Hệ thống cung cấp nước đô thi và công nghiệp

Sơ đồ hệ thống cung cấp nước đô thị

Hệ thống cung cấp nước đô thị được vận hành như sau:

Nước từ sông đi vào nơi thu nước, từ đó theo đường ống tự chảy vào giếng lấy nước. Trạm bơm cấp I hút nước và truyền vào bể lắng, bể lọc, để tẩy bùn và các cặn bẩn. Sau khi qua bể lọc nước vào bể chứa nước sạch. Bơm ở trạm bơm cấp II đẩy nước theo đường ống vào bể áp lực và vào hệ thống đường ống chính của hệ thống cung cấp nước. Nước từ bể áp lực và máy bơm cấp II qua đường ống chính vào các đường ống phân chia và các đường ống dẫn vào nhà để đến các thiết bị dùng nước tại các điểm tiêu thụ.

Hệ thống cấp nước đô thị được chia làm 2 phần;

      Hệ thống cấp nước bên ngoài: bao gồm tất cả các thiết bị dùng để hút nước, làm sạch nước và phân chia nước bằng mạng lưới đường ống bên ngoài nhà và công trình.

      Hệ thống cấp nước bên trong: gồm hệ thống đường ống và các thiết bị tiêu thụ nước được lắp đặt bên trong nhà và công trình dùng để tiếp nhận nước từ hệ thống cấp nước bên ngoài và truyền nước trực tiếp đến các nơi sử dụng. Tùy theo đặc điểm và tính chất sử dụng nước của cơ sở mà hệ thống cung cấp nước bên trong còn có máy bơm tăng áp, bể nước áp lực, bể khí nén hoặc bể nước dự trữ.

Hệ thống cung cấp nước đô thị được phân loại theo đường ống như sau:

Mạng lưới cụt

Là mạng lưới đường ống chỉ cấp nước cho các điểm dùng nước theo một hướng. Mạng lưới cụt được thiết kế cho các công trình, các khu vực cần lượng nước nhỏ, quá trình cấp nước không liên tục. Với đặc điểm, độ tin cậy cấp nước thấp, khi xảy ra các sự cố, rủi ro hỏng hóc thiết bị, đường ống trong quá trình vận hành, nguồn cung cấp nước cho các thiết bị sử dụng sẽ không đảm bảo. Loại đường ống mạch cụt thường thiết kế cho khu dân cư không tập trung, hoặc trong các ngõ, các hẻm tại các thành phố lớn.

Mạng lưới vòng

Là mạng lưới đường ống khép kín mà trên đó tại mọi điểm có thể cấp nước từ hai hay nhiều hướng ( Hình 1.31.) Mạng lưới vòng được  thiết kế cho các công trình, các khu vực cần lượng nước lớn, quá trình cấp nước liên tục. Với đặc điểm, độ tin cậy cấp nước cao, tránh được các sự cố, rủi ro hỏng hóc thiết bị, đường ống trong quá trình vận hành. Đường ống mạch vòng được quy định cho mạng lưới cấp nước chữa cháy bên ngoài nhà (ngoại trừ 1 số trường hợp theo quy định của Tiêu chuẩn Việt Nam).

Mạng lưới hỗn hợp

Là hệ thống kết hợp cả mạng lưới vòng và mạng lưới cụt (Hình 1.32)

Hiện nay loại mạng lưới hỗn hợp được dùng phổ biến nhất, nó kết hợp được ưu điểm của cả hai loại trên. Trong đó mạng lưới vòng thường dùng cho các ống cấp chính và dùng cho những đối tượng tiêu thụ nước quan trọng, còn mạng lưới cụt dùng để phân phối cho những điểm khác ít quan trọng hơn. Mạng lưới đường ống vòng được xây dựng ở những tuyến ống truyền tải chính, tại các trục đường lớn trong đô thị và các tuyến đường lớn nối các đô thị với nhau.

Các tuyến ống nhánh được thiết kế cho các khu dân cư, nơi nhu cầu sử dụng nước không cấp thiết, có thể tạm dừng cấp nước trong khoảng thời gian cho phép. Đặc biệt, trong điều kiện các đô thị ngày một mở rộng, các tuyến phố bị thu hẹp, các ngõ, hẻm, ngách nhỏ thường được lắp đặt đường ống mạch cụt.

Đối với các công trình có quy mô nhỏ, nhu cầu sử dụng nước thấp, trong quá trình sử dụng không bắt buộc phải cấp nước liên tục có thể sử dụng mạng lưới mạch cụt để cấp nước

Sơ đồ hệ thống cấp nước cho khu công nghiệp

Đặc điểm hệ thống cung cấp nước cho các cơ sở công nghiệp

      Hệ thống cung cấp nước cho các cơ sở công nghiệp phải đảm bảo cấp nước cho sinh hoạt (của công nhên trong cơ sở đó), nước sản xuất và chữa cháy.

Tùy theo điều kiện cụ thể mà có thể lắp đặt hệ thống cung cấp nước cho cơ sở sản xuất riêng hay kết hợp với sinh hoạt và chữa cháy. Trong các cơ sở công nghiệp thường lắp đặt hệ thống cung cấp nước sinh hoạt kết hợp chữa cháy còn hệ thống cung cấp nước sản xuất riêng.

Nếu cơ sở công nghiệp có yêu cầu chất lượng nước khác với yêu cầu chất lượng nước sinh hoạt của khu vực nhưng lượng nước cần không lớn thì vẫn có thể lấy nước ở hệ thống cung cấp nước chung của khu vực rồi tiến hành xử lý bổ sung cho phù hợp với yêu cầu của xí nghiệp (ví dụ khử sắt, làm mềm, tăng áp lực..).

Nếu xí nghiệp, nhà  máy yêu cầu về chất lượng nước thấp nhưng khối lượng lớn (nước làm nguội trong các nhà máy điện) thì nên chọn hệ thống cung cấp nước riêng.

Sơ đồ hệ thống cung cấp nước cơ sở công nghiệp

Trong các cơ sở công nghiệp, thường sử dụng một số sơ đồ cung cấp nước như sau:

Hệ thống cung cấp nước thuận dòng (thẳng).

Hệ thống cung cấp nước tuần hoàn (vòng)

Hệ thống cung cấp nước dùng lại.

Hệ thống cung cấp nước thuận dòng (thẳng)

Sơ đồ hệ khối của hệ thống cung cấp nước thuận dòng được thể hiện trong Hình 1.33

Nguyên lý làm việc của hệ thống cung cấp nước thuận dòng trong các cơ sở công nghiệp hoạt động như sau:

Nước được lấy từ nơi thu nước (1) tại nguồn nước, qua trạm bơm (2) vào thiết bị làm sạch nước (3) theo đường ống (4) dùng bơm nước sinh hoạt đi đến các phân xưởng sản xuất (7) và khu nhà ở (9). Nước sản xuất theo đường ống dẫn nước (5) đi đến các nhà sản xuất. Nước sử dụng trong sản xuất, nước bẩn đi theo đường ống dẫn nước thải (6) về thiết bị xử lý nước (8), sau khi nước được xử lý đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường sẽ đưa trở lại nguồn nước. Hệ thống cung cấp nước thẳng thường được xây dựng ở các nơi gần nguồn nước.

Hệ thống cung cấp nước tuần hoàn (vòng)

Nước được lấy từ nơi thu nước (1) tại nguồn nước, qua công trình xử lý nước (gồm bơm và thiết bị xử lý nước) (2). Trạm bơm nước sạch (3) lấy nước từ khu xử lý nước, cung cấp nước sinh hoạt theo đường ống (4) và nước sản xuất theo đường ống (5) tới các đối tượng sử dụng nước (7), (9). Nước sử dụng sau quá trình sản xuất theo đường ống dẫn nước thải (6) về thiết bị xử lý nước (8), sau khi nước được xử lý đảm bảo theo yêu cầu của quá trình sản xuất, nước được đưa trở lại hệ thống qua công trình xử lý nước (2).

Hệ thống cung câp nước tuần hoàn thường được xây dựng ở các nơi cách xa hoặc nguồn nước khó khăn. Hệ thống cung cấp nước tuần hoàn hoạt động có hiệu quả khi cơ sở công nghiệp nằm cách xa nguồn nước, hoặc cơ sở có chênh lệch độ cao rất lớn so với nguồn nước. Hệ thống này không đem lại hiệu quả cao khi nước thải sau quá trình sản xuất yêu cầu chi phí cao cho xử lý.

Hệ thống cung cấp nước dùng lại

      Hệ thống cung cấp nước dùng lại (Hình 1.35) được thiết kế khi nước thải ra của đối tượng dùng nước thứ nhất vẫn đảm bảo dùng được cho đối tượng dùng nước thứ hai. Hệ thống này thường được xây dựng tại các khu công nghiệp có tính chất liên hợp giữa các nhà sản xuất. Ví dụ liên hợp giấy, đường hóa chất…Khi các quy trình sản xuất không có tính liên hợp, hoặc trong sản xuất, tính chất, mức độ ô nhiễm của nước thải sau quá trình sản xuất công nghiệp khác nhau, thì không nên sử dụng nguồn nước dùng lại.

Hệ thống nước dùng lại có tính chất vừa giống hệ thống cung cấp nước thuận dòng, vừa giống hệ thống cung cấp nước tuần hoàn. Trong hệ thống, lượng nước lấy từ nguồn ít hốn với hệ thống thuận dòng nhưng nhiều hơn hệ thống tuần hoàn. Độ cao của các công trình lắp đặt hệ thống này so với nguồn nước, trung bình so với hai hệ thống kia. Nếu chênh lệch từ 5m đến 10m thì xây dựng hệ thống cung cấp nước thuận dòng, khi chiều cao từ 25-30m thì xây dựng hệ thống cung cấp nước tuần hoàn sẽ phù hợp hơn.