Bài Giảng Cấp Thoát Nước

TS. PHẠM VĂN TỈNH, ThS. DƢƠNG MẠNH HÙNG

BÀI GIẢNG

CẤP THOÁT NƢỚC

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - 2019

i

MỤC LỤC

MỤC LỤC...................................................................................................................... i

LỜI NÓI ĐẦU................................................................................................................1

Phần 1. HỆ THỐNG CẤP NƢỚC ............................................................................3

Chƣơng 1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CẤP NƢỚC .3

1.1. Tổng quan về hệ thống cấp nƣớc .......................................................................3

1.1.1. Khái niệm và các yêu cầu cơ bản đối với hệ thống cấp nước.............. 3

1.1.2. Phân loại hệ thống cấp nước ............................................................... 5

1.1.3. Lựa chọn hệ thống cấp nước................................................................ 8

1.2. Các loại nhu cầu dùng nƣớc ...............................................................................9

1.2.1. Nước dùng cho sinh hoạt...................................................................... 9

1.2.2. Nước dùng cho sản xuất..................................................................... 10

1.2.3. Nước dùng cho chữa cháy.................................................................. 10

1.3. Tiêu chuẩn và chế độ dùng nƣớc..................................................................... 10

1.3.1. Khái niệm ........................................................................................... 10

1.3.2. Các loại tiêu chuẩn dùng nước .......................................................... 10

1.3.3. Chế độ dùng nước .............................................................................. 14

1.4. Xác định lƣu lƣ ng, c ng suất và chế độ hoạt động c a hệ thống cấp nƣớc 17

1.4.1. Lưu lượng của hệ thống cấp nước ..................................................... 17

1.4.2. C ng suất cấp nước và chế độ hoạt động của hệ thống .................... 19

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 1 .............................................................................. 22

Chương 2. NGUỒN NƯỚC, CÔNG TRÌNH THU NƯỚC VÀ XỬ LÝ NƯỚC23

2.1. Nguồn nƣớc ...................................................................................................... 23

2.1.1. Nguồn nước ngầm .............................................................................. 23

2.1.2. Nguồn nước mặt ................................................................................. 24

2.1.3. Nguồn nước mưa ................................................................................ 25

2.2. C ng trình thu nƣớc ......................................................................................... 25

2.2.1. C ng trình thu nước ngầm ................................................................. 25

2.2.2. C ng trình thu nước mặt .................................................................... 28

2.3. Xử lý nƣớc ........................................................................................................ 30

2.3.1. Tính chất nước thiên nhiên và yêu cầu chất lượng nước cấp ............ 30

2.3.2. Các phương pháp và dây chuyền c ng nghệ xử lý nước cấp............. 32

2.3.3. Khử trùng nước cấp............................................................................ 39

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 2 .............................................................................. 42

ii

Chƣơng 3. MẠNG LƢỚI CẤP NƢỚC BÊN NGOÀI CÔNG TRÌNH ............43

3.1. Sơ đồ và nguyên tắc vạch tuyến mạng lƣới cấp nƣớc ....................................43

3.1.1. Khái niệm............................................................................................43

3.1.2. Sơ đồ mạng lưới cấp nước..................................................................43

3.1.3. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước ......................................45

3.2. Tính toán mạng lƣới cấp nƣớc .........................................................................46

3.2.1. Các trường hợp tính toán mạng lưới và giả thiết tính toán ...............46

3.2.2. Tính toán thuỷ lực mạng lưới cụt .......................................................48

3.2.3. Tính toán thuỷ lực mạng lưới vòng ....................................................54

3.3. Cấu tạo mạng lƣới cấp nƣớc.............................................................................60

3.3.1. Các yêu cầu cơ bản đối với mạng lưới đường ống ............................60

3.3.2. Các loại ống cấp nước và phương pháp nối ống ...............................60

3.3.3. Nguyên tắc bố trí đường ống cấp nước..............................................62

3.3.4. Các thiết bị và c ng trình trên mạng lưới cấp nước ..........................63

3.4. Các c ng trình điều hòa và dự trữ nƣớc...........................................................64

3.4.1. Phân loại các c ng trình điều hòa và dự trữ nước ............................64

3.4.2. Đài nước .............................................................................................64

3.4.3. Bể chứa nước sạch..............................................................................69

3.4.4. Trạm khí nén.......................................................................................74

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 3...............................................................................76

Chƣơng 4. HỆ THỐNG CẤP NƢỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH..............77

4.1. Giới thiệu chung hệ thống cấp nƣớc bên trong c ng trình.............................77

4.1.1. Chức năng và sơ đồ hệ thống cấp nước bên trong c ng trình...........77

4.1.2. Ký hiệu các bộ phận hệ thống cấp nước bên trong c ng trình ..........78

4.2. Phân loại các sơ đồ hệ thống hệ thống cấp nƣớc bên trong c ng trình .........78

4.2.1. Theo chức năng ..................................................................................78

4.2.2. Theo áp lực nước trong đường ống ngoài phố...................................79

4.2.3. Theo cách bố trí đường ống ...............................................................84

4.3. Tính toán th y lực mạng lƣới cấp nƣớc bên trong c ng trình........................84

4.3.1. Áp lực cần thiết của hệ thống cấp nước .............................................84

4.3.2. Xác định lưu lượng tính toán..............................................................87

4.3.3. Tính toán thủy lực mạng lưới cấp nước bên trong c ng trình ...........91

4.4. Các c ng trình trong hệ thống cấp nƣớc trong nhà.........................................92

4.4.1. Trạm bơm cấp nước trong nhà...........................................................92

4.4.2. Két nước mái và bể chứa nước ngầm.................................................93

iii

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 4 .............................................................................. 96

Phần 2. HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC................................................................... 97

Chƣơng 5. KHÁI NIỆM CHUNG VỀ HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC............. 97

5.1. Hệ thống thoát nƣớc và các sơ đồ thoát nƣớc................................................. 97

5.1.1. Nhiệm vụ của hệ thống thoát nước và các loại nước thải.................. 97

5.1.2. Các loại hệ thống thoát nước ............................................................. 98

5.1.3. Các sơ đồ thoát nước ....................................................................... 102

5.2. Những vấn đề cơ bản về thiết kế hệ thống thoát nƣớc................................. 105

5.2.1. Những tài liệu cơ sở để thiết kế........................................................ 105

5.2.2. Dân số tính toán ............................................................................... 106

5.2.3. Tiêu chuẩn và chế độ thải nước ....................................................... 106

5.2.4. C ng thức xác định lưu lượng tính toán nước thải.......................... 107

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 5 ............................................................................ 109

Chƣơng 6. HỆ THỐNG THOÁT NƢỚC BÊN TRONG CÔNG TRÌNH .... 110

6.1. Phân loại và các sơ đồ hệ thống thoát nƣớc bên trong c ng trình............... 110

6.1.1. Chức năng nhiệm vụ hệ thống thoát nước bên trong c ng trình ..... 110

6.1.2. Phân loại hệ thống thoát nước bên trong c ng trình....................... 110

6.2. Các bộ phận c a hệ thống thoát nƣớc trong c ng trình ............................... 111

6.2.1. Thiết bị thu nước thải ....................................................................... 111

6.2.2. Xi ph ng/tấm chắn thủy lực ............................................................. 112

6.2.3. Mạng lưới thoát nước bên trong c ng trình..................................... 112

6.3. Tính toán mạng lƣới thoát nƣớc bên trong c ng trình ................................. 116

6.3.1. Xác định lưu lượng nước thải tính toán ........................................... 116

6.3.2. Tính toán thuỷ lực mạng lưới thoát nước trong nhà........................ 118

6.3.3. Kiểm tra kết quả tính toán................................................................ 121

6.4. Hệ thống thoát nƣớc mƣa trên mái nhà......................................................... 123

6.4.1. Nhiệm vụ........................................................................................... 123

6.4.2. Sơ đồ cấu tạo.................................................................................... 123

6.4.3. Tính toán lưu lượng nước mưa......................................................... 124

6.4.4. Xác định đường kính ống đứng thoát nước mưa.............................. 125

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 6 ............................................................................ 126

Chƣơng 7. MẠNG LƢỚI THOÁT NƢỚC ĐÔ THỊ......................................... 127

7.1. Nguyên tắc và các phƣơng án vạch tuyến mạng lƣới thoát nƣớc ............... 127

7.1.1. Nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới thoát nước.................................. 127

iv

7.1.2. Trình tự vạch tuyến mạng lưới thoát nước đ thị ............................127

7.1.3. Các phương án vạch tuyến ...............................................................128

7.2. Bố trí ống - Độ sâu ch n ống..........................................................................129

7.3. Xác định lƣu lƣ ng cho từng đoạn ống ống..................................................130

7.4. Nguyên tắc cấu tạo và tính toán th y lực mạng lƣới thoát nƣớc..................131

7.4.1. Nguyên tắc cấu tạo ...........................................................................131

7.4.2. Tính toán thuỷ lực.............................................................................132

7.5. Hệ thống thoát nƣớc mƣa ...............................................................................134

7.5.1. Cấu tạo hệ thống thoát nước mưa....................................................134

7.5.2. Tính toán mạng lưới thoát nước mưa...............................................135

7.6. Xử lý nƣớc thải................................................................................................138

7.6.1. Các phương pháp xử lý nước thải....................................................138

7.6.2. Sơ đồ c ng nghệ xử lý nước thải ......................................................140

7.6.3. Tính toán c ng suất trạm xử lý nước thải ........................................141

CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 7.............................................................................143

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................144

1

LỜI NÓI ĐẦU

Cấp thoát nƣớc là m n học chuyên ngành quan trọng đối với sinh viên các

ngành học liên quan đến tài nguyên nƣớc nói chung và đối với sinh viên ngành

Kỹ thuật xây dựng - Trƣờng Đại học Lâm nghiệp nói riêng. Nhiệm vụ c a m n

học là cung cấp những kiến thức cơ bản về các hệ thống cấp - thoát nƣớc, tính

toán thiết kế hệ thống cấp thoát nƣớc bên trong các c ng trình xây dựng dân

dụng và c ng nghiệp và hệ thống cấp thoát nƣớc đ thị.

Bài giảng “Cấp thoát nước” đƣ c biên soạn dựa trên các tài liệu tham khảo

chính thống trong và ngoài nƣớc, các tiêu chuẩn về tính toán thiết kế hệ thống

cấp, thoát nƣớc c a Việt Nam. Nội dung bài giảng đƣ c cập nhật, phù h p với

thời lƣ ng đào tạo 3 tín chỉ và đƣ c chia làm hai phần chính:

(1) Hệ thống cấp nƣớc: Từ chƣơng 1 đến chƣơng 4. Phần này ch yếu trình

bày các khái niệm cơ bản, các nguồn cung cấp nƣớc sạch và các phƣơng pháp,

sơ đồ c ng nghệ xử lý nƣớc thiên nhiên, các tài liệu cơ sở và phƣơng pháp để

tính toán thiết kế các hệ thống cấp nƣớc bên trong các c ng trình xây dựng dân

dụng và hệ thống cấp nƣớc đ thị;

(2) Hệ thống thoát nƣớc: Từ chƣơng 5 đến chƣơng 7. Phần này đề cập đến

các khái niệm, các sơ đồ hệ thống thoát nƣớc, các phƣơng pháp tính toán thiết kế

các hệ thống thoát nƣớc bên trong c ng trình xây dựng và hệ thống thoát nƣớc

đ thị.

Nhóm tác giả xin trân trọng cảm ơn Bộ m n Kỹ thuật c ng trình, Hội đồng

khoa học Khoa Cơ điện và C ng trình - Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, các nhà

khoa học đã có ý kiến phản biện cho nội dung bài giảng.

Mặc dù nhóm tác giả đã cố gắng chọn lọc những nội dung cơ bản, các

phƣơng pháp tính toán hiện đại, thực tế đang đƣ c áp dụng trong tính toán thiết

kế các hệ thống cấp thoát nƣớc bên trong c ng trình và đ thị nhƣng chắc chắn

kh ng tránh khỏi những sai sót và khiếm khuyết, rất mong nhận đƣ c sự góp ý

c a các thầy, c đồng nghiệp và các em sinh viên để cuốn bài giảng đƣ c hoàn

thiện hơn trong lần xuất bản sau. Các ý kiến đóng góp xin gửi về Bộ m n Kỹ

thuật c ng trình - Khoa Cơ điện và C ng trình - Trƣờng Đại học Lâm nghiệp.

Nhóm tác giả

3

Phần 1

HỆ THỐNG CẤP NƢỚC

Chƣơng 1

NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CẤP NƢỚC

1.1. Tổng quan về hệ thống cấp nƣớc

1.1.1. Khái niệm và các yêu cầu cơ bản đối với hệ thống cấp nước

1.1.1.1. Khái niệm

Hệ thống cấp nƣớc là tổ h p liên hoàn các c ng trình làm nhiệm vụ thu

nhận nƣớc từ nguồn, làm sạch nƣớc, điều hoà dự trữ, vận chuyển và phân phối

nƣớc nhằm đáp ứng mọi yêu cầu và quy m dùng nƣớc c a các đối tƣ ng sử

dụng nƣớc. Sơ đồ cơ bản một hệ thống cấp nƣớc đƣ c thể hiện nhƣ hình 1.1.

Hình 1.1. Sơ đồ cơ bản một hệ thống cấp nƣớc

1. C ng trình thu nước; 2. Trạm bơm cấp I; 3. Trạm xử lý; 4. Bể chứa nước sạch;

5 II 6 7 cao áp 8 nước

C ng trình thu nƣớc có nhiệm vụ thu nƣớc từ nguồn nƣớc mặt hoặc nƣớc

ngầm. C ng trình thu nƣớc mặt có các dạng kết h p hoặc phân ly, thu nƣớc sát

bờ bằng cửa thu hoặc thu nƣớc giữa dòng bằng ống tự chảy, xi ph ng. C ng

trình thu nƣớc ngầm thƣờng là giếng khoan, thu nƣớc từ nguồn nƣớc ngầm

mạch sâu có áp. Việc lựa chọn vị trí c ng trình thu nƣớc dựa trên cơ sở đảm bảo

lƣu lƣ ng, chất lƣ ng, độ ổn định, tuổi thọ c a c ng trình và thuận tiện cho việc

bảo vệ vệ sinh nguồn nƣớc.

Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đƣa nƣớc th từ c ng trình thu lên trạm xử lý

nƣớc. Trạm bơm cấp I thƣờng đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử lý nƣớc, có

trƣờng h p lấy nƣớc từ xa. Nếu hệ thống cấp nƣớc kh ng phải xây dựng c ng

trình thu nƣớc thì trạm bơm cấp I bơm nƣớc trực tiếp từ nguồn đến trạm xử lý

nƣớc. Trƣờng h p sử dụng nguồn nƣớc mặt, trạm bơm cấp I có thể kết h p với

c ng trình thu hoặc xây dựng riêng biệt. Nếu lấy nƣớc ngầm thì trạm bơm cấp I

chính là trạm bơm giếng.

4

Trạm xử lý nƣớc có nhiệm vụ làm sạch nƣớc nguồn (nƣớc mặt hoặc nƣớc

ngầm) đạt chất lƣ ng nƣớc sinh hoạt hoặc chất lƣ ng nƣớc dùng cho sản xuất

theo yêu cầu riêng bằng các dây chuyền c ng nghệ thích h p, sau đó đƣa vào bể

chứa nƣớc sạch.

C ng trình điều hòa nƣớc gồm bể chứa nƣớc sạch sau xử lý và đài nƣớc. Bể

chứa nƣớc sạch có nhiệm vụ điều hòa lƣu lƣ ng giữa trạm bơm cấp I và trạm

bơm cấp II. Đài nƣớc có nhiệm vụ điều hòa lƣu lƣ ng nƣớc giữa trạm bơm cấp

II và mạng lƣới tiêu dùng.

Trạm bơm cấp II có nhiệm vụ đƣa nƣớc đã xử lý từ bể chứa nƣớc sạch vào

mạng lƣới tiêu dùng. Bể chứa nƣớc sạch và trạm bơm cấp II thƣờng đặt trong

khu vực trạm xử lý.

Mạng lƣới đƣờng ống phân phối nƣớc làm nhiệm vụ phân phối và dẫn

nƣớc tới các đối tƣ ng tiêu thụ. Mạng lƣới đƣờng ống phân phối gồm mạng cấp

I là mạng truyền dẫn, mạng cấp II là mạng phân phối và mạng cấp III là mạng

đấu nối với các ống cấp vào nhà. Mạng lƣới đƣờng ống đƣ c phân thành ba cấp

nhƣ trên để đảm bảo việc phân phối và quản lý tốt mạng lƣới, giảm thất thoát

nƣớc trên mạng lƣới. Có những mạng lƣới kh ng tuân theo cách cấu tạo trên,

cho phép hộ tiêu dùng nƣớc lấy nƣớc trực tiếp từ mạng truyền dẫn bằng chi tiết

nối là đai khởi th y dẫn tới việc làm tăng lƣ ng nƣớc rò rỉ trên mạng lƣới cấp

nƣớc. Thực tế cho thấy, lƣ ng nƣớc rò rỉ tại các đai khởi th y (nhất là các đai

gia công kh ng đúng quy cách) chiếm tỷ lệ lớn trong tổng lƣ ng nƣớc thất thoát.

Mạng lƣới phân phối nƣớc có các dạng:

+ Mạng lƣới cụt (mạng nhánh): Thƣờng dùng cho các đối tƣ ng cấp nƣớc

tạm thời nhƣ cấp nƣớc cho c ng trƣờng xây dựng hoặc các thị xã, thị trấn có quy

m nhỏ, vùng đ thị đang phát triển chƣa hoàn chỉnh về quy hoạch;

+ Mạng lƣới vòng: Dùng cho các đối tƣ ng cấp nƣớc quy m lớn, thành

phố có quy hoạch đã ổn định;

+ Mạng lƣới kết h p mạng nhánh và mạng vòng: Dùng cho các thành phố,

thị xã đang phát triển. Khu trung tâm đã quy hoạch ổn định, hệ thống hạ tầng đã

hoàn chỉnh thì lắp đặt mạng lƣới vòng. Còn khu vực đang phát triển thì lắp dặt

mạng lƣới cụt để khi hệ thống hạ tầng đã tƣơng đối hoàn chỉnh thì nối thêm các

đoạn ống để tạo thành mạng vòng.

Tùy theo yêu cầu về chất lƣ ng nƣớc, yêu cầu về các chỉ tiêu kinh tế kỹ

thuật và tùy theo điều kiện tự nhiên từng nơi ngƣời ta có thể:

5

+ Tổ h p lại c ng trình trong hệ thống: Có thể tổ h p các c ng trình trạm

xử lý, bể chứa nƣớc sạch và trạm bơm cấp 2 thành một cụm c ng trình;

+ Có thể kh ng cần đài nƣớc nếu hệ thống cấp nƣớc có c ng suất lớn,

nguồn điện lu n đảm bảo và bơm cấp 2 sử dụng là bơm ly tâm điều khiển tự

động. Cụ thể là các máy bơm c a trạm bơm cấp hai là máy bơm biến tần, vào

giờ cao điểm các máy bơm hoạt động với c ng suất lớn để đảm bảo cung cấp

đầy đ cho mạng lƣới và vào những giờ thấp điểm dùng nƣớc máy bơm hoạt

động giảm c ng suất để phù h p. Nhƣ vậy, với các máy bơm biến tần thì lƣu

lƣ ng và áp lực nƣớc tại mạng lƣới sử dụng nƣớc lu n đƣ c đảm bảo;

+ Có thể giảm bớt một số c ng trình trong hệ thống để phù h p với điều

kiện c a từng hệ thống. Ví dụ: Đối với hệ thống cấp nƣớc cho n ng nghiệp nếu

chất lƣ ng nƣớc đ đảm bảo và địa hình dốc đều ngƣời ta có thể bỏ trạm xử lý

nƣớc, bể chứa, đài nƣớc và trạm bơm cấp 2.

1.1.1.2. Các yêu cầu cơ bản đối với một hệ thống cấp nước

Một hệ thống cấp nƣớc cần thỏa mãn các yêu cầu cơ bản sau:

- Bảo đảm cấp đầy đ , liên tục lƣu lƣ ng nƣớc và cột áp cần thiết đến các

nơi tiêu dùng;

- Bảo đảm chất lƣ ng nƣớc đáp ứng các yêu cầu sử dụng;

- Giá thành xây dựng và quản lý thấp;

- Thi c ng và vận hành d dàng, thuận tiện, có khả năng tự động hóa và cơ

giới hóa việc khai thác, xử lý và vận chuyển nƣớc.

1.1.2. Phân loại hệ thống cấp nước

1.1.2.1. Theo đối tượng phục vụ

- Hệ thống cấp nƣớc đ thị: Phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt, sản xuất tại các

khu tiểu th c ng nghiệp, tƣới cây, tƣới đƣờng, chữa cháy cho khu đ thị.

- Hệ thống cấp nƣớc khu c ng nghiệp: Là hệ thống cấp nƣớc cho sản xuất,

sinh hoạt và nƣớc tắm cho c ng nhân trong các khu c ng nghiệp.

- Hệ thống cấp nƣớc tƣới n ng nghiệp: Thƣờng đƣ c sử dụng cho các vùng

trồng cây c ng nghiệp, cây ăn quả, các vùng kh hạn.

Cấp nƣớc cho c ng nghiệp và n ng nghiệp rất đa dạng và phong phú tùy

từng đối tƣ ng mà nhu cầu dùng nƣớc về lƣu lƣ ng c ng nhƣ chất lƣ ng nƣớc

khác nhau. Ví dụ: Với các ngành c ng nghiệp thực phẩm, thiết bị y tế thì đòi hỏi

chất lƣ ng nƣớc cao hơn rất nhiều so các ngành c ng nghiệp sản xuất giấy, thép.

6

- Hệ thống cấp nƣớc đƣờng sắt: Là hệ thống phục vụ nhu cầu lấy nƣớc c a

các đoàn tàu khi dừng nghỉ tại các ga.

1.1.2.2. Theo chức năng phục vụ

- Hệ thống cấp nƣớc sinh hoạt: Phục vụ nhu cầu sinh hoạt tại các khu đ

thị, các khu dân cƣ tập trung đ ng ngƣời.

- Hệ thống cấp nƣớc sản xuất: Cấp cho các cơ quan xí nghiệp sản xuất hoặc

cấp nƣớc tại các khu c ng nghiệp.

- Hệ thống cấp nƣớc chữa cháy: Phục vụ cho hoạt động chữa cháy và đƣ c

bố trí cả trong các khu dân cƣ c ng nhƣ các khu c ng nghiệp.

1.1.2.3. Theo phương pháp sử dụng nước

- Hệ thống cấp nƣớc trực tiếp: Nƣớc dùng xong thải đi ngay (nhƣ hình 1.1

ở trên).

- Hệ thống cấp nƣớc tuần hoàn: Nƣớc chảy tuần hoàn trong một chu trình

kín, nƣớc dùng xong đƣ c gom vận chuyển đến các trạm xử lý nƣớc và sau đó

cấp lại cho đối tƣ ng sử dụng (hình 1.2).

Hình 1.2. Hệ thống cấp nƣớc tuần hoàn

1. Các đối tượng sử dụng nước; 2. Ống dẫn nước đã qua sản xuất;

3. Trạm bơm nước đã qua sản xuất; 4. Trạm xử lý (làm nguội);

5. Nước cấp bổ sung; 6. Ống dẫn nước đã xử lý; 7. Trạm bơm nước đã xử lý;

8. Ống dẫn nước tới các đối tượng sử dụng nước

- Hệ thống cấp nƣớc liên tục (dùng lại): Nƣớc có thể dùng lại một vài lần

rồi mới thải đi, thƣờng áp dụng trong c ng nghiệp (hình 1.3).

5

7

Hình 1.3. Hệ thống cấp nƣớc liên tục

1. C ng trình thu nước; 2. Trạm bơm cấp 1; 3. Trạm xử lý và bể chứa;

4 2 5 Cá đ t ợ dù 6 đã qua sả xu t

7. Trạm bơm cấp III; 8. Trạm xử lý; 9. Cửa xả nước đã xử lý

1.1.2.4. Theo nguồn nước

- Hệ thống cấp nƣớc từ nguồn nƣớc mặt: Nƣớc mặt ch yếu do nƣớc mƣa

cung cấp. Nƣớc mặt lấy từ các nguồn nhƣ ao, hồ, suối, s ng và có thể là nƣớc

biển để xử lý và cung cấp cho hệ thống. Sơ đồ cấp nƣớc từ nguồn nƣớc mặt

đƣ c thể hiện nhƣ hình 1.1.

- Hệ thống cấp nƣớc từ nguồn nƣớc ngầm: Là hệ thống cấp nƣớc lấy nguồn

nƣớc từ nƣớc ngầm trong lòng đất (hình 1.4).

Hình 1.4. Hệ thống cấp nƣớc từ nguồn nƣớc ngầm

1. C ng trình thu nước; 2. Trạm bơm cấp I; 3. Trạm xử lý; 4. Bể chứa nước sạch;

5. Trạm bơm cấp II; 6. Đài nước; 7. Đường ống cao áp;

8. Mạng lưới phân phối nước

8

1.1.2.5. Theo nguyên tắc làm việc

- Hệ thống cấp nƣớc có áp: Nƣớc chảy trong ống chịu áp lực do bơm hoặc

bể chứa nƣớc trên cao tạo ra.

- Hệ thống cấp nƣớc tự chảy (kh ng áp): Nƣớc tự chảy theo ống hoặc

mƣơng hở do chênh lệch địa hình.

1.1.2.6. Theo phạm vi cấp nước

- Hệ thống cấp nƣớc thành phố: Cung cấp nƣớc cho khu đ thị hoặc cho

toàn bộ thành phố.

- Hệ thống cấp nƣớc khu dân cƣ, tiểu khu nhà ở: Hệ thống cấp nƣớc đƣ c

chia ra các tiểu khu, m i tiểu khu có một hệ thống cấp nƣớc riêng.

- Hệ thống cấp nƣớc bên trong c ng trình: Hệ thống cấp nƣớc đến các thiết

bị dùng nƣớc trong nhà nhƣ trang thiết bị vệ sinh, chậu rửa.

1.1.2.7. Theo phương pháp chữa cháy

- Hệ thống cấp nƣớc chữa cháy áp lực thấp: p lực nƣớc ở mạng lƣới

đƣờng ống cấp nƣớc thấp nên phải dùng bơm đặt trên xe chữa cháy nhằm tạo ra

áp lực cần thiết để dập tắt đám cháy.

- Hệ thống cấp nƣớc chữa cháy áp lực cao: p lực nƣớc trên mạng lƣới

đƣờng ống đảm bảo đƣa nƣớc tới mọi nơi chữa cháy, do đó đội phòng cháy chữa

cháy chỉ việc lắp ống vải gai vào họng chữa cháy trên mạng lƣới đƣờng ống để

lấy nƣớc chữa cháy.

Việc phân loại trên đây chỉ mang tính chất tƣơng đối vì các hệ thống có

thể có ý ngh a đan xen nhau, kh ng tách rời nhau, trong cái này có cái kia và

ngƣ c lại.

1.1.3. Lựa chọn hệ thống cấp nước

Việc lựa chọn sơ đồ hệ thống cấp nƣớc cho một đối tƣ ng cụ thể trong thiết

kế là việc rất quan trọng vì nó s quyết định giá thành xây dựng, quản lý và vận

hành c a hệ thống. Vì vậy, khi thiết kế phải nghiên cứu thật đầy đ các yếu tố

sau đây, tiến hành tính toán so sánh các phƣơng án về mặt kinh tế - kỹ thuật để

có thể lựa chọn một sơ đồ h p lý:

- Về điều kiện tự nhiên: Trƣớc hết là nguồn nƣớc (cần xem xét vấn đề bảo

vệ và sử dụng tổng h p các nguồn nƣớc, đảm bảo cung cấp đầy đ lƣu lƣ ng

cho nhu cầu hiện tại và khả năng phát triển trong tƣơng lai), sau đó là các yếu tố

th y văn và các điều kiện về địa hình trong khu vực;

9

- Yêu cầu c a đối tƣ ng dùng nƣớc về lƣu lƣ ng, chất lƣ ng và áp lực c a

nƣớc cấp;

- Khả năng thực thi khối lƣ ng xây dựng và thiết bị kỹ thuật, thời gian, giá

thành xây dựng và quản lý;

- Phải dựa vào sơ đồ quy hoạch chung và đồ án thiết kế xây dựng khu dân

cƣ và c ng nghiệp;

- Phải phối h p việc thiết kế hệ thống thoát nƣớc.

Để có một sơ đồ hệ thống cấp nƣớc h p lý cần so sánh nhiều phƣơng án,

phải tiến hành so sánh toàn bộ c ng nhƣ từng bộ phận c a sơ đồ để có đƣ c sơ

đồ hệ thống h p lý, hiệu quả kinh tế cao. Việc so sánh s dựa trên cơ sở các chỉ

tiêu kinh tế kỹ thuật sau đây:

- Giá thành đầu tƣ xây dựng;

- Chi phí quản lý hàng năm;

- Chi phí xây dựng cho 1 m3

nƣớc tính theo c ng suất ngày trung bình

chung cho cả hệ thống và trạm xử lý;

- Chi phí điện năng cho 1 m3

nƣớc;

- Giá thành xử lý và giá thành sản phẩm c a 1 m3

nƣớc.

1.2. Các loại nhu cầu dùng nƣớc

Nhu cầu dùng nƣớc là lƣ ng nƣớc đƣ c dùng cho các mục đích khác nhau

trong sinh hoạt, trong sản xuất và các mục đích khác, phụ thuộc vào bậc tin cậy

c a hệ thống (phụ lục 01). Có thể chia thành ba loại nhu cầu dùng nƣớc: cho

sinh hoạt, cho sản xuất và cho chữa cháy.

1.2.1. Nước dùng cho sinh hoạt

Là loại nƣớc phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt c a con ngƣời nhƣ nƣớc dùng

để ăn, uống, tắm rửa, giặt, cho các khu vệ sinh, tƣới đƣờng, tƣới cây... Loại

nƣớc này chiếm đa số trong các khu dân cƣ. Hệ thống cấp nƣớc cho sinh hoạt là

phổ biến nhất và chiếm tỷ lệ lớn trong tổng số các hệ thống cấp nƣớc hiện có.

Nƣớc dùng cho sinh hoạt phải đảm bảo các tiêu chí về hóa học, lý học và vi

sinh theo các yêu cầu c a quy phạm đề ra, kh ng chứa các thành phần lý, hóa

học và vi sinh ảnh hƣởng đến sức khỏe c a con ngƣời. Đối với một hệ thống cấp

nƣớc hiện đại và hoàn chỉnh, nƣớc ở bất kỳ một điểm lấy nƣớc nào trên hệ thống

đều là nƣớc uống trực tiếp đƣ c.

10

1.2.2. Nước dùng cho sản xuất

Có rất nhiều ngành c ng nghiệp dùng nƣớc với yêu cầu về lƣu lƣ ng và

chất lƣ ng rất khác nhau. Có ngành yêu cầu chất lƣ ng nƣớc kh ng cao nhƣng

số lƣ ng lớn nhƣ nƣớc cấp cho các ngành c ng nghiệp luyện kim, hóa chất...

Ngƣ c lại có những ngành yêu cầu số lƣ ng nƣớc kh ng lớn nhƣng với chất

lƣ ng rất cao nhƣ yêu cầu nƣớc cho ngành thực phẩm, phim ảnh, sản xuất thiết

bị y tế.

Lƣ ng nƣớc cấp cho sản xuất c a một nhà máy có thể tƣơng đƣơng với nhu

cầu dùng nƣớc c a một đ thị có dân số hàng chục vạn dân.

1.2.3. Nước dùng cho chữa cháy

Dù là khu vực dân cƣ hay khu c ng nghiệp đều có khả năng xảy ra cháy.

Vì vậy, hệ thống cấp nƣớc cho sinh hoạt hay sản xuất đều phải tính đến

trƣờng h p có cháy. Nƣớc dùng cho việc chữa cháy lu n dự trữ trong bể chứa

nƣớc sạch trong hệ thống. Khi tính toán mạng lƣới đƣờng ống phân phối cần

tính đến khả năng làm việc c a mạng lƣới khi có cháy xảy ra trong giờ dùng

nƣớc lớn nhất.

1.3. Tiêu chuẩn và chế độ dùng nƣớc

1.3.1. Khái niệm

Tiêu chuẩn dùng nƣớc là lƣ ng nƣớc trung bình tính cho 1 đơn vị tiêu thụ

trong 1 đơn vị thời gian hay cho 1 đơn vị sản phẩm, tính bằng l ngƣời ngày,

l ngƣời ca sản xuất hay l đơn vị sản phẩm.

Tiêu chuẩn dùng nƣớc là th ng số rất cơ bản khi thiết kế hệ thống cấp

nƣớc, dùng để xác định quy m hay c ng suất cấp nƣớc cho đ thị, khu dân cƣ,

khu c ng nghiệp…

1.3.2. Các loại tiêu chuẩn dùng nước

Có nhiều loại tiêu chuẩn dùng nƣớc: tiêu chuẩn dùng nƣớc sinh hoạt, tiêu

chuẩn dùng nƣớc sản xuất (c ng nghiệp), tiêu chuẩn dùng nƣớc tƣới cây, đƣờng,

tiêu chuẩn dùng nƣớc chữa cháy và tiêu chuẩn dùng nƣớc cho một số nhu cầu khác.

1.3.2.1. Tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt

Là lƣ ng nƣớc tiêu thụ trong sinh hoạt, ăn uống kh ng đồng đều theo thời

gian đƣ c tính theo bình quân đầu ngƣời (l ngƣời ngày đêm). Tiêu chuẩn dùng

nƣớc sinh hoạt phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau: mức độ trang bị kỹ thuật

vệ sinh bên trong nhà c a dân cƣ, điều kiện khí hậu địa phƣơng, điều kiện kinh

tế c a khu vực, phong tục tập quán…