Đề tài Tính toán, thiết kế hệ thống thoát nước cho thi trấn Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang (Niên hạn 25 năm) đối với nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình, trường học, bệnh viện và đề xuất dây chuyền công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt

Đồ án tốt nghiệp Page i LỜI CAM ĐOAN Tôi là Đỗ Hữu Ái học lớp 11HMT01 sinh viên Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ. Tôi xin cam đoan đề tài “ Tính toán, thiết kế hệ thống thoát nước cho thị trấn Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang (Niên hạn 25 năm)” dưới sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy TS. Thái Văn Nam là của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong đồ án tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan của mình. , ngàythángnăm Sinh viên Đồ án tốt nghiệp Page ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến TS. Thái Văn Nam. Trong thời gian qua, thầy đã luôn tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ cũng như động viên tôi trong quá trình tiến hành đồ án tốt nghiệp. Thầy đã góp những ý kiến và kinh nghiệm của mình để giúp tôi hoàn thành đồ án theo mục tiêu của đồ án và đúng tiến độ của khoa đề ra. Tôi xin gởi lời chân thành cảm ơn đến thầy Lâm Vĩnh Sơn, trưởng Bộ môn kỹ thuật Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, thầy đã luôn quan tâm lo lắng trong suốt quá trình học tập cũng như vấn đề định hướng đồ án tốt nghiệp và phổ biến quy định làm đồ án cho lớp 11HMT01. Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong khoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học Trường đại học kỹ thuật công nghệ thành phố Hồ Chí Minh và các thầy cô đã tham gia giảng dạy ở lớp 11HMT01 trong ba học kỳ qua, các thầy cô đã cung cấp cho tôi những kiến thức quý báu về chuyên ngành kỹ thuật môi trường giúp tôi có được nền tảng vững chắc trong chuyên môi để hỗ trợ công việc về sau. Bên cạnh đó, các thầy cô còn động viên tôi và tập thể lớp rất nhiều, giúp chúng tôi vững tin hơn với ngành học của mình. Tôi xin gởi lời cảm ơn đến gia đình tôi và bạn bè đã luôn đồng hành, nâng đỡ và động viên tôi rất nhiều trong thời gian qua. Đồ án tốt nghiệp Page iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN.......................................................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................. vii DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ VÀ SƠ ĐỒ.........................................................................viii MỞ ĐẦU................................................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề.............................................................................................................................. 1 2. Tính cấp thiết của đề tài....................................................................................................... 1 3. Mục tiêu, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu.............................................. 2 3.1. Mục tiêu của đề tài ....................................................................................................... 2 3.2. Phạm vi của đề tài......................................................................................................... 2 3.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................................... 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC THỊ TRẤN CHỢ GẠO – TỈNH TIỀN GIANG ...................................................................................................................................... 5 1.1. Đặc điểm tự nhiên ............................................................................................................. 5 1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................................. 5 1.1.2. Địa hình ...................................................................................................................... 5 1.1.3. Khí hậu ....................................................................................................................... 5 1.1.4. Nhiệt độ ...................................................................................................................... 5 1.1.5. Bức xạ và chiếu sáng ................................................................................................ 6 1.1.6. Mưa ............................................................................................................................. 6 1.1.7. Lượng bốc hơi ............................................................................................................ 6 1.1.8. Gió ............................................................................................................................... 6 Đồ án tốt nghiệp Page iv 1.1.9. Địa chất công trình .................................................................................................... 6 1.2. Hiện trạng kinh tế - xã hội ............................................................................................... 7 1.2.1. Tình hình diện tích - dân cư ..................................................................................... 7 1.2.2. Hiện trạng nhà ở ........................................................................................................ 8 1.2.3. Công trình công cộng................................................................................................ 8 1.2.4. Hiện trạng công nghiệp ............................................................................................ 9 1.2.5. Hiện trạng sản xuất nông nghiệp ............................................................................. 9 1.3. Hiện trạng giao thông ..................................................................................................... 10 1.3.1. Đường bộ .................................................................................................................. 10 1.3.2. Đường thủy .............................................................................................................. 10 1.3.3. Bến xe ....................................................................................................................... 10 1.4. Hiện trạng cấp điện ......................................................................................................... 10 1.5. Hiện trạng cấp nước ........................................................................................................ 11 1.6. Hiện trạng thoát nước ..................................................................................................... 11 1.7. Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thị trấn Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang đến năm 2020 .......................................................................................................................... 11 1.7.1. Phương hướng phát triển ........................................................................................ 11 1.7.2. Qui hoạch phát triển ................................................................................................ 12 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC ............................. 16 2.1. Nhiệm vụ của hệ thống thoát nước ............................................................................... 16 2.2. Phân loại hệ thống thoát nước ....................................................................................... 16 2.2.1. Phân loại nước thải .................................................................................................. 16 2.2.2. Phân loại hệ thống thoát nước ............................................................................... 17 2.2.3. Nghiên cứu và lựa chọn phương án thiết kế hệ thống thoát nước thải ............. 18 Đồ án tốt nghiệp Page v 2.2.4. Các bộ phận chính trong hệ thống thoát nước ..................................................... 19 2.3. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước thải ..................................................... 20 2.4. Tiêu chuẩn thoát nước .................................................................................................... 21 2.5. Đặc điểm chuyển động của nước thải trong mạng lưới ............................................. 21 2.6. Đường kính tối thiểu và độ đầy tối đa .......................................................................... 22 2.7. Tốc độ và độ dốc ............................................................................................................. 23 2.8. Giới thiệu một số mạng lưới thoát nước và dây chuyền công nghệ ứng dụng trong xử lý nước thải sinh thoạt ...................................................................................................... 25 2.8.1. Giới thiệu một số mạng lưới thoát nước............................................................... 25 2.8.2. Một số dây chuyền công nghệ ứng dụng trong sử lý nước thải sinh hoạt ........ 29 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC CHO THỊ TRẤN CHỢ GẠO, TỈNH TIỀN GIANG (NIÊN HẠN 25 NĂM) ............................. 32 3.1. Số liệu tính toán .............................................................................................................. 32 3.2. Dân số ............................................................................................................................... 32 3.2.1. Tốc độ gia tăng dân số trong 05 năm gần đây ..................................................... 32 3.2.2. Ước tính dân số sau 25 năm ................................................................................... 34 3.3. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước ................................................................................. 34 3.4. Tính toán lưu lượng ........................................................................................................ 35 3.4.1. Xác định lưu lượng tính toán ................................................................................. 35 3.4.2. Tính toán lưu lượng cho từng đoạn ống ............................................................... 39 3.4.3. Tính toán bể điều hòa ............................................................................................ 62 3.5. Thiết kế trắc dọc và trắc ngang ..................................................................................... 63 3.5.1. Trắc dọc ................................................................................................................... 63 3.5.2. Trắc ngang............................................................................................................... 65 Đồ án tốt nghiệp Page vi 3.6. Thuyết minh tính toán hố ga .......................................................................................... 65 3.7. Thuyết minh dự toán công trình .................................................................................... 69 3.7.1. Công thức tính toán................................................................................................ 69 3.7.2. Tính toán cho một số đoạn ống điển hình ............................................................ 71 3.7.3. Dự toán công trình .................................................................................................. 75 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ............................................................................................................................................. 78 4.1. Đề xuất sơ đồ quy trình công nghệ xử lý ..................................................................... 78 4.2. Lựa chọn sơ đồ công nghệ ............................................................................................. 82 4.3. Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý ....................................................................... 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 86 PHỤ LỤC ............................................................................................................................... 87 Đồ án tốt nghiệp Page vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích tự nhiên 3 khu vực của thị trấn ........................................................... 7 Bảng 1.2. Diện tích tự nhiên 3 khu vực của thị trấn ........................................................... 7 Bảng 1.3. Số học sinh thị trấn Chợ Gạo – tỉnh Tiền Giang ............................................... 8 Bảng 2.1. Độ đầy của ống .................................................................................................... 23 Bảng 2.2. Vận tốc trong ống ................................................................................................ 24 Bảng 2.3. Độ dốc của ống .................................................................................................... 25 Bảng 3.1. Hệ số không điều hòa chung của nước thải sinh hoạt ..................................... 36 Bảng 3.2. Thống kê lưu lượng các giờ trong ngày ............................................................ 38 Bảng 3.3. Diện tích các tiểu khu.......................................................................................... 40 Bảng 3.4. Thống kê lưu lượng nước thải của các tuyến cống.......................................... 43 Bảng 3.5. Tính tổn thất áp lực cho từng đoạn cống .......................................................... 50 Bảng 3.6. Tính tổn thất áp lực cho đoạn cống chính 1 - TXL ......................................... 54 Bảng 3.7. Tính toán cao độ cho các đoạn cống ................................................................. 56 Bảng 3.8. Tính toán cao độ trắc dọc cho tuyến cống chính 1 - TXL .............................. 61 Bảng 3.9. Tính dung tích bể điều hòa ................................................................................. 62 Bảng 3.10. Khoảng cách hố ga ............................................................................................ 66 Bảng 3.11. Bảng thống kê hố ga trên các tuyến ống........................................................ 66 Bảng 3.12. Bảng thống kê khối lượng đất đào, đất đắp.................................................... 72 Bảng 3.13. Dự toán công trình............................................................................................ 77 Bảng 4.1. Thành phần nước thải đầu vào ........................................................................... 78 Bảng 4.2. Tiêu chuẩn xả nước thải đầu ra ......................................................................... 79 Đồ án tốt nghiệp Page viii DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1. Thành phần tỉ lệ các ngành công nghiệp ............................................................. 9 Hình 1.2. Bảng đồ qui hoạch tổng thể kinh tế - xã hội huyện Chợ Gạo đến năm 2020 ................................................................................................................................................... 15 Hình 1.3. Bảng đồ qui hoạch tổng thể thị trấn Chợ Gạo – tỉnh Tiền Giang .................. 15 Hình 2.1. Cấu tạo ống thoát nước ........................................................................................ 23 Hình 2.2. Vạch tuyến thoát nước thị xã Tây Ninh ............................................................ 26 Hình 2.3. Vạch tuyến mạng lưới thoát nước cho khu tái định cư Vĩnh Hiệp – Tân Uyên – Bình Dương.......................................................................................................................... 28 Hình 2.4. Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng Aerotank truyền thống ............... 29 Hình 2.5. Công nghệ xử lý nước thải sinh hoạt bằng UASB ........................................... 30 Hình 3.1. Biểu đồ giao động nước các giờ trong ngày ..................................................... 39 Hình 3.2. Trắc dọc tuyến ống............................................................................................... 64 Hình 3.3. Ống thoát nước thải .............................................................................................. 71 Hình 4.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ 1 ........................................................................... 80 Hình 4.2. Sơ đồ dây chuyền công nghệ 2 ........................................................................... 81 Đồ án tốt nghiệp Page 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Trong thời đại ngày nay, đất nước đang trên đà phát triển và đổi mới nên nhu cầu về mọi mặt cũng ngày càng cao hơn. Trong tất cả các nhu cầu trên thì nhu cầu về nước là nhu cầu tất yếu và quan trọng nhất. Nước đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong sinh hoạt cũng như trong cuộc sống. Hàng ngày chúng ta dùng nước vào việc ăn, uống, giặt, làm vệ sinh nhà cửa, đường phố, tưới vườn hoa cây cảnh. Lượng nước thải ra từ những hoạt động trên hàng ngày là rất nhiều, cộng với lượng nước mưa hàng năm nữa thì việc thoát nước cho khu đô thị là rất cần thiết. Vì vậy, hệ thống thoát nước là một trong những cơ sở hạ tầng quan trọng không thể thiếu đối với mọi khu dân cư, công nghiệp Bởi hệ thống thoát nước là một những yếu tố quan trọng đảm bảo được tốt hoạt động sinh hoạt, sản xuất và dịch vụ trong đời sống con người. Chính vì vậy cần xây dựng hệ thống thoát nước hoàn chỉnh, khép kín và được xây dựng đầu tiên cùng với toàn bộ hệ thống cơ sở hạ tầng thiết yếu của khu vực. Do đó, việc đầu tư cho hệ thống thoát nước là rất cần thiết và phù hợp với xu thế phát triển chung. 2. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây với xu hướng phát triển của đất nước, tỉnh Tiền Giang đã tập trung tiến hành nhiều giải pháp nhằm phát triển các huyện phía Đông (khu vực Chợ Gạo, Gò Công...). Kết quả nền kinh tế trong vùng có tốc độ tăng trưởng khá, các thành phần kinh tế, các loại hình doanh nghiệp phát triển và đời sống nhân dân đã được cải thiện về mọi mặt. Chính vì vậy mà các hệ thống kênh rạch bị san lấp rất nhiều. Hiện nay, hàng loạt các khu công nghiệp, cụm công nghiệp và các hộ gia đình trên địa bàn thị trấn Chợ Gạo đang hoạt động sản xuất kinh doanh và hàng ngày thải ra một lượng nước thải rất lớn chưa qua xử lý mà đã thải ra ngoài kênh rạch gây ô nhiễm môi Đồ án tốt nghiệp Page 2 trường. Ngoài ra, vào mùa mưa lượng nước cần thoát rất nhiều mà hệ thống kênh rạch không đảm bảo thoát nước liên tục được nên dẫn đến tình hình ngập úng gây ảnh hưởng tới cuộc sống của người dân và tình hình sản xuất kinh doanh ở thị trấn Chợ Gạo. Nhằm đảm bảo cuộc sống của người dân và các hoạt động sản xuất kinh doanh ở thị trấn Chợ Gạo phát triển tốt, Ủy ban nhân dân Tỉnh đã đồng ý cho phép xây dựng hệ thống thoát nước cho thị trấn Chợ gạo. Để có thể xây dựng được hệ thống thoát nước thì việc “ Tính toán, thiết kế hệ thống thoát nước cho thị trấn Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang (Niên hạn 25 năm)” là việc làm rất cấp thiết, cần phải được thực hiện sớm. 3. Mục tiêu, phạm vi, nội dung và phương pháp nghiên cứu 3.1. Mục tiêu của đề tài Nhằm đảm bảo thoát nước tốt cho người dân, các hoạt động sản xuất kinh doanh trên địa bàn thị trấn Chợ Gạo không còn bị ô nhiễm và ngập úng, đề tài nghiên cứu nhằm hai mục tiêu sau: • Tính toán, thiết kế hệ thống thoát nước cho thị trấn Chợ Gạo, tỉnh Tiền Giang (Niên hạn 25 năm). • Đề xuất qui trình công nghệ xử lý nước thải của hệ thống thoát nước trước khi thải vào nguồn tiếp nhận. 3.2. Phạm vi của đề tài Do hạn chế về thời gian, kiến thức và số liệu liên quan, đề tài chỉ giới hạn trong phạm vi: Tính toán, thiết kế hệ thống thoát nước cho thi trấn Chợ Gạo, tỉnh Tiề