Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng cấp thoát nước Chương 2: Nguồn nước công trình thu và trạm bơm Nội dung 2.1. Nguồn cung cấp nước và công trình thu 2.1.1. Nguồn cung cấp nước 2.1.2. Công trình thu 2.2 Trạm bơm 2.2.1. Bơm 2.2.2. Trạm bơm
10/26/2013 1 Chương 2 CÔNG TRÌNH THU VÀ TRẠM BƠM 2.1. Nguồn cung cấp nước và Công trình thu 2.1.1. Nguồn cung cấp nước 2.1.2. Công trình thu 2.2. Trạm bơm 2.2.1. Bơm 2.2.2. Trạm bơm Nội dung 10/26/2013 2 2.1. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC VÀ CÔNG TRÌNH THU Khi thiết kế một hệ thống cấp nước cho một đô thị, một khu công nghiệp hoặc một đối tượng bất kỳ nào đó, việc đầu tiên và rất quan trọng, đó là lựa chọn nguồn cung cấp nước. Nguồn nước có ý nghĩa quyết định đến giá thành sản xuất ra một mét khối nước. Người thiết kế cần phải nắm vững đặc điểm, tính chất của các loại nguồn nước, quy luật biến đổi chất lượng nước nguồn theo thời gian để đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước và phương án cấp nước hợp lý. Trong kỹ thuật cấp nước, người ta thường sử dụng các loại nguồn cung cấp nước sau: Nước ngầm; Nước mặt, và nước mưa. 2.1.1. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC 10/26/2013 3 2.1.1. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC (tt) Nguồn nước mặt Nguồn nước mặt là loại nguồn nước tồn tại lộ thiên trên mặt đất như nước sông, suối, hồ đầm… Nguồn bổ cập cho nước mặt là nước mưa. Nguồn nước mặt của nước ta rất phong phú và được phân bố ở khắp mọi nơi. Đây là loại nguồn nước quan trọng và được sử dụng rộng rãi vào mục đích cấp nước. a. Nước sông Là loại nguồn nước mặt chủ yếu để cấp nước Đặc điểm của nước sông : Giữa các mùa có sự chênh lệch tương đối lớn về mực nước, lưu lượng, hàm lượng cặn và nhiệt độ nước. Hàm lượng muối khoáng và sắt nhỏ nên rất thích hợp khi sử dụng cho công nghiệp giấy, dệt và nhiệt điện. Độ đục cao nên việc xử lý phức tạp và tốn kém. Nước sông cũng chính là nguồn tiếp nhận nước mưa và các loại nước thải xả vào. Vì vậy, nó chịu ảnh hưởng trực tiếp của môi trường bên ngoài. So với nước ngầm, nước mặt thường có độ nhiễm bẩn cao hơn. 10/26/2013 4 b. Nước suối : Nước suối cũng là một nguồn cấp nước quan trọng, thường được dùng để cấp nước ở miền núi Đặc điểm của nước suối : Trữ lượng và chất lượng thay đổi theo mùa rất rõ rệt Về mùa lũ: Nước suối thường đục, cuốn theo nhiều cây khô, củi khô, rác, cát , sỏi và thường có những dao động đột biến về mức nước và vận tốc dòng chảy. Về mùa khô: Nước suối lại rất trong nhưng mực nước lại thấp. Nhiều khi mực nước thấp quá mức, không đủ độ sâu cần thiết để thu nước. c. Nước ao, hồ, đầm: Thường trong, có hàm lượng cặn nhỏ. Các hồ lớn, ven hồ có sóng nên nước ven hồ có thể đục. Nước hồ, đầm thường có vận tốc dòng chảy nhỏ nên rong rêu và các thuỷ sinh vật phát triển, làm cho nước có độ màu cao, có mùi và dễ bị nhiễm bẩn. Ngoài ra, nước hồ, đầm cũng rất dễ bị ảnh hưởng bởi nước thải sinh hoạt và công nghiệp, gây cho nước có màu, mùi đặc trưng và có rất nhiều vi trùng. 10/26/2013 5 2.1.1. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC (tt) Nguồn nước mưa Quy ước là nước sạch, tuy nhiên nó cũng bị nhiễm bẩn do đi qua không khí, mái nhà … cuốn theo bụi và các chất bẩn khác. Là nguồn nước quan trọng để cấp nước cho các đơn vị nhỏ hay hộ gia đình ở các vùng cao, vùng nông thôn hay các vùng hải đảo. 10/26/2013 6 2.1.1. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC (tt) Nguồn nước ngầm Là nguồn nước nằm ngầm dưới mặt đất thiên nhiên, được bổ cập bởi nguồn nước mưa và nguồn nước mặt. Nước ngầm ở nước ta được phân bố gần như ở khắp mọi nơi. Do nước ngầm nằm sâu trong lòng đất và được bảo vệ bởi các tầng cản nước nên nước ngầm ở nước ta có chất lượng tốt: • Hàm lượng cặn nhỏ, ít vi trùng • Nhiệt độ ổn định , • Công nghệ xử lý nước đơn giản nên giá thành sản xuất nước rẻ. Nước ngầm thường có hàm lượng sắt tương đối lớn, đặc biệt là sắt II. ở một số vùng, trong nước ngầm còn chứa một lượng mangan đáng kể . Công nghệ xử lý nước ngầm chủ yếu là khử sắt, đôi khi kèm theo cả khử mangan, silic,asen, xianua… Có thể phân loại nước ngầm theo 4 cách sau: Phân loại theo vị trí tồn tại so với mặt đất: - Nước ngầm mạch nông; Nước ngầm ở độ sâu trung bình; Nước ngầm mạch sâu. Phân loại theo áp lực: - Nước ngầm có áp; Nước ngầm không áp. Phân loại theo nhiệt độ: - Nước lạnh; Nước ấm; Nước nóng. Phân loại theo thành phần hoá học - Nước ngọt; Nước lợ; Nước mặn. 2.1.1. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC (tt) Nguồn nước ngầm 10/26/2013 7 2.1.1. NGUỒN CUNG CẤP NƯỚC (tt) Lựa chọn nguồn nước Lựa chọn nguồn cấp nước cấp phải dựa trên cơ sở so sánh kinh tế kỹ thuật về nguồn nước, nhưng phải lưu ý một số đặc điểm sau: o Nguồn nước phải có lưu lượng trung bình nhiều năm theo tần suất yêu cầu của đối tượng sử dụng. o Chất lượng nước phải đáp ứng nhu cầu theo tiêu chuẩn vệ sinh TCXD 33-2006 và các tiêu chuẩn có liên quan khác. 2.1.2. CÔNG TRÌNH THU NƯỚC Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ các nguồn nước thiên nhiên đưa tới công trình xử lý. Công trình thu nước bao gồm : • Công trình thu nước mặt • Công trình thu nước ngầm Ngoài ra, ở những vùng hải đảo hoặc những vùng khan hiếm cả nước ngầm lẫn nước mặt, người ta có thể thu nước mưa để sử dụng cho từng hộ dùng nước nhỏ. 10/26/2013 8 Công trình thu nước mặt Thường là công trình thu nước sông Đặt ở đầu nguồn nước, trên khu dân cư và khu công nghiệp theo chiều chảy của dòng sông. Vị trí hợp lý nhất là nơi bờ sông và lòng sông ổn định có điều kiện địa chất công trình tốt. Thường được bố trí ở phía lõm của dòng sông, và phải được gia cố bờ. Công trình thu nước sông thường chia ra các loại sau đây: • Công trình thu nước bờ sông; • Công trình thu nước lòng sông. Công trình thu nước mặt (tt) Một số điểm lưu ý khi tính toán công trình thu nước mặt (cửa thu nước): Tỷ lệ giữa lưu lượng thu và lưu lượng nước sông không quá 15%. Cần quan tâm đến MNCN và MNTN, tình hình biến động của dòng chảy và bồi lắng phù sa. Các sông gần biển phải xét đến sự ảnh hưởng của thủy triều. 10/26/2013 9 Các dạng mặt cắt sông. Thoải Dốc Dựng đứng Bậc thềm Công trình thu nước bờ sông (ven bờ) Tùy theo độ bền vững và ổn định của đất mà người ta quyết định xây dựng công trình thu nước mặt: Kết hợp với trạm bơm Tách biệt với trạm bơm. Thường chia ra nhiều gian để đảm bảo cấp nước liên tục khi thau rửa, sửa chữa. Mỗi gian chia ra ngăn thu, ngăn hút. Ngăn thu còn gọi là ngăn lắng, cửa thu nước đặt các song chắn rác để ngăn các vật nổi trên sông. Ngăn hút là nơi bố trí các ống hút, máy bơm và các ống đẩy đưa nước vào các công trình xử lý. 10/26/2013 10 Công trình thu nước mặt kết hợp với TB Mực nước mùa mưa 1- Nhà bao che 2- Ngăn thu nước 3- Ngăn hút nước 4- Cửa thu nước mùa lũ 5- Cửa thu nước mùa khô 6- Lưới chắn rác 7- Máy bơm 8- Ống hút 9- Ống đẩy Khi bờ sông dốc sâu và chất lượng nước gần bờ tốt như giữa dòng. Công trình thu nước mặt tách biệt với TB 1- Ngăn thu nước 2- Ngăn hút nước 3- Đường ống hút nước 4. Máy bơm 5. Trạm bơm cấp 1. [...]... loại 2. 2.3 Chức năng 2. 2.4 Phương pháp chọn máy bơm 2. 2.5 Bố trí trạm bơm 2. 2.6 Quản lý trạm bơm 2. 2.7 Tính toán áp lực công tác máy bơm và công suất máy bơm 16 10 /26 /20 13 2. 2 BƠM VÀ TRẠM BƠM (tt) Để đưa nước từ công trình thu lên công trình xử lý nước, từ bể chứa lên đài nước hoặc để vận chuyển nước đến nơi tiêu thụ người ta thường dùng: - Bơm: bơm ly tâm, bơm pittông, bơm tia, bơm khí nén, bơm chạy... cơ, … và ngoài ra còn có chỗ làm việc của công nhân quản lý, kho dụng cụ phụ tùng khi cần thiết • Phân loại - Trạm bơm cấp I - Trạm bơm cấp II - Trạm bơm trung chuyển - Trạm bơm tuần hoàn 20 10 /26 /20 13 2. 2 BƠM VÀ TRẠM BƠM (tt) • Chức năng - Trạm bơm cấp I: đưa nước từ công trình thu lên công trình xử lý - Trạm bơm cấp II: bơm nước từ bể chứa nước sạch để cung cấp cho các nơi tiêu dùng - Trạm bơm trung... rơle áp lực, … 26 10 /26 /20 13 2. 2 BƠM VÀ TRẠM BƠM (tt) • Tính toán áp lực công tác máy bơm và công suất máy bơm Thông số cơ bản để chọn máy bơm là: 1/ Cột nước tính toán (Htt) 2/ Lưu lượng tính toán (Qtt) của mỗi bơm • Tính toán áp lực công tác máy bơm và công suất máy bơm (tt) Khi chọn máy bơm thường căn cứ vào các chỉ số quan trọng của bơm sau đây: Lưu lượng Chiều cao hút nước và đẩy nước địa hình... dùng cửa thu và ống tự chảy đến trạm xử lý khi mức nước ở nguồn nước cao hơn cao độ trạm xử lý Khi sử dụng nước ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máy bơm chìm có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lý 21 10 /26 /20 13 • Trạm bơm cấp I (tt) Bể chứa nước sạch: làm nhiệm vụ điều hoà lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II Ngoài ra bể chứa còn có nhiệm vụ dự trữ 1 lượng nước chữa... đầu bịt song chắn và đc cố định dưới đáy sông bằng hệ thống cọc gỗ hoặc bê tông Ngay họng thu nước phải có phao cờ báo hiệu để tránh cho tàu thuyền qua lại không va vào Công trình thu nước kết hợp xa bờ và ven bờ Khi bờ sông tương đối dốc hoặc bậc thềm Mùa lũ thu qua cửa thu nước, mùa kiệt lấy nước qua họng thu nước 12 10 /26 /20 13 Công trình thu nước ngầm Công trình thu nước ngầm được sử dụng... Trạm bơm cấp II có nhiệm vụ bơm nuớc đã được xử lý từ bể chứa nước sạch đến mạng lưới cấp nước của đô thị Hoặc cũng có thể là trạm bơm tăng áp để nâng áp lực trên mạng lưới cấp nước đến các hộ tiêu dùng Bể chứa nước sạch và trạm bơm cấp II thường đặt trong trạm xử lý nước 23 10 /26 /20 13 • Trạm bơm cấp II Đài nước: là công trình điều hoà lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới cấp nước. .. cờ báo hiệu, 9- Máy bơm, 10- Ống hút, 11- Ống đẩy 11 10 /26 /20 13 Công trình thu nước lòng sông (xa bờ) Áp dụng khi bờ thoải, nước nông, mức nước dao động lớn Khác với công trình thu nước bờ sông, công trình thu nước lòng sông không có cửa thu nước ở bờ mà đưa ra giữa lòng sông, rồi dùng ống dẫn nước đưa nước về ngăn thu đặt ở bờ Cửa thu nước lòng sông còn gọi là họng thu nước có dạng phễu hoặc...10 /26 /20 13 Công trình thu nước lòng sông (xa bờ) Bờ sông quá nông, bờ sông thoải, mực nước dao động lớn; Nước được lấy từ các họng thu nước giữa lòng sông và dẫn qua ống tự chảy vào công trình thu nước nằm gần bờ Kết hợp hay tách biệt với trạm bơm 1- Nhà bao che (TB Cấp I); 2- Ngăn thu nước, 3- Ngăn hút nước, 4- Họng thu nước, 5- Bệ đỡ, 6- Ống dẫn nước, 7- Lưới chắc rác,... hầm thu nước cứ khoảng 25 -30m lại xây dựng một giếng thăm để kiểm tra nước, lấy cặn và thông hơi Sơ đồ cấu tạo đường hầm ngang thu nước 1 Đường hầm thu nước 2 Giếng tập trung 3 Mực nước trong giếng 4 Mực nước tĩnh trong tầng chứa 5 Lớp đất chứa nước 6 Tầng cản nước Cấu tạo ống thu nước nằm ngang 14 10 /26 /20 13 • Giếng khoan Công trình thu nước ngầm mạch sâu với công suất lớn từ 5-500l/s, sâu vài chục... tác máy bơm và công suất máy bơm (tt) Công suất máy bơm: (khi đã có lưu lượng và cột áp) Công suất hữu ích Nh QH 1 02 γ: tỷ trọng của nước, N/m3 Công suất trên trục Nt Nh QH 1 02 η: hệ số hữu ích toàn phần của bơm, từ 6075% cho đến 80- 92% tùy theo loại bơm 29 10 /26 /20 13 Chọn máy bơm Sau khi xác định được lưu lượng và cột nước thiết kế của máy bơm tiến hành chọn bơm Để chọn bơm chúng . bơm 2. 2.5. Bố trí trạm bơm 2. 2.6. Quản lý trạm bơm 2. 2.7. Tính toán áp lực công tác máy bơm và công suất máy bơm 2. 2. BƠM VÀ TRẠM BƠM 10 /26 /20 13 17 2. 2. BƠM. quá trình hút và đẩy xảy ra. Bơm piston 10 /26 /20 13 20 2. 2. BƠM VÀ TRẠM BƠM (tt) - Trạm bơm cấp I - Trạm bơm cấp II - Trạm bơm trung chuyển - Trạm bơm tuần