Tài liệu THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP BẮC THĂNG LONG, HÀ NỘI

®¹i häc ®µ n½ng Tr-êng ®¹i häc b¸ch khoa KHOA M¤I TR¦ỜNG  ®å ¸n tèt nghiÖp §Ò tµi: ThiÕt kÕ hÖ thèng tho¸t n-íc vµ xö lý n-íc th¶i khu c«ng nghiÖp B¾c Th¨ng Long, Hµ Néi Sinh viªn thùc hiÖn : TR¦¥NG THÞ NGäC THµNH Líp : 06MT GV h-íng dÉn chÝnh : GVC. TS. TRÇN V¡N QUANG GV h-íng dÉn phô : GV. kS. PHAN THÞ KIM THUû - §µ n½ng 2011- ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜNG CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: TRƯƠNG THỊ NGỌC THÀNH Lớp: 06MT Ngành: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Khoá: 2006-2011 I. TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI KHU CÔNG NGHIỆP BẮC THĂNG LONG, HÀ NỘI II. SỐ LIỆU BAN ĐẦU - Mặt bằng quy hoạch Khu công nghiệp Bắc Thăng Long tỷ lệ 1/4000. - Các số liệu về khí tượng - thuỷ văn và địa chất công trình. - Các số liệu khác. III. NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH VÀ TÍNH TOÁN Phần 1: Tổng quan về Khu công nghiệp Bắc Thăng Long. Phần 2: Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải. - Lựa chọn loại hệ thống thoát nước mưa và nước thải. - Đề xuất, tính toán, thiết kế mạng thoát nước thải công nghiệp từ các nhà máy trên địa bàn khu công nghiệp. - Thiết kế các công trình trên mạng lưới theo phương án chọn: công trình xử lý sơ bộ, trạm bơm và các tuyến cống thoát nước. - Tính toán các phương án công nghệ cho trạm xử lý nước thải tập trung. - Thiết kế sơ bộ các công trình xử lý nước thải theo cho hai phương án. - Tính toán, thiết kế xử lý cho một nhà máy trong khu công nghiệp - Khái toán sơ bộ giá thành trạm và mạng lưới thoát nước thải. IV. CÁC BẢN VẼ VÀ ĐỒ THỊ 1. Thuyết minh Trình bày lập luận kinh tế - Kỹ thuật, các kết quả nghiên cứu, tính toán, nhận xét... Thuyết minh đóng bìa cứng, khổ giấy A4, khoảng 120 trang. 2. Bản vẽ - Phần thoát nước: 6 bản vẽ A1. - Phần xử lý nước thải: 9 bản vẽ A1. V. CÁC GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Cán bộ hướng dẫn chính: GVC.TS. Trần Văn Quang Cán bộ hướng dẫn phần thoát nước: VI. NGÀY GIAO ĐỀ TÀI GV.KS. Phan Thị Kim Thủy Ngày 01 tháng 03 năm 2011 VII. NGÀY HOÀN THÀNH Ngày 01 tháng 06 năm 2011 Thông qua khoa Ngày.....tháng….năm 2011 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHÍNH Khoa Môi trường Trưởng khoa GVC.TS. Trần Văn Quang Kết quả điểm đánh giá GVC.TS.Trần Văn Quang Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ bản báo cáo cho khoa Ngày.....tháng....năm 2011 Ngày.....tháng...năm 2011 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG Trương Thị Ngọc Thành LỜI CÁM ƠN Trước hết, em xin chân thành cám ơn sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của GVC.TS. Trần Văn Quang và GV.KS. Phan Thị Kim Thủy đã trực tiếp hướng dẫn, để em hoàn thành đồ án tốt nghiệp. Em xin gửi lời cám ơn đến quý thầy cô trong khoa Môi Trường đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn thiện. Con xin chân thành cám ơn gia đình, là nguồn động viên chính về vật chất lẫn tinh thần trong suốt thời gian qua. Cuối cùng, tôi thành thật cám ơn bạn bè đã giúp đỡ và động viên tôi trong thời gian làm đồ án này. LỜI MỞ ĐẦU Trong giai đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa, nước ta đã và đang có những chuyển biến mạnh về mọi mặt. Bảo vệ môi trường sống nói chung và môi trường nước nói riêng là một vấn đề có ý nghĩa vô cùng quan trọng khi mà các khu công nghiệp mọc lên ngày càng nhiều như hiện nay. Tuy nhiên, bên cạnh những thành quả đạt về mặt kinh tế và xã hội, thì môi trường lại phải gánh chịu một lượng chất thải ra khá lớn. Vì vậy, vấn đề đặt ra là cần có hướng giải quyết tốt về thoát nước và xử lý nước thải cho khu công nghiệp nếu không hậu quả của nó gây ra rất khó lường. Khu công nghiệp Bắc Thăng Long được hình thành sẽ góp phần đáng kể vào việc phát triển kinh tế, xã hội ở Hà Nội, cũng như chiến lược phát triển kinh tế, xã hội trong cả nước. Vì vậy, giải quyết tốt các vấn đề về môi trường cho Khu công nghiệp là rất cần thiết. Là sinh viên chuyên ngành Công nghệ Môi trường, để hoàn thành chương trình đào tạo một kỹ sư, em tiến hành thực hiện Đồ án tốt nghiệp với tên đề tài: “Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải Khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội”. Với mục đích đề xuất ra được một phương hướng giải quyết tốt vấn đề thoát nước và xử lý nước thải cho khu công nghiệp, góp phần xây dựng một Khu công nghiệp phát triển vững mạnh mà không gây ô nhiễm cho môi trường. Để hoàn thành được Đồ án Tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy GVC. TS. Trần Văn Quang và cô GV. KS. Phan Thị Kim Thuỷ. Trong quá trình thực hiện, dù đã rất cố gắng nhưng em khó tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô để em hoàn thiện hơn. Đà Nẵng, ngày 01 tháng 06 năm 2011 Sinh viên thực hiện Trương Thị Ngọc Thành Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội MỤC LỤC Đề mục Trang NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ...................................................................................................... ii LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... iii LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................................... iv MỤC LỤC ........................................................................................................................... v DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................................ vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................... xiii CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................................... 1 1.1. Giới thiệu chung ........................................................................................................... 1 1.2. Điều kiện tự nhiên ........................................................................................................ 1 1.3. Điều kiện kinh tế, xã hội............................................................................................... 3 1.4. Các vấn đề hiện trạng ................................................................................................... 4 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA ......................................... 8 2.1. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước mưa ........................................................................ 8 2.2. Xác định lưu lượng mưa tính toán ................................................................................ 9 CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC THẢI ....................................... 13 3.1. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải ...................................................................... 13 3.2. Nguyên tắc vạch tuyến .............................................................................................. 13 3.3. Tính toán lưu lượng nước thải .................................................................................... 14 3.4. Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước thải ............................................................ 17 3.5. Những công trình trên mạng lưới .............................................................................. 19 CHƯƠNG 4 KHAI TOÁN KINH TẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC ............................ 22 4.1. Khai toán kinh tế mạng lưới thoát nước thải .............................................................. 22 4.2. Khai toán kinh tế mạng lưới thoát nước mưa ............................................................. 25 CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI .................................................... 29 5.1. Các số liệu tính toán ................................................................................................... 29 5.2. Lựa chọn phương án xử lý và sơ đồ dây chuyền công nghệ ...................................... 34 5.3. Tính toán các công trình đơn vị cho phương án I ...................................................... 39 5.3.1. Bể điều hoà ............................................................................................................. 39 SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội 5.3.2. Ngăn tiếp nhận ......................................................................................................... 40 5.3.3. Song chắn rác tinh ................................................................................................... 41 5.3.4. Bể lắng cát ngang .................................................................................................... 45 5.3.5. Thiết bị đo lưu lượng ............................................................................................... 48 5.3.6. Bể trung hoà............................................................................................................. 48 5.3.7. Bể lắng li tâm đợt một ............................................................................................. 50 5.3.8. Bể trộn chất dinh dưỡng .......................................................................................... 53 5.3.9. Hoá chất ................................................................................................................... 54 5.3.10. Bể aeroten đẩy ....................................................................................................... 56 5.3.11. Bể lắng li tâm đợt hai ............................................................................................ 64 5.3.12. Khử trùng ............................................................................................................... 67 5.3.13. Bể nén bùn ............................................................................................................. 68 5.3.14. Bể Mêtan................................................................................................................ 70 5.3.15. Sân phơi bùn .......................................................................................................... 73 5.4. Tính toán các công trình đơn vị cho phương án II .................................................... 75 5.4.1. Bể điều hoà ............................................................................................................ 75 5.4.2. Ngăn tiếp nhận ......................................................................................................... 75 5.4.3. Song chắn rác tinh ................................................................................................... 75 5.4.4. Bể lắng cát ngang .................................................................................................... 75 5.4.5. Thiết bị đo lưu lượng ............................................................................................... 75 5.4.6. Bể trung hoà............................................................................................................. 75 5.4.7. Bể lắng li tâm đợt một ............................................................................................. 75 5.4.8. Bể trộn chất dinh dưỡng .......................................................................................... 75 5.4.9. Hoá chất ................................................................................................................... 75 5.4.10. Bể aeroten hoạt động theo mẻ (SBR) .................................................................... 75 5.4.11. Khử trùng ............................................................................................................... 82 5.4.12. Bể nén bùn ............................................................................................................. 82 5.4.13. Bể Mêtan................................................................................................................ 83 5.4.14. Sân phơi bùn .......................................................................................................... 86 5.5. Bố trí các công trình trong trạm xử lý ........................................................................ 87 CHƯƠNG 6 KHÁI TOÁN KINH TẾ CHỌN PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI ...... 88 6.1. Khái toán kinh tế xây dựng trạm xử lý ....................................................................... 88 6.1.1. Tính phương án I ..................................................................................................... 88 SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội 6.1.2. Tính phương án II .................................................................................................... 89 6.1.3. So sánh - lựa chọn phương án ................................................................................ 90 6.2. Quản lý vận hành các công trình xử lý nước thải ...................................................... 92 CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA ........................ 95 7.1. Sơ lược về nhà máy bia .............................................................................................. 95 7.2. Nước thải trong công nghệ sản xuất bia ..................................................................... 95 7.3. Tính toán các công trình ............................................................................................. 98 7.3.1. Song chắn rác thô .................................................................................................... 98 7.3.2. Hầm bơm tiếp nhận ................................................................................................. 99 7.3.3. Bể điều hoà có tường ngăn ................................................................................... 100 7.3.4. Bể trung hoà........................................................................................................... 100 7.3.5. Bể lắng đứng đợt I có ngăn đông tụ sinh học và pha loãng .................................. 102 7.3.6. Bể kị khí UASB ..................................................................................................... 105 7.3.7. Bể aeroten xáo trộn hoàn toàn ............................................................................... 107 7.3.8. Bể lắng đứng đợt hai.............................................................................................. 110 7.3.9. Ngăn chứa bùn ....................................................................................................... 112 7.3.10. Xử lý bùn dư bằng máy nén ép bùn dây đai ....................................................... 113 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC BẢNG 1. TÍNH LƯU LƯỢNG NƯỚC MƯA TỪNG TUYẾN CỐNG BẢNG 2. CÁC BẢNG TÍNH TOÁN THUỶ LỰC CÁC TUYẾN MƯƠNG THOÁT NƯỚC MƯA BẢNG 3. GIỚI THIỆU TỪNG LÔ ĐẤT BẢNG 4. LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT TỪNG NHÀ MÁY BẢNG 5. BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC SINH HOẠT CÔNG NHÂN BẢNG 6. BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC TẮM CÔNG NHÂN BẢNG 7. LƯU LƯỢNG TỪNG NHÀ MÁY BẢNG 8. LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TỪNG ĐOẠN CỐNG PHƯƠNG ÁN I BẢNG 9. TÍNH THỦY LỰC NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN I BẢNG 10. TÍNH LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI CÁC TUYẾN CỐNG PHƯƠNG ÁN II BẢNG 11. TÍNH THỦY LỰC NƯỚC THẢI PHƯƠNG ÁN II PHỤ LỤC 12. TÍNH TOÁN CÁC ĐOẠN CỐNG CÓ ĐIUKE QUA SÔNG SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội BẢNG 13. KHAI TOÁN KINH TẾ PHẦN CỐNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT BẢNG 14. KHAI TOÁN KINH TẾ PHẦN GIẾNG THĂM BẢNG 15. KHAI TOÁN KINH TẾ PHẦN ĐÀO ĐẮP, XÂY DỰNG MẠNG BẢNG 16. BẢNG TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN BẢNG 17. BẢNG CHI PHÍ QUẢN LÝ MẠNG LƯỚI TRONG MỘT NĂM BẢNG 18. BẢNG TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ BẢNG 19. BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI SẢN XUẤT TỪNG NHÀ MÁY THEO GIỜ BẢNG 20. BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TẮM TỪNG NHÀ MÁY THEO GIỜ BẢNG 21. BẢNG LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI SINH HOẠT TỪNG NHÀ MÁY THEO GIỜ BẢNG 22. BẢNG TỔNG HỢP LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI TỪNG NHÀ MÁY THEO GIỜ BẢNG 23. BẢNG PHÂN BỐ LƯU LƯỢNG NƯỚC THẢI THEO GIỜ BẢNG 24. BẢNG THỂ TÍCH TÍCH LŨY BỂ ĐIỀU HÒA THEO GIỜ TRONG NGÀY BẢNG 25. BẢNG KHAI TOÁN KINH PHÍ XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ PHƯƠNG ÁN I BẢNG 26. BẢNG KHAI TOÁN KINH PHÍ XÂY DỰNG TRẠM XỬ LÝ PHƯƠNG ÁN II BẢNG 27. BẢNG THỂ TÍCH TÍCH LŨY BỂ ĐIỀU HÒA CÓ TƯỜNG NGĂN SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Phân bố đất xây dựng Khu công nghiệp theo các xã Bảng 1.2: Hiện trạng sử dụng đất khu công nghiệp Bắc Thăng Long Bảng 2.1: Bảng các hệ số dòng chảy khu vực Bảng 4.1: Nhận xét 02 phương án Bảng 4.2: Khái toán kinh tế phần cống thoát nước mưa Bảng 4.3: Khái toán kinh tế phần giếng thăm mạng lưới thoát nước mưa Bảng 4.4: Khái toán kinh tế khối lượng đất đào đắp mạng thoát nước mưa Bảng 4.5: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế mạng lưới thoát nước mưa Bảng 4.6: Chi phí quản lý mạng lưới thoát nước mưa cho một năm Bảng 5.1: Lưu lượng nước sông Hồng Bảng 5.2: Nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp thải ra sông loại A Bảng 5.3: Kích thướt máng Parsal Bảng 5.4: Các thông số đầu ra aeroten hoạt động theo mẻ Bảng 5.5: Giờ vận hành bể SBR Bảng 5.6: Các chỉ tiêu thiết kế của bể aeroten hoạt động theo mẻ Bảng 5.7: Các giờ làm việc của mỗi bể SBR Bảng 6.1: Khái toán kinh tế Bảng 7.1: Nồng độ các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải nhà máy bia Bảng 7.2: Thông số thiết kế song chắn rác thô SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Đồ thị tổng hợp Hình 1.2: Ngăn tiếp nhận Hình 1.3: Song chắn rác Hình 1.4: Bể lắng cát ngang Hình 1.5: Sân phơi cát Hình1.6:Máng trộn Parsal Hình 1.7: Bể trung hoà Hình 1.8: Bể lắng ly tâm đợt 1 Hình 1.9: Cấu tạo bể trộn hợp khối ngăn phân phối Hình 1.10: Bể Aeroten đẩy 3 hành lang Hình 1.11: Bể lắng ly tâm đợt hai Hình 1.12: Bể tiếp xúc Hình1.13: Bể nén bùn đứng Hình 1.14: Bể Mêtan Hình 1.15: Sân phơi bùn Hình 1.16: Bể aeroten hoạt động theo mẻ SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT KCN : Khu công nghiệp ngđ : Ngày đêm STT : Số thứ tự TXL : Trạm xử lý TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam BOD (Biological Oxygen Demand) : Nhu cầu Oxy sinh hóa COD (Chesmical Oxygen Demand) : Nhu cầu Oxy hóa học SS (Suspended Solids) : Chất rắn lơ lửng GXD : Giá xây dựng SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang viii Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. Giới thiệu chung Khu công nghiệp tập trung Thăng Long là một trong những tiền đề cơ bản để hình thành khu vực đô thị mới Bắc Thăng Long - Vân Trì, khu vực được ưu tiên phát triển trong chiến lược phát triển chùm đô thị Hà Nội. Khu công nghiệp Bắc Thăng Long nằm tại số 27, đường Lý Thái Tổ, thuộc địa bàn huyện Đông Anh, Hà Nội. Khu công nghiệp TL được công ty liên doanh giữa Công ty Cơ khí Đông Anh và tập đoàn Sumitomo - Nhật Bản đầu tư xây dựng, được thành lập theo Giấp phép đầu tư số 1845/GP do Bộ Kế hoạch & Ðầu tư Việt Nam cấp ngày 22/2/1997. Đây là khu công nghiệp rất hấp dẫn các nhà đầu tư công nghiệp trong và ngoài nước nhờ các lợi thế về địa điểm, đặc biệt là về giao thông vận chuyển, được bố trí công nghiệp thực phẩm, may mặc, và một số loại hình công nghiệp khác. Khu Công nghiệp Bắc Thăng Long khi thành lập được gọi là Khu công nghiệp Thăng long với diện tích giai đoạn 1 là 128 ha. Năm 2007, Hà nội có thêm dự án xây dựng khu Công nghiệp Nam Thăng Long, huyện Từ Liêm, Hà Nội. Từ đó KCN đổi tên thành khu công nghiệp Bắc Thăng Long. 1.2. Điều kiện tự nhiên 1.2.1. Vị trí địa lý Khu công nghiệp Bắc Thăng Long thuộc huyện Đông Anh, Hà Nội, có vị trí như sau: Đường bộ: Cách Thủ đô Hà Nội 10 km Đường Biển: Cách cảng Hải Phòng 115 km, Cảng Cái Lân 115 km Đường Không: Cách sân bay Nội Bài 15 km Đường Sắt: Cách ga Hà Nội 12 km Đông Anh là huyện nằm phía Đông - Bắc thủ đô Hà Nội. Hệ thống sông Hồng và sông Đuống là ranh giới hành chính của huyện với nội thành, diện tích tự nhiên là 18230 ha. Đông Anh là huyện lớn thứ hai của Hà Nội sau Sóc Sơn. Ngoài sông Hồng và sông Đuống ở phía Nam của huyện, phía Bắc còn có sông Cà Lồ. Trên địa bàn huyện có hai tuyến đường sắt chạy qua: tuyến Hà Nội - Thái Nguyên và tuyến Hà Nội - Yên Bái. Cảng hàng không quốc tế Nội Bài được nối với nội thành Hà Nội bằng đường quốc lộ 3 và đường cao tốc Thăng Long - Nội Bài, đoạn chạy qua huyện Đông Anh dài 7,5 km. 1.2.2. Địa hình Địa hình hiện trạng khu đất qui hoạch có cao độ hơi lượn sóng từ 6,2 m tới 8,6m, hầu như ở điều kiện bằng phẳng, dốc từ Tây Bắc sang Đông Nam. Phía Bắc khu công SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 1 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội nghiệp là làng mạc và ruộng, cao độ tự nhiên là 8-9m. Phía Đông là tuyến đường cao tốc với cao độ nền đường 9- 9,2m 1.2.3. Thời tiết, khí hậu a. Khí hậu Khí hậu Hà Nội là khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, mùa hè nóng, mưa nhiều và mùa đông lạnh, mưa ít. Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh năm tiếp nhận được lượng bức xạ mặt trời dồi dào và có nhiệt độ cao. Do chịu ảnh hưởng của biển, Hà Nội có độ ẩm và lượng mưa khá lớn. - Từ tháng 5 đến tháng 8 là mùa hè: nóng và thi thoảng có mưa rào. - Từ tháng 9 đến tháng 11 là mùa thu. Thời tiết khô ráo, trời cao, xanh ngắt, gió mát, nắng vàng. - Từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau là mùa đông: Thời tiết lạnh, khô ráo. - Từ tháng 2 đến tháng 4 là mùa xuân: Cây cối xanh tốt với hàng ngàn loài hoa khoe sắc, mùa của những lễ hội truyền thống độc đáo, mở đầu là Tết nguyên đán, lễ hội lớn và quan trọng nhất của người Việt Nam. b. Nhiệt độ Nhiệt độ trung bình hàng năm của Đông Anh là 250C, hai tháng nóng nhất là tháng 6 và tháng 7, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất thường xảy ra vào tháng 7 là 37,5 0C. Hai tháng lạnh nhất là tháng 1 và 2, nhiệt độ trung bình của tháng 1 là 130C. c. Độ ẩm Độ ẩm trung bình của Đông Anh là 84%, độ ẩm này cũng rất ít thay đổi theo các tháng trong năm, thường dao động trong khoảng 80 - 87%. d. Lượng mưa Đông Anh có cùng chung chế độ khí hậu của thành phố Hà Nội, đó là khí hậu nhiệt đới, ẩm, gió mùa. Từ tháng 5 đến tháng 10 là mùa hạ, khí hậu ẩm ướt, mưa nhiều. Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau là mùa đông, thời kỳ đầu khô - lạnh, nhưng cuối mùa lại mưa phùn, ẩm ướt. Giữa hai mùa là thời kỳ chuyển tiếp tạo cho Đông Anh cũng như Hà Nội có bốn mùa phong phú: xuân, hạ, thu, đông. Số ngày mưa trong năm khoảng 144 ngày với lượng mưa trung bình hàng năm 1600 - 1800 mm. Trong mùa mưa (tháng 5 đến tháng 10) tập trung tới 85% lượng mưa toàn năm. Mưa lớn nhất vào tháng 8, với lượng mưa trung bình 300 - 350 mm. Những tháng đầu đông ít mưa, nhưng nửa cuối mùa đông lại có mưa phùn, ẩm ướt. Vào mùa đông, huyện còn phải chịu các đợt gió mùa đông bắc. e. Gió Hướng gió thịnh hành về mùa mưa là Đông Nam, về mùa khô hướng gió thịnh hành là Đông Bắc. Thỉnh thoảng có năm xuất hiện gió Tây Nam khô nóng vào tháng 4, tháng 5. SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 2 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội Thời gian khô nóng mỗi đợt chỉ xuất hiện vài ba ngày nên ít ảnh hưởng đến cây trồng, vật nuôi. Nhìn chung, thời tiết Đông Anh thuận lợi cho hoạt động sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là các loại cây trồng: lương thực, hoa, rau màu, cây ăn quả. Nhưng các đợt dông, bão của mùa hè và gió mùa đông bắc của mùa đông cũng gây những trở ngại nhất định cho hoạt động sản xuất và đời sống nhân dân. 1.2.4. Đặc điểm đất đai, thủy văn 1.2.4.1. Đặc điểm đất đai Theo kết quả khảo sát địa chất của Công ty Nippon Koe, khu đất xây dựng khu công nghiệp thuộc lớp đất trầm tích của vùng châu thổ phía Bắc. Toàn bộ khu đất được bao phủ bởi lớp đất canh tác màu đỏ nhạt và nâu xám nhạt. Bề dày lớp đất từ 0,5 đến 1,0m. Dưới lớp đất mặt này là 5 lớp đất phân bổ như sau: 1) Lớp sét (CH1) dày 5 - 6m 2) Sét pha bùn ( CL2) dày 4 - 5,5m 3) Cát pha set ( SC3), nằm ở độ sâu 10 - 12m có chiều dày 3,9 - 4,5m 4) Cát pha sỏi ( SP4) nằm ở độ sâu 14 - 17m, dày 20 - 30m. 5) Lớp sỏi (GP5) với kích thước 5 - 100mm, nằm ở độ sâu 37 - 38m, bề dày chưa được xác định. 1.2.4.2. Đặc điểm thủy văn Ảnh hưởng trực tiếp về thủy văn đến khu vực qui hoạch là sông Hồng và hệ thống mương. Sông Hồng có mùa lũ kéo dài 2- 3 tháng, từ tháng 6 đến tháng 8. Đỉnh lũ có năm lên tới cốt 14,13 (năm 1971). Đê sông Hồng có cao độ ở cốt 15m. Nước ngầm : Các lớp đất ở khu vực nói chung nhiều nước. Chiều sâu mực nước ngầm so với mặt đất là 5 - 5,5 m. Nước chủ yếu có trong các lớp SP4 và GP5. Kết quả phân tích nước là pH : 7,3; sắt Fe+2 : 6,0mg/l; Fe+3 : 8,0mg/l; Mangan : 0,9 mg/l; Ammôn NH4+ : 5,6mg/l. Kết quả thử nghiệm cho thấy nước ngầm trong khu đất công nghiệp và khu vực lân cận hoàn toàn sử dụng được cho công nghiệp. Kết quả xét nghiệm về mặt vi sinh và sinh học cho thấy các khuẩn côli, khuẩn CL Perfrinhens đáp ứng các tiêu chuẩn về mặt vi sinh và sinh học. 1.3. Điều kiện kinh tế, xã hội - Thuận lợi: Khu công nghiệp Thăng Long sau khi xây dựng đã đáp ứng được 1/3 nhu cầu đất công nghiệp đến năm 2000 của Hà Nội. Đây là khu công nghiệp rất hấp dẫn các nhà đầu tư công nghiệp trong và ngoài nước nhờ các lợi thế về địa điểm, đặc biệt là về giao thông vận chuyển. Khu công nghiệp TL được hình thành sẽ trở thành lực đẩy quan trọng cho công cuộc công nghiệp hóa ở Hà Nội cũng như tam giác tăng trưởng kinh tế Hà Nội - Hải SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 3 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội Phòng - Quảng Ninh, góp phần đáng kể vào việc phát triển kinh tế, xã hội ở Hà Nội, cũng như chiến lược phát triển kinh tế, xã hội trong cả nước. Việc phát triển khu công nghiệp tập trung Thăng Long là một trong tiền đề cơ bản để hình thành khu vực đô thị mới Bắc Thăng Long - Vân Trì, khu vực được ưu tiên phát triển trong chiến lược phát triển chùm đô thị Hà Nội. - Bất lợi : Khi khu công nghiệp đi vào hoạt động, hệ thống giao thông ở đây sẽ phải chịu một khối lượng vận chuyển hàng hoá và người theo ước tính khoảng 17.200 đơn vị xe khách mỗi ngày. Việc vận chuyển cho khu công nghiệp làm tăng thêm áp lực giao thông đối với đường cao tốc và có thể gây tắc ách tắc giao thông tại tuyến đường chính của đô thị. Việc lấy đất phát triển khu công nghiệp sẽ làm mất đi diện tích canh tác của 3000 lao động, nhưng sẽ tạo cơ hội cho hơn 3 vạn lao động công nghiệp và hàng vạn lao động làm việc trong các hoạt động dịch vụ công cộng. Tại đây sẽ diễn ra những thay đổi to lớn về về mặt xã hội do sự chuyển dịch cơ cấu lao động và nhu cầu rất lớn về nhà ở do thu hút vào đây một số lượng rất lớn dân cư. Bên cạnh đó các nhu cầu về các công trình dịch vụ công cộng như trường học, bệnh viện , cửa hàng... sẽ tăng lên nhanh chóng. Nếu nhà ở và cac công trình công cộng không được Nhà nước quan tâm và tạo điều kiện phát triển thì sẽ gây tác động tiêu cực đến sự phát triển của khu công nghiệp. Về cảnh quan đô thị, bộ mặt của khu công nghiệp không chỉ được tiếp nhận qua các tuyến đường bao quanh khu công nghiệp, đặc biệt là tại tuyến đường chính đô thị, mà còn được tiếp nhận rất rõ qua điểm nhìn trên cầu Thăng Long - cửa ngõ vào trung tâm Hà Nội 1.4. Các vấn đề hiện trạng 1.4.1. Hiện trạng sử dụng đất Khu đất xây dựng khu công nghiệp nằm trên đất canh tác của 4 xã nông nghiệp thuộc huyện Đông Anh : Kim Chung, Đại Mạch, Võng La và Hải Bối. Phân bố diện tích xây dựng khu công nghiệp tại từng xã như sau: Bảng 1.1: Phân bố đất xây dựng Khu công nghiệp theo các xã STT Xà PHÂN BỐ DIỆN TÍCH (HA) TỶ LỆ CHIẾM ĐẤT(%) 1 KIM CHUNG 91,5 31,02 2 ĐẠI MẠCH 27,3 9,25 3 VÕNG LA 151,1 51,22 4 HẢI BỐI 25,1 8,51 TỔNG CỘNG 295 100 Bảng 1.2: Hiện trạng sử dụng đất khu công nghiệp Bắc Thăng Long SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 4 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội Chức năng sử dụng Diện tích Tỷ lệ (ha) TT (%) 1 Trung tâm khu công nghiệp 1,94 0,66 2 Đất xí nghiệp công nghiệp 208,64 70,72 3 Công trình cung cấp và đảm bảo kỹ thuật 6,36 2,04 Đất giao thông và đất kho tàng 42,21 14,31 - Đất giao thông 30,27 10,26 - Đất kho tàng 11,94 4,05 Các loại đất khác 37,68 12,78 - Đất kênh mương 7,1 2,41 - Đất hồ điều hòa 5 1,69 - Hệ thống cây xanh 24,08 8,17 Tổng cộng 295 100 4 5 Mật độ xây dựng tại khu trung tâm khu công nghiệp: 30 - 35%, chiều cao công trình 3 - 5 tầng. Mật độ xây dựng trong các lô đất xây dựng XNCN khống chế không vượt quá 50%. - Căn cứ theo các nhu cầu của nhà đầu tư, trung tâm khu công nghiệp Thăng Long gồm các bộ phận với qui mô sau: 1) Văn phòng hành chính của khu công nghiệp 2) Trung tâm giao dịch 3) Trung tâm kinh doanh ( ngân hàng, thư tín, dịch vụ ..) 4) Trạm phòng cháy 5) Văn phòng Nhà nước ( hải quan, thuế, cảnh sát ) 6) Trung tâm viễn thông 7) Các công trình dịch vụ công cộng ( nhà hàng, trạm xá, ...) Ngoài ra trung tâm khu công nghiệp còn có diện tích bố trí các bãi đỗ xe, công viên vv. - Khu vực các xí nghiệp công nghiệp (XNCN) và kho tàng + Khu vực XNCN được hình thành bởi các lô đất XNCN. Việc xác định qui mô các lô đất trong khu công nghiệp Bắc Thăng Long xuất phát từ cơ sở : Khu công nghiệp Bắc Thăng Long chủ yếu do Nhật Bản đầu tư xây dựng nên qui mô lô đất dự kiến cho khu công nghiệp Bắc Thăng Long được đề xuất dựa vào kinh nghiệm phát triển công nghiệp tại Nhật. Việc phân chia các lô đất là cơ sỏ quyết định cho tổ chức các tuyến đường nội bộ SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 5 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội trong khu công nghiệp. Chúng được tổ chức sao cho các lô đất được chia có hình dáng vuông vắn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng các XNCN sau này. Các XNCN trong khu công nghiệp TL có điều kiện vi khí hậu được đảm bảo bằng hệ thống điều hòa khí hậu nhân tạo. Bởi vậy chúng đều có chung một đặc điểm là hợp khối lớn, có rất ít hạng mục công trình. Hầu hết các bộ phận chức năng của XNCN đều được hợp khối với bộ phận sản xuất. Các công trình bố trí độc lập là các công trình có khả năng gây ảnh hưởng độc hại tới sản xuất như bụi,cháy, nổ... Công trình công nghiệp trong khu công nghiệp TL có thể là một tầng và nhiều tầng. + Khu vực kho tàng của khu công nghiệp dự kiến chiếm 3- 5% quỹ đất xây dựng. Quy mô này hoàn toàn phụ thuộc vào việc phát triển khu Trung tâm giao lưu hàng hóa tại phía Đông khu công nghiệp. Các khu vực kho tàng của khu công nghiệp được điều hành và quản lý như những XNCN. Theo kinh nghiệp xây dựng các khu công nghiệp của công ty SUMITÔMÔ, các khu kho này được bố trí trong các lô đất như các lô đất xây dựng XNCN. - Khu vực công viên, cây xanh bên ngoài lô đất xây dựng XNCN Khu vực này gồm diện tích cây xanh dọc theo hai tuyến mương, các diện tích cây xanh nằm ven các hồ điều hòa. Diện tích đất cây xanh chiếm 8-10% diện tích khu công nghiệp. 1.4.2. Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật Hệ thống giao thông trong khu công nghiệp (không kể giao thông trong nội bộ XNCN) bao gồm các tuyến đường chính và tuyến đường cục bộ đảm bảo sự liên hệ giao thông đến từng lô đất. Diện tích của các tuyến đường giao thông trong khu công nghiệp chiếm 10 - 12% diện tích khu công nghiệp. Ðường chính rộng 37m đến 42m, với 3 làn đường một chiều mỗi phía trên tổng số 6 làn đường. Ðường phụ rộng 26m, với một làn đường mỗi phía trên tổng số 2 làn đường. Cấp điện: Mạng lưới cung cấp điện 22 KV được đặt ngầm dưới lòng đất. Trạm biến thế 110/22 KV, diện tích chiếm đất 0,5 ha, được đặt tại phía Nam của khu đất, gần tuyến đường cao thế 110 KV Chèm- Đông Anh. Trạm phát điện Điesel dự phòng, nhằm duy trì việc cấp điện liên tục với điện thế qui định và giảm biến động tần số. Diện tích đất xây dựng trạm phát điện 2 ha Cấp nước: Sau khi được xử lý tại nhà máy nước của đô thị, nước tiêu dùng công nghiệp được cung cấp bởi hệ thống ống nước bằng sắt mềm đặt ngầm dưới lòng đất. SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 6 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội Thông tin liên lạc: Đặt ngầm dưới lòng đất, sẽ cho phép mở rộng để đáp ứng nhu cầu tăng lên về truyền dữ liệu tốc độ cao. Xử lý nước thải: Nước thải của các đơn vị thuê đất sẽ được thu hồi bằng hệ thống ống ngầm và được xử lý trước khi cho chảy vào hệ thống thoát nước trên địa bàn huyện Đông Anh. Hệ thống tiêu nước Giữa khu đất qui hoạch có tuyến mương Việt Thắng chạy từ Tây sang Đông. Đây là tuyến mương tiêu lớn nhất phục vụ cho việc tiêu nước của các xã Đại Mạch, Kim Chung, Võng La, Hải Bối với lưu vực khoảng 1700 ha. Tuyến mương bắt đầu từ đầm Vịt thuộc xã Đại Mạch đến đập Cầu Đen xã Kim Mỗ. Chiều dài tuyến mương là 7000m. Đoạn qua khu công nghiệp dài 2500m. Mương có chiều rộng mặt 15 - 17m, chiều rộng đáy 6 - 8m, sâu 4,1 m. Mực nước lớn nhất đã xuất hiện tại cốt 7,8m. Lưu lượng thoát nước của mương Q: 8,5m3/s. Khi mực nước tại đập Cầu Đen nhỏ hơn 6,8m, lưu vực của mương Việt Thắng hoàn toàn tiêu bằng tự chảy ra sông Thiếp. Khi mực nước sông Thiếp tại đập Cầu Đen lớn hơn 6,8m thì đập đóng lại và lưu vực này hoàn toàn tiêu nước bằng động lực, bơm ra sông Hồng qua trạm bơm Phương Trạch. Trạm bơm hiện có công suất 32 máy x 800m3/giờ tương đương với 7m3/s. Do công suất nhỏ so với yêu cầu nên khi mưa lớn vùng này đã xảy ra úng lụt. Hệ thống kênh tưới nước Kênh tưới nước quan trọng nhất trong khu vực là kênh Tưới Giữa. Kênh này xuất phát từ trạm bơm Âp Bắc đưa nước sông Hồng lên phía Bắc đến xã Nam Hồng và tiếp nối với hệ thống kênh mương của huyện Mê Linh, Sóc Sơn phục vụ cho khoảng 14000 ha đất nông nghiệp. Kênh Tưới Giữa đoạn qua khu vực nghiên cứu dài 1720 m. Kênh có chiều rộng mặt 16 - 20m, chiều rộng đáy 8 - 10m, cao độ đáy mương 6 - 7m. Trạm bơm Âp Bắc có công suất 47400 m3/h, tương đương với 13,16m3/s. SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 7 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống thoát nước và xử lý nước thải khu công nghiệp Bắc Thăng Long, Hà Nội CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC MƯA 2.1. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước mưa 2.1.1. Nguyên tắc vạch tuyến Mạng lưới thoát nước mưa là một khâu được thiết kế để đảm bảo thu và vận chuyển nước mưa ra khỏi khu công nghiệp một cách nhanh nhất, chống úng ngập đường phố và các tiểu khu. Để đạt được yêu cầu trên trong khi vạch tuyến ta phải dựa trên các nguyên tắc sau: - Nước mưa được xả thẳng vào nguồn (sông, hồ...) gần nhất bằng cách tự chảy. - Chiều dài tuyến cống ngắn nhất, nhưng phục vụ diện tích lớn nhất. - Tránh xây dựng các trạm bơm thoát nước mưa. - Tránh không cho các tuyến cống giao cắt với công trình ngầm khác. Nếu buộc phải giao cắt thì cống thoát nước phải đặt vuông góc với các công trình này. - Khi thoát nước mưa không làm ảnh hưởng tới vệ sinh môi trường và quy trình sản xuất. - Không xả nước mưa vào những vùng trũng không có khả năng tự thoát, vào các ao tù nước đọng và vào các vùng dễ gây xói mòn. - Nước mưa được nhận vào mạng lưới thoát nước kín qua giếng thu nước mưa, là giếng thăm có thêm song chắn rác. - Khi chiều rộng của đường phố nhỏ hơn 30 m, cống thoát nước được đặt ở giữa đường. Khi chiều rộng của đường lớn hơn, cống thoát nước có thể đặt cả hai bên. - Cống thoát nước được xây dựng bằng bê tông cốt thép hoặc lắp ghép từ các cấu kiện đúc sẵn. - Các giếng thu nước mưa được bố trí ở mép đường cách nhau 30  80 m, tùy thuộc vào độ dốc dọc đường. 2.1.2. Phương hướng thoát nước mưa KCN Bắc Thăng Long Chọn hệ thống thoát nước cho khu công nghiệp là hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn, nước mưa và nước thải được thoát trong một mạng lưới thoát nước riêng. Sử dụng các lưu vực trên cơ sở địa hình tự nhiên. Theo phần trên, khả năng tiêu nước hiện tại, của hệ thống mương tiêu Việt Thắng đi ngang qua địa phận khu công nghiệp Bắc Thăng Long còn đang hạn chế. Do tình hình hiện tại, địa bàn huyện Đông Anh hay xảy ra tình trạng ngập úng, nên việc xả toàn bộ lượng nước mưa trên địa bàn khu công nghiệp vào mương tiêu cùng lúc với lưu lượng lớn thì ảnh hưởng đến việc thoát nước trên địa bàn huyện nói chung, do đó ta lựa chọn phương án thoát nước: SVTH: Trương Thị Ngọc Thành – Lớp: 06MT Trang 8