HỆ THỐNG THU GOM NƯỚC THẢI
Contents
1. Mạng lưới thu gom nước thải
Trước khi đưa vào hệ thống xử lý, nước thải cần phải được thu gom từ các cơ sở sản xuất (nước thải công nghiệp) hoặc từ các khu vực dân cư (nước thải sinh hoạt). Hệ thống thu gom nước thải được tính toán thiết kế đồng bộ và phù hợp với công suất của nhà máy xử lý. Hình 1.1 dưới đây đưa ra sơ đồ điển hình hệ thống thu gom nước thải bao gồm hệ thống thu gom nước thải riêng biệt và hệ thống thu gom nước thải kết hợp với nước mưa pha trộn.
1.2. Hệ thống thu gom nước thải kết hợp
- Sử dụng cho cả nước mưa và nước thải. Hệ thống thích hợp với những vùng có mùa mưa kéo dài và những vùng khó lắp đặt hai hệ thống trong đường phố dày đặc các mạng lưới dịch vụ khác như điện, viễn thông, ống dẫn khí…
- Hệ thống thu gom kết hợp không thích hợp với những vùng có mùa mưa ngắn và những vùng có đường giao thông còn xấu dẫn đến tích lũy cát trong đường ống.
- Hệ thống thu gom kết hợp có giá thành thấp hơn 40% so với hệ thống riêng biệt.
1.3. Hệ thống thu gom nước thải điển hình
Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống thu gom nước thải
1.4. Thiết kế hệ thống thu gom nước thải
Để thiết kế và lắp đặt hệ thống thu gom nước thải cần thiết phải nắm được những điểm chính sau đây:
- Xây dựng bản đồ chi tiết của khu vực
- Nghiên cứu về thổ nhưỡng (các loại đất)
- Nghiên cứu thủy văn (nước ngầm)
- Các số liệu về thời tiết (mưa)
- Xây dựng chi tiết sơ đồ nơi giao nhau của các con đường, các khu vực lắp đặt hệ thống điện, cáp viễn thông…
- Nghiên cứu khả năng tiêu thụ nước và cung cấp nước sạch.
- Ghi nhận những vùng phát triển công nghiệp, dịch vụ thương mại, các khu vực dân cư…
- Chỉ ra những điểm thu nước thải, trạm bơm và nơi lấy nước thải để xử lý
- Dự đoán phát triển dân số.
- Dự đoán các vùng sẽ phát triển.
Thiết kế hệ thống dẫn nước là tìm ra các phần chênh lệch của dòng chảy trên cùng một đường ống. Tuy nhiên, vẫn có những thay đổi về tính chất dòng chảy trong hệ thống ống dẫn cho nên cần phải được xem xét các điểm sau đây một cách cẩn thận trong thiết kế:
- Nước cống chứa các chất lơ lửng. Chất lơ lửng có khả năng lắng ở đáy của đường ống và làm cho tốc độ dòng chảy chậm lại dẫn đến làm tắc ống dẫn. Để tránh lắng trong đường ống, cần thiết phải đặt ống dẫn với một độ nghiêng (gradient) để tạo ra tốc độ chảy có khả năng tự làm sạch .
- Đường ống dẫn nước thải tuân theo nguyên lý trọng lực và được lắp đặt theo một độ nghiêng liên tục tới nơi thải. Ở đó nước thải được xử lý hoặc chôn lấp.
- Tốc độ dòng chảy trong cống đủ mạnh sao cho chất lơ lửng trong nước thải không bị kết lại với nhau để lắng; nghĩa là tốc độ sẽ tạo ra khả năng tự làm sạch trong đường ống. Điều này hết sức quan trọng bởi vì, nếu như một số chất lắng đọng xảy ra mà không bị loại bỏ sẽ làm cản trở dòng chảy, gây ra sự lắng đọng tiếp theo dẫn đến làm tắc đường ống. Bề mặt phẳng bên trong đường ống bị tắc do bị ăn mòn liên tục gây bởi chất rắn lơ lửng trong nước thải. Do vậy, cần thiết phải giới hạn dòng chảy cực đại trong đường ống.
1. 4. 1. Những công trình phụ của hệ thống cống
Các công trình phụ của hệ thống cống bao gồm cửa cống, lỗ đèn chiếu sáng, bể hãm, siphon, trạm bơm…Cửa cống có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật, liên kết với cống dẫn để đảm bảo cho công nhân bảo hành có thể đi vào để quan sát, làm sạch và cọ rửa. Cửa cống còn được xem là hệ thống thông gió với các lỗ ở nắp đậy. Cửa cống, tại đó là nơi nối liền của hai hay nhiều đường cống, đường kính ống dẫn, hướng ống dẫn có thể thay đổi hoặc sắp đặt các vị trí ghép nối các đường ống có độ cao khác nhau.
1. 4. 2. Định lượng lưu lượng nước thải
Để đảm bảo lượng nước sử dụng trong một khu vực dân cư hay một khu đô thị, xây dựng hệ thống cấp nước cần phải có những số liệu sau:
- Tốc độ tiêu thụ nước (số lít nước trong một ngày trên một đầu người)
- Số lượng dân sẽ được cung cấp:
(Lượng nước) = (Nhu cầu trên đầu người) x (dân số)
Sẽ rất khó khăn đánh giá một cách chính xác số lượng nước có thể đảm bảo nhu cầu cho cộng đồng vì có rất nhiều những tham số thường xuyên thay đổi ảnh hưởng đến sự tiêu thụ nước. Những yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu sử dụng nước trên một đầu người là:
- Quy mô của thành phố; nhu cầu nước trên một đầu người đối với thành phố.
- Hiện diện các khu công nghiệp.
- Điều kiện về thời tiết.
- Thói quen sử dụng nước và tình trạng về kinh tế.
- Chất lượng của nước: Nếu nước có chất lượng cao và an toàn, mức độ tiêu thụ sẽ tăng lên vì người ta không tìm các nguồn nước khác để sử dụng (ví dụ như đào giếng và sử dụng nước mưa…).
- Áp suất trong hệ thống phân phối nước.
- Giá thành của nước.
Tương ứng với lượng tiêu thụ nước sạch, một lượng nước thải thải ra hàng ngày vào hệ thống cống dẫn. Sự thay đổi lưu lượng nước thải tương ứng theo thời gian của ngày, ngày của tuần và mùa của năm (hình 1.2). Định lượng sự biến đổi lưu lượng nước thải hết sức quan trọng để thiết kế và vận hành nhà máy xử lý nước thải. Bằng cách sử dụng giờ, ngày, tháng sử dụng nước, hệ số cực đại của lưu lượng nước thải có thể được xác định theo công thức:
Các tham số lưu lượng cực đại và lưu lượng trung bình thường được xác định bằng cách so sánh các giá trị lưu lượng cực đại có sẵn từ các nhà máy xử lý khác nhau. Để có những kết quả chính xác về lưu lượng cực đại cần phân tích các số liệu và thời gian ít nhất là 3 năm.
Lượng nước thải khi không có nước mưa trong mùa khô được xác định theo đầu người như sau:
(Lượng nước thải) = (Nước thải trên đầu người đóng góp mỗi ngày) x (Dân số)
1. 4. 3. Thiết kế thời gian sử dụng và dự đoán dân số cho hệ thống thu gom nước thải
Cần phải dự đoán chính xác số lượng nước thải và sự phát triển dân số kèm theo trong tương lai. Nói chung, hệ thống thu gom nước thải phải đảm bảo hoạt động có hiệu quả từ 5 – 10 năm sau khi xây dựng.
Thiết kế thời gian sử dụng được thiết lập như sau:
– Kéo dài thời gian sử dụng của các thiết bị.
– Có khả năng mở rộng
– Có thể tiên đoán trước sự tăng trưởng dân số, bao gồm phát triển công nghiệp, phát triển thương mại, di cư và nhập cư, v.v.
– Các nguồn nguyên liệu có sẵn
Phương pháp dự đoán dân số:
Một số phương pháp đã được chấp nhận để dự đoán dân số trong tương lai cho dưới đây:
- Phương pháp tăng hình học
- Phương pháp tăng số gia
- Tỷ lệ giảm của phương pháp tăng trưởng
- Phương pháp đồ thị đơn giản
- Phương pháp đồ thị so sánh
- Phương pháp tỷ lệ
- Phương pháp đường cong logic
Phương pháp gia tăng hình học – dựa trên giả thiết phần trăm tốc độ tăng trưởng là không đổi và tuân theo biểu thức:
dP/dt = kP ; lnP = lnP0 + kt.
Khi sử dụng phương pháp gia tăng hình học, phải chú ý vì có thể tạo ra một kết quả quá lớn đối với một thành phố phát triển nhanh trong một thời gian ngắn.
Phương pháp tăng số gia – tốc độ tăng trưởng được giả thiết là trong quá trình tăng hoặc giảm phụ thuộc vào độ trung bình tăng số gia trong quá khứ là dương hoặc là âm. Dân số trong thập niên tương lai sẽ tìm được bằng cách bổ sung sự gia tăng số học trung bình vào số lượng đã biết trước đó trong các thập kỷ tiếp theo.
Tỷ lệ giảm của phương pháp tăng trưởng – độ giảm trung bình trong phần trăm tăng được tìm thấy, sau đó được trừ phần trăm tăng mới nhất để nhận phần trăm tăng ở thập kỷ tiếp theo.
Phương pháp đồ thị đơn giản – đồ thị được xây dựng từ các số liệu có sẵn giữa thời gian và số lượng dân số. Đồ thị sau đó được làm trơn và mở rộng tới năm thích hợp. Phương pháp này cho các kết quả gần đúng và nên sử dụng cùng với các giá trị thu được của các phương pháp khác.
Phương pháp đồ thị so sánh – các thành phố có những điều kiện và đặc trưng tương tự như thành phố trong tương lai, có số dân đã được xác định để lựa chọn. Tiếp theo, giả thiết thành phố sẽ phát triển như thành phố được lựa chọn tương tự như thành phố phát triển trong quá khứ.
Phương pháp tỷ lệ – dân số địa phương và dân số của cả nước đối với bốn hoặc năm thập kỷ đã biết từ các cuộc điều tra dân số. Tỷ lệ của dân số địa phương và dân số quốc gia sau đó được xác lập trong các thập kỷ đã điều tra. Xây dựng đồ thị giữa thời gian và tỷ lệ rồi ngoại suy đến những năm trong tương lai. Tỷ lệ tìm được sẽ nhân với dân số của cả nước trong tương lai tại năm cuối cùng của thời kỳ thiết kế.
Nguồn: Sưu tầm
>> Tài liệu môi trường: NGUỒN GỐC VÀ THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC THẢI (P1)
> Tài liệu môi trường: NGUỒN GỐC VÀ THÀNH PHẦN CỦA NƯỚC THẢI (P2)
