Trang 1/15 IV. Chơng 4: Trạm bơm nớc thoát . (5 tiết) 4.1 Phân loại máy bơm nớc thoát : (0.5 tiết) 4.1.1 Yêu cầu cơ bản của máy bơm: Do nớc cần bơm chứa một lợng lớn chất bẩn nên đòi hỏi máy phải có cấu tạo đặc biệt. Những yêu cầu cơ bản của máy là: + Không bị tắc do chất bẩn trong nớc. + Đảm bảo thoát nhanh và dễ dàng vận chuyển các chất thô trong nớc khi qua máy. 4.1.2 Phân loại máy bơm: - Bơm ly tâm: dùng cho các loại HTTN. + Bơm trục ngang. + Bơm trục đứng. + Bơm một cấp và bơm nhiều cấp. + Bơm chìm. - Bơm hớng trục: công suất lớn nên dùng cho HTTN ma, HT thuỷ lợi và HTTN chung. - Bơm cánh xoắn. 4.2 Mục đích và vị trí đặt trạm bơm nớc thoát: (0.5 tiết) 4.2.1 Mục đích: Làm nhiệm vụ để chuyển nớc thoát hoặc bùn cặn lên cao khi chúng không thể tự chảy đợc. 4.2.2 Vị trí: - Nơi độ sâu đặt cống vợt quá giới hạn qui định. Độ sâu lớn nhất đặt cống tự chảy khi thi công bằng phơng pháp đào mở mặt thờng lấy: + Trong đất sụt lở: 4-5m. + Trong đất chắc ớt : 5-6m. + Trong đất khô không lở: 7-8m. Trang 2/15 - Trong thời gian mực nớc lũ cao, nớc ma trong đô thị không thể tự chảy ra sông đợc mà phải bơm. - Vị trí đặt phải có điều kiện xây dựng và địa chất thuỷ văn thuận lợi nh đất có cờng độ cao, mực nớc ngầm thấpTrạm bơm nên đặt nơi đất trống, gần các nhà máy công nghiệp có khoảng cách ly và dải cây xanh có chiều rộng không nhỏ hơn 10m. Trờng hợp khu vực đặt trạm bị ngập úng, cốt thềm cửa ra vào phải cao hơn đỉnh sóng của cơn lũ lớn nhất tối thiểu 0.5m với độ đảm bảo 3%. - Khi trạm bơm đặt trong đô thị, nên đặt trạm sâu trong ô phố và phải lu ý xả sự cố ra sông hồ(đợc sự quản lý của ban ngành có liên quan) hoặc hệ thống nớc thải khác. - Về mặt vệ sinh, trạm bơm phải đặt xa các công trình tối thiểu 15-30m(trị số lớn cho trạm công suất lớn) v à có cây xanh cách ly. - Trạm bơm nớc ma nên đặt gần hồ, tận dụng hồ làm dung tích điều hoà cho trạm. - Nên hạn chế số lợng trạm bơm chuyển tiếp để tránh chi phí đầu t xây dựng và quản lý. - Vị trí trạm bơm chính cần đợc lựa chọn trên cơ sở so sánh nhiều phơng án khác nhau để chi phí đầu t xây dựng và quản lý là thấp nhất. - Chọn vị trí trạm bơm trong trạm xử lý cần quan tâm đến các công trình xử lý và công trình phụ trợ.Trạm có thể dùng để bơm bùn hoạt tính đ nén, bơm bùn từ bể sơ cấp, bơm nớc rút ra từ sân phơi bùn. Bể chứa của trạm bơm trong trạm xử lý còn dùng để xả kiệt bể lắng 4.2.3 Phân loại trạm bơm thoát nớc, sơ đồ bố trí trạm bơm: (1tiết) a/ Phân loại: Trạm bơm nớc sinh hoạt: + Trạm bơm cục bộ: là trạm bơm phục vụ cho một hay vài công trình nhà ở hoặc xí nghiệp công nghiệp. + Trạm bơm khu vực: là trạm bơm phục vụ cho từng vùng riêng biệt hay phục vụ cho một vài lu vực thoát nớc. Trang 3/15 + Trạm bơm chuyển tiếp: là trạm bơm phục vụ chuyển tiếp nớc thải từ vị trí này tới vị trí khác vì lý do kinh tế kỹ thuật hay vì nớc thải không thể tự chảy đợc. + Trạm bơm chính: là trạm bơm dùng để bơm toàn bộ nớc thải của đô thị đa lên công trình xử lý hoặc xả vào nguồn tiếp nhận. Trạm bơm nớc sản xuất: + Trạm bơm này rất phong phú, phụ thuộc vào chất lợng của nớc thải. Ví dụ: nớc có tính xâm thực đối với bê tông, gang, thép, đòi hỏi phải bảo vệ bể chứa khỏi bị phá hoại, phải sử dụng máy bơm riêng và trang bị bộ phận rửa định kỳ thiết bị bằng nớc sạch Trạm bơm nớc ma: + Trạm bơm này có nhiệm vụ tiêu úng khi không thể dẫn nớc ma bằng tự chảy ra nguồn. Trạm bơm bùn: + Thiết kế trong công trình xử lý nớc thải. Ví dụ: trạm bơm bùn từ bể lắng sơ cấp và bùn hoạt tính đ nén lên bể mêtan, bơm cát từ bể lắng cát, bơm bùn hoạt tính từ bể lắng thứ cấp lên bể tái sinh b/ Sơ đồ bố trí trạm bơm: - Giải pháp bố trí trạm phụ thuộc điều kiện địa hình, địa chất , điều kiện kinh tế, kỹ thuật Trạm bơm thoát nớc có thể bố trí theo các cách sau: + Theo cách tổ hợp bể chứa, song chắn rác và gian bơm có thể bố trí phân ly (hình a)hoặc kết hợp (hình b). Trang 4/15 a/ song ch¾n r¸c èng vµo èng thu èng®Èy miÖng thu c«n thu m¸y b¬m bÓ chøa èng thu èng thu èng®Èy b/ song ch¾n r¸c èng vµo Trang 5/15 + Theo vị trí đặt máy so với mặt đất có trạm đặt nông (sâu nhỏ hơn 4m), nửa chìm (sâu đến7m) và trạm kiểu giếng (sâu lớn hơn 8m) (hình c). song chắn rác ống vào bể chứa ống hút ống đẩy động cơ điện máy bơm c/ + Theo vị trí đặt máy so với mặt nớc, có trạm với bơm đặt nổi, bơm đặt chìm. + Theo dạng mặt bằng có loại trạm mặt bằng tròn, hình chữ nhật hoặc vuông. + Theo loại bơm đặt trong trạm có máy trục ngang, trục đứng và bơm hớng trục. + Theo hình thức điều khiển bơm có trạm điều khiển bằng thủ công, nửa tự động và tự động với trạm điều phối tại chỗ, tự động với hệ điều khiển từ xa. Trang 6/15 Trang 7/15 4.3 Thiết kế trạm bơm thoát nớc: (2.0 tiết) 4.3.1 Lu lợng trạm bơm và dung tích bể chứa: (1.0 tiết) Lu lợng trạm bơm: + Chọn lu lợng trạm bơm bằng lu lợng giờ thải nớc lớn nhất. Dung tích bể chứa: - Mục đích: + Lu lợng nớc thải tới trạm bơm luôn dao động theo các giờ trong ngày vì vậy cần xác định dung tích bể chứa hợp lý để đảm bảo trạm bơm có chế độ làm việc tốt nhất. - Yêu cầu bể chứa và chế độ bơm: + Dung tích điều hoà của bể xác định dựa theo chế độ nớc đến (bao gồm nớc thải sinh hoạt và nớc thải công nghiệp) và chế độ bơm đi. Vì vậy, chế độ bơm cố gắng chọn sát với chế độ nớc đến(chế độ tích luỹ) để dung tích bể chứa nhỏ. + Bể chứa trong trạm bơm nớc thải không đợc chọn lớn vì sẽ không kinh tế . Mặt khác cặn bẩn dễ lắng và bị phân huỷ làm cho nớc bị nhiễm bẩn lại. + Nhìn chung trạm bơm thoát nớc thờng đòi hỏi lu lợng lớn, áp lực nhỏ nên hợp lý nhất là tổ máy bố trí các máy cùng loại, làm việc song song. + Số lần chạy máy càng lớn, dung tích bể càng nhỏ nhng quản lý trạm càng phức tạp, độ bền của thiết bị điều khiển và cung cấp điện càng giảm. Vì vậy, quy phạm qui định số lần chạy máy không quá ba lần trong một giờ khi điều khiển bằng thủ công và không quá sáu lần trong một giờ khi điều khiển tự động. Theo kinh nghiệm, khi công suất bơm >50kW, điều khiển tự động không nên lấy quá ba lần trong một giờ. Tổ máy lớn thờng chạy liên tục một số giờ không nghỉ. - Xác định dung tích bể chứa: + Thể tích bể sẽ tính với lu lợng của giờ thải nớc ít nhất. + Xác định bằng biểu đồ tích luỹ và đa vào đó đờng lu lợng bơm đi. Trang 8/15 - Biểu đồ tích luỹ nớc theo giờ: (xem hình a) + Thể tích bể sẽ tính với lu lợng của giờ thải nớc ít nhất và cho rằng chế độ thải nớc điều hoà theo từng giờ nên biểu đồ tích luỹ nớc theo giờ có dạng đờng thẳng. + Dung tích của bể chứa có giá trị lớn nhất khi lu lợng nớc chảy đến bằng 50% lu lợng nớc bơm đi lớn nhất. + Ví dụ: Hình a giới thiệu cách xác định bể chứa theo phơng pháp biểu đồ tích luỹ nớc giờ. Lu lợng của giờ thải nớc lớn nhất là : 6.5% Qngđ. Giờ thải nớc ít nhất là 1.65% Qngđ. Bơm đóng mở với chế độ 3lần/1giờ. Trong giờ thải nớc lớn nhất: bơm làm việc liên tục. Đờng biểu diễn lợng nớc chảy đến và lợng nớc bơm đi trùng nhau. Trong các giờ khác: bơm làm việc ngắt qung và khi đó nớc đợc tích luỹ lại trong bể. Khi bể đầy nớc, các bơm cùng làm việc. Bể cạn nớc các bơm đợc ngắt ra (ứng với các điểm a1,a2,a3 và b1,b2,b3). Trên đờng 2,3 các đờng kẻ song song với đờng 4 là đờng bơm, các đờng kẻ song song với trục hoành là đờng biểu diễn thời gian bơm nghỉ . Tại thời gian ứng với điểm a1, bơm đợc ngắt ra, nớc bắt đầu tích luỹ vào bể. Đến thời điểm ứng với thời điểm c, bể đầy nớc bơm bắt đầu làm việc. Biểu đồ bơm lúc này là đờng ca2. Hiệu tung độ lớn nhất giữa đờng nớc chảy đến và đờng nớc bơm đi chính là dung tích của bể chứa. Khi lu lợng nớc chảy đến bằng 50% lu lợng nớc bơm đi lớn nhất (3.25%Qngđ) thì dung tích của bể chứa có giá trị lớn nhất là Wbc = 0.6%Qngđ. Khi lu lợng tính toán với giờ nớc thải nhỏ nhất (1.65%Qngđ) thì dung tích cần thiết của bể chứa là Wbc = 0.4%Qngđ. + Dung tích điều hoà nhỏ nhất của bể chứa khi biết số lần mở máy trong giờ, lu lợng thải nớc nhỏ nhất, có thể xác định theo công thức sau: Wmin = Qmin (1-Qmin) n Qb Trong đó: Wmin dung tích điều hoà nhỏ nhất của bể chứa(m3). Trang 9/15 Qmin lu lợng đến giờ nhỏ nhất (m3/h). Qb- Lu lợng bơm của trạm (m3/h). n số lần mở máy trong bơm. Mặt khác, dung tích điều hoà nhỏ nhất của bể chứa không đợc nhỏ hơn công suất nhỏ nhất của một máy bơm đặt trong trạm với thời gian làm việc 5-10ph (tuỳ thuộc vào công suất của trạm bơm). 0.6%Qngđ 0.4%Qngđ c 1-Giờ nuớc thải đến lớn nhất 6.5%Qngđ 2-Giờ nuớc thải đến 3.25%Qngđ 3-Giờ nuớc thải đến ít nhất 1.65%Qngđ 4-Đuờng bơm đi 6.5%Qngđ 0 20 40 60 1 2 3 4 5 6 %Qngđ 3 2 1 4 a1 a2 a3 b1 b2 b3 Trang 10/15 + Đối với những trạm bơm lớn, có nhiều máy bơm hoặc trạm điều khiển tự động, chế độ làm việc của trạm bơm chọn theo đờng bậc thang. Trong trạm một số bơm làm việc liên tục và một số bơm làm việc ngắt qung để bơm đi lợng nớc chảy đến không đều. Khi đó dung tích bể chứa sẽ giảm, lấy phụ thuộc vào thời gian cần thiết để mở máy dự trữ và đủ để bố trí song chắn rác và ống hút máy bơm. + Đối với các khu dân c nhỏ, lợng nớc thải về ban đêm ít. Trạm bơm nhỏ có thể làm việc gián đoạn hoặc nghỉ làm việc ban đêm. Khi đó dung tích bể chứa có thể lấy tăng lên so với tính toán để đảm bảo đủ chứa lợng nớc trong giờ bơm nghỉ. 4.3.2 Cấu tạo và thiết bị trạm bơm: (1.0 tiết) - Thành phần trạm bơm bao gồm: bể chứa có song chắn rác, gian máy và các công trình phụ trợ. - Mặt bằng trạm bơm có thể dạng tròn hoặc vuông, có thể xây dựng bằng gạch hay BTCT. - Trạm phải đảm bảo nớc từ bể chứa không thấm sang, nớc ngầm xung quanh không thấm vào. - Trạm phải đợc trao đổi không khí thờng xuyên. Chỗ ống qua tờng phải bố trí đai vít ống. - Đối với trạm công suất vừa và nhỏ: máy bơm trong trạm đặt ngay dới đáy bể chứa làm cho dung tích chung của trạm nhỏ. Trạm không cần bơm nớc rò rỉ, hệ thống cẩu lắp đơn giản, chi phí xây dựng nhỏ. Tuy nhiên, việc kiểm tra, bảo dỡng và thay thế bơm phức tạp hơn bơm đặt nổi. a/ Bể chứa: + Để bảo vệ bơm khỏi bị tắc do rác chèn, cần phải chắn rác , loại bỏ chất thô có kích thớc lớn bằng song chắn rác. Chiều rộng khe hở của song chắn phụ thuộc vào loại máy bơm và thờng nhỏ hơn đờng kính miệng vào của máy bơm là 10-20mm. Song chắn rác đặt nghiêng 60-80 0 so với phơng ngang. Độ sâu lớp nớc qua song không nhỏ hơn 0.8m. Tốc độ qua song không quá 0.8-1.0m/s. Rác giữ lại trên song chắn đợc lấy ra bằng thủ công hoặc cào bằng cơ giới. Khi lợng rác lớn(>0.1m 3 /ng) nên cào rác bằng cơ [...]... trên hai trạm biến thế khác nhau của mạng lới vòng + Trớc trạm bơm phải thiết kế một ống xả sự cố Nếu gần trạm bơm có hồ chứa thì nên cho xả v o hồ, nếu không có thì xả v o MLTN ma d/ Điều khiển trạm bơm: - Trạm bơm nớc thải hợp lý nhất l điều khiển tự động, chỉ đối với những trạm bơm nhỏ thì có thể điều khiển thủ công e/ Công trình phụ trợ của trạm bơm: - Ngo i các công trình chính trong trạm bơm cần... Trang 11/15 + Đối với những trạm bơm nhỏ: mỗi máy bơm chỉ cần đặt một đồng hồ áp lực c/ Điều kiện an to n của trạm bơm: - Trạm bơm nớc thải đòi hỏi l m việc liên tục Để đảm bảo đợc yêu cầu đó, khi thiết kế cần chú ý: + Phải có máy bơm dự phòng: đối với trạm bơm nớc thải sinh hoạt quy định khi có 2 máy l m việc phải có 1máy dự phòng Đối với trạm bơm nớc thải công nghiệp, ngo i máy bơm dự phòng còn phải có... - Khi dùng bơm chìm: sẽ không có ống hút Vị trí đặt bơm trong bể sao cho lắp dợc ống v các bộ phận liên kết máy với đáy, tờng hoặc nắp bể b/ Thiết kế ống đẩy: - ống đẩy dẫn nớc từ trạm bơm đến trạm xử lý, đến ga thoát nớc để chuyển tiếp hoặc bơm xả v o nguồn tiếp nhận - ống đẩy trong trạm thờng dùng ống thép, ngo i trạm thờng dùng ống gang hoặc BTCT ứng lực trớc - Đờng kính ống đẩy trong trạm tính với... trên mặt s n nên phải dùng máy bơm nhỏ để bơm sang bể chứa + Máy bơm chân không: chỉ cần thiết khi máy bơm đặt cao hơn mực nớc trong bể chứa Thiết bị nâng chuyển: + Để nâng chuyển thiết bị trong quá trình lắp đặt v sửa chữa Thiết bị kiểm tra v đo lờng: + Để kiểm tra áp lực d của bơm v độ chân không, sử dụng áp kế v chân không kế + Đối với những trạm bơm lớn: mỗi máy bơm cần đặt một đồng hồ đo lu lợng... công nghệ trong gian máy bao gồm: máy bơm, phụ tùng trên ống hút v ống đẩy, máy bơm nớc rò rỉ đọng lại trên s n, máy bơm chân không(nếu cần), thiết bị nâng chuyển, thiết bị kiểm tra v đo lờng Máy bơm v phụ tùng: + Để thuận tiện trong việc điều khiển thì máy bơm thờng đặt thấp hơn mực nớc trong bể chứa, khi mở máy không cần bơm chân không để mồi máy bơm + Máy bơm nớc rò rỉ: trong gian máy bao giờ cũng... m việc của bơm Q(m3/h) e/ Nguyên tắc chọn máy bơm : - Máy đặt trong trạm chọn theo loại máy dự kiến ban đầu: máy bơm nớc thải, bơm bùn, máy trục ngang, trục đứng, máy đặt lộ thiên, máy đặt chìm - Máy phải chọn phù hợp với tính chất hoá lý của nớc thải cần bơm - Máy phải đáp ứng yêu cầu về lu lợng v áp lực với hiệu suất cao nhất, chi phí điện nhỏ - Chọn máy phù hợp với biện pháp quản lý trạm - Nguồn... ng Nh cung cấp thiết bị phải chịu trách nhiệm bảo h nh đúng thời gian qui định - Trong trạm bơm nớc thải, ngo i máy l m việc phải có máy dự phòng Số máy dự phòng lấy nh sau: + Khi không quá hai máy l m việc một máy dự phòng + Khi ba máy l m việc trở lên hai máy dự phòng + Đối với trạm bơm nớc thải sản xuất, trạm bơm bùn, số máy dự phòng theo qui định riêng Trang 15/15 Trang 16/15 ... Trang 13/15 bằng thủ công, bằng thuỷ lực hoặc bằng động cơ điện Trạm bơm điều khiển tự động phải đóng mở thờng xuyên phải dùng van điện - Trên tuyến ống, chỗ cao phải đặt van xả khí, chỗ thấp đặt van xả bùn Tại các chỗ ống đổi hớng >100 cần đặt gối tựa kích thớc xác định theo tính toán - Trong trạm bơm, ống nên đặt lộ trên s n , tờng nh trạm nhằm đơn giản cho lắp ráp , quản lý cũng nh điều kiện vệ sinh... tránh tác động tải trọng v o thân bơm c/ áp lực to n phần của máy bơm, chọn máy bơm : - áp lực to n phần của máy bơm xác định nh sau: H = Hđh + hh + hđ + ho Trong đó: Hđh = Zđ - Zb Zđ- cốt mặt nớc tại vị trí xả của ống đẩy (khi ống đặt ngập), hoặc cốt đặt ống đẩy (khi ống đặt cao hơn mực nớc của điểm xả) m Zb- cốt mặt nớc thấp nhất trong bể chứa (l cốt phải dừng bơm không cho khí kéo v o miệng hút)... máy, tiến h nh chọn bơm Khi chọn máy bơm ta cũng mới biết đợc khoảng lu lợng v áp lực l m việc của nó Nếu muốn biết chính xác điểm l m việc thì phải vẽ đờng đặc tính của ống dẫn áp lực phối hợp với đờng đặc tính của máy bơm d/ Th nh lập đờng đặc tính của ống dẫn áp lực : H = Hđh + hh + ho+S.Q2 S tổn thất đơn vị Q lu lợng tối đa của mỗi ống dẫn (m3/s) Trang 14/15 H(m) Đuờng H=f(Q) của bơm Đuờng H=f(Q) . IV. Chơng 4: Trạm bơm nớc thoát . (5 tiết) 4.1 Phân loại máy bơm nớc thoát : (0.5 tiết) 4.1.1 Yêu cầu cơ bản của máy bơm: Do nớc cần bơm chứa một. bơm nớc rút ra từ sân phơi bùn. Bể chứa của trạm bơm trong trạm xử lý còn dùng để xả kiệt bể lắng 4.2.3 Phân loại trạm bơm thoát nớc, sơ đồ bố trí trạm