Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, vấn đề bảo vệ môi trường đang ngày càng được quan tâm và
đầu tư thích đáng. Do sự phát triển của quá trình đô thị hoá, việc tăng dân số,
tăng nhu cầu dùng (thải) nước đòi hỏi cấp thiết phải xây dựng các công trình
cấp thoát nước đảm bảo yêu cầu kỹ thuật ở tất cả các đô thị và khu công
nghiệp.
Trong mỗi đô thị, hệ thống thoát nước, xử lý nước thải là một phần cơ sở
hạ tầng rất quan trọng, nhằm đảm bảo vệ sinh môi trường, tiện nghi sinh hoạt
và điều kiện sản xuất được ổn định và phát triÓn. Hiện tại, ở phần lớn đô thị
của nước ta chưa có hệ thống thoát - xử lý nước thải đảm bảo kỹ thuật. Trong
tương lai gần đây nhà nước chắc chắn phải đầu tư thoả đáng cho hệ thống
này.
Sau thời gian học tập tại khoa Kỹ thuật môi trường - Đại học Xây dựng,
em được đào tạo về chuyên ngành cấp thoát nước và được giao đề tài tốt
nghiệp: "Thiết kế hệ thống thoát nước thị xã Triệu Sơn".
Em xin chân thành cảm ơn các thầy, các cô ở trường, đặc biệt là các
thầy, cô giáo trong bộ môn cấp thoát nước đã tận tình dạy bảo em trong suốt
quá trình học tập của em ở trường.
Em xin cảm ơn Thầy giáo Mai Phạm Dinh và các thầy, cô giáo trong bộ
môn đã giúp đỡ, hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Do sự hạn chế kiến thức nên đồ án của em còn nhiều sai sót, rất mong
được các thầy, các cô dạy bảo thêm, em xin cảm ơn.
Hà Nội, ngày 10 tháng 6 năm 2001
Sinh viên: Nguyễn Danh Hưng
Thầy giáo hướng dẫn: Mai Phạm Dinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Danh
Hưng
1
Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp
3.2.1. Mạng lưới thoát nước sinh hoạt, sản xuất
3.2.2. Mạng lưới thoát nước mưa
3.3. Tính toán độ sâu chôn cống đầu tiên.
CHƯƠNG 4: KHÁI TOÁN KINH TẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
4.1. Phương án 1:
4.1.1. Chi phí xây dựng mạng lưới
4.1.2. Chi phí quản lý hàng năm
4.2. Phương án 2
4.2.1. Chi phí xây dựng mạng lưới
4.2.2. Chi phí quản lý hàng năm
4.3. Lựa chọn phương án
CHƯƠNG 5: CÁC SỐ LIỆU TÍNH TOÁN TRẠM XỬ LÝ
5.1. Lưu lượng tính toán
5.2. Số liệu tính toán nước thải sinh hoạt
5.3. Số liệu tính toán nước thải công nghiệp
5.4. Nguồn tiếp nhận nước thải
5.5. Đặc điểm khu vực xây dựng trạm xử lý
5.6. Nồng độ chất bẩn
5.6.1. Nồng độ chất bẩn trong nước thải sinh hoạt
5.6.2. Nồng độ chất bẩn trong nước thải công nghiệp
5.6.3. Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải
5.6.4. Dân số tính toán
5.7. Mức độ cần thiết làm sạch
5.7.1. Khả năng xáo trộn, pha loãng của nước nguồn
5.7.2. Mức độ cần thiết làm sạch tính theo chất lơ lửng
5.7.3. Mức độ cần thiết làm sạch tính theo BOD
20
Thầy giáo hướng dẫn: Mai Phạm Dinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Danh
Hưng

Hưng
4
Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp
7.1.2. Chi phí quản lý hàng năm
7.1.2.1. Chi phí điện cho trạm xử lý
7.1.2.2. Chi phí trả lương công nhân
7.1.2.3. Chi phí hoá chất
7.1.2.4. Chi phí khấu hao và các chi phí khác
7.2. Phương án 2
7.2.1. Chi phí xây dựng
7.2.2. Chi phí quản lý hàng năm
7.2.2.1. Chi phí điện cho trạm xử lý
7.2.2.2. Chi phí trả lương công nhân
7.2.2.3. Chi phí hoá chất
7.2.2.4. Chi phí khấu hao và các chi phí khác
7.3. Đánh giá, lựa chọn phương án.
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TRẠM XỬ LÝ
NƯỚC THẢI
8.1. Bể lắng ngang đợt một
8.2. Bể Aeroten
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ TRẠM BƠM NƯỚC THẢI LÊN TRẠM XỬ LÝ
9.1. Yêu cầu cơ bản khi thiết kế
9.2. Tính toán trạm bơm
9.2.1. Các số liệu thiết kế
9.2.2. Xác định lưu lượng máy bơm, thể tích ngăn thu và chế độ bơm
9.2.3. Tính toán cột áp máy bơm
9.2.4. Chọn máy bơm
9.2.5. Xác điểm điểm làm việc, kiểm tra lưu lượng, cột áp máy bơm
9.2.5.1. Dựng đường đặc tính máy bơm và đường ống

6
Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp
Chương 1
GIỚI THIỆU ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
VÀ XÃ HỘI THỊ XÃ TRIỆU SƠN
1.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
1.1.1. Vị trí địa lý, đặc điểm khí hậu
Triệu Sơn nằm trên vùng phía tây Thanh Hoá, phía tây giáp huyện Thọ
Xuân, phía đông nam giáp sông Lý (một nhánh của sông Mã).
Bề mặt địa hình khá bằng phẳng, mặt đường chiếm 25% đất quy hoạch.
Địa hình dốc về phía đông nam
Đặc điểm khí hậu: - Nhiệt độ trung bình vào mùa hè: 28
0
C
- Nhiệt độ trung bình vào mùa đông: 20
0
C
Hướng gió chủ đạo là hướng đông nam
1.1.2. Đặc điểm thuỷ văn:
Chiều sâu mực nước ngầm: Về mùa khô 6m
Về mùa mưa 4m
Phía đông nam thị xã có sông Lý chảy qua theo hướng từ tây nam xuống
đông bắc. Đoạn chảy qua thị xã rộng 30-70m chiều sâu trung bình vào mùa
lúc: 3-5m; vào mùa hạn: 1,5 - 2m.
Các số liệu đặc trưng của sông:
- Lưu lượng lớn nhất: 65m
3
/s
- Lưu lượng nhỏ nhất: 25m

phương đều xả thẳng ra sông không qua xử lý. Toàn thị xã hiện chưa có trạm
xử lý nước thải tập trung. Theo dự án phát triển đến năm 2005 Triệu Sơn sẽ
được đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước và xử lý nước thải đồng bộ.
1.2. QUI HOẠCH PHÁT TRIỂN THỊ XÁC ĐẾN NĂM 2005
1.2.1. Qui mô dân số
Theo số liệu qui mô dân số của thị xã đến năm 2005 khoảng 125 nghìn
người. Mật độ dân số: 300người/ha.
1.2.2. Các khu công nghiệp:
Thị xã được qui hoạch là vùng công nghiệp trọng điểm phía tây của tỉnh,
toàn thị xã có hai khu công nghiệp lớn, trong đó:
- Khu công nghiệp 1 réng 70ha
- Khu công nghiệp 2 rộng 25ha
1.2.3. Các công trình công cộng
+ Trường học:
Thị xã được xây dựng 10 trường học, bình quân mỗi trường có 1200 học sinh.
Thầy giáo hướng dẫn: Mai Phạm Dinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Danh
Hưng
8
Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp
+ Bệnh viện:
Thị xã có 2 bệnh viện, mỗi bệnh viện có 600 giường.
+ Khách sạn:
Thị xã có 2 khách sạn mỗi khách sạn có 200 khách.
1.3. PHƯƠNG HƯỚNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC:
1.3.1. Mục tiêu:
Xây dựng hệ thống thoát nước đảm bảo tốt việc vận chuển nhanh toàn bộ
các loại nước thải và nước mưa ra khái khu dân cư đảm bảo yêu cầu vệ sinh
môi trường và yêu cầu về mỹ quan với chi phí thấp nhất.
Xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung nhằm xử lý nước thải đến mức

2.2.1. Lưu lượng nước thải khu dân cư
Lưu lượng nước thải sinh hoạt trung bình, xả ra trong một ngày của thị
xã được tính theo công thức:
Q
tb
ngđ

= (m
3
/ngđ)
Trong đó:
N: Dân số tính toán
N = 12500 người
q
0
: Tiêu chuẩn thải nước
q
0
= 160 (l/người.ngđ)
Q
tb
ngđ

= = 22500 (m
3
/ngđ)
Lưu lượng trung bình giờ
Q
h
tb

= (m
3
/ngđ)
Trong đó: BG: Là số giường bệnh, GB = 600 giường
q
bv
: Là tiêu chuẩn thải nước q
bv
= 300 (l/GB.ngđ)
Q
tb
ngđ
= = 180 (m
3
/ngđ)
Lưu lượng trung bình giờ
Q
h
tb
= = = 7,5 (m
3
/h)
Lưu lượng lớn nhất giờ
Q
h
max
= K . Q
h
tb
= 2,5 . 7,5 = 18,7 (m

max
= K . Q
h
tb
= 1,8 . 2 = 3,6 (m
3
/h)
Thầy giáo hướng dẫn: Mai Phạm Dinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Danh
Hưng
11
Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp
+ Lưu lượng nước thải lớn nhất giây
Q
s
max
= = = 1 (l/s)
+ Nước thải từ khách sạn
Thị xã có hai khách sạn, mỗi khách sạn có 200 giường, tiêu chuẩn thải
nước q
ks
= 250 (l/giường.ngđ)
+ Lưu lượng nước thải trung bình ngày đêm
Q
tb
ngđ

= = 50 (m
3
/ngđ)

tb
ngđ
m
3
/ngđ
Q
h
tb
(m
3
/h)
Q
h
max-
(m
3
/h)
q
s
max-
(l/s)
1 Bệnh viện 600 24 300 2,5 180 7,5 18,75 5,21
2 Bệnh viện 1200 24 300 2,5 360 15 37,5 10,42
1 Trường học 1200 12 20 1,8 24 2 3,6 1
10 Trường học 12000 12 20 1,8 240 20 36 10
1 Khách sạn 200 24 250 2 50 2,08 4,16 1,32
2 Khách sạn 400 24 250 2 100 4,16 8,32 2,64
Tổng cộng 15600 954 79 240 188
2.3. NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP
2.3.1. Lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân trong các ca sản xuất

4
: Số công nhân làm việc đông nhất trong các ca ở phân xưởng bình
thường và phân xưởng nóng.
K
1
, K
2
: Hệ số nước thải không điều hoà của công nhân trong các phân
xưởng bình thường và phân xưởng nóng.
25, 35: Tiêu chuẩn nước thải của công nhân trong phân xưởng bình
thường và phân xưởng nóng.
T: Số giờ làm việc trong mét ca.
Kết quả tính toán được thống kê trong bảng thống kê lưu lượng nước
thải sinh hoạt của công nhân (phần phụ lục).
2.3.2. Lưu lượng nước thải tắm của công nhân
+ Lưu lượng trung bình ngày đêm
Q
tb
ngđ
= (m
3
/ngđ)
Trong đó:
N
5
, N
6
: Số công nhân tương ứng trong các phân xưởng bình thường và
phân xưởng nóng.
40 , 60: Tiêu chuẩn thải nước tắm (l/ng.ngđ) tương ứng ở phân xưởng

VÀ TÍNH TOÁN THUỶ LỰC MỘT SỐ TUYẾN CỐNG
3.1. VẠCH TUYẾN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
Trên cơ sở phương hướng thoát nước đã xác định, ta đề ra các phương án
vạch tuyến như sau:
3.1.1. Mạng lưới thoát nước mưa
Do điều kiện địa hình Thị xã kéo dài bên bờ sông mặt đất dốc dần về
phía sông nên ta chọn sơ đồ thẳng góc làm sơ đồ thoát nước mưa các tuyến
cống chính thoát nước mưa được vạch vuông góc với sông, toàn Thị xã có 10
tuyến công chính xả thẳng ra sông, không qua xử lý.
3.1.2. Mạng lưới thoát nước sinh hoạt và sản xuất
* Phương án 1
Toàn Thị xã được chia làm ba lưu vực thoát nước, đặt ba tuyến cống
chính chạy dài song song với bờ sông (gần vuông góc với đường độ dốc địa
hình). Tuyến thứ nhất đặt dọc theo đường Lê Lợi, sau đó rẽ sang đường Lê
Lai, tuyến thứ hai đặt dọc theo đường Nguyễn Trãi, đổ vào tuyến thứ nhất
trên đường Lê Lai, tuyến thứ ba đặt dọc theo đường Bà Triệu. Các tuyến cống
được tập trung về trạm bơm nước thải. Trạm bơm nước thải đặt ở đầu đường
Bà Triệu, từ đây nước thải được bơm đến trạm xử lý (bản vẽ số 1).
* Phương án 2
Mạng lưới thoát nước bao gồm hệ thống các đường ống đặt song song
nhau cắt ngang thị xã theo các tuyến phố: Tống Duy Tân, Hoàng Hoa Thám
Các tuyến cống này đổ vào tuyến cống chính đặt trên đường Bà Triệu rồi chảy
về trạm bơm nước thaỉ ở đầu đường bà Triệu. (Bản vẽ số 2)
3.2. TÍNH TOÁN THUỶ LỰC CÁC TUYẾN CÔNG
3.2.1. Mạng lưới thoát nước sinh hoạt và sản xuất (nước bẩn)
* Lưu lượng thoát nước riêng:
q
0
= (l/s.ha)
Thầy giáo hướng dẫn: Mai Phạm Dinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Danh

= = 0,606 (l/s.ha)
* Lưu lượng các đoạn cống:
Lưu lượng nước thải tính toán của các đoạn cống được tính theo công thức:
Q
tt
= f . q
0
. K
c
+ Q
tập trung
Trong đó:
F: Diện tích lưu vực thoát nước mà tuyến cống đó phục vụ
f = f
dd
+ ∑ f
cq
f
dd
: Diện tích thoát nước dọc đường của lưu vực trực tiếp đổ vào đoạn
cống tính toán.
f
cq
: Diện tích thoát nước từ các tuyến cống nhánh đổ vào đoạn cống tính toán.
K
c
: Hệ số không điều hoà
Q
tập trung
: Lưu lượng nước thải tập trung (từ các xí nghiệp, các công trình

r
+ t
0
T
m
: Thời gian mưa tập trung nước bề mặt
T
r
: Thời gian nước chảy theo rãnh đến giếng thu nước mưa. Sơ bộ chọn
T
m
+ T
r
= 15 phót
T
0
: Thời gian nước chảy trong cống đến tiết diện tính toán, được xác
định từ tính toán thuỷ lực các tuyến cống.
F : Diện tích lưu vực thoát nước của đoạn cống tính toán.
• Kết quả tính toán lưu lượng, thuỷ lực các tuyến công được thống kê ở
bảng tính toán lưu lượng nước mưa và bảng tính toán thuỷ lực nước mưa
(phần phụ lục).
3.3. TÍNH TOÁN ĐỘ SÂU CHÔN CỐNG ĐẦU TIÊN
H
đt
= h
sn
+ L . i
l
- Z

d
: Độ chênh đường kính giữa cống sân nhà và cống thoát nước đường phố.
∆
d
= D - d = 0,2m
H
dt
= 0,7 + 0,5 + 0,1 + 0,2 = 1,5 (m)
***
Hình 1: Sơ đồ tính toán độ sâu chôn cống ban đầu
Thầy giáo hướng dẫn: Mai Phạm Dinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Danh
Hưng
18
Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp
Chương 4
KHÁI TOÁN KINH TẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
4.1. PHƯƠNG ÁN 1:
4.1.1. Chi phí xây dựng mạng lưới:
* Phần đường ống:
Số liệu và kết quả tính toán sơ bộ trình bày ở bảng dưới đây (bảng 2)
ST
T
Đường
kính (mm)
Vật liệu Chiều dài
(m)
Đơn giá
(tr.đ)
Thành tiền

Hưng
19
Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp
G
scn
= 0,01 x 9482 = 95 (trđ/năm)
* Chi phí sửa chữa lớn (G
scl
) lấy bằng 5% V
1
:
G
scl
= 0,05 x 9482 = 474 (trđ/năm)
* Tổng chi phí quản lý mạng lưới:
G

= G
1
+ G
scn
+ G
scl
= 192 + 95 + 474 = 753 (trđ/năm)
4.3. LÙA CHỌN PHƯƠNG ÁN:
Trên cơ sở thiết kế kỹ thuật hai phương án, nhận thấy cả hai phương án
đều đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật, do đó việc lựa chọn phương án được
căn cứ vào chỉ tiêu kinh tế.
Phương án 2 có tổng giá thành vận chuyển nước thải (xây dựng và quản

- Lưu lượng lớn nhất giờ : Q
max
h

= 1644 (m
3
/h)
- Lưu lượng lớn nhất giây : Q
max
s

= 460 (l/s)
- Lưu lượng nhỏ nhất giờ : Q
min
h

= 546 (m
3
/h)
- Lưu lượng nhỏ nhất giây : Q
min
s

= 152 (l/s)
5.2. SỐ LIỆU NƯỚC THẢI SINH HOẠT:
- Dân số tính toán 125000 người
- Tiêu chuẩn thoát nước 160 (l/ng.ngđ)
- Tiêu chuẩn thải cặn 55 (g/ng.ngđ) (theo 20TCN-51-
84)
- Tiêu chuẩn tính toán BOD

s
= 15 (mg/l)
+ Ô xy hoà tan ở 20
0
C : O
s
= 9 (mg/l)
+ BOD
20
: 4,8 (MG/L)
5.5. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ
- Cao độ mặt đất: 30m
- Mực nước ngầm: + Mùa khô: 4 - 5m
+ Mùa mưa: 5 - 6m
- Cấu tạo địa chất:
+ 0 - 1m : lớp đất trồng trọt
+ 1 - 2m : lớp á sét
+ 2 - 4m : lớp đất sét
+ 4 - 28m : lớp sét lẫn sạn kết.
Trạm xử lý đặt ở góc phía nam Thị xã, khoảng cách đến khu dân cư gần
nhất: 600m
5.6. NỒNG ĐỘ CHẤT BẨN
5.6.1. Nồng độ chất bẩn của nước thải sinh hoạt:
Hàm lượng chất lơ lửng:
C
sh
= (mg/l)
a
1
: Tiêu chuẩn thải chất lơ lửng trong nước thải đã lắng a

Nước thải công nghiệp trong các khu công nghiệp được xử lý sơ bộ đạt
tiêu chuẩn xử lý loại C trươcs khi đổ vào mạng lưới thoát nước thải.
Các thông số giới hạn nồng độ chất ô nhiễm tính toán chủ yếu của nước
thải công nghiệp như sau: (TCVN. 5945-1995)
BOD
20
= 100 (mg/l) Nhiệt độ: t = 45
0
C pH = 5-9
COD = 400 (mg/l) Asen = 0,5 (mg/l) Chất rắn lơ lửng = 200 (mg/l)
Cadimi = 0,5 (mg/l) Chì = 1 (mg/l) Clo dư = 2 (mg/l)
Crom = 0,5 (mg/l)
5.6.3. Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải
- Nồng độ chất lơ lửng:
C
hh
= = = 278,5 (mg/l)
- Nồng độ BOD
20
:
L
hh
= = = 153 (mg/l)
5.6.4. Dân số tính toán:
- Dân số tính toán theo chất lơ lửng:
N
thị trường
ss
= N + = 125000 + = 152000 (ng)
- Dân số tính toán theo BOD








+
−
=
α : Hệ số tÝnh đến các yếu tố thuỷ lực của dòng chảy nước nguồn và
được tính theo công thức:
q
E

ξγα
=
Trong đó:
ξ : Hệ số phụ thuộc vị trí xả, trong trường hợp này có ξ = 1
E: hệ số khuyến khích tán trong dòng chảy
E =
V
tb
: Vận tốc trung bình của dòng chảy, V
tb
= 0,2 (m/s)
H
tb
: Độ sâu trung bình của dòng chảy, H
tb

−
e
e
a
5.7.2. Mức độ cần thiết làm sạch theo chất lơ lửng:
* Hàm lượng chất lơ lửng cho phép có trong nước thải khi xả vào nguồn
tính theo công thức:
m = p . ( + 1) + b
s
(mg/l)
Trong đó:
Thầy giáo hướng dẫn: Mai Phạm Dinh Sinh viên thực hiện: Nguyễn Danh
Hưng
24
Trường Đại học xây dựng - Khoa Kỹ thuật môi trường Bộ môn cấp thoát nước
Đồ án tốt nghiệp
P: Lượng cho phép tăng hàm lượng chất lơ lửng của nước nguồn khi xả
nước thải vào nguồn. Đối với nguồn loại B: p = 0,75 (mg/l)
b: Hàm lượng chất lơ lửng trong nước nguồn b = 15 (mg/l)
m = 0,75 . ( + 1) + 15 = 25,238 (mg/l)
Mức độ làm sạch theo chất lơ lửng:
D
c
= . 100% = . 100% = 91%
5.7.3. Mức độ làm sạch theo BOD
20
* Hàm lượng chất hữu cơ tính theo BOD
20
trong nước thải cho phép khi
xả vào nước nguồn được tính theo công thức:

20
của nước nguồn, L
s
= 4,8 (mg/l)
t : Thời gian nước chảy từ điểm xả đến điểm tính toán
t = = = 14000 (s) = 0,162 (ngđ)
Vậy BOD
20
cần đạt được sau xử lý:
L
t
= . ( - 4,8) + = 24,93 (mg/l)
Mức độ làm sạch cần thiết tính theo BOD
20
: Theo tiêu chuẩn VN lấy
L
t
= 20 (mg/l) điều kiện để thải ra nguồn loại B.
%84%100.
153
93,24153
%100.
20
=
−
=
−
=
a
ta