LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là: Nguyễn Thị Linh
MSSV: DC00202896
Hiện đang là sinh viên lớp ĐH2CM3 – Khoa Môi trường – Trường Đại học
Tài nguyên và Môi trường Hà Nội.
Với đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thi trấn Thanh Ba, huyện
Thanh Ba , tỉnh Phú Thọ trong giai đoạn 2020-2030”, tôi xin cam đoan: đây là
công trình nghiên cứu của bản thân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Chu
Thị Thu Hà, không sao chép bất cứ tài liệu nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Linh
LỜI CẢM ƠN
Đề tài : “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho thị trấn Thanh Ba, huyện
Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ giai đoạn 2020 -2030” được hoàn thành tại Trường Đại
học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội. Trong quá trình nghiên cứu, ngoài sự nỗ
lực phấn đấu của bản thân, em đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của các
thầy giáo, cô giáo và bạn bè.
Em xin gửi làm cám ơn chân thành tới TS. Chu Thị Thu Hà đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo em thực hiện và hoàn thành đồ án.
Em cũng xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các thầy cô giáo trong
Khoa Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã nhiệt tình
giúp đỡ, dạy bảo em trong suốt quá trình học tập và thực hiện đồ án tốt nghiệp.
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè đã luôn tạo điều kiện ,
quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án
tốt nghiệp
Hà Nội, ngày 30 tháng 5 năm 2016
Sinh viên thực hiện
2.1.1. Tài liệu liên quan...............................................................................................................................6
2.1.2. Tiêu chuẩn nước thải........................................................................................................................7
2.1.3. Tiêu chuẩn thoát nước thải công nghiệp..........................................................................................7
2.1.4. Tiêu chuẩn thoát nước từ các công trình công cộng :......................................................................7
2.2. TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI..............................................................................8
2.2.1. Xác định lưu lượng nước thải sinh hoạt...........................................................................................8
2.2.2. Xác định lưu lượng nước thải tập trung...........................................................................................9
2.3 TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TOÀN KHU VỰC.....................................................11
2.3.1. Nước thải sinh hoạt của khu dân cư...............................................................................................11
2.3.2. Nước thải từ bệnh viện...................................................................................................................11
2.3.3. Nước thải từ trường học................................................................................................................11
2.3.4. Nước thải từ các khu công nghiệp..................................................................................................11
2.4. VẠCH TUYẾN MẠNG THOÁT NƯỚC....................................................................................................11
2.5. XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG TÍNH TOÁN TỪNG ĐOẠN CỐNG.................................................12
2.5.1. Tính toán diện tích các tiểu khu......................................................................................................12
2.5.2. Xác định lưu lượng tính toán từng đoạn ống.................................................................................13
2.6. XÁC ĐỊNH LƯU LƯỢNG ĐƠN VỊ.....................................................................................14
2.7. TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC..........................................................14
2.8. KHÁI TOÁN KINH TẾ MẠNG LƯỚI NƯỚC THẢI................................................................14
3.1. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÍ CẦN THIẾT.............................................................................16
3.1.1. Tính toán tải lượng ô nhiễm...........................................................................................................16
3.1.2. Tính toán múc độ pha loãng...........................................................................................................17
3.1.3. Dân số tính toán..............................................................................................................................21
3.4.12.. Bể tiếp xúc ( Tính tương tự phương án 1)...................................................................................69
3.4.13 . Sân phơi bùn................................................................................................................................69
3.5. KHÁI TOÁN KINH TẾ......................................................................................................70
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC BẢNG................................................................................................6
MỞ ĐẦU.................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề........................................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài..........................................................................................1
3. Tóm tắt các nội dung nghiên cứu.......................................................................................1
4. Đề xuất phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật phân tích đo đạc, phương pháp xử lý số liệu. . .2
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN CHUNG VỀ HUYỆN THANH BA, TỈNH PHÚ
THỌ.......................................................................................................................... 3
1.1.1.Vị trí địa lí :.........................................................................................................................................3
1.1.2.Đặc điểm địa hình..............................................................................................................................3
1.1.3.Điều kiện địa chất..............................................................................................................................4
1.1.5.Các nguồn tài nguyên.........................................................................................................................4
1.2.1. Tình hình phát triển kinh tế xã hội....................................................................................................4
Chỉ tiêu về kinh tế...................................................................................................................................5
Chỉ tiêu xã hội.........................................................................................................................................5
Chỉ tiêu môi trường................................................................................................................................5
1.2.2. Hiện trạng cơ sở hạ tầng...................................................................................................................6
1.2.4. Hiện trạng thoát nước bẩn và vệ sinh môi trường ..........................................................................6
2.1. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN..................................................................................................6
2.1.1. Tài liệu liên quan...............................................................................................................................6
3.2.1. Các thông số thiết kế......................................................................................................................21
3.2.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm xử lí...................................................................................22
3.3. TÍNH TOÁN , THIẾT KẾ CÁC CÔNG TRÌNH XỬ LÍ PHƯƠNG ÁN 1.......................................26
3.3.1. Ngăn tiếp nhận................................................................................................................................26
3.3.4. Bể lắng cát ngang............................................................................................................................30
3.3.5. Sân phơi cát....................................................................................................................................33
3.3.6. Bể điều hòa.....................................................................................................................................34
3.3.7. Bể lắng đứng 1................................................................................................................................35
3.3.8. Bể Aerotank....................................................................................................................................39
3.3.9. Bể lắng đứng 2................................................................................................................................45
3.3.10. Vách trộn kiểu máng ngăn có lỗ....................................................................................................48
3.3.11 Trạm khử trùng..............................................................................................................................50
3.3.13. Bể nén bùn....................................................................................................................................53
3.3.14. Máy ép bùn...................................................................................................................................57
3.3.15. Cao trình trạm xử lí.......................................................................................................................57
3.4. TÍNH TOÁN TRẠM XỬ LÍ PHƯƠNG ÁN 2........................................................................60
3.4.1. Ngăn tiếp nhận ( Tương tự phương án 1 )..................................................................60
3.4.2. Mương dẫn ước thải ( Tương tự phương án 1)..............................................................................60
3.4.3. Song chắn rác ( Tương tự phương án 1).........................................................................................60
3.4.4. Xiclon thu cát..................................................................................................................................60
3.4.5. Sân phơi cát ( Tương tự phương án 1)...........................................................................................61
3.4.6. Bể điều hòa ( Tương tự phương án 1)............................................................................................61
3.4.7. Bể lắng hai vỏ..................................................................................................................................61
3.4.8. Bể Biophin cao tải...........................................................................................................................65
3.4.9. Bể lắng đứng 2 ( Tính tương tự phương án 1)...............................................................................69
3.4.10. Máng trộn ( Tính tương tự phương án 1).....................................................................................69
3.4.11. Trạm khử trùng ( Tính tương tự phương án 1).............................................................................69
3.4.12.. Bể tiếp xúc ( Tính tương tự phương án 1)...................................................................................69
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Tính toán, thiết kế hệ thống thoát nước cho thị trấn Thanh Ba, huyện Thanh
Ba, tỉnh Phú Thọ, giai đoạn 2020 -2030
3. Tóm tắt các nội dung nghiên cứu
- Khái quát về điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội của thị trấn Thanh Ba
- Xác định lưu lượng thoát nước cho thị trấn
- Thiết kế mạng lưới thoát nước cho thị trấn
1
- Tính toán thủy lực cho mạng lưới thoát nước.
- Thiết kế trạm xử lý nước thải.
- Khái toán kinh tế mạng lưới thoát nước và trạm xử lý nước thải để đưa ra
phương án tối ưu.
- Kết luận
4. Đề xuất phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật phân tích đo đạc, phương pháp
xử lý số liệu
- Phương pháp thu thập tài liệu: Tìm hiểu, thu thập số liệu, các công thức và
mô hình dựa trên các tài liệu có sẵn và từ thực tế.
- Phương pháp thống kê: Thu thập và xử lý các số liệu về điều kiện khí
tượng, thủy văn, kinh tế xã hội của khu vực dự án.
- Phương pháp tính toán: dựa vào các tài liệu và thông tin thu thập được để
tính toán các công trình đơn vị trong hệ thống xử lý nước thải.
- Phương pháp thiết kế : Sử dụng phần mềm Autocad trong việc thiết kế các
bản vẽ các công trình xử lý nước thải
2
Nam theo hướng ra sông Hồng.
3
1.1.3.Điều kiện địa chất
Thanh Ba là huyện giàu tiềm năng đất đai, có khả năng phát triển và chuyển
dịch cơ cấu nông nghiệp theo hướng đa dạng hoá, chất lượng đất tốt, nguồn nước
phong phú, khí hậu thuận lợi để tạo điều kiện cho cây lúa, rau màu và cây công
nghiệp phát triển với đặc điểm địa hình đồi gò xen kẽ, thung lũng, có diện tích chạy
dài theo dọc sông Hồng nên huyện có điều kiện phát triển trồng cây trên đất bãi như
ngô, dâu tằm, chuối, phát triển chăn nuôi gia súc gia cầm và nuôi trồng thuỷ sản
trên mặt nước. Vùng đồi, núi rất phù hợp trồng cây công nghiệp, cây nguyên liệu,
cây ăn quả và phát triển chăn nuôi đại gia súc với quy mô lớn. Đặc biệt chất đất
vùng này thuận lợi cho phát triển cây chè và một số loại cây khác trên địa bàn.
1.1.4.Điều kiện khí hậu thủy văn
Phú Thọ mang đặc điểm khí hậu trung du, miền núi có gió mùa và thủy văn
miền trung du lưu vực hệ thống sông Hồng. Các đặc điểm đó được tóm tắt qua các
đặc trưng khí tượng thủ văn sau:
- Nhiệt độ trung bình năm từ 220C-240C;
- Độ ẩm bình quân 84%-86%;
- Số giờ nắng trung bình trong năm từ 1300giờ-1500giờ;
- Lượng bốc hơi năm từ 900mm-1100mm/năm;
- Bão: Hàng năm trung bình có từ 4-6 cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh
hưởng đến Phú Thọ, gây gió cấp VII, VIII, IX và mưa trên diện rộng.
- Mưa: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm, chiếm khoảng 80%
lượng mưa hàng năm. Lượng mưa năm thực đo:
+ Lớn nhất: 3.057,2mm
+ Trung bình: 1.790 mm
+ Nhỏ nhất: 1.192,5mm
Chỉ tiêu xã hội
- Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên 1,4% (kế hoạch 0,8%).
- Tỷ lệ trẻ em dưới 5 tuổi suy dinh dưỡng: 16,9% ( kế hoạch 16,5%)
- Tỷ lệ hộ nghèo (theo chuẩn nghèo mới) còn 12,27% giảm 0,5% so với năm
2012, (kế hoạch giảm còn 10,8%).
- Tỷ lệ lao động qua đào tạo 41% đạt kế hoạch, tăng 3% so với năm 2012
- Số lao động được giải quyết việc làm: 1.986 lao động, tăng 10,3% so kế
hoạch. Xuất khẩu lao động năm 2013 đạt 407 lao động
- Số thuê bao internet/hộ 12% (kế hoạch 13%)
- Tỷ lệ hộ đươc nghe đài tiếng nói Việt Nam 100%, tỷ lệ hộ được xem đài
truyền hình Việt Nam 89%.
- Số trường đạt chuẩn quốc gia: 01 trường (kế hoạch là 03 trường).
- Tỷ lệ lao động đã qua đào tạo: 41% đạt 100% kế hoạch tăng 7,9 % so cùng kỳ.
- Tổng số xã, thị trấn đạt chuẩn quốc gia về y tế (theo tiêu chí mới) là 11,1%
(kế hoạch là 18%).
Giao quân đạt 100% kế hoạch.
Chỉ tiêu môi trường
Tỷ lệ dân số nông thôn sử dụng nước sinh hoạt hợp vệ sinh 93% (kế hoạch là
92%); Tỷ lệ dân số đô thị được cấp nước sạch đạt kế hoạch 34,4% (kế hoạch là 44%).
5
Tỷ lệ độ che phủ rừng đạt 24% (đạt kế hoạch đề ra).
1.2.2. Hiện trạng cơ sở hạ tầng
Mạng lưới giao thông, nhất là đường liên huyện, liên xã, liên thôn, đường lên
đồi, xuống đồng luôn được mở rộng, tạo ra hệ thống xương sống về giao thông khá
thuận tiện.
Mạng lưới giao thông đa dạng phong phú, có khả năng phát triển mạnh về kinh
tế, giao lưu hàng hoá với hệ thống đường sắt 25 km (tuyến Hà Nội - Lào Cai), đường
sông chiều dài 28 km (chạy dọc huyện), tuyến đường cao tốc Hà Nội - Vân Nam chạy
2.1.2. Tiêu chuẩn nước thải
- Tiêu chuẩn nước thải sinh hoạt đến năm 2030 là 100 l/người.ngđ
- Quy mô trạm xử lí :
Bảng 2.1. Quy mô thoát nước thải sinh hoạt khu dân cư
Diện tích
đất ở (ha )
488,71
Mật độ dân số
( người /ha )
60
Tiêu chuẩn thải
Hệ số phát triển
Dân số
nước (l/người.ngđ)
100
công nghiệp K
1,1
( người )
29323
2.1.3. Tiêu chuẩn thoát nước thải công nghiệp
Theo mục 2.4. [ 2 ] : lượng nước cấp
- Đối với công nghiệp sản xuất rượu bia, sữa , đồ hộp, giấy dệt , chế biến
2
17,8
36
70
25
3
5,6
36
70
25
4
6,3
17,6
70
25
2.1.4. Tiêu chuẩn thoát nước từ các công trình công cộng :
(%)
5
5
5
5
- Số trường học : 6 trường học
- Số bệnh viện : 1 bệnh viện đa khoa
Bảng 2.3. Quy mô thải nước của các công trình công cộng
Số học sinh, Tiêu chuẩn
Tên đơn vị
Mầm non Hoa Hồng
Tiểu học thị trấn Thanh Ba
12
12
12
12
Trung tâm giáo dục thường
114
16
1,8
12
xuyên
Cao đẳng nghề cơ điện Phú
3133
16
1,8
12
Thọ
Bệnh viện Đa khoa Thanh Ba
Tiêu
chuẩn
thải
Lưu
Lưu
Hệ số
lượng
lượng
không
Lưu lượng
trung
trung
điều hòa
max
bình giây
( l/s )
37,33
( l/s)
Bảng 2.5. Lượng nước thải của các trường học
Tiêu
STT
Tên hành chính
( Trường )
1
2
Mầm non hoa hồng
Tiểu học thị trấn
3
Thanh Ba
Trung học cơ sở thị
4
trấn Thanh Ba 1
Trung học cơ sở thị
trấn Thanh Ba 2
Số học
chuẩn thải
nước
16
2,53
0,21
0,38
0,11
360
16
5,76
0,48
0,86
0,24
sinh
( người)
9
(m3/h) (m3/h)
4,18
7,52
2,09
4769
16
76,3
6,36
11,45
3,18
điện Phú Thọ
Tổng
Nước thải từ bệnh viện
•Công thức xác định lưu lượng trung bình ngày :
( m3/ngđ)
Trong đó :
- Bt : số giường bệnh của bệnh viện đa khoa Thanh Ba
- qo : tiêu chẩn thải nước . Chọn qo = 250 l/ng.ngđ
•Công thức xác định lưu lượng trung bình giờ :
( m3/h)
•Xác định lưu lượng giờ lớn nhất :
•Lượng nước thải công nghiệp :
( m3/ngđ)
Bảng 2.7 . Lượng nước thải của các khu công nghiệp
STT
Tên
Diện tích
Tiêu chuẩn thải
10
Lưu lượng thải
Lưu lượng
1
2
3
4
KCN1
KCN2
KCN3
KCN4
(ha)
18,9
-
( m3/ngđ)
-
2.3 TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TOÀN KHU VỰC
2.3.1. Nước thải sinh hoạt của khu dân cư
- Căn cứ vào hệ số không điều hòa chung của thị trấn K ch = 1,78 ta xác định
được lưu lượng nước thải phân bố theo giờ trong ngày ( cột 2, Bảng A1- Phụ lục A),
từ đó tính được cột 3
2.3.2. Nước thải từ bệnh viện
- Từ hệ số không điều hòa giờ Kh = 2,5 ta xác định được sự phân bố lưu
lượng nước thải của bệnh viện theo các giờ trong ngày ( cột 4, Bảng A1- Phụ lục
A), từ đó tính được cột 5
2.3.3. Nước thải từ trường học
- Từ hệ số không điều hòa giờ Kh = 1,8 ta xác định được sự phân bố lưu
lượng nước thải của trường học theo các giờ trong ngày ( cột 6, Bảng A1- Phụ lục
A), từ đó tính được cột 7
2.3.4. Nước thải từ các khu công nghiệp
- Nước thải từ các khu công nghiệp được xử lí sơ bộ đạt tiêu chuẩn cho phép
xả thải vào mạng lưới thoát nước bẩn của thị trấn. Ta tính toán được lưu lượng nước
thải của từng giờ trong ca ( cột 9,10,11, Bảng A.1- Phụ lục A)
2.4. VẠCH TUYẾN MẠNG THOÁT NƯỚC
11
3.75 4.51
2
2.96 2.65 3.01 1.30
32
2.20 1.88
3
8.17 5.25 7.96 5.49 5.54 33
1.71 1.83
4
0.65 3.19 2.42 3.20
34
0.39 1.40
5
5.21 4.25 3.59 5.48
35
0.47 1.36
6
1.70 1.70 1.72 1.79
36
0.49 0.86
7
1.02 2.89 1.57 1.45
37
0.48 1.34
8
3.62 2.26 4.31 1.39
38
0.72 1.28
9
2.68 4.39 2.90 2.90
17
2.20 1.94 2.28 1.98
47
0.42 1.51
18
6.20 1.80 4.13 2.46
48
0.39 0.90
19
2.10 3.14 2.29 2.43
49
0.46 0.84
20
3.22 1.63 2.68 2.69
50
0.33 0.85
21
1.72 2.25 1.27 2.04
51
4.24 3.98
22
0.64 1.64 0.64 1.64
52
1.39 1.95
23
0.39 1.38 0.39 1.38
53
1.10 1.82
24
0.50 1.54 0.49 1.48
3.07
1.60
1.58
0.39
0.54
0.66
0.39
0.53
6.13
1.48
0.55
0.46
0.51
0.39
0.52
1.08
0.37
0.27
0.31
0.54
3.76
1.25
0.97
1.20
2.24
2.08
1.59
2.15
3.00
0.71
1.73
2.32
3.03
0.00
45.70 0.89
2.5.2. Xác định lưu lượng tính toán từng đoạn ống
•Công thức xác định
Lưu lượng tính toán cho từng đoạn cống được coi là lưu lượng chảy suốt từ
đầu cho tới cuối đoạn cống và tính theo công thức :
(l/s)
Trong đó :
13
e
-
: lưu lượng tính toán của đoạn cống thứ n trên tuyến công đang xét
-
: lưu lượng dọc đường từ các khu nhà thuộc lưu vực nằm 2 bên đổ vào
đoạn cống thứ n :
Với : + qo : lưu lượng đơn vị của lưu vực đang xét
+
: tổng diện tích tát cả các khu nhà thuốc lưu vực dọc theo 2
2.7. TÍNH TOÁN THỦY LỰC MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
Phần tính toán được thể hiện ở Phụ lục C
2.8. KHÁI TOÁN KINH TẾ MẠNG LƯỚI NƯỚC THẢI
14
Tính toán khái toán kinh tế mạng lưới được thể hiện ở phụ lục D
Nhận xét : về kinh tế thì hai phương án không chênh lệch nhau nhiều, tuy
nhiên phương án 1 có giá thành xây dựng hợp lí hơn , mô hình mạng phù hợp với
đặc điểm địa hình, có chiều dài chạy dọc theo địa bàn đảm bảo thoát nước kịp thời.
Vậy nên ta chọn phương án 1 làm phương án vạch tuyến
15
CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÍ NƯỚC THẢI
3.1. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ XỬ LÍ CẦN THIẾT
3.1.1. Tính toán tải lượng ô nhiễm
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
•Nước thải sinh hoạt :
Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải sinh hoạt được tính theo công thức:
CSSSH =
(mg/l)
Trong đó:
- aSS: hàm lượng chất lơ lửng của nước thải sinh hoạt cho một người theo
ngày đêm , [ 1; bảng 25 ] aSS = 60 g/người.ngày
- N: số dân ( người ) ; N = 29323 người
- QSH: lưu lượng nước thải trung bình (m3/ngd) ; QSH = 3225,53(m3/ngd)
- aBOD: hàm lượng BOD5 trong nước thải sinh hoạt tính cho một người trong
ngày đêm [ 1; bảng 25 ] ,aBOD = 30 g/ng.ngd
Thay số được: CBODSH =
= 272,72 (mg/l).
•Hỗn hợp nước thải:
- Hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải công nghiệp: CBODCN = 50mg/l
[4]
Hàm lượng BOD trong hỗn hợp nước thải: Theo công thức
[ 8; t23 ]
CBODHH =
=
3.1.2. Tính toán múc độ pha loãng
Thông số chỉ tiêu của nguồn tiếp nhận: Sông Hồng ( Đoạn qua Phú Thọ )
Giả thiết :
- Lưu lượng nước sông : 15 m3/ngđ
- Vận tốc trung bình dòng chảy: v = 0,2 m/s
- Chiều sâu của sông: H = 2,5 m
- Hàm lượng BOD5 của sông aBOD5 = 11 mg/l
- Hàm lượng oxy hòa tan trong nước sông DO = 15 mg/l
- Hàm lượng các chất lơ lửng trong nước sông CSS = 70 mg/l
Mức độ xáo trộn và pha loãng
Xác định hệ số pha loãng a theo công thức
[ 8 ; t37 ]
Trong đó :
- Qs : Lưu lượng nước sông, Qs = 15 m3/s
: Hệ số dòng chảy rối tính theo công thức
[ 8 ; t37 ]
Với vtb là vận tốc chảy trung bình của sông. vtb = 0,2 m/s
htb là chiều sâu trung bình của sông. htb = 2,5 m
Khi đó hệ số pha loãng
18