Đề tài Tính toán mạng lưới cấp nước cho thành phố

Tính toán mạng lưới cấp nước cho thành phố Lời nói đầu Sau hơn ba tháng miệt mài làm đồ án, đến nay em đã hoàn thành thiết kế tốt nghiệp. Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng đồ án chắc không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo để những thiết kế thực tế trong tương lai đạt kết quả tốt. Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo cô giáo trong khoa Môi trường, đặc biệt là thầy Nguyễn Đức Thắng đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành thiết kế tốt nghiệp. Chương I Phần Mở đầu I-/Giới thiệu. Giíi thiÖu. Thành phè HP là một thành phố mới được quy hoạch, xây dựng và phát triển theo định hướng lâu dài, là một thành phố trọng điểm về kinh tế ở miền Bắc nước ta. Để tạo điều kiện phát triển kinh tế, thu hót vốn đầu tư nước ngoài, nâng cao đời sống của người dân thành phố việc xây dựng cơ sở hạ tầng như: Giao thông, điện, thông tin liên lạc đặc biệt là cấp nước và vệ sinh môi trường là hết sức quan trọng. Là một thành phố mới được quy hoạch cho nên HP chưa có một hệ thống cấp nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của người dân. Vì vậy việc thiết kế cho một hệ thống cấp nước cho thành phố là hết sức quan trọng, nó không những nâng cao mức sống của người dân mà còn đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế. II-/Tổng quan về thành phố. Tæng quan vÒ thµnh phè. II.1Vị trí. VÞ trÝ. Thành phè HP nằm ở phía Đông của tam giác châu thổ sông Hồng, tiếp giáp với tỉnh Thái Bình về phía Nam, tiếp giáp với tỉnh Hải Dương về phía Tây, tỉnh Quảng Ninh về phía Bắc, Đông Bắc và tiếp với với Vịnh Bắc Bộ về phía Đông. Thành phè HP có một vị trí quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển kinh tế của vùng tam giác Châu thổ sông Hồng nó vừa là “cửa ngõ” của vùng kinh tế Bắc Bộ, vừa là một trung tâm kinh tế của vùng. II.2Điều kiện tự nhiên. §iÒu kiÖn tù nhiªn. II.2.1 Địa hình, địa chất. Thành phè HP có địa hình bằng phẳng và thấp trừ một số nơi có đồi cao hơn 50 m ở khu vực ngoại thành. Cao độ mặt đất trung bình là 8,5m. Theo tài liệu khoan thăm dò giếng khoan nước ngầm nền đất được chia thành nhiều tầng: - Đất trồng trọt 1,5 m 1,5 m - Đất sét pha3,5 m 3,5 m - Đất sét6,2 m 6,2 m - Đất cát pha5,5 m 5,5 m - Cát đen mịn8,7 m 8,7 m - Cát thô9,5 m 9,5 m - Cát thô lẫn sỏi cuội12,4 m 12,4 m - Đá cứng Cốt mực nước ngầm là 7,2 m. 7,2 m. Con sông chảy qua thành phố có lưu lượng 32 m3/s. Cốt mực nước sông cao nhất 9,0 m 9,0 m Cốt mực nước sông trung bình 7,0 m 7,0 m Cốt mực nước sông thấp nhất 5,0 m 5,0 m Cốt đáy sông3,0 m 3,0 m II.2.2 Khí hậu. Khí hậu thành phố HP chịu ảnh hưởng của gió mùa nh­ khí hậu của vùng Đông Nam Á. Về mùa Đông, áp lực cao ở vùng Trung Á đã chi phối luồng không khí. Gió Đông Bắc khô và lạnh thổi qua miền Bắc Đông Nam Á đưa không khí lạnh vào miền Bắc nước ta, nhiệt độ về mùa Đông có thể xuống tới 6 - 80C. Vào mùa hè khí hậu của thành phố chịu ảnh hưởng của gió mùa phía Nam và mùa này cũng là mùa mưa lưu lượng mưa vào mùa này rất lớn. Lượng mưa trung bình hàng năm là 1800 mm/năm thường gió chủ đạo là hướng Đông - Nam. II.3Điều kiện kinh tế xã hội. §iÒu kiÖn kinh tÕ x· héi. II.3.1 Dân số. Khu vực dân cư của thành phố chia ra làm hai khu vực: Khu vực I: mật độ dân số 150 người/ha Khu vực II: mật độ dân số 200 người/ha. Dân số tổng cộng của thành phố, khu vực nội thành là vào năm 2010 dự kiến dân số sẽ tăng thêm 20%. II.3.2 Công nghiệp. Khu công nghiệp gồm có: - Nhà máy gạch chịu lửa có 400 công nhân trong đó có 100 công nhân làm việc ở phân xưởng nóng. - Nhà máy cơ khí có 500 công nhân. Theo quy hoạch tổng thể xây dựng thành phố HP, thành phố sẽ xây dựng thêm nhiều khu công nghiệp nhằm thu hót vốn đầu tư của nước ngoài và là động lực chính để phát triển kinh tế, xã hội, nâng cao đời sống người dân. II.3.3 Nông nghiệp. Nông nghiệp cũng là một ngành kinh tế quan trọng của thành phố. Sản lượng nông nghiệp của thành phố tăng mạnh trong nhiều năm qua. Đất nông nghiệp chủ yếu nằm ngoài phạm vi phục vụ của hệ thống cấp nước vì thế nó Ýt quan trọng đối với hệ thống cấp nước. II.3.4 Y tế. HP có một bệnh viện với 500 giường bệnh. Sức khỏe cộng đồng dân cư chịu ảnh hưởng nhiều của tình trạng cấp nước. Một số bệnh liên quan đến nước là sốt desgue, một số dạng viêm nhiễm ở phụ nữ, bệnh ỉa chảy, bệnh tả, bệnh shigella, sốt rét, mắt hột. Các bệnh có thể được giảm ở quy mô nào đó thông qua việc xây dựng hệ thống cấp nước và cải thiện tình hình vệ sinh môi trường. II.4Hiện trạng cấp thoát nước của thành phố HP. HiÖn tr¹ng cÊp tho¸t n­íc cña thµnh phè HP. Hiện tại nguồn nước người dân thành phố sử dụng chủ yếu là nước lấy từ giếng khoan và giếng nước mạch nông và nguồn nước mặt bị ô nhiễm nặng do hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và chất thải của con người. II.5Nhu cầu dùng nước cho hiện tại và tương lai. Nhu cÇu dïng n­íc cho hiÖn t¹i vµ t­¬ng lai. II.5.1 Nước sinh hoạt. Tiêu chuẩn dùng nước cho mỗi người dân thành phố theo nhiệm vụ thiết kế vào năm 2000 là 150 lít/người/ngày đêm. Và hệ thống cấp nước sẽ cung cấp cho 100% dân số nội thành của thành phố. Vào năm 2010 dự kiến dân số thành phố sẽ tăng thêm 20% và tiêu chuẩn dùng nước cũng tăng lên 200 lít/người/ngày. II.5.2 Nước do công nghiệp. Vào năm 2000 có hai nhà máy là nhà máy gạch chịu lửa và nhà máy cơ khí, lượng nước phục vụ cho sản xuất là 950 m3/ngày đêm, ngoài ra còn lượng nước cung cấp cho việc sinh hoạt của công nhân trong nhà máy. II.5.3 Nước phục vụ các công trình công cộng. Thành phố có ba trường học và một bệnh viện, việc cung cấp nước cho các công trình này là hết sức quan trọng. Ngoài ra lượng nước dùng để tưới cây rửa đường cũng tương đối lớn. Vào năm 2010 lượng nước phục vụ cho công cộng tăng 100%. II.6Sự cần thiết phải xây dựng hệ thống cấp nước. Sù cÇn thiÕt ph¶i x©y dùng hÖ thèng cÊp n­íc. Thành phè HP là một thành phố mới được xây dựng do đó nhu cầu dùng nước là rất lớn. Nguồn nước mà nhân dân thành phố sử dụng hiện nay hầu hết là nước lấy từ giếng khoan, giếng mạch nông và nguồn nước mặt. Trong đó các nguồn nước giếng mạch nông và nước mặt hầu hết đã bị ô nhiễm do hoạt động kinh tế và chất thải sinh hoạt của con người. Do đó việc thiết kế xây dựng một hệ thống cấp nước cho thành phố là hết sức cần thiết trong thời điểm hiện nay và một điều hết sức quan trọng nữa là nó sẽ đáp ứng nhu cầu dùng nước trong tương lai. Với tốc độ phát triển đô thị như hiện nay vào năm 2010 sẽ có một lượng rất lớn các hộ tiêu thụ nước mới với những yêu cầu cao về chất và lượng nước. Hệ thống cấp nước mới sẽ nâng cao mức sống cho nhân dân, đảm bảo các yếu tố để cải thiện điều kiện vệ sinh. Nhu cầu cấp nước cũng là một nhu cầu hàng đầu để phát triển sản xuất, du lịch dịch vụ. Việc xây dựng phát triển cơ sở hạ tầng (trong đó có cấp nước) sẽ tạo điều kiện tốt thu hót đầu tư nước ngoài vào thành phố thúc đẩy sự tăng trưởng kinh tế, xã hội. Những phân tích trên đây chứng tỏ nhu cầu cấp bách cần thiết phải xây dựng một hệ thống cấp nước. chương II Xác định quy mô công suất của hệ thống. I-/Tính toán cho năm 2000 TÝnh to¸n cho n¨m 2000 Thành phè HP chia thành hai khu vực xây dựng: - Khu vực I: Số tầng nhà từ 2 đến 3 tầng, bậc chịu lửa hạng II, mật độ dân số 150 người/ha. Tiêu chuẩn dùng nước 150 lít/người/ngày đêm. - Khu vực II: Số tầng nhà từ 3 đến 4 tầng, bậc chịu lửa hạng II. Mật độ dân số 200 người/ha. Tiêu chuẩn dùng nước 150 lit/người/ngày đêm. Tổng diện tích toàn thành phố: F Ftp = 692,3 ha Trong đó diện tích khu vực 1F khu vùc 1 Fkv1 = 358,8 ha khu vực 2F Fkv2 = 333,5 ha. Diện tích xây dựng của từng khu vực: Fxdkv1 = 233,3 ha Fxdkv2 = 216,8 ha Diện tích cây xanh của toàn thành phố F Fcx = 103,8 ha Diện tích đường phố của toàn thành phố Fđ = 138,5 ha. I.1Xác định nhu cầu dùng nước. X¸c ®Þnh nhu cÇu dïng n­íc. I.1.1 Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt. Dân số hiện tại của thành phố. - Khu vực 1: N1 = P1 . F1 = 150 x 233,3 = 34995 (người) P1: mật độ dân số của khu vực 1, P1 = 150 người/ha. - Khu vực 2: N2 = P2 . F2 = 200 x 216,8 = 43360 (người). P2: mật độ dân số của khu vực 2, P2 = 200 người/ha. F2: Diện tích xây dựng của khu vực 2. Tổng dân số hiện tại của thành phố: N = N1 + N2 = 78355 (người) + Lưu lượng ngày tính toán (trung bình trong năm) cho nhu cầu sinh hoạt trong khu dân cư xác định theo công thức: Qtbngày = q: tiêu chuẩn dùng nước, q = 150 lít/người,ngđ N: số dân toàn thành phố Qtbngày = + Lưu lượng tính toán trong ngày dùng nước lớn nhất. Qngày max = Kng max x Qtbngày Kng max: Hệ số dùng nước không điều hoà ngày kể đến cách tổ chức xã hội, chế độ làm việc của các xí nghiệp, mức độ tiện nghi, sù thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa, lấy Kng max = 1,4 Qngày max = 1,4 x 11753,25 = 16454,55 m3/ngđ I.1.2 Nhu cầu nước tưới cây rửa đường. a, Lưu lượng nước tưới cây. QCT = Fcx . qt . 10 Fcx: Diện tích cây xanh. qt: tiêu chuẩn tưới, qt = 1 lít/m2. QCT = 103,8 x 1 x 10 = 1038 m3/ngđ b, Lưu lượng nước rửa đường. QRĐ = Fđ . qr . 10 Fđ: diện tích đường phè. qr: tiêu chuẩn nước rửa đường, qr = 1lít/m2. QRĐ = 138,5 x 1 x 10 = 1385 m3/ngđ. Tổng cộng lưu lượng nước tưới cây, rửa đường. QT = QCT + QRĐ = 1038 + 1385 = 2423 m3/ngđ I.1.3 Nhu cầu nước cho các công trình công cộng a, Trường học. Trong thành phố có 3 trường học, lưu lượng nước cấp cho mỗi trường là 150 m3/ngđ. Lưu lượng tổng cộng cấp cho 3 trường học. Qth = 3 x 150 = 450 m3/ngđ. b, Bệnh viện. Thành phố có một bệnh viện với 500 giường bệnh, tiêu chuẩn cấp nước cho mỗi giường là 300 lít/ngđ. Lưu lượng nước cấp cho bệnh viện. Qbv = n: Số giường bệnh. q: tiêu chuẩn cấp nước. Qbv = I.1.4 Lưu lượng nước cấp cho công nghiệp. a, Nhà máy gạch chịu lửa. + Lưu lượng nước sinh hoạt của công nhân khi làm việc tại nhà máy. QSHngđ = qn, ql: tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của công nhân phân xưởng nóng và lạnh. N1, N2: Sè công nhân làm trong phân xưởng nóng và lạnh của nhà máy, NN1 = 100; N2 = 300; QSHngđ = + Lưu lượng nước tắm của công nhân tại xí nghiệp. QT = N3, N4: Sè công nhân phân xưởng nóng và phân xưởng lạnh tắm tại nhà máy. N3 = 100 (người) N4 = 0,6 x 300 = 180 (người) QT = + Lưu lượng nước sản xuất của nhà máy. Qsx = 450 m3/ngđ b, Nhà máy cơ khí: có 500 công nhân. + Lưu lượng nước sinh hoạt của công nhân khi làm việc tại nhà máy. Qsh = N1: sè công nhân của nhà máy, N1 = 500 q: tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của công nhân, q = 25 lít/người/ngđ Qsh = + Lưu lượng nước tắm của công nhân. QT = N2: sè công nhân được tắm tại nhà máy, N2 = 0,6 x 500 = 300 qt: tiêu chuẩn nước tắm của công nhân, qt = 40 lít/người. QT = + Lưu lượng nước sản xuất của nhà máy Qsx = 500 m3/ngđ Thống kê nhu cầu dùng nước công nghiệp Nhà máy Lưu lượng nước sản xuất (m3) Lưu lượng nước sinh hoạt (m3) Lưu lượng nước tắm (m3) Tổng cộng (m3) Gạch 450 12 13,2 475,2 Cơ khí 500 12,5 12 524,5 950 24,5 25,2 999,7 I.1.5 Tổng nhu cầu dùng nước. Quy mô trạm xử lý SQ = a.Q = a.Qsh + QT + QCC + QCN = 1,1 . 16454,55 + 2423 + 600 + 999,7 = 22122,7 (m3/ngđ) a :hệ số kể tới phát triển công nghiệp địa phương Lưu lượng nước cấp cho mạng lưới. QML = = SQ . b = 22122,7 x 1,2 = 26547,24 m3/ngđ Trong đó: b: hệ số kể đến lượng nước thất thoát do dò rỉ và những yêu cầu chưa tính đến. b: hÖ sè kÓ ®Õn l­îng n­íc thÊt tho¸t do dß rØ vµ nh÷ng yªu cÇu ch­a tÝnh ®Õn. Quy mô công suất trạm cấp nước. Qtr = Q = QML x C = 26547,24 x 1,06 = 28000 m3/ngđ Trong đó: C: hệ số kể đến lượng nước sử dụng cho bản thân trạm xử lý. C: hÖ sè kÓ ®Õn l­îng n­íc sö dông cho b¶n th©n tr¹m xö lý. I.1.6 Tổng hợp lưu lượng dùng nước + Chế độ phân phối + Nước sinh hoạt Xác định hệ số không điều hoà giê Kh - Khu vực I: N N1 = 34995 (người) Tra bảng III - 2 TC 3385 được bmax = 1,175 Chọn amax = 1,4 Kh = 1,4 x 1,175 = 1,645 - Khu vực II: N N2 = 43360 (người) Tra bảng III - 2 TC 3385 được bmax = 1,161 Chọn amax = 1,4 Kh = amax x bmax = 1,4 x 1,161 = 1,6254 Chọn Kh = 1,7 cho cả hai khu vực. + Nước tưới cây: phân phối đều vào các giê từ 5h - 8h và 16h - 19h + Nước rửa đường: phân bố đều từ 8h - 18h + Nước công cộng. - Trường học: Phân phối đều từ 6h - 18h - Bệnh viện: Kh = 2,5 I.1.7 Lưu lượng nước chữa cháy. Lưu lượng nước chữa cháy được bơm vào mạng lưới khi có cháy xảy ra. Dân sè khu vực I là 34995 người. Số tầng nhà từ 2 đến 3 tầng, bậc chịu lửa hạng II, tiêu chuẩn chữa cháy qqcc = 15 l/s Khu vực IIDân số là 43360 người. D©n sè lµ 43360 ng­êi. Số tầng nhà từ 3 đến 4 tầng, bậc chịu lửa hạng II, tiêu chuẩn chữa cháy qqcc = 25 l/s Chọn hai đám cháy xảy ra đồng thời xảy ra cho xí nghiệp công nghiệp và khu vực dân cư. (bảng trang bên) I.1.8 Chọn chế độ làm việc trạm bơm cấp I, trạm bơm cấp II. Tính thể tích bể chứa và đài nước. - Đường làm việc của trạm bơm cấp I: Qh = 4,17%Qngđ - Đường làm việc của trạm bơm cấp II Trạm bơm làm việc theo ba cấp: Cấp 1: 1,28%Q 1,28%Qngđ Cấp 2: 3,3%Q 3,3%Qngđ Cấp 3: 5,94%Q 5,94%Qngđ Ta chỉ dùng một loại bơm để bơm nước vào mạng lưới. Lưu lượng bơmQ Qb = 3,3%Q = 3,3%Qngđ = 0,033 . 26547 = 876,05 m3/h = 243,34 l/s Chế độ làm việc của bơm nh­ sau: + Từ 22h ngày hôm trước đến 6h ngày hôm sau một bơm làm việc, lưu lượng bơm được điều cỉnh để có lưu lượng. Qb = 1,28%Qngđ = + Từ 6h đến 22h hai bơm làm việc song song. Q2b = Q = Qb . 2 . 0,9 = 3,3% . 0,9 . 2 . Qngđ = 5,94%Qngđ = 438,02 l/s 0,9 là hệ số giảm lưu lượng khi hai bơm làm việc song song. + Từ 20h đến 22h mét bơm làm việc với lưu lượng Qb = 3,3%Qngđ = 243,34 l/s Bảng tính thể tích đài nước Giê trong ngày Lưu lượng tiêu thụ %Qngđ Lưu lượng trạm bơm cấp II %Qngđ Lưu lượng vào đài %Qngđ Lưu lương nước ra đài %Qngđ Lưu lượng còn lại trong đài %Qngđ 0 - 1 0,82 1,28 0,46 1,92 1 - 2 0,82 1,28 0,46 2,38 2 - 3 0,82 1,28 0,46 2,84 3 - 4 0,82 1,28 0,46 3,3 4 - 5 1,64 1,28 0,36 2,94 5 - 6 3,24 1,28 1,96 0,98 6 - 7 5,33 5,94 0,61 1,59 7 - 8 6,58 5,94 0,64 0,95 8 - 9 6,44 5,94 0,5 0,45 9 - 10 5,64 5,94 0,3 0,75 10 - 11 4,79 5,94 1,15 1,9 11 - 12 5,64 5,94 0,3 2,2 12 - 13 6,87 5,94 0,93 1,27 13 - 14 6,91 5,94 0,97 0,3 14 - 15 5,6 5,94 0,34 0,64 15 - 16 4,81 5,94 1,13 1,77 16 - 17 5,98 5,94 0,04 1,73 17 - 18 7,2 5,94 1,26 0,47 18 - 19 6,41 5,94 0,47 0,0 19 - 20 4,39 5,94 1,55 1,55 20 - 21 3,97 3,3 0,67 0,88 21 - 22 2,8 3,3 0,5 1,38 22 - 23 1,66 1,28 0,38 1,0 23 - 24 0,82 1,28 0,46 1,46 Cộng Thể tích thiết kế của đài nước Wđtk = Wđđh + W10CC Trong đó: W10CC: thể tích nước cấp để dập tắt các đám cháy trong 10 phót. W10CC = n: số đám cháy xảy ra đồng thời, n = 2 qcc: lưu lượng để dập tắt một đám cháy, qcc = 25 l/s W10CC = Wđđh : thể tích điều hoà của đài nước Wđđh = 3,3%Qngđ = 3,3% 26547 = 876 m3 Thể tích thiết kế của đài nước Wđtk = Wđđh + W10CC = 876 + 30 = 906 (m3) Bảng tính thể tích bể chứa Giê trong ngày Lưu lượng bơm cấp I %Qngđ Lưu lượng bơm cấp II %Qngđ Lưu lượng vào bể %Qngđ Lưu lượng nước ra bể %Qngđ Lưu lượng còn lại trong bể %Qngđ 0 - 1 4,17 1,28 10,34 1 - 2 4,17 1,28 13,23 2 - 3 4,17 1,28 16,12 3 - 4 4,17 1,28 19,01 4 - 5 4,17 1,28 21,9 5 - 6 4,17 1,28 24,79 6 - 7 4,17 5,94 1,77 23,02 7 - 8 4,17 5,94 1,77 21,25 8 - 9 4,17 5,94 1,77 19,48 9 - 10 4,17 5,94 1,77 17,71 10 - 11 4,17 5,94 1,77 15,94 11 - 12 4,17 5,94 1,77 14,17 12 - 13 4,17 5,94 1,77 12,4 13 - 14 4,17 5,94 1,77 10,63 14 - 15 4,17 5,94 1,77 8,86 15 - 16 4,17 5,94 1,77 7,09 16 - 17 4,17 5,94 1,77 5,32 17 - 18 4,17 5,94 1,77 3,55 18 - 19 4,17 5,94 1,77 1,78 19 - 20 4,17 5,94 1,77 0,0 20 - 21 4,17 3,3 0,87 0,87 21 - 22 4,17 3,3 0,87 1,74 22 - 23 4,17 1,28 2,89 4,63 23 - 24 4,17 1,28 2,82 7,45 Thể tích thiết kế của bể chứa Wbtk = Wbđh + WCC + Wbt Trong đó: Wbđh: thể tích điều hoà của bể chứa Wbđh = 24,79%Qngđ = 24,79% x 26547 = 6581 (m3) WCC: thể tích nước để dập tắt các đám cháy trong 3 h WCC = 3 . QCC + SQmax - 3Q1 QCC: lượng nước để dập tắt đám cháy trong 1 h QCC = qCC . 3600 QCC = qCC: lưu lượng để dập tắt các đám cháy. SQmax: lượng nước ở 3h dùng nước lớn nhất Theo bản tổng hợp lưu lượng ta thấy ba giê dùng nước lớn nhất là: Giê 11 - 12 Q Qh = 5,64%Qngđ = 1496,02 m3 Giê 12 - 13Q Qh = 6,87%Qngđ = 1823,52 m3 Giê 13 - 14Q Qh = 6,91%Qngđ = 1834,11 m3 SQmax = 1496,02 + 1823,52 + 1834,11 = 5153,65 m3 Q1: lưu lượng bơm cấp I Q1 = 4,17%Q = 4,17%Qngđ = 4,17% x 26547 = 1107 m3 WCC = 3 . 144 + 5153,65 - 3 . 1107 = 2264,65 m = 3 . 144 + 5153,65 - 3 . 1107 = 2264,65 m3 Wbt: Lượng nước cho bản thân trạm xử lý Wbt = 6%Qngđ = 0,06 x 26547 = 1593 m3 Thể tích thiết kế của bể Wbtk = Wbđh + WCC + Wbt = 6581 + 2265 + 1593 = 10439 m3 Kích thước bể chứa xây dựng hai bÓ: 32,5 x 32,5 x 5 (m3) II-/tính toán cho năm 2010 tÝnh to¸n cho n¨m 2010 II.1Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt Nhu cÇu dïng n­íc cho sinh ho¹t Dự báo đến năm 2010 dân số thành phố HP tăng thêm 20% và tiêu chuẩn cấp nước là 200 lít/người/ngđ Số dân của thành phố vào năm 2010. NTP = 78355 + 0,2 x 78355 = 94026 (người) Lưu lượng nước cho nhu cầu sinh hoạt của dân cư Qsh = = = 26327,3 m3/ngđ Trong đó: q: Tiêu chuẩn dùng nước cho một người dân, q = 200 l/ng ngđ N: Dân số thành phố Kngđ: Hệ số không điều hoà ngày đêm. II.2Nhu cầu nước tưới cây, rửa đường. Nhu cÇu n­íc t­íi c©y, röa ®­êng. Đến năm 2010 thì thành phố sẽ có 124 (ha) diện tích cây xanh, và 160 (ha) diện tích đường. a, Lưu lượng nước tưới cây. QTcây = 10 Fcây xanh . qtC = 10 x 124 x 1 = 1250 m3/ngđ Trong đó: Fcây xanh: diện tích cây xanh được tưới. qtC: tiêu chuẩn tưới, qtC = 1 l/m2 b, Lưu lượng nước tưới đường. QTđường = 10 . Fđ . qtđ = 10 x 160 x 1 = 1600 m3/ngđ Trong đó: QTđường: Lưu lượng tưới đường m3/ngđ Fđ: diện tích đường (ha) qtđ: tiêu chuẩn nước rửa đường, qtđ = 1 l/m2 II.3Nhu cầu nước cho các công trình công cộng Nhu cÇu n­íc cho c¸c c«ng tr×nh c«ng céng Vào năm 2010 nước dùng cho các công trình công cộng tăng 100%. a, Nước cấp cho trường học. QTH = 450 + 100% . 450 = 900 m3/ngđ b, Nước cấp cho bệnh viện. QBV = 150 + 150 . 100% = 300 m3/ngđ Thống kê nhu cầu dùng nước cho các công trình công cộng. Công trình công cộng Nhu cầu dùng nước m3/ngđ Trường học 900 Bệnh viện 300 Tổng cộng 1200 II.4Nhu cầu dùng nước cho công nghiệp Nhu cÇu dïng n­íc cho c«ng nghiÖp Năm 2010 nhu cầu dùng cho công nghiệp tăng 100% Tổng lưu lượng nước dùng cho công nghiệp năm 2000 là 999,7 m3/ngđ Lưu lượng nước dùng cho công nghiệp vào năm 2010 là: QCN = 2 x 999,7 = 1999,4 m3/ngđ Trong đó: Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt của công nhân: 49 m3 Lưu lượng nước tắm : 50,4 m3 Lưu lượng nước sản xuất: 1900 m3 II.5Tổng nhu cầu dùng nước. Quy mô công suất trạm xử lý Tæng nhu cÇu dïng n­íc. Quy m« c«ng suÊt tr¹m xö lý a. Tổng nhu cầu dùng nước SQ = a . Qsh + QT + QCC + QCN SQ = 1,1 . 26327,3 + 2840 + 1200 + 1999,4 = 34999,43 m3/ngđ Trong đó: Qsh: Nhu cầu dùng nước cho sinh hoạt của dân cư. QT: Nhu cầu nước tưới cây, rửa đường. QCC: Nhu cầu nước cho các công trình công cộng. QCN: Nhu cầu nước dùng cho công nghiệp. a: hệ số kể đến sự phát triển công nghiệp địa phương. Lưu lượng nước cấp cho mạng lưới. QML = = SQ . b = 34999,43 x 1,2 = 41999,316 m3/ngđ b: Hệ số kể đến lượng nước thất thoát rò rỉ và những yêu cầu chưa tính đến.  tÝnh ®Õn. b, Quy mô công suất trạm xử lý. Qts = Q = QML x C = 41999,316 x 1,06 = 44519,3 m3/ngđ Lấy tròn QT = 45000 m3/ngđ C: Hệ số kể đến lượng nước dùng cho bản thân trạm xử lý, C = 1,06 II.6Tổng hợp lưu lượng dùng nước. Tæng hîp l­u l­îng dïng n­íc. Chế độ phân phối. - Nước sinh hoạt: + Khu vực 1: Dân số là 41946 tra bảng III - 2 TC 3385 được bmax = 1,163, chọn amax = 1,4 Khmax = 1,4 x 1,163 = 1,628 Þ chọn Kh = 1,7 + Khu vực 2: Dân số là 52080 tra bảng III - 2 TC 3385 được bmax = 1,149, chọn amax = 1,4 Khmax = bmax . amax = 1,149 x 1,4 = 1,6086 Þ chọn Kh = 1,7 Trong đó: Kh: Hệ số không điều hoà giê. bmax: Hệ số kể đến số dân cư trong khu dân cư amax: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của công trình chế độ làm việc của các xí nghiệp và các điều kiện địa phương khác. - Nước tưới cây: phân phối đều từ 5h đến 8h sáng và từ 16h đến 19h. - Nước rửa đường phân phối đều từ 8h đến 18h. - Nước công cộng: + Nước cho trường phổ thông: phân phối đều từ 6h đến 18h + Bệnh viện K Kh = 2,5 - Nước cho công nghiệp Chia làm hai ca nước được phân phối đều trong các ca làm việc. II.7Lưu lượng chữa cháy. L­u l­îng ch÷a ch¸y. - Dân số: 97026 Chọn hai đám cháy đồng thời cho khu vực dân cư. Khu vực 1: Số tầng nhà từ 2 đến 3, bậc chịu lửa hạng II tra bảng Þ tiêu chuẩn chữa cháy qCC = 15 l/s. Khu vực 2: nhà từ 3 đến 4 tầng, bậc chịu lửa hạng II tra bảng Þ tiêu chuẩn chữa cháy qCC = 25 l/s - Lưu lượng chữa cháy cho một đám cháy ở xí nghiệp công nghiệp qCC = 15 l/s Chọn số đám cháy là 1 cho các xí nghiệp công nghiệp II.8Chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp I, cấp II. Tính thể tích bể chứa và đài nước. Chän chÕ ®é lµm viÖc cña tr¹m b¬m cÊp I, cÊp II. TÝnh thÓ tÝch bÓ chøa vµ ®µi n­íc. - Đường làm việc của trạm bơm cấp I: Qb = 4,17%Qngđ - Đường làm việc của trạm bơm cấp II Trạm bơm làm việc theo 3 cấp. Cấp 1: 1,28%Q 1,28%Qngđ Cấp 2: 3,3%Q 3,3%Qngđ Cấp 3: 5,94%Q 5,94%Qngđ Ta chỉ dùng một loại bơm để bơm nước vào mạng lưới. Lưu lượng bơmQ Qb = 3,3%Q = 3,3%Qngđ = 0,033 . 42000 = 1386 m3/h = 385 l/s Chế độ làm việc của bơm nh­ sau: + Từ 22h ngày hôm trước đến 6h ngày hôm sau một bơm làm việc, lưu lượng bơm được điều cỉnh để có lưu lượng. Qb = 1,28%Qngđ = 537,6 m3/h = 149,33 l/s + Từ 6h đến 22h hai bơm làm việc song song. Q2b = Q = Qb . 2 . 0,9 = 3,3% . 0,9 . 2 . Qngđ = 5,94%Qngđ = 2494,8 m3/h = 693 l/s + Từ 20h đến 22h mét bơm làm việc với lưu lượng Qb = 3,3%Qngđ = 385 l/s (xem bảng trang bên) Bảng tính thể tích đài nước (giai đoạn 2) Giê trong ngày Lưu lượng tiêu thụ %Qngđ Lưu lượng trạm bơm cấp II %Qngđ Lưu lượng vào đài %Qngđ Lưu lương nước ra đài %Qngđ Lưu lượng còn lại trong đài %Qngđ 0 - 1 0,83 1,28 0,45 1,6 1 - 2 0,83 1,28 0,45 2,05 2 - 3 0,83 1,28 0,45 2,5 3 - 4 0,83 1,28 0,45 2,95 4 - 5 1,66 1,28 0,38 2,57 5 - 6 3,08 1,28 1,8 0,77 6 - 7 5,31 5,94 0,63 1,4 7 - 8 6,57 5,94 0,63 0,77 8 - 9 6,47 5,94 0,53 0,24 9 - 10 5,65 5,94 0,29 0,53 10 - 11 4,79 5,94 1,15 1,68 11 - 12 5,65 5,94 0,29 1,97 12 - 13 6,9 5,94 0,96 1,01 13 - 14 6,95 5,94 1,01 0,0 14 - 15 5,61 5,94 0,33 0,33 15 - 16 4,81 5,94 1,13 1,46 16 - 17 5,8 5,94 0,14 1,6 17 - 18 7,03 5,94 1,09 0,51 18 - 19 6,36 5,94 0,42 0,09 19 - 20 4,52 5,94 1,42 1,51 20 - 21 4,09 3,3 0,79 0,72 21 - 22 2,92 3,3 0,38 1,1 22 - 23 1,68 1,28 0,4 0,7 23 - 24 0,83 1,28 0,45 1,15 Thể tích thiết kế của đài nước Wđtk = Wđđh + W10’CC Trong đó: W10’CC: thể tích nước cấp để dập tắt các đám cháy trong 10 phót. W10’CC = n: số đám cháy xảy ra đồng thời, n = 3 qcc: lưu lượng để dập tắt một đám cháy qCC = qCCKVI, qCCKVII, qCCCN: Lưu lượng chữa cháy đối với khu vực 1, khu vực 2 và xí nghiệp công nghiệp. qCC = W10’CC = Wđđh : thể tích điều hoà của đài nước Wđđh = 2,95%Qngđ = 0,0295 . 42000 = 1239 m3 Thể tích thiết kế của đài nước Wđtk = Wđđh + W10’CC = 1239 + 33 = 1272 (m3) Bảng tính thể tích bể chứa Giê trong ngày Lưu lượng bơm cấp I %Qngđ Lưu lượng bơm cấp II %Qngđ Lưu lượng vào bể %Qngđ Lưu lượng nước ra bể %Qngđ Lưu lượng còn lại trong bể %Qngđ 0 - 1 4,17 1,28 2,89 10,34 1 - 2 4,17 1,28 2,89 13,23 2 - 3 4,17 1,28 2,89 16,12 3 - 4 4,17 1,28 2,89 19,01 4 - 5 4,17 1,28 2,89 21,9 5 - 6 4,17 1,28 2,89 24,79 6 - 7 4,17 5,94 1,77 23,02 7 - 8 4,17 5,94 1,77 21,25 8 - 9 4,17 5,94 1,77 19,48 9 - 10 4,17 5,94 1,77 17,71 10 - 11 4,17 5,94 1,77 15,94 11 - 12 4,17 5,94 1,77 14,17 12 - 13 4,17 5,94 1,77 12,4 13 - 14 4,17 5,94 1,77 10,63 14 - 15 4,17 5,94 1,77 8,86 15 - 16 4,17 5,94 1,77 7,09 16 - 17 4,17 5,94 1,77 5,32 17 - 18 4,17 5,94 1,77 3,55 18 - 19 4,17 5,94 1,77 1,78 19 - 20 4,17 5,94 1,77 0,0 20 - 21 4,17 3,3 0,87 0,87 21 - 22 4,17 3,3 0,87 1,74 22 - 23 4,17 1,28 2,89 4,63 23 - 24 4,1 1,28 2,82 7,45 Thể tích thiết kế của bể chứa Wbtk = Wbđh + WCC + Wbt Trong đó: Wbđh: thể tích điều hoà của bể chứa Wbđh = 24,79%Qngđ = 24,79% x 42000 = 10411,8 (m3) WCC: thể tích nước để dập tắt các đám cháy trong 3h WCC = 3 . QCC + SQmax - 3Q1 QCC: lượng nước để dập tắt đám cháy trong 1h QCC = qCC . 3600 QCC = qCC: lưu lượng để dập tắt các đám cháy. SQmax: lượng nước ở 3h dùng nước lớn nhất Theo bản tổng hợp lưu lượng ta thấy ba giê dùng nước lớn nhất là: Giê 11 - 12 Q Qh = 5,65%Qngđ = 2373,8 m3 Giê 12 - 13Q Qh = 6,9%Qngđ = 2898,49 m3 Giê 13 - 14Q Qh = 6,95%Qngđ = 2919,55 m3 SQmax = 8191,84 m3 Q1: lưu lượng bơm cấp I Q1 = 4,17%Q = 4,17%Qngđ = 4,17% x 42000 = 1751,4 m3 WCC = 3 . 198 - 1751,4 + 8191,84 = 7034,44 m = 3 . 198 - 1751,4 + 8191,84 = 7034,44 m3 Wbt: Lượng nước cho bản thân trạm xử lý Wbt = 6%Qngđ = 0,06 x 42000 = 2520 m3 Thể tích thiết kế của bể Wbtk = Wbđh + WCC + Wbt = 10411,8 + 7034,44 + 2520 = 19966,24 m3 chương III Tính toán mạng lưới cấp nước cho thành phố a-/tính toán mạng lưới cho năm 2000 tÝnh to¸n m¹ng l­íi cho n¨m 2000 i -/ vạch tuyến mạng lưới 1-/Cơ sở vạch tuyến C¬ së v¹ch tuyÕn Nhà máy nước xây dựng tại phía Tây thành phố. Địa hình thành phố tương đối bằng phẳng, các nhà máy công nghiệp đều nằm ở ngoài thành phố 2-/Vạch tuyến mạng lưới. V¹ch tuyÕn m¹ng l­íi. Trên cơ sở đã nêu trên ta tiến hành vạch tuyến mạng lưới cấp nước cho thành phố. Hệ thống cấp nước phải đảm bảo cấp nước liên tục cho nhu cầu sinh hoạt của dân cư và khu công nghiệp. Ta thiết kế mạng lưới vòng. II-/Xác định các trường hợp tính toán X¸c ®Þnh c¸c tr­êng hîp tÝnh to¸n Đặt đài nước ở đầu mạng lưới gần trạm xử lý. Các trường hợp tính toán. + Tính toán mạng lưới trong giê dùng nước lớn nhất. + Tính toán kiểm tra đảm bảo dập tắt các đám cháy trong giê dùng nước lớn nhất. III-/Xác định chiều dài tính toán các đoạn ống. X¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n c¸c ®o¹n èng. ltt = m . lttế m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của các đoạn ống lttế: chiều dài thực của các đoạn ống. Đoạn ống Chiều dài thực Khu vực I Khu vực II m ltt m ltt 1 - 2 940 1 940 2 - 3 770 1 770 3 - 4 1000 1 1000 4 - 5 440 440 5 - 6 850 850 6 - 7 850 850 7 - 8 700 700 8 - 9 700 700 9 - 10 1000 0,5 500 0,5 500 1 - 10 900 0,5 450 0,5 450 2 - 9 700 1 700 1 - 11 530 0,5 215 0,5 215 11 - 12 1000 1 1000 12 - 13 780 1 780 13 - 14 580 1 580 14 - 15 400 1 400 15 - 16 800 1 800 2 - 12 500 1 500 3 - 13 770 0,5 335 0,5 335 4 - 14 500 1 500 5 - 16 580 1 580 15 - 17 560 1 560 13 - 17 480 0,5 240 0,5 240 17 - 18 870 1 870 12 - 18 340 1 340 3 - 9 900 0,5 450 0,5 450 3 - 7 450 1 450 18 - 19 720 0,5 360 11 - 20 420 0,5 210 0,5 210 1 - 21 650 1 650 20 - 21 800 0,5 400 18 - 22 100 1 1000 20 - 19 850 0,5 425 11860 10085 IV-/Lập sơ đồ tính toán mạng lưới LËp s¬ ®å tÝnh to¸n m¹ng l­íi a, Lập sơ đồ tính toán cho trường hợp dùng nước lớn nhất. Giê dùng nước lớn nhất là giê 17 - 18 - Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống Khu vực I qIđvdđ = Khu vực II qIIđvdđ = qCđv = SQT: Tổng lưu lượng tưới cây rửa đường trong giê dùng nước lớn nhất,  nhÊt, SQT = 311,5 m3/h SQdp: Lượng nước kể đến các yêu cầu chưa tính đến và lượng nước dò rỉ,  dß rØ, SQdp = (Q = (Qshmax + SQT) . 0,2 = (1176,5 + 311,5) . 0,2 = 297,6 qCđv = qIđvdđ = qIIđvdđ = tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống Đoạn ống Khu vực I Khu vực II Lưu lượng dọc đường của các đoạn ống Chiều dài QIđvdđ QIdđ Chiều dài QIIđvdđ QIIdđ 1 - 2 0,0200167 940 0,0256422 24,103 24,103 2 - 3 770 19,744 19,744 3 - 4 1000 20,016 20,016 4 - 5 440 8,807 8,807 5 - 6 850 17,014 17,014 6 - 7 850 17,014 17,014 7 - 8 700 14,011 14,011 8 - 9 700 14,011 22,829 9 - 10 500 10,008 500 12,821 20,546 1 - 10 450 9,007 450 11,539 17,949 2 - 9 700 17,949 9,816 1 - 11 215 4,303 215 5,513 25,642 11 - 12 1000 25,642 20,001 12 - 13 780 20,001 11,609 13 - 14 580 11,609 8,007 14 - 15 400 8,007 16,013 15 - 16 800 16,013 12,821 2 - 12 500 12,821 15,296 3 - 13 335 6,706 335 8,59 10,008 4 - 14 500 10,008 11,609 5 - 16 580 11,609 11,209 15 - 17 560 11,209 10,958 13 - 17 240 4,804 240 6,154 22,309 17 - 18 0,0200167 870 22,309 8,718 12 - 18 340 8,718 20,546 3 - 9 450 9,007 450 11,539 9,007 3 - 7 450 9,007 9,232 18 - 19 360 9,232 9,588 11 - 20 210 4,203 210 5,385 8,007 1 - 21 650 13,011 13,011 20 - 21 400 8,007 25,642 18 - 22 1000 25,642 10,898 20 - 19 425 10,898 495,991 Từ lưu lượng dọc đường tính toán lưu lượng nót cho các nót trên mạng lưới. Lưu lượng nót bằng lưu lượng dọc đường phần về nót cộng với lưu lượng tập trung tại nót phân bố điểm dùng nước tập trung. Phân bố điểm dùng nước tập trung Trường học 1 1 3,472 Trường học 2 12 3,472 Trường học 3 4 3,472 Bệnh viện 2 1,74 Xí nghiệp 1 21 8,25 Xí nghiệp 2 22 9,106 29,512 Bảng tính lưu lượng nót cho tất cả các nót mạng lưới. Tên nót Lưu lượng dọc đường phân về nót l/s Lưu lượng tập trung lấy ra tại nót l/s Lưu lượng nót 1 33,738 3,472 37,21 2 37,308 37,308 3 42,304 42,304 4 19,416 3,472 22,888 5 18,715 18,715 6 17,014 17,014 7 20,016 20,016 8 14,011 14,011 9 37,667 37,667 10 21,687 21,687 11 22,523 22,523 12 33,591 3,472 37,063 13 28,932 28,932 14 14,812 14,812 15 17,614 17,614 16 13,811 13,811 17 22,238 22,238 18 32,95 32,95 19 10,065 10,065 20 14,246 14,246 21 10,509 8,25 18,759 22 12,821 9,106 21,927 495,99 29,512 525,502 Kiểm tra: SQdđ + SQt = 495,99 + 29,512 = 525,502 = SQn SQdđ: Tổng lưu lượng dọc đường của các đoạn ống. SQt: Tổng lưu lượng nước tập trung. SQn: Tổng lưu lượng của các nót. Tính toán thuỷ lực mạng lưới. Nguyên tắc tính toán: Mạng lưới cấp nước được thiết kế cho hai giai đoạn. Giai đoạn I cho năm 2000 và giai đoạn 2 cho năm 2010, do đó ta tiến hành tính toán mạng lưới cho giai đoạn I sau đó mở rộng mạng lưới cho giai đoạn II. Việc tính toán thuỷ lực được thực hiện trên chương trình Loop Thành phố có số tầng nhà n = 3 Áp lực tự do tại điểm bất lợi nhất ,điểm số 6 HtdCT = 4 x n + 4 = 16 m Bảng tính toán thuỷ lực Trong bảng tính toán thuỷ lực nót 100 là trạm bơm nót 200 là đài nước. b, Lập sơ đồ tính toán cho trường hợp có cháy trong giê dùng nước max. Ta phải tính toán kiểm tra sự làm việc của hệ thống mạng lưới trong trường hợp có cháy xảy ra trong giê dùng nước max. Sử dụng hệ thống chữa cháy áp lực thấp. Áp lực tự do cần thiết tại điểm bất lợi nhất là. HtdCT = 10 m Khi có cháy xảy ra đài không cấp nước. Bơm chữa cháy làm việc đảm bảo cấp nước cho sinh hoạt và chữa cháy. QbCC = Qmax + QCC Lưu lượng lấy ra tại các nót giống trường hợp dùng nước max chỉ khác là các điểm 22 và 16 có thêm lưu lượng dập tắt một đám cháy Nót 22 36,927 l/s 36,927 l/s Nót 16 42,014 l/s 42,014 l/s b -/tính toán mạng lưới (giai đoạn) năm 2010. tÝnh to¸n m¹ng l­íi (giai ®o¹n) n¨m 2010. I -/ VạCH TUYếN MạNG LƯớI. 1-/Cơ sở để vạch tuyến. C¬ së ®Ó v¹ch tuyÕn. Dân cư thành phố có xu hướng phát triển về Nam, Đông Nam và Đông Bắc. Mạng lưới cấp nước năm 2000 giữ nguyên ta chỉ đặt thêm đường ống cho phần dân cư mở rộng. 2-/Vạch tuyến mạng lưới. V¹ch tuyÕn m¹ng l­íi. Dùa vào mạng lưới năm 2000 đã có ta đặt thêm các đoạn ống tại các khu dân cư mới hình thành. ii-/Xác định các trường hợp tính toán. X¸c ®Þnh c¸c tr­êng hîp tÝnh to¸n. Đài đặt ở các đầu mạng lưới do đó, ta phải tính toán hai trường hợp: + Tính toán mạng lưới trong giê dùng nước lớn nhất. + Kiểm tra đảm bảo dập tắt các đám cháy trong giê dùng nước lớn nhất. III-/Xác định chiều dài tính toán của mạng lưới. X¸c ®Þnh chiÒu dµi tÝnh to¸n cña m¹ng l­íi. 1-/Chiều dài tính toán các đoạn ống ChiÒu dµi tÝnh to¸n c¸c ®o¹n èng lH = 1thực . m Trong đó: m: Hệ số kể đến mức độ phục vụ của các đoạn ống lthực: Chiều dài thực của các đoạn ống. Chiều dài tính toán các đoạn ống Đoạn ống Chiều dài thực Khu vực I Khu vực II m ltt m ltt 1 - 2 940 1 940 2 - 3 770 1 770 3 - 4 1000 1 1000 4 - 5 440 1 440 5 - 6 850 1 850 6 - 7 850 1 850 7 - 8 700 1 700 8 - 9 700 1 700 9 - 10 1000 0,5 500 0,5 500 1 - 10 900 0,5 450 0,5 450 2 - 9 700 1 700 1 - 11 530 0,5 215 0,5 215 11 - 12 1000 1 1000 12 - 13 780 1 780 13 - 14 580 1 580 14 - 15 400 1 400 15 - 16 800 1 800 2 - 12 500 1 500 3 - 13 770 0,5 335 0,5 335 4 - 14 500 1 500 5 - 16 580 1 580 15 - 17 560 1 560 13 - 17 480 0,5 240 0,5 240 17 - 18 870 1 870 12 - 18 340 1 340 3 - 9 900 0,5 450 0,5 450 3 - 7 450 1 450 18 - 19 720 1 720 11 - 20 420 0,5 210 0,5 210 1 - 21 650 1 650 20 - 21 800 0,5 400 19 - 33 650 1 650 20 - 33 250 0,5 125 33 - 34 900 0,5 450 22 - 34 800 0,5 400 18 - 25 500 1 500 22 - 25 200 1 200 17 - 23 600 0,5 300 0,5 300 23 - 24 620 0,5 310 0,5 310 22 - 38 750 0,5 325 15 - 24 550 1 550 24 - 26 940 1 940 16 - 26 530 0,5 265 26 - 30 380 0,5 190 28 - 30 600 0,5 300 28 - 29 450 0,5 225 27 - 36 800 0,5 400 29 - 36 500 0,5 250 24 - 35 620 0,5 310 0,5 310 21 - 31 540 0,5 270 0,5 270 10 - 31 500 0,5 250 10 - 32 800 1 800 31 - 37 700 1 700 32 - 37 650 0,5 325 27 - 38 600 1 600 210 23 - 27 420 0,5 400 23 - 25 400 1 1000 1000 1 17970 1 15345 2-/Lập sơ đồ tính toán mạng lưới LËp s¬ ®å tÝnh to¸n m¹ng l­íi a, Lập hồ sơ tính toán cho trường hợp dùng nước nhiều nhất. Từ bảng tổng hợp lưu lượng nước theo giê trong ngày ta thấy giê dùng nước lớn nhất là giê 7 - 8 và 17 - 18. Lưu lượng tiêu dùng: 6,951%Qngđ = 6,951% x 4,999 = 2919,29 m3/h = 810,914 l/s Tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống Qdđ = qđvdđ . ltt (l/s) Trong đó: qđvdđ: Lưu lượng đơn vị dọc đường của các đoạn ống trong khu vực 1 và 2.  1 vµ 2. qIđvdđ = qIIđvdđ = QshImax, QshIImax: Lưu lượng nước sinh hoạt trong khu vực I và khu vực II trong giê dùng nước lớn nhất L­u l­îng n­íc sinh ho¹t trong khu vùc I vµ khu  vùc II trong giê dïng n­íc lín nhÊt qCđv = SQT: Tổng lưu lượng tưới cây rửa đường trong giê dùng nước lớn nhất,  nhÊt, SQT = 340 m3/h SQdp: Lượng nước kể đến các yêu cầu chưa tính đến và lượng nước dò rỉ,  dß rØ, SQdp = (Q = (Qshmax + SQT) . 0,2 = (1882,375 + 340) . 0,2 = 444,475 m3/h qCđv = qIđvdđ = QshImax: Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt trong giê dùng nước lớn nhất đối với khu vực 1, Q nhÊt ®èi víi khu vùc 1, QshImax = 840,72 m3/h qIđvdđ = qIIđvdđ = QshIImax: Lưu lượng nước sinh hoạt trong giê dùng nước lớn nhất ở khu vực II khu vùc II qIIđvdđ = tính toán lưu lượng dọc đường cho các đoạn ống Đoạn ống Khu vực I Khu vực II Chiều dài QIđvdđ QIdđ Chiều dài QIIđvdđ QIIdđ 1 - 2 0,019749 940 0,0256 24,064 2 - 3 770 19,712 3 - 4 1000 19,745 4 - 5 440 8,688 5 - 6 850 16,784 6 - 7 850 16,784 7 - 8 700 13,822 8 - 9 700 13,822 9 - 10 500 9,873 500 12,8 1 - 10 450 8,885 450 111,52 2 - 9 700 17,92 1 - 11 215 4,245 215 5,504 11 - 12 1000 22,6 12 - 13 780 19,968 13 - 14 580 11,452 14 - 15 400 7,898 15 - 16 800 15,796 2 - 12 500 12,8 3 - 13 335 6,615 335 8,576 4 - 14 500 9,873 5 - 16 580 11,452 15 - 17 560 11,057 13 - 17 240 4,739 240 6,144 17 - 18 870 22,272 12 - 18 340 8,704 3 - 7 450 8,885 23 - 25 1000 25,6 3 - 9 450 8,885 450 11,52 18 - 19 720 18,432 11 - 20 210 4,146 210 5,376 1 - 21 650 12,835 20 - 21 400 7,898 19 - 33 650 16,64 20 - 33 125 3,2 33 - 34 450 11,52 22 - 34 400 10,24 18 - 25 500 12,8 22 - 25 200 5,12 17 - 23 300 5,924 300 7,68 23 - 24 310 6,121 310 7,936 22 - 38 325 8,32 15 - 24 550 10,86 24 - 26 940 18,561 16 - 26 265 5,233 26 - 30 190 3,752 28 - 30 300 5,927 28 - 29 225 5,76 27 - 36 400 10,24 29 - 36 250 6,4 24 - 35 310 6,121 310 7,936 28 - 35 270 5,331 270 6,912 21 - 31 250 4,936 10 - 31 800 15,796 10 - 32 700 13,822 31 - 37 325 6,417 32 - 37 600 11,847 27 - 38 210 5,376 23 - 27 400 10,24 Từ lưu lượng dọc đường tính toán lưu lượng nót cho tất các nót trên mạng lưới. Lưu lượng nót bằng lưu lượng dọc đường phân về nót cộng với lưu lượng tập trung tại nót phân bố điểm dùng nước tập trung. Phân bố điểm dùng nước tập trung Trường học 1 1 3,472 Trường học 2 12 3,472 Trường học 3 4 3,472 Trường học 4 19 3,472 Trường học 5 24 3,472 Trường học 6 25 3,472 Bệnh viện 1 2 1,74 Bệnh viện 2 15 1,74 Xí nghiệp 1 21 16,5 Xí nghiệp 2 22 18,212 Bảng tính lưu lượng nót cho tất cả các nót mạng lưới. Tên nót Lưu lượng dọc đường phân về nót l/s Lưu lượng tập trung lấy ra tại nót l/s Lưu lượng nót 1 33,526 3,472 36,998 2 37,248 1,74 38,988 3 41,97 41,97 4 19,153 3,472 22,625 5 18,462 18,462 6 16,784 16,784 7 19,745 19,745 8 13,822 13,822 9 37,41 37,41 10 36,348 36,348 11 22,436 22,436 12 33,536 3,472 37,008 13 28,747 28,747 14 14,612 14,612 15 22,806 1,74 24,546 16 16,241 16,241 17 28,908 28,908 18 31,104 31,104 19 17,536 3,472 21,008 20 10,31 10,31 21 12,835 16,5 29,335 22 11,84 18,212 30,052 23 25,414 25,414 24 28,767 3,472 32,239 25 15,424 3,472 18,896 26 13,772 13,772 27 12,928 12,928 28 11,963 11,963 29 6,08 6,08 30 4,838 4,838 31 13,575 13,575 32 12,834 12,834 33 15,68 15,68 34 10,88 10,88 35 13,15 13,15 36 8,32 8,32 37 9,13 9,13 38 6,848 6,848 734,989 59,024 794,013 Tính toán thuỷ lực mạng lưới Nguyên tắc tính toán: mạng lưới cấp nước năm 2010 dùa trên mạng lưới đã được thiết kế vào năm 2000 , chóng ta chỉ đặt thêm cho các khu dân cư mới được quy hoạch Việc tính toán được thực hiện trên chương trình Lop Thành phố có số tầng nhà n=3 áp lực tự do tại điểm bất lợi nhất là (nót 30) H=4*n + 4 =16 Bảng tính toán thuỷ lưc Trong bảng tính toán thuỷ lực nót 100 là trạm bơm nót 200 là đài nước b, Lập sơ đồ tính toán cho trường hợp có cháy trong giê dùng nước max. Ta phải tính toán kiểm tra sự làm việc của mạng lưới trong trường hợp có cháy xảy ra trong giê dùng nước max. Sử dụng hệ thống chữa cháy áp lực thấp. Áp lực tự do cần thiết tại điểm bất lợi nhất là. HtdCT = 10 m Khi có cháy xảy ra đài không cấp nước. Bơm chữa cháy làm việc đảm bảo cấp nước cho sinh hoạt và chữa cháy. QbCC = Qmax + QCC Lưu lượng lấy ra tại các nót giống trường hợp dùng nước max chỉ khác là các điểm 6, 22 và 30 có thêm lưu lượng dập tắt một đám cháy Nót 6 31,784 l/s 31,784 l/s Nót 22 26,847 l/s 26,847 l/s Nót 30115,397 l/s 115,397 l/s CHƯƠNG IV Thiết kế trạm xử lý I-/Lựa chọn nguồn nước. Lùa chän nguån n­íc. I.1Đánh giá các nguồn nước hiện có của thành phố. §¸nh gi¸ c¸c nguån n­íc hiÖn cã cña thµnh phè. a, Nguồn nước mặt. Xung quanh thành phố có hai con sông bao bọc có thể làm nguồn cấp nước cho thành phố. Lưu lượng nước sông trung bình là 320 m3/s. Lưu lượng của sông đủ khả năng đáp ứng cho mục đích cấp nước trong hiện tại và tương lai. Chất lượng nguồn nước mặt. Theo kết quả phân tích nước sông chảy qua thành phố, ta có một số chỉ tiêu chính sau: - pH 7,2 7,2 - Hàm lượng cặn max 1500 mg/l 1500 mg/l - Hàm lượng cặn min150 mg/l 150 mg/l - Hàm lượng cặn trung bình500 mg/l 500 mg/l - Độ ôxy hoá (KMnO4)4,1 mg/l 4,1 mg/l - Độ kiềm 2,7 mgđl/l 2,7 mg®l/l - Độ cứng2,12 mgđl/l 2,12 mg®l/l - Ôxy hoà tan6,05 6,05 - S1O3- 18 - HCO3- 31,77 31,77 - Cl - 7,2 7,2 - SO4- 9,2 9,2 - NO2- 0,09 - NO3- 2,08 - PO4- 0,25 - Ca2+ 12,04 12,04 - Fe2+ 0,25 0,25 - Mn0,02 0,02 - NH4 0,05 0,05 - Coliforms4 x 10 4 x 103 MPN/100ml b, Nguồn nước ngầm. Theo các tài liệu về địa chất, thuỷ văn và kết quả khoan thăm dò nước ngầm thì tầng chứa nước có trữ lượng khá lớn chiều dày tầng chứa nước khoảng 21,9 m - Đất trồng trọt1,5 m 1,5 m - Đất sét pha3,5 m 3,5 m - Đất sét6,2 m 6,2 m - Đất cát pha5,5 m 5,5 m - Cát đen mịn8,7 m 8,7 m - Cát thô9,5 m 9,5 m - Cát thô lẫn sỏi cuội 12,4 m 12,4 m - Đá cứng Các chỉ tiêu cơ bản của nước ngầm - Độ pH7,1 7,1 - Độ ôxy hoá 2,5 mg/l 2,5 mg/l - Độ cứng 2,72 2,72 - Độ kiềm 2,8 2,8 - Ôxy hoà tan0,4 0,4 - S1O3- 1,2 1,2 - HCO3- 172 172 - Cl - 61,2 61,2 - SO4- 82,4 82,4 - NO2- 0,01 - NO2- 0,05 - Fe2+ 12,5 12,5 - Mn0,5 0,5 - Coliforms40 40 Các chỉ tiêu cần xử lý là : Mn , Fe ,NO II-/Đề ra các phương án cấp nước §Ò ra c¸c ph­¬ng ¸n cÊp n­íc Dùa vào khả năng trừ lượng nước của thành phố ta thấy để cấp nước cho thành phố có thể sử dụng các nguồn nước mặt hoặc nguồn nước ngầm. Với số dân hiện tại là nhu cầu dùng nước của thành phố của khoảng 28000 m3/ngđ đến năm 2010 dân số thành phố là 94026 , khi đó nhu cầu dùng nước vào khoảng 45000 m3/ngđ. Để cung cấp nước cho thành phố chúng ta có thể lấy từ các nguồn nước mặt (sông) hoặc nguồn nước ngầm, cả hai nguồn nước đều đáp ứng yêu cầu về trữ lượng nhưng mỗi nguồn nước đòi hỏi một công nghệ xử lý khác nhau, các phân tích ở trên ta thấy để cấp nước cho thành phố có hai phương án sau. Phương án 1: Khai thác nguồn nước mặt để đáp ứng cho nhu cầu dùng nước của thành phố. Các hạng mục cần xây dựng. - Xây dựng nhà máy xử lý nước mặt. - Xây dựng đài nước. - Xây dựng mạng lưới đường ống cấp nước. Phương án 2: Khai thác nước ngầm, xây dựng tại khu vực giếng khoan thăm dò một nhà máy mới. Các hạng mục cần xây dựng. - Xây dựng giếng khoan. - Xây dựng trạm xử lý nước ngầm. - Xây dựng đài nước. - Xây dựng mạng lưới đường ống. Cả hai phương án đều có các ưu nhược điểm khác nhau. Do nguồn nước mặt có hàm lượng cặn và chỉ số coli lớn nên trong dây chuyền công nghệ xử lý sẽ phải dùng nhiều hoá chất để xử lý. Nhưng nó có ưu điểm là dễ quản lý hơn so với phương án 2. Đối với nước ngầm trong thành phần của nước ngầm cả hai chỉ tiêu Fe2+ và Mn2+ đều cần phải xử lý. Tuy trong dây chuyền công nghệ không cần nhiều hoá chất nh­ phương án 1. Nhưng công nghệ xử lý và việc quản lý tương đối phức tạp. Nếu muốn việc quản lý được đơn giản thì dây chuyền công nghệ xử lý sẽ phải xử lý hai bậc, bậc 1 xử lý Fe2+ sau đó bậc 2 xử lý Mn2+ điều này dẫn tới số lượng các công trình trong dây chuyền tăng lên, không có lợi về mặt kinh tế. Kết luận: Chọn phương án 1 làm phương án cấp nước cho thành phố III-/Nghiên cứu số liệu chọn dây chuyền xử lý. Nghiªn cøu sè liÖu chän d©y chuyÒn xö lý. Công suất trạm giai đoạn 1: 28000 m3/ ngđ. Công suất trạm giai đoạn 2: 42000 m3/ ngđ. Vậy ta tính toán dây chuyền công nghệ xử lý cho giai đoạn i. Giai đoạn 2 khi công suất tăng lên (Qtr = 42000m3/ ngđ) thì xây dựng mở rông dây chuyền công nghệ công suất 26600m3/ ngđ. 1-/Bảng phân tích chất lượng nước mặn. B¶ng ph©n tÝch chÊt l­îng n­íc mÆn. * Các ion cơ bản. - S1O3- 6,05 - HCO3- 18,0 18,0 - Cl - 81,77 81,77 - SO4- 9,2 9,2 - NO2- 0,09 - NO3- 2,08 - PO4- 0,25 - Ca2+ 12,04 12,04 - Fe2++ 0,25 0,25 - Al3+ 0 - Mg2+ 2,26 - Mn2+ 0,02 - NH4+ 0,05 0,05 Các chỉ tiêu khác. pH: 7,2 : 7,2 Hàm lượng cặn max1500 1500 Hàm lượng cặn trung bình500 500 Hàm lượng cặn min150 150 Độ màu, độ Cô ban5 5 Độ oxy hoá (KMnO4)4,1 4,1 Độ cứng toàn phần2,12 2,12 Độ kiềm toàn phần2,7 2,7 Oxy hoà tan6,05 6,05 to 28oC Colifom (MNP/ 100ml)4000 4000 2-/Xác định các chỉ tiêu còn thiếu. X¸c ®Þnh c¸c chØ tiªu cßn thiÕu. a, Tổng hàm lượng muối. P = S+Me + S-Ac + 1,4 [Fe2+] + 0,5 [HCO3-] + 0,13 [SiO3-] Trong đó: : Tổng Ion dương trong nước nguồn không kể đến Fe2+ : Tổng Ion âm trong nước nguồn không kể đến HCO3- và SiO3- P = [12,04 + 2,26 + 0,02 + 0,05] + [7,2 + 9,2 + 0,09 + 0,25] + [12,04 + 2,26 + 0,02 + 0,05] + [7,2 + 9,2 + 0,09 + 0,25] + + 1,4 . 0,25 + 0,5 . 81,77 + 0,13 . 18 = 76,765 mg/l b, Độ cứng toàn phần. Ctp = c, Xác định hàm lượng CO2 hoà tan Dùa vào nhiệt độ của nước nguồn, tổng hàm lượng muối độ kiềm, độ pH của nước nguồn xác định hàm lượng CO2 (mg/l) Tra biểu đồ được CO2 = 13 mg/l t0 = 28 p = 76,765 Ki = 2,12 pH = 7,2 d, Kiểm tra kiềm hoá theo yêu cầu keo tô Theo công thức Lk = 28 (- Kio + 1) Trong đó: Lp: Liều lượng phèn để keo tụ được xác định dùa vào hàm lượng cặn và độ màu của nước nguồn. + Theo hàm lượng cặn. Cmax = 1500 Þ Lp = 52,5 (mg/l) + Theo độ màu. M = 5 Þ Lp = = = 8,94 (mg/l) Vậy liều lượng phèn để keo tụ là Lp = 52,5 - ep: Đương lượng phèn, ta dùng phèn nhôm Al2(SO4)3, ep = 57 - Kio: độ kiềm của nước nguồn, Kio = 2,12 Lk = 28 x ( Vậy không cần phải kiềm hoá vì Lk < 0 chứng tỏ trong nước nguồn có độ kiềm đủ lớn để trung hoà ion H+ trong quá tình thuỷ phân phèn. e, Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi xử lý. Sau khi đưa phèn vào nước, độ kiềm và pH của nước giảm có khả năng có tính xâm thực vì vậy phải kiểm tra. Trước tiên xác định Ki*, pH*, CO2* Ki* = Kio - = 2,12 - CO2* = CO20 + 44 = 13 + 44 x Từ các chỉ số: t0 = 280C p = 76,765 mg/l tra bảng được pH tra b¶ng ®­îc pH* = 6,52 Ki* = 1,199 mgđl/l CO2* = 53,53 mg/l + Kiểm tra độ ổn định của nước sau khi keo tô I = pH* - pHs Trong đó: pH* là độ pH của nước sau khi keo tụ, và được xác định ở trên. pHs là độ pH ở trạng thái cân bằng bão hoà CaCO3 của nước sau khi keo tụ và được xác định theo công thức. keo tô vµ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc. pHs = f1 (t0) - f2 (Ca2+) - f3 (Ki*) + f4 (P) f1, f2, f3, f4 là hàm số của nhiệt độ t, nồng độ Ca2+, độ kiềm Ki* và tổng độ muối P của nước sau khi keo tụ và được xác định bằng tra biểu đồ. tæng ®é muèi P cña n­íc sau khi keo tô vµ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng tra  biÓu ®å. t0 = 280Cf f1(t0) = 1,94 Ca2+ = 12,04f f2(Ca2+) = 1,05 Ki* = 1,99f f3(Ki*) = 1,3 P = 76,765f f4(P) = 8,69 pHs = 1,94 - 1,05 - 1,3 + 8,69 = 8,28 Vậy I = pH* - pHs = 6,52 - 8,28 = - 1,76 < 0 Vậy nước sau khi keo tụ cần phải kiềm hoá. Lượng vôi tính theo cao được tính theo công thức: Lv = 28 b Ki* Tra bảng Þ b = 1,05 Lv = 28 . 1,05 . 1,99 = 58,51 mg/l f, Xác định hàm lượng cặn sau khi keo tô Hàm lượng cặn sau khi keo tụ tính theo công thức Cmax = C0max + K x Lp + 0,25 M + Lv Trong đó: C0max: Hàm lượng cặn của nước nguồn. K: Hệ số kể đến độ tinh khiết của phèn, đối với phèn nhôm K = 0,55 M: Độ màu của nước M = 50 Lv: Hàm lượng vôi đưa vào để làm mất tính xâm thực Cmax = 1500 + 0,55 x 52,5 + 0,25 x 5 + 58,51 = 1588,63 mg/l g, Lượng Clo để Clo hoá sơ bộ Do trong nước nguồn có mặt thành phần NO2- NH4+ nên cần phải Clo hoá sơ bộ. Lượng Clo dùng để Clo hoá sơ bộ được tính theo công thức. LCl = 6 [NH = 6 [NH4+] + 1,5 [NO2-] + 2 = 6 x 0,05 + 1,5 x 0,09 + 2 = 2,435 mg/l 3-/Chọn dây chuyền xử lý Chän d©y chuyÒn xö lý Công suất của trạm xử lý giai đoạn 1: Qngđ = 26600 m3/ngđ Qh = Qs = Dùa vào công suất trạm xử lý, các số liệu về nguồn nước và yêu cầu chất lượng nước sau xử lý (đảm bảo theo yêu cầu sinh hoạt) ta lùa chọn dây chuyền xử lý sau: Trén ®øng Ph¶n øng ngang PhÌn Clo L¾ng ngang CaO Läc nhanh BÓ chøa n­íc s¹ch Tr¹m b¬m cÊp II M¹ng l­íi cÊp n­íc * Sơ đồ keo tụ nước bằng phèn. 1 2 3 4 5 1 - Bể hoà trộn phèn3 - Thiết bị định lượng phèn 3 - ThiÕt bÞ ®Þnh l­îng phÌn 2 - Bể tiêu thô4 - Bể trộn đứng 4 - BÓ trén ®øng 5 - Bể phản ứng và các công trình xử lý khác. IV-/Tính toán các công trình trong dây chuyền công nghệ. TÝnh to¸n c¸c c«ng tr×nh trong d©y chuyÒn c«ng nghÖ. 1-/Bể điều chế và bể tiêu thụ dung dịch phèn. BÓ ®iÒu chÕ vµ bÓ tiªu thô dung dÞch phÌn. a, Bể điều chế dung dịch phèn. Do công suất của trạm khá lớn nên sử dụng bể hoà phèn dùng khí nén. + Thể tích bể hoà phèn được tính theo công thức. Wb = Trong đó: + Q: Công suất trạm Q = 1108,33 m3/h + Lp: Liều lượng phèn, Lp = 52,5 mg/l + n: Thời gian giữa hai lần hoà trộn. Với công suất Q = 26600 m3/ngđ lấy n = 10n = 10h (theo TCN 33 - 85). + b1: Nồng độ phèn trong thùng hoà trộn, b1 = 15% + g: Tỷ trọng của dung dịch (tấn/m3), lấy bằng tỷ trọng nước. Vậy thể tích bể là: Wb = Thiết kế hai bÓ, thể tích mỗi bể là 1,85 m3 1 - Đường ống cấp nước sạch3 - Đường ống dẫn dung dịch phèn sang bể 3 - §­êng èng dÉn dung dÞch phÌn sang bÓ 2 - Đường ống cấp khí tiêu thụ tiªu thô 4 - Đường ống dẫn phèn sang5 - Sàn đỡ BTCT đục lỗ 5 - Sµn ®ì BTCT ®ôc lç bể trộn. Bể hoà trộn phèn được xây dựng bằng bê tông cốt thép. Bể gồm 2 phần, phần trên là hình hộp có tiết diện ngang là hình vuông, cạnh a = 1m, phần dưới hình tháp nghiên có góc nghiêng a = 450. Để đỡ phèn sd sàn bê tông đục lỗ. Sàn bê tông được để cách đáy hình hộp 0,5m cách mực nước của bể 1m. Khe hở trên sàn BTCT có chiều rộng 15mm. Các ống phân phối khí được làm bằng vật liệu chịu axit nh­ inox hoặc nhựa. Tốc độ khí trong ống lấy bằng 15m/s, đường kính lỗ lấy bằng 4mm, lỗ hướng xuống dưới cường độ khí 8 l/sm2. Đường kính ống xả cặn d = 150 mm. Đáy của bể hoà trộn là hình vuông có cạnh b = 200mm, chiều cao phần tháp nghiêng là: hđ = Chiều cao xây dựng bể: nxd = 1 + 0,5 + hđ + Hbv = 1 + 0,5 + 0,4 + 0,3 = 2,2 m Trong đó: H Hbv - Chiều cao bảo vệ. b, Bể tiêu thụ phèn. + Thể tích bể tiêu thụ được tính theo công thức: Wbtt = Trong đó: Wb: Tổng thể tích bể hoà trộn phèn Wb = 3,9 m3 b1: Nồng độ dung dịch ở bề hoà trộn b1 = 15% b2: Nồng độ dung dịch ở bể tiêu thụ b2 = 5% Wbtt = Thiết kế 2 bể tiêu thụ, thể tích mỗi bể là 5,85 m3 Cường độ khí nén trong bể tiêu thụ là 5 l/sm2, đáy bể tiêu thụ có độ dốc 5 %0 về phía ống xả cặn, ống xả cặn có đường kính 100 mm. Kích thước của bể: 2,1 x 2,1 x 1,33 2-/Bể trộn đứng. BÓ trén ®øng. Bể trộn đứng cấu tạo gồm hai phần: phần trên hình hộp, phần dưới hình tháp nghiêng có tiết diện đáy vuông góc nghiêng phần hình tháp so với phương ngang a = 300 * Các thông số tính toán. + Công suất trạm Q = 1108,33 (m3/h) + Thời gian nước lưu lại trong bể t = 2’ + Vận tốc nước vào phần hình tháp bể v1 = 0,8 m/s = 2880 (m/h) + Vận tốc nước dâng lên phần hình hộp bể v2 = 25mm/s = 90 m/h + Vận tốc nước chảy trong máng vma = 0,4 m/s + Vận tốc nước chảy trong mương vmư = 0,6 m/s + Vận tốc nước chảy sang các công trình đơn vị tiếp theo vra = 1 m/s + Sè lượng bể n = 2 1 - Èng dẫn nước vào4 - ống dẫn nước ra 4 - èng dÉn n­íc ra 2 - Máng thu 25 - Cửa thu nước. 5 - Cöa thu n­íc. 3 - Mương tập trung nước. Thể tích bể được xác định theo công thức Wb = Wb = W1 + W2 Trong đó: W1: Thể tích phần hình tháp bể. W2: Thể tích phần hình hộp bể. W1 = F1,F2: Diện tích tiếp diện ngang dưới và trên của bể. F1 = F2 = F2 = 6,157 (m2) Þ a = F1 = 0,192 (m2) Þ b = + Chọn đường kính ống dẫn nước vào dò = 400 mm, diện tích ống dẫn nước vào bể là: F0 = Vận tốc nước trong ống dẫn nước vào bể. vô = vô = 1,2 m/s (đảm bảo yêu cầu) h1: Chiều cao phần hình tháp. h1 = h1 = 0,5 x 2,042 x 3,73 = 3,8 m + Thể tích phần tháp nghiêng. W1 = W2 = Wb - W1 = 18,47 - 9,42 = 9,05 Chiều cao phần hình hộp. h2 = * Chiều cao xây dựng bể trộn. h = h1 + h2 + h3 = 3,8 + 1,5 + 0,3 = 5,6 m h3: chiều cao bảo vệ. * Máng thu nước. Bể thu nước từ hai phía, lưu lượng chảy qua máng. qma = Diện tích máng. Fm = = Bề rộng của máng là 0,4 m, chiều cao của máng. hm = Độ dốc của máng về phía mương tập trung nước lấy bằng i = 2%. * Mương thu nước. Lưu lượng của mương thu nước tính bằng lưu lượng bể trộn. Qmư = Trong đó: n: Số bể trộn n: Sè bÓ trén Diện tích mương thu. Fmư = Chiều rộng mương là 0,5 m, vậy chiều cao líp nước trong mương h = 3-/Bể phản ứng ziczắc ngang kiểu hành lang. BÓ ph¶n øng zicz¾c ngang kiÓu hµnh lang. 1 - Mương dẫn nước vào ra2 - Mương xả cặn. 2 - M­¬ng x¶ cÆn. 3 - Cửa đưa nước vào4 - Cửa đưa nước ra. 4 - Cöa ®­a n­íc ra. 5 - Van xả cặn6 - Vách ngăn hướng dòng. 6 - V¸ch ng¨n h­íng dßng. Thông số tính toán. + Vận tốc trung bình trong hành lang 0,2 m/s + Thời gian nước lưu 25’ + Độ dốc hướng về phía van xả cặn i = 2% + Chiều cao bể h = 3 (m) + Sè vách ngăn lấy là 9 + Khoảng cách giữa các vách ngăn 1 (m) Thể tích của bể phản ứng Wb = Chiều rộng của bể L = (n + 1) . 1 n: Số vách ngăn 1: Khoảng cách giữa các vách ngăn. L = (9 + 1) . 1 = 10 (m) Diện tích của bể phản ứng Fb = Chiều dài của bể phản ứng. B = 4-/Kiềm hoá xử lý ổn định nước. KiÒm ho¸ xö lý æn ®Þnh n­íc. Sơ đồ kiềm hoá Thïng t«i v«i BÓ pha v«i s÷a BÓ trén Lượng vôi cục tiêu thụ trong 1 ngày. G = Q: Công suất trạm, Q = 28000 m3/ngđ av: Liều lượng vôi, av = 58,51 P: Hàm lượng CaO trong vôi cục, P = 80% g: Tỷ trọng dung dịch. G = Do lượng vôi tiêu thụ Ýt chọn thiết bị tôi vôi theo mẻ, công suất tôi 0,64+/mẻ, ngày tôi 3 lần. Dự trữ vôi cho 15 ngày, chọn biện pháp dự trữ khô trong kho. Lượng vôi chứa trong kho V = 15 . 1,9 = 28,5+ Vôi để thành đống cao 1,2 m diện tích phần chứa vôi. f1 = Diện tích thao tác f2 = 0,3 . f1 = 0,3 x 19,8 = 5,94 m2 Kho vôi xây tường bao quanh có mái, mái che có cửa thông sang phòng pha dung dịch. Vôi cục được đưa sang phòng tôi bằng xe đẩy. Dung tích bể pha vôi sữa 5% chọn phù hợp với thời gian sử dụng hết lượng vôi tôi một lần là 8h. Wv = Bể pha vôi sữa xây bê tông cốt thép có đáy hình chóp cụt với góc ở tâm tạo thành giữa hai thành nghiêng a = 900 Các kích thước cơ bản chiều rộng và dài bể mặt 2 x 2m. Chiều cao phần đáy 1,3m, chiều cao phần thân 2,0 m. Xây 2 bể pha vôi đổi nhau làm việc. Dùng máy để pha vôi tôi thành vôi sữa và giữ cho dng dịch vôi sữa không bị lắng trong bể. Chọn máy khuấy kiểu cách phẳng, tốc độ quay 20 vòng/phút, công suất động cơ 3,0 kW. Máy khuấy đặt trên nắp bể vôi sữa. Dùng bơm định lượng để đưa dung dịch vôi sữa vào nước, công suất bơm định lượng. Qb = Đặt hai máy bơm, một làm việc, một dự phòng. 5-/Tính toán bể lắng ngang. TÝnh to¸n bÓ l¾ng ngang. Hàm lượng cặn lơ lửng trước khi vào bể lắng. C = 1588,63 mg/l Tổng diện tích mặt bằng của bể lắng ngang xác định theo công thức: F = Trong đó: + Q: Lưu lượng nước dùa vào bể lắng (m3/h) + a: Hệ số xét đến ảnh hưởng do thành phần thẳng đứng của vận tốc dâng nước, xác định theo công thức: tèc d©ng n­íc, x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: a = - vtb: là tốc độ ngang trung bình của nước chảy trong bể lắng, xác định theo công thức.  ®Þnh theo c«ng thøc. vtb = k . U0 (mm/s) - k: Hệ số kể đến tỷ lệ giữa chiều dài L và chiều sâu trung bình của vùng lắng. vïng l¾ng. Chọn tỷ số giữa chiều dài và chiều cao vùng lắng. theo bảng VI - 10 TCN 3385 Þ K = 7,5 - U0: Tốc độ rơi của cặn trong bể lắng lấy U0 = 0,6 mm/s (theo bảng VI - 9 - TCN 3385) VI - 9 - TCN 3385) vtb = 7,5 x 0,6 = 4,5 mm/s a = = 1,33 F = Chiều rộng bể lắng B = Trong đó: Q: Lưu lượng nước tính toán. Q: L­u l­îng n­íc tÝnh to¸n. vtb: Tốc độ trung bình của dòng chảy trong bể lắng H1: Chiều cao trung bình của vùng lắng, chọn H1 = 2,9 N: Số bể lắng, N = 2 B = Chọn B = 11,8 m Chiều dài vùng lắng L1 = Lấy L1 = 29 m thoả mãn tỷ sè tho¶ m·n tû sè Chia bể lắng làm 4 ngăn. Chiều rộng 1 ngăn b = Cấu tạo bể Ta sử dụng hệ thống xả cặn bằng thuỷ lực. Mỗi ngăn lắng có 1 ống xả cặn 1 - Mương dẫn nước vào bể3 - Máng thu nước 3 - M¸ng thu n­íc 2 - Máng phân phối nước4 - Mương tập trung nước sau lắng. 4 - M­¬ng tËp trung n­íc sau l¾ng. 5 - Cửa đóng, mở nước vào ngăn lắng 6 - ống xả cặn 7 - Van xả cặn. 8 - ống đưa nước sang bể lọc. * Tính dung tích vùng chứa nén cặn. Công thức. WC = Trong đó: Q: Lưu lượng nước vào bể Q = 1108,33 m Q = 1108,33 m3/h T: Thời gian giữa hai lần xả cặn, T = 8 h T = 8 h d: Nồng độ trung bình của cặn đã nén chặt, tra bảng V.3 sách giáo khoa được  khoa ®­îc d = 36000 C: Nồng độ cặn trước khi vào bể C = 1588,63 mg/l m: Nồng độ cặn sau lắng m = 10 mg/l N: Số bể lắng N = 2 N = 2 WC = Chiều cao vùng nén cặn. HC = Chiều cao xây dựng trung bình của bể. HTB = H1 + HC + Hbv = 2,9 + 0,5 + 0,3 = 3,7 (m) Chiều cao phần đầu bể. Hđ = HTB + i = 4 (m) Chiều cao cuối bể. HC = 3,4 - 0,02 x Trong đó: L: Chiều dài bể L = 26 (m) i: Độ dốc đáy bể về phía thu xả cặn i = 0,02 * Tính toán hệ thống phân phối và thu nước. + Mương phân phối nước. Thiết kế mương rộng 0,8 m cao 1,2 m + Cửa phân phối nước và thu nước. Mỗi ngăn lắng có một cửa phân phối nước. Vận tốc nước qua cửa vc = 0,5 m/s Lưu lượng nước qua cửa qc = Diện tích cửa Fc = Chọn chiều cao cửa hc = 0,2 Chiều rộng cửa bc = Chọn bc = 0,3 m + Máng phân phối nước. Thiết kế máng cao 0,7 m rộng 0,4 m Vận tốc nước trong máng. VM = Thoả mãn. + Cửa thu nước b bc = 0,4 (m), hc = 0,2 (m) + Mương thu nước cao 1,2 m rộng 0,8 m + Máng thu nước cao 0,4 rộng 0,3 m Vm = * Tính hệ thống thu xả cặn. Thực hiện việc thu xả cặn bằng thuỷ lực. Èng xả cặn được đục lỗ đặt ở đáy bể lọc theo chiều dài bể. Trong mỗi ngăn bố trí một ống xả thu cặn. Chiều dài một ống Lô = 29 (m) Lưu lượng nước xả q = k Trong đó: k: hệ số pha loãng cặn k = 1,8 Wc: dung tích vùng chứa cặn. t: Thời gian xả cặn t = 10’ t = 10’ q = Lưu lượng nước xả qua ống xả cặn. qô = Vận tốc cặn xả trong ống vô = 1,6 m/s Dô = Chọn Dô = 350 mm Tổng diện tích lỗ khoan trên ống Sf1 = 70% Fô Sf1 = Chọn đường kính lỗ khoan d1 = 25 mm F1 = Số lỗ đục N = N = Lưu lượng qua một lỗ q1 = Vận tốc nước qua lỗ v1 = v1 = Thoả mãn quy phạm. Khoảng cách giữa các tâm lỗ trên một hàng lỗ. Khoan 2 hàng lỗ trên 1 ống thu cặn. Mỗi hàng có 69 lỗ. Chiều dài ống 29000 (mm). Khoảng cách giữa lỗ đầu tiên và cuối cùng cách tường 250 (mm). Khoảng cách giữa tâm hai lỗ kề nhau trên một hàng. Thoả mãn quy phạm. 6-/Tính toán bể lọc nhanh. TÝnh to¸n bÓ läc nhanh. Sơ đồ cấu tạo 1 - Mương thu nước rửa lọc5 - ống xả nước rửa 5 - èng x¶ n­íc röa 2 - Máng thu nước rửa lọc6 - ống dẫn gió rửa lọc 6 - èng dÉn giã röa läc 3 - Líp vật liệu lọc7 - ống cấp nước rửa 7 - èng cÊp n­íc röa 4 - Ngăn thu nước lọc8 - ống xả kiệt 8 - èng x¶ kiÖt 9 - ống xả lọc dầu 10 - ống thu nước lọc. 10 - èng thu n­íc läc. a, Tổng diện tích bể lọc. F = Trong đó: + Q: Công suất trạm xử lý. Q = 28000 m Q = 28000 m3/ngđ + T: Tổng số giê làm việc của bể trong ngày, T = 24h. + vbt: Vận tốc lọc bình thường. Chọn líp vật liệu lọc là cát thạch anh. Dùng bể lọc nhanh một líp vật liệu lọc. dmin = 0,7 mm dmax = 1,6 mm dtd = 0,8 - 1mm Theo tiêu chuẩn ta có. - Vận tốc lọc bình thường v vbt = 7 m/h - Vận tốc lọc tăng cường v vtc = 8 m/h - Chiều dày líp VLL H = 1,2 m H = 1,2 m - Độ trương nở cả cát khi rửa e = 30%. + n: Số lần rửa bể lọc n = 1 + W: Cường độ rửa lọc. - Dùng chế độ rửa lọc bằng nước và gió kết hợp chế độ rửa như sau: Pha I: Sục khí thuần tuý lưu lượng 20l/sm2 trong 3 phót . Pha II: Sục khí 20 l/sm2 kết hợp rửa nước với lưu lượng 3 l/sm2 thời gian 4 phót. Pha III: Sục nước thuần tuý với cường độ 7 l/sm2 trong thời gian 4 phót. + t1: Thời gian rửa lọc (tính cho rửa nước) t t1 = 4 phót. + t2: Thời gian ngừng bể lọc t t2 = 20 phót = 0,33. F = = 158,93 (m2) Lấy F = 16,0 (m2) Số bể lọc N = Xây dựng bể lọc làm 2 dãy song song nhau, chia làm 10 bể lọc. Diện tích 1 bể lọc. Fb = Kiểm tra tốc độ lọc tăng cường. vtc = vbt x = 7 x = 8 m/h Kích thước bể lọc B x L = 4 x 4 = 16 m B x L = 4 x 4 = 16 m2 b, Chiều cao xây dựng bể. Hb = Hng + H1 + Hđ + Hn + Hs + Hbv Trong đó: + Hng: Chiều cao ngăn thu nước lọc Hng = 1m + H1: Chiều dày líp vật liệu lọc H H1 = 1,3 m + Hđ: Chiều dày líp vật liệu đỡ Dùng líp sỏi đỡ d = 2 - 5 mm dày 150 mm H Hđ = 150mm + Hn: Chiều cao líp nước trên vật liệu lọc. Theo quy phạm Hn = 2m + Hs: Chiều dày sàn bê tông đỡ hệ thống chụp lọc thu nước rửa lọc và phân phối nước rửa.H phèi n­íc röa. Hs = 150 mm + Hbv: Chiều cao bảo vệ dự phòng H Hbv = 0,4 m Hb = 1 + 1,3 + 0,15 + 2 + 0,1 + 0,4 = 5 (m) c, Tính mảng thu nước rửa lọc. Trong bể lọc có 3 máng thu nước rửa lọc. Khoảng cách giữa tâm các máng là 1,7 (m) khoảng cách từ mép bể đến tâm máng là 0,8 (m). Cấu tạo máng và bố trí máng trong bể. Chiều rộng máng tính theo công thức. B = K Trong đó: + K: hệ số hình dạng máng. Máng đáy tam giác K = 2 + a: Tỷ số giữa chiều cao H và a = 1,0 + qm: Lưu lượng nước rửa thu vào một máng q qm = qr: Lưu lượng nước rửa một bể. qr = W x Fb = 7 x 20 = 140 l/s = 0,14 m3/s W: Cường độ rửa lọc. Fb: Diện tích 1 bể. qm = B = 2 x = 0,473 Chọn B = 0,5 (m) Chiều cao máng Hm = 1 x B = 1,0 x 0,5 = 0,5 m Khoảng cách từ bể mặt líp cát lọc đến mép tràn của máng thu. DHm = Khoảng cách từ đáy máng đến đáy mương tập trung. DHm = 1,73 + 0,2 qM: Lưu lượng nước rửa tập trung ở mương. A: Chiều rộng của mương, lấy A = 0,8 m DHm = 1,73 d, Tính toán ống kỹ thuật. + ống dẫn nước rửa lọc. Theo quy phạm vận tốc nước trong ống rửa Vr = 1,5 m/s, đường kính ống. D = Chọn đường kính D = 350 (m) D = 350 (m) Vận tốc thực tế trong ống nước rửa lọc. Vrtt = thoả mãn quy phạm. + ống dẫn gió rửa lọc Wgiã = 20 l/sm2 Lưu lượng gió rửa bể Qgiã = Fb . Wgiã = 20 x 20 Qgiã = 400 l/s = 0,4 m3/s Đường kính ống giã Dg = = 0,184 (m) Chọn Dg = 200 mm Èng dẫn nước lọc từ bể lọc sang bể chứa. Mỗi dãy bể có một ống. Lưu lượng nước qua ống. qô = Theo quy phạm vận tốc nước trong ống là Vô = 1,2 (m) Dô = = 400 mm e, Tính toán hệ thống chụp lọc. Sử dụng hệ thống chụp lọc đuôi dài có khe hở phía trên để phân phối gió rửa bể. Tổng diện tích cần thiết các khe hở chụp lọc. Fct = qr: Lưu lượng nước rửa bể. Vcl: Vận tốc nước qua chụp lọc V Vcl = 1,4 m/s Fct = Tổng số chụp trong bể N = N = f: diện tích khe hở một chụp lọc, f = 0,000085 m f = 0,000085 m2 N = Lấy N = 1180 Số chụp lọc trên 1 m2 sàn đỡ. N = Tổn thất áp lực qua chụp lọc h = Vcl: Vận tốc qua khe hở chụp lọc, Vcl = 1,4 m/s m: Hệ số lưu lượng qua khe, m = 0,5 g: Gia tốc trọng trường h = = 0,2 m f, Tính tổn thất qua hệ thống lọc của bể lọc Tổn thất qua hệ thống lọc của bể lọc bao gồm: Hbl = hch + hVLL + hVLĐ Trong đó: + hch: Tổn thất qua hệ thống phân phối bằng chụp lọc, hch = 0,2 m + hVLL: Tổn thất áp lực qua líp vật liệu lọc hVLL = H1 (a + b . Wr) a, b thông số phụ thuộc đường kính tương đương của líp lọc vật liệu lọc, tra được a = 0,76; b = 0,017 hVLL = 1,3 (0,76 + 0,017 x 7) = 1,14 (m) + hVLĐ: Tổn thất qua líp vật liệu đỡ dày 150 mm hVLĐ = 0,22 x Hđ x Wr Wr: Cường độ rửa lọc W Wr = 7 l/sm2 hVLĐ = 0,22 x 0,15 x 7 = 0,23 (m) Tổng tổn thất áp lực qua hệ thống lọc Hbl = 0,2 + 1,14 + 0,23 = 1,57 (m) g, Tính bơm rửa lọc Cột áp bơm rửa lọc Hr = (Z2 - Z1) + Sh + hbl + hdtr + Z1: Cao độ của mực nước thấp nhất trong bể chứa. + Z2: Cao độ mặt máng thu nước rửa lọc. + Sh = hdđ + hcb - hdđ: Tổn thất dọc đường trên ống dẫn nước rửa lọc hdđ = i L = 0,005 x 60 = 0,3 (m) - hcb: Tổn thất áp lực cục bộ trên ống dẫn nước rửa lọc. Bao gồm: Tổn thất qua cót (5 cót) h1 = x . Tổn thất qua van khoá (2) h2 = 0,81 x Tổn thất qua van 1 chiều (1) h3 = 1,1 x Tổn thất qua côn (1) h4 = 0,25 x hcb = h1 + h2 + h3 + h4 = 0,52 + 0,17 + 0,12 + 0,03 = 0,84 + hbl: Tổn thất qua hệ thống lọc của bể lọc hbl = 1,57 + hdtr: áp lực dự trữ, h hdtr = 2 (m) Cột áp bơm rửa lọc Hr = (13,1 - 5,4) + (0,3 + 0,84) + 1,57 + 2 = 12,41 (m) * Lưu lượng bơm rửa lọc bằng lưu lượng rửa một bể qr = 140 l/s * Thông số bơm rửa lọc H = 12,41 m H = 12,41 m q = 140 l/s = 504 m3/h chương V Tính toán công trình thu, trạm bơm cấp I a-/Thiết kế công trình thu nước mặt. ThiÕt kÕ c«ng tr×nh thu n­íc mÆt. 1-/Chọn kiểu loại công trình thu. Chän kiÓu lo¹i c«ng tr×nh thu. Dùa trên tỷ lệ ngang của mặt cắt sông, tính độ dốc của bờ sông i = tga = Với độ dốc này ta chọn công trình thu nước xa bờ. Điểm lấy nước ở lòng sông, công trình thu đặt ở bờ sông. Họng thu nước (ống tự chảy) thường xuyên ngập. Mặt khác, độ chênh giữa MNCN và MNTN là 4 (m) nên ta thiết kế công trình thu kiểu kết hợp. 2-/Thiết kế công trình thu nước. ThiÕt kÕ c«ng tr×nh thu n­íc. a, Tính song chắn rác (SCR) Thiết kế hai ngăn thu và hai ngăn hót do đó cần có hai song chắn rác. Diện tích song chắn rác: WSCR = Trong đó: Q: Lưu lượng của một ngăn thu Q = VS: Vận tốc nước chảy qua song, chọn VS = 0,6 m/s K1: Hệ số co hẹp diện tích cho các thanh thép gây ra K1 = Chọn d = 8mm (đường kính thanh thép làm song chắn rác) d = 8mm (®­êng kÝnh thanh thÐp lµm song ch¾n r¸c) a = 40 mm (khoảng cách giữa các thanh thép) K1 = K2: Hệ số kể đến ảnh hưởng của hình dạng. K2 = 1,1 (thép tròn) K3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của rác bám vào song chắn ráng (1,2-1,25) K3 = 1,20 WSCR = Đường kính song chắn rác. DSCR = - Tổn thất thuỷ lực qua song chắn rác, đây là tổn thất cục bé xs = 3 hs = xs . b, Tính lưới chắn rác (LCR) - Diện tích công tác của lưới chắn rác. WLCR = K1: Hệ số co hẹp diện tích do các thanh thép gây ra a = 4,5 mmd = 1 mm d = 1 mm K1 = ()2 = ( K2: Hệ số kể đến ảnh hưởng của hình dạng K2 = 1,1 K3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của sức bám vào lưới chắn rác K3 = 1,25 VL: Vận tốc nước chảy qua lưới chắn rác, VL = 0,3 m/s WLCR = - Chọn kích thước lưới như sau: Kích thước cửa Kích thước lưới Trọng lượng B (mm) H (mm) B (mm) H (mm) 94 (kg) 1000 1250 1130 1380 - Tổn thất thuỷ lực qua lưới chắn rác. hL = xL . c, Tính ống tự chảy. Công trình thu có hai ngăn thu do đó đặt hai ống tự chảy để lấy nước từ lòng sông và ngăn. Vật liệu của ống tự chảy. - Xác định đường kính ống tự chảy: DôTC = QôTC: Lưu lượng nước trong ống tự chảy. QôTC = QSCR = 0,154 (m3/s) VôTC: Vận tốc trong ống tự chảy.V VôTC = 1,3 m/s DôTC = Chọn D = 400 mm Þ VTT = - Tính tổn thất tiêu ống tự chảy hôTC = il + Sx . Tổn thất cục bộ trên ống tự chảy + Miệng thu x = 0,1 --> hMT = 0,1 . + Khoá x = 1 --> hK = 0,076 (m) i: Tổn thất đơn vị trên ống tự chảy. Tra bảng tính toán thuỷ lực d = 400 q = 154 l/s Þ i = 0,00445 l: Chiều dài ống tự chảy. + Điều kiện an toàn h1 = 0,5 (m), h2 = 1,5 (m) + h = Dh + h1 + h2 + Ds = (9 - 5) + 1,5 + 0,5 + 0,72 = 6,72 (m) + L = lôTC = L - 3 = 60 - 3 = 57 (m) hôTC = (0,076 + 0,0076) + 0,00445 x 60 = 0,342 (m) d, Tính kích thước của ngăn thu ngăn hót. B = bl + 0,4 bl: chiều rộng lưới chắn rác B = 1,13 + 0,4 = 1,53 m A1 = (1,5 - 3) m A2 = (1,5 - 3) m h1 ³ 0,3 m h2 = 0,5 - 1 m h3 ³ 2 m h4 = 1 DM DM = 2 . Dh DM: Đường kính miệng hót Dh: Đường kính ống hót Chọn Dh = 350 mm Qh = 154 l/s v = 1,49 m/s DM = 2 x 0,35 = 0,7 m h4 = 0,7 (m) h5 ³ 0,5 m Chọn kích thước của công trình thu như sau: B = 2 m, A , A1 = A2 = 2 (m) B-/Thiết kế trạm bơm cấp I ThiÕt kÕ tr¹m b¬m cÊp I 1-/Chọn chế độ công tác. Chän chÕ ®é c«ng t¸c. Bơm làm việc ở chế độ điều hoà khi bơm nước lên trạm xử lý. 2-/Xác định lưu lượng trạm bơm và máy bơm. X¸c ®Þnh l­u l­îng tr¹m b¬m vµ m¸y b¬m. QTT = 26600 m3/ngđ Lưu lượng của trạm bơm. QTB = Trong trạm bơm đặt hai bơm công tác, một bơm dự trữ lưu lượng mỗi bơm: Qb = 3-/Xác định cột áp toàn phần của bơm. X¸c ®Þnh cét ¸p toµn phÇn cña b¬m. - Cột áp toàn phần của bơm được tính bằng công thức: H = Hđh + hh + hđ + (2 - 3) (m) Trong đó: + Hđh: Chiều cao bơm nước địa hình Hđh = ZTXTMNCN - ZnhótMNTN = ZTXTMNCN - (ZsóngMNTN - hL- hs - hôTC) = 15 - (5 - 0,055 - 0,055 - 0,342) = 10,452 + hh: Tổn thất trên đường ống hót. hh = i . Lh + Sx . Lh: Chiều dài đường ống hót (coi Lh = 0) i: Hệ số tổn thất đơn vị. vh: Vận tốc trên đường ống hót. x: Hệ số tổn thất cục bộ Tổn thất cục bộ trên đường ống hót bao gồm tổn thất tại: Khoá xk = 1 Phễu xph = 0,1 Cót xcut = 2 . 0,5 = 1 Côn thu xc = 0,1 Chữ T xT = 1,5 Sx = 3,7 Èng hót vật liệu làm bằng thép Qô = 154 l/s, vh = 1,49 m/s hh = 3,7 . hđ: Tổn thất trên đường ống đẩy. hđ = iLđ + Sxđ . Trong đó: Lđ: Chiều dài ống đẩy, L Lđ = 500 m Vđ: Vận tốc trên đường ống đẩy. i: Hệ số tổn thất đơn vị. xđ: Hệ số tổn thất cục bộ. Tổn thất cục bộ trên ống đẩy bao gồm. Van 1 chiều x = 1,7 Khoá x = 1 Cót x = 2 . 0,5 = 1 Chữ T xT = 1,5 Sxđ = 5,20 Èng đẩy làm bằng gang qô = 154 l/s, tra bảng tính thuỷ lực: Q = 154 l/s vđ = 2,12 Đđ = 300 i = 0,0225 hđ = 0,0225 x 500 + 5,2 x Cột áp toàn phần của bơm. Hb = 10,452 + 12,44 + 0,42 + 2 = 25,312 (m) 4-/Chọn bơm cấp I Chän b¬m cÊp I Dùa vào các thông số đã tính được Qb = 154 l/s Hb = 25,31 m Chọn bơm 10 Д- 9 với các thông sè Q = 155,7 l/sn = 1450 n = 1450 H = 28 mN Ntrục bơm = 59 kW h = 73%N Nđộng cơ = 68 kW Hck = 7 mD DBXCT = 345 mm Chọn động cơ điện A2 - 81 - 4 5-/Xác định điểm làm việc và cao trình trục bơm. X¸c ®Þnh ®iÓm lµm viÖc vµ cao tr×nh trôc b¬m. a, Xác định điểm làm việc của bơm. + Dùng đường đặc tính các bơm cùng làm việc trong trạm. Trong trạm có hai bơm làm việc song song. + Dùng đường đặc tính của một ống. Hô = Hđh + SQ02 + (0,5 - 1) m Hô = Hđh + Shtt x Shtt: Tổng tổn thất trên đường ống hót và ống đẩy. Shtt = SQ2tt Þ S = S = Lập bảng tính toán. Sau khi lập bảng dựng đồ thị đường đặc trưng ống ta thấy: A: là điểm làm việc của hệ thống (2 bơm II) B: là điểm làm việc của từng bơm trong hệ thống. Từ điểm B ta gióng song song trục tung cắt đồ thị h, N, HCK gh được các giá trị: h = 70%, N = 60,5, HCK gh = 6,4 (m), Q = 164,7, H = 25,8 (m) Qtrb Q1ống Hđh S S.Q21ống Hô = Hđh + SQ2ô + 0,5 m3/h l/s 0 0 0 10,45 0,0005422 10,45 10,95 72 36 10 10,45 _ 0,054 11,004 144 72 20 10,45 _ 0,217 11,167 216 108 30 10,45 _ 0,488 11,438 288 144 40 10,45 _ 0,867 11,817 360 180 50 10,45 _ 1,3556 12,305 432 216 60 10,45 _ 1,95 12,9 504 252 70 10,45 _ 2,657 13,625 576 288 80 10,45 _ 3,47 14,42 648 324 90 10,45 4,93 15,88 720 360 100 10,45 5,422 16,372 792 396 110 10,45 6,561 17,511 864 432 120 10,45 7,808 18,758 936 468 130 10,45 9,16 20,11 1008 504 140 10,45 10,628 21,578 1080 540 150 10,45 12,2 23,15 1152 576 160 10,45 13,88 24,83 b, Xác định cao trình trục bơm Ztrbơm = ZNH MNTN + Hhđh + ZNH MNTN = 4,548 (m) + Hhđh: Chiều cao hót địa hình Hhđh £ HCK gh - Shh - HCK gh: Chiều cao hót chân không giới hạn, HCK gh = 6,4 (m) Shh: Tổn thất trên đường ống hót, Shh = 0,42 (m) V1: Vận tốc tại miệng hót của bơm. V1 = d = 300 (mm), Q1 = 0,154 m3/s V1 = Hhđh £ 6,4 - 0,42 - Chọn Hhđh = 4,952 (m) Vậy Ztrbơm = 4,548 + 4,952 = 9,5 (m) 6-/Kiểm ra khả năng phục hồi nước chữa cháy ở trạm bơm cấp I KiÓm ra kh¶ n¨ng phôc håi n­íc ch÷a ch¸y ë tr¹m b¬m cÊp I Bơm chữa cháy có chức năng luôn đảm bảo khi có cháy xảy ra thì bơm lượng nước dự trữ chữa cháy trong bể chứa để chữa cháy. Sau khi chữa cháy thì trạm bơm cấp I có nhiệm vụ phải phục hồi lượng nước đã chữa cháy. - Các bơm của trạm bơm cấp I làm việc liên tục nhưng chữa hết công suất do đó ta tăng lưu lượng bơm lên. Qtc = Q1 + + Q1: Lưu lượng công tác của bơm Q1 = 554,165 m3/h + Qcc: Lưu lượng cần thiết dập tắt các đám cháy trong 1 h, chọn hai đám cháy xảy ra đồng thời tiêu chuẩn chữa cháy của hai khu vực: q1=15l/s; q2 =25l/s. Qcc = + Txp: Thời gian cần thiết để khôi phục lượng nước chữa cháy. Txp = 24 Qtc = 554,165 + Qtc = 158,93 l/s chương VI Tính toán trạm bơm cấp II * Nguyên tắc tính toán. Theo bảng tính toán thuỷ lực mạng lưới ta thấy đài trong giai đoạn 1 có áp lực tự do là 25,68 m, trong giai đoạn II áp lực tự do là 36,23 (m). Độ chênh chiều cao giữa hai giai đoạn của đài là 36,23 - 25,68 = 10,55 (m) Để xây dựng đài ta có hai giải pháp. 1. Xây dựng đài cho giai đoạn II để dùng cho giai đoạn I 2. Xây dựng đài cho giai đoạn I đến giai đoạn II ta phá đi xây dựng đài mới. Nếu ta dùng giải pháp 1 để xây dựng dài thì trong giai đoạn 1 cột áp máy bơm sẽ tăng lên 10,55 (m) so với tính toán thuỷ lực, điều này dẫn tới chi phí điện năng tăng lên rất cao. Mặt khác cột áp tự do tại tất cả các điểm trong mạng lưới cao hơn mức cần thiết hơn 10 (m) không có lợi cho sự làm việc của mạng lưới. Vậy ta chọn giải pháp 2 để xây dựng đài nước. Việc tính toán chọn bơm chữa cháy và sinh hoạt tính toán cho 1 giai đoạn, đến giai đoạn 2 khi cột áp và lưu lượng máy bơm thay đổi ta sẽ đổi bơm mới. a-/Tính toán trạm bơm giai đoạn 1. TÝnh to¸n tr¹m b¬m giai ®o¹n 1. 1-/Nhóm bơm sinh hoạt - chữa cháy. Nhãm b¬m sinh ho¹t - ch÷a ch¸y. 1.1-/Bơm sinh hoạt. B¬m sinh ho¹t. Trạm bơm làm việc theo 3 cấp. Cấp I: Chạy một bơm có lưu lượng Qb = 1,28%Qngđ = 94,39 l/s Ta chọn bơm có Qb = 3,3%Qngđ = 243,34 l/s Để chạy bơm với lưu lượng 94,39 l/s sử dụng van khoá để điều chỉnh lưu lượng. Cấp II: Chạy một bơm có lưu lượng Qb = 243,34 l/s Cấp III: Chạy hai bơm có lưu lượng Q2b = 5,94%Qngđ = 438,02 l/s Q1b = 243,34 l/s Theo quy phạm cần có một bơm dự phòng. Vậy nhóm bơm sinh hoạt gồm ba bơm: hai bơm hoạt động, một bơm dự phòng. 1.2-/Bơm chữa cháy. B¬m ch÷a ch¸y. Bơm chữa cháy có lưu lượng Qbcc = Qhmax + Qcc = 531,06 + 40 = 571,06 l/s Ta càn hai bơm chữa cháy, một bơm dùng để dự phòng. Bơm chữa cháy phải có áp lực đảm bảo để đưa nước đến nơi có vị trí bất lợi nhất đảm bảo yêu cầu áp lực. 1.3-/Chọn bơm sinh hoạt. Chän b¬m sinh ho¹t. a, Tính toán cột áp của máy bơm. HBSH = Hđh + hh + hđ + htb (m) + Hđh: Chiều cao bơm nước địa hình được xác định bằng hiệu cao trình mực nước cao nhất trên đài và cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa. Hđh = Zđài MNCN - ZBC MNTN = Zđài - ZBC MNTN + Hđ Hđh = 8,5 - 5,4 + 25,68 = 28,78 Zđ: Cao trình mặt đất tại vị trí đài Z Zđ = 8,5 (m) Hđ: Cột áp tự do của đài H Hđ = 25,68 (m) ZBC MNTN: Mực nước thấp nhất trong bể chứaZ ZBC MNTN = 5,4 (m) + hh: Tổn thất áp lực trên đường ống hót. + hđ: Tổn thất áp lực trên đường ống đẩy. + htb: Tổn thất trong nội bộ trạm bơm, htb = 2 m Tính đường kính các ống. * Èng hót vào bơm sinh hoạt. Q = 243,34 l/s D = 450 mm v = 1,43 m/s 1000i = 5,91 * Èng hót từ bể chứa đến trạm bơm cấp II. Q = 383,34 l/s D = 600 mm v = 1,29 m/s 1000i = 3,33 * Èng hót chung cho bơm sinh hoạt và bơm rửa lọc Q = 383,34 l/s D = 600 mm v = 1,29 m/s 1000i = 3,33 - Èng hót bơm rửa lọc Q = 140 l/s D = 350 mm v = 1,35 m/s 1000i = 7,31 * Èng đẩy. - Èng đẩy ra mạng lưới Q = 243,34 l/s D = 500 mm v = 1,17 m/s 1000i = 3,47 - Èng đẩy bơm sinh hoạt Q = 243,34 l/s D = 450 mm v = 1,43 m/s 1000i = 5,91 - Èng đẩy bơm rửa lọc. Q = 140 l/s D = 350 mm v = 1,35 m/s 1000i = 7,31 Tổn thất trên đường ống hót, đường ống đẩy. Sh = hd + hcb Tínhh hcb = Sx Trên đường ống hót và ống đẩy của bơm sinh hoạt có. 3 cót Sx = 3 x 0,50 = 1,50 2 tê Sx = 2 x 1,5 = 3,0 4 khoá Sx = 4 x 1,0 = 4,0 1 van 1 chiều Sx = 0,3 Sx = (1,5 + 3 + 4 + 0,3) = 8,8 hcb = 8,8 . Tính hd = hdh + hdđ Èng hót có Q = 243,34 l/s D = 450 mm v = 1,43 m/s L = 6 (m) 1000i = 5,91 hdh = i . L = 5,91 . 6 . 10-3 = 0,035 (m) Èng đẩy có Q = 243,34 l/s D = 450 mm v = 1,43 m/s L = 150 (m) 1000i = 5,91 hdh = i . L = 3,47 . 150 . 10-3 = 0,88 (m) hd = hdh + hdđ hd = 0,035 + 0,88 = 0,915 (m) Þ Sh = hd + hcb = 0,92 + 0,915 = 1,835 (m) Cột áp của máy bơm. HbSH = hđh + Sh + htb = 28,78 + 1,835 + 2 = 32,61 (m) b, Chọn bơm. Qb = 243,34 l/s HbSH = 32,42 (m) Chọn bơm 12 Д - 13 Đường kính bánh xe công tác: D = 365 m Hiệu suất bơm: h = 83% Số vòng quay: n = 1450 Công suất trên trục bơm: N = 94 Công suất động cơ 100 kW 100 kW c, Xây dựng đường đặc tính đồng bộ của máy bơm sinh hoạt và đường ống. Xác định điểm làm việc của hệ thống. Phương trình đường đặc tính tổng hợp của đường ống. Hô = Hđh + SQ2 Trong đó: Hđh: Chiều cao bơm nước địa hình. Hđh = ZĐML - ZBC MNTN + HTD ĐML ZĐML: Cốt mặt đất tại điểm đầu mạng lưới Z ZĐML = 8,5 ZBC MNTN: Cốt mực nước thấp nhất trong bể chứaZ ZBC MNTN = 5,4 HTD ĐML : Áp lực tự do tại điểm đầu mạng lưới, HTD ĐML = 26,31 Hđh = 8,5 - 5,4 + 26,31 = 29,41 (m) Lưu lượng nước chảy trong ống trong giê dùng nước lớn nhất. Qô = Sức kháng toàn phần của mỗi ống đẩy. S = = 0,000050832 Khi tải một lưu lượng Qx thì: Hôx = Hđh + S . Qx2 = 29,41 + 5,08 . 10-5 . Qx2 Qôx 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Hôx 24,415 29,43 29,49 29,54 29,59 29,73 Qôx 100 110 120 130 140 150 160 Hôx 29,92 30,02 30,14 30,4 30,55 30,7 Từ các giá trị Hô trong bảng dựng đường đặc tính của đường ống và đường đặc tính của hai đường ống. Dựng đường đặc tính của hai đường ống bằng cách giữ nguyên trung độ của các điểm và nhân đôi hoành độ. Trên hình vẽ 1. Đường đặc tính của một bơm. 2. Đường đặc tính của hai bơm. 3. Đường đặc tính của một đường ống. 4. Đường đặc tính của hai đường ống. A. Điểm làm việc của hai bơm trên hai ống đẩy. B. Điểm làm việc của từng bơm trên hai đường ống đẩy. C. Điểm làm việc của từng bơm. QA = 491,5 l/sQ QB = 276,5 l/sQ QC = 252,5 l/s HA = 33 mH HB = 30,5 (m)H HC = 33 m So với áp lực yêu cầu. HYC = 32,42 (m) QYC = 243,34 l/s Ta thấy điểm làm việc thực tế của bơm, lưu lượng cột áp bơm thoả mãn yêu cầu. 1.4-/Chọn bơm chữa cháy. Chän b¬m ch÷a ch¸y. Bơm chữa cháy hoạt động khi có cháy xảy ra, bơm chữa cháy cung cấp nước cho sinh hoạt và lưu lượng để dập tắt các đám cháy. Áp lực của máy bơm chữa cháy. Hbcc = Hđh + Htdct + hđ + hh + htb Trong đó: Hđh: Chiều cao bơm nước địa hình xác định bằng hiệu cao trình mặt đất tại điểm đầu mạng lưới vào cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch. Hđh = ZĐML - ZBCNS MNTN = 8,5 - 5,4 = 3,1 (m) ZĐML: Cốt mặt đất tại điểm đầu mạng lưới, ZĐML = 8,5 (m). ZBCNS MNTN : Cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch. Htdct: Áp lực tự do cần thiết tại điểm đầu mạng lưới trong giê dùng nước max có cháy. Theo bảng tính toán thuỷ lực ta có Htdct = 27,42 (m) hh: Tổn thất áp lực trên đường ống hót. hđ: Tổn thất áp lực trên đường ống đẩy. Sh = hh + hđ = 1,641 (m) htb: Tổn thất trong nội bộ trạm bơm.h htb = 2 (m) Vậy: H Hbcc = 3,1 + 27,42 + 1,641 + 2 = 34,161 (m) Trong giê dùng nước lớn nhất có cháy bơm chữa cháy làm việc đảm bảo cung cấp nước cho sinh hoạt và chữa cháy. Qbcc = Qmax + Qcc = 531,06 + 40 = 571,06 Ta cóQ Qbcc = 571,06 l/s Hbcc = 34,161 l/s Chọn bơm 8H Д B có các thông số kỹ thuât sau: Đường kính bánh xe công tác D = 625 (mm) D = 625 (mm) Hiệu suất bơm h = 79 Số vòng quay n = 960 n = 960 Công suất trên trục bơmN = 72 kW N = 72 kW Công suất trên động cơN = 100 kW. N = 100 kW. 1.5-/Nhóm bơm rửa lọc Nhãm b¬m röa läc 1.5.1 Bơm rửa lọc H = 12,41 m Q = 140 l/s Chọn bơm 12Д - 196 1.5.2 Bơm gió rửa lọc Qg = Wg x Fb = 20 x 16 = 320 l/s Chọn bơm PMK - 3 B-/Tính toán trạm bơm giai đoạn II. TÝnh to¸n tr¹m b¬m giai ®o¹n II. Giai đoạn 2 vẫn dùng bơm rửa lọc của giai đoạn 1 để rửa bể. Ta chỉ tính toán bơm sinh hoạt và chữa cháy. 1-/ Bơm sinh hoạt. B¬m sinh ho¹t. Trạm bơm làm việc theo chế độ 3 cấp. Cấp I: Chạy một bơm có Qb = 1,28%Qngđ = 149,33 l/s Chọn bơm có Qb = 3,3%Qngđ = 385 l/s để chạy bơm với lưu lượng Q = 149,33 l/s sử dụng van điều chỉnh lưu lượng. Cấp II: Chạy một bơm có Qb = 385 l/s Cấp III: Chạy hai bơm có lưu lượng Q2b = 693 l/s Q1b = 346,5 l/s Chọn 3 bơm sinh hoạt: hai bơm hoạt động, 1 bơm dự phòng. 1.1. Tính toán cột áp máy bơm. HbSH = Hđh + hh + hđ + htb (m) Hđh : chiều cao bơm nước địa hình, xác định bằng cao trình mực nước cao nhất trên đài và cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa. Hđh = ZđMNCN - = Zđ - + Hđ = 8,5 - 15,4 + 36,23 = 39,33 (m) Zd : cao trình mặt đất tại vị trí đặt đài Hđ : cột áp tự do của đài. * Tính toán chọn đường kính các ống. ống hót vào bơm sinh hoạt: Q = 385 l/s D = 600 (mm) v = 1,29 1000i = 3,33 ống đẩy bơm sinh hoạt Q = 385 l/s D = 500 mm v = 2,84 1000i = 8,71 Tính tổn thất trên đường ống hót, đường ống đẩy. åh = hd + hcb hcb : tổn thất cục bộ Trên đường ống hót của bơm sinh hoạt có: 2 cót åx = 2 x 0,50 = 1 2 tê åx = 2 x 1,5 = 3 2 khoá åx = 2 x 1 = 2 åx = (1 + 2 + 3) = 6 hhcb = åx = = 0,51 (m) Trên đường ống đẩy của bơm sinh hoạt có: 2 cót åx = 1 2 tê åx = 3 2 khoá åx = 2 1 van 1 chiều åx = 0,3 åx = (1 + 2 + 3 + 0,3) = 6,3 hcb = hhcb + hđcb = 1,09 + 0,51 = 1,6 (m) hd : tổn thất dọc đường. ống hót có: Q = 385 l/s D = 650 mm v = 1,29 1000i = 3,33 L = 15 (m) hdh = 15 x 3,33 . 10-3 = 0,05 (m) ống đẩy có: Q = 385 l/s D = 500 (mm) 1000i = 8,71 L = 150 (m) hdđ = iL = 150 x 8,71 . 10-3 = 1,3 (m) hd = hdh + hdđ = 0,05 + 1,3 = 1,35 (m) åh = hd + hcb = 1,35 + 1,6 = 2,95 (m) Cột áp của máy bơm. HbSH = H = Hđh + åh + hcb = 39,33 + 2,95 + 2 = 44,28 (m) 1.2. Chọn bơm. Qb = 385 l/s Hb = 44,28 (m) Chọn bơm 18H Дc 2-/Chọn bơm chữa cháy. Chän b¬m ch÷a ch¸y. Áp lực của bơm chữa cháy: Hbcl = Hđh + Htdct + hh + hđ + htb Hđh : chiều cao bơm địa hình xác định bằng hiệu cao trình mặt đất điểm đầu mạng lưới và cao trình mực nước thấp nhất trong bể chứa nước sạch. Hđh = åĐML - Z = 8,5 - 5,4 = 3,1 (m) Hcttd : áp lực tự do cần thiết tại điểm đầu mạng lưới trong giê có cháy theo bảng tính toán thuỷ lực có Hcttd = 42,03 (m) hh : tổn thất trên ống hót hđ : tổn thất trên ống đẩy htb : tổn thất nội bộ trạm bơm htb = 2 (m) Hbcl = 3,1 + 42,03 + 1,35 + 1,6 + 2 = 52,08 (m) Trong giê dùng nước lớn nhất và có cháy bơm chữa cháy làm việc đảm bảo cung cấp nước cho sinh hoạt và chữa cháy. Qbcl = Qmax + Qcl = 805,136 + 55 = 860,136 l/s Chọn bơm 22 M C có thông số kỹ thuật sau: Đường kính bánh xe công tácD = 860 mm D = 860 mm Số vòng quayn = 730 vòng/phút n = 730 vßng/phót Công suất trên trục bơmN = 555 Kw N = 555 Kw Công suất động cơN = 600 Kw N = 600 Kw chương VII Tính toán kinh tế I-/Giá thành xây dựng hệ thống cấp nước. Gi¸ thµnh x©y dùng hÖ thèng cÊp n­íc. 1-/Giá thành xây dựng mạng lưới. Gi¸ thµnh x©y dùng m¹ng l­íi. Đường kính Loại ống Chiều dài (m) Đơn giá x 1000 (đ/km)x 1000 (®/km) Thành tiền (triệu) 100 Gang 3,780 19000 71,82 150 Gang 3,680 20500 75,44 200 Gang 3,720 27000 100,44 250 Gang 3,120 30000 93,6 300 Gang 3,890 32000 124,48 350 Gang 400 Gang 3,430 44000 150,92 500 Gang 0,770 57000 43,89 600 Gang 0,940 71000 66,74 Tổng Gang 727,33 2-/Giá thành xây dựng đài nước. Gi¸ thµnh x©y dùng ®µi n­íc. Gđ = V = Vđ x Hđ x 1,1 x 100000 = 906 x 25,68 x 1,1 x 100000 = 2559,268 triệu. 3-/Giá thành xây dựng bể chứa nước sạch. Gi¸ thµnh x©y dùng bÓ chøa n­íc s¹ch. Gxd bc = Gbc . Wbc Gbc: Đơn giá xây dựng bể chứa tính cho 1 m3 là 500000 đồng Gxdbc = 10439 x 500000 = 5219,5 triệu 4-/Giá thành xây dựng trạm bơm cấp II Gi¸ thµnh x©y dùng tr¹m b¬m cÊp II Lấy theo công suất trạm: 28000 m3/ngđ Đơn giá xây dựng: g = 7000 đ/m3 GxdTBII = g . Q = 7000 x 26600 = 186,2 (triệu) Trong đó: Giá thành xây dựng vỏ. Gxdvá = 40% . GxdTBII = 0,4 . 186,2 = 74,48 triệu Giá thành lắp đặt thiết bị. Gtb = 111,72 triệu. 5-/Giá thành xây dựng công trình thu - trạm bơm cấp I Gi¸ thµnh x©y dùng c«ng tr×nh thu - tr¹m b¬m cÊp I Gxd = Q . g Q: Lưu lượng nướcQ = 28000 m Q = 28000 m3/ngđ g: Đơn giá xây dựng g = 7000 đ/m g = 7000 ®/m3 Gxd = 28000 x 7000 = 196 (triệu) Giá thành xây dựng vỏ. Gvá = 60% . Gxd = 0,6 x 196 = 117,6 triệu. Giá thành lắp đặt thiết bị G Gtb = 78,4 triệu. 6-/Giá thành xây dựng các công trình trong dây chuyền xử lý. Gi¸ thµnh x©y dùng c¸c c«ng tr×nh trong d©y chuyÒn xö lý. a, Giá thành xây dựng bể lắng. Gxdbl = n . Wbl g Wbl: Dung tích bể lắng. g: Đơn giá xây dựng 1 m3 bể n: số bể lắng ngang. Gxdbl = 2 x 992,38 x 1,2 = 2381,712 (triệu) b, Giá thành xây dựng bể lọc nhanh. Gxdbloc = n x Wloc x g N: Số bể lọc nhanh Wloc: Dung tích một bể g: Đơn giá xây dựng 1 m3 bể. Gxdbloc = 10 x 80 x 2,45 = 1960 (triệu) c, Giá thành xây dựng trạm khử trùng. GxdKT = Q x g = 28000 x 10000 = 280 (triệu) Q: Tổng lượng nước được khử trùng trong trạm.Q = 28000 m Q = 28000 m3/ngđ g: Đơn giá xây dựng trạm khử trùng g = 10000 đ/m g = 10000 ®/m3 d, Giá thành xây dựng bể phản ứng. Gxdbpư = W . g W: Dung tích bể phản ứng g: Đơn giá xây dựng 1 m3 bể phản ứng. Gxdbpư = 3,6 x 461,8 = 1662,48 triệu e, Giá thành xây dựng bể trộn. Gxdbt = Wbt x g = 4,9 x 36,94 = 181,006 triệu * Giá thành xây dựng các công trình khác. Lấy bằng 20% giá thành xây dựng các công trình chính trong trạm GCtk = 20% = 20% SG = 20% (Gxdbt + Gxdbpư + Gxdbl + Gxdbloc + Gxdkt) = 0,2 x (181,006 + 1662,48 + 2381,712 + 1960 + 280) = 0,2 x (6465,198) = 1293,04 (triệu) Tổng giá thành xây dựng trạm xử lý. SGTXL = 1293,04 + 6465,198 = 7758,238 (triệu) Tổng giá thành xây dựng hệ thống cấp nước. TT Hạng mục Giá thành (triệu) Xây dùng vỏ Thiết bị % Tiền % Tiền 1 Mạng lưới 727,33 2 Đài nước 2559,268 90 2303,341 10 255,927 3 Bể chứa 5219,5 90 4697,55 10 521,95 4 Trạm xử lý 7758,238 60 4654,94 40 3103,295 5 CTT - TB I 196 60 117,6 40 78,4 6 Trạm bơm II 186,2 40 74,48 60 111,72 16646,536 11847,911 4071,292 II-/Tổng thành chi phí cho quản lý hệ thống cấp nước bao gồm: Tæng thµnh chi phÝ cho qu¶n lý hÖ thèng cÊp n­íc bao gåm: - Chi phí điện năng. - Chi phí hoá chát dùng trong công nghệ. - Chi phí cho lượng công nhân quản lý hệ thống cấp nước. - Chi phí khấu hao tài sản cố định. - Chi phí khác. 1-/Chi phí điện năng. Chi phÝ ®iÖn n¨ng. Chi phí điện năng cho trạm bơm được tính theo công thức. Qpđiện = x Gđiện Trong đó QTB : Công suất trung bình ngày đêm HTB : áp lực trung bình của máy bơm Gđiện : Đơn giá điện dùng cho sản xuất hb : Hiệu suất bơm hđc : Hiệu suất động cơ Chi phí điện cho sản xuất trong 1 năm TT Trạm bơm Q (m3/ngđ) H(m) hb hđc G(đ/kW) Thành tiền 1 Cấp 1 28000 28 0,73 0,75 1000 1423,384 2 Cấp 2 26600 33,0 0,835 0,75 1000 1393,278 2816,662 Chi phí điện cho thắp sáng = 1% chi phí điện cho sản xuất Gtsđiện = 0,01 x G = 0,01 x Gsxđiện = 0,01 x 2816,662 = 28,167 (triệu) Tổng chi phí điện năng Gđiện = G = Gsxđiện + Gtsđiện = 2816,662 + 28,167 = 2844,829 (triệu) 2-/ Chi phí lương công nhân quản lý. Chi phÝ l­¬ng c«ng nh©n qu¶n lý. a, Chi phí lương công nhân quản lý mạng lưới. Tổng chiều dài mạng lưới 23,33 (km) Cứ 1 công nhân quản lý 2km Số công nhân quản lý = = 12 (người) Chi phí lương công nhân quản lý mạng lưới: GMLCN = 12 x 12 x 500.000 = 72 (triệu) b, Chi phí lương công nhân quản lý trạm xử lý Tiêu chuẩn 1 người / 1000m2 Số công nhân = = 12 (người) Chi phí lương công nhân GMLCN = 12 x 12 x 500.000 = 72 (triệu) Tổng chi phí lương cho công nhân GLCN = GMLCN + GTXLCN = 72 + 72 = 144 (triệu) c, Chi phí bảo hiểm xã hội Gbh = 8% G = 8% GLCN = 0,08 x 144 = 11,52 (triệu) Tổng chi phí cho công nhân GCN = G = GLCN + Gbh = 144 + 11,52 = 155,52 (triệu) 3-/ Khấu hao tài sản cố định a, Chi phí khấu hao sửa chữa Khấu hao nhà và vỏ công trình = 2,2% Gváxd Gváxd = 2,2% x 11847,911 = 260,654 (triệu) Khấu hao thiết bị = 3,3% G = 3,3% Gtbxd = 0,033 x 4071,292 = 134,352 (triệu) Tổng khấu hao sửa chữa Gsckh = G = Gvákh + Gtbkh = 260,654 + 134,352 = 395,006 (triệu) b, Khấu hao cơ bản Gsclkh = G = Gvákh + Gtbkh + Gôkh - Chi phí khấu hao nhà và vỏ công trình tính bằng 6% Gváxd Gvákh = 6% Gváxd = 0,06 x 11847,911 = 710,875 (triệu) - Chi phí khấu hao đối với thiết bị bằng 12% Gtbxd Gtbkh = 12% Gtbxd = 0,12 x 4071,292 = 488,555 (triệu) - Chi phí khấu hao đường ống 4% GML Gôkh = 4% GML = 0,04 x 727,33 = 29,093 (triệu) Tổng chi phí cho khấu hao cơ bản GCBkh = G = Gvákh + Gtbkh + Gôkh = 710,875 + 488,555 + 29,093 = 1128,523 (triệu) Tổng chi phí cho khấu hao cơ bản và sửa chữa hàng năm Gkh = G = Gsckh + GCBkh = 395,006 + 1128,523 = 1623,529 (triệu) 4-/ Chi phí hoá chất a, Chi phí phèn Lượng phèn dùng để keo tụ là Lp = 52,2 (mg/l) Với lượng phèn hoạt tính là 75% Lp = = 70 (g/m3) Lượng phèn cần dùng trong 1 ngày Lpngày = = 1960 (kg) Lượng phèn dùng trong 1 năm Lpngày = 365 x 1960 = 715400 (kg) Chi phí phèn trong 1 năm là Gp = 715400 x 2000 = 1.430.800.000 (đồng) b, Chi phí cho Clo Lượng Clo để oxy hoá sơ bộ là: LCl = 2,435 (mg/l) Lượng Clo dùng để khử trùng LCl = 15 (mg/l) Lượng Clo dùng trong 1 ngày LCl = = 488,18 (kg) Lượng Clo dùng trong 1 năm là GCl = 3.500 x 178.185,7 = 623.650.000 (đồng) = 3.500 x 178.185,7 = 623.650.000 (®ång) = 623,65 (triệu) c, Chi phí cho vôi Lượng vôi để ổn định nước Lv = 58,51 Lượng vôi cục tiêu thụ trong 1 ngày Lv = 1,9 (tấn) Lượng vôi tiêu thụ trong 1 năm Lv = 365 x 1,9 = 693,5 (tấn) Chi phí cho vôi dùng trong 1 năm Gv = 693,5 x 500.000 = 346.7500.000 (đồng) = 693,5 x 500.000 = 346.7500.000 (®ång) = 346,75 (triệu) Tổng chi phí cho hoá chất GHC = G = Gp + Gv + GCl = 143,08 + 623,65 + 346,75 = 1.113,48 (triệu) Tổng chi phí cho quản lý hệ thống cấp nước. GqlHTCN = GL + GCH + Gđiện + GKH = 155,52 + 2.844,829 + 1.623,529 + 1.113,48 = 5.737,358 (triệu) III-/ Tính toán giá thành 1 m3 nước Giá thành 1 m3 nước được xác định theo công thức G = Gql + Gxd Giá thành quản lý 1 m3 nước Gql = = x 106 = 561,385 (đồng) Giá thành xây dựng 1 m3 nước Gql = = x 106 = 1628,8 (đồng) Giá thành 1 m3 nước G = G = Gql + Gxd = 1.628,8 + 561,385 = 2.190,185 (đồng) mục lục