn 2 bể hoà phèn mỗi bể có dung tích là: W H =1,72 (m 3 ). -Chiều cao từ đáy đến sàn đỡ phèn 0,3 m -Sàn đỡ phèn dày 0,06 m -Chiều cao lớp phèn là 0,5 m -Chiều cao lớp nước phèn là 0,4 m Chiều cao công tác của bể H 1 = 0,3 + 0,06 + 0,5+ 0,4 = 1,26 (m) -Diện tích bề mặt bể F= 1.Wh 1.3,44  1,37(m 2 ) 2.H 1 2.1,26 -Chọn kích thước vuông : 1,2 1,2( m) -Chiều cao vùng lắng cặn chọn H l = 0,5 (m) -Chiều cao bảo vệ? H 2 = 0,3(m) -Chiều cao toàn phần của bể H = H 1 + H 2 + H l = 1,26 +0,5 +0,3 =2,06(m) Tính dung tích bể tiêu thụ -Dung tích bể tiêu thụ được tính theo công thức: w h . bn W tt  b (m 3 ) t Trong đó: +W tt là dung tích bể tiêu thụ. +W h là dung tích bể hoà phèn. +b n là nồng độ dung dịch hoá chất trong bể hoà phèn. +b t  5% là nồng độ dung dịch hoá chất trong bể tiêu thụ. Thay số ta có:  w tt  3,44.20  13,76 (m 3 ). 5 -Ta thiết kế 2 bể mỗi bể có dung tích w t  6,88(m 3 ). -Chọn kích thước mỗi bể là : 2 2 1,8(m) -Chọn chiều cao bảo vệ là 0,4 (m)  Kích thước thiết kế : 2 2 2,2 Đáy bể dốc về phía ống xả căn với độ dốc i = 5 o Tính công suất lựa chọn maý nén khí Công suất khí nén Q = 36(N 1 .W 1 .F 1 + N 2 .W 2 .F 2 ) (m 3 /h) Trong đó : N 1 ,N 2 là số bể hoà trộn và bể tiêu thụ W 1 ,W 2 là cường độ sục khí trong bể hoà trộn và tiêu thụ. Chọn W 1 = 10(l/sm 2 ); W 2 = 5(l/sm 2 ) F 1 ,F 2 là diện tích bề mặt bể hoà trộn và tiêu thụ. F 1 = 1,37(m 2 ); F 2 = 4(m 2 ).  Q = 3,6(2.10.1,69 +2.4.5) =265,68(m 3 /h) áp lực máy : H = H p +h +m Trong đó : H p áp lực khí quyển . H p = 10 m 54 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T h áp lực tĩnh và tổn thất áp lực trên ống dẫn và ống phân phối khí. h = 1,2 + 1 =2,2(m)  áp lực dự phòng.  = 0,3 (m)  H = 10 +2,2 + 0,3 = 12,5 (m) c. Tính toán ống dẫn khí nén và dẫn nước Bể hoà trộn -Lưu lượng khí dẫn vào mỗi bể là: Q k ht = W 1. F 1 = 10.1,37 = 13,7 (l/s) Vận tốc khí giới hạn trong ống 1015 (m/s), ta chọn v k = 15 (m/s)  Tiết diện ống khí Qhtk 1,37 Fk = .1000  .1000 914(mm) v 15 -Đường kính ống dẫn khí Dk = 4.Fk 4.914  34.1( mm)  3.14 Chọn D k = 35(mm) -Dàn ống phân phối khí có 9 ống, vậy tiết diện mỗi ống là Qhtk 13,7 .1000  .100 102(mm) N .v 9.15 fk = -Đường kính mỗi ống phân phối khí là : dk = 4. f k 4.102  11,4(mm)  3,14 Chọn ống có d k = 15 (mm) -Vận tốc khí thoát ra khỏi các lỗ là v = 25(m/s) và đường kính mỗi lỗ là 2(mm).Vậy tổng diện tích đục lỗ trên mỗi ống f lỗ = d= Qhtk 13,7 .1000  .1000 62(mm 2 ) N .v 9.25 -Số lỗ trên mỗi ống phân phối là : f n = .d 4 lo 2  62 20 (lỗ) 3,14.2 2 4 có 20 lỗ trên mỗi ống phân phối d. Tính toán đường kính ống dẫn nước sạch -Chọn thời gian mỗi bể làm việc là hai giờ, khoảng thời gian giữa hai lần làm việc là 12h.Mỗi ngày bể làm việc hai lần. Vậy số giờ bể làm việc trong một ngày là 4 giờ -Lưu lượng nước vào mỗi bể Q n ht = Q.L p F 1 1 55000.25 13,7 . . 1  . . 4,71 (m 3 /ngđ) 2 1000.1000 2 2 1000.1000 2 -Chọn vận tốc nước chảy trong ống là : v = 1(m/s). ta có tiết diện ngang của ống là F n = 1000000. Qhtn 4,71 10 6. 327(mm 2 ) 3600.4.v 3600.4.1 -Đường kính ống Dn = 4.Fn 4.327  20,4 9 (mm)  3,14 -Chọn đường kính ống dẫn nước sạch cấp cho bể là D n = 25(mm) -Chọn đường kính ống xả cặn D c = 200(mm) (vẽ sơ đồ cấu tạo bể hoà trôn phèn) 55 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T 2/ Chuẩn bị dung dịch vôi sữa. -Ta sử dụng vôi ở dạng vôi sữa, hoà vôi vào nước để có dung dịch vôi sữa a-Bể pha vôi Dung tích thùng đựng vôi được tính theo công thức: q . n.Pv Wv  (m 3 ) 104.bv. γ Trong đó: +Q: là công suất trạm xử lý,Q  2291,7 (m 3 /h). + n: là thời gian giữa 2 lần pha vôi n  12 (h). + P v : là liều lượng vôi đưa vào, P v  2,72 (mg/l). + b v : là nồng độ dung dịch vôi sữa, b v  5%. + : là khối lượng riêng của vôi sữa,   1 (Tấn/m 3 ).  Wv  2291,7.12. 19,5 104. 5.1  W v  10,7 (m 3 ) Bể được thiết kế hình tròn, đường kính bể phải lấy bằng chiều cao công tác của bể d=h (khuấy trộn bằng máy cánh quạt) Wv =  d= 3 d 2 .h d3  4 4 Wv .4 10,7.4 3 3,7( m) 3,14 3,14 - Chọn số vòng quay cánh quạt là 40 vòng/ph. Chiều dài cánh quạt lấy bằng 0,45 đường kính bể. l cq = 0,45.d = 0,45.3,7 = 1,7(m) Chiều dài toàn phần của cánh quạt là 3,4(m) - Diện tích mỗi cánh quạt thiết kế :0,15m 2 cánh quạt trên mỗi m 3 vôi sữa trong bể (qp : 0,10,2 m 2 ) f cq = 0,15.10,7 = 1,605(m 2 ) - Chiều rộng mỗi cánh quạt 1 f cq 1 1,605 b cq = 2 . l  2 . 3,4 0,24(m) cq công suất động cơ để quay cánh quạt lấy 3Kw b. Cấu tạo Chú thích : 1.Cánh quạt 2.Bộ giảm tốc 3.Động cơ điện 2 3 d =h 1 1 1 d c. Lưu ý khi xây dựng 56 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp - Thiết kế cấp thành phố V.T Mặt trong của bể phải được trát xi măng bóng, vữa xây bể là loại vữa có phụ gia chống thấm Điều kiện ống xả kiệt bể là 100(mm) Chiều cao khi xây dựng bể + Chiều cao làm việc 3,7 m + Chiều cao bảo vệ 0,3 m  H XD = 3,7 + 0,3 = 4 (m) 3. Tính toán thiết bị định lượng Theo giả thiết thì chất lượng nước và lưu lượng nước tương đối ổn định, hoá chất ít tạp chất và ít cặn nên ta dùng thiết bị định lượng không đổi theo thời gian Cấu tạo ( xem mẫu) 4. Tính kho dự trữ hoá chất a. Kho phèn Q.P.T . F k = 10000.P .h.G (m 2 ) k o - Trong đó: Q: công suất trạm. Q = 55000 (m 3 /ngđ) P : liều lượng hoá chất. P phèn = 25(g/m 3 ); P vôi = 2,72(g/m 3 ) T : thời gian lưu trữ hoá chất. T = 30 ngày  : hệ số tính đến diện tích đi lại và thao tác .  = 1,3 G o : khối lượng riêng. G o = 1,1(tấn/m 3 ) P k : độ tinh khiết. P k = 80% h : chiều cao cho phép của lớp hoá chất Phèn nhôm cục : h = 2(m) Vôi cục chưa tôi : h = 1,5(m) F k = 55000.25.30.1,3 30( m 2 ) 10000.80.2.1,1 b. Kho vôi Độ tinh khiết P v = 80% Fv = 55000.2,72.30.1,3 4,5 (m 2 ) 10000.80.1,5.1,1 5. Bể trộn đứng kết hợp tách khí: Do trong dây chuyền công nghệ có xử dụng bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng nên phải có công trình tách khí. Để đảm bảo điều này và giảm số công trình đơn vị ta tính toán với bể trộn đứng có thay đổi một số thông số để tăng khả năng tách khí. a-Sơ đồ cấu tạo: Chú thích: (1) ống dẫn nước vào 57 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T (2) Máng thu nước (3) Mương tập trung nước (4) Ống dẫn nước đến công trình tiếp theo. (5) ống xả kiệt. b-Tính toán: Các thông số tính toán: Công suất Q = 55000(m 3 /ngđ)  Thời gian nước lưu lại bể t = 2,5(phút) . Chọn số bể là N = 2 *Dung tích bể tính theo công thức: q.t (m 3 ) 60.N 2291,7. 2,5 3  Wb  (m ) 60.2 Wb   47,744 (m 3 )  Xét 1 bể trộn đứng -Diện tích đáy trên là:(với vận tốc nước dâng lên tại tầng trên v 1 = 0,026 m/s ) q F 1  N.v (m 2 ) 1 0,636  12,24 (m 2 ) 2.0,026 -Diên tích đáy dưới là :( với vận tốc nước dâng lên tại tầng dưới v 2 = 1 m/s ) F 1  F2   F2  q N.v 2 (m 2 ) 0,636 0,32 (m 2 ) 2 .1 Gọi a là chiều dài,rộng đáy trên Gọi b là chiều dài, rộng đáy dưới a b f1 f2  3,5 (m).  0,56 (m). -Ta có: W2  1 . h 2 . (F 1  F 2  3 f 1. f 2 )(m 3 ) Trong đó: + h 2 là chiều cao của tầng đáy. 58 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  a b h2  cotg( ) (m) 2 2 Thiết kế cấp thành phố V.T +a: là cạnh của đáy lớn, a  3,5 (m). + b: là cạnh của đáy nhỏ, b  0,56 (m). +: là góc nghiêng của tường phần hình chóp,  40 0 . 40 3,5- 0,56 cotg( )  4(m) 2 2 1  W2  . 4 . (12,24  0,32 12,24.0,32) 3  h2   19,38 (m 3 ) Mặt khác: W b = W 1 + W 2  W 1 = W b - W 2 = 47,744 - 19,38 = 28,364 (m 3 ) W1 = h1. F1  h1 = W1 28,364  2,3 (m) F1 12,24 -Chọn chiều cao bảo vệ là: h 3  0,5 (m)  Chiều cao xây dựng bể là: Hb  h1  h2  h3 = 2,3 + 4 + 0,5 = 6,8 (m) c.Tính toán lỗ ngập: -Tổng diện tích lỗ thu nước ở thành máng với tốc độ v m= 1 m/s là  Fl = Với Q 1b = q 1b v2 (m 2 ). Q 2291,7  1145,85 (m 3 /h) = 0,32 (m 3 /s) 2 2 V 2 : tốc độ ở tiết diện lỗ ngập.V 2 = 1(m/s)  F l =0,32/1 = 0,32 (m 2 ) -Bể có bốn máng thu nước, để thu nước đều chọn mỗi máng có 4lỗ ngập  F 1 =  F 1 / 16 = 0,32 / 16 = 0,02 (m 2 ). Thiết kế lỗ tiết diện vuông kích thước a . a = 150 . 150 (mm) d.Tính toán máng thu Nước trong bể sẽ tràn ra 4 máng để ra mương tập trung. Vận tốc nước chảy trong máng là v m = 0,6 m/s Diện tích mặt cắt ướt tính theo công thức : Fm = Ta có: -Khoảng cách từ mực -Khoảng cách từ mực -Chiều cao lỗ ngập là -Khoảng cách từ mép  Chiều cao máng Q1b 0,32  0,133 (m 2 ) N .v m 4.0,6 nước đến mép trên máng thulà 0,1m nước đến mép trên lỗ ngập là 0,4 m 0,15 m dưới lỗ ngập đến đáy máng thu là 0,1 m h m = 0,1 + 0,4 +0,15 +0,1 =0,75(m) 59 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Lấy h m = 0,8 (m) Chiều rộng máng bm = Fm 0,133  0,17(m) hm 0,8 chọn b m = 0,18 (m) Thiết kế máng có độ dốc 0,005 về phía mương tập trung, mặt trong trát vữa chống thấm e.Tính toán mương tập trung -Diện tích mặt cắt ướt Fm = Q1b vm -Chiều cao lớp nước trong mương H m = 1,2 m -Chọn chiều rộng mương là B m = 0,6 m Xây dựng mương có độ dốc 0,005 về phía ống dẫn nước đến các công trình tiếp theo f.Tính đường ống dẫn nước vào bể: Tiết diện ống được tính theo công thức: Fr  q 1b vv  0,32  0,32 (m 2 ) 1  Đường kính ống 4fv 4.0,32  0,638(mm), chọn ống thép D = 650 (mm) 3,14  Vận tốc thực tế trong ống là Dv   4F 4.0,32 D= 4.Q 0,58( m) .v V = .D 2  3,14.0,56 2 0,96(m / s) Vậy v thuộc khoảng cho phép 0,81,2 (m/s) -ống dẫn nước ra với v r = 1,2(m/s) (quy phạm 0,81,2 m/s ) chọn D = 600 (mm) -chọn ống xả kiệt D = 250 có gắn khoá II.4/ Bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng. a)-Nguyên tắc cấu tạo: Nước từ bể trộn , chảy theo máng dọc (1) đặt ở giữa các ngăn lắng theo ống đứng (2) đặt cách nhau 1(m) chảy xuống dưới với tốc độ 0.3(m/s). Cuối ống chia làm 3 nhánh đầu nhánh dặt vòi phun 3 với tốc độ 0.6(m/s), miệng vòi phun đặt cách bể 0.1(m), khoảng cách giữa các vòi phun 1m . Nước qua vòi phun chạm đáy bể, đổi chiều dòng chảy đi hết chiều cao 0.4(m) phân phối đều trên diện tích lắng tiếp tục qua lớp cặn lơ lửng (9) dày 2(m). Nước trong đi lên qua vùng bảo vệ 1.5(m) được thu vào 4 máng thu (4) đặt dọc ngăn lắng . Để thu cặn tích luỹ trong lớp cặn lơ lửng, giữa hai hành lang lắng dùng phếu thu (10) đặt trong ngăn lắng cặn . Cặn dư từ ngăn lắng tràn qua cửa sổ thu cặn (6) cao 0.1-0.15(m) cửa sổ thu cặn đặt dọc hành lang (5) có mái che (7), mép mái che 60 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T ngập trong lớp cặn lơ lửng 0.05(m). Mép phễu có độ cao bằng mặt trên của lớp cặn lơ lửng. Khoảng cách giữa mép phễu tới thành bể L=2.2(m). Diên tích đáy phễu ngang mặt lớp cặn lơ lửng lấy bằng 20-30% diện tích bể . Xả cặn bằng ống mềm, có thể xả cặn với các chu kỳ khác nhau tuỳ từng chất lượng nước . Côn thu cặn được nâng bởi hệ thống pa-lăng tuỳ vào hàm lượng cặn trong nước nguồn mà ta nâng côn thu lên chiều cao phù hợp với chiều dày lớp cặn trong bể . Xả khô bể dùng ống xả đáy (8). b)-Sơ đồ: Chú thích (1) Hệ thống dây treo côn thu cặn, hệ thông này có thể nâng lên hạ xuống tuỳ thuộc vào hàm lượng cặn khác nhau nhờ Palăng. (2) Máng thu nước. (3) Côn thu cặn, được làm bằng vật liệu composit. (4) Ống mềm xả cặn, có thể đặt chế độ tự động để van đóng mở theo chu kỳ khác nhau. (5) Ống dẫn nước vào. (6) Ống chính dẫn nước vào. (7) Mương tập trung nước. 61 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T c/ Tính toán: Áp dụng công thức tính toán của bể lắng trong có tầng cặn lơ lửng của Nga. Tổng diện tích bể lắng F = Fl + Fc -F l: là diện tích phần lắng Fl = k. Q 3,6. U 0 Q:lưu lượng nước cần xử lý, Q= 625 (m 3 /h). k: hệ số kể đến ảnh hưởng của diện tích cặn và diện tích phần lắng, k phụ thuộc hàm lượng cặn. -Hàm lượng cặn sau bể trộn: C max = C + Lp + L v . C: hàm lượng cặn tính toán trong nước nguồn, C = 250 mg/l. Lp : liều lượng phèn đưa vào, L p = 45 mg/l. Lv : liều lượng vôi đưa vào, L v = 4,49 mg/l.  C max = 250 + 45 + 4,49 = 299,49 mg/l. C max = 100 - 400  k = 0,75. U 0 : là vận tốc lắng hay tải trọng bề mặt. U 0 = 0,8 mm/s (VI.II.20TCN 33-85) 0,75.625 = 162.76 m 2 3,6.0,8 Chọn 4 bể  diện tích 1 bể F 1B = F l / 4 = 162,76 / 4 = 40.75 m 2 -F c : là diện tích phần cặn.  Fl = Fl = (1  k ).Q 3,6.U 0 Các thông số tính toán như trên. (1  k ). Q 0,25.625  Fl = = 3,6.0,8 = 54,25 m 2 3,6. U 0  diện tích phần cặn 1 bể F1c = F c / 4 = 54,25 / 4 = 13,56 m 2 .  Tổng diện tích 1 bể F = Fl + Fc = 40,75 + 13,56 = 54,31 m 2 . Lấy tròn F = 54 m 2 . -Chọn chiều ngang bể B = 6 m  chiều dài bể L = F 1B = 54 / 6 = 9 m. -Với F c = 13,65 m 2 , ta thiết kế mỗi bể có 3 côn thu cặn  diện tích 1 côn thu F côn = F c / 3 = 13,65/ 3 = 4,52 m 2 . 62 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp  đường kính côn thu cặn: Dc = Thiết kế cấp thành phố V.T 4f c«n = 4.4,52 3,14  = 2,4 m.  khoảng cách từ mép bể đến mép côn thu theo chiều ngang bể X = ( B - Dc ) / 2 = (6 - 2,4) / 2 =1,8 m. Khoảng cách từ mép bể đến mép côn thu theo chiều dài bể: Y = ( L - 3. Dc ) / 6 = (9 - 3. 2,4) / 6 =0,3 m.  khoảng cách giữa hai mép côn thu: Yc = ( L - 3. Dc - 2.Y) / 2 = ( 9 - 3. 2,4 - 2 . 0,3) / 2 = 0,6 m. *Xác định chiều cao xây dựng bể: H XD = H 1 + H 2 + H 3 + H 4 . Trong đó: - H 1: là chiều cao phần hình chóp phía dưới tính từ tâm lỗ phân phối đến giới hạn mặt dưới của lớp cặn lơ lửng, tại đó vận tốc nước dâng V d = 2 m/s. Chọn H 1 = 1,0 m.  góc giữa hai tường nghiêng  tg(  /2) = B / 2. H 1 = 6 / 2 = 3   = 143 0 -H 2 : chiều cao lớp cặn lơ lửng tính từ mép dưới của lớp cặn lơ lửng đến mép trên côn thu cặn. H 2 = 2,2 m. -H 3 : chiều cao lớp nước trong bể, H 3 = 1,8 m. -H 4 : chiều cao bảo vệ, H 4 = 0,4 m.  H XD = 1 + 2,2 + 1,8 + 0,4 = 5,4 m. *Tính toán máng thu nước: -Thiết kế mỗi bể có 4 máng thu nước , vận tốc nước chảy trong máng V m = 0,6 m/s. -Lưu lượng nước vào một máng q m = Q 1B / 4 = 625/4 . 4 = 39,06 m 3 / h  diện tích mặt cắt ướt của máng Fm = q m / Vm = 39,06/ (0,6. 3600) =0,018 m 2 Thiết kế máng có kích thước b . h = 0,2 . 0,1 m. Tạo độ dốc i = 0,005 về phía công trình tiếp theo. *Diện tích lỗ thu nước trên thành máng -Vận tốc nước chảy qua lỗ v lỗ =1,5 (m/s). f lỗ = 0,018/1,5 = 0,0072 (m 2 ). = 72 (cm 2 ). 63 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T 2 Với đường kính lỗ d lỗ = 15 (mm)  flỗ = 1,77 (cm ). Vậy số lỗ trên thành mánglà : n = 72/ 1,77 = 41. Khoảng cách giữa các tâm lỗ là : e=9,1/41 =0,22 (m). *Tính toán mương tập trung. -Vận tốc nước chảy trong mương V M = 0,6 m/s. -Lưu lượng nước vào một mương q m = 625 m 3 / h  diện tích mặt cắt ướt của mương FM = q M / VM = 625/ (0,6. 3600) = 0,3 m 2 Thiết kế mương có chiều rộng b = 0,6 m, chiều cao lớp nước trong mương h = 0,5 m. Tạo độ dốc i = 0,005 về phía ống thu nước trong. *Tính toán hệ thống thu và xả cặn. Thể tích cặn tính theo công thức: Q.(Cmax  C) Wc = .T . N -C max : hàm lượng cặn sau bể trộn, -C: hàm lượng cặn yêu cầu sau bể lắng. Theo 6.61.20TCN 33-85  C = 10 mg / l. -N:số bể lăng, N = 4 bể. -  : nồng độ cặn đã nén sau T giờ. Đặc tính của bể là côn thu cặn có thể nâng lên, hạ xuống tuỳ theo hàm lượng cặn, chu kỳ xả cặn của bể cũng có thể thay đổi được do đó ta tính với các hàm lượng cặn khác nhau. Để tính dung tích côn thu cặn ta tính với chu kỳ xả cặn nhanh nhất. -Hàm lượng cặn về mùa mưa: Theo tính toán ở trên về mùa mưa hàm lượng cặn lớn nhất của sông Kỳ Cùng là C o = 250 mg/ l  hàm lượng cặn tính toán sau bể trộn là C max = 299,49 mg/ l. Với hàm lượng cặn đó  chọn chu kỳ xả cặn T = 4h   = 21500 g/ m 3 .  Wc = 625.(299,4 9 10) .4 21500.4 = 8,42 m 3 . Với mỗi bể có 3 côn thu cặn  thể tích cặn trong một côn thu W1c = Wc /3 = 8,42/ 3 = 2,8 m 3 .  chiều cao côn thu cặn 64 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp 3.W1c 3.2,8 Hc = 2,52 =1,7 m. Dc2 = 3,14. . 4 4 Thiết kế cấp thành phố V.T -Về mùa khô hàm lượng cặn trong nước nguồn giảm xuống, chu kỳ xả cặn có thể tăng lên. Ta tính với hàm lượng cặn về mùa khô C = 100 mg/ l, để tìm ra chu kỳ xả cặn thích hợp. Theo tính toán ở trên dung tích cặn lớn nhất có thể chứa trong côn thu cặn là W c =12,34 m 3 . Từ công thức: Wc = Q.(Cmax  C) . N  8,42 = T .T 625.(100  10) .T  .4 8,42.4 = 0,0006.  10)  625.(100 Tra bảng quan hệ giữa T và  , với T = 12h và  = 27000 thoả mãn đIều này. Kiểm tra lại với chu kỳ xả cặn T = 12h và  = 27000  hàm lượng cặn trong bể  = 625.(100  10) . 12 27000. 4 W c 12h = = 6,25 m 3 < W c 4h =12,34 m 3 Vậy về mùa khô hàm lượng cặn giảm xuống 100 mg/l thì tăng chu kỳ xả cặn lên 12h. -Trường hợp bất lợi nhất khi có lũ xảy ra hàm lượng cặn trong nước nguồn lên đến 960 mg/l, ta tính toán chu kỳ xả cặn thích hợp. Theo tính toán ở trên dung tích cặn lớn nhất có thể chứa trong côn thu cặn là W c =8,42 m 3 . Từ công thức: Wc = Q.(Cmax  C)  8,42 = T . N .T 625.(960  10) .T  .4 8,42.4 = 5,7.10 -5 625.(960  10)  Tra bảng quan hệ giữa T và  , ta chọn chu kỳ xả cặn T = 1h .  = *Tính tương tự ta có chu kỳ xả cặn tương ứng với các hàm lượng cặn trong nước nguồn khác nhau tuân theo bảng sau. 65 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp HÀM LƯỢNG CẶN (mg/ l) 960 CHU KỲ XẢ CẶN T ( giê) 1 Thiết kế cấp thành phố V.T 250 200 150 100 4 6 8 12 *TÝnh m¸ng ph©n phèi níc vµo c¸c ng¨n l¾ng Lu lîng vµo mét ng¨n l¾nglµ : Q l =625/ 8 = 78,125 m 3 /h =21,7 l/s =0,22 m 3 /s. Chän tèc ®é níc ch¶y trong m¸ng v m =0,6 m/s  DiÖn tÝch tiÕt diÖn m¸ng : Fm = Q/ v = 0,022/ 0,6 = 0,0037 m 2 Chän chiÒu réng m¸ng b m = 0,4 m  chiÒu cao cña m¸ng : h m = Fm / b m = 0,0037 / 0.4  0,1 m -TÝnh to¸n c¸c èng ®øng ph©n phèi níc vµo bÓ Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c èng ®øng lµ 1 (m) ch¶y xuèng víi tèc ®é 0,3 (m /s).ChiÒu dµi m¬ng lµ 9,1 (m).  Sè èng ®øng lµ n= (9,1 / 1) - 1 = 8 èng -lu lîng níc ch¶y trong mét èng lµ: q « = 0,022/ 8 = 0,00275 m 3 /s víi v =0,3 m/s  f« = 0,00275/0,3 = 0,0091 m 2 4f c«n 4.0,0091  D« = = =100 (mm) 3,14  -Tính ống nhánh phân phối q p =0,00275/ 3 = 0,00092 m 3 /s Với v=0,6 m/s  F= 0,00092/ 0,6 = 0,00153 m 2 4f c«n 4.0,00153 D= = 3,14  =50 (mm). + Ống mềm xả cặn: ống xả cặn tính với điều kiện xả hết cặn trong 10 phút ( 6.98.20 TCN 33-85). Lưu lượng cặn xả qua 1 ống Q cặn = W 1c . t W 1c : là lượng cặn trong 1 côn thu cặn, W 1c = 2,8 m 3 .  Q cặn = 2,8.60 / 10 = 16,8 m 3 / h. Chọn vận tốc cặn chảy trong ống V cặn = 1 m/s. Fcặn = Q cặn / V cặn = 16,8 / 1. 3600 = 0,005 m 2 . 66 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T  Đường kính ống mềm xả cặn 4f cÆn 4. 0,005 D cặn = = = 0,08 mm. 3,14  Chọn D cặn = 100 mm. *Tính toán hệ thống nâng côn thu cặn. Côn thu cặn làm bằng vật liệu Composit để giảm tải trọng và dễ dàng chế tạo. Khi lượng cặn đầy trong côn thu có thể tích W 1c = 2,8 m 3 . Khối lượng cặn m c =  c . W1c  c :là tỉ trọng của cặn,  c = 1,030 T / m 3 .  m c = 1,03 . 2,8 = 2,884 T. Tải trọng toàn bộ m = Mcôn + m c Mcôn : khối lượng vật liệu làm côn, Sơ bộ lấy m = 3,5 T. Khi hàm lượng cặn thay đổi ta nâng côn thu cặn lên cao hoặc hạ xuống bằng hệ thống palăng. Do kéo trong môi trường nước nên côn chịu của lực đẩy Acsimet F A FA =  . V. g  . g :là trọng lượng riêng của nước  . g= 1 (T / m 3 ). V: là thể tích của phần nước bị chiếm chỗ, V = W 1c = 2,8 m 3 .  F A = 1 . 2,8 = 2,8 T. Hợp lực tác dụng lên dây treo của palăng T = P - FA = 3,5 - 2,8= 1,25 T. Vậy để an toàn ta chọn thiết bị nâng là palăng loại 1,5 tấn. III. -Bể lọc nhanh. Với công suất và chất lượng nước nguồn nêu trên ta sử dụng bể lọc nhanh trọng lực. 1.Sơ đồ tính toán: 67 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T Ghi chú: (1)- Đường ống dẫn nước lọc vào bể. (2)- Mương phân phối nước lọc và tập trung nước rửa lọc. (3)- Máng phân phối nước lọc và thu nước rửa lọc. (4)- Lớp vật liệu lọc. (5)- Lớp vật liệu đỡ. (6)- Hệ thống thu nước trong và phân phối nước rửa lọc. (7)- Ống dẫn nước trong vào bể chứa nước sạch. (8)- Ống cấp nước rửa lọc. (9)- Ống xả nước rửa lọc. (10)-Ống cung cấp khí. (11)-Ống xả nước lọc đầu. (12)-Mương thoát nước rửa lọc. 2.Tính toán: Ta tính toán với bể lọc 1 lớp vật liệu lọc, vật liệu lọc là cát thạch anh có: -d min  0,7 (mm) -d max  2 (mm) ( Theo 6-152-20TCN 33-85) -d td  0,9 (mm) -Độ nở tương đối: e  35%. 68 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T -Chiều dày lớp vật liệu lọc là: l VLL  2 (m) -Chiều dày lớp vật liệu đỡ : l đ = 0,3 (m) -Tốc độ lọc khi làm việc bình thường: v bt  5 (m/h) -Tốc độ lọc khi làm việc tăng cường: v tc  10 (m/h) Phương pháp rửa lọc là nước và gió kết hợp. -Thời gian rửa nước thuần tuý là: t 1  7 (phút) = 0,117 (h). -Thời gian ngừng để rửa bể là: t 2  20(phút)= 0,33 (h). -Cường độ nước rửa là: w  14 (l/s.m 2 ). 3.Xác định các kích thước cơ bản. -Tổng diện tích mặt bằng các bể lọc được tính như sau: q F  t . vbt  3,6. w . t . n n. vbt . t (m 2 ). 1 2 Trong đó: + Q:là công suất trạm xử lý, Q  55000 (m 3 /ngđ). +T là thời gian làm việc của trạm trong một ngày đêm, T  24 (h). + V BT: là tốc độ lọc khi làm việc bình thường, V BT  5 (m/h). +W: là cường độ nước rửa, W 14 (l/s.m 2 ). + t 1 :là thời gian rửa lọc, t 1  0,117 (h). + t 2 :là thời gian ngừng làm việc của bể để thực hiện các thao tác rửa, t 2  0,33 (h). + n  1 là số lần rửa lọc trong một ngày đêm. Thay số ta có: F 55000  490 (m 2 ) 24.5- 3,6.14.0,117 - 5.0,33  Chọn số bể lọc là : 12 bể Kiểm tra tốc độ lọc tăng cường : V tc  V bt . n 12 5.  5,45 (m/h) < V tc cho phép  6 (m/h) n 1 12 1 Như vậy số bể lọc là N  12 là hợp lý. -Diện tích mỗi bể là F b  f  40,8 (m 2 ) n  Chọn kích thước bể là: a  a  6,4 6,4 (m) 4.Tính toán máng thu nước -Với kích thước bể là 6,46,4 ta chọn mỗi bể 3 máng thu nước, máng có mặt cắt ngang hình ngũ giác với đáy hình tam giác -Lưu lượng nước rửa bể tính theo công thức: q r = W. F b +W: là cường độ nước rửa, W 14 (l/s.m 2 ). +Fb : diện tích bể, F b = 6,4 . 6,4 = 40,96 (m 2 ).  q r =14 . 40,96 = 573,44 (l/s) =0,573(m 3 /s)  Lưu lượng nước rửa thu vào một máng là: q m  q r / 3  0,191 (m 3 /s) . -Với tiêu chuẩn khoảng cách giữa các tim máng không được lớn hơn 2,2 m. Ta có khoảng cách giữa các tim máng là 2 m 69 Trêng ®¹i häc X©y Dùng Thuyết minh đồ án tốt nghiệp Thiết kế cấp thành phố V.T  Chiều rộng máng là: B m  k . 5 qm2  1,57 a 2 (m), (6.120.20TCN33-85) Trong đó: + k :là hệ số phụ thuộc vào hìn...