LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên là: Nguyễn Thị Thu Huyền
MSSV: DH00301417
Hiện đang là sinh viên lớp ĐH3CM1 - Khoa Môi trường - Trường Đại học Tài
nguyên và Môi trường Hà Nội.
Với đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho khu đô thị mới Thủ Thiêm,
quận 2, thành phố Hồ Chí Minh”, tôi xin cam đoan: đây là công trình nghiên cứu
của bản thân, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Mai Quang Tuấn và
TS.Vũ Phương Thảo. Các số liệu, tài liệu trong đồ án được thu thập một cách trung
thực và có cơ sở.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thu Huyền
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên của đồ án tốt nghiệp này em xin trân trọng gửi đến quý Thẩy Cô
lời cám ơn chân thành nhất!
Đề tài: “Quy hoạch hệ thống thoát nước cho khu đô thị mới Thủ Thiêm,
quận 2, thành phố Hồ Chí Minh”, được hoàn thành tại Trường Đại Học Tài
Nguyên và Môi Trường Hà Nội.
Em xin đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành tới ThS. Mai Quang Tuấn và TS.Vũ
Phương Thảo đã tận tâm chỉ bảo và truyền đạt những kiến thức thiết thực để em
hoàn thành đồ án. Bên cạnh đó, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô đã
quan tâm dành thời gian phản biện khoa học cho đề tài này.
Em xin cảm ơn Ban lãnh đạo khoa, các thầy cô khoa Môi Trường, Trường Đại
Học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tạo điều kiện, dạy bảo em trong suốt
quá trình học tập tại trường và thực hiện đề tài.
Sau cùng em xin cảm ơn gia đình đã tạo những điều kiện thuận lợi và là chỗ
dựa cho em trong suốt những năm dài học tập. Đồng thời cũng xin gửi lời cảm ơn
TCVN
: Tiêu chuẩn Việt Nam
TCXDVN
: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam
TỔNG N
: Tổng số Nitơ
TỔNG P
: Tổng số Photpho
QCVN
: Quy chuẩn Việt Nam
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU
1 Đặt vấn đề
1. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Xây dựng phương án, tính toán: quy hoạch hệ thống thoát nước cho khu đô thị
Thủ Thiêm, quận 2, thành phố Hồ Chí Minh; phù hợp với quy hoạch kinh tế - xã
hội.
2. Nội dung nghiên cứu
-
Thu thập tài liệu về khu đô thị mới Thủ Thiêm: Dân số, hạ tầng cơ sở, thuyết minh
-
quy hoạch, bản vẽ quy hoạch…
Thiết kế 2 phương án hệ thống mạng lưới thoát nước cho khu đô thị mới Thủ
-
Thiêm.
Tính toán, thiết kế 2 phương án nhà máy xử lý nước thải.
Khái toán kinh tế cho 2 phương án.
2 Đề xuất phương pháp nghiên cứu
-
Phương pháp thu thập số liệu: Thu thập số liệu về khu dân cư, tìm hiểu thành phần,
-
tính chất nguồn nước thải và số liệu cần thiết khác.
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải sinh
chính là trung tâm tài chính, thương mại, dịch vụ cao cấp của thành phố, khu vực và
có vị trí quốc tế, là trung tâm văn hóa, nghỉ ngơi, giải trí. Thủ Thiêm được quy
hoạch là một khu đô thị mới bền vững kết hợp chặt chẽ với các điều kiện cảnh quan
tự nhiên của vùng đất Thủ Thiêm; đồng thời, tạo ra nhiều không gian mở, các tiện
ích, công trình công cộng phục vụ cho cuộc sống cư dân và người lao động.
Theo quy hoạch 1/2000 được duyệt, khu trung tâm đô thị mới Thủ Thiêm
thuộc địa bàn các phường An Khánh, Thủ Thiêm, An Lợi Đông và một phần
phường Bình An, Bình Khánh. Khu trung tâm đô thị mới Thủ Thiêm được chia làm
5 khu vực chính gồm Khu vực “Lõi Trung tâm” chính, Khu dân cư phía Bắc, Khu
dân cư dọc Đại lộ Mai Chí Thọ, Khu dân cư phía Đông, Khu Châu thổ phía Nam.
Hơn một nửa diện tích của khu đô thị sẽ được dành cho cây xanh và giao thông.
Đây là khu đô thị sinh thái đậm chất Nam Bộ với hệ thống kênh rạch, ao hồ được
nạo vét và giữ nguyên.
1.1.2. Địa hình, địa chất
Khu đô thị mới Thủ Thiêm tọa lạc bên bờ Đông sông Sài Gòn đối diện Quận
1, địa hình bằng phẳng, hướng nền dốc thoải từ Bắc xuống Nam. Địa hình khu đô
thị tại các khu vực đã xây dựng tương đối bằng phẳng, cao độ các khu không chênh
lệch nhau nhiều, đều ở độ cao +2.5m.
1.1.3. Khí hậu thủy văn
a) Khí hậu
Khu vực quy hoạch thuộc vùng khí hậu thành phố Hồ Chí Minh là khu vực khí
hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, trong năm có hai mùa tương phản nhau rõ rệt:
-
Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11.
Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau.
Khí hậu tương đối ổn định, diễn biến thay đổi từ năm này qua năm khác nhỏ.
Không có thiên tai do khí hậu, không gặp thời tiết quá lạnh hay quá nóng (thấp nhất
9
Khu đô thị mới Thủ Thiêm được chia thành 8 khu chức năng. Mỗi khu chức
năng có đặc điểm riêng về công năng sử dụng hỗn hợp, mật độ xây dựng riêng, các
không gian công cộng và các công trình điểm nhấn.
-
Khu chức năng số 1: là khu trung tâm thương mại dịch vụ đa chức năng mật độ cao,
tọa lạc tại một nửa phía bắc Khu Lõi Trung tâm.
Dân số cư trú thường xuyên : 14.900 người.
-
Khu chức năng số 2: nằm ở phía Nam của Khu Lõi Trung tâm, là một khu phức hợp
mật độ cao với các chức năng thương mại, dân cư đa chức năng và thể thao giải trí.
Dân số cư trú thường xuyên : 32.600 người.
10
-
Khu chức năng số 3: khu thương mại đa chức năng cao tầng được bố trí dọc tuyến
Đại lộ Vòng cung.
Dân số cư trú thường xuyên : 30.300 người.
-
Khu chức năng số 4 : khu dân cư hỗn hợp nằm ở phía Bắc Thủ Thiêm.
Dân số cư trú thường xuyên : 23.800 người.
sang khu Thủ Thiêm với trục ống chính có đường kính 500 mm. Trục ống chính này
sẽ đi xuyên qua khu này dọc theo Đại lộ Vòng cung và Đường Tiếp cận Châu thổ.
Trục ống cấp nước chính này sẽ được chia thành hai (2) nhánh nhỏ hơn. Cuối cùng,
đường ống sẽ được nối sang Quận 7. Hệ thống phân phối nước với đường ống nhỏ
hơn được bố trí theo cấu hình vòng cung bên trong mỗi khu vực.
1.3.2. Nước thải:
Nước thải sẽ được thu gom thông qua hệ thống chảy tự nhiên (thế năng) và
trạm bơm, cuối cùng đổ vào nhà máy xử lý nước thải dự kiến. Nước thải từ khu
Lõi, khu dân cư phía bắc và khu đa chức năng Đại lộ Đông-Tây thông qua cống lớn
và đường ống chảy tự nhiên (thế năng), và sau đó chảy về trạm bơm đặt ở phía nam
11
của Đại lộ Đông-Tây. Từ trạm bơm này, nước thải được bơm chạy dọc theo Đại lộ
Đông-Tây qua một miệng cống vào đường ống chảy tự nhiên đặt tại giao điểm của
Đại lộ Đông-Tây và đường tiếp cận của khu dân cư phía Đông. Nước thải từ khu
dân cư phía Đông được thu gom và cho chảy vào cùng miệng cống và đường ống
chảy tự nhiên này.
1.3.3. Thoát nước mưa và san lấp:
Quy hoạch áp dụng thiết kế cao trình san lấp 2,5 mét. Độ dốc tối thiểu 0,5% và
tối đa 3%.Hệ thống thu gom nước mưa cho thấy một mạng lưới dày đặc rạch thoát
nướcvà đường ống thoát nước. Nước mưa được thu gom và cho chảy vào vùng đất
trũng nằm dọc theo mỗi vùng hứng nước bao gồm Sông Sài Gòn, kênh rạch nội hạt,
hồ và khu Cảnh quan Châu thổ. Những đường ống thoát nước có đường kính lớn
thường được đặt bên trong những khu vực có mật độ cao hơn, như Khu Lõi và Đại
lộ Đông-Tây, còn những đường ống nhỏ hơn sẽ được đặt trong các khu dân cư.
12
24 × 3600
24 × 3600
l/s
Từ lưu lượng trung bình giây nội suy theo [1, Bảng 2, trang 8] ta có hệ số
không điều hòa Kch = 1,54.
Lưu lượng nước thải giây lớn nhất - qsmaxl/s
qsmax = qstb × Kch
-
Trong đó:
qsmax: Lưu lượng nước thải giây lớn nhất (l/s)
qstb: Lưu lượng nước thải giây trung bình (l/s)
Kch: Hệ số không điều hoà chung.
Toàn thành phố:
qsmax = 336,8 ×1,54 = 518, 7
13
l/s
Bảng 2.1. Bảng tổng hợp lưu lượng nước thải từ khu dân cư
Diện tích
Số dân
ha
119,2
tuyến đường, các ngõ, ngách nhằm thu gom được toàn bộ lượng nước thải trong đô
thị. Các tuyến thu gom nước thải phải đảm bảo đặt gần nhà dân nhất, có chiều dài
tới trạm bơm ngắn nhất.. Các tuyến cống thu gom sẽ tập trung về các tuyến cống
chính sau đó được đưa về trạm xử lý.
Đây là bước quan trọng để đánh giá một phương án có tính hiệu quả, khả thi
hay không. Vạch tuyến mạng lưới quyết định đến khả năng thoát nước, công nghệ
thực hiện, hiệu quả kinh tế hay giá thành của mạng lưới thoát nước.
Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước:
- Triệt để lợi dụng địa hình, đảm bảo lượng nước thải lớn nhất tự chảy theo
cống, tránh đào đắp, tránh đặt nhiều trạm bơm lãng phí.
- Đặt cống đường phố thật hợp lý để tổng chiều dài là ngắn nhất, tránh trường
hợp nước chảy vòng vo, tránh đặt cống sâu.
- Các cống góp chính vạch theo hướng về trạm xử lý và cửa xả nguồn tiếp
nhận, trạm xử lý đặt ở phía thấp so vói địa hình thành phố, nhưng không bị ngập lụt,
cuối hướng gió chính vào mùa hè, cuối nguồn nước, đảm bảo khoảng cách vệ sinh,
xa khu dân cư và xí nghiệp là 500m.
- Giảm tới mức tối thiểu cống chui qua sông hồ, cầu phà, đê đập, đường sắt,
đường ôtô và các công trình ngầm khác.
- Việc bố trí cống thoát nước phải kết hợp với các công trình ngầm khác để
đảm bảo cho việc xây dựng, khai thác sử dụng được thuận lợi.
Thực tế, thường không đồng thời thỏa mãn các yêu cầu đặt ra ở trên. Tuy
nhiên, cần đảm bảo các nguyên tắc chủ yếu khi vạch sơ đồ và đảm bảo hợp lý nhất
có thể.
14
2.2.1. Đề xuất phương án vạch tuyến thoát nước
Dựa vào các nguyên tắc trên, ta đề xuất 2 phương án vạch tuyến như sau:
Phương án I: Xây dựng tổ chức thoát nước tập trung. Tám khu chức năng
được chia làm hai lưu vực thoát nước và đổ ra một tuyến cống chính duy nhất. Khu
+
+
Lưu lượng nước thải tính toán
Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải:
Hàm lượng cặn lơ lửng, nồng độ BOD5
Nồng độ N – NH4 , nồng độ PO43Dân số tính toán
3.2. Lưu lượng nước thải tính toán
-
Lưu lượng nước thải sinh hoạt của toàn khu đô thị là: Qsh = 29100 m3/ngđ
Lấy Q = 29100m3/ngđ để tính toán thiết kế trạm xử lý.
QhTB =
-
Lưu lượng trung bình giờ:
-
Lưu lượng trung bình giây:
Q 29100
=
= 1212, 5
24
24
m3/h
Qhmax × 1000 1867,3 ×1000
=
= 518,7
60 × 60
3600
Qhmin = Qhtb × k2 = 1212,5 × 0,63 = 763,9
-
Lưu lượng giờ nhỏ nhất:
min
s
Q
-
Lưu lượng giây nhỏ nhất:
m3/h
l/s = 0,519m3/s
m3/h
Qhmin ×1000 763,9 ×1000
=
=
= 212, 2
3600
Lưu lượng
nước thải giây
nhỏ nhất
0,212
(m3/s)
3.3. Nồng độ chất bẩn trong hỗn hợp nước thải
3.3.1. Hàm lượng cặn lơ lửng
Hàm lượng chất cặn lơ lửng trong nước thải sinh hoạt
CSH =
ass
× 1000
qo
mg/l
Trong đó:
-
ass: là tiêu chuẩn thải chất lơ lửng theo đầu người, a ss = 60 g/người.ngày [1, mục
-
8.1.7, trang 36]
q0: là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người, q0= 200 l/người.ngày
CSH =
35
×1000 = 175
200
mg/l
3.3.3. Hàm lượng N – NH4
Hàm lượng N – NH4 có trong nước thải sinh hoạt
N − NH 4 =
a
×1000
qo
mg/l
Trong đó:
-
a: là hàm lượng N - NH4 tiêu chuẩn tính theo đầu người, a = 6 – 8 g/ng.ngày[ 1,
-
mục 8.1.7, trang 36]. Chọn a = 8 g/ng.ngày
q0: là tiêu chuẩn thải nước tính theo đầu người , q0 = 200 l/ng.ngày
3.3.5. Hàm lượng PO43- (tính theo P)
Hàm lượng PO43- có trong nước thải sinh hoạt
PO43− =
a
× 1000
qo
mg/l
Trong đó:
-
a: là hàm lượng M – PO43-SH tiêu chuẩn tính theo đầu người, a = 3,3g/ng.ngày[ 1,
mục 8.1.7, trang 36].
PO43− =
3, 3
× 1000 = 16, 5
200
mg/l
Bảng 3.2. Nồng độ chất bẩn có trong hỗn hợp nước thải
STT
3
Hàm lượng BOD5
mg/l
175
30
4
5
Nồng độ N – NH4
Nồng độ tổng Nitơ
mg/l
mg/l
40
42,1
5
-
6
Nồng độ PO43-
mg/l
175
30
82,9
NH4-N
40
5
87,5
PO43-
16,5
6
63,6
Thông số
29100 (m3/ngđ)
Công suất TXL
3.4. Sơ đồ dây chuyền công nghệ của trạm xử lý
trình xử lý như song chắn rác, bể lắng đợt 1, xử lý sinh học… được thu về
các khối công trình xử lý bùn cặn, tại đây các loại cát được phơi khô và đổ
san nền, rác được nghiền nhỏ hoặc vận chuyển về bãi chôn lấp rác, bùn cặn
sau xử lý còn có thể được sử dụng để làm phân bón.
- Khử trùng: Là yêu cầu bắt buộc đối với 1 số loại nước thải hoặc 1 số
dây chuyền công nghệ xử lý trong điều kiện nhân tạo.
3.4.2. Quy trình xử lý nước thải
-
Quy trình xử lý được thực hiện theo các bước:
+ Xử lý sơ bộ: Đảm bảo hàm lượng cặn có trong nước thải sau khối công trình
này nhỏ hơn 150 mg/l, nếu không đảm bảo có thể sử dụng các biện pháp làm thoáng
sơ bộ trước lắng, để nâng cao hơn nữa hiệu quả xử lý có thể thêm bùn hoạt tính. Ở
quá trình này, hàm lượng BOD5 không giảm.
+ Xử lý sinh học: Được thực hiện sau quá trình xử lý sơ bộ, quá trình này là
quá trình xử lý BOD5. Tuy thuộc vào người thiết kế, có thể xử lý bằng màng sinh
học hoặc bùn hoạt tính để phù hợp với tính chất từng công trình thiết kế. Sử dụng sơ
đồ xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo.
+ Các công trình xử lý bùn cặn: Sau khi đã lựa chọn được các công trình xử lý
sơ bộ, xử lý sinh học, ta xác định được ở những công trình nào phát sinh được bùn
cặn, từ đó xác định được khối tích công trình xây dựng, tính chất của bùn cặn cần
xử lý.
+ Khử trùng nước: Thông thường là dùng clo hơi, đối với công suất nhỏ hơn
1000m3/ngđ dùng clorua vôi.
3.4.3. Dây chuyền công nghệ
- Việc lựa chọn dây chuyền công nghệ được dựa trên cơ sở: Quy mô
(công suất) và đặc điểm của đối tượng thoát nước; đặc điểm nguồn tiếp nhận
nước thải và khả năng tự làm sạch của nó; …
khác như nước ngầm,
đất,nhận
không khí… Và đặc biệt không ảnh hưởng tới người dân
trong khu vực.
Nguồn tài chính và điều kiện kinh tế khác: Công nghệ càng hiện đại thì chi phí
Song chắn rác
Máy nghiền rác
xây dựng càng lớn, tùy thuộc vào nguồn tài chính của địa phương mà ta có thể lựa
chọn được dây chuyền công nghệ phù hợp và đạt hiệu quả cao. Đồng thời, cần có
phơi
cátthải, vận hành các thiết bị
Bể có
lắng
ngang
nhiều công nhân
taycátnghề
cao, hiểu biết vềSân
xử lý
nước
trong trạm xử lý.
Ta xác địnhBể
được
2 phương
án dây chuyền công nghệ:
điều
hòa
ÁN 1:
Trạm khí PHƯƠNG
nén
Bể lắng ly tâm I
22
THUYẾT MINH PHƯƠNG ÁN 1
Nước thải được thu gom từ mạng lưới thoát nước đưa về ngăn tiếp nhận bằng
đường ống áp lực. Từ ngăn tiếp nhận nước thải có thể tự chảy sang các công trình
đơn vị tiếp theo trong trạm xử lý.
Đầu tiên nước thải được dẫn qua mương dẫn có đặt song chắn rác. Tại đây, rác
và cặn có kích thước lớn được giữ lại, sau đó được thu gom, đưa về máy nghiền rác.
Sau khi qua song chắn rác, nước thải được tiếp tục đưa vào bể lắng cát.
Bể lắng cát ngang với hệ thống sục khí nén làm cho nước thải đi qua chuyển
động vừa quay vừa tịnh tiến, tạo nên chuyển động xoắn ốc, lượng cát sẽ được giữ
lại ở đáy bể, các hạt cặn và các chất vô cơ sẽ được tách ra khỏi nước thải. Cát sau
khi lắng sẽ được đưa ra khỏi bể bằng thiết bị nâng thủy lực và vận chuyển đến sân
phơi cát.
Nước thải chảy vào bể điều hòa, bể có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng
độ nước thải phù hợp với các công trình xử lý tiếp theo, góp phần làm tăng hiệu quả
xử lý và giảm kích thước các công trình phía sau.
Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng ly tâm đợt I. Tại đây các chất hữu cơ
không hòa tan trong nước thải được giữ lại. Cặn lắng được đưa đến bể mêtan để lên
men. Nước thải tiếp tục đi vào bể Anoxic.
Trong bể Anoxic, nước thải sinh hoạt tồn tại một lượng nitơ chủ yếu tồn tại
dưới dạng hợp chất hữu cơ và amoniac, phosphat. Tại đây các vi khuẩn trong môi
trường yếm khí sẽ sử dụng các chất dinh dưỡng trong hợp chất hữu cơ làm thức ăn
để tăng trường và phát triển, đồng thời với quá trình đó là quá trình khử muối nitrat
và nitrit bằng cách lấy oxy từ chúng và giải phóng ra nitơ tự do và polyphốtphat
trong bùn dư và nước. Nước thải tiếp tục đi vào bể Aeroten.
Tại bể Aeroten, các vi khuẩn sẽ phân hủy các hợp chất hữu cơ có trong nước
Song chắn rác
Máy nghiền rác
Bể lắng cát ngang
Sân phơi cát
Bể điều hòa
Trạm khí nén
Bùn
Bể lắng ngang I
Nước tách bùn
Bể AO
Bể nén bùn
Bể Mêtan
Bùn tuần hoàn
Bể lắng ngang II
Máy nén bùn
Bùn dư
Máng trộn