Tài liệu đồ án về mạng lưới thoát nước

ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MỤC LỤC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ. ............................................................................ 3 1.1.Đặc điểm tự nhiên khu vực thiết kế. .......................................................................................... 3 1.2.Đặc điểm kinh tế xã hôi. ........................................................................................................ 3 CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT. ...................................... 4 II.1. Các số liệu cơ bản. ............................................................................................................... 4 II.1.1. Tài liệu căn cứ. ............................................................................................................. 4 II.1.2. Mật độ dân số. .............................................................................................................. 4 II.1.3. Tiêu chuẩn nước thải. ................................................................................................... 4 II.1.4. Nước thải khu công nghiệp. .......................................................................................... 5 II.1.5. Nước thải các công trình công cộng. ............................................................................ 5 II.1.6. Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình. ......................................................... 5 II.2. Xác định lưu lượng tính toán khu dân cư. ........................................................................... 6 II.2. 1. Diện tích. ...................................................................................................................... 6 II.2.2. Dân số tính toán. ........................................................................................................... 6 II.2.3. Xác định lưu lượng nước thải tính toán. ....................................................................... 7 II.3. Xác định lưu lượng tập chung. ........................................................................................... 10 II.3.1. Bệnh viện. .................................................................................................................... 10 II.3.2. Trường học. ................................................................................................................. 10 II.3.3. Xí nghiệp công nghiệp. ............................................................................................... 11 II.4. Xác định lưu lượng riêng. .................................................................................................. 19 II.5. Nước thải toàn đô thị. ........................................................................................................ 20 II.5.1. Nước thải sinh hoạt khu dân cư. ................................................................................. 20 II.5.2. Nước thải từ bệnh viện................................................................................................ 21 II.5.3. Nước thải từ trường học. ............................................................................................. 21 II.5.4. Nước thải từ các khu công nghiệp. ............................................................................. 21 II.5.7. bảng tổng hợp lưu lượng nước thải toàn đô thị........................................................... 21 II.6. Vạch tuyến hệ thống thoát nước. ....................................................................................... 24 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 1 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC II.6.1. Nguyên tắc chung khi thiết kế hệ thống thoát nước. .................................................. 24 II.6.2. Các kiểu hệ thống thoát nước theo quan điểm hiện tại. .............................................. 25 II.6.3. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước phương án 1:Xem trong bản vẽ TN-01. ............... 26 II.6.3. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước phương án 2: Xem trong bản vẽ TN-02. .............. 26 II.7. Tính toán diện tích tiểu khu. .............................................................................................. 26 II.8. Xác định lưu lượng tính toán cho tường đoạn ống. ........................................................... 28 II.9. Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước sinh hoạt. .......................................................... 29 CHƯƠNG III. KHÁI TOÁN KINH TẾ. ............................................................................... 31 III.1. Khái toán kinh tế phương án I. ......................................................................................... 31 III.1.1 Phần đường ống . ........................................................................................................ 31 III.1.2. Khái toán kinh tế phần giếng thăm ............................................................................ 31 III.1.3. Giá thành quản lý mạng lưới tính cho 1 năm ( Chi phí quản lý mạng lưới ) ............ 32 III.2. Khái toán kinh tế phương án II. ........................................................................................ 32 III.2.1 Phần đường ống . ........................................................................................................ 32 III.2.2. Khái toán kinh tế phần giếng thăm ............................................................................ 33 III.2.3. Giá thành quản lý mạng lưới tính cho 1 năm ( Chi phí quản lý mạng lưới ) ............ 33 III.3. So sánh lựa chọn phương án: ............................................................................................ 34 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 2 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU ĐÔ THỊ. 1.1.Đặc điểm tự nhiên khu vực thiết kế. - Gió: + Hướng gió toàn năm: Đông Nam. + Hướng gió thịnh hành mùa hè từ tháng 4 đến tháng 9: Đông. + Hướng gió thịnh hành mùa đông từ tháng 10 đến tháng 3: Bắc và Tây Bắc. -Địa hình: Đô thị X nằm trên vùng đồng bằng có độ dốc nhỏ, nằm sát với bờ biển. Đô thị hình thành trên giải cồn cát của cửa sông, địa hình toàn vùng có dạng đồi cát thoải, có độ dốc trung bình là 0,001. Trong phạm vi quy hoạch của đô thị X có độ cao lớn nhất là 6,37 m và cao độ thấp nhất là 1,33 m. Đô thị X có nhiều sông suối chảy qua nên địa hình bị chia cắt thành nhiều mảnh nhỏ hẹp, rất đa dạng và phức tạp.. -địa chất công trình: Số liệu về địa chất công trình được thể hiện trong bảng dưới đây: Đất màu Cát pha Sét pha Cát mịn Cát dẻo 0 đến 1 m 1 m đến 3 m 3 m đến 6 m 6 m đến 11 m 11m đến 17 m -Địa chất thủy văn: + Mực nước ngầm cao nhất cách mặt đất : 4m. + Mực nước ngầm thấp nhất cách mặt đất 7m. + Đô thị tiếp giáp với biển và chịu ảnh hưởng của thủy triều. -Nguồn nước mặt. Đô thị X có con sông A chảy ngang qua đô thị và đổ ra cửa biển ở phía đông nam. Trong khu vực đô thị có nhiều sông suối nhỏ chảy qua. 1.2.Đặc điểm kinh tế xã hôi. -Dân số: Theo tính toán tổng dân số đô thị X tới năm 2030 là 103436 người. Trong đó dân số nội thị chiếm 526259 người, dân số ngoại thị chiếm 47177 người. -Hiện trạng đất đai: Tổng diện tích đất xây dựng toàn đô thị: 445,7 ha. GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 3 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC +Đất nội thị: 174,4 ha. +Đất ngoại thị: 248,3 ha. -Cơ sở kinh tế kỹ thuật: +Công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp: các xí nghiệp công nghiệp nằm về phía đông của đô thị, gồm 2 xí nghiệp. Số công nhân trong 2 xí nghiệp này chiếm 35% dân số toàn đô thị. Các xí nghiệp công nghiệp giải quyết lượng lớn lao động trong đô thị. +Thương mai dịch vụ: Đô thị có lợi thế rất lớn về du lịch, các hoạt động dịch vụ, du lịch rất phát triển với nhiều bãi tắm, làng du lịch sinh thái, khách sạn, nhà nghỉ… -Giao thông: +Giao thông nội thị: trong đô thị có nhiều đường giao thông nhỏ hẹp với tổng chiều dài 12km, mạng lưới đường đã hình thành mạng chính ô bàn cờ thep quy hoạch. +Giao thông ngoại thị: giao thông đối ngoại ngoài trừ đường bộ thì đô thị còn có hệ thống giao thông đường thủy. Một số cảng hàng hóa và hành khách được xây dựng ở cửa con sông A. CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC SINH HOẠT. II.1. Các số liệu cơ bản. II.1.1. Tài liệu căn cứ. Bản đồ quy hoạch phát triển đô thị đến năm 2030. II.1.2. Mật độ dân số. Mật độ dân số: - Khu vực I: P1=300 ( người/ha ). - Khu vực II: P2=200 ( người/ha ). II.1.3. Tiêu chuẩn nước thải. Tiêu chuẩn thải nước: GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 4 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC - Khu vực I: n1= 170 ( l/người.ngđ ). - Khu vực II: n2= 160 ( l/người.ngđ ). II.1.4. Nước thải khu công nghiệp. Khu đô thị có 2 xí nghiệp. Tổng số công nhân làm việc trong các xí nghiệp chiếm 35% dân số khu đô thị. Quy mô và chế độ làm việc của các xí nghiệp được phân bố như sau: Phân bố lưu lượng nước Biên chế công nhân của các XN thải trong các XN Số người được Tên Số công XN nhân Phân xưởng Nước Nước thải SX thải trong SX bị Bình từngXN nhiễm thường (m3/ng) bẩn (%) (%) (%) tắm ở từng phân xưởng trong từng XN Nóng (%NCN) (%) Bình thường (%) Nóng (%) Công nhân và lưu lượng nước thải theo các ca Nước thải SX Ca Ca Ca quy I II III ước (%) (%) (%) sạch (%) I 55 40 60 60 20 50 100 0 35 30 35 II 45 35 65 65 30 50 100 0 40 40 20 II.1.5. Nước thải các công trình công cộng. Đồ án này chỉ xét tới lưu lượng nước thải của trường học và bệnh viện. Lưu lựng công trình công cộng Trường học Bệnh viên Quy mô (% dân số) 20 0,5 Tiêu chuẩn thải nước (l/ng.ngđ) 20 300 Hệ số không điều hòa 1,8 2,5 Thời gian làm việc (giờ/ngđ) 12 24 II.1.6. Đặc điểm địa chất thủy văn, địa chất công trình. II.1.6.1. Đặc điểm địa chất công trình. GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 5 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Đất màu 0 đến 1 m Cát pha Sét pha Cát mịn Cát dẻo 1 m đến 3 3 m đến 6 6 m đến 11 11m đến 17 m m m m II.1.6.2. Đặc điểm địa chất thủy văn. Mực nước ngầm cao nhất cách mặt đất 4m. Mực nước ngầm thấp nhất cách mặt đất 7m. II.2. Xác định lưu lượng tính toán khu dân cư. II.2. 1. Diện tích. Từ bản đồ qui hoạch thành phố cho cuối giai đoạn tính toán ta xác định được diện tích khu dân cư. a) Khu vực I Diện tích đất xây dựng: F1 = 197,4 (ha) Mật độ dân số : n1 =300 (người/ha) Tiêu chuẩn thải nước : 𝑞01 = 170 ( l/người.ngđ ). b) Khu vực II Diện tích đất xây dựng: F2 = 248,3 (ha) Mật độ dân số : n2 = 200 (người/ha) Tiêu chuẩn thải nước : 𝑞02 = 160 ( l/người.ngđ). II.2.2. Dân số tính toán. Dân số tính toán là đân số được tính ở cuối thời hạn tính toán thiết kế hệ thống thoát nước (năm 2030), được tính theo công thức: N=F×n×β (người) Trong đó: N: dân số tính toán của khu vực (người) n: mật độ dân số của khu vực (người/ha) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 6 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC β: Hệ số kể đến việc xây dựng xen kẽ các công trình công cộng trong khu vực dân cư. β= 𝐹𝑋𝐷 𝐹𝑐ℎ𝑢𝑛𝑔 = 0,85÷0,95 F: diện tích khu vực ( ha). a, Khu vực I: N1=F1×n1×β1 (người) Trong đó: F1=199,4 (ha) n1=200 ( người/ha) β1=0,95  N1 = 197,4×300×0,95 = 56259 (người) Dân số khu vực I: 56259 ( người) a, Khu vực II: N2=F2×n2×β2 (người) Trong đó: F2= 248,3 (ha) N2=200 ( người/ha) β2 =0,95  N2 = 248,3×300×0,95 = 47177 (người) Dân số khu vực II: 47177 ( người) II.2.3. Xác định lưu lượng nước thải tính toán. II.2.3.1. Lưu lượng nước thải trung bình ngày.( Qtbng.đ ) 𝑁 ×𝑞 Qtb_ing.đ= 𝑖 𝑖 (m3/ng.đ) 1000 Trong đó: Ni: dân số tính toán. (người) qi: tiêu chuẩn thoát nước ( l/người.ngđ ) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 7 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 56259×170 Khu vực I: Qtb_1ng.đ= 1000 Khu vực II: Qtb_2ng.đ= = 9564,03 (m3/ng.đ) 47177×160 1000 = 7548,32 (m3/ng.đ)  Nước thải sinh hoạt thành phố thải ra trong 1 ngày đêm là: Qtb-tpng.đ= Qtb_1ng.đ + Qtb_2ng.đ = 9564,03 + 7548,32 = 17112,35 (m3/ng.đ) II.2.3.2. Lưu lượng nước thải trung bình giây: ( qtbs ) 𝑞𝑠𝑡𝑏_𝑖 = 𝑡𝑏_𝑖 𝑄𝑛𝑔.đ 24×3,6 ( l/s ) Khu vực I: 𝑞𝑠𝑡𝑏_1 = 𝑡𝑏_1 𝑄𝑛𝑔.đ 24×3,6 = 9564,03 24×3,6 = 110,69 (l/s) 𝐼  Hệ số không điều hòa chung: 𝐾𝑐ℎ =1,58 Khu vực II: 𝑞𝑠𝑡𝑏_2 = 𝑡𝑏_2 𝑄𝑛𝑔.đ 24×3,6 = 7548,32 24×3,6 = 87,36 (l/s) 𝐼𝐼  Hệ số không điều hòa chung: 𝐾𝑐ℎ =1,63 Lưu lựng trung bình giây của toàn thành phố là: 𝑡𝑏_𝑡𝑝 𝑞𝑠 = 𝑞𝑠𝑡𝑏_1 + 𝑞𝑠𝑡𝑏_2 = 110,69 + 87,36 =198,05 (l/s) 𝑡𝑝  Hệ số không điều hòa chung: 𝑘𝑐ℎ =1,4 II.2.3.3. Lưu lượng nước thải giây lớn nhất. ( 𝒒𝒎𝒂𝒙 ) 𝒔 Lưu lượng tính toán và lưu lượng giây max: qmax = 𝑞𝑠𝑡𝑏 ×Kch (l/s) s Trong đó: qmax : lưu lượng nước thải giây lớn nhất. (l/s) s 𝑞𝑠𝑡𝑏 : lưu lượng nước thải trung bình giây. (l/s) Kch: hệ số không điều hòa chung của nước thải sinh hoạt. Khu vực I: 𝑡𝑏_1 𝐼 qmax ×𝐾𝑐ℎ =110,69 × 1,58 = 174,89 (l/s) s_1 = 𝑞𝑠 Khu vực II: 𝑡𝑏_2 𝐼𝐼 qmax ×𝐾𝑐ℎ = 87,36 × 1,63 = 142,4 (l/s) s_2 = 𝑞𝑠 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 8 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Toàn thành phố: 𝑡𝑏_𝑡𝑝 qmax s_tp = 𝑞𝑠 𝑡𝑝 × 𝐾𝑐ℎ = 198,05 × 1,4= 277,27 (l/s) Bảng II.1: lưu lượng nước thải tính toán. Khu vực Diện tích F(ha) Mật độ Dân số n Ni (người/ha) Tiêu chuẩn thải Qtbngđ nước ni (m3/ng.ngđ) 𝑞𝑠𝑡𝑏 (l/s) kch qmax s (l/s) (l/ng.ngđ) I 197,4 56259 300 170 9564,03 110,69 1,58 174,89 II 248,3 47177 200 160 7548,32 7548,32 1,63 142,4 Tổng 445,7 103436 - - 17112,35 198,05 277,27 1,4 Từ hệ số không điều hòa chung toàn đô thị Kch = 1,4 ta xác định được lưu lượng nước thải ra trong các giờ trong ngày. Bảng II.2: Phần trăm giờ dùng nước trong ngày của đô thị. Giờ % Giờ % 0-1 1,65 12-13 4,2 1-2 1,65 13-14 5,8 2-3 1,65 14-15 5,8 3-4 1,65 15-16 5,8 4-5 1,65 16-17 5,8 5-6 4,2 17-18 5,75 6-7 5,8 18-19 5,2 7-8 5,8 19-20 4,72 8-9 5,85 20-21 4,1 9-10 5,85 21-22 2,85 10-11 5,85 22-23 1,65 11-12 5,05 23-24 1,65 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 9 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC II.3. Xác định lưu lượng tập chung. II.3.1. Bệnh viện. Số bệnh nhân lấy bằng 0,5% dân số. B=0,5% × N= 0,5% × 103436=517,18 ( người ) Lấy số giường bệnh nhân là 520 giường. Chia làm 2 bệnh viện, mỗi bệnh viện 260 giường bệnh. Tiêu chuẩn thải nước 𝑞0𝑏𝑣 =300 (l/người.ngđ) . Hệ số không điêu hòa giờ Kh= 2,5. Thời gian làm việc 24/24 h. Tính toán số liệu cho 1 bệnh viện: Lượng nước thải trung bình ngày là: 𝑡𝑏 𝑄𝑛𝑔à𝑦 = 𝐵×𝑞0𝑏𝑣 260×300 1000 = 1000 =78 (m3/ngày) Lưu lượng thải trung bình giờ. 𝑄ℎ𝑡𝑏 = 𝑡𝑏 𝑄𝑛𝑔à𝑦 78 24 = =3,25 (m3/h) 24 Lưu lượng max giờ: 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 =Kh × 𝑄ℎ𝑡𝑏 = 2,5 × 3,25 = 8,13(m3/h) Lưu lượng max giây: qmax = s 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 8,13 3,6 = 3,6 =2,26 (l/s). II.3.2. Trường học. Số học sinh lấy bằng 20% dân số. H=20%×N=20%×103436=20687 ( người) Lấy số học sinh là 20700 học sinh. Có 10 trường học, mỗi trường có 2070 học sinh. Tiêu chuẩn thải nước 𝑞0𝑡ℎ =20 (l/người.ngđ) . Hệ số không điêu hòa giờ Kh= 1,8. GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 10 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Thời gian làm việc 12/24 h. Vậy ta tính được số liệu của 1 trường học như sau: Lượng nước thải trung bình ngày là: 𝑡𝑏 𝑄𝑛𝑔à𝑦 = 𝐻×𝑞0𝑡ℎ 2070×20 1000 = 1000 =41,4 (m3/ngày) Lưu lượng thải trung bình giờ. 𝑡𝑏 𝑄𝑛𝑔à𝑦 41,4 𝑄ℎ𝑡𝑏 = = =3,45 12 12 (m3/h) Lưu lượng max giờ: 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 =Kh × 𝑄ℎ𝑡𝑏 = 1,8 × 3,45= 6,21 (m3/h) Lưu lượng max giây: qmax = s 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 6,21 3,6 = 3,6 =1,73 (l/s). Bảng II.3: Tổng hợp lưu lượng nước thải các công trình công cộng. Quy Công mô thải Số giờ trình nước làm việc 1 BV 260 2 BV 520 1TH 2070 ∑10 TH 20700 Lưu lượng Tiêu chuẩn Kh thải nước 24 300 2,5 12 20 1,8 𝑡𝑏 𝑄𝑛𝑔à𝑦 𝑄ℎ𝑡𝑏 𝑄ℎ𝑚𝑎𝑥 qmax s (m3/ngày) (m3/h) (m3/h) (l/s) 78 3,25 8,13 2,26 156 6,5 16,26 4,52 41,4 3,45 6,21 1,73 414 34,5 62,1 17,3 II.3.3. Xí nghiệp công nghiệp. II.3.3.1. Lưu lượng nước thải sản xuất của xí nghiệp công nghiệp. Tổng số công nhân làm việc trong các xí nghiệp chiếm 35% dân số khu đô thị. NCN=35% × N = 35% × 103436 =36202 ( công nhân) Lưu lượng nước thải sản xuất chiếm 20% lưu lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư. Qsx=20% × Qtb-tpng.đ=20% × 17112,35 =3422,47 (m3/ngđ) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 11 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC a, Lưu lượng nước thải sản xuất từ khu công nghiệp I. Khu công nghiệp I chiếm 50% lượng nước thải sản xuất. 𝐼 𝑄𝑆𝑋 =50% × Qsx = 50% × 3422,47= 1711,24 (m3/ngđ) Khu công nghiệp làm việc 3 ca, mỗi ca làm việc 8h. + Ca I và ca III : 𝐼 𝐼 𝐼𝐼𝐼 𝑄𝑐𝑎 =𝑄𝑐𝑎 =35% × 𝑄𝑆𝑋 = 35% × 1711,24 = 598,93(m3/ca) + Ca II: 𝐼 𝐼𝐼 𝑄𝑐𝑎 =30% × 𝑄𝑆𝑋 = 30% × 1711,24= 513,38 (m3/ca) Hệ số không điều hòa của nước thải sản xuất Kh=1 nên lưu lượng nước thải sản xuất của các giờ trong ca được phân bố: + Ca I và ca III : ℎ 𝑄𝑐𝑎 = 𝐼 𝑄𝑐𝑎 598,93 8 = 8 = 74,87 (m3/h) + Ca II: ℎ 𝑄𝑐𝑎 = 𝐼𝐼 513,38 𝑄𝑐𝑎 8 = 8 = 64,17 (m3/h) b, Lưu lượng nước thải sản xuất từ khu công nghiệp II. Khu công nghiệp II chiếm 50% lượng nước thải sản xuất. 𝐼 𝑄𝑆𝑋 =50% × Qsx = 50% × 3422,47= 1711,24 (m3/ngđ) Khu công nghiệp làm việc 3 ca, mỗi ca làm việc 8h. + Ca I và ca II : 𝐼𝐼 𝐼 𝐼𝐼 𝑄𝑐𝑎 =𝑄𝑐𝑎 =40% × 𝑄𝑆𝑋 = 40% × 1711,24 = 684,49 (m3/ca) + Ca III: 𝐼𝐼 𝐼𝐼𝐼 𝑄𝑐𝑎 =20% × 𝑄𝑆𝑋 = 20% ×1711,24= 342,25 (m3/ca) Hệ số không điều hòa của nước thải sản xuất Kh=1 nên lưu lượng nước thải sản xuất của các giờ trong ca được phân bố: + Ca I và ca II : ℎ 𝑄𝑐𝑎 = 𝐼 𝑄𝑐𝑎 684,49 8 = 8 = 85,56 (m3/h) + Ca III: GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 12 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC ℎ 𝑄𝑐𝑎 = 𝐼𝐼𝐼 342,25 𝑄𝑐𝑎 8 = 8 = 42,78 (m3/h) Bảng II.4: Nước thải sản xuất. Khu công nghiệp I Ca 3 Kh Qh (m3/h) qtt(l/s) %QSX m /ca I 35 598,93 1 74,87 20,8 II 30 513,38 1 64,17 17,83 III 35 598,93 1 74,87 20,8 100 1711,24 213,91 59,43 I 40 684,49 1 85,56 23,77 II 40 684,49 1 85,56 23,77 III 20 342,25 1 42,78 11,88 100 1711,24 213,91 59,43 Tổng II Lưu lượng Tổng II.3.3.2. Nước thải sinh hoạt và nước tắm cho công nhân. a, khu công nghiệp I: Số công nhân trong khu công nghiệp I chiếm 55% tổng số công nhân toàn thành phố: 𝐼 𝑁𝐶𝑁 =55% × NCN = 55% × 36202= 19911 (người) Số công nhân làm việc trong các ca I, II, III lần lượt chiếm 35%, 30%, 35% số công nhân trong khu công nghiệp I. Số công nhân làm việc trong phân xưởng nóng chiếm 40%. N=40% × 19911 =7964 (người) Trong đó số công nhân được tắm chiếm 60% N= 60% × 7964 = 4778 (người) Số công nhân làm việc trong phân xưởng bình thường chiếm 60%. N=60% × 19911 =11947 (người) Trong đó số công nhân được tắm chiếm 20% N= 20% × 11947 = 2389 (người) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 13 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC b, khu công nghiệp II: Số công nhân trong khu công nghiệp II chiếm 45% tổng số công nhân toàn thành phố: 𝐼 𝑁𝐶𝑁 =45% × NCN = 45% × 36202 = 16109 (người) Số công nhân làm việc trong các ca I, II, III lần lượt chiếm 40%, 40%, 20% số công nhân trong khu công nghiệp II. Số công nhân làm việc trong phân xưởng nóng chiếm 35%. N=35% × 16109 = 5638 (người) Trong đó số công nhân được tắm chiếm 65% N= 65% ×5638 =3664 (người) Số công nhân làm việc trong phân xưởng bình thường chiếm 65%. N=65% × 16109 = 10471 (người) Trong đó số công nhân được tắm chiếm 20% N= 20% × 10471 =2094 (người) Lượng nước thải sinh hoạt công nhân trong các ca sản xuất: 𝑆𝐻 𝑄𝑐𝑎 = 25×𝑁1 + 35×𝑁2 1000 Trong đó: - N1: số công nhân làm việc trong phân xưởng bình thường. - N2: số công nhân làm việc trong phân xưởng nóng. - 25; 35: tiêu chuẩn thải nước sinh hoạt tại nơi làm việc trong các phân xưởng bình thường và phân xưởng nóng (l/ng.ca) Lưu lượng nước tắm công nhân: 𝑇 𝑄𝑐𝑎 = 40×𝑁3 + 60×𝑁4 1000 Trong đó: - N3: số công nhân được tắm trong phân xưởng bình thường. - N4: số công nhân được tắm trong phân xưởng nóng. - 60; 40: tiêu chuẩn nước tắm của công nhân trong phân xưởng nóng và phân xưởng bình thường. (l/ng.ca) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 14 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Từ công thức trên ta tính được lưu lượng nước tắm và sinh hoạt của công nhân trong các nhà máy xí nghiệp. Đồng thời dựa vào hệ số không điều hòa ở các phân xưởng nóng (Kn= 2,5) và ở phân xưởng nguội (Kng= 3) ta lập được bảng phân bố nước thải sinh hoạt của công nhân ở các phân xưởng. Bảng II.5. Biên chế công nhân trong các nhà máy. Khu công PX nóng nghiệ p Số % người Số người được tắm PX bt PX nóng Số % % người Số người Biên chế công nhân theo các ca PX bt % Số người Ca I % Số người Ca II Ca III Số % người % Số người I 40 7964 60 11947 60 4778 20 2389 35 6968 30 5975 35 6968 II 35 5638 65 10471 65 3664 30 2094 40 6443 40 6443 20 3223 Bảng II.6. Tính toán lưu lượng nước thải của khu công nghiệp. Công nhân Khu công Ca PX nghiệp Nóng I Lạnh Tổng Nóng I II Lạnh Tổng Nóng III Lạnh Tổng Nóng II I Lạnh Tổng II Nóng % Số Nước thải sinh hoạt 𝑞0 Q lượng (l/ng.ca) (m /ca) 3 Nước tắm Kh % Số 𝑞0 lượng (l/ng) Q (m3) 40 2787 35 97.55 2.5 60 1672 60 100.32 60 4181 25 104.53 3 20 836 40 33.44 100 6968 40 2390 35 83.65 2.5 60 1434 60 86.04 60 3585 25 89.63 3 20 717 40 28.68 100 5975 40 2787 35 97.55 2.5 60 1672 60 100.32 60 4181 25 104.53 3 20 836 40 33.44 100 6968 35 2255 35 78.93 2.5 65 1466 60 87.96 65 4188 25 104.7 3 30 1256 40 50.24 100 6443 35 2255 202.08 133.76 173.28 114.72 202.08 133.76 183.63 35 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 78.93 138.2 2.5 65 1466 60 87.96 15 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC Lạnh Tổng Nóng III Lạnh Tổng 65 4188 25 104.7 3 30 1256 40 100 6443 35 1128 35 39.48 2.5 65 733 60 43.98 65 2095 25 52.38 3 30 629 40 25.16 100 3223 183.63 50.24 138.2 91.86 69.14 Sự phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt của công nhân ở các phân xưởng nóng (với Kn=2,5) và các phân xưởng nguội ( với Kng=3) ra các giờ trong các ca sản xuất bằng % như sau: Bảng II.7. Phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt các giờ trong ca. Các PX nóng Các PX lạnh Tổng hợp Kn=2,5 Kng=3 Toàn ca 1 12,5 12,5 25 2 6,25 8,12 14,37 3 6,25 8,12 14,37 4 6,25 8,12 14,37 5 18,75 15,65 34,4 6 37,5 31,25 68,75 7 6,25 8,12 14,37 8 6,25 8,12 14,37 Tổng 100% 100% 200% Giờ Bảng II.8. Phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt khu công nghiệp I. Ca I giờ 1 2 3 4 5 6 phân xưởng nguội % 12.5 6.25 6.25 6.25 18.75 37.5 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 m3 13.07 6.53 6.53 6.53 19.60 39.20 phân xưởng nóng % 12.5 8.12 8.12 8.12 15.65 31.25 m3 12.19 7.92 7.92 7.92 15.27 30.48 tổng toàn ca m3 25.26 14.45 14.45 14.45 34.87 69.68 16 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 7 8 II III 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 6.25 6.25 100 12.5 6.25 6.25 6.25 18.75 37.5 6.25 6.25 100 12.5 6.25 6.25 6.25 18.75 37.5 6.25 6.25 100 6.53 6.53 104.53 11.20 5.60 5.60 5.60 16.81 33.61 5.60 5.60 89.63 13.07 6.53 6.53 6.53 19.60 39.20 6.53 6.53 104.53 8.12 8.12 100 12.5 8.12 8.12 8.12 15.65 31.25 8.12 8.12 100 12.5 8.12 8.12 8.12 15.65 31.25 8.12 8.12 100 7.92 7.92 97.55 10.46 6.79 6.79 6.79 13.09 26.14 6.79 6.79 83.65 12.19 7.92 7.92 7.92 15.27 30.48 7.92 7.92 97.55 14.45 14.45 202.08 21.66 12.39 12.39 12.39 29.90 59.75 12.39 12.39 173.28 25.26 14.45 14.45 14.45 34.87 69.68 14.45 14.45 202.08 Bảng II.9. Phân bố lưu lượng nước thải sinh hoạt khu công nghiệp II. Ca giờ I 1 2 3 4 5 6 7 8 II 1 2 3 4 5 phân xưởng nguội % 12.5 6.25 6.25 6.25 18.75 37.5 6.25 6.25 100 12.5 6.25 6.25 6.25 18.75 GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 m3 13.09 6.54 6.54 6.54 19.63 39.26 6.54 6.54 104.70 13.09 6.54 6.54 6.54 19.63 phân xưởng nóng % 12.5 8.12 8.12 8.12 15.65 31.25 8.12 8.12 100 12.5 8.12 8.12 8.12 15.65 m3 9.87 6.41 6.41 6.41 12.35 24.67 6.41 6.41 78.93 9.87 6.41 6.41 6.41 12.35 tổng toàn ca m3 22.95 12.95 12.95 12.95 31.98 63.93 12.95 12.95 183.63 22.95 12.95 12.95 12.95 31.98 17 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 III 37.5 6.25 6.25 100 12.5 6.25 6.25 6.25 18.75 37.5 6.25 6.25 100 39.26 6.54 6.54 104.70 6.55 3.27 3.27 3.27 9.82 19.64 3.27 3.27 52.38 31.25 8.12 8.12 100 12.5 8.12 8.12 8.12 15.65 31.25 8.12 8.12 100 24.67 6.41 6.41 78.93 4.94 3.21 3.21 3.21 6.18 12.34 3.21 3.21 39.48 63.93 12.95 12.95 183.63 11.48 6.48 6.48 6.48 16.00 31.98 6.48 6.48 91.86 II.3.3.3. Tính toán lưu lượng tập trung từ khu công nghiệp. Đối với nước thải sinh hoạt của công nhân trong các ca sản xuất được vận chuyển chung với nước tắm của công nhân. Ta tính được lưu lượng nước thải sinh hoạt trong giờ nước thải lớn nhất và so sánh với nước tắm của công nhân lấy giá trị lớn hơn cộng với lưu lượng nước thải sản xuất tính toán ta sẽ được lưu lượng tập trung của khu công nghiệp để tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước đô thị. Lưu lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất: 𝑚𝑎𝑥 𝑞𝑠1 = 25×𝑁1 ×𝐾𝑛𝑔 +35×𝑁2 ×𝐾𝑛 1000×𝑇×3,6 Trong đó: N1 và N2: số công nhân làm việc trong phân xưởng bình thường và phân xưởng nóng tính với ca đông nhất. Kng=3 hệ số không điều hòa của phân xưởng bình thường Kn=2,5 hệ số không điều hòa của phân xưởng nóng Lưu lượng nước tắm lớn nhất: 𝑚𝑎𝑥 𝑞𝑠2 = 60×𝑁3 +40×𝑁4 45×60 Trong đó: GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 18 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC N3 và N4: số công nhân được tắm ở phân xưởng nóng và phân xưởng bình thường với ca đông nhất. 𝑚𝑎𝑥 𝑚𝑎𝑥 So sánh 𝑞𝑠1 và 𝑞𝑠2 lấy giá trị lớn hơn. a, khu công nghiệp I: 𝑚𝑎𝑥𝐼 𝑞𝑠1 = 𝑚𝑎𝑥 𝑞𝑠2 = 25×𝑁1 ×𝐾𝑛𝑔 +35×𝑁2 ×𝐾𝑛 25×4181×3+35×2787×2,5 1000×𝑇×3,6 = 1000×8×3,6 60×𝑁3 +40×𝑁4 60×1672+40×836 45×60 = 45×60 =19,36 (l/s) = 49,5 (l/s) 𝑚𝑎𝑥𝐼 𝑚𝑎𝑥𝐼  𝑞𝑠1 < 𝑞𝑠2 Vậy lưu lượng tập trung khu công nghiệp I là : 𝑚𝑎𝑥𝐼 𝑚𝑎𝑥𝐼 𝐼 𝑞𝑇𝑇 =𝑞𝑇𝑇 +𝑞𝑠2 =20,8+49,5=70,3 (l/s) b, khu công nghiệp II: 𝑚𝑎𝑥𝐼𝐼 𝑞𝑠1 = 25×𝑁1 ×𝐾𝑛𝑔 +35×𝑁2 ×𝐾𝑛 25×4188×3+35×2255×2,5 𝑚𝑎𝑥𝐼𝐼 𝑞𝑠2 = 60×𝑁3 +40×𝑁4 60×1466+40×1256 1000×𝑇×3,6 45×60 = = 45×60 1000×8×3,6 =17,75 (l/s) = 51,2 (l/s) 𝑚𝑎𝑥𝐼𝐼 𝑚𝑎𝑥𝐼𝐼  𝑞𝑠1 < 𝑞𝑠2 Vậy lưu lượng tập trung khu công nghiệp II là : 𝑚𝑎𝑥𝐼𝐼 𝑚𝑎𝑥𝐼𝐼 𝐼𝐼 𝑞𝑇𝑇 =𝑞𝑇𝑇 +𝑞𝑠2 =23,77+51,2=93,62 (l/s) II.4. Xác định lưu lượng riêng. Mục đích của lưu lượng riêng để tính toán chính xác lưu lượng nước thải. Xét tỉ số: ∑𝑄𝐶𝐶 ∑𝑄𝑆𝐻 Trong đó: ∑𝑄𝐶𝐶 : tổng lưu lượng nước thải từ công trình công cộng, như đã phân tích ở trên ta có ∑𝑄𝐶𝐶 = ∑𝑄𝑇𝐻 +∑𝑄𝐵𝑉 ∑𝑄𝑆𝐻 : tổng lưu lượng nước thải trung bình ngày của khu dân cư. Khu vực I có 1 bệnh viện và 5 trường học Khu vực II có 1 bệnh viện và 5 trường học. 𝐼 𝑄𝐶𝐶 = 1𝑄𝐵𝑉 +5𝑄𝑇𝐻 =78+5×41,4=285 (m3/ng.đ) 𝐼𝐼 𝑄𝐶𝐶 = 1𝑄𝐵𝑉 +5𝑄𝑇𝐻 =78+5×41,4=285 (m3/ng.đ) GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 19 ĐỒ ÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC a, Xác định lưu lượng riêng khu vực I. 𝐼 𝑄𝐶𝐶 =285 (m3/ng.đ) Xét tỉ số: 𝐼 𝑄𝐶𝐶 𝑇𝐵 𝑄𝑛𝑔 = 285 =0,017 % < 5%. 17112,35 Tuy nhiên để tránh sai số ta dùng công sức sau: qcc= 𝐼 𝑄𝐶𝐶 ×1000 𝑁1 = 285×1000 56259 = 5,066 (l/người.ngày) Tiêu chuẩn thoát nước khu vực I sau khi đã trừ đi qcc là: qn=𝑞01 - qcc=170-5,066 =164,934 (l/người.ngày) vậy lưu lượng riêng khu vực I là : 𝑞𝑟𝐼 = 164,934×300 =0,573 (l/s.ha) 86400 b, Xác định lưu lượng riêng khu vực II. 𝐼𝐼 𝑄𝐶𝐶 =285 (m3/ng.đ) Xét tỉ số: 𝐼𝐼 𝑄𝐶𝐶 𝑇𝐵 𝑄𝑛𝑔 = 285 17112,35 =0,017 % < 5%. Tuy nhiên để tránh sai số ta dùng công sức sau: qcc= 𝐼𝐼 𝑄𝐶𝐶 ×1000 𝑁2 = 285×1000 47177 = 6,041 (l/người.ngày) Tiêu chuẩn thoát nước khu vực II sau khi đã trừ đi qcc là: qn=𝑞02 - qcc=160-6,041=153,959(l/người.ngày) vậy lưu lượng riêng khu vực II là : 𝑞𝑟𝐼𝐼 = 153,959×200 86400 =0,356 (l/s.ha) II.5. Nước thải toàn đô thị. II.5.1. Nước thải sinh hoạt khu dân cư. Căn cứ vào hệ số không điều hòa K ch =1,4 ta xác định được lượng phân bố nước thải theo các giờ trong ngày ( cột 2 bảng II.10). GVHD:TH.S NGUYỄN THANH PHONG. SVTH: TRẦN QUANG HUY – 09N1 20