Luận văn Thiết kế hệ thống thoát nước khu đô thị mới Thủy Tú - Quận Liên Chiểu - Huyện Hòa Vang – Thành phố Đà Nẵng

C = 361,1 mg/l E - HiÖu suÊt l¾ng cña bÓ l¾ng ngang ®ît I, E = 60%. P - §é Èm cña cÆn l¾ng p = 95%. g - Träng l­îng thÓ tÝch cña cÆn, g = 1T/m3 = 106g/m3. T - Chu kú x¶ cÆn, T = 1 ngµy. Q - L­u l­îng n­íc th¶i trung b×nh ngµy, Q = 10.000 m3/ngµy. VËy ta cã: (m3) L­îng cÆn chøa trong mét ng¨n l¾ng lµ: Wc1 === 10,8325 (m3/ng®) ChiÒu cao hè thu cÆn: h1= (m) Trong ®ã: F1 - DiÖn tÝch ®¸y hè thu cÆn, F1= 0,5´0,5 = 0,25 m2. F2 - DiÖn tÝch miÖng hè thu cÆn, F2= 3,5´3,5 = 12,25 m2. h1 = = 2,28 (m) BÓ l¾ng ®­îc x©y dùng cã ®é dèc 0,01 vÒ phÝa hè thu cÆn, chiÒu cao tõ mÐp trªn hè thu cÆn ®Õn líp n­íc trung hoµ lµ: h2 = (L - B) ´ 0,01 = (32,5 –3,5) ´ 0,01 = 0,3 (m). ChiÒu cao x©y dùng bÓ: HXD = hbv + H + h1+ h2 (m) Trong ®ã: hbv - ChiÒu cao x©y dùng hbv = 0,5 m. H - ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ H = 2,5 m. hth - ChiÒu cao líp n­íc trung hoµ cña bÓ hth = 0,3 m. HXD = 0,4 + 2,5 + 0,3 + 2,28 = 5,48 (m). Chän HXD = 5,5 m VËy kÝch th­íc cña 1 bÓ l¾ng ngang ®ît I lµ: L ´ B ´ H = 32,5 ´ 3,5 ´ 5,5 m. IV.5.7. BÓ Aeroten trén. H×nh 8: S¬ ®å bÓ Aeroten trén ViÖc tÝnh to¸n bÓ Aeroten dùa theo môc 8.16 TCVN 7957-2008. Do hµm l­îng BOD5 sau bÓ l¾ng I lµ: 165,3 (mg/l) > 150 nªn dïng bÓ Aer«ten cã ng¨n t¸i sinh bïn ®Ó xö lý n­íc th¶i. Dïng bÓ Aer«ten trén ®Ó xö lý n­íc th¶i. Tøc lµ, n­íc th¶i vµ bïn ®­îc cho vµo bÓ t¹i nhiÒu ®iÓm kh¸c nhau ®Ó ®iÒu hßa tèc ®é tiªu thô oxy trªn c¶ chiÒu dµi cña bÓ. Do hÖ sè kh«ng ®iÒu hßa giê cña n­íc th¶i K=1,6 >1,25 nªn l­u l­îng tÝnh to¸n ta lÊy b»ng l­u l­îng trung b×nh cña 8 giê th¶i n­íc lín nhÊt (tõ 7h - 15h). Nh­ trªn ta ®· tÝnh Qtt= 697,88 m3/h. X¸c ®Þnh thêi gian lµm viÖc cña aeroten. Thêi gian oxy ho¸ c¸c chÊt h÷u c¬ t theo 8.16.5 TCVN 7957-2008: Trong ®ã: La: BOD5 cña n­íc th¶i tr­íc khi vµo Aer«ten: La = 165,3 (mg/l). Lt: BOD5 cña n­íc th¶i sau khi ra khái Aer«ten Lt = 15,1 (mg/l) R: TØ lÖ bïn ho¹t tÝnh tuÇn hoµn, x¸c ®Þnh theo biÓu thøc 61 TCXDVN 7957-2008: R = = = 0,43 Víi: + a: LiÒu l­îng bïn ho¹t tÝnh theo chÊt kh« (g/l); a = 2,0-3,0(g/l); chän a = 3 (g/l) + I: ChØ sè bïn I = (100-200) mg/l, chän I = 100 mg/l. - X¸c ®Þnh tèc ®é «xy ho¸ cña chÊt h­u c¬ r tÝnh b»ng mg BOD/g chÊt kh« kh«ng tro cña bïn trong mét giê theo c«ng thøc 63 TCVN 7957-2008 r=rmax Trong ®ã: rmax- tèc ®é oxy ho¸ riªng lín nhÊt, mg BOD5/g chÊt kh« kh«ng tro cña bïn, trong 1h , theo b¶ng 46 TCVN 7957 -2008 cã rmax = 85 Co- nång ®é oxy hoµ tan cÇn thiÕt ph¶i duy tr× trong aeroten, mg/l; Co tèi thiÓu = 2 mg/l K1- h»ng sè ®Æc tr­ng cho tÝnh chÊt cña chÊt bÈn h÷u c¬ trong n­íc th¶i, mgBOD/l, tra b¶ng 46: TCVN 7957-2008 cã K1 = 33 Ko- h»ng sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña oxy hoµ tan, mgO2/l, tra b¶ng 46 TCVN 7957-2008 cã K0 = 0,625 - hÖ sè kÓ ®Õn sù k×m h·m qu¸ tr×nh sinh häc bëi c¸c s¶n phÈm ph©n huû bïn ho¹t tÝnh (l/h), tra b¶ng 46 TCVN 7957-2008 cã = 0,07 r=85 16,7 T: lµ nhiÖt ®é trung b×nh cña n­íc th¶i vÒ mïa ®«ng, T=25ºC - X¸c ®Þnh thêi gian «xy ho¸ chÊt bÈn theo c«ng thøc: (h). = = 2,57 ( h ) ThÓ tÝch aeroten : - ThÓ tÝch cña ng¨n Aer«ten ®­îc tÝnh: W= t ´ (1 + R) ´ Qtt Trong ®ã: Qtt - L­u l­îng tÝnh to¸n (m3/h); do hÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ chung cña n­íc th¶i ch¶y vµo bÓ Kch = 1,6> 1,25. Tra b¶ng tæng hîp l­u l­îng n­íc th¶i cña ®« thÞ ta nhËn thÊy tõ 8h-16h l­u l­îng n­¬c th¶i lµ lín nhÊt (theo 8.16.4 TCVN 7957-2008), nªn Qtt =Qmax8h = 697,88 (m3/h). Wa = 2,57´ (1 + 0,43) ´ 697,88 = 2564,78 (m3). Chän chiÒu cao líp n­íc trong bÓ aeroten trén Hn = 3 m. DiÖn tÝch cña bÓ aeroten lµ: Fae= = = 854,93 (m2). X©y dùng 2 bÓ aeroten, h×nh ch÷ nhËt, diÖn tÝch mçi bÓ lµ: F1bÓ = (m2) Chän kÝch th­íc cña bÓ aeroten trén B ´ L = 10 ´ 43 m. ChiÒu cao cña bÓ: H = Hn + hbv Trong ®ã: Hn - ChiÒu cao líp n­íc trong bÓ Hn = 3 m hbv - ChiÒu cao b¶o vÖ hbv= 0,5 m H = 3 + 0,5 = 3,5 (m). Nh­ vËy, kÝch th­íc cña 1 bÓ Aeroten lµ: B ´ L ´ H = 10 ´ 43 ´ 3,5 m. - TÝnh to¸n hÖ thèng ph©n phèi n­íc vµo bÓ aeroten. N­íc tõ kªnh dÉn tíi ng¨n ph©n phèi n­íc cña aeroten. DiÖn tÝch ng¨n ph©n phèi ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Q = v ´ B ´ H Trong ®ã : Q - L­u l­îng n­íc th¶i tÝnh to¸n Q = 697,88 m3/h = 0,194 m/s. v - VËn tèc n­íc ch¶y vµo ng¨n ph©n phèi v = 0,1 m/s. B, H - ChiÒu réng vµ chiÒu s©u cña ng¨n ph©n phèi, m. Suy ra B ´ H = = = 1 Chän B = 1,2 m Þ H = 0,8 m - §é t¨ng sinh khèi cña bïn. §é t¨ng sinh khèi cña bïn: Pr = 0,8×C+ 0,3×La Trong ®ã: + C: Hµm l­îng chÊt l¬ löng cña n­íc th¶i ®­a vµo bÓ aeroten; C = 144,44 (mg/l). + La = 165,3 (mg/l). Þ Pr = 0,8×144,44+ 0,3×165,3 = 165,142 (mg/l). 3. TÝnh to¸n hÖ thèng cÊp khÝ cho Aeroten. - L­u l­îng kh«ng khÝ ®¬n vÞ tÝnh b»ng m3 ®Ó lµm s¹ch 1m3 n­íc th¶i: (m3 kh«ng khÝ/m3 n­íc th¶i) Trong ®ã: + z : L­îng «xy ®¬n vÞ tÝnh b»ng mg ®Ó lµm s¹ch 1mg BOD5; z = 1,1 (víi bÓ Aer«ten lµm s¹ch hoµn toµn. §iÒu 8.16.13 TCVN 7957-2008). + k1: HÖ sè kÓ ®Õn kiÓu thiÕt bÞ n¹p khÝ, lÊy theo b¶ng 47 TCVN 7957-2008. Víi thiÕt bÞ n¹p khÝ t¹o bät khÝ cì nhá lÊy theo tû sè gi÷a vïng n¹p khÝ vµ diÖn tÝch Aer«ten (f1/F) k1 = 1,47 (víi f/F = 0,1 vµ Jmax = 10 m3/m2.h). + k2: HÖ sè kÓ ®Õn chiÒu s©u ®Æt thiÕt bÞ n¹p khÝ, lÊy theo b¶ng 48 TCVN7957-2008. Víi h = 3 m Þ k2 = 2,08 (vµ Jmax = 4 m3/m2h). + n1: HÖ sè kÓ ®Õn ¶nh h­ëng cña nhiÖt ®é n­íc th¶i x¸c ®Þnh theo c«ng thøc 75 TCVN 7957-2008. n1 = 1 + 0,02(ttb - 20) = 1 + 0,02(25 - 20) = 1,1 Víi ttb = 250C lµ nhiÖt ®é trung b×nh trong th¸ng vÒ mïa hÌ. + n2: HÖ sè kÓ ®Õn sù thay ®æi tèc ®é hoµ tan «xy trong n­íc th¶i so víi trong n­íc s¹ch; n2 = 0,85 + Cp: §é hoµ tan «xy cña kh«ng khÝ vµo trong n­íc tuú thuéc vµo chiÒu s©u líp n­íc trong bÓ. §­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc 76 TCXDVN7957-2008: Cp = + CT: §é hoµ tan cña oxy kh«ng khÝ vµo n­íc phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt. B¶ng IV.3: L­îng «xy kh«ng khÝ hoµ tan vµo n­íc d­íi ¸p suÊt 760 mm Hg NhiÖt ®é, 0C 18 20 22 24 26 28 L­îng «xy hoµ tan 9,4 9,02 8,67 8,33 8,027 7,72 Theo b¶ng trªn víi t0 n­íc th¶i b»ng 250C th× Ct = 8,18 - C: Nång ®é trung b×nh cña oxy trong Aeroten (mg/l). LÊy C = 2 mg/l. VËy ta cã: (m3 kh«ng khÝ /m3 n­íc th¶i). - C­êng ®é n¹p khÝ yªu cÇu: 4,68 (m3/m2-h). Ta cã : Jmin = 3,5 m3/m2-h < J = 4,68 m3/m2-h < Jmax = 10 m3/m2-h . §¶m b¶o yªu cÇu thiÕt kÕ. - L­u l­îng kh«ng khÝ cÇn thæi vµo Aer«ten trong mét ®¬n vÞ thêi gian lµ: V = D ´ Qh = 7,84 ´ 416,67 = 3266,69 (m3/h). §Ó ph©n phèi kh«ng khÝ trong Aeroten ta dïng hÖ thèng ph©n phèi khÝ nhá mÞn kiÓu ®Üa. Sö dông hÖ thèng ph©n phèi khÝ kiÓu x­¬ng c¸, víi c¸c èng nh¸nh ph©n phèi D50. Sö dông ®Üa b»ng vËt liÖu cao su tæng hîp ®Æt tr­íc c¸c lç x¶ khÝ. L­u l­îng khÝ qk = 0,8 l/s cho mét ®Üa, diÖn tÝch phôc vô cña mét ®Üa b»ng 0,06 m2. Ta cã s¬ ®å bè trÝ hÖ thèng ph©n phèi khÝ: H×nh 9: S¬ ®å hÖ thèng ph©n phèi khÝ cho Aeroten Víi diÖn tÝch phôc vô Fpv = 0,06 m2, ta tÝnh ®­îc ®­êng kÝnh phôc vô: dpv= = 0,276 (m) §Ó ph©n phèi khÝ ®Òu trªn toµn bé mÆt b»ng cña bÓ, chia ®­êng èng ph©n phèi khÝ thµnh 10 hÖ thèng ®èi xøng. §­êng èng ph©n phèi khÝ sö dông èng thÐp D100, ®­êng èng nh¸nh dÉn khÝ ®Õn c¸c ®Üa cao su tæng hîp sö dông èng thÐp D50. Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c èng ph©n phåi D100 ®­îc tÝnh b»ng : l1 = = 7,12 (m) Sè l­îng c¸c èng nh¸nh D50 : n = = 15 (èng) Trong ®ã: 5,0 - 1/2 chiÒu réng cña bÓ. 0,276 - §­êng kÝnh phôc vô cña mét ®Üa. Sè l­îng ®Üa trªn mét èng nh¸nh n1: n1 == 13 (®Üa) Tæng l­îng ®Üa cña 2 bÓ: N = n1 ´ n ´ 6 ´ 2 ´ 2 ´ 2 = 13 ´ 15 ´ 48 = 9360 (®Üa) 4. L­îng bïn ho¹t tÝnh tuÇn hoµn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: P = = 46,39% Trong ®ã : +) KHH : Nång ®é bïn tuÇn ho¹t tÝnh trong hçn hîp n­íc bïn ch¶y tõ Aeroten ®Õn bÓ l¾ng lÇn II, KHH = 2000¸3000 mg/l. LÊy KHH = 2000 mg/l. +) Kt : Nång ®é chÊt l¬ löng trong n­íc ch¶y tõ bÓ l¾ng lÇn I vµo Aeroten Kt = C’ = 144,44 mg/l +) KH : Nång ®é bïn ho¹t tÝnh tuÇn hoµn KH = 5000¸6000 mg/l. LÊy KH = 6000 mg/l. VËy l­îng bïn ho¹t tÝnh tuÇn hoµn lµ: = 193,3 ( m3/h ). IV.5.8. BÓ l¾ng ngang ®ît II. BÓ l¾ng ®ît II cã nhiÖm vô gi÷ c¸c b«ng bïn ho¹t tÝnh ®· qua xö lý ë bÓ Aeroten vµ c¸c thµnh phÇn chÊt kh«ng hßa tan ch­a ®­îc gi÷ l¹i ë bÓ l¾ng ®ît I. §èi víi bÓ l¾ng ®ît II, ta tÝnh to¸n kÝch th­íc bÓ theo ph­¬ng ph¸p t¶i träng thuû lùc bÒ mÆt. TÝnh to¸n theo môc 8.5 TCVN 7957-2008. H×nh 10: S¬ ®å bÓ l¾ng ngang ®ît II T¶i träng thñy lùc bÒ mÆt ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (m3/m2.h) Trong ®ã: Ks - HÖ sè sö dông dung tÝch bÓ, Ks = 0,4 (®èi víi bÓ l¾ng ngang). at - Nång ®é sau khi ra khái bÓ l¾ng, at = 15 mg/l. Theo môc 8.5.7 TCVN 7957-2008. aa - Nång ®é bïn trong bÓ Aer«ten, aa = 3 g/l. Theo môc 8.5.7 TCVN 7957-2008. Ja - ChØ sè bïn Mohlman, lÊy Ja = 80 cm3/g. H - ChiÒu cao líp n­íc trong bÓ l¾ng H = 2,5 m. 1,23 (m3/m2.h). Chän 4 bÓ c«ng t¸c: (m3/ng®) DiÖn tÝch mÆt tho¸ng cña 1 bÓ l¾ng: (m2) Chän vËn tèc n­íc ch¶y trong bÓ v =5 mm/s = 0,005 m/s DiÖn tÝch mÆt c¾t ­ít cña 1 bÓ: (m2) ChiÒu réng 1 bÓ: (m). Chän B = 4 (m). ChiÒu dµi bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ: (m). Chän L = 36 (m) Thêi gian n­íc l­u l¹i trong bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ: (h) §¶m b¶o thêi gian l¾ng cña bÓ l¾ng ngang ®ît II sau Aeroten lµm s¹ch hoµn toµn (t = 1,5 - 2 h). ThÓ tÝch bïn cña mét bÓ l¾ng: (m3) Trong ®ã: §é t¨ng sinh khèi cña bïn: Pr = 0,8×C+ 0,3×La Trong ®ã: + C: Hµm l­îng chÊt l¬ löng cña n­íc th¶i ®­a vµo bÓ aeroten; C = 144,44 (mg/l). + La = 165,3 (mg/l). Þ Pr = 0,8×144,44+ 0,3×165,3 = 165,142 (mg/l). Pr- L­îng bïn ho¹t tÝnh d­ (g/m3); lµ l­îng bïn ho¹t tÝnh d­ tr­íc khi l¾ng, phô thuéc vµo hµm l­îng c¸c chÊt l¬ löng vµ h÷u c¬ cã trong n­íc th¶i, hiÖu suÊt cña bÓ l¾ng ®ît I, Pr =165,142 g/m3. b - Hµm l­îng chÊt l¬ löng tr«i theo n­íc ra khái bÓ l¾ng II. Theo b¶ng 36 TCVN 7957-2008 ta cã b =12 mg/l øng víi Lt=15 mg/l, thêi gian l¾ng t =2 h. Q - L­u l­îng n­íc th¶i trung b×nh, Q = 416,67 m3/h. t - Thêi gian gi÷a hai lÇn x¶ cÆn, t = 2 h. p - §é Èm cña cÆn, p = 99%. n – lµ sè bÓ l¾ng Wb = = 3,19 (m3) ChiÒu cao hè thu cÆn: h1= (m) Trong ®ã: F1 - DiÖn tÝch ®¸y hè thu cÆn, F1= 0,5´0,5= 0,25 (m2). F2 - DiÖn tÝch miÖng hè thu cÆn, F2= 4,0´4,0=16 (m2). h1 = = 0,53 (m). BÓ l¾ng ®­îc x©y dùng cã ®é dèc 0,01 vÒ phÝa hè thu cÆn, chiÒu cao tõ mÐp trªn hè thu cÆn ®Õn líp n­íc trung hoµ lµ: h2 = (L - B) ´ 0,01 = (36 – 4) ´ 0,01 = 0,32 (m). ChiÒu cao x©y dùng bÓ: HXD = hbv + H + hth + h1+ h2 (m) Trong ®ã: hbv - ChiÒu cao x©y dùng hbv = 0,5 (m). H - ChiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ H = 2,5 m. hth - ChiÒu cao líp n­íc trung hoµ cña bÓ hth = 0,32 m. HXD = 0,5 + 2,5 + 0,32 + 0,53 = 3,85 (m). Chän HXD = 3,85 (m). VËy kÝch th­íc cña bÓ l¾ng ngang ®ît II lµ: L ´ B ´ H = 36 ´ 16 ´ 3,85 (m). IV.5.9. Tr¹m khö trïng n­íc th¶i. Tr¹m khö trïng cã t¸c dông khö trïng triÖt ®Ó c¸c vi khuÈn g©y bÖnh mµ chóng ta ch­a thÓ xö lý ®­îc trong c¸c c«ng tr×nh xö lý c¬ häc, sinh häc tr­íc khi x¶ ra s«ng. §Ó khö trïng n­íc th¶i, ta dïng ph­¬ng ph¸p Clorua hãa b»ng Clo h¬i. ViÖc tÝnh to¸n tr¹m khö trïng theo môc 8.28 TCVN 7957-2008. Qu¸ tr×nh ph¶n øng gi÷a Clo vµ n­íc th¶i x¶y ra nh­ sau: Cl2 + H2O = HCl + HOCl (Axit hypoclord mét phÇn bÞ ion hãa) HOCl vµ ®Æc biÖt ion OCl- víi nång ®é x¸c ®Þnh sÏ t¹o ®iÒu kiÖn oxy hãa m¹nh cã kh¶ n¨ng tiªu diÖt vi khuÈn. HOCl lµ axit kh«ng bÒn, dÔ bÞ ph©n hñy t¹o thµnh axit Clohy®ric vµ «xy nguyªn tö. HOCl Cl- + OH+ L­îng Clo ho¹t tÝnh cÇn thiÕt ®Ó khö trïng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: Q - L­u l­îng ®Æc tr­ng cña n­íc th¶i m3/h a - LiÒu l­îng Clo ho¹t tÝnh a = 5 g/m3 (Theo môc 8.28.3 TCVN 7957-2008) øng víi tõng l­u l­îng ®Æc tr­ng ta cã l­îng Clo ho¹t tÝnh cÇn thiÕt nh­ sau: (kg/h) (kg/h) (kg/h) §Ó ®Þnh l­îng Clo, x¸o trén Clo h¬i víi n­íc c«ng t¸c, ®iÒu chÕ vµ vËn chuyÓn ®Õn n¬i sö dông ta dïng Clorat¬ Alldos545-3451, 1 Clorat¬ lµm viÖc vµ 1 dù phßng cã c¸c ®Æc tÝnh kü thuËt nh­ sau: + C«ng suÊt theo Clo h¬i : 9 kg/h + ¸p lùc n­íc tr­íc ejector : 3 kg/cm3 + Träng l­îng : 3 kg + L­u l­îng n­íc : 5,2 m3/h §Ó phôc vô cho 2 Clorat¬ chän 3 ban l«ng trung gian b»ng thÐp ®Ó tiÕp nhËn Clo n­íc ®Ó chuyÓn thµnh Clo h¬i vµ dÉn ®Õn Clorat¬. Trong tr¹m khö trïng ta dïng c¸c thïng chøa Clo cã dung tÝch 512 lÝt vµ chøa 500 kg Clo . + §­êng kÝnh thïng chøa lµ D = 0,64 m. + ChiÒu dµi thïng L = 1,8 m. + L­îng Clo lÊy ra tõ 1 m2 bÒ mÆt bªn thïng chøa lµ 3 kg/h. + BÒ mÆt bªn thïng chøa Clo lµ 3,6 m2. Nh­ vËy l­îng Clo lÊy ra tõ mét thïng chøa lµ: qo = 3,6×3 = 10,8 (kg/h) Sè thïng chøa Clo cÇn thiÕt lµ: Nh­ vËy, chän 1 thïng chøa c«ng t¸c vµ mét dù phßng. Sè thïng chøa Clo cÇn thiÕt dù tr÷ cho nhu cÇu Clo trong mét th¸ng sÏ lµ: Nh­ vËy, chän 3 thïng dù tr÷. L­u l­îng n­íc Clo lín nhÊt ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (m3/h). Trong ®ã: b - Nång ®é Clo ho¹t tÝnh trong n­íc, lÊy b»ng ®é hßa tan cña Clo trong n­íc cña ejector, phô thuéc vµo nhiÖt ®é, b = 0,15%. L­îng n­íc tæng céng cÇn cho nhu cÇu cña tr¹m Clorator ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (m3/h) Trong ®ã: v1 - §é hßa tan Clo trong n­íc (phô thuéc vµo nhiÖt ®é n­íc th¶i), víi nhiÖt ®é n­íc th¶i t = 250C ta cã v1= 0,864 l/g. v2 - L­u l­îng n­íc cÇn thiÕt ®Ó bèc h¬i Clo, s¬ bé lÊy v2 = 300 (l/kg). N­íc Clo ®­îc dÉn ra m¸ng trén b»ng èng cao su mÒm nhiÒu líp, ®­êng kÝnh èng 70 mm víi v = 1,5 m/s. H×nh 11: S¬ ®å khö trïng b»ng Clo IV.5.10. M¸ng trén kiÓu v¸ch ng¨n. §Ó x¸o trén nuíc th¶i víi Clo ta dïng m¸ng trén víi thêi gian x¸o trén ®­îc thùc hiÖn trong vßng 1 ¸ 2 phót. H×nh 12: S¬ ®å m¸ng trén v¸ch ng¨n - §Ó x¸o trén Clo víi n­íc th¶i dïng víi bÊt kú lo¹i m¸ng trén nµo, ë ®©y ta dïng m¸ng trén kiÓu v¸ch ng¨n ®ôc lç. - S¬ ®å m¸ng trén v¸ch ng¨n ®ôc lç th­êng gåm 2 ®Õn 3 v¸ch ng¨n víi c¸c lç ®­êng kÝnh tõ 20 mm ®Õn 100 mm. - Chän m¸ng trén 2 v¸ch ng¨n vµ ®­êng kÝnh lç 50 mm, sè lç trong mçi v¸ch ng¨n: (lç). Trong ®ã: + qmax: L­u l­îng n­íc th¶i lín nhÊt, qmax = 0,194 m3/s. + d: ®­êng kÝnh lç 0,05 (m). +v: VËn tèc chuyÓn ®éng cña n­íc qua lç, v =11,2 (m/s). Chän v=1,1(m/s). - Chän sè hµng lç ngang lµ 15, sè hµng lç ®øng 6. - Kho¶ng c¸ch gi÷a t©m c¸c lç theo chiÒu ngang lÊy b»ng: 2d = 2 × 0,05 = 0,1 (m). + ChiÒu ngang m¸ng trén lµ: B = 2 × d× (nn-1) + 2×d = 0,1(15-1) + 0,1 = 1,5 (m) Trong ®ã: + nn: sè lç theo theo hµng ngang, nn= 15 - Kho¶ng c¸ch gi÷a t©m c¸c lç theo chiÒu ®øng cña v¸ch ng¨n thø nhÊt (TÝnh tõ cuèi m¸ng trén) còng lÊy b»ng 2d; - Khi ®ã chiÒu cao líp n­íc tr­íc v¸ch ng¨n thø nhÊt sÏ b»ng: h1 = 2d(nd-1)+ d = 0,1(6-1) + 0,05 = 0,55 (m) Trong ®ã: + nn: sè lç theo theo hµng ngang, nn= 6 - ChiÒu cao líp n­íc tr­íc v¸ch ng¨n thø hai: h2 = h1 + h Trong ®ã: + h: Tæn thÊt ¸p lùc qua v¸ch ng¨n h ®­îc tÝnh nh­ sau: h= +: hÖ sè l­u l­îng, th­êng lÊy = 0,62 h2 = 0,55 + 0,1= 0,65 (m). - ChiÒu cao líp n­íc tr­íc h3 nh­ h×nh vÏ lµ: h3 = h2 + h = 0,65 + 0,1 = 0,75 (m) HXD = h3 + hbv = 0,75 + 0,25 = 1,00 (m) - Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c v¸ch ng¨n: l = 1,5×B = 1,5×1,5 = 2,25 (m) - ChiÒu dµi tæng céng cña m¸ng trén víi 2 v¸ch ng¨n: L = 3×l = 3×2,25 = 6,75 (m) - Thêi gian n­íc l­u l¹i trong m¸ng trén : VËy thêi gian x¸o trén tháa m·n yªu cÇu. IV.5.11. BÓ tiÕp xóc ngang. - NhiÖm vô cña bÓ tiÕp xóc lµ nh»m thùc hiÖn qu¸ tr×nh tiÕp xóc gi÷a Clo vµ n­íc th¶i. - BÓ tiÕp xóc ®­îc thiÕt kÕ gièng nh­ bÓ l¾ng ®ît I kh«ng cã thiÕt bÞ vÐt bïn. N­íc th¶i sau khi ®­îc xö lý ë bÓ tiÕp xóc ®­îc dÉn ra m­¬ng dÉn dµi 250 m víi tèc ®é dßng ch¶y 0,8 m/s. - Thêi gian tiÕp xóc cña clo víi n­íc th¶i trong bÓ tiÕp xóc vµ trong m¸ng dÉn lµ 30 phót. - Thêi gian tiÕp xóc riªng trong bÓ tiÕp xóc lµ: t = 30 - = 30 - = 24,79 (phót) Trong ®ã: l: ChiÒu dµi m¸ng dÉn tõ bÓ tiÕp xóc tíi giÕng x¶, l = 250 (m) V: VËn tèc dßng ch¶y trong m¸ng dÉn, v = 0,8 (m/s) S¬ ®å cÊu t¹o cña bÓ tiÕp xóc ngang nh­ h×nh d­íi ®©y. H×nh 13: S¬ ®å bÓ tiÕp xóc ngang ThÓ tÝch h÷u Ých cña bÓ tiÕp xóc lµ: W = Qhmax ´ t = 697,88 ´ » 288,34 (m3) Chän 2 bÓ, thÓ tÝch cña mçi bÓ lµ: W1 = = 144,17 (m3) DiÖn tÝch cña bÓ tiÕp xóc trªn mÆt b»ng: F = = = 57,668 (m2) Trong ®ã: H1: chiÒu cao c«ng t¸c cña bÓ, thiÕt kÕ H1 = 2,5 m - ChiÒu réng bÓ chän b = 3 m - ChiÒu dµi bÓ: = 19,222 (m). Chän L = 19,5 m. - CÆn trong hè tiÕp xóc cã ®é Èm p = 96% ®­îc khu xö lý bïn: Trong ®ã: a: L­îng cÆn l¾ng trong bÓ tiÕp xóc, a = 0,03 l/ng . NTT: D©n sè tÝnh to¸n, NTT = 52365 (ng­êi) = 1,57 (m3/ng®) ChiÒu dµy líp cÆn trong bÓ: hc = = 0,24 (m). Thêi gian x¶ cÆn lµ t = 6 ngµy. ChiÒu cao x©y dùng bÓ tiÕp xóc: H = H + hc + hbv = 2,5 + 0,24 + 0,3 = 3,04 m. Chän H = 3,2 (m) VËy kÝch th­íc bÓ: H ´ L ´ B = 3,2 ´ 19,5 ´ 6 (m3). IV.5.12. BÓ nÐn bïn ®øng. Bïn ho¹t tÝnh d­ víi ®é Èm P = 99% tõ bÓ l¾ng ®ît II dÉn vÒ bÓ nÐn bïn vµ ®é Èm cña bïn sau khi nÐn ph¶i ®¹t P = 95% tr­íc khi dÉn tíi bÓ Mªtan. Thêi gian nÐn bïn: t = 10 ¸12 h. Hµm l­îng bïn ho¹t tÝnh d­ lín nhÊt: Pmax= K ´ Pr (mg/l) Trong ®ã: Pr - §é t¨ng sinh khèi cña bïn tõ bÓ aeroten, P =165,142 mg/l. K - HÖ sè kh«ng ®iÒu hoµ th¸ng cña bïn ho¹t tÝnh d­, lÊy K =1,3 Pmax = K ´ Pr = 1,3 ´ 165,142 = 215 (mg/l) H×nh 14: S¬ ®å bÓ nÐn bïn ®øng L­u l­îng bïn ho¹t tÝnh d­ lín nhÊt ®­îc dÉn vÒ bÓ nÐn bïn: (m3/h) Trong ®ã: Q - L­u l­îng n­íc th¶i tÝnh b»ng m3/ng®, Q = 10000 m3/ng®. C - Nång ®é bïn ho¹t tÝnh d­ tr­íc khi nÐn, lÊy C = 5000 g/m3. L­îng n­íc tèi ®a ®­îc t¸ch ra trong qu¸ tr×nh nÐn: qn = = 14,336 (m3/h) Trong ®ã: P1, P2 - §é Èm cña bïn ho¹t tÝnh d­ tr­íc vµ sau nÐn. DiÖn tÝch bÓ nÐn bïn ®øng ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: (m2) Trong ®ã: v1 - Tèc ®é chuyÓn ®éng cña bïn tõ d­íi lªn; v1= 0,1 mm/s = 0,0001 m/s. qn = 14,336 m3/h (m2) DiÖn tÝch cña èng trung t©m: (m2) Trong ®ã: v2 - Tèc ®é chuyÓn ®éng cña bïn trong èng trung t©m v2 = 28 mm/s = 0,028 m/s. qb max = 18 m3/h (m2) DiÖn tÝch tæng céng cña bÓ nÐn bïn. F = F1 + F2 = 39,82 + 0,18 = 40 (m2) X©y dùng 2 bÓ nÐn bïn ®øng, diÖn tÝch mçi bÓ lµ: (m2) §­êng kÝnh mçi bÓ nÐn bïn: D =(m) §­êng kÝnh èng trung t©m: (m) §­êng kÝnh phÇn loe cña èng trung t©m: d1 = 1,35 ´ d = 1,35 ´ 0,34 = 0,46 (m) §­êng kÝnh tÊm ch¾n: dc = 1,3 ´ d1 = 1,3 ´ 0,46 = 0,6 (m) ChiÒu cao phÇn l¾ng cña bÓ nÐn bïn: h1 = v1 ´ t ´ 3600 (m) Trong ®ã: t - Thêi gian l¾ng bïn, t = 11 h. h1 = 0,0001 ´ 11 ´ 3600 = 3,96 (m) ChiÒu cao phÇn h×nh nãn víi gãc nghiªng 45º. (m) Víi d lµ ®­êng kÝnh ®¸y bÓ: d = 0,6 m (m) ChiÒu cao bïn ho¹t tÝnh ®· nÐn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: hb = h2 - h3 - hth (m) Trong ®ã: h3 - Kho¶ng c¸ch tõ ®¸y èng loe tíi tÊm ch¾n, h3 = 0,4 m. hth - ChiÒu cao líp n­íc trung hoµ hth = 0,3 m. hb = 2,2 - 0,4 - 0,3 = 1,5 (m) ChiÒu cao tæng céng cña bÓ nÐn bïn: H = h1 + h2 + hbv (m) Trong ®ã: hbv - ChiÒu cao b¶o vÖ bÓ, hbv= 0,4 m. H = 3,96 + 2,2 + 0,4 = 6,56 (m) Dung tÝch cña bÓ nÐn: WbnÐn = qn ´ t = 14,336 ´ 11 = 157,696 (m3) IV.5.13. BÓ Mªtan. C¸c lo¹i cÆn dÉn ®Õn bÓ mªtan bao gåm: R¸c ®· nghiÒn tõ song ch¾n r¸c. CÆn t­¬i tõ bÓ l¾ng ®ît I. Bïn d­ tõ bÓ nÐn bïn. CÆn t­¬i tõ bÓ l¾ng ®ît I víi ®é Èm P = 95%: Trong ®ã: K - HÖ sè tÝnh ®Õn sù t¨ng l­îng cÆn do cì h¹t l¬ löng lín; K = 1,1 Chh - Hµm l­îng chÊt l¬ löng trong hçn hîp n­íc th¶i ban ®Çu C =361,1 mg/l. Q - L­u l­îng n­íc th¶i ngµy ®ªm, Q =10.000 m3/ng®. E - HiÖu suÊt l¾ng ë bÓ l¾ng ®øng ®ît I, E =60%. P - §é Èm cña cÆn ë bÓ l¾ng ®ît I, P = 95%. (m3/ng®) L­îng chÊt kh« tõ bïn ho¹t tÝnh: BK = = 1,65 (T/ng®) Trong ®ã: Pr - §é t¨ng sinh khèi cña bïn tõ bÓ Aeroten, Pr =165,142 mg/l. L­îng bïn ho¹t tÝnh d­ sau khi nÐn ë bÓ nÐn bïn. Wb = Trong ®ã a - HÖ sè tÝnh ®Õn sù t¨ng kh«ng ®Òu cña bïn ho¹t tÝnh a = 1,15 ¸ 1,25, lÊy a = 1,25. b - Hµm l­îng bïn ho¹t tÝnh tr«i theo n­íc ra khái bÓ l¾ng ®ît II, b = 70 mg/l. P - §é Èm cña bïn ho¹t tÝnh d­ sau khi nÐn, P = 95%. Wb = (m3/ng.®) L­îng r¸c ®· nghiÒn tõ song ch¾n r¸c: L­îng r¸c ®· ®­îc nghiÒn nhá tõ ®é Èm P1 = 80% ®Õn ®é Èm P2 = 95% ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: WR = W1 ´ Trong ®ã: W1 - L­îng r¸c lÊy khái m¸y nghiÒn víi ®é Èm ban ®Çu P = 80% ®· tÝnh to¸n ë phÇn tr­íc, W1 = 0,86 m3/ng®. VËy ta cã: WR = 0,86´ = 3,44 (m3/ng®) ThÓ tÝch tæng hîp cña hçn hîp bïn cÆn: W = Wc + Wb +WR = 47,67 + 22,11 + 3,44 = 73,22 (m3/ng®). §é Èm trung b×nh cña hçn hîp cÆn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Phh = Trong ®ã: Ck - L­îng chÊt kh« trong cÆn t­¬i. CK = Trong ®ã Wc - ThÓ tÝch cÆn t­¬i Wc = 47,67 m3/ng.® Pc - §é Èm cña cÆn Pc = 95%. r - Tû träng cña cÆn t­¬i r = 1,02 T/m3 CK = (T/ng.®) Bk - L­îng chÊt kh« trong bïn ho¹t tÝnh d­. BK = = = 1,65 (T/ng®) Trong ®ã: Pr - §é t¨ng sinh khèi cña bïn tõ bÓ Aeroten, Pr =165,142 mg/l. Rk - L­îng chÊt kh« trong r¸c nghiÒn Rk = == 0,175 (T/ng®) VËy ta cã: Phh == 94,19 % V× ®é Èm cña hçn hîp lín h¬n 94% lªn ta chän chÕ ®é lªn men Êm, t = 33 ¸ 350C. Dung tÝch bÓ Mªtan ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: WM = (m3) Trong ®ã: d - LiÒu l­îng cÆn t¶i ngµy ®ªm (%), lÊy theo b¶ng 53 TCVN 7957-2008. Víi Phh= 95% ë chÕ ®é lªn men Êm ta cã d = 9%. WM = = 4= 813,6 (m3) Chän 2 bÓ Mªtan, thÓ tÝch mét bÓ lµ: V = = 406,8 (m3) H×nh 15 : S¬ ®å cÊu t¹o bÓ Mªtan Theo b¶ng 3.8 / TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc th¶i - L©m Minh TriÕt, 1973 ta chän 2 bÓ Mª tan ®Þnh h×nh cã kÝch th­íc nh­ b¶ng sau: B¶ng IV.4: Th«ng sè bÓ Mªtan §­êng kÝnh m ThÓ tÝch h÷u Ých ChiÒu cao, m h1 H h2 10 500 1,45 5 1,7 L­îng khÝ ®èt thu ®­îc trong qu¸ tr×nh lªn men cÆn ®­îc tÝnh: Trong ®ã: a - Kh¶ n¨ng lªn men lín nhÊt cña chÊt kh«ng tro trong cÆn t¶i C0 - L­îng chÊt kh«ng tro cña cÆn t­¬i (T/ng®) Ac - §é Èm h¸o n­íc øng víi cÆn t­¬i Ac = 5 ¸ 6%. Tc - §é tro cña chÊt kh« tuyÖt ®èi øng víi cÆn t­¬i Tc = 25% (T/ng®) R0 - L­îng chÊt kh«ng tro cña r¸c nghiÒn. Ar - §é Èm h¸o n­íc øng víi r¸c nghiÒn Ar = 5¸6%. Tr - §é tro cña chÊt kh« tuyÖt ®èi øng víi r¸c nghiÒn Tr = 25% (T/ng®). B0 - L­îng chÊt kh«ng tro cña bïn ho¹t tÝnh d­. Ab - §é Èm h¸o n­íc øng víi bïn ho¹t tÝnh d­ Ab = 6%. Tb - §é tro cña chÊt kh« tuyÖt ®èi øng víi bïn ho¹t tÝnh d­ Tr = 27% (T/ng®) VËy ta cã: n - HÖ sè phô thuéc vµo ®é Èm cÆn ®­a vµo bÓ lÊy theo b¶ng 54 TCVN 7957-2008. Víi Phh= 95%, t0 = 330C ta cã n = 0,72. L­îng khÝ thu ®­îc trong qu¸ tr×nh lªn men cÆn lµ: (m3/kg) L­îng khÝ tæng céng thu ®­îc lµ: K = y ´(C0 + R0 + B0) ´ 1000 K= 0,43 ´ (1,71+0,12+1,125) ´ 1000 = 1270,65 (m3/ng®) L­îng chÊt kh«ng tro cßn l¹i sau khi lªn men lµ: Wh= (100% – 53%) ´(1,71 + 0,12) + (100% - 44%) ´ 1,125 = 1,49 (T/ng®) - §é tr¬ trung b×nh cña chÊt kh« tuyÖt ®èi trong hçn hîp cÆn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: THH = = = 26,12 %. IV.5.14. ThiÕt bÞ lµm kh« bïn cÆn kiÓu b¨ng t¶i. Bïn cÆn sau khi ®­îc th¶i ra tõ c¸c c«ng tr×nh xö lý nh­ bÓ l¾ng ®ît I, bÓ l¾ng ®ît II, bÓ tiÕp xóc, ®­îc ®­a tíi d©y truyÒn lµm kh« bïn cÆn. Sö dông hÖ thèng lµm kh« bïn cÆn b»ng m¸y Ðp läc b¨ng t¶i. Ta cã s¬ ®å hÖ thèng xö lý: H×nh 16: S¬ ®å d©y chuyÒn lµm kh« bïn Néi dung tÝnh to¸n thiÕt bÞ lµm kh« bïn cÆn b»ng d©y truyÒn Ðp cÆn b¨ng t¶i bao gåm c¸c phÇn sau ®©y: TÝnh to¸n bÓ röa bïn cÆn (bÓ trén). TÝnh to¸n bÓ nÐn cÆn. Chän m¸y läc Ðp b¨ng t¶i vµ tÝnh to¸n l­îng hãa chÊt ®«ng tô cÆn. a. TÝnh to¸n bÓ röa cÆn (bÓ trén). §Ó gi¶m liªug l­îng c¸c chÊt keo tô (c¸c chÊt ph¶n øng) ta sö dông n­íc th¶i ®· xö lý ®Ó r÷a cÆn ®· lªn men víi l­îng n­íc lµ 3 m3/1m3 n­íc th¶i. VËy thÓ tÝch cÇn thiÕt cña bÓ röa cÆn lµ: Wr = (W + Wctx) ´ (1 + 3) = (73,22 + 1,57) ´4 = 299,16 (m3/ng®) Trong ®ã: W - L­îng cÆn t¶i vµo bÓ Mªtan, W = 73,22 m3/ng®. Wctx- L­îng cÆn tõ bÓ tiÕp xóc Wctx = 1,57 m3/ng®. L­îng n­íc vµ hçn hîp cÆn trung b×nh trong 1 giê lµ: Wh = = = 12,465 (m3/h) ViÖc x¸o trén cÆn (röa cÆn) víi n­íc b»ng c¸ch thæi kh«ng khÝ vµo hçn hîp cÆn trong vßng 10 phót. ThÓ tÝch bÓ trén ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: WT = Wh´ t= (12,465 ´10)/60 = 2,1 (m3) Chän kÝch th­íc bÓ nh­ sau: L ´ B ´ H = 1,5 ´ 1,5 ´ 1,0 m. b. BÓ nÐn cÆn ®øng. ThÓ tÝch bÓ nÐn cÆn ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: Wn = Wh´ T= 12,465 ´13 = 162 (m3) Trong ®ã: T – thêi gian hçn hîp cÆn l­u l¹i trong bÓ, T=12¸14 h. ThÓ tÝch phÇn bïn cña bÓ nÐn cÆn ®­îc tÝnh víi thêi gian tÝch ®äng cÆn trong vßng 2 ngµy ®ªm vµ ®é Èm cña cÆn ®¹t 95%: (m3) Trong ®ã: P1 - §é Èm cña cÆn sau khi ra khái bÓ Mªtan, P1 = 97%. P2 - §é Èm cña cÆn sau khi nÐn, P2 = 95%. t1- Thêi gian tÝch ®äng cÆn, t= 2 ngµy. ThÓ tÝch tæng céng cña bÓ nÐn cÆn: Wch = Wn + Wb = 162 + 89,75 = 251,75 (m3) Chän 2 bÓ nÐn cÆn ®øng ®­êng kÝnh mçi bÓ lµ 9 m. DiÖn tÝch mÆt tho¸ng cña 1 bÓ lµ: (m2) ChiÒu s©u trung b×nh cña bÓ nÐn cÆn: (m) Tû träng cÆn sau bÓ nÐn cÆn (®é Èm 95%) lµ: Û Û (T/m3). c. TÝnh to¸n chän m¸y läc Ðp b¨ng t¶i. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng: HÖ thèng läc Ðp cÆn trªn b¨ng t¶i gåm: m¸y b¬m bïn tõ bÓ nÐn bïn ®Õn thïng hoµ trén ho¸ chÊt keo tô vµ thïng ®Þnh l­îng, thïng nµy ®Æt trªn ®Çu vµo cña b¨ng t¶i. HÖ thèng b¨ng t¶i vµ trôc Ðp, thïng ®ùng vµ xe vËn chuyÓn cÆn kh«, b¬m n­íc s¹ch ®Ó röa b¨ng t¶i, r·nh thu n­íc läc Ðp vµo hÖ thèng tho¸t n­íc bÈn cña tr¹m. §Çu tiªn cÆn tõ thïng ®Þnh l­îng vµ ph©n phèi ®i vµo ®o¹n ®Çu cña b¨ng t¶i, ë ®o¹n nµy n­íc ®­îc läc qua b¨ng t¶i theo nguyªn t¾c läc träng lùc, ®i qua cÇn g¹t ®Ó san ®Òu cÆn trªn toµn chiÒu réng b¨ng råi ®i qu¸ c¸c trôc Ðp cã lùc Ðp t¨ng dÇn. §é Èm cña cÆn sau khi lµm kh« trªn m¸y Ðp läc b¨ng t¶i ®¹t tõ 70 ¸75%. M¸y Ðp läc th­êng ho¹t ®éng 8 giê mét ngµy vµ 7 ngµy trong tuÇn. Khèi l­îng vµ thÓ tÝch cÆn cÇn xö lý trong mét tuÇn G1 = (2,73 + 0,072) ´ 7 = 2,8 ´ 7 = 19,6 (T/tuÇn) Q1 = 50 ´ 7 = 50 ´ 7 = 350 (m3/tuÇn) Khèi l­îng cÆn ®­a vµo m¸y trong mét giê G2 = = = 350 (kg/h) Q2 = 6,25 (m3/h) ChiÒu réng b¨ng t¶i nÕu chän n¨ng suÊt m¸y lµ 250 kg/m(réng).h b = = = 1,5 (m) Chän m¸y Ðp b»ng t¶i cña h·ng Chi – Shun cã c¸c th«ng sè kü thuËt sau: B¶ng IV.5: Th«ng sè m¸y Ðp b¨ng t¶i chän Model ChiÒu réng b¨ng t¶i (m/m) Tèc ®é b¨ng t¶i (m/phót) N­íc röa (m3/h) §éng c¬ (HP) M¸y nÐn khÝ (HP) C«ng suÊt thïng quay (HP) C«ng suÊt m¸y khuÊy (HP) 1 2 3 4 5 6 7 8 NBD–125L 1250 1¸7 5 1/2 1/4 1/4 1/4 KÝch th­íc KÝch th­íc c¬ b¶n h1 h2 Träng l­îng l¾p ®Æt (Kg) L W H A B 9 10 11 12 13 14 15 16 3300 1770 2400 1530 2780 550 1700 1880 CÆn sau khi ®i qua m¸y Ðp b¨ng t¶i ®¹t ®é Èm 70%. ThÓ tÝch cÆn thu ®­îc sau 1h Ðp cÆn lµ: (m3/h). d. TÝnh to¸n l­îng ho¸ chÊt cÇn thiÕt ®Ó keo tô bïn. Tr­íc khi ®­a tíi thiÕt bÞ läc Ðp, cÆn ®­îc xö lý s¬ bé b»ng hãa häc víi dung dÞch 10% FeCl3 vµ s÷a v«i (®Þnh l­îng FeCl3 – 5%, Ca(OH)2 – 20% tÝnh theo chÊt kh«ng tro cña cÆn). VËy khèi l­îng FeCl3 cÇn thiÕt: GFeCl3 = 5% ´ G = 0,05 ´ (1,5 + 0,75´0,072) ´1000 = 77,7 (kg/ngµy) VËy khèi l­îng Ca(OH)2 cÇn thiÕt: GCa(OH)2 = 20% ´G = 0,2 ´(1,5 + 0,75´0,072) ´1000 = 310,8 (kg/ngµy). IV.5.15. ThiÕt bÞ ®o l­u l­îng: §Ó ®¶m b¶o cho c¸c c«ng tr×nh xö lý n­íc ho¹t ®éng ®¹t hiÖu qu¶, ta cÇn ph¶i biÕt l­u l­îng n­íc th¶i ch¶y vµo tõng c«ng tr×nh vµ sù dao ®éng l­u l­îng theo c¸c giê trong ngµy. §Ó x¸c ®Þnh l­u l­îng n­íc ta dïng m¸ng ®o l­u l­îng Pacsan. KÝch th­íc m¸ng ®­îc ®Þnh h×nh theo tiªu chuÈn vµ ®­îc chän tuú thuéc vµo l­u l­îng n­íc. Víi gi¸ trÞ l­u l­îng tÝnh to¸n cña tr¹m lµ: qmax= 193,86 l/s qtb = 115,74 l/s qmin= 68,29 l/s Theo b¶ng 9.4 trang 940 gi¸o tr×nh ²Xö lý n­íc th¶i “ §HXD -1978 ta chän m¸ng Pacsan cã c¸c kÝch th­íc sau: + Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn lín nhÊt: 500 l/s + Kh¶ n¨ng vËn chuyÓn nhá nhÊt: 5 l/s B¶ng IV.6: Th«ng sè thiÕt bÞ ®o l­u l­îng chän b l1 l2 L3 A B C 30 135 60 90 84 60 22,5 H×nh 17: S¬ ®å m¸ng ®o l­u l­îng IV.6. ThiÕt kÕ kü thuËt c«ng tr×nh ®¬n vÞ: IV.6.1.ThiÕt kÕ kü thuËt bÓ l¾ng ngang ®ît II. BÓ l¾ng ngang ®ît I dïng ®Î gi÷ l¹i c¸c t¹p chÊt kh«ng tan trong n­íc th¶i ViÖc tÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang ®ît II ®­îc tiÕn hµnh theo ®iÒu 8.5 TCVN 7957-2008. H×nh 18: S¬ ®å bÓ l¾ng ngang ®ît II ChiÒu dµi x©y dùng bÓ: L = 36 m ChiÒu cao x©y dùng bÓ: H = 5,3 m X©y dùng bÓ cã d¹ng h×nh ch÷ nhËt trªn mÆt b»ng, ®Æt nöa næi, víi 4 ®¬n nguyªn, chiÒu réng mçi ®¬n nguyªn, b = 4,0 m TÝnh m¸ng ph©n phèi vµ thu n­íc cña bÓ: ChiÒu réng m¸ng bm = 0,5 m ChiÒu cao líp n­íc cña mçi ®¬n nguyªn: Hn =0,56 m (dùa vµo l­u l­îng gi©y lín nhÊt cña n­íc th¶i, vËn tèc n­íc ch¶y trong m¸ng, vµ chiÒu réng m¸ng). M­¬ng dÉn n­íc vµo bÓ: 0,5 ´ 0,86 m M­¬ng ph©n phèi n­íc vµo bÓ: 0,4 ´ 0,86 m Cöa phai chÆn n­íc, cã bÒ réng 0,6 m T­êng ch¾n sau m¸ng ph©n phèi n­íc vµo bÓ: 4,0 ´ 1,35 m T­êng ch¾n tr­íc m¸ng thu n­íc ra khái bÓ: 4,0 ´ 0,6 m M­¬ng thu chÊt næi: 0,2 ´ 0,2 m §é dèc ®¸y bÓ i = 0,01 X¶ cÆn b»ng ¸p lùc thuû tÜnh do ¸p lùc x¶, h >1,2 m. èng x¶ cÆn, èng tù ch¶y ®Ó x¶ cÆn vµ lµm c¹n bÓ,èng dÉn chÊt næi cã D = 200 mm ThiÕt kÕ mçi ®¬n nguyªn cã 1 hÖ thèng thanh g¹t cÆn b¸nh xÝch, cã ®éng c¬ ®Ó quay hÖ thèng nµy. Hè tËp trung cÆn: KÝch th­íc ®¸y hè chän: 0,5 ´ 0,5 m KÝch th­íc ®Çu hè: 4,0 ´ 4,0 m (x¸c ®Þnh dùa vµo thÓ tÝch hè thu cÆn vµ kÝch th­íc ®¸y hè). X©y dùng bÓ nh­ sau: Thµnh bÓ, tÊm ch¾n, thµnh vµ ®¸y m­¬ng thu vµ ph©n phèi n­íc th¶i, x©y dùng b»ng bª t«ng cèt thÐp, dµy 200 mm §¸y bÓ ®­îc x©y nh­ sau: tõ d­íi lªn trªn lµ líp c¸t ®Öm dµy 200 mm, líp bª t«ng g¹ch vì, dµy 200 mm vµ líp bª t«ng cèt thÐp, dµy 300 mm. Ch­¬ng V tÝnh to¸n vµ thiÕt kÕ cÊp tho¸t n­íc c«ng tr×nh V.1. C¸c sè liÖu thiÕt kÕ. ThiÕt kÕ hÖ thèng cÊp tho¸t n­íc c«ng tr×nh v¨n phßng vµo nhµ ë t¹i khu ®« thÞ Thñy Tó – TP. §µ N½ng. VÞ trÝ c«ng tr×nh: C«ng tr×nh ®­îc x©y dùng t¹i vÞ trÝ gÇn ®­êng trôc chÝnh, cã ®­êng giao th«ng hai mÆt bªn c«ng tr×nh, phÝa T©y B¾c ®o¹n èng. C¸c sè liÖu vÒ c«ng tr×nh: gåm 6 tÇng, 1 tÇng hÇm vµ mét tum, c¸c tÇng cao lÇn l­ît lµ 3,3 m; tÇng hÇm 1,6 m; tÇng tum cao 3 m. Chøc n¨ng c¸c tÇng chñ yÕu lµ v¨n phßng lµm viÖc. Mçi sè tÇng lµm nhµ ë vÖ sinh thiÕt kÕ hiÖn ®¹i; c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh gåm cã: Lavab« röa mÆt: 9 c¸i Vßi t¾m hoa sen 2 c¸i Båm t¾m 1 c¸i XÝ bÖt: 9 c¸i ChËu röa bÕp 1 Chi tiÕt khu vÖ sinh, cèt c¸c tÇng vµ cèt c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh xem trong b¶n vÏ. V.1.1. Sè liÖu vÒ m¹ng cÊp tho¸t n­íc ngoµi nhµ a. CÊp n­íc: §­êng èng cÊp n­íc bªn ngoµi cã D =100 mm ®Æt c¸ch t­êng rµo lµ 3 m; 0,8 m so víi mÆt ®Êt vµ ¸p lùc tù do t¹i ®iÓm lÊy n­íc vµo nhµ lµ: 10 m. §­êng cèng tho¸t n­íc cña thµnh phè cã D = 300 mm ®Æt c¸ch t­êng rµo nhµ 4 m, cèng ®Æt s©u 1,5 m so víi mÆt ®Êt. §­êng èng cÊp n­íc trong nhµ dïng lo¹i èng thÐp tr¸ng kÏm, nèi èng b»ng ren. b. Tho¸t n­íc: §­êng cèng tho¸t n­íc trong nhµ dïng èng nhùa UPVC . §­êng kÝnh cèng tho¸t n­íc ngoµi phè: D= 300 mm. §é s©u ch«n èng ®Çu tiªn ë ngoµi phè: H= 1,5 m Cèng tho¸t ngoµi phè c¸ch t­êng rµo nhµ 4 m bè trÝ sau nhµ. Ch©n èng ®øng tho¸t n­íc c¸ch sµn 0,9 m. N­íc tho¸t cña c«ng tr×nh ®­îc x¶ th¼ng vµo bÓ tù ho¹i råi tho¸t chung ra èng tho¸t n­íc ngoµi phè. c. §­êng èng cÊp tho¸t n­íc trong nhµ. - Toµn bé ®­êng èng cÊp n­íc trong nhµ dïng lo¹i èng nhùa chÞu nhiÖt TiÒn Phong PP – R. - Toµn bé ®­êng èng tho¸t n­íc trong nhµ dïng lo¹i èng nhùa TiÒn Phong U.U.PVC – CLASS2. V.1.2. Ph©n tÝch sè liÖu tÝnh to¸n. Tõ c¸c sè liÖu ®· x¸c ®Þnh ®­îc, cÇn ph¶i thiÕt kÕ hÖ thèng cÊp n­íc ®¶m b¶o l­u l­îng vµ ¸p lùc cho c«ng tr×nh, võa cã tÝnh chÊt mü quan vµ kinh tÕ. Tr­íc tiªn ta cã thÓ tÝnh s¬ bé ®­îc ¸p lùc cÇn thiÕt cña ng«i nhµ 6 tÇng lµ: HCTnhµ= 24 m Theo tiªu chuÈn cÊp n­íc c«ng tr×nh trong gi¸o tr×nh cÊp tho¸t n­íc cña "PGS-TS Hoµng HuÖ" th× c¸c c¬ quan hµnh chÝnh, tr­êng häc, nhµ ë tËp thÓ, bÖnh viÖn cã sè tÇng tõ 3 tÇng trë lªn th× ph¶i thiÕt kÕ hÖ thèng cÊp n­íc ch÷a ch¸y. V.2. V¹ch tuyÕn hÖ thèng cÊp tho¸t n­íc trong nhµ. V.2.1. ThiÕt kÕ hÖ thèng cÊp n­íc trong nhµ. Do ¸p lùc cña ®uêng èng cÊp n­íc ngoµi nhµ hoµn toµn kh«ng ®¶m b¶o th­êng xuyªn, do ®ã ta lùa chän hÖ thèng cÊp n­íc cã bÓ chøa n­íc ngÇm – b¬m – bÓ n­íc m¸i – m¹ng l­íi ®­êng èng ph©n phèi tíi c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh. a. HÖ thèng cÊp n­íc sinh ho¹t. - N­íc cÊp cho c«ng tr×nh ®­îc lÊy tõ hÖ thèng cÊp n­íc thµnh phè cã ¸p lùc hoµn toµn kh«ng ®¶m b¶o th­êng xuyªn H ≤ 10 m - §­êng èng cÊp vµo bÓ chøa n­íc ngÇm ®­îc nèi víi hÖ thèng cÊp n­íc ngoµi phè b»ng ®ai khëi thuû. - §ång hå ®Æt ngoµi c«ng tr×nh cã x©y hép b¶o vÖ, tr­íc sau ®ång hå cã n¾p van ®ãng më vµ van x¶ n­íc khi cÇn thiÕt. - X©y dùng 1 bÓ chøa ®Æt t¹i tÇng hÇm. - B¬m sinh ho¹t còng nh­ b¬m cøu ho¶ ®­îc ®Æt d­íi gÇm cÇu thang. - Trªn tÇng ¸p m¸i cã x©y dùng 1 bÓ chøa n­íc m¸i - HÖ thèng cÊp n­íc cho mçi khu vÖ sinh b»ng 4 ®­êng èng ®øng riªng CN1, CN2 vµ cã 1 èng ®øng cÊp n­íc cho bÓ n­íc m¸i lµ CK. - TÊt c¶ c¸c èng ®øng ®Òu ®­îc ®Æt trong hép kü thuËt cßn c¸c èng nh¸nh ®­îc ®Æt Èn trong t­êng. - Trªn èng ®øng, èng nh¸nh cã bè trÝ c¸c van kho¸. b. HÖ thèng cÊp n­íc ch÷a ch¸y. - §­êng èng cÊp n­íc ch÷a ch¸y ®­îc thiÕt kÕ riªng, n­íc ®­îc lÊy tõ bÓ chøa n­íc ngÇm b»ng b¬m riªng. - ThiÕt kÕ 1 ®­êng èng ®øng cÊp n­íc cho c¸c häng ch÷a ch¸y, c¸c häng ®­îc ®Æt c¸ch sµn nhµ 1,25 m. - 10 phót ®Çu khi xÈy ra cã ch¸y, b¬m ch­a kÞp lµm viÖc th× n­íc ®­îc lÊy tõ bÓ chøa n­íc m¸i ®Ó phôc vô co ch÷a ch¸y. V.2.2. ThiÕt kÕ hÖ thèng tho¸t n­íc trong nhµ. Do yªu cÇu thiÕt kÕ cña ng«i nhµ vµ do hÖ thèng tho¸t n­íc ngoµi phè lµ hÖ thèng tho¸t n­íc riªng hoµn toµn nªn ta thiÕt kÕ: - 3 ®­êng èng ®øng tho¸t xÝ, tiÓu vµ 3 ®­êng èng ®øng tho¸t n­íc sµn vµ lavab« cho 2 khu vÖ sinh. Chóng ®­îc dÉn th¼ng ra ngoµi m¹ng l­íi tho¸t n­íc chung. Tho¸t xÝ th× tho¸t xuèng hè ga. - C¸c èng nh¸nh cã nhiÖm vô dÉn n­íc th¶i tõ c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh tíi èng ®øng tho¸t n­íc. - VËt liÖu sö dông lµ èng nhùa TiÒn Phong U.U.PVC – CLAS 2. TÊt c¶ c¸c èng ®øng tho¸t n­íc vµ èng th«ng h¬i ®Òu ®­¬c ®Æt trong hép kü thuËt. V.2.3. ThiÕt kÕ hÖ thèng tho¸t n­íc m­a. N­íc m­a ®­îc thu dÉn theo mét m¹ng l­íi tho¸t n­íc riªng ra khái c«ng tr×nh vµ x¶ vµo m¹ng l­íi tho¸t n­íc m­a thÞ x·. V.3. ThiÕt lËp mÆt b»ng vµ dùng s¬ ®å kh«ng gian CTNCT. (Xem c¸c b¶n vÏ TN-12, TN-13 vµ TN-14). V.4. TÝnh to¸n hÖ thèng cÊp n­íc trong nhµ. Do chøc n¨ng cña ng«i nhµ lµ v¨n phßng nªn ta cã l­u l­îng tÝnh to¸n cho tõng ®o¹n èng: Trong ®ã: +) q: L­u l­îng n­íc tÝnh to¸n l/s. +): HÖ sè phô thuéc vµo chøc n¨ng cña ng«i nhµ, víi c¬ quan hµnh chÝnh, tr­êng häc ta lÊy = 2. +) N: Tæng ®­¬ng l­îng cña c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh trªn ®o¹n èng tÝnh to¸n. Theo b¶ng 1.3 gi¸o tr×nh cÊp tho¸t n­íc ta cã nh­ sau: * Lavabo: N = 0,33 * XÝ bÖt: N = 0,5 Sau khi tÝnh ®­îc Qtt ta tra b¶ng víi vËn tèc cho phÐp chän ®­îc ®­êng kÝnh èng víi c¸c mèi t­¬ng quan gi÷a v, 1000i, tæn thÊt ¸p lùc trªn tuyÕn èng. Trong tr­êng hîp cã ch¸y vcc£ 2,5 (m/s). Theo tiªu chuÈn cÊp n­íc ch÷a ch¸y ®èi víi c«ng tr×nh th× c«ng tr×nh lµ nhµ ë v¨n phßng cã khèi tÝch 14.000 (m3) < 25.000 (m3) nªn sè cét n­íc ch÷a ch¸y cho c«ng tr×nh ®­îc chän lµ n =1. Do c¸c tÇng nhµ tõ 1 ®Õn 4 ®Òu cã c¸c khu vÖ sinh vµ thiÕt bÞ vÖ sinh gièng nhau nªn khi tÝnh to¸n ta chØ tÝnh cho 1 tÇng ®iÓn h×nh lµ tÇng 1. V.4.1. TÝnh to¸n l­u l­îng vµ thuû lùc cho trôc CN1 cÊp tíi khu vÖ sinh WC1. a. TÝnh to¸n cho c¸c ®o¹n èng nh¸nh cña khu vÖ sinh WC1. Do c¸c khu vÖ sinh la gièng nhau nªn ë ®©y ta chØ tÝnh cho 1 khu ®iÓn h×nh. - §èi víi c¸c nh¸nh: Cã 1 vßi röa lavabo. Ta cã: . b. TÝnh to¸n cho èng ®øng CN1. Tæng sè ®­¬ng l­îng vÖ sinh èng ®øng cÊp lµ: Tra thuû lùc, chän ®­îc ®­êng èng ®øng lµ 32. Do chiÒu dµi èng ®øng kh«ng lín nªn ta chän 1 cì ®­êng kÝnh. B¶ng V.1. Tæng hîp tÝnh to¸n thuû lùc tõng ®o¹n èng. §o¹n èng Sè dông cô vÖ sinh Tæng §L­îng (N) L­u l­îng Q(l/s) §­êng kÝnh D(mm) Tèc ®é v(m/s) Tæn thÊt 1000i Nh¸nh 1 lavabo 0,33 0,207 20 0,916 148 §øng 7 lavabo + 7 xÝ bÖt 6,64 0,930 32 0,970 82 V.4.2. TÝnh to¸n l­u l­îng vµ thuû lùc cho trôc CN3 cÊp tíi khu vÖ sinh WC3. a. TÝnh to¸n cho c¸c ®o¹n èng nh¸nh cña khu vÖ sinh WC2. Do c¸c khu vÖ sinh lµ gièng nhau nªn ë ®©y ta chØ tÝnh cho 1 khu ®iÓn h×nh. - §èi víi c¸c nh¸nh: Cã 1 vßi röa Lavabo 1 xÝ. Ta cã: Tra thuû lùc, chän ®­îc ®­êng èng lµ 32. v = 0,973 (m/s); 1000i = 82. b. TÝnh to¸n cho èng ®øng CX3. Tæng sè ®­¬ng l­îng vÖ sinh èng ®øng cÊp lµ: nh­ èng nh¸nh. Tra thuû lùc, chän ®­îc ®­êng èng ®øng lµ 20. Do chiÒu dµi èng ®øng kh«ng lín nªn ta chän 1 cì ®­êng kÝnh B¶ng V.2. Tæng hîp tÝnh to¸n thuû lùc tõng ®o¹n èng. §o¹n èng Sè dông cô vÖ sinh Tæng §L­îng (N) L­u l­îng Q(l/s) §­êng kÝnh D(mm) Tèc ®é v(m/s) Tæn thÊt 1000i Nh¸nh 1Lavabo + 1 XÝ bÖt 2,29 0,63 20 0,973 82 V.4.3. TÝnh to¸n c¸c yÕu tè cÊp n­íc sinh ho¹t cÇn thiÕt. a. TÝnh to¸n l­u l­îng cÊp n­íc cho c«ng tr×nh: Ta cã tæng sè ®­¬ng l­îng cña thiÕt bÞ vÖ sinh: L­u l­îng n­íc tÝnh to¸n toµn nhµ: . b. TÝnh to¸n chän ®ång hå ®o n­íc: Tõ b¶ng tÝnh to¸n thuû lùc ta cã l­îng tÝnh to¸n cña ng«i nhµ (cung cÊp cho tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ vÖ sinh), qtt = 1,86 (l/s). Gi¶ sö nhµ khi cã ch¸y, theo quy ph¹m sè ®¸m ch¸y x¶y ra ®ång thêi, chän n = 1. L­u l­îng n­íc cung cÊp qcc = 2,5 (l/s). qttcc = qtt + qcc = 1,86 + 2,5 = 4,36 (l/s) Tra b¶ng (17.1) s¸ch CTNCT, tõ qtt = 1,86 (l/s) chän ®ång hå ®o n­íc lo¹i tu«cbin (BB) víi c¸c th«ng sè: D = 40(mm); qmax = 6(l/s); qmin = 0,9(l/s); hÖ sè kh¸ng S = 2,6510-2. - Tæn thÊt ¸p lùc qua ®ång hå khi kh«ng cã ch¸y: VËy: h®h = 0,10 (m) < (11,5 m) tho¶ m·n ®iÒu kiÖn. - Tæn thÊt ¸p lùc qua ®ång hå khi cã ch¸y: VËy h®h = 0,50 m < 2,5 m tho¶ m·n ®iÒu kiÖn. c. TÝnh to¸n tæn thÊt ¸p lùc theo tuyÕn bÊt lîi nhÊt: TuyÕn bÊt lîi nhÊt lµ tuyÕn tÝnh tõ bÓ chøa n­íc m¸i tíi thiÕt bÞ vÖ sinh cao nhÊt vµ xa nhÊt. Theo thùc tÕ th×: - §o¹n èng 40 dÉn n­íc tõ bÓ m¸i tíi thiÕt bÞ vÖ sinh bÊt lîi nhÊt cã chiÒu dµi lµ L = 28 m; 1000i = 72 (tra thuû lùc). - §o¹n èng 32 cã chiÒu dµi L = 4 m; 1000i = 95 (tra thuû lùc). - §o¹n èng 25 cã chiÒu dµi L = 3 m; 1000i = 105 (tra thuû lùc). Nh­ vËy tæng tæn thÊt ¸p lùc theo tuyÕn bÊt lîi nhÊt: = 28´0,072 + 4´0,095 + 3´0,105 = 2,7 (m). d. TÝnh to¸n ¸p lùc cÇn thiÕt cho c«ng tr×nh: ¸p lùc cÇn thiÕt cña ng«i nhµ (tÝnh cho thiÕt bÞ vÖ sinh cao vµ xa nhÊt) ®­îc x¸c ®Þnh: HCT = hhh + htd + + hcb (m). Trong ®ã: +) hhh: Lµ chiÒu cao h×nh häc tÝnh tíi thiÕt bÞ vÖ sinh cao vµ xa nhÊt: hhh= 1,2 + 21,35 = 22,55 (m) +) htd: Lµ ¸p lùc tù do t¹i miÖng thiÕt bÞ vÖ sinh cao vµ xa nhÊt. ThiÕt bÞ cao vµ xa nhÊt lµ vßi chËu röa: htd = 2 (m). +) : Tæng tæn thÊt theo tuyÕn bÊt lîi nhÊt: +) hcb: Lµ tæn thÊt ¸p lùc côc bé theo tuyÕn tÝnh to¸n: hcb = (20 I30) % = 0,20 ´ 2,7 = 0,5 (m) VËy ta cã: HCT = 22,55 + 2,0 + 2,7 + 0,5 = 27,75 (m). Nh­ vËy bÓ n­íc m¸i ph¶i ®Æt sao cho mùc n­íc trong bÓ ³ 27,75 m so víi cèt nÒn. V.4.4. TÝnh to¸n hÖ thèng cÊp n­íc ch÷a ch¸y. Ta sö dông hÖ thèng cÊp n­íc ch÷a ch¸y th«ng th­êng. HÖ thèng cÊp n­íc ch÷a ch¸y trôc CC hµnh lang gÇn thang m¸y, N­íc cÊp cho ch÷a ch¸y ®­îc lÊy tõ bÓ chøa n­íc ngÇm (bÓ chøa ®­îc tÝnh to¸n x©y dùng chung víi sinh ho¹t), tõ bÓ chøa n­íc ngÇm ta dïng b¬m ch÷a ch¸y (1 c«ng t¸c) b¬m n­íc phôc vô trùc tiÕp cho ch÷a ch¸y. §Ó ®¶m b¶o an toµn cho ch÷a ch¸y th× ta cÇn x©y dùng bÓ chøa n­íc m¸i kÕt hîp víi sinh ho¹t nh»m phôc vô cho 10 phót ®Çu khi x¶y ra cã ch¸y (v× b¬m ph¶i khëi ®éng, ch­a kÞp thêi cho ch÷a ch¸y). C¸c hép ch÷a ch¸y ®­îc bè trÝ lÈn trong t­êng ®Æt ë hµnh lang c¸ch mÆt sµn nhµ 1,25 m. Bªn trong hép cøu ho¶ cã bè trÝ van cøu ho¶ nèi víi èng ®øng, cã khíp nèi ®Æc biÖt ®Ó kÕt nèi víi èng v¶i gai vµ vßi phun víi van cøu ho¶. èng ®øng th«ng tÇng CC cÊp n­íc cho c¸c häng ch÷a ch¸y vµ ®­îc nèi víi kÐt n­íc trªn m¸i. Víi khèi tÝch ng«i nhµ lµ 14.000 m3 < 25.000 m3 ta chän sè ®¸m ch¸y ®ång thêi x¶y ra lµ n = 1, q = 1,5 (l/s). Nh­ vËy: q = 1,5 (l/s) th× tra b¶ng thuû lùc ta chän ®­îc ®­êng kÝnh ®øng phôc vô cho ch÷a ch¸y la 32. V.4.5. TÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh trong hÖ thèng cÊp n­íc. a. TÝnh to¸n thiÕt kÕ bÓ chøa n­íc ngÇm: Ta cã dung tÝch bÓ chøa n­íc ngÇm: WBN = W®h + W3hcc Trong ®ã: +) W®h: Lµ dung tÝch ®iÒu hoµ cña bÓ chøa. W®h== 5,25 (m3). +) n: Lµ sè lÇn ®ãng më b¬m trong 1 ngµy. n = 2 (lÇn). +) W3hcc : Lµ l­u l­îng n­íc dïng cho cøu ho¶ (tÝnh trong 3h). W3hcc = 1,5´3,6´3 = 16.2 (m3). Suy ra: WBN = 5,25 + 16,2 = 21 (m3) Nh­ vËy th× cÇn x©y dùng 1 bÓ chøa n­íc ngÇm víi dung tÝch chøa 21 (m3). KÝch th­íc 3,5×3,0×2,0 m. b. TÝnh to¸n thiÕt kÕ bÓ chøa n­íc m¸i: Ta cã dung tÝch bÓ chøa n­íc m¸i: WBM = b(W®h + W10’cc) Trong ®ã: +) W®h: Lµ dung tÝch ®iÒu hoµ cña bÓ chøa n­íc m¸i. W®h== 4,0 (m3). +) n: Lµ sè lÇn më m¸y b¬m nhiÒu nhÊt trong 1 gií. n = 1 (lÇn). +) b: Lµ hÖ sè dù tr÷. b = 1,2 +) W10’cc: Lµ l­u l­îng n­íc dïng cho cøu ho¶ (tÝnh trong 10phót, khi b¬m ch­a kÞp lµm viÖc, chê khëi ®éng b¬m). W10’cc = 2,5´ = 1,5 (m3). Suy ra: WBM = 1,2´(4 + 1,5) = 6 (m3). Nh­ vËy ta ®Æt 2 kÕt n­íc b»ng Inox cã dung tÝch 3,0 (m3). c. TÝnh to¸n chän b¬m cÊp n­íc sinh ho¹t: - Ta cã l­u l­îng tÝnh to¸n cho c«ng tr×nh lµ: qtt = 1,86 (l/s). - Do kh«ng cã sè liÖu vÒ sè ng­êi cô thÓ cho c«ng tr×nh nªn ë ®©y ta tÝnh to¸n l­u l­îng n­íc trung b×nh ngµy ®ªm lµ 1 giê dïng n­íc liªn tôc,tÝnh theo qtt. - L­u l­îng n­íc trung b×nh ngµy ®ªm: Qtbng.® = 1,86´3,6 =7 (m3/ng®) - §Ó phï hîp víi dung tÝch ®iÒu hoµ cña bÓ n­íc ngÇm vµ bÓ chøa n­íc trªn m¸i, ta chän m¸y b¬m lµm viÖc 1h trong mét ngµy vµ sè lÇn ®ãng më trong ngµy lµ 2 lÇn. - L­u l­îng cña m¸y b¬m lµ: Qb = = 3,5 (m3/h). - TÝnh cét ¸p cña m¸y b¬m: Hb = (ZbÓ – Zb¬m) + h® + hh + htd Trong ®ã: +) ZbÓ – Zb¬m : §é chªnh cèt gi÷a cèt mùc n­íc cao nhÊt cña bÓ n­íc trªn m¸i nhµ vµ cèt trôc m¸y b¬m: 26,7 (m). Chän ®­êng èng ®Èycña m¸y b¬m 40 , v = 1 (m/s), 1000i = 72 +) h®: Tæn thÊt ¸p lùc trªn ®­êng èng ®Èy. h® = 4,5 (m). +) hh: Tæn thÊt ¸p lùc trªn ®­êng èng hót. hh = 0,5 (m) +) htd: ¸p lùc tù do t¹i ®Çu èng vµo bÓ trªn m¸i htd = 2,0 (m). Hb = 26,7 + 4,5 + 0,5 + 2,0 = 33,7 (m). Tra m¸y b¬m ta chän m¸y b¬m lo¹i MD 32-125/1.5 cã Q= 6,6 m3/h , h= 34 m Sè l­îng 1 b¬m. ChÕ ®é lµm viÖc tù ®éng hoµn toµn theo tÝn hiÖu mùc n­íc trong c¸c bÓ trªn m¸i vµ bÓ n­íc ngÇm. d. TÝnh to¸n chän b¬m cÊp n­íc ch÷a ch¸y: - TÝnh to¸n víi sè ®¸m ch¸y ®ång thêi lµ 1 ®¸m ch¸y ( hay sè cét C.C lµ 1). - L­u l­îng b¬m ch÷a ch¸y: Q = 2,5´3,6 = 9 (m3/h). - X¸c ®Þnh ¸p lùc m¸y b¬m: Hb = hhh + hh + (1,3´i´L) + hv Trong ®ã: +) hhh: Lµ chiÒu cao h×nh häc tÝnh tõ mùc n­íc thÊp nhÊt trong bÓ chøa ®Õn mùc n­íc cao nhÊt cña häng cøu ho¶. hhh = 25,0 (m). +) hh: Lµ tæn thÊt ¸p lùc trong èng hót. hh = 0,5 (m). +)1,3: Lµ hÖ sè tæn thÊt côc bé. +) L: ChiÒu dµi ®­êng èng (tÝnh tõ b¬m tíi häng cøu ho¶ cao vµ xa nhÊt). L = 67 (m) +)hv: Lµ ¸p lùc cÇn thiÕt ®Ó t¹o ra cét n­íc ®Æc 6m, hv=15 (m). Suy ra: Hb = 25,0 + 0,5 + 1,3´67´0,056 + 15 = 45 (m). Nh­ vËy: Ta chän m¸y b¬m cÊp n­íc s¹ch cã sè hiÖu MD 32-160/2.2 cã Q= 10m3/h, H= 45 m. Sè l­îng 2 bé ( mét ho¹t ®éng,1 dù phßng). V.5. TÝnh to¸n hÖ thèng tho¸t n­íc trong nhµ. - Do hÖ thèng tho¸t n­íc ngoµi phè lµ hÖ thèng tho¸t n­íc riªng kh«ng hoµn toµn nªn khi thiÕt kÕ ta thiÕt kÕ bÓ tù ho¹i, mµ c¸c ®­êng èng thu gom n­íc th¶i xong sÏ ®­îc ®æ vµo hè ga, tr­íc khi ®æ ra m¹ng l­íi tho¸t n­íc ngoµi phè. - HÖ thèng tho¸t n­íc cña c«ng tr×nh ®­îc thiÕt kÕ 3 m¹ng ®éc lËp gåm m¹ng tho¸t n­íc röa, sµn, m¹ng tho¸t n­íc tõ c¸c xÝ, tiÓu vµ m¹ng tho¸t n­íc m­a. - M¹ng l­íi tho¸t röa, sµn ®­îc thu gom chung vµo 1 ®­êng èng ®øng cho mçi khu vÖ sinh vµ ®­îc ®æ ra ga tho¸t n­íc th¶i s©n nhµ. - T­¬ng tù m¹ng l­íi tho¸t n­íc xÝ vµ tiÓu còng ®­îc thu gom chung vµo èng ®øng vµ tho¸t xuèng bÓ tù ho¹i, ®­îc sö lý s¬ bé tr­íc khi ®æ ra m¹ng l­íi. - HÖ th«ng èng th«ng h¬i ®­îc tËn dông ngay èng ®øng tho¸t xi, tiÓu sµn lµm èng th«ng h¬i. - Trªn c¸c èng tho¸t ®øng tho¸t xÝ vµ tiÓu ta cã bè trÝ c¸c lç kiÓm tra vµ th«ng t¾c. - C¸c èng nh¸nh cã bè trÝ c¸c phÔu thu, xi ph«ng, l­íi thu, c¸c èng nh¸nh ®­îc ®Æt d­íi sµn nhµ. Trªn hÖ thèng èng tho¸t ngoµi nhµ t¹i c¸c n¬i ®æi h­íng giao nhau ®Òu cã x©y hè ga vµ n¾p b¶o vÖ. - C¸c èng ®øng vµ èng nh¸nh tho¸t n­íc chÝnh cïng c¸c phô tïng kÌm theo ®ång bé lµ èng nhùa U.U.PVC – CLASS 2. - L­u l­îng n­íc th¶i tÝnh to¸n cho hÖ thèng tho¸t n­íc ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: qth = qc + qdcmax (l/s). Trong ®ã: +) qdcmax: Lµ l­u l­îng n­íc tho¸t cña mçi dông cô vÖ sinh cã l­u l­îng th¶i lín nhÊt n»m trªn ®o¹n èng tÝnh to¸n lÊy theo b¶ng 4.1 s¸ch CTNCT. +) qc: L­u l­îng n­íc cÊp tÝnh to¸n ®­îc x¸c ®Þnh. §Ó ®¶m b¶o kh«ng l¾ng cÆn bÈn tèc ®é n­íc ch¶y trong èng v > 0,7 m/s. V.5.1. TÝnh to¸n hÖ thèng tho¸t xÝ. HÖ thèng tho¸t n­íc xÝ vµ tiÓu gåm cã 3 èng ®øng TX1; TX2; TX3vµ c¸c èng nh¸nh t¹i c¸c tÇng nhµ. a. TÝnh to¸n l­u l­îng vµ thuû lùc cho trôc èng tho¸t TX1. - TÝnh to¸n cho èng nh¸nh: Víi nh÷ng èng nh¸nh cã 1 hoÆc 2 xÝ th× l­u l­îng n­íc th¶i: Trong ®ã: +) qc: Lµ l­u l­îng n­íc cÊp tÝnh to¸n. qc = 0,36 (l/s). +) qdcmax: Lµ l­u l­îng tho¸t cña dông cô vÖ sinh cã l­u l­îng th¶i lín nhÊt. ta tÝnh cho xÝ bÖt (tra b¶ng 4.1. S¸ch CTCN) . Chän s¬ bé D = 90 (mm) vµ i = 1.5% (v× lµ dÉn ph©n). Víi qth = 1,91(l/s); D = 90 (mm); i = 1,5% Tra b¶ng phô lôc s¸ch CTNCT ta cã: vµ v = 0,76 (m/s) > 0,7 (m/s) Nh­ vËy ta chän ®­êng kÝnh èng D = 90 (mm) lµ ®¹t yªu cÇu. - TÝnh to¸n cho èng ®øng: §Ó thuËn tiÖn cho c«ng t¸c thi c«ng vµ t¨ng kh¶ n¨ng vËn chuyÓn cña èng ta nªn chän ®­êng kÝnh èng ®øng cïng 1 lo¹i, khi ®ã ®­êng kÝnh èng ®øng sÏ chän theo l­u l­îng th¶i lín nhÊt cña tuyÕn èng. Trôc ®øng TX1: TÝnh cho c¶ 6 tÇng gåm 6 xÝ bÖt. Trong ®ã: +) qc: Lµ l­u l­îng n­íc cÊp tÝnh to¸n. qc = 0,72 (l/s). +) qdcmax: Lµ l­u l­îng tho¸t cña dông cô vÖ sinh cã l­u l­îng th¶i lín nhÊt. Ta tÝnh cho xÝ bÖt (tra b¶ngCTNCN) . Chän: D = 110 (mm) vµ gãc nèi gi÷a c¸c èng nh¸nh víi èng ®øng lµ 450. Tra b¶ng (4.5 S¸ch CTNCT) vÒ kh¶ n¨ng tho¸t n­íc cña èng ®øng : Khi D = 110 (mm); gãc nèi 450 th× kh¶ n¨ng tho¸t lµ 7,5(l/s) > 2,48(l/s). Nh­ vËy ®­êng kÝnh èng ®øng TX1 chän lµ ®¹t yªu cÇu. - TÝnh to¸n tuyÕn èng x¶ nèi tõ èng ®øng tho¸t TX1 ®Õn ga tho¸t n­íc s©n nhµ: Theo TCN ®­êng kÝnh èng x¶ , ë ®©y ta chän D = 110 (mm). Ta cã l­u l­îng cña èng x¶ b»ng l­u l­îng cña èng ®øng TX1 lµ qth = 2,48 (l/s) LÊy ®é dèc i = 2% Tra b¶ng III (phÇn phô lôc s¸ch CTNCT) ta cã: vµ v = 0,775 (m/s) > 0,7 (m/s) Nh­ vËy: D = 110 (mm) vµ i = 2% cña èng x¶ lµ ®¹t yªu cÇu. b. TÝnh to¸n l­u l­îng vµ thuû lùc cho trôc èng tho¸t TX2. - TÝnh to¸n cho èng nh¸nh: - Víi nh÷ng èng nh¸nh cã 1 hoÆc 2 xÝ th× tÝnh t­¬ng tù phÇn a. - TÝnh to¸n cho èng ®øng: §Ó thuËn tiÖn cho c«ng t¸c thi c«ng vµ t¨ng kh¶ n¨ng vËn chuyÓn cña èng ta nªn chän ®­êng kÝnh èng ®øng cïng 1 lo¹i, khi ®ã ®­êng kÝnh èng ®øng sÏ chän theo l­u l­îng th¶i lín nhÊt cña tuyÕn èng. * Trôc ®øng TX2: TÝnh cho c¶ 6 tÇng gåm Trong ®ã: +) qc: Lµ l­u l­îng n­íc cÊp tÝnh to¸n. qc = 1,38 (l/s). +) qdcmax: Lµ l­u l­îng tho¸t cña dông cô vÖ sinh cã l­u l­îng th¶i lín nhÊt. Ta tÝnh cho xÝ bÖt (tra b¶ng CTNCN) . Chän: D = 110 (mm) vµ gãc nèi gi÷a c¸c èng nh¸nh víi èng ®øng lµ 450. Tra b¶ng (4.5 S¸ch CTNCT) vÒ kh¶ n¨ng tho¸t n­íc cña èng ®øng: Khi D = 110 (mm); gãc nèi 450 th× kh¶ n¨ng tho¸t lµ 7,5 (l/s) > 2,93(l/s). Nh­ vËy ®­êng kÝnh èng ®øng TX2 chän lµ ®¹t yªu cÇu. - TÝnh to¸n tuyÕn èng x¶ nèi tõ èng ®øng tho¸t TX2 ®Õn ga tho¸t n­íc s©n nhµ: Theo TCN ®­êng kÝnh èng x¶ , ë ®©y ta chän D = 110 (mm). Ta cã l­u l­îng cña èng x¶ b»ng l­u l­îng cña èng ®øng TX2 lµ qth = 2,93 (l/s) LÊy ®é dèc i = 1,5% Tra b¶ng III (phÇn phô lôc s¸ch CTNCT) ta cã: vµ v = 0,815 (m/s) > 0,7 (m/s) Nh­ vËy: D = 110 mm vµ i = 1,5% cña èng x¶ lµ ®¹t yªu cÇu. * Trôc TX3 tÝnh t­¬ng tù. V.5.2. TÝnh to¸n hÖ thèng tho¸t lavabo vµ sµn. HÖ thèng tho¸t n­íc Lavabo vµ sµn gåm cã 3 èng ®øng TR1;TR2 ;TR3vµ c¸c èng nh¸nh t¹i c¸c tÇng nhµ. a. TÝnh to¸n cho c¸c ®o¹n èng nh¸nh: Do c¸c nh¸nh gÇn gièng nhau vÒ thiÕt bÞ vÖ sinh. Nªn ta chän nh¸nh cã sè thiÕt bÞ vÖ sinh nhiÒu nhÊt (2 Lavabo, 1 tho¸t sµn) ®Ó tÝnh, c¸c nh¸nh kh¸c t­¬ng tù. Trong ®ã: +) qc: Lµ l­u l­îng n­íc cÊp tÝnh to¸n. qc = 0,36 (l/s). +) qdcmax: Lµ l­u l­îng tho¸t cña dông cô vÖ sinh cã l­u l­îng th¶i lín nhÊt. ta tÝnh cho lavabo (tra b¶ng 4.1. S¸ch CTCN) . Chän s¬ bé D = 76 mm vµ i = 1% (v× lµ dÉn ph©n). Víi qth = 0,47(l/s) ; D = 76 mm ; i = 1% Tra b¶ng phô lôc s¸ch CTNCT ta cã: vµ v = 0,74 (m/s) > 0,7 (m/s). b. TÝnh to¸n cho c¸c èng ®øng tho¸t n­íc: TÝnh víi èng ®øng cã sè l­îng tho¸t sµn vµ lavabo lµ nhiÒu nhÊt, c¸c èng kh¸c t­¬ng tù. Trong ®ã: +) qc: Lµ l­u l­îng n­íc cÊp tÝnh to¸n. qc = 1,01 (l/s). +) qdcmax: Lµ l­u l­îng tho¸t cña dông cô vÖ sinh cã l­u l­îng th¶i lín nhÊt. ta tÝnh cho lavabo (tra b¶ngTCN) . Chän: D = 90 mm vµ gãc nèi gi÷a c¸c èng nh¸nh víi èng ®øng lµ 450. Tra b¶ng (4.5 S¸ch CTNCT) vÒ kh¶ n¨ng tho¸t n­íc cña èng ®øng: Khi D = 90 mm; gãc nèi 450 th× kh¶ n¨ng tho¸t lµ 1,3(l/s) > 1,12(l/s). Nh­ vËy ®­êng kÝnh èng ®øng tho¸t sµn chän lµ ®¹t yªu cÇu. c. TÝnh to¸n tuyÕn èng x¶ nèi ®øng tho¸t TR víi ga tho¸t n­íc s©n nhµ: Chän s¬ bé D = 90 mm Ta cã l­u l­îng cña èng x¶ b»ng l­u l­îng cña èng ®øng TS lµ qth = 1,12 (l/s) LÊy ®é dèc i = 1,5% Tra b¶ng III (phÇn phô lôc s¸ch CTNCT) ta cã: vµ v = 0,798 (m/s) > 0,7 (m/s) Nh­ vËy: D = 90 mm vµ i = 1,5% cña èng x¶ lµ ®¹t yªu cÇu. V.6. TÝnh to¸n hÖ thèng tho¸t n­íc m­a. N­íc m­a ®­îc thu trªn m¸i b»ng hÖ thèng r·nh xung quanh m¸i vµ thu vÒ c¸c èng ®øng dÉn n­íc xuèng ®æ vµo hÖ thèng tho¸t n­íc chung cña thµnh phè. Chän ®­êng kÝnh èng ®øng tho¸t n­íc m­a lµ D90 ¸p dông c«ng thøc: Fgh= Trong ®ã: +) Fgh: DiÖn tÝch phôc vô giíi h¹n lín nhÊt cña mét èng ®øng, (m2) +) D: ®­êng kÝnh èng ®øng (cm), D = 90(mm) = 9 (cm) +) Vt: Tèc ®é tÝnh to¸n cña èng, Vt = 1(m/s). +): HÖ sè dßng ch¶y trªn m¸i lÊy b»ng 1. +) h5: Líp n­íc m­a tÝnh to¸n t­¬ng øng thêi gian m­a 5 phót ë §µ N½ng ta lÊy h5 = 12(cm) Þ Fgh = = 60 (m2) Ta cã diÖn tÝch m¸i x¸c ®Þnh trªn mÆt b»ng m¸i Fm¸i = 6,2´19 = 120(m2) VËy ta chän 2 èng ®øng tho¸t n­íc m­a D90 lµ tho¶ m·n. Tµi liÖu tham kh¶o 1- TCVN 7957:2008. HÖ thèng tho¸t n­íc bªn ngoµi. M¹ng l­íi vµ c«ng tr×nh. Tiªu chuÈn thiÕt kÕ. 2- GS. TSKH. TrÇn H÷u UyÓn. B¶ng tÝnh to¸n thñy lùc cèng vµ m­¬ng tho¸t n­íc. Nhµ xuÊt b¶n x©y dùng. Hµ néi – 2003. 3- PGS. TSKH. NguyÔn Tµi. Sæ tay tÝnh to¸n thñy lùc. Nhµ xuÊt b¶n x©y dùng. Hµ néi – 2008. 4- PGS. TS. Hoµng V¨n HuÖ. Tho¸t n­íc. TËp 1: M¹ng l­íi tho¸t n­íc. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt. Hµ néi – 2002. 5- PGS. TS. Hoµng V¨n HuÖ. Tho¸t n­íc. TËp 2: Xö lý n­íc th¶i. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt. Hµ néi – 2002. 6- PGS. TS. TrÇn §øc H¹. Xö lý n­íc th¶i ®« thÞ. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt – 2006. 7- ThS. Lª ThÞ Dung. M¸y b¬m vµ tr¹m b¬m. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc kü thuËt. Hµ néi – 2002. 8- Gi¸o tr×nh CÊp tho¸t n­íc trong nhµ. Nhµ xuÊt b¶n x©y dùng. Hµ néi – 2009.