Giáo trình Cấp thoát nước (Giáo trình dùng cho sinh viên đại học chuyên ngành kiến trúc và xây dựng): Phần 1

Chia sẻ: Lê Thị Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:80

Thêm vào BST

Báo xấu

271
lượt xem 84
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Cấp thoát nước" trình bày những khái niệm cơ bản về hệ thống cấp nước, nguồn nước và công trình xử lý, mạng lưới cấp nước, hệ thống cấp nước cho công trình xây dựng, hệ thống cấp nước trong nhà. Đồng thời cung cấp khái niệm chung về thoát nước, mạng lưới thoát nước, công nghệ làm sạch nước thải, thiết kế và xử lý hệ thống thoát nước bên trong nhà. Mời các bạn cùng tham khảo phần 1 giáo trình sau đây.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Cấp thoát nước (Giáo trình dùng cho sinh viên đại học chuyên ngành kiến trúc và xây dựng): Phần 1

T R U Ô N G ĐAI H Ọ C K IÊ N T R Ú ' f!À NỘI H O ÀN G Hl Ệ CẤP THOÁT NƯỚC (G iá o trình dùnii ciio sinh viên đại học chuy ên imành: kiến trúc và xây dự ng) (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG HÀ NÒI - 2011
LỎ I NÓI DÂU Giao trinh ”cấp thoát nưỏc" g ô m 10 chương vói các vởn dè ch ỉn h sau (ỉá\ : khái niệm chĩítỉg, m ạ n g ỉưái cấp thoát, các biện p h á p xứ / v và
Mỏ ĐẦU C ù n g với n h iề u lĩnh vực khoa học hiện đại n h ầ m phục vụ cho lợi ích cùa con người, hệ t h ố n g cấp t h o á t nước đ ó n g một vai trò q u a n trọng. Cấ p th o á t nước là hệ t h ố n g các công trinh, thi ết bị và các giải ph áp kỹ thu ật nham t h ự c hiện n h i ệ m vụ cấp nước sinh hoạt, công nghiệp và chu y ên d ù n g cũ n g như dẫ n xả mọi loại nước t h ả i v à nước m ặ t vào nguồn, đ ả m bào các điều kiện kình t ế kỹ thuật, và vệ sinh môi tr ườ ng. Với sự p h á t t r i ể n côn g nghiệp và đô thị hoá n h a n h c h ó n g t r ê n to à n cầu thi nhu c à u về c ấ p và t h o á t nước c à n g t r ỏ nên to lớn. C h ú n g t a đ ã th á y có r át nhiêu nơi khan hiế m nước n g ọ t và n h iề u nguồ n nước bị ô nhiễ m gây bao tai hoạ, b ệnh dịch chết, n^ưói, p h á huỷ môi t r ư ờ n g si n h thái và ả n h hư ởn g nặng nê tới n ề n kinh tế... Cho nên, còng t á c quy hoạch hệ t h ố n g cấp t h o á t nước cằn được coi trọng. H ệ t h ố n g cấp t h o á t nước đã có từ lâu khi x u ấ t hiện n h ữ n g v ù ng đỏng d â n cư. N h ữ n g v ù n g n h ư vậy có từ 400 0 n ă m trước công nguyên ở các t h u n g lùng sông Niỉa, C hi g a r a, Ấn Độ, La Mã và ở T r u n g Quốc. Ban đà u con người chỉ biết khơi mương đào giếng và lấy nước bàng thù công, dan dần việc láy nước là bằng nhân tạo. Tuy nhiòn lúc bấy giờ nước thải xả ra ván bìía bãi và eluíà cổ tổ eluỉe. Con người b á t đ ầ u xây d ự n g hệ th ố n g cấp nước, tập t r u n g đ ầ u tiên ở Châu Âu, ở P ar i, L u â n Dôn được xây d ự n g vào t h ế kỷ XIII, ở Dức vào t h ế kỷ XV. Hệ th ốn g cap nước cho cô ng n g hi ệ p được xây d ự n g vào thời kỳ đại cách m ạ n g công nghiộp t h ế kỷ XVIII. Vì do t r ì n h độ khoa học kỹ thuật, chưa cao, con người c h ư a ná m được n h ữ n g n g u y ê n tá c vận h à n h nước... và chủ yếu đ ể phục vụ cho một. số lâu đài vua chúa, giáo hội, n en n h ữ n g cô n g t r i n h được xây d ự n g chi phí r ất nh iề u v ậ t liệu, n h â n công. Nước th ả i t h ư ờ n g xả t h ả n g ra sông, hồ, không q u a xử lý đã gây r a nh iề u vụ bệnh dịch ch ết người. Việc xây d ự n g hệ t h ố n g cấp t h o á t nước quy mô cho t h ả n h ph ố b á t đ a u ở Anh vào t h ế kỷ XIX. Đến cuối t h ế kỷ XIX p h á t t r i ể n ở Đức và P háp . Thời kỳ này nước thải xả t h ẳ n g r a sô n g hô. N á m 18G1 ở Anh b át đ ầ u nghiên cứu về là m sạ ch nước thải. ở Liên Xô (củ) t.ừ t h ế kỷ XIII người ta đã xay dự n g hệ t h ố n g cáp nước cho vùn g T r u n g Ấ và G r u za . Vào t h ế kỷ XII - XV r ấ t nhiề u t h à n h ph ố c ủ a N ga được t r a n g bị hệ t h ố n g cấp nước cho kh u d â n cư. T h ế kỷ XV hệ th ố n g cấp nước n g u ồ n tự chảy được xày d ự n g ở khu vực C re m lin , s au là ở Pet e cb u a 1718. N ă m 1804 ho àn t h à n h công trì nh cấp nước n g â m cho t h à n h phô Moscow, nguồn nước từ làng Mưchisi với đư ờn g ống dài 16 km. T r o n g t h ế kỷ XIX ờ Liên Xô (cũ) xây dư n g t h ê m G4 hệ t h ố n g c ấp nước. Từ ấy đ ế n n a y Liên Xô (cũ) đã xây d ự ng th ê m h à n g loạt hệ t h ố n g cấp thoát nước t r ê n k h ắ p đ á t nư ớ c bao la. Dã có nhiêu nhà máy làm ng ọt nước m ặ n với công suất h à n g t r ă m n gàn m^/ngày chạy bảng sức nguyên tử và nơtơrôn và nhiêu t r ạ m làm sạch nước thải lớn với công s u ấ t h à n g triộu ni'Vngày,cổ đường kính cống dẫn lên tới 3 -T- r>m. 4
0 Việt. N a m , t r ư ớ c đáv thực dàn P h á p có xây d ự n g m ộ t số hệ t h ố n g cáp t h o á t nước, n h ư n g c h ủ yếu c ũ n g chỉ cho các t h à n h phố lớn như H à Nội, Sài Gòn, H ái P h ò n g ... Sau n g à y giải p h ó n g đốn nay c h ú n g ta đã xây d ự n g t h è m nhiề u hệ t h ố n g c áp và th o á t nướ c cho h à u hết các t h à n h phố tr ê n đát nước ta. Tuy n h iê n do việc kh ai t h á c sử d ụ n g và q u ả n lý c h ư a đồng bộ, chưa hợp lý nền chư a p h á t huy được hiệu quả . R iê ng th o á t nướ c thi tòn tại hệ t h ố n g t h o á t nước c h u n g đơn sơ, nướ c t h ả i c h ư a được xử lý trước* khi xả vào n gu ồn N h ữ n g n ã m q u a côn g táo nghiên cứu th i ế t kế xây d ự n g h ệ t h ố n g c ấp và t h o á t nước đ ã được ch ú ý n h iê u . Sự nghiệp xây d ự n g cơ sở vật chất, kỹ t h u ậ t c ủ a chủ n g hỉ a xã hội tiếp tụ c đư ợc đ ay m ạ n h . C h ủ n g ta tin t ư ở n g t r o n g n h ữ n g t h ậ p kỷ tới với ch ín h sách mở c ử a và đổi mới cơ chế, việc xây d ự n g hệ t h ố n g cáp t h o á t nướ c n h á t định sẽ trở nôn m ộ t yêu c à u cấp thiết n h ả m đ áp ứ n g với việc xây d ự n g và p h á t t r i ể n các Xi n g h iệ p côn g nghiệ p, các t h à n h phổ, các điể m d ân cư phục vụ tốt cho n h u cầu đời s ố n g của con người và bảo vệ mồi sinh. 5
PHẦN ! CẤP NƯỚC CHƯỚNG I N H Ữ N G KHÁI NIỆM c ơ BẢN VÊ HỆ THỐNG CẤP NƯ Ớ C 1.1. Cá c h ệ t h ố n g cấp nước và tièu chuẩn dù ng nước. / . / . / . Cúc hệ th ốn g cấp nước , phản loai và lưu chon . H ệ t h ố n g cắ p n ư ớ c là tổ hợp n h ữ n g công tr i n h có chức n ă n g t h u nước, xử lý niíóc, v ậ n c h u y ể n , đ iề u ho à v à p h â n phối nước. H ệ t h ố n g c ấ p nước có t h ể p h â n loại như sau : 1 .-T he o đối t ư ợ n g p h ụ c vụ : hệ thố ng cấp nước đỏ thị, công nghiệp, n ôn g nghiệp, đ ư ờ n g s á t ... 2. Theo chức nâng phục vụ : hệ thống cấp nước sinh hoạt, sản xuất, chữa chay. 3. T h e o p h ư ơ n g p h á p sử d ụ n g nước : hệ t h ố n g t r ự c tiếp, hệ t h ố n g t u ầ n hoàn. 4. T h e o n g u ồ n nư ớc : hệ t h ố n g nước n gầ m , nước mạt ... 5. T h e o n g u y ê n t ắ c làm việc : hệ th ố n g cố áp, kh ỏ n g áp tự ch ảy ... 6 . Theo ph ạm vi cấp nước : hệ thống cấp nước thành phố, khu nhà ở, tiốu khu nhà ở ... Mỗi loại hệ t h ố n g n h ư vậy về yêu cầu, quy mô, tín h ch át và t h à n h p h ả n công tr i n h cđ k h á c n h a u , n h ư n g dù cổ ph ân chia theo cách nào thì sơ đồ của nó tựu t r u n g c ũ n g có t h ể là hai loại cơ b ả n : sơ đồ hệ th ố n g cấp nước tr ự c tiếp (hình 1 - 1 ) và sơ đỏ hệ t h ố n g c ấ p n ư ớ c t u ầ n h o à n (hình 1 - 2 ). HÌnh 1-1. So dồ hệ thống cấp nước trực tiếp. 1. Nguồn nước; 2. Công trình thu; 3. Tram bổm cấp í; 4. Khu xừ lý; 5. Bể chứa; 6. Trạm bốm cấp II; 7. Hệ thông dẩn nưóc; 8. Dài nưổc; 9. Mang lưới cấ p nưòc 6
HÌnh 1- 2: Sơ đồ hệ th ố n g cấ p nưốc tuần hoàn. 1- nguồn nước; 2- công trình thu; 3 ' trạ m bơm c ấ p 1 ; 4- ống dẫn nước thô; 5- trạ m bơm tă n g áp; 6- ống dẫn nước th ô và nước tuần hoàn; 7- Dối tượng dùng nưốc; 8- C ống dẫn nưóc thải; 9- Khu xừ lý; 10- C ống xả nuỏc thải ban. Q u a hai sơ đò (hỉnh 1 - 1 , 21 ta thấ y : công t r ì n h t h u đ ó n n h ậ n nư ớ c t ự c h ả y từ n g u ồ n vào, t r ạ m bơm cáp ĩ hút nước từ công tr i n h t h u bơm lên k h u xử ly rồi d ự t r ữ ở b ể ch ứ a, t r ạ m bơm cấp II bơm nước từ be chứ a vào hệ t h ố n g d ẫ n đ ế n đài và hệ t h ố n g m ạ n g lưới p h â n phối. Về c h ế độ c ồ n g tác thỉ hổ thu, t r ạ m bơm cấp 1 và khu xử lý l à m việc đ iê u h oà t r o n g ngày. B ể c h ứ a có chức n a n g điêu hoà, chỉnh lưu lượng g i ữ a khư xử lý và y êu c ầ u c ủ a m ạ n g lưới the o thời gian. Đài nước d ù n g đ ể điều hoà á p lực v à m ộ t p h ằ n lưu lượng. Tuỳ th e o c h ấ t lượng nước yêu cầu, cirỏu kiện t.ự nhiên, n h ấ t là c ủ a n g u ồ n n ư ớ c v à cá c chỉ tiêu kinh t ế ky ilniậ i có ỉ hể Ihêm hoặc bứt các công t r ì n h t r o n g các sơ đồ t r ô n . Có t h ể kết. hợ p c ô n g tr ì n h thu và t r ạ m bơm cấp I vào m ộ t c ô n g t r i n h khi đ ị a c h ấ t và đ ịa h ì n h cho phép. Đối với n h ữ n g hệ t h ố n g cáp nước nhỏ giản đơ n ctí t h ể k ế t hợ p đ ặ t cả m á y bơ m c áp II vào CÔPỊÍ tr i n h ấy. Nế u chất, lượng nước n g â m t h o ả m ã n yêu cầ u t i ê u t h ụ thì k h ô n g cán xây d ự n g khu xử lý. Vị trí khu xử lý đ ặ t g â n n g u ồ n n ư ớ c h a y g ầ n nơi ti êu thụ, phụ thu ộc vào tỉnh hình đ á t đai và yêu cầu p h á n nhối n ư ớ c dọc t u y ế n . N ế u kh u xử lý đ ặ t ỏ độ cao đ ả m bảo được á p lực ph ân phối, thì k h ô n g c ầ n t r ạ m bơ m c ấ p II và đài nước. Khi công suất của hệ t h ố n g cáp nước lớn, n g u ồ n c u n g c ấ p đ i ệ n đ ả m bảo, t r o n g t r ạ m bơm cáp II đ ặ t máy bơm ly t â m và được cơ giới h oá h a y t ự đ ộ n g hoá th ỉ có t h ể k h ô n g can đài nước ... D ể c h ọ n sơ đồ cho m ộ t hệ t h ố n g cấp nước cần căn cứ : - Diêu kiện t ự nhiên : nguồn nước, địa hỉnh, khí h ậu ... - Yêu cầu củ a các đổi tư ợ n g d ù n g nước. T h ô n g th ư ờ n g c à n n g h i ê n c ứ u các m ặ t : lưu lượng, chát lượng, tính liên tục, dây c hu yề n xử lý, á p lực, p h â n phối đối t ư ợ n g t h e o y ê u càu c h á t lượng... Về k hả n à n g th ự c thi, càn nghiên cứu : khối lượng xây d ự n g và t h i ế t bị kỹ t h u ậ t , th ờ i gian, giá t h à n h xây d ự n g và q u ả n lý. Đ ể có m ộ t sơ đò tối ưu ta phải so sá n h kinh t ế kỹ t h u ậ t n h i ề u p h ư ơ n g á n . P h ả i ti ế n h à n h so s á n h toàn bộ c ủ n g như t ừ n g bộ p h ậ n của sơ đồ. C h ọ n đượ c sơ đồ hệ t h ố n g c ấ p nước hợp ỉý sẽ đem lại hiệu q uà kinh t ế cao, bởi t h ế đòi hỏi c h ú n g t a ph ả i có kiế n t h ứ c c h u y ê n m ô n sâu c ũ n g nh ư n h ũ n g kiến th ứ c tổng hợp về các c h u y ê n m ô n khá c. 7
Ị. 1.2, Tiêu c h u ẩ n ỉIù n ịỊ nư ớ c (củỊ) nước) Tiêu c h u ẩ n d ù n g nước là lượng nước t r u n g binh tính cho một đon vị tiêu thụ tr o n g m ột đơn vị thời g ia n ( t h ư ờ n g là t r o n g một ngày) hav cho một đơn vị sả n phấiìì (lít m;ư. Khi chọn tiỏu chuítn cấp nước sinh hoạt can lưu ý vù n g kin hậu và xót khá n á h g ph ụ c vụ của hệ t h ố n g ít nh ất là r> 10 ná m s a u . 2/ Nước cô ng nghiộp : Tiêu (/.huấn cấp nước r ò n g nghiệp phải được xác định t r< n cư sở dây c hu yê n cô ng n g h ệ của xi nglìiộp do cơ qu an thị(‘;t lú* hay q u à n lý cấp. TÌ('U c h u ấ n nước công nghit/p được* tinh thí*o đơn vị sà n phàm. C un g một loại xi n
BẮNG ( 1- 2) Tiêu c h u ấ n cho mộ t Các loại 11ước Dơn vị đo Chú thích đơn vị dơ (m*Vl clVỊ đo) Nước l à m lạn h t r o n # nhà máy nhiệt điện. 1OOOKAV/h 160- 400 ‘IVi sổ n h ô d u n g Nướ c cấ p nồi hơi nhà mây nhiỌt điện. 1 OOOK\V/h 3-5 cho công suất Nước là m nguội độ ng cơ đốt tro n g 1 ngựa/h 0.015- 0,04 nhiêi dicn l
5/ N ư ớ c rò rỉ c ủ a m ạ n g lưới ph an phối :Lượ ng nưỏi' này k h ô n g có tiêu c h u ẩ n lố rệt, t u ỳ t h e o t ì n h t r ạ n g c ủ a m ạ n g lưới mà có t h ể lấy từ 5 -T- 1 0r/(. t ổ n g cồ n g s u ấ t của hệ t h ố n g . T h ự c t ế l ư ợ n g nước rò ri của m ạ n g lưới p h â n phối cổ khi lẽn tới 15 -r 20 6/ N ư ớ c d ù n g t r o n g khu xử lý : Để tính to á n sơ bộ có t h ể chọn tỷ lẹ 5 -r I07f công s u ấ t c ủ a t r ạ m xử lý (trị số nhỏ d ù n g cho công s u ấ t lớn hơn 20.000 nì' /n g à y đêm ). Lượng n ư ớ c n à y d ù n g cho n h u cầu kỹ t h u ậ t của t r ạ m , phụ thu ộc vào t ừ n g loại c ô n g t r i n h : b ể l á n g 1,5 -ỉ- 3%; b ể lọc 3 -r 57f ; b ể tiếp xúc 8 + 10 %. 7/ N ư ớ c c h ữ a c h á y : Lưu lượng nước, số đ á m cháy đòng thời, thời gian chay, áp lực nư ớc đ ể c h ữ a ch áy chc mộ t đ iể m dâ n cư p hụ thuộ c vào quy mô d â n số, số t â n g cao, b ậ c chị u lửa và m ạ n g lưới đ ư ờ n g ống nước ch ữ a cháy đã qu y đ ịn h t r o n g TC/VN- 11- G.'ỉ, cố t h ể t h a m k h ả o b ả n g (4 -2 ) tài ỉiệu [10]. 1.2. Lưu lư ợ n g và áp lực trong mạng lưới cấp nước 1.2.Ị. Xúc định lưu lượng nước lính toán L ư ợ n g n ư ớ c t í n h t o á n cho khu dân cư có t h ể xác địn h the o cô ng t h ứ c : quvN 3 Q ivkix. ng;iy dòm — J0 0 0 m , ngây dẽni (1) Qinĩix.nu.d "5 Qiiìíix.h = " 2 4 k|‘ ; m /h (2) Qm,xh 1000 qmax.s - 3
T r o n g đó : Qt.max.ngí Qumix.h, quiKix.s - lưu lư ợ n g nư ớ c tưới lớn n h ấ t n g à y đ ê m , giờ v à giây; F- diệ n tích cây x a n h hoặc m ậ t đ ư ờ n g cà n tưới, ha; qt- tiêu c h u ẩ n nước tưới, (1/m^ ngày đêm); T- thời g ia n tưới t r o n g ngày, (giờ); Lưu lượ ng nướ c d ù n g cho sản x u ấ t th ư ờ n g người t a coi n h ư p h â n bố đ ê u t r o n g q u á t r ì n h s ả n xuất, và được xác định theo tiêu ch u ẩn tính tr ê n đơn vị s ả n p h ẩ m . 7.2.2. Ap ỉưc trong mạng lưới cấp nước M u ố n đ ư a nướ c tới các nơi tiêu d ù n g thì tại mỗi đ iể m của m ạ n g lưới c ấp n ư ớ c bên ngoài ph ải có m ộ t áp lực tự do dự tr ữ cằn thiết. Ấp lực này do m á y bơ m ho ặc đài nư ớc t ạ o ra. M u ố n việc cấp nước được liên tục thỉ áp lực của m á y b ơ m h o ặ c c h i ề u ca o c ủ a dài nước phải đ ay đủ đ ể đ ả m báo đư a nước tới n h ữ n g vị trí b ấ t lợi n h ấ t c ủ a kh u d â n CƯ, tức là đ i ể m đ ư a nước tới ngôi n h à nà 111 ở vị trí cao nh át , xa n h ấ t so với t r ạ m bơm và đ à i n ư ớ c ( t r ê n r a n h giới cấ p nước), đ ò n g thời tại đ i ể m đó p h ả i có m ộ t á p lực t ự do c â n t h i ế t đ ể đ ư a nước tới (‘ác thiết bị d ụ n g cụ vệ sinh đặt ở vị t r i b ấ t lợi n h á t b ê n t r o n g nh à . Ấp lực tự do c à n thiôi tại vị trí b á t lợi n h ấ t t r ê n m ạ n g lưới c á p nước bên ngoài, còn gụi là áp lực c à n thiết của ngôi nhà, có t h ể láy sơ bộ n hư s a u : n h à m ộ t t à n g lOm; n h à hai t à n g 12 111; n hà ba t â n g lGni... cứ như vậy, khi t ă n g t h ê m m ộ t t ầ n g th ì á p lực c ằ n th i ế t t ă n g t h ê m 4 111. T r o n g hệ t h ố n g cáp nước chữa cháy áp lực tháp, áp lực càn t h i ế t ở các c ộ t láy n ư ớc c h ừ a c h á y b ấ t lợi n h á t tôi thi ếu phủi là lò m . Còn t r o n g t r ư ờ n g h ợ p c h ữ a ch áy á p lực cao, á p lực c à n t h i ế t của cột lấy nước chữ a cháy b ấ t lợi n h á t ph á i đ ả m b áo đ ư a n ư ớc q u a các ố n g vải gai c h ừ a ch áy (1 = 50 -T- lOOni) đốn vị trí b ấ t lợi n h ấ t c ủ a ngôi n h à có c h â y và tạ i đố c ù n g phải có áp lực đay đủ tối thi ếu là lOm. Dể dễ the o dõi mối liên hộ vê ph ư ơ n g diện áp lực giữa các c ô n g t r i n h c ấ p n ư ớc có t h ố xem sơ đồ giới thi ệu ở hình (1 -3 ) Đư.-ing đo ấp 11
Từ sơ đồ t r ê n có t h ể tí n h được chiêu cao đặt đài nước ỉĩđ và áp lực cóng iủc của m á y bơm : íld +Zd = z nh +H?,h+ hi (7) Hd = z„h -Zj +H?," + h, Hh + Zh = + h j + Zd + h 2 Hh = Zj -Zb + Hd + hj 4-h 2 ( 8) T r o n g đó : Zh, Z
C H Ư O N G II NGUỒN N Ư Ớ C VA CỒNG TRINH x ư LY 2.1. N gu ồn cu n g cấp nước và c ô n g trinh thu nước 2. L Ị . Nguồn cung cấp nước Khi t h i ế t k ế hệ th ô n g cáp nước, m ộ t t r o n g n h ữ n g vấn đ ề có t ầ m q u a n t r ọ n g bậc nh ất là ch ọn ng u ồ n nước. Nguồn nước quyết định tí nh c h ấ t và t h à n h p h ầ n các h ạ n g m ụ c c ô n g t ri n h , qu yế t định kinh phí đà u tư xây d ự n g và giá t h à n h sản ph ẩm . N gu ôn nư ớc th iê n nhiê n được sử d ụ n g vào mục đích cấp nước, có t h ể chi a làm hai loại: - N ư ớ c m ậ t : s ông ngòi, ao hồ và biển. - N ư ớ c n g ầ m : mạch nông, m ạc h sâu, giếng phun. a. N g u ôn nước m ật. N g u ồ n nước m ặ t chủ yếu do các sông, hồ chứa và t r ư ờ n g hợp đặc biệt mới d ù n g đ ế n biển. N ướ c mư a, hơi nước t r o n g kh ôn g khí n g ư n g tụ và một p h ầ n do nước n g ầ m t ậ p t r u n g lại t h à n h n h ữ n g dòng suôi và t h ả n h sông. Cháy q u a n h iề u m iề n đ ấ t khác n h a u , nước s ô n g vì t h ế m a n g theo nhiều t ạ p chất. Nước s ông có h à m lượng cao về m ù a lũ, c h ứ a l ư ợ n g h ữ u cơ và vị t r ù n g lớn khi ch ịu ả n h h ư ở n g n ư ớ c t h ả i t h à n h p h ố đổ ra, có độ m à u c ao khi t h ư ợ n g nguồn có nhiều đ ầ m Tây. N ước ao hồ t h ư ờ n g có h à m lượng cận bé, n h ư n g độ mà u, các t ạ p chấ t h ữ u cơ, phù du, r o n g tảo lại lớn. N ướ c b i ể n c h ứ a lượng muối cao chù yếu là NaCl và nh iề u p hù du ro n g tả o ở v ù n g nư ớc g ầ n bờ. ở nước ta, với lượng m ư a t r u n g bình h à n g n ă m k h o ả n g 2000 m m p h â n bố t ư ơ n g đối đ ề u so với nh iề u nước trê n t h ế giới. Hệ th ố n g sông ngòi c h ằ n g chịt có lưu lượ n g nước r ất p h o n g phú. Nước ta hẹp, tìi Tr ư ờn g Sơn ra biển D ôn g độ dốc lớn, lại ít hồ t h i ê n nh iê n và n h â n tạo nên lượng nước ph ân phối khô ng đều t r o n g n á m . Về m ù a m ư a nước t h ừ a gâ y ra lụt, úng, về m ù a khô nước không đủ c u n g cấn cho n ô n g nghiệ p, cô n g n g h iệ p và đô thị. Trong n h ữ n g n ă m qua N h à nước đã đ ầ u tư xâ y d ự n g nh iê u hồ lớn d ù n g trị t h u ỷ và điều tiết nước, n h ầ m ph ục vụ cho nhiều m ụ c đích, t r o n g đó có cấp nước cho d â n d ụ n g và công nghiệp. Ve p h ư ơ n g diện c h á t lượng, n g u ồ n nước s ỏ n g ở ta có h à m lư ợ n g c ặ n q u á lớn về m ù a m ư a lũ, còn các chỉ tiêu vi t r ù n g và ho á lý kh ác k h ô n g đòi hỏi phải xử lý phức tạp. Các hồ có d un g tích lớn n ằ m ngoài p h ạ m vi ả n h h ư ở n g của các k h u dân cư có t h ể d ù n g làm nguồn cấp nước. Các ao hò n hỏ ở n ô n g th ô n t u y h à m lư ợ n g c ặn bé, n h ư n g độ m à u r ất cao, các hợp c h ấ t hữ u cơ và ph ù du, r o n g tảo r ấ t lớn, nên k h ô n g d ù n g làm nguồn nước cấp. 13
N ư ớ c t a co' k h o ả n g 3 0 0 0 km bờ bi('*n. N ư ơ r bi ổn làm m ặ n n h ữ n g q u a n g s ô n g i à i 20 -ỉ- 2 5 k i n s â u v à o t r o n g lụt' (lịa. X ư ớ c n g: ‘ìin v u n g đ u n g b a n g v e n b u : n (‘ủ n g bi nhiễm m ặ n đ o ủ n h h ư ở n g c ủ a ỉ i i on t r ư ớ c đ â y và hỉi/n n a y í h ã m s â u v à o l ụ c đ ị a
tự do gọi !à mạt. thoáng, có áp lực hầng áp ỉưc khí quyến. Chiều dày tầ n g ngậm nước được tính từ mạt thoái'*# đốn đáy không ngậm nước (hình 2 - 1 ) HÌnh 2- ! Sơ dô hình thành nưỏc ngầm. 1- Tang ngậm nưỏc không áp (nước ngầm tâng m ặt); 2- T ầng ngậm nước cỏ áp (nước n g ầm v ế t lồ); 3- T â n g n g â m nước c ó á p a r - c h e - g i a n ; 4- G iếng; 5- Sông; a-a - Mực nư ỏc t r o n g g i ế n g t h ấ p hơn m ặ t đ ấ t ; b -b - Mực nước t r o n g g i ề n g c a o hơn m ặ t d ấ ỉ. Nước ngầm có áp là khi chứa dầy tang ngậm nước mà trên nđ có tầ n g mái không thấm nước và c.ó đường mực 1UÍỚC đi trong hay trôn táng mái. Ap lực nước trong tầng n g ậ m nước lớn luiii áp lụY khí quytMi. 0 u h ữ n g nơi t à n g mái t h ủ n g , nướ c p h u n lỏn t r ê n m ậ t đ á t t ạ o n ê n n h ữ n g g i ế n g p h u n , vốt. lỗ . .. C- C họn n g u ồ n nước. Ch ọn n g u ồ n nước phủi (lựa tròn cơ sở kinh tế kỹ t.huật của các p h ư ơ n g án, n h ư n g cần lưu ý các điếm sau: - N g u ồ n n ư ớ c ph ái c ó lưu l ư ợ n g t r u n g binh n h i ề u n à m t h e o t â n s u ấ t y ê u c à u c ù a đối t ư ợ n g t i ê u t h ụ , b ả n g (2- 1). T rừ lư ợ n g n g u ồ n nư ớ c ph ả i đ ả m b á o kha i t h á c n h i ề u năm. - Chất lượng nước đáp ứng yêu chu vệ sinh theo TCXD- 33- 68, ưu tiên chọn nguồn nước n à o dễ xử lv và ít d ù n g hoá chát. - Ư u t i ê n c h ọ n n g u ồ n núớ c g á n nơi tié u t h ụ , có s á n t h ế n ă n g đ ể tiết, k i ệ m n à n g l ượ n g, có đ ị a c h ấ t c ô n g t r ì n h p hù hợ p với ycu c àu xâ y d ự n g , có đ i ề u k i ệ n b áo vệ n £ u ò n nước. - Cán ưu tiên chọn nguồn nước ngầm nếu lưu lượng đáp ứng yêu câu sử dụng. Vi n ư ớ c n g ầ m k i n h t ế t r o n g khai t hác , q u ả n lý và có n h ữ n g Ưu đ i ể m k h á c n h ư đ ã n ê u ở tr ò n . C ù n g với việc đ i e u ho à và khai t h á c các n g u ồ n nư ớ c h i ệ n có, c h ú n g t a p h ả i q u a n t â m đ ú n g m ứ c đốn vi ộc hà o vệ các n g u ồ n nư ớ c khỏi bị n h i ễ m b ẩ n do nư ớ c t h á i côn g, n ô n g n g h i ệ p và t h à n h phổ Nhà nước đa ban hà n h "các quy đ ịn h bảo vệ vệ s in h n gu ồn nước" có cá c nội d u n g rluì vốn: 15
BẨNG (2- 1) T à n s u ấ t lưu Đối t ư ợ n g d ù n g nước C ấp a n toàn lư ợn g t r u n g binh (%) - Nhà m á y lu yệ n kim, lọc dàu, nhiệt điện, nước s i n h h o ạ t đồ th ị có d á n số lớn hơn 50.000 người, cho p h é p g i ả m lưu lư ợ n g 30% từ l r 3 ngày. I 95 - N h à m á y s à n g t h a n , l à m giàu quặng, iọc dàu, m á y xAy d ự n g và các c ô n g ng hiệ p khác cù n g như cá p n ư ớ c s i n h h o ạ t đô thị có d â n số bé hơn 50.000 người, c ác xí n g h i ệ p cô n g nghiộp cho ph ép giàm lưu l ư ợ n g k h ổ n g q u á 3 0 % t r o n g một t h á n g và cát nước 3 + 5 giờ. II 90 - Các xí nghiệp cổng nghiệp nhỏ, các hệ thống tưới t r o n g n ổ n g n g h i ệ p c ủ n g n h ư că p nước đ i ể m d â n cư k h ồ n g q u á 5 0 0 n g ư ờ i ch o p h é p giảm 30% lưu lượng trong một tháng và cát n ước một ngày. III 85 Dối với n ư ớ c n g a n ) : k h u vực bảo vộ I, n ế u t ầ n g b ả o vệ d à y h ơ n Gm th i b á n kính b;\o vệ lấy 5 0 m , n ế u t à n g b ả o vệ ^ Gm thl b á n k í n h lOOm. T r o n g k h u v ực I nghiỏĩtt cám xftv dựng và người khỏng được lui tới nếu không cổ trách nhiệm. Khu vực II ỉỉ\ khu vực hạn chế quanh khu vực I, chi cho phóp xây đựng các cổng trỉnh của hộ thỗn}' c á p n ư ớ c n ế u t à n g b á o vệ c ó b á n kính 3 0 0 m . N ế u đ á t ở k h u v ực II t h ấ m nước t h ị tuy t h e o đ ộ t h á m m à b á n k í n h b ả o vệ láy 50 + 30 0 m v à p h ụ t h u ộ c và o cỡ hiýt c ủ a t ầ n g b ả o vệ. Dối với nước m ặt : khu vực I nghiêm cám xáy dựng, tám giặt, làm bến •Dãi và xà n ư ớ c v à o n g u ồ n t r o n g p h ạ m vi : t h ư ợ n g n g u ồ n > 2 0 0 + 5 0 0 m ; h ạ lưu > 10C-Ỉ- 2 0 0 m v à t u ỳ t h e o l ư u l ư ợ n g , t ố c độ á n h h ư ở n g c ủ a t h u ỷ t r i ề u đ ế n d ò n g s ô n g . K h u vự c II khổng cho phép xả nước bíỉn vào phía thượng nguồn của Bổng lớn 15 + 20 km, sông v ừ a 2 0 ■+■ 4 0 k m v à t o à n bộ t h ư ợ n g n g u ò n các s ồ n g nhỏ . K h u vực III h ạ n c h ế n h ư n g c h o p h é p x ả n ư ớ c t h á i có xử ]ý và phải t í n h t o á n hi ệ u q u à t ự l à m s ạ c h c ù a ĩìguồn. Dổi với h ồ c h ứ a đ ậ p n ư ớ c : n g h i ê m c ấ m n u ồ i cá, x ả n ư ớ c b ẩ n v à o hồ nghi£m c á m x â y d ự n g , c h ă n n u ô i t r ồ n g t r ọ t t r o n g p h ạ m vi 3 0 0 + 5 0 0 111 g à n hờ nếu v ù n g đất bàng phảng và toàn hộ lưu vực nếu mặt đát dổc về phia hồ. Khu vực han chế là 3 0 0 + 5 0 0 m k ế t i ế p t h eo . 2.1.2. Công trình (hu nước. a- Công trình thu nước mặt P h à n lớn c ô n g t r ì n h t h u n ư ớ c m ậ t là c ồ n g t r i n h t h u n ư ớ c số ng. C ò n g t r i n h t h u n ư ớ c s ô n g n h ấ t t h i ế t p h ả i đ ặ t ở đ â u d ò n g nướ c p h í a b ắ c k h u d â n cư v à k h u côr.g n g h i ệ p t h e o d ò n g c h à y c ủ a s ỏ n g . c ỏ n g t r ì n h t h u nướ c hợp lý n h á t là đ ậ t ở nơi d ò n g s ô n g ít t h a y dổi, có c h i ề u s â u m ự c n ư ớ c lớn đ ể nướ c đ ư ợ c t r o n g , ng ườ i t a t h ư ờ n g bố trí ở p h í a hờ lỏm của sông. Bờ lõm hay xói iở nên phải gia cố bờ cẩn thận. 16
C ô n g t r ì n h t h u nước m ặ t có t h ể chia ra các loại sau đ â y : 1. C ô n g t r ì n h t h u nước n ằ m sát bờ : áp d ụ n g khi ở bờ nước s â u và t r o n g , t r ạ m bơm có t h ể đ ặ t ng ay ở bờ ch u n g với cô n g t r ì n h thư nước (loại k ế t hợp), h oặ c cổ t h ể Ịàrn r i ê n g rẽ xa bờ tách rời công t r i n h thu nước (loại p h â n ly). Loại kết hợp thường xây dựng khi ù bờ đất tốt do hợp khối nhà, đường ống hút n g á n , tốn ít người q u ả n ỈÝ nên giá t h à n h xây d ự n g rẻ. Khi đ ấ t ở bờ x ấ u k h ô n g t h ể xây (lựng t r ạ m b ơm được, người ta dù n g loại p h â n ly. C ô n g t r ì n h t h u nước thực c h ấ t là m ộ t b ể c h ứ a nước t h ư ờ n g c h i a l à m n h i ề u g ia n đ ể có t h ể t h a y đổi n h a u làm việ
H ì n h (2 - 4 ) giới th i ệu một. loại kiểu cửa th u nư ớc h ằ n g bệ bê t ô n g Cai theo2„2 HÌnh 2- 4 . Cửa thu nưỏc b ằ n g bệ b ê tông. 3. Công t r ì n h t h u nước vịnh. Khi c ầ n t h u nh iề u nước m à sông có nh iề u phù sa thì người t a t h ư ờ n g cho nước s ô n g chảy vào m ộ t cái vịnh hình lòng ch à o có t á c d ụ n g lá ng t r o n g sơ bộ rồi x ây d ự n g cô ng trì nh th u nước và t r ạ m bơm, hình (2- 5). Tuỳ theo tình hìn h cụ t h ể m à có t h ể đào sô n g vào hoặc đ á p kè r a đ ể tạo vịnh, h o ặ c đào m ư ơ n g nối với s ô n g đ ể ìấy nước, đồ ng thời để lá n g sơ bộ. -1 . Xong trinh thu rưốc 2 -Đê Dòng nưóc trèn mạt. Dòng nước dưới day. HÌnh 2- 5 . C ô ng trình thu n u ố c vịnh. b. Công trìn h thu nước ngầm. Tuỳ theo yêu cầ u d ù n g nước, t ư ơ n g ứ n g với các loại nước n g ầ m , t r o n g kỹ t h u ậ t cáp nư ớc người ta t h ư ờ n g sử d ụ n g các loại cô n g t r ì n h thu nước n g ầ m s au đây : 1. Đ ư ờ n g h â m n g a n g th u nước : loại nà y d ù n g đ ể th u nước n g ầ m n ồ n g hoặc ỏ n h ữ n g nơi nước n g ầ m s â u bị n hi ễm m ậ n đà o giếng khó khăn. 18
D ư ờ n g ố n g n g a n g t h u nước gôm n h ữ n g ố n g có lỗ h oặc khe ở t h à n h ông, đ ặ t n ằ m rigung trong lớp đất có nước ngầm nông, có độ dốc hướng về phía gi ế n g tập trung nước, t ừ đó d ù n g g à u 11ÌÚC hoặc máy bơm đưa nước đi tiêu dù n g . T r ê n đ ư ờ n g nước ch ả y về g iế n g t ậ p t r u n g cách n h a u 25 -r 50 m, người t a làm m ộ t g iế n g t h ă m đ ể k i ể m t r a xem x é t v à đ ể t h ô n g hơi, h ìn h (2- G). HÌnh 2- 6 . Sơ d ồ đường hâm n g a n a thu nưóc (c ắ t d ọ c) A- G iế n g th ă m ; B- G iế n g tậ p trung : C - T rạm bơm ; D- ống thu IỨỔC \\m ngang O n g th u nư ớc có t h ể là m b ằn g sàn h hoặc bê t ô n g có lõ với đ ư ờ n g kính 8111111, hoặc kho hở với kích th ư ớc 10 X lOOmm, t h ư ờ n g đ ặ t t h ả n g góc với chiều nước n g ầ m chảy. ])ể cho nước được t r o n g sạch c h u n g q u a n h ố n g n ê n có t ầ n g lọc nước gồm : đá dăm , sỏi, cuội và cát bao bọc. T h a y t h ế cho ống có t h ể làm các đ ư ờ n g h à m t h u nư ớ c b à n g cách xốp đ á d á m , đá t ả n g t h ả n h các h àn h l a n g cho nước chảy, ( hỉ n h 2- 7). N ế u d ù n g ó n g bô t ô n g xốp thì k h ô n g c ần có t ầ n g ỉọc ỏ ngoài. HÌnh 2- 7 . Đưổng hầm n g a n g thu nước (c ắ t ngang). 1- đ á dãm ; 2- cu ộ i sỏi; 3- c á t hạt lỏn; 4- đ ấ t s é t nhào; 5- đ ấ t n g u y ê n thố; 6 ống d ụ c lỗ; 7- đ á xếp ; 8- lỗ d ể nước c h ả y vào ; 9- bê tô n g đ á y ; 10- tấ m đá tản g. 2. G iế n g khơi : loại nà y thích hợp đ ể t h u nư ớc n g ầ m m ạ c h n ô n g h a y l ư n g c h ừ n g khi l ư ợ n g nư ớc k h ô n g c ầ n nh iề u, có t h ể d ù n g cbo m ộ t g ia đ ì n h ho ặ c n h ó m gia đ ìn h . K hi c â n lư ợ n g n ư ớ c n h i ề u có t h ể d ù n g m ộ t n h ó m g i ế n g rồi t ậ p t r u n g n ư ớ c vào m ộ t g i ế n g c h i n h n h ờ các ố n g si p h ô n g nối các g i ế n g với n h a u , ( h ì n h 2 8 ), h o à c d ù n g g i ế n g có đ ư ờ n g k ín h lớn với các ố n g thu n ư ớ c n ằ m n g a n g , t ậ p t r u n g vào g i ế n g n h ư hỉnh cánh quạt. 19
7ƯƯỈTÌTỈ7nmrĩTnTT77TT77nT77T7TĨ77TrnTT777TTr7777777777777777777 ộ Ồ ^7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 ? W ' // / / "7% v/ý//V//ỳ//////% Hình 2 - 8 . Sơ dồ nhóm giến g. Đ ư ờ n g k ín h giế ng khơi t h ư ờ n g láy kh oả ng 1 -r ] , 5 m Nước chảv vào giếng có t h ể t ừ dưới đ á y chui lên hoặc từ các khe hở ở t h à n h giế n g chui vào. Để t r á n h nước mưa t r ê n m ặ t p h ủ kéo theo ch ấ t bấ n chui vào giế ng phải xâ y t h à n h và x u n g q u a n h t h à n h gi ế n g cách m ặ t đ ấ t 1,2 m người t a đáp m ộ t lớp đất s é t nh ão dày k h o ả n g 0,5 1,0 111 đ ể bả o vệ. T h à n h giế ng có t h ể xây bả n g gạch, bê t ô n g xỉ, bê t ổ n g đá hộc. bê t ô n g cốt thép, đ á ong... (tu ỳ theo v ậ t liệu địa phương). T r o n g t r ư ờ n g hợp đ ấ t dễ s ụ t lở, đố Uễ d à n g n h a n h c h ó n g và a n t o à n tr o n g khi thi công, người t a t h ư ờ n g c h ế tạ o s ẵ n các khấu gi ế n g b à n g gạch, b ằ n g bê tông... có chiều cao từ 0,5 -r l, 0 m , rồi đ án h t h ụ t t ừ n g kh ấu gi ế n g x u ố n g th e o p h ư ơ n g p h á p hạ giống chim, các k h a u giếng nối với n h a u b ằ n g vừa xi m ă n g . Bờ g iế n g t h ư ờ n g xây cao cách m ậ t đ ấ t 0,8m, x u n g q u a n h l á t sàn gạch có độ đòc 0,02 đ ể t h o á t v à có h à n g rào bảo vệ. Khi chọn vị trí giếng cần kết hợp với địa chát, địa chất thuỷ văn để lấy được I1 ƯUC n g ầ m tốt, đỡ phải đào s âu . Vị trí giếng phải gầ n nhà, xa các c h u ồ n g t r a u hò, xí., clể đ ả m bảo vị* sinh. 3. G iế n g k h o a n : D ù n g đ ể thu nước n g ầ m s áu khi cần lượng nước nhiều, đ ư ờ n g kính giếng khoan từ 150 -r G00 111111 (phan cuối cùng), công s u ấ t của giống tờ 5 500 1/s. Giếng khoan gồm có : giếng khoan hoàn chinh (đào sâu xuống lớp dát cản nước) và không hoàn chinh (khoan lưn^ chừng lớp đất chứa nước), giếng khoan có áp và không áp. Khi c ầ n m ộ t lưu lư ợn g nước lớ li có t h ể phái th ự c hiện mộ t n h ó m gi ến g khoan. Khi đố các giếng sẽ tác động ảnh hương lẫn nhau và công suất từng giếng giảm đi so với khi nó l à m việc độc lập.
G i ế n g k h o a n gôm các bộ p h ậ n chính sau đảy, hình(2- 9) - - —T í I Hình 2 - 9 . G iế n g khoan, a. Sơ dồ g iế n g khoan, b. Bộ phận lọc loại lưới dan. 1. nhà che; 2. d ộ n g cơ diện; 3. m á y bơm ; 4. ống vách: 5 ống lọc; 6. ống lắng; 7. ốn g c h ấ m lỗ h o ặ c khe; 8. sợi d â y đồng ngăn cách ; 9. luỏi đan. - C ử a g iế n g h a y m i ệ n g giếng, để xem xét hay kiểm t r a và đ ặ t m á y bơm, đ ộ n g cơ, t h ư ờ n g xây n h à đ ể cho phủ. - T h ả n giếng, gồm có m ộ t số ống th é p k h ô n g rỉ - gọi là ố n g vá ch được nối với n h a u b à n g ố n g lồng, m ặ t bích h oậ c hàn. - Ố n g lọc, n ằ m tr o n g lớp đ ấ t n gậm nước có tá c d ụ n g làm t r o n g nước sơ bộ tr ư ớ c khi n đ ch ảy vào giếng, õ n g lọc có rất nhiều loại khác nh au . T h ô n g d ụ n g n h ấ t là loại ố n g lọc - loại lưới đan. Loại nà y gồm một ốn g lõi b ằ n g th é p có c h â m lỗ với đ ư ờ n g k ín h tìí 5 -r- 2 5 m m , cách n h a u k h o ả n g 10 -ỉ- 5 0m m , hoậc cổ khe r ộ n g 10 -ĩ- 2 5 m m , dài b ằ n g 10 20 ỉầ n ch iề u rộng. Bên ngoài ống cò bọc m ộ t lớp lưới t h é p k h ô n g rỉ h a y lưới đồ ng có đ ư ờ n g k ín h 0,25 + 1111111. G iữ a ống th é p và lưới t h ư ờ n g cố m ộ t sợi d â y đồn g n g ă n cách, sợi dây đ ò n g ctí (p2 -r 6111111 được q u ấ n q u a n h ốn g t h é p t h e o h ìn h x oán ốc, cách n h a u 10 -r 1 5 m m , hình (2-9). - Ống lắng cặn, ở cuối ống lọc cao 2 -r- 5m, dùng để láng cặn, cặn lắng khi chui vảo ố n g lọc thì rơi xu ốn g ống l ắ n g cặn. 2 . 2 . C á c q u á t r i n h x ử lý c ơ b ả n . 2.2.1. Yêu cầu về chất lượng nước và các biện pháp xử lý. N ư ớ c t h i ê n nh iê n d ù n g cho các hệ t h ố n g cấp nước t h ư ờ n g có c h ấ t lượ ng kh á c nh a u . N ư ớ c m ặ t có n h iề u cặn, vi t r ù ng , độ đục và h à m lượng muối cao. N ướ c n g ầ m t r on g, ít vi t r ù n g , n h i ệ t độ ổn định, nh iề u muối k h o á n g và t h ư ờ n g có h à m lư ợ n g sắ t, m a n g a n Vii c ác khí h oà t a n cao. 21