Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt cho thành phố ABC với lưu lượng 72.000 m3/ngđ giai đoạn từ năm 2010 đến 2025 + bản vẽ
Mục lục
Chương 1. Giới thiệu chung
1. Nhiệm vụ đồ án môn học:
2
2. Giới thiệu sơ lược khu vực thiết kế:
3
2.1 Về địa lý
2
2.2 Khí hậu:
2
2.3 Thủy văn:
3
2.4 Dự đoán dân số vào năm 2025
3
2.5 Tính chất nguồn nước cấp:
3
Chương 2. Tính toán lưu lượng thiết kế mạng lưới cấp nước
1. Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt gia đình, tiểu thủ công nghiệp, tưới cây tưới đường
4
1.1 Lưu lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt
4
1.2 Lưu lượng nước cấp cho các xí nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp
4
1.3 Lưu lượng nước tưới cây, tưới đường
4
2. Lưu lượng nước cho các công trình công cộng:
4
2.1 Bệnh viện
4
2.2 Trường học
4
2.3 Trung tâm TDTT
5
2.4 Trường mẫu giáo
5
2.5 Khách sạn
5
3. Lưu lượng nước cho khu công nghiệp:
5
3.1 Tiêu chuẩn nước cấp cho KCN
5
3.2 Nước sinh hoạt cho KCN
5
Chương 3. Xác định dung tích đài và bể chứa
1. Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II
7
2. Xác định dung tích đài nước:
7
3 Xác định dung tích bể chứa
9
Chương 4. Tính toán thủy lực mạng lưới
1. Lưu lượng dọc đường
11
2. Tính toán chiều cao dài nước, cột áp công tác của máy bơm cấp II, cột áp máy bơm chữa cháy
12
2.1 Trường hợp tính trong giờ dùng nước lớn nhất
12
2.2 Trường hợp có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất
13
3 Tính toán đường ống dẫn nước áp lực cao để đảm bảo ấp nước an toàn khi có sự cố
13
Chương 5. Tính toán áp lực tự do cho các nút trên mạng lưới
1. Trong giờ dung nước lớn nhất
15
1.1 Tính toán cho chiều nước 1 – 4 – 5 – 6 – 3 – 12 – 11
15
1.2 Tính toán cho chiều nước 1 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11
15
2. Trong giờ dùng nước có cháy:
16
2.1 Tính Toán Cho Chiều Nước 1 – 4 – 5 – 6 – 3 – 12 – 11
16
2.2 Tính toán cho chiều nước 1 – 7 – 8 – 9 – 10 –11
16
Chương 6. Kết luận – Kiến nghị
1. Kết luận
17
2. Kiến nghị
17
Chương 1
Giới thiệu chung
1. Nhiệm vụ đồ án môn học:
Nước sạch là nhu cầu thiết yếu của cuộc sống, ngày nay tình trạng thiếu nước sạch để sinh hoạt và sản xuất ngay cả ở thành thị lẫn nông thôn do các nguồn nước cấp tự nhiên đang bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Do đó yêu cầu đặt ra là phải xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của Việt Nam cấp cho thành phố A với lưu lượng là 72.000 m3/ngđ giai đoạn từ năm 2010 đến 2025.
2. Giới thiệu sơ lược khu vực thiết kế:
2.1 Về địa lý
Thành phố ABC là một quận giáp ranh với trung tâm thành phố Hồ Chí Minh, có hình dạng inhư một cù lao tam giác với tổng diện tích 4,181km2. Các hướng giáp với các quận của Tp.HCM.
Tổng số dân khoảng 109.000 người (định hướng đến năm 2025 là 210.000 người), trong đó dân tộc Kinh chiếm 92,91%, dân tộc Hoa chiếm 4,08% còn lại là các dân tộc khác. Mật độ dân số 48.791 người/km2.
Phía Đông Bắc giáp Quận 2;
Phía Tây Bắc giáp Quận 1;
Phía Nam giáp Quận 7.
2.2 Khí hậu:
Thành phố ABC nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, một năm có hai mùa mưa – khô rõ rệt. Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Nhiệt đó trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C. Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm, trung bình, độ ẩm không khí đạt bình quân/năm 79,5%.
Thành phố ABC chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc. Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa. Gió Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào mùa khô. Ngoài ra còn có gió tín phong theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s.
2.3 Thủy văn:
Thành phố ABC có 3 mặt đều là thủy đạo:
Phía Đông Bắc là sông Sài Gòn dài 2.300m, bờ bên kia là Quận 2;
Phía Tây Bắc là kênh Bến Nghé dài 2.300m, bờ bên kia là Quận 1;
Phía Nam là kênh Tẻ dài 4.400m, bờ bên kia là Quận 7.
Do có vị trí địa lý 3 mặt đều là sông nước nên nguồn cung cấp nước cho thành phố rất dồi dào.
2.4 Dự đoán dân số vào năm 2025
Pt = P.r + P
Pt: số dân dự đoán năm sau
P: Số hiện tại
r: tỷ lệ gia tăng dân số
Năm
Dân số dự đoán
Năm
Dân số dự đoán
2008
191.925
2017
200.767
2009
192.885
2018
201.771
2010
193.849
2019
202.780
2011
194.818
2020
203.794
2012
195.792
2021
204.813
2013
196.771
2022
205.837
2014
197.755
2023
206.866
2015
198.744
2024
207.900
2016
199.768
2025
208.940
2.5 Tính chất nguồn nước thải:
Số TT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Kết quả
1
Nhiệt độ
0C
30 – 31
2
pH
-
7
3
Độ màu
Pt – Co
250
4
Độ acid
mg CaCO3/l
4 – 7
5
Độ kiềm
mg CaCO3/l
20 – 24
6
Độ cứng
mg CaCO3/l
25 – 34
7
DO
mgO2/l
4,2
8
BOD5
mgO2/l
22
9
COD
mgO2/l
28
10
SS
mg/l
76
11
Fe tổng
mg/l
0,63
12
N – NH3
mg/l
1,2
13
N – NO2
mg/l
0,04
14
N – NO3
mg/l
1,2
15
SO4-2
mg/l
2
16
PO4-3
mg/l
0,02 – 0,09
17
Cl -
mg/l
4 – 6
18
Coliform
MPN/100ml
9.103
17 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 5881 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế hệ thống xử lý nước cấp sinh hoạt cho thành phố ABC với lưu lượng 72.000 m3/ngày đêm giai đoạn từ năm 2010 đến 2025, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục
Chương 1. Giới thiệu chung
1. Nhiệm vụ đồ án môn học:
2
2. Giới thiệu sơ lược khu vực thiết kế:
3
2.1 Về địa lý
2
2.2 Khí hậu:
2
2.3 Thủy văn:
3
2.4 Dự đoán dân số vào năm 2025
3
2.5 Tính chất nguồn nước cấp:
3
Chương 2. Tính toán lưu lượng thiết kế mạng lưới cấp nước
1. Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt gia đình, tiểu thủ công nghiệp, tưới cây tưới đường
4
1.1 Lưu lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt
4
1.2 Lưu lượng nước cấp cho các xí nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp
4
1.3 Lưu lượng nước tưới cây, tưới đường
4
2. Lưu lượng nước cho các công trình công cộng:
4
2.1 Bệnh viện
4
2.2 Trường học
4
2.3 Trung tâm TDTT
5
2.4 Trường mẫu giáo
5
2.5 Khách sạn
5
3. Lưu lượng nước cho khu công nghiệp:
5
3.1 Tiêu chuẩn nước cấp cho KCN
5
3.2 Nước sinh hoạt cho KCN
5
Chương 3. Xác định dung tích đài và bể chứa
1. Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II
7
2. Xác định dung tích đài nước:
7
3 Xác định dung tích bể chứa
9
Chương 4. Tính toán thủy lực mạng lưới
1. Lưu lượng dọc đường
11
2. Tính toán chiều cao dài nước, cột áp công tác của máy bơm cấp II, cột áp máy bơm chữa cháy
12
2.1 Trường hợp tính trong giờ dùng nước lớn nhất
12
2.2 Trường hợp có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất
13
3 Tính toán đường ống dẫn nước áp lực cao để đảm bảo ấp nước an toàn khi có sự cố
13
Chương 5. Tính toán áp lực tự do cho các nút trên mạng lưới
1. Trong giờ dung nước lớn nhất
15
1.1 Tính toán cho chiều nước 1 – 4 – 5 – 6 – 3 – 12 – 11
15
1.2 Tính toán cho chiều nước 1 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11
15
2. Trong giờ dùng nước có cháy:
16
2.1 Tính Toán Cho Chiều Nước 1 – 4 – 5 – 6 – 3 – 12 – 11
16
2.2 Tính toán cho chiều nước 1 – 7 – 8 – 9 – 10 –11
16
Chương 6. Kết luận – Kiến nghị
1. Kết luận
17
2. Kiến nghị
17
Chương 1
Giới thiệu chung
1. Nhiệm vụ đồ án môn học:
Nước sạch là nhu cầu thiết yếu của cuộc sống, ngày nay tình trạng thiếu nước sạch để sinh hoạt và sản xuất ngay cả ở thành thị lẫn nông thôn do các nguồn nước cấp tự nhiên đang bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Do đó yêu cầu đặt ra là phải xử lý nước cấp đạt tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt của Việt Nam cấp cho thành phố A với lưu lượng là 72.000 m3/ngđ giai đoạn từ năm 2010 đến 2025.
2. Giới thiệu sơ lược khu vực thiết kế:
2.1 Về địa lý
Thành phố ABC là một quận giáp ranh với trung tâm thành phố Hồ Chí Minh, có hình dạng inhư một cù lao tam giác với tổng diện tích 4,181km2. Các hướng giáp với các quận của Tp.HCM.
Tổng số dân khoảng 109.000 người (định hướng đến năm 2025 là 210.000 người), trong đó dân tộc Kinh chiếm 92,91%, dân tộc Hoa chiếm 4,08% còn lại là các dân tộc khác. Mật độ dân số 48.791 người/km2.
Phía Đông Bắc giáp Quận 2;
Phía Tây Bắc giáp Quận 1;
Phía Nam giáp Quận 7.
2.2 Khí hậu:
Thành phố ABC nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, một năm có hai mùa mưa – khô rõ rệt. Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11, còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau. Nhiệt đó trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C. Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm, trung bình, độ ẩm không khí đạt bình quân/năm 79,5%.
Thành phố ABC chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc. Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa. Gió Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào mùa khô. Ngoài ra còn có gió tín phong theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s.
2.3 Thủy văn:
Thành phố ABC có 3 mặt đều là thủy đạo:
Phía Đông Bắc là sông Sài Gòn dài 2.300m, bờ bên kia là Quận 2;
Phía Tây Bắc là kênh Bến Nghé dài 2.300m, bờ bên kia là Quận 1;
Phía Nam là kênh Tẻ dài 4.400m, bờ bên kia là Quận 7.
Do có vị trí địa lý 3 mặt đều là sông nước nên nguồn cung cấp nước cho thành phố rất dồi dào.
2.4 Dự đoán dân số vào năm 2025
Pt = P.r + P
Pt: số dân dự đoán năm sau
P: Số hiện tại
r: tỷ lệ gia tăng dân số
Năm
Dân số dự đoán
Năm
Dân số dự đoán
2008
191.925
2017
200.767
2009
192.885
2018
201.771
2010
193.849
2019
202.780
2011
194.818
2020
203.794
2012
195.792
2021
204.813
2013
196.771
2022
205.837
2014
197.755
2023
206.866
2015
198.744
2024
207.900
2016
199.768
2025
208.940
2.5 Tính chất nguồn nước thải:
Số TT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Kết quả
1
Nhiệt độ
0C
30 – 31
2
pH
-
7
3
Độ màu
Pt – Co
250
4
Độ acid
mg CaCO3/l
4 – 7
5
Độ kiềm
mg CaCO3/l
20 – 24
6
Độ cứng
mg CaCO3/l
25 – 34
7
DO
mgO2/l
4,2
8
BOD5
mgO2/l
22
9
COD
mgO2/l
28
10
SS
mg/l
76
11
Fe tổng
mg/l
0,63
12
N – NH3
mg/l
1,2
13
N – NO2
mg/l
0,04
14
N – NO3
mg/l
1,2
15
SO4-2
mg/l
2
16
PO4-3
mg/l
0,02 – 0,09
17
Cl -
mg/l
4 – 6
18
Coliform
MPN/100ml
9.103
Chương 2
Tính toán lưu lượng thiết kế mạng lưới cấp nước
1. Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt gia đình, tiểu thủ công nghiệp, tưới cây tưới đường
1.1 Lưu lượng nước cấp cho ăn uống, sinh hoạt
= 37609 (m3/ngđ)
Kngày max = 1,2 – 1,4, đô thị lớn lấy hệ số nhỏ
( Kngày max = 1,2
( = x 1,2 = 45131 (m3/ngđ)
1.2 Lưu lượng nước cấp cho các xí nghiệp nhỏ và tiểu thủ công nghiệp
QCN địa phương = (5 – 15%) , ta chọn 10%
( QCN địa phương = 10% x 45131 = 5431 (m3/ngđ)
1.3 Lưu lượng nước tưới cây, tưới đường
Tiêu chuẩn lưu lượng nước tưới đường :
Qtưới = (8 – 10%) , ta chọn 8%
( Qtưới = 8% x 45131 = 3611 (m3/ngđ)
Thành phố ABC chỉ tưới những trục đường chính. Trong đó: tưới cây 30% Qtưới, tưới đường 70% Qtưới
Qtưới cây = 3611 x 30% = 1083 (m3/ngđ)
Qtưới đường = 3611 x 70% = 2528 (m3/ngđ)
( Qtưới = Qtưới cây + Qtưới đường = 1083 + 2528 = 3611 (m3/ngđ)
2. Lưu lượng nước cho các công trình công cộng:
2.1 Bệnh viện
Thành phố ABC có 1 bệnh viện với 100 giường bệnh, tiêu chuẩn dùng nước: 250 – 300 l/ngđ/giường
( chọn tiêu chuẩn 300 l/ngđ/giường
= 30 (m3/ngđ)
2.2 Trường học
Thành phố ABC có 2 trường phổ thông với 800 HS + GV, giờ học chia làm 2 ca (7h – 11h và 13h – 17h, mỗi ca nghỉ giải lao 20ph)
Tiêu chuẩn dùng nước: 15 – 20 l/người/ngđ
( ta chọn 15 l/người/ngđ
= 12 (m3/ngđ)
2.3 Trung tâm TDTT
Trung tâm TDTT với 3000 lượt người/ngày, tiêu chuẩn dùng nước tại trung tâm TDTT là 50 l/người/ngđ
= 150 (m3/ngđ)
2.4 Trường mẫu giáo
Thành phố ABC có 5 trường với 700 HS, tiêu chuẩn dùng nước 25 l/người/ngđ
= 17,5 (m3/ngđ)
2.5 Khách sạn
Thành phố ABC có 2 KS, 200 phòng/KS, 2 giường/phòng ( tổng cộng 400 giường.
Tiêu chuẩn dùng nước (KS hạng 3) là 100 - 120 l/người/ngđ, ta chọn 100 l/người/ngđ
= 40 (m3/ngđ)
( Qcc = QBV + QTH + QTDTT + QMG + QKS = 249,5 (m3/ngđ)
3. Lưu lượng nước cho khu công nghiệp:
3.1 Tiêu chuẩn nước cấp cho KCN
KCN có diện tích 30 ha, tiêu chuẩn dùng nước cho khu công nghiệp là 20 - 30 m3/ha, chọn 25 m3/ha
QKCN = 25 x 30 = 750 m3/ngđ
KCN có 60% phân xưởng lạnh và 40% phân xưởng nóng.
Số công nhân: 5.000 công nhân.
Tiêu chuẩn dùng nước phân xưởng nóng: q1 = 45 l/ca/người
Tiêu chuẩn dùng nước phân xưởng lạnh: q2 = 25 l/ca/người. (TCXDVN 33-2006)
3.2 Nước sinh hoạt cho KCN:
Số công nhân phân xưởng nóng: N1 = 5.000 x 40% = 2000 (người)
Số công nhân phân xưởng lạnh: N2 = 5.000 x 60% = 3000 (người)
= 165 (m3/ngđ)
Lưu lượng nước sinh hoạt cho công nhân phân xưởng nóng:
= 90 (m3/ngđ)
Lưu lượng nước sinh hoạt cho công nhân phân xưởng lạnh:
= 75 (m3/ngđ)
Nhu cầu nước tắm cho công nhân (cấp trong 45 phút)
Qt/c = 300 l/h (TCXD 33-85)
N: số công nhân trong ca đồng nhất về đặc điểm vệ sinh của quá trình SX.
n: số người sử dụng tính cho 1 nhóm hoa sen (bảng 2-3)
+ Phân xưởng nóng:
N = 500 CN
n = 14 người/nhóm hoa sen, bẩn quần áo và tay chân.
= 8 (m3/ngđ)
+ Phân xưởng lạnh:
N = 500 CN
N = 30ng/nhóm hoa sen, cho nhà máy không làm bẩn quần áo và tay chân.
(m3/ngđ)
( (m3/ngđ)
QCN = QSH + + = 750 +165 + 11,75 = 926,75 (m3/ngđ)
Công suất hữu ích:
Qhữu ích = + Qtưới + QCN địa phương + QCTCC + QCN
= 45131 + 3611 + 5413 + 249,3 + 926,75
= 55511 (m3/ngđ)
Lưu lượng chữa cháy (3 giờ):
Tiêu chuẩn: qcc = 30 (l/s)
Số đám cháy đồng thời: 2
K = 1
(m3/h)
Lưu lượng nước rò rỉ: lấy 20% Qhữu ích
Qrò rỉ = 20% x 55511 = 11102,2 (m3/ngđ)
Công suất trạm bơm cấp 2 phát vào mạng lưới:
QML = Qhữu ích + Qrò rỉ = 55511 + 11102,2 = 66613,2 (m3/ngđ)
Lượng nước yêu cầu riêng cho nhà máy:
TCXD 33-85: 5-10% Qhữu ích ( chọn 8% Qhữu ích
(m3/ngđ)
Công suất trạm bơm cấp 2 vào mạng lưới;
Qtrạm bơm = QML + Qnhà máy = 71054,48 (m3/ngđ)
Vậy ta chọn công suất của trạm bơm là: 72.000 (m3/ngđ)
Chương 3
Xác định dung tích đài và bể chứa
1. Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II
Biểu đồ tiêu thụ dùng nước cho các giờ trong các ngày dùng nước lớn nhất.
Căn cứ vào biểu đồ tiêu thụ nước có thể chọn chế độ bơm trong trạm bơm cấp II như sau:
Từ 21 - 5 h: bơm với chế độ 1,95 % Qngđ
Từ 5 - 20 h: bơm với chế độ 5,32 % Qngđ
Từ 20-21 h: bơm với chế độ 4,6 % Qngđ
2. Xác định dung tích đài nước:
Dung tích đài
Wđ = Wđh + Wcc (m3)
Trong đó:
Wđh: dung tích điều hòa của đài nước
Wđh = 4,34%Qngđ =
Wcc: dung tích nước dự trữ chữa cháy cho 10 phút đầu
Wcc=
qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy (qcc= 30l/s)
n: số đám cháy xảy ra đồng thời(chọn n=2)
Wđ = Wđh + Wcc = 3125 + 36 = 3161(m3)
Thiết kế đài hình trụ tròn.
Chiều cao an toàn 0,5 m. H= D
W = x H =x D => D = = 22,9 (m) 23 (m)
H = 7,7 (m) => Hthực tế = 7,7 + 0,5 = 8,2 (m)
Bảng 3.2 Xác định dung tích điều hòa của đài nước
Giờ
Lưu lượng nước tiêu thụ theo giờ trong ngày
Chế độ của trạm bơm cấp II
Lượng nước vào đài
Lượng nước ra đài
Lượng nước còn lại trong đài
Số máy bơm
(% Qngđ)
(%Qngđ)
(%Qngđ)
(% Qngđ)
(% Qngđ)
0-1
1.5
1.95
0.45
0.9
3
1-2
1.5
1.95
0.45
1.35
3
2-3
1.5
1.95
0.45
1.8
3
3-4
1.5
1.95
0.45
2.25
3
4-5
2.5
1.95
0.55
1.7
3
5-6
3.5
5.32
1.82
3.52
10
6-7
4.5
5.32
0.82
4.34
10
7-8
5.5
5.32
0.18
4.16
10
8-9
6.25
5.32
0.93
3.23
10
9-10
6.25
5.32
0.93
2.3
10
10-11
5.45
5.32
0.13
2.17
10
11-12
6.25
5.32
0.93
1.24
10
12-13
5
5.32
0.32
1.56
10
13-14
5
5.32
0.32
1.88
10
14 -15
5.5
5.32
0.18
1.7
10
15 -16
6
5.32
0.68
1.02
10
16 -17
6
5.32
0.68
0.34
10
17 -18
5.5
5.32
0.18
0.16
10
18 -19
5
5.32
0.32
0.48
10
19 -20
4.5
5.32
0.82
1.3
10
20 -21
4.8
4.6
0.2
1.1
10
21 -22
3
1.95
1.05
0.05
3
22 -23
2
1.95
0.05
0
3
23 -24
1.5
1.95
0.45
0.45
3
Tổng
100
100
3 Xác định dung tích bể chứa
Bảng 3.3 Xác định dung tích điều hòa của bể chứa
Giờ trong ngày đêm
Chế độ bơm của trạm bơm cấpI (% Qngđ)
Chế độ của trạm bơm cấp II (% Qngđ)
Lượng nước vào bể chứa (% Qngđ)
Lượng nước ra bể chứa (% Qngđ)
Lượng nước còn lại trong bể chứa (% Qngđ)
Số máy bơm
0 -1
4,17
1.95
2,22
8,8
3
1 - 2
4,17
1.95
2,22
11,02
3
2 - 3
4,17
1.95
2,22
13,24
3
3 - 4
4,17
1.95
2,22
15,46
3
4 - 5
4,17
1.95
2,22
17,68
3
5 - 6
4,17
5.32
1,15
16,68
10
6 - 7
4,17
5.32
1,15
15,38
10
7 - 8
4,17
5.32
1,15
14,23
10
8 - 9
4,17
5.32
1,15
13,08
10
9 -10
4,17
5.32
1,15
11,93
10
10 -11
4,17
5.32
1,15
10,78
10
11 -12
4,17
5.32
1,15
9,63
10
12 -13
4,17
5.32
1,15
8,48
10
13 -14
4,17
5.32
1,15
7,33
10
14 -15
4,17
5.32
1,15
6,18
10
15 -16
4,17
5.32
1,15
5,03
10
16 -17
4,17
5.32
1,15
3,88
10
17 -18
4,17
5.32
1,15
2,73
10
18 -19
4,17
5.32
1,15
1,58
10
19 -20
4,17
5.32
1,15
0,43
10
20 -21
4,17
4.6
0,43
0
10
21 -22
4,17
1.95
2,22
2,22
3
22 -23
4,17
1.95
2,22
4,44
3
23 -24
4,09
1.95
2,14
6,58
3
Tổng
100%
100%
100%
Dung tích bể được tính theo công thức
(m3)
Trong đó: là thể tích điều hòa của bể chứa nước (17,68%Qngđ)
= (m3)
Wcc: thể tích chứa lượng nước để dập tắt đám cháy của phạm vi thiết kế trong 3h và được tính theo công thức:
= qccn360 = = 648(m3)
n: số đám cháy
qcc: tiêu chuẩn nước chữa cháy (l/s)
Wbt: lượng nước dự trữ cho bản thân trạm xử lý (m3), (quy phạm Wbt = (6 – 10)%QML)
Wbt = 8%QML = 0,0866613,2 = 5329 (m3)
Vậy tổng dung tích của bể chứa nước là
= 12730 + 648 + 5329 = 18707 (m3)
Xây bể hình chữ nhật chiều cao H= 5 m , chiều rộng B = L (chiều dài)
W = B x LH
= L L 5
= = 18707 (m3)
Vậy kích thước bể chứa nước là:
L = 23 (m), H = 5 (m) , B = 16 (m)
Chương 4
Tính toán thủy lực mạng lưới
Thành phố ABC dùng nước nhiều nhất là lúc 8 - 9h, chiếm 6,25 % Qngd tức là
6,25% 66613,2 = 4163,325 (m3/h) = 1157 l/s
Vào giờ này trạm bơm cấp II cung cấp vào mạng
5,32% 66613,2 = 3547 (m3/h) = 985 l/s
Đài nước cung cấp nước vào mạng lưới lúc 8 - 9h là
0,93% 66613,2 = 620 (m3/h) = 172 l/s
1. Lưu lượng dọc đường
(l/s)
Qdđ: Q dọc đường trong giờ dung nước lớn nhất = 2256,55 (m3/ngđ) = 626,8 (l/s)
Qdđch: tổng lưu lượng dọc đường chung của lưu lượng tưới, công nghiệp địa phương, công trình công cộng, rò rỉ và dự phòng phân bố trên toàn mạng lưới.
qđv: Q đơn vị.
Bảng thống kê lưu lượng các nút
Nút
Đoạn ống
Chiều dài(m)
Qđv(l/m.s)
Qdđ đoạn ống (l/s)
Qdđ đưa về nút (l/s.m)
Qtt tại nút (l/s)
qnút (l/s)
1
1 – 2
725
0,0939
68.0775
59.86
60
2
2 – 3
1525
0,0939
143.1975
157.28
157
3
3 – 6
375
0,0939
35.2125
105.6
0,525
106
4
1 – 4
175
0,0939
16.4325
28.16
28
5
4 – 5
425
0,0939
39.9075
82.16
3
85
6
5 – 6
1100
0,0939
103.29
69.25
2,1
71
7
1 – 7
375
0,0939
35.2125
61.03
61
8
7 - 8
925
0,0939
86.8575
103.29
0,525
104
9
8 – 9
400
0,0939
37.56
134.98
1,05
136
10
9 - 12
1075
0,0939
100.9425
88.03
1,68
90
11
9 – 10
1400
0,0939
131.46
86.86
40,6
127
12
10 – 11
475
0,0939
44.6025
131.46
0,525
132
2 – 5
225
0,0939
21.1275
2 – 8
875
0,0939
82.1625
3 – 12
350
0,0939
32.865
12 – 11
1375
0,0939
129.1125
2. Tính toán chiều cao dài nước, cột áp công tác của máy bơm cấp II, cột áp máy bơm chữa cháy:
2.1 Trường hợp tính trong giờ dùng nước lớn nhất
Tính tổn thất áp lực đến các điểm 6 và 11 theo 4 tuyến cấp nước
(m)
(m)
(m)
(m)
Vậy điểm 11 chính là điểm bất lợi nhất.
2.1.1 Xác định chiều cao của đài nước trong trường hợp dùng nước lớn nhất
= 0 + 18,6 + 20,65 + 1,112 = 40,36 (m)
Trong đó:
Z11 và Zđ: là cốt mặt đất xây ngôi nhà tại điểm 11 và cốt mặt đất nơi đặt đài.
Vì địa hình bằng phẳng, nên Z11 - Zđ = 0
= 18,6 m (3 tầng)
= 20,65 m: tổng tổn thất áp lực trên đường ống từ điểm 1 đến điểm 11.
: Tổng tổn thất áp lực trên đường ống từ đài nước đến điểm 1, kể cả tổn thất trong đường ống lên xuống đài.
Chọn l = 200 m, Qđ = 172 l/s , d = 4000 mm, v = 1,29 m/s, 1000i = 5,56
Vậy Hđ = 0 + 18,6 + 20,65 + 1,112 = 40,36 (m)
2.1.2 Áp lực đẩy của máy bơm trong trường hợp dùng nước lớn nhất
Trong đó:
hđ = (m): chiều cao mực nước trong đài (tính từ đáy đến mực nước cao nhất trong đài)
: tổng tổn thất áp lực trên đường ống từ bơm đến đài
Lưu lượng trạm bơm: 1156,5 l/s, d = 1000 mm, v = 1,47 m/s, 1000i = 2,29; l = 200 m
Hb = 0 + 40,36 + 4,1 + 0,458 = 44,97 (m)
2.2 Trường hợp có cháy trong giờ dùng nước lớn nhất
Lưu lượng nước tính toán trong trường hợp này là:
= 1156,5 + 60 = 1216,5 ≈ 1217 (l/s)
Chọn 2 đám cháy xảy ra đồng thời với tiêu chuẩn nước chữa cháy cho mỗi đám là 30 l/s cho mạng lưới tính toán.
Áp lực công tác của máy bơm chữa cháy
= 0 + 15 + 28,64 = 43,64 (m)
Trong đó:
và : cốt mặt đất của ngôi nhà xảy ra có cháy và cốt trục máy bơm chữa cháy (-= 0)
= 15 m: áp lực tự do cần thiết tại ngôi nhà xa nhất trên mạng lưới khi xảy ra đám cháy
: tổng tổn thất áp lực trên đường ống từ trạm bơm đến ngôi nhà xảy ra cháy ở vị trí xa nhất của mạng lưới
(m)
hTB-1 = S.Q2 = 0,19 (m)
Áp lực toàn phần của máy bơm
= 44,92 + 2 + 5 = 51,92 ≈ 52 (m).
Trong đó:
Hb: áp lực đẩy của máy bơm
Hb: áp lực đẩy của máy bơm
hnb = 5m: tổn thất áp lực trên đường ống hút của máy bơm và trong thân bơm, cho trường hợp có cháy
hn = 2m: chiều cao hút hình học tính từ mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch tại thời điểm tính toán đến trục máy bơm.
Với: Qb = 504 m3/h, m, chọn máy bơm Omega 200 - 420A.
3. Tính toán đường ống dẫn nước áp lực cao để đảm bảo ấp nước an toàn khi có sự cố
Khi có sự cố xảy ra vẫn phải đảm bảo cấp 70% lượng nước uống sinh hoạt và 100% nước cấp cho khu công nghiệp tập trung.
Số đường ống dẫn song song là m = 2
Đường ống được chia ra làn 5 đoạn, n = 5
Trong giờ dùng nước lớn nhất
Qb = 4163,3 m3/h = 1156,5 l/s
Qcn = 40,05 m3/h = 11,125 l/s
Lượng nước cần cung cấp trong trường hợp có sự cố
QH = [0,7 (Qb – Qcn)]+ Qcn
=[0,7 ( 1156,5 – 11,125)] + 11,125 = 812,86 (l/s)
Gọi ( là hệ số biểu thị mức độ tăng của sức kháng trong ống dẫn khi có sự cố
QH’ > QH: đạt yêu cầu.
Chương 5
Tính toán áp lực tự do cho các nút trên mạng lưới
1. Trong giờ dung nước lớn nhất
1.1 Tính toán cho chiều nước 1 – 4 – 5 – 6 – 3 – 12 – 11
Số hiệu
điểm nút
Đoạn ống
Cốt mặt đất (m)
Cốt đo áp (m)
Tổn thất áp lực (m)
Áp lực tự do (m)
1
0
39,25
41,86
1 – 4
1,04
4
0
38,21
40,82
4 – 5
3,42
5
0
34,79
37,4
5 – 6
7,15
6
0
27,64
30,25
6 – 3
2,5
3
0
30,14
32,75
3 – 12
2,9
12
0
27,24
29,85
12 – 11
8,47
11
0
18,77
21,38
1.2 Tính toán cho chiều nước 1 – 7 – 8 – 9 – 10 – 11
Số hiệu
điểm nút
Tên đoạn ống
Cốt mặt đất
(m)
Cốt đo áp
(m)
Tổn thất áp lực
(m)
Áp lực tự do
(m)
1
0
39,25
41,86
1 – 7
0,97
7
0
38,29
40,89
7 – 8
3,74
8
0
34,54
37,15
8 – 9
0,9
9
0
33,64
36,25
9 – 10
9,06
10
0
24,58
27,19
10– 11
5,98
11
0
18,6
21,21
2. Trong giờ dùng nước có cháy:
2.1 Tính Toán Cho Chiều Nước 1 – 4 – 5 – 6 – 3 – 12 – 11
Số hiệu
điểm nút
Tên đoạn ống
Cốt mặt đất
(m)
Cốt đo áp
(m)
Tổn thất áp lực
(m)
Áp lực tự do
(m)
1
0
49,11
48,81
1 – 4
1,2
4
0
49,91
47,61
4 – 5
4,08
5
0
43,83
43,53
5 – 6
12,33
6
0
31,5
31,2
6 – 3
6,84
3
0
38,34
38.04
3 – 12
3,29
12
0
35,05
34,75
12 – 11
12,45
11
0
22,6
22,3
2.2 Tính toán cho chiều nước 1 – 7 – 8 – 9 – 10 –11
Số hiệu
điểm nút
Tên đoạn ống
Cốt mặt đất
(m)
Cốt đo áp
(m)
Tổn thất áp lực
(m)
Áp lực tự do
(m)
1
0
49,11
48,81
1 – 7
1,05
7
0
48,06
47,76
7 – 8
4,12
8
0
43,94
43,64
8 – 9
1,02
9
0
42,92
42,62
9 – 10
10,77
10
0
32,45
31,85
10 – 11
9,49
11
0
22,66
22,36
Chương 6
Kết luận – Kiến nghị
1. Kết luận
Hiện nay, thiết kế mạng lưới cấp nước cho một khu dân cư là một trong những công trình quan trọng và cần thiết đối với Việt Nam ta nói chung và thành phố ABC nói riêng. Bên cạnh đảm bảo nhu cầu dùng nước cho người dân tại khu vực đó mà còn phải đảm bảo các nhu cầu khác và những sự cố có thể xảy ra như khi có cháy, đường ống vẫn làm việc được trong khi lưu lượng nước dẫn vào mạng lưới tăng lên và điều này có thể dẫn đến áp lực trong đường ống tăng .
Ngoài ra trong thiết kế cần chú ý đường ống dẫn nước phải đáp ứng nhu cầu dùng nước của ngôi nhà bất lợi nhất
Do điều kiện của nước ta nhiệt độ khá ổn định do vây mà hệ số khá “ổn định” nhưng đối với một số nước có biên độ nhiệt dao động lớn cần phải có thiết kế hợp lý để vẫn đảm bảo việc cấp nước
2. Kiến nghị
Thiết kế các đường ống dẫn nước cần đảm bảo sao cho chiều dài ống là kinh tế nhất song song đó phải hệ thống ống cấp nước có thể được sửa chữa hay cải tạo mới dễ dàng đặc biệt cần tránh đặt ống tại các vị trí có thể gây ảnh hưởng đến chất lượng nước cấp sinh hoạt
Quan sát định kỳ về tình trạng hoạt động của tất cả các thiết bị công trình nằm trên mạng lưới để tiến hành sửa chữa phòng ngừa
Theo dõi chế độ hoạt động của mạng (đo áp lực ở những điểm tiêu biểu của mạng như các tuyến vận chuyển nước chính từ trạm bơm đến các tuyến phân phối)
Ngoài ra trong quá trình quản lý, các ống cấp nước có thể bị đóng cặn bên trong làm tăng tổn thất áp lực và giảm khả năng vận chuyển của đường ống cần tiến hành tẩy rửa đường ống, cấn lưu ý một điều là sau khi tấy rửa phải tiến hành khử trùng lại bằng Clo