6.1. NHIỆM VỤ VÀ CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC TRONG NHÀ Hệ thống thoát nước trong nhà có nhiệm vụ thu tất cả các loại nước thải kể cả rác nghiền và nước mưa trên mái nhà để đưa ra mạng lưới thoát nước bên ngoài. Trong trường hợp cần thiết có thể phải xử lí cục bộ nước thải trong nhà trước khi đưa ra mạng lưới thoát nước bên ngoài. Tùy theo tính chất và độ bẩn của nước thải, người ta thường thiết kế các hệ thống thoát nước bên trong nhà sau đây: - Hệ thống thoát nước sinh hoạt: để dẫn nước bẩn chảy ra từ các thiết bị vệ sinh.
6.2. CẤU TẠO HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC SINH HOẠT TRONG NHÀ 6.2.1 Các thiết bị thu nuớc bẩn Để thu nước thoát sinh hoạt, người ta thường dùng các thiết bị như: bệ xí, âu tiểu treo, máng tiểu, thiết bị vệ sinh cho phụ nữ, chậu rửa tay, rửa mặt, chậu giặt, chậu rửa nhà bếp, chậu tắm,...Tùy theo tính chất của ngôi nhà (nhà ở, nhà tập thể, nhà công cộng,.,) mà ta trang bị các thiết bị và dụng cụ vệ sinh cho thích hợp. Nước sản xuất có thể dùng lưới thu, phễu thu, chậu rửa. Nước mưa ưên trần và mái nhà, dùng các máng nước (sê nô) và phễu thu nước mưa. Các yêu cầu cơ bản đối với các thiết bị thu nước thoát là: + Tất cả các thiết bị (trừ âu xí) đều phải có lưới chắn bảo vệ, đề phòng rác rưởi chui vào làm tắc ống. + Tất cả các thiết bị đều phải có xi phổng đặt ở dưới hoặc ngay trong thiết bị đó, để đề phòng mùi hôi thối và hơi độc từ mạng lưới bốc lên bay vào phòng ở. + Mặt trong thiết bị phải trơn, nhẵn, ít gẫy góc để bảo đảm dễ dàng tẩy rửa và cọ sạch. + Vật liệu chế tạo phải bền, khổng thấm nước, không bị ảnh hưởng của hoá chất. Vật liệu tốt nhất là sứ, sành và chất dẻo. Ngoài ra, có thể làm bằng tôn và phủ ngoài bằng một lớp men sứ mỏng. Hiện nay ta còn làm các chậu rửa, giặt trong các nhà ở gia đình và tập thể bằng cách xây gạch, láng vữa xi măng ở ngoài hoặc gra-ni-tô, tuy không mĩ quan nhưng đơn giản và rẻ. + Kết cấu, hình dáng thiết bị phải bảo đảm vệ sinh, thuận tiện cho sử dụng và an toàn khi quản lí, có kích thước nhỏ, trọng lượng nhỏ, phù hợp với việc xây dựng, lắp ghép. + Bảo đảm thời hạn phục vụ của các chi tiết của thiết bị được đồng nhất, có thể thay thế dễ dàng, nhanh chóng các chi tiết của thiết bị. 1. Hố xí: gồm có bệ xí, thiết bị rửa hố xí (két nước hoặc vòi rửa và các ống dẫn nước rửa) và các đường ống dẫn nước phân vào mạng lưới thoát nước bên trong nhà. a, Bệ xí: Bệ xí ngồi bệt: Thường làm bằng sứ, trong đó có bố trí cả ống xi phông, loại này hiện nay trên thị trường quốc tế có nhiều kiểu : hình mâm và hình phễu (xem hình 6.2).
Ở nước ta hay sử dụng loại tay giật đặt trên cao: khi ta giật, đòn bẩy nâng chuông úp để nước theo ống chảy xuống. Ống nước rửa có đường kính khoảng 32mm băng thép tráng kẽm: cuối ống có đầu bẹt và tiết diện thu hẹp cho nước phun mạnh và rộng để rửa bệ xí. Thùng rửa có thể chế tạo bằng gang, sành hoặc chất dẻo. Dung tích của thùng 6-8 lít nước. Thời gian nước trong thùng chảy hết là 4-5 giây. Trong thùng thường bố trí van phao hình cầu để tự động đóng nước khi Đầy thùng (hình 6.6a và hình 6.6b).  Hình 6.5 Bệ xí ngồi bệt có cần dận chân.
Kiểu hố xí ngồi xổm thường đặt thành nhóm hai ba cái ( hình 6.7 ) Hình 6.7. Nhóm xí ngồi xổm 2. Hố tiểu : gồm có chậu hoặc máng tiểu, thiết bị dẫn nước rửa và các ống dẫn nước tiểu vào mạng lưới thoát nước.
d, Máng tiểu nữ: Cũng chia ra nhiều ngăn như chậu tiêu trên sàn. Nồn và tường lát gạch men, gra-ni-tô. Tường chỉ láng cao lm. Đáy mỗi ngăn cỗ bệ như hố xí kiểu ngồi xổm, có rãnh nước tiểu chảy vào máng chung. Rửa máng bằng ống nước đặt trong bệ cho nước chảy ra qua các lỗ châm kim hoặc các mai rùa (ống bẹt, tiết diện thu hẹp như cuối ống rửa của hố xí) đặt ở các rãnh nước tiểu ở mỗi ngăn (hình 6.11) Hình 6.11 Máng tiểu nữ 3. Chậu rửa mặt rửa tay Cũng có nhiều loại khác nhau. Theo kết cấu, có chậu rửa mặt có hoặc không có lưng. Theo vật liệu, có chậu rửa mặt làm bằng sứ, sành, gang, chất dẻo và gạch láng vữa xi-măng (hình 6.12). Các chậu rửa thường có kích thước dài từ 450÷650mm, rộng 300÷550mm và sâu 120÷170mm. Hình 6.12 Các loại chậu rửa mặt Chậu rửa mặt thường được trang bị các vòi nước hay vòi trộn, ống thoát nước, xi phông loại hình chữ u và giá đỡ (công-xôn) gắn chặt vào tường, có 2-4 đinh ốc để giữ chậu. Phía chậu rửa áp vào tường thường có 1 đến 3 lỗ vuông (28x28mm) để cho đường ống nước đi qua. Ống tháo nước 32mm, lỗ tháo nước ở đáy chậu 8+12mm có nút hoặc lưới chắn rác. Chậu rửa mặt thường bố trí cao hơn mặt sàn khoảng 0,8m (tính tới mép chậu); đối với trường học 0,65m; nhà trẻ 0,45+0,55m và cách nhau không nhỏ hơn 0,65m. Trong các nhà tập thể, doanh trại quân đội, phòng sinh hoạt của xí nghiệp có đông người, cần bố trí chậu rửa mặt tập thế hoặc các nhóm chậu rửa mặt liên tiếp. Chậu rửa mặt tập thể là loại chữ nhật dài từ l,2÷2,4m rộng 0,6÷l,2m, phục vụ cho 4÷8 người hay loại tròn đường kính 0,9÷l,8m phục vụ cho 5÷10 người cùng một lúc. Khi bố trí chậu rửa mặt thành nhóm, không nhất thiết mỗi chậu phải có một xi-phông riêng, có thể dùng một xi-phông chung cho cả nhóm. 4. Chậu rửa, giặt Dùng để giặt quần áo, rửa bát đĩa, rau và thức ăn nhà bếp. Kích thước và lưu lượng nước thoát của loại này lớn hon chậu rửa mặt, chiều dài từ 600÷750mm, rộng 400÷450mm, sâu 150÷200mm, mép chậu cách mặt sàn khoảng 0,8÷l,10m. Chậu rửa nhà bếp đôi khi làm hai ngăn mỗi ngăn có kích thước 500x450x180 có vòi nước có thể xoay được từ ngăn nọ sang ngăn kia (hình 6.13). Chậu rửa có thể chế tạo hình chữ nhật, nửa hình tròn, làm bằng gang, thóp tráng men. chất dẻo hoặc sành, sứ, gạch láng vữa xi-măng. Ống tháo có đường kính 50mm, gắn với xi-phông giữ nước để ngăn chặn hơi thối ớ trong hệ thống thoát bốc vào phòng. Hình 6.13 Chậu giặt, chậu rửa 5. Chậu tắm : Thường bố trí trong các khách sạn, bệnh viện, nhà an dưỡng, nhà trẻ, nhà ở gia đình (hình 6.14). Hình 6.14. Chậu tắm
7. Phễu thu nước (Luới thu nước) Hình 6.17 Các loại phễu thu nước Phễu thu giống như một xi-phông, bên trên có lưới chắn (một tầng hoặc hai tầng lưới chắn) thường đúc bằng gang xám, mặt trong tráng men, mặt ngoài quét một lớp nhựa đường. Khi đặt phễu thu vào sàn nhà phải có lớp cách thuỷ tốt để tránh nước thấm vào sàn nhà. Kích thước phễu thu thường chế tạo như sau: Với đường kính phễu thu d = 50mm có kích thước là 150xl50mm, sâu 135mm; khi d = l00mm có kích thước là 250x250 sâu 200mm. Đường kính lỗ hoặc chiều rộng khe hở ở lưới chắn khống nhỏ hơn l0mm. Phễu thu thường chế tạo với đường kính 50, l00mm có ống tháo nối với ống thoát nước năm ngang hoặc nằm nghiêng một góc 45°. Phễu thu không được đặt trên hành lang và nhà bếp. Sàn nhà phải có độ dốc i = 0,005 ÷ 0,003 hướng về phễu thu. Phễu thu d = 50mm có thể phục vụ cho 1 - 3 buồng tắm hương sen, còn d = l00mm thì phục vụ khoảng 4 - 8 buồng. Ngày nay người ta còn sản xuất các loại phễu thu nước bằng nhôm hoặc chất dẻo. 6.2.2. Cấu tạo mạng luới thoát nuớc trong nhà Mạng lưới thoát nước trong nhà bao gồm các đường ống và các phụ tùng nối ống (trong đó chia ra ống nhánh, ống đứng, ống tháo nước ra khỏi nhà các thiết bị xem xét tẩy rửa và thông hơi). 1. Đường ống thoát nước và các phụ tùng nối ống Ống dẫn nước bẩn gồm các loại sau đây : a, Ống gang: Thường dùng trong các nhà công cộng quan trọng và nhà công nghiệp. Ống gang chế tạo theo kiểu miệng bát có D = 504150 mm, chiều dày ống từ 445mm, L = 500mm 4 4000 mm. Để đảm bảo cho nước không thấm ra ngoài người ta nối 2/3 miệng bát nhét chặt bằng sợi gai tẩm bi tum sau đó nhét vữa xi măng vào phần còn lại. Miệng bát của ống bao giờ cũng đặt ngược chiều với hướng nước chảy. b, Ống sành : độ bền kém, dễ vỡ, không bị xâm thực chế tạo theo kiểu miệng bát. Loại ống sành dùng để thoát nước bên trong nhà và ngoài sân của các nhà ở gia đình và tập thể có tiêu chuẩn thấp. Đường kính ống : 50 ÷ 150 tnrn, chiều dài 0,5 ÷ 1m. Cách nối cũng như ống gang. c, Ống thóp : Chỉ đê dùng dẫn nước thoát từ các chậu rửa, chậu tắm, vòi phun nước uống... đến ống dẫn bằng gang hoặc sành trong sàn nhà có đường kính < 50 mm, chiều dài ngắn. d, Ống phi brô xi măng : đường kính từ 80 ÷ 150 mm trở lên, đúc theo kiêu miệng loe (d nhỏ) hoặc hai đầu hon (d lớn) có thể làm ống thoát trong nhà. Ống này kích thước lớn chủ yếu dùng bên ngoài e, Ống nhựa : Trong những năm gần đây ở nước ta đã áp dụng phổ biến dùng ống nhựa sản xuất ở trong và ngoài nước đê lắp đặt mạng lưới thoát nước trong nhà. Ống nhựa thường được sản xuất bằng pô-li - clô-ri-nhin chế tạo với kiểu miệng loe với nhiều kích cỡ khác nhau, đường kính d = 50 ÷ 150 mm. Các phụ tùng nối ống cũng được sản xuất bằng nhựa. Phương pháp nối ống nhựa thoát nước bằng ren, bằng ghép lồng, bằng dán keo. Ống nhựa dùng làm mạng lưới thoát nước bên trong nhà đảm bảo điều kiện mĩ thuật, không nên dùng để dẫn nước nóng vì dễ bị lão hoá do nhiệt độ. Ống bê tông cốt thép : Có đường kính d > 150 mm dược chế tạo theo kiểu hai đầu trơn chủ yếu dùng để thoát nước trong sân nhà. Cũng như trong cấp nước, để nối các chỗ ngoặt, rẽ, cong,... người ta thường dùng các phụ tùng nối ổng bằng gang, sành, nhựa như sau : cút (90°, 110°, 135°, 150°), côn, tê, thập thẳng hoặc chéo (45° hoặc 60°) có đường kính đồng nhất hoặc từ to sang nhỏ, ống cong chữ s, ống ngắn... Các phụ tùng nối ống cũng chế tạo theo kiểu miệng bát (hình 6.18). Hình 6.18 Các ống và phụ tùng nối ống thoát Khi dùng các phụ tùng để nối ống ở chỗ gãy góc ta lưu ý lắp nối các phụ tùng ấy sao cho góc nối > 90° để cho dòng nước dễ chảy ít bị tắc. 2. Ống nhánh
Ống nhánh có đường kính tối tối thiểu là 50mm; nếu có dẫn phân thì đường kính không được nhỏ hơn l00mm, và bằng nhau suốt từ trong ra ngoài. Ống nhánh có thể đặt: a, Bên trên sàn nhà : nếu tầng dưới không phải là phòng vệ sinh và sàn nhà mỏng. b, Đặt trong bề dầy của sàn : Nếu bề dầy của sàn đủ đặt ống với chiều dài và độ dốc cần thiết. Trường hợp này dùng khi yêu cầu mĩ quan cao, nhưng khó thi công và quản lí. c, Dưới sàn nhà (dạng ổng treo): Sàn gác mỏng và ngay buồng tầng dưới là phòng vệ sinh, không cần mĩ quan cao. Ông nhánh dài quả 6m người ta đặt một lỗ kiểm tra và nói chung ống nhánh không nên dài quá l0m. Trong các nhà ở gia đình và công cộng khi yêu cầu mĩ quan không cao lắm, có thể xây dựng các máng nổi để dẫn nước tắm, rửa, giặt, đến các ống đứng, trước khi nước vào ống đứng phải qua phễu thu và xi-phông. Máng có thể xây bằng gạch hoặc bê tông, có chiều rộng : l00÷200mm và độ dốc tối thiểu là 0,01.
4, Ống xả Là ống chuyển tiếp từ cuối ống đứng (dưới nền nhà tầng một hoặc tầng hầm) ra giếng thăm ngoài sân nhà. Chiều dài ống xả lấy như sau: d = 100mm => Lmax= 15m d = 150mm => Lmax = 20m Trên đường ống xả, cách móng nhà từ 3 ÷ 5m người ta thường bố trí một giếng thăm, chỗ đường ống xả gặp đường ống thoát nước ngoài sân nhà cũng phải bố trí một giếng thăm (có thể kết hợp 2 giếng làm một). Góc ngoặt giữa ống xả và ống thoát nước ngoài sân nhà không được nhỏ hơn 90° theo chiều nước chảy. Có thể nối 1 hay 2, 3 ống xả chung trong một giếng thăm. Ông xả có đường kính bằng hoặc lớn hơn đường kính ống đứng nhưng tối thiểu phải bằng l00mm. Chỗ ống xả xuyên qua tuờng, móng nhà phải chừa một lỗ lớn hơn đường kính ống, tối thiểu là 30cm. Khe hở giữa ống và lỗ phải bịt kín bằng đất sét nhàơ (có thể trộn với đá dăm, gạch vỡ) nếu là đất khô. Trường hợp đất ướt có nước ngầm thì phải đặt trong ống bao bằng thép hay gang và nhét kín khe hở bằng sợi gai tẩm bi-tum. Cho phép đặt ống xả dưới móng nhà, thiết bị nặng, nhưng đường ống phải được bảo vệ cẩn thận, tránh vỡ. Độ dốc của ống xả ra ngoài nhà có thể lấy lớn hơn tiêu chuẩn thông thường một chút để đảm bảo nước chảy ra khỏi nhà được nhanh chóng, dễ dàng, ít bị tắc. Độ sâu đặt ống xả phụ thuộc vào độ sâu của cống thành phố hay độ cao của mặt nước sông hồ gần đó thải ra. 5. Ống thông hơi (hình 6.21) Hình 6.21 Chi tiết ống thông hơi Là phần ống nối tiếp ống đứng đi qua hầm mái và lên cao hơn mái nhà tối thiểu là 0,7 m và cách xa cửa sổ, ban công nhà láng giềng tối thiểu là 4 m để dẫn các khí độc, các hơi nguy hiểm có thê gây nổ như : NH3, H2S, C2H2 , CH4, hơi dầu... ra khỏi mạng lưới thoát nước bên trong nhà. Việc thông hơi được thực hiện bằng con đường tự nhiên do có lượng không khí lọt qua các khe hở của nắp giếng thăm ngoài sân nhà đi vào các ống đứng thoát nước. Do có sự khác nhau về nhiệt độ và áp suất giữa không khí bên trong ống và ngoài trời, nó bay lên khỏi mái nhà và kéo theo các hơi dộc dễ nổ. Trên nóc ống thông hơi có một chóp hình nón để che mưa bằng thép lá dày 1- 1,5 mm và có cửa để thoát hơi. Theo quy phạm không được nối ống đứng thoát nước với ống thông khói của nhà. Trong trường hợp mái bằng sử dụng để đi lại, phơi phóng thì chiều cao của ống thông hơi phải > 3m. Đường kính của ống thông hơi có thể lấy bằng hoặc nhỏ hơn đường kính ống thoát nước một chút. Chỗ cắt nhau giữa ống thông hơi và mái nhà phải có biện pháp chống thấm tốt. Việc thông hơi được thực hiện bằng con đường tự nhiên do có lượng không khí lọt qua các khe hở của nắp giếng thăm ngoài sân nhà đi vào các ống đứng thoát nước. Do có sự khác nhau về nhiệt độ và áp suất giữa không khí bên trong ống và ngoài trời, nó bay lên khỏi mái nhà và kéo theo các hơi dộc dễ nổ. Trên nóc ống thông hơi có một chóp hình nón để che mưa bằng thép lá dày 1- 1,5 mm và có cửa để thoát hơi. Theo quy phạm không được nối óng dửng thoát nước với ống thông khói của nhà. Trong trường hợp mái bằng sử dụng để đi lại, phơi phóng thì chiều cao của ống thông hơi phải > 3m. Đường kính của ống thông hơi có thể lấy bằng hoặc nhỏ hơn đường kính ống thoát nước một chút. Chỗ cắt nhau giữa óng thông hơi và mái nhà phải có biện pháp chống thấm tốt. Trong các nhà cao tầng hoặc các nhà đã xây dụng nay tăng thêm thiết bị vệ sinh mà không thay đổi ống đứng được thì lượng nước trong ống đứng rất lớn (vận tóc V > 4 m/s, lớp nước chiếm quá nửa đường kính ống) khí không kịp thoát ra ngoài, khi đó phải bố trí các óng thông hơi phụ. Theo quy phạm đường ống thông hơi phụ phải đặt trong các trường hợp sau :
6, ống cong (xi-phông) giữ nước (hình 6.22) Hình 6.22 Các loại xi phông a, Xi phông đứng; b, Xi phông xiên; c, Xi phông ngang; d, Xi phông kiểm tra; e, Xi phông chai Xi-phông hay còn gọi là khoá thuỷ lực có nhiệm vụ ngăn ngừa mùi hôi thối và các hơi độc từ mạng lưới thoát nước bay vào phòng. Xi-phông đặt dưới mỗi thiết bị thu nước bẩn hoặc một nhóm thiêt bị thu nước bẩn. Xi-phông có thể chế tạo riêng rẽ (chậu rửa, rửa măt, tắm v.v...) hoặc gắn liền với thiết bị thu nước (âu xí, phễu thu..) Theo cấu tạo, xi-phông chia ra các loại sau đây:
7. Các thiết bị quản lí a, Lỗ kiểm tra (ống kiểm tra) Dùng để xem xét tình hình làm việc của đường ống, để thông ống khi bị tắc và tẩy rửa sạch ống khi cần thiết. Lỗ kiểm tia thường bố trí trên ống đứng (chỗ có ống nhánh nối vào ống đứng), cách sàn nhà 1 m cao hơn mép dụng cụ vệ sinh nối vào ống đứng tối thiểu là 15 cm. Trong các nhà cao tầng (từ 5 tầng trở lên) thì tối thiểu 3 tầng phải có 1 lỗ kiểm tra để thông tắc khi cần (hình 6.23).
b, Ống súc rửa: Sau khi thông tác, đường ống nhánh phải cần một lượng nước để súc rửa những chất bẩn còn lại và súc rửa những đoạn ống nằm ngang khác. Ống súc rửa được đặt ở đầu các ống nhánh, cao hoặc sát mặt sàn. Nó là một đoạn ống cong 90°, thường có nút bằng gang hay thép để đậy đầu ống (hình 6.24). Khi nút đầu ống thì dùng dây gai tẩm nhựa đường bịt kín các khe hở. Khi sử dụng để súc rửa thì mtr nút, nối miệng súc rửa với ống cao su đến vòi nước rồi vặn cho nước chảy vào. Sau đây là khoảng cách lớn nhất giữa các ống kiểm tra, ống súc rửa trên đoạn ống thẳng nằm ngang (TC 19-64).
c, Giếng kiểm tra : Còn gọi là giếng thăm, thường xây trên đường tháo nước ngoài sân (chỗ nối giữa ống thoát nước ngoài sân và ống xả từ trong nhà ra). Vật liệu làm bằng gạch, bê tông đúc sẵn, thường xây hình tròn, hình vuông, có đường kính tối thiểu 0,70m đủ cho một công nhân xuống làm việc dễ dàng. Phần trên miệng giếng có xây giờ để đậy nắp bê tông cốt thép. Trong nước bẩn có mang nhiều rác, cặn bã, cát, cần phải cho đọng lại ở đáy rồi lấy lên. Cho nên đáy giếng phải làm sâu hơn đáy cống để cống không bị tắc. Khi cống được thiết kế với tốc độ tự rửa thì đáy giếng bằng đáy cống.
Cần đặt giếng kiểm tra vào những nơi : các đường ống gặp nhau, thay đối độ dốc, thay đôi đường kính ống, ống đi cong, mặt đất dốc nhiều và trên đường ống thẳng, cách khoảng 30m. Nếu ống kiểm tra của ống xả hay ống nhánh đặt ngầm dưới đất trong nhà thì phải đặt trong giếng kiêm tra, hình tròn hoặc vuông, kích thước mỗi chiều không nhỏ hơn 700mm và có độ dốc tối thiểu 0,05 về miệng kiểm tra (hình 6.26). Hình 6.26 Các kiểu giếng kiểm tra
6.2.3. Các công trình xử lí cục bộ nuớc thải sinh hoạt Bể tự hoại có nhiệm vụ làm sạch sơ bộ hoặc hoàn toàn nước thải trona nhà trước khi thải ra sông, hồ hay mạng lưới thoát nước bên ngoài. Bể tự hoại thường được sử dụng trong trường hợp ngôi nhà có hệ thống thoát nước bên trong nhưng bên ngoài là hệ thống thoát nước chung không có trạm xử lí tập trung hay ngôi nhà đứng độc lập riêng rẽ. Bể tự hoại thường chia ra các loại sau đây :
1. Bể tự hoại không có ngăn lọc Bể tự hoại không có ngăn lọc là loại được sử dụng rộng rãi hiện nay. Nó giống bể chứa gồm 1,2,3 ngăn như giới thiệu ở hình 6.28. Bể này có thể xử lí toàn bộ nước thải hay xử lí nước phân, nước tiểu. Khi nước thải chảy vào bể nó được làm sạch nhờ hai quá trình lắng cặn và lên men cặn lắng.
Hình 6.28 Bể tự hoại không có ngăn lọc Các hạt cặn rơi xuống đáy bể, ở đây các chất hữu cơ sẽ bị phân huỷ nhờ hoạt động của các vi sinh vật kém khí. Cặn sẽ lên men, mất mùi hôi và giảm thể tích. Tốc độ lên men của cặn nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhiệt độ, độ pH của nuớc thải, lượng vi sinh vật ưong lóp cặn... Nhiệt độ càng cao thì tốc độ lên men cặn càng nhanh. Trong điều kiện khí hậu nước ta, thời gian (T) hoàn thành lên men tươi như sau : T = 62 ngày vào mùa hè (với nhiệt độ trung bình t = 30,5° C) T = 115 ngày vào mùa đông (với nhiệt dộ trung bình t = 13° C) Khi nồng độ xà phòng trong nước cao thì độ pH càng thấp. Độ pH càng thấp thì các vi sinh vật hoạt động yếu và có thể bị tiêu diệt. Vì vậy đối với nhà có nồng độ xà phòng trong nước thải cao (nhà tắm công cộng, giặt là...) thì không nên dùng bể tự hoại. Khi bể càng sâu thì độ ẩm wc của cặn lên men càng nhỏ và do đó thể tích phần chứa cặn càng giảm. Khi chiều sâu bể H = 3m thì wc = 98,5% Khi chiều sâu bể H = 10 m thì wc = 83% Độ sâu tối thiểu của bể là 1,3 m Trong quá ưình làm việc thường xuyên bổ sung cặn tươi vào bể, quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ chứa cacbon làm chậm quá trình lên men cặn. Mặt khác các khí và bọt khí (CH4, CO2, H2S) nổi lên kéo theo các hạt cặn lên mặt bể tạo thành các lớp váng cặn dầy đặc có chiều dày từ 0,2^0,4 m (có khi tới lm). Cặn nổi lên và rơi xuống liên tục, từ lớp váng cặn này làm cho nước đã lắng lại đục hơn. Thực nghiệm cho thấy rằng nếu thông hơi tốt và mặt thoáng của bể càng rộng thì chiều dày các lớp váng càng giảm, làm tăng thể tích vùng lắng và góp phần làm tăng hiệu quả lắng trong nước. Bởi vậy chiều sâu đặt ngập ống chữ T từ mép dưới ống tới lớp váng cặn thường lấy từ 0,4÷0,7 m. Kết quả của quá trình lên men cần là xử lí được cặn tươi, thu được cặn lên men làm phân bón rất tốt. Be tự hoại có thể xây dựng bằng bê tông, gạch... Theo quy phạm :
Nói chung các ngăn đầu thường có dung tích lớn hơn các ngăn sau vì ở đây cặn nhiều hơn (với bể hai ngăn, dung tích ngăn đầu 75%, với bể ba ngăn : ngăn đầu 50%, các ngăn sau 25%). Bể thường được bố trí các ống sau : ống nước vào ra khỏi bể, ống thông hơi và ống tẩy rửa, ống rút cặn... Nước vào ra khỏi bể thường qua một tê để dễ dàng thông rửa, các tê này thường đặt dưới ống thông hơi, tẩy rửa và đặt sâu dưới lớp váng cặn chừng 0,5÷ 0,6 m. Cửa thông nước thường bố trí ở giữa chiều sâu bể (0,4÷0,6 H) và nên bố trí so le trên mặt bằng để nước chảy quanh co làm tăng hiệu quả lắng. Có thể bố trí ống hoặc cửa rút cặn ở sát đáy bể thu cặn từ ngăn lắng về ngăn chứa để việc lấy cặn ra khỏi bê dễ dàng. Trên nóc bể ngăn chứa thường bố trí nắp đậy D = 0,3÷0,5 m gắn bằng vữa xi măng hoặc một mặt bích để khi bơm cặn thả ống hút của bơm cặn xuống đáy bể hút cặn đi, chiều rộng tối thiểu của bể là 0,75 m. Bể tự hoại có thể bố trí trong nhà, dưới khu vệ sinh hay ở ngoài nhà (ở đầu hồi hay sân nhà cách xa nhà 3÷5 m). Bố trí trong nhà có ưu điểm là giá thành xây dựng rẻ vì có thể lợi dụng được kết cấu tường nhà, móng nhà, đỡ tốn ống và ít bị tắc (do nước chảy trực tiếp xuống bể, không phải đi quanh co), điều kiện làm việc tốt hơn (nhiệt độ nước thải ổn định và cao hơn nên hiệu quả phân huỷ cặn tốt hơn). Tuy nhiên có nhược điểm là không thuận tiện cho thi công (phải xây dựng xong bể mới xây tiếp được các tầng cao) và khi bể bị rò ri (do thi công, kết cấu không tốt) sẽ ảnh hưởng đến tính bền vững của ngôi nhà (nhà bị lún không đều, tường, móng nhà bị ăn mòn). Dung tích bể tự hoại thường được xác định theo công thức sau : w = wn + wc(m3) (17 ) wn : thể tích nước của bể (m3) wc : thế tích cặn của bể (m3) Trị số wn có thể lấy bằng 1÷3 lần lượng nước thải ngày đêm tuỳ thuộc vào yêu cằu vệ sinh và lí do kinh tế. Khi lấy trị số lớn thì điều kiện vệ sinh tốt hơn, nước ra trong hơn nhưng giá thành xây dựng sẽ cao. Trị số wc thường được xác định theo công thức sau : Trong đó : a - Lượng cặn trung bình của một người thải ra trong thời gian một ngày, có thể lấy 0,5 - 0,8l/người 1 ngày đêm T - Thời gian giữa hai lần lấy cặn (ngày). W1, W2 - Độ ẩm cặn tươi vào bể và của cặn khi lên men, tương ứng là 95% và 90%. b - Hệ số kê đến độ giảm thể tích của cặn khi lên men (giảm 30%) và lấy bằng 0,7 c- Hệ số kể đến việc để lại một phần cặn đã lên men khi hút cặn để giữ lại vi sinh vật giúp cho quá trình lên men cặn được nhanh chóng, dễ dàng, để lại 20%, c = 1,2. N - Số người mà bể phục vụ. Thời gian giữa hai lần lấy cặn T phụ thuộc vào điều kiện đảm bảo cho cặn lên men hoàn toàn và điều kiện quản lí (lấy cặn) trong thực tế có thể lấy T = 6 tháng đối với các nhà đông người, T = 3-5 năm đối với biệt thự ít người. Bể tự hoại không ngăn lọc có ưu điểm là hiệu quả giữ cặn cao, kết cấu đơn giản dễ quản lí. giá thàmh rẻ. Nhược điểm của nó là làm sạch nước thải không hoàn toàn, nước ra khỏi bể vẫn còn mang theo cặn của lớp váng cặn rơi xuống và chứa khí - sản phẩm lên men tan trong nước như . 2. Bể tự hoại có ngăn lọc Bể tự hoại có ngăn lọc (hình 6.29) giống như bê không ngăn lọc và có thêm ngăn lọc ở cuối bể. Trong ngăn lọc bố trí từ trên xuống dưới như hình 6.29. Khi nước chảy qua ngăn lọc, các cặn nhỏ còn đọng lại sẽ được giữ lại giữa các khe hở của vật liệu lọc, ở đây do sự hoạt động của các vi khuẩn hiếu khí các chất hữu cơ bị oxy hoá, nước thải được làm sạch. Trong quá trình hoạt động, các vi khuẩn hiếu khí đòi hỏi nhiều oxy nên bể này (ngăn lọc) đòi hỏi phải thông hơi tốt, bởi vậy ngăn lọc thường làm hở để lấy không khí ngoài trời. Khi dùng ống thông hơi, nếu diện tích F < 3m2 dùng một ống d= 100 mm. F= 3-5 m2 dùng hai ống d=100mm. F > 5 m2 dùng ba ống d= l00mm. Bể tự hoại có ngăn lọc thích hợp để xử lí nước phân, tiểu hay xử lí toàn bộ nước thải sinh hoạt cho các nhà nhỏ, ít người. Ưu điểm của bể này là : nước ra khỏi bể trong hơn, vi trùng còn lại ít hơn so với bể không có ngăn lọc. Tuy nhiên có nhược điểm là giá thành xây dựng cao hơn (vì thêm ngăn lọc) quản lí phức tạp hơn (do phải định kì thau rửa lớp vật liệu lọc) và độ sâu chôn ống thoát nước sau bể lớn (do nước thoát ra ở đáy bể) Hình 6.29 Bể tự hoại có ngăn lọc Hình 6.30 Một kiểu bể tự hoại sản xuất tại Pháp bằng chất dẻo được sử dụng rộng rãi trong căn hộ đứng riêng lẻ, không có hệ thống thoát nước tập chung. 6.3. TÍNH TOÁN MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC TRONG NHÀ Tính toán mạng lưới thoát nước trong nhà bao gồm : xác định lưu lượng nước thải, tính toán thuỷ lực để chọn đường kính ống cũng như các thông số làm việc của đường ống thoát nước. 6.3.1. Xác định lưu lượng nước thải tính toán Lưu lượng nước thải trong các nhà ở gia đình, nhà công cộng phụ thuộc vào số lượng thiết bị vệ sinh bố trí trong nhà cũng như chế độ làm việc củá chúng. Trong các nhà sản xuất, lưu lượng nước thải phụ thuộc vào tiêu chuẩn thải nước của từng loại sản xuất. Để xác định được lưu lượng nước thải của từng đoạn ống, cần phải biết lưu lượng nước thải của từng loại thiết bị vệ sinh chảy vào đoạn ống đó. Lưu lượng nước thải lớn nhất tính toán cho thiết bị vệ sinh khác nhau có thể tham khảo ở bảng 6.2. Bảng 6.2. Lưu lượng nước thải tính toán của các thiết bị vệ sinh,
Lượng nước tính toán các đoạn ống thoát nước trong nhà ở gia đình, hoặc nhà công cộng có thể xác định theo công thức sau : qth = qc + qdcmax (l/s) (19) Trong đó qth : lưu lượng nước thải tính toán (£/ s) qc : lưu lượng nước cấp tính toán xác định theo các công thức cấp nước trong nhà qdcmax : lưu lượng nước thải của dụng cụ vệ sinh có lưu lượng nước thải lớn nhất của đoạn ống tính toán lấy theo bảng 6.2. Lưu lượng nước thải tính toán trong các phân xương, nhà tắm công cộng và phòng sinh hoạt của công nhân trong xí nghiệp xác định theo công thức : Trong đó : qth : lưu lượng nước thải tính toán q0 : lưu lượng nước thải của từng thiết bị vệ sinh cùng loại lấy theo bảng 6.2 n : số thiết bị vệ sinh cùng loại mà đoạn ống phục vụ β : hệ số hoạt động đồng thời thải nước của các thiết bị vệ sinh có thể lấy theo bảng 6.3 Bảng 6.3. Trị số p cho các phòng sinh hoạt của xí nghiệp
6.3.2. Tính toán thủy lực mạng lưới thoát nước trong nhà Tính toán thủy lực mạng lưới với mục đích để chọn đường kính ống. độ dốc, độ dầy, tốc độ nước chảy trong ống. Đường kính ống thoát nước trong nhà thường chọn theo lưu lượng nước thải tính toán và khả năng thoát của ống đứng và các ống dẫn (ống nhánh, ống dẫn nước sàn nhà) phụ thuộc vào độ dốc, độ đầy cho phép và đường kính ống có thể lấy theo bảng 6.4 và bảng 6.5. Khả năng thoát nước của ống đứng phụ thuộc vào đường kính và góc nối giữa ống nhánh và ống dứng có thể lấy theo bảng 6.6. Khi chọn đường kính ống thoát nước trong nhà và sân nhà cần lưu ý : để đảm bảo cho đường ống tự cọ sạch thì tốc độ tối thiểu nước chảy trong ống vmjn không nhỏ hơn 0,7 m/s còn đối với các máng hở thì vmin = 0,4 m/s. Tốc độ lớn nhất cho phốp trong các ống không kim loại có thể tới 4m/s và ống kim loại là 8m/s. Tuy nhiên với tốc độ cao như vậy ống dễ bị phá hoại, không an toàn. Bảng 6.4. Độ dốc và độ dầy cho phép của ống thoát nước sinh hoạt
Ghi chú : d - đường kính ống. Với ống d = 50mm dẫn nước thải từ các chậu tắm ra cho phép lấy độ dày bằng 0,3d Bảng 6.5. Khả năng thoát nước của ống dẫn khi H/d = 0,5
Bảng 6.6. Khả năng thoát nước của ống đứng
Nguồn: Thế giới Van công nghiệp sưu tầm từ internet./. Xem lại: Chuơng V: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THOÁT NƯỚC Xem tiếp: Chương VII: THI CÔNG ĐƯỜNG ỐNG |
