I. MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ SONG CHẮN RÁC

Dùng để giữ lại rác có kích thước lớn, tránh tắc nghẽn bơm, đường ống, kênh dẫn
 
=>  Đảm bảo cho các thiết bị và công trình xử lý tiếp theo.

 

II. TRÌNH TỰ THIẾT KẾ SONG CHẮN RÁC

1.Các thông số cần thiết khi thiết kế SCR


 
Với     N  : dân số tính toán
           q0  : chuẩn thải nước
           k   : hệ số không điều hòa
- Tính toán được  Qmax
                            Qmin
                            Qtb
                            Dân số
- Phần tính toán lưu lượng của MLTN
- Dân số tính toán là dân số cho đến cuối thời gian dự tính quy hoạch (thường lấy 15 – 25 năm)
 
 2. Tính ngăn tiếp nhận
Tính kích thước ngăn tiếp nhận theo Qmax.. Tham khảo (Lâm Minh Triết, 2010, bảng 3.4).
 
Bảng 1. Thông số tính toán ngăn tiếp nhận nước thải
 
Lưu  lượng nước thải  Q (m3/h Đường kính ống áp lực, d(mm) Kích thước
của ngăn tiếp nhận
  1 ống 2 ống A B H H1 h h1 b
                   
 
 
—  Cũng có thể tính tương tự Qmax bằng cách:
—  Xác định thời gian lưu nước của ngăn tiếp nhận => thể tích của bể => các thông số A, B, H, H1, h1, b
—  Lưu ý : chiều cao H1 phải đảm bảo cho khi Qmin nước vẫn có thể vào mương được.
 
3. Tính mương dẫn đặt SCR
 
- Với qmin, qmax
 
-           Tra bảng tính toán thủy lực cống và mương thoát nước (Trần Hữu Uyển, 2003)
 
-          Lưu ý : Nếu số liệu nằm giữa khoảng tra ta phải dùng công thức nội suy.

           
 

 
-          Chiều dài xây dựng mương dẫn đặt SCR:
 

                          L = L1 + L2 + Ls

Với :   L1 : chiều dài phần mở rộng trước SCR (m)
           L2 : chiều dài phần mở rộng sau SCR (m)
           Ls : chiều dài phần đặt SCR (m)
 
-  Chiều dài phần mở rộng trước SCR :

              
                        
Với :  Bs : chiều rộng của 1 SCR (m)
          B  : chiều rộng mương dẫn đặt SCR (m)
          φ   : góc nghiêng chỗ mở rộng của mương dẫn 
-  Chiều dài phần mở rộng sau SCR:
-  Chiều dài phần đặt SCR Ls (tài liệu tham khảo):
 
Chiều sâu xây dựng phần mương dẫn đặt SCR (Lâm Minh Triết, 2010):
              H = hmax + chiều cao bảo vệ
Với :   hmax:  chiều sâu mực nước công tác ứng qmax (m)
           chiều cao bảo vệ (0,3 → 0,5 m, TCXD 51-2008)
 

 Bảng 2.
Thông số tính toán mương dẫn đặt SCR




 
4. Tính toán SCR
 
4.1 Chọn phương án làm sạch SCR
 
+ Lượng rác < 0,1 m3/ngđ  : SCR với cào rác thủ công.
+ Lượng rác > 0,1 m3/ngđ  : SCR với cào rác cơ giới.
 
 Sau khi chọn SCR xác định góc nghiêng
 
+ SCR thủ công : 45 – 600
+ SCR cơ giới    : 75 – 850
 
- Thể tích rác sinh ra trong 1 ngày đêm
 

 
 
 
Với : a  : lượng rác tính cho 1 người/năm (l/người.năm)     (TCXD 51-2008)
         N : dân số tính toán N = Q/q
         q  : tiêu chuẩn thoát nước (l/s)
 
-          Khối lượng rác sinh ra trong 1 ngày đêm
                                P = M1  × G
Với    M1 : khối lượng rác sinh ra trong 1 ngày đêm (m3/ngđ)
           G  : trọng lượng của rác (Kg/m3 )
=> Phương thức vận chuyểu rác ra khỏi trạm xử lý
 
4.2 Chọn loại SCR
 
    Kích thước rác lớn : SCR thô
    Kích thước rác nhỏ: SCR mịn
 
-          Xác định được kích thước khe hở của song chắn rác
 
    SCR thô   : dkhe :  60 – 100  mm
    SCR mịn  : dkhe : 10 – 25 mm
 
—  Chọn hình dạng của thanh chắn =>      

 
   
 


 
                                               Hình 1. Hình dạng các thanh chắn

4.3 Tính SCR
- Chiều sâu mực nước tính toán lấy bằng độ đầy trong mương dẫn nước thải ứng với qmax
- Số khe hở của SCR :


 
Với : Qmax : lưu lượng lớn nhất (m3/s)
         v       : vận tốc dòng chảy qua khe ứng Qmax (m/s)     (TCXDVN 51:2008)
          l       : khoảng cách giữa các khe hở (m)
          h’      : chiều sâu mực nước công tác ứng qmax  (m)
          k      : hệ số tính đến mức độ cản trở của dòng chảy do hệ thống cào rác





h’ : chiều sâu mực nước công tác ứng qmax  (m)
H : chiều cao mục nước trong mương ứng với qmax  (m)
      : góc nghiêng của song chắn rác
 


 
                          Hình 2. mặt cắt song chắn rác
 
Tùy thuộc cách bố trí thanh và khe, ta sẽ có được số lượng thanh.
 
Ví dụ (số thanh ít hơn số khe)
 n = n - 1
 n: số khe trong  song chắn rác
 
 
Tổng chiều rộng khe hở của 1 SCR:
 
                            Bk = l x n
Với  : l  : khoảng cách giữa các khe hở (m) (TCXDVN 51:2008)
          n : số khe hở của 1 SCR
 - Chiều rộng của 1 SCR:
 
                    Bs = s (n - 1) + (1 x n)
Với  : s  : bề dày thanh chắn (m) (Lâm Minh Triết,2010)
          n : số khe hở của 1 SCR
          l   : khoảng cách giữa các khe hở (m)
 
- Tính chiều cao của SCR
Dựa vào chiều cao xây dựng mương và góc nghiêng của song chắn rác
 


 
 

Tính chiều cao của SCR
Dựa vào chiều cao xây dựng mương và góc nghiêng của song chắn rác
 
5. Kiểm tra kết quả tính toán thiết kế
- Tổn thất áp lực nằm trong khoảng 0,1-0,4 m (TCXDVN 51:2008)

 
 
  Với : s    : bề dày thanh chắn (m)
            l     : khoảng cách giữa các khe hở (m)
           vmax : vận tốc dòng qua SCR chảy ứng với qmax (m/s)
           K1   : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng  mắc rác ở SCR
            ζ    : hệ số sức cản cục bộ của SCR
            β  : hệ số phụ thuộc vào hình dạng của thanh chắn
            α   : góc nghiêng của thanh chắn so với phương ngang
 
-  Kiểm tra vận tốc dòng qua khe của SCR ứng với qmin (vmin không nhỏ hơn 0,4 m/s )

 

 Với: qmin : lưu lượng nhỏ nhất (m/s)
         Bk    : tổng chiều rộng khe hở của 1 SCR (m)
         h’min  : chiều sâu lớp nước công tác ứng qmin (m)

 
 

h’ : chiều sâu mực nước công tác ứng qmin  (m)
H : chiều cao mục nước trong mương ứng với qmin  (m)
    : góc nghiêng của song chắn rác
 

                                    
                                          Hình 3. Mặt cắt song chắn rác
 
 
Kiểm tra vận tốc dòng qua khe của SCR ứng với qmax (vmax không lớn hơn 1 m/s )
 



Với: qmin    : lưu lượng nhỏ nhất (m/s)
         Bk     : tổng chiều rộng khe hở của 1 SCR (m)
         h’min  : chiều sâu lớp nước công tác ứng qmin (m)
 
6. Lối đi xung quanh SCR
-           Quanh SCR  phải có lối đi (điều 6.15 trong TCXDVN 51:2008)
 
+ SCR thủ công :
 Chiều rộng xung quanh lấy bằng 0,7 m.
 
+ SCR cơ giới   :
Chiều rộng không nhỏ hơn 1,2 m
Phía trước SCR chiều rộng lối đi không nhỏ hơn 1,5 m.
 
 
Bảng 3. Tổng hợp các thông số tính toán SCR
 
 
Thông số thiết kế Đơn vị Giá trị
Chiều dài ngăn tiếp nhận  A m  
Chiều rộng của ngăn tiếp nhận  B m  
Chiều cao từ đáy mương dẩn đến mực nước cao nhất  h1 m  
Chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến mực nước cao nhất H1 m  
Chiều cao từ đáy ngăn tiếp nhận đến mương dẫn nước thải  h m  
Chiều cao  ngăn tiếp nhận  H m  
Chiều rộng của mương dẫn nước  b m  
Chiều dài phần mở rộng trước SCR L1 m  
Chiều dài phần mở rộng sau SCR L1 m  
Chiều dài phần đặt SCR Ls m  
Chiều sâu xây dựng mương dẫn  H m  
Số khe hở của 1 SCR m  
Số thanh của 1 SCR    
Chiều dày thanh chắn  s m  
Kích thước khe hở 1 SCR m  
Tổng chiều rộng khe hở Bk m  
Chiều rộng 1 SCR m  
Chiều cao 1 SCR m  
Chiều sâu mực nước hmax m  
Chiều sâu mực nước hmin m  
Tổn thất áp lực tại SCR hs m  
Chiều cao bảo vệ m  
Góc nghiêng đặt SCR    
Góc mở rộng mương dẫn    
 
>>>Xem thêm bài: Song chắn rác dạng màng
                                Song chắn rác dạng bậc
                                Song chắn rác dạng thanh