mô hình cấp nước sạch

MÔ HÌNH CẤP NƯỚC SẠCH CHO NÔNG THÔN VIỆT NAM

GS.TS. Lâm Minh Triết

KS. Trần Nguyễn Thiên Ân

CÁC NỘI DUNG TRÌNH BÀY

1. MỞ ĐẦU

2. SỰ CẦN THIẾT

3. HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC SẠCH NÔNG THÔN Ở CÁC TỈNH ĐBSCL

4. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO NÔNG THÔN

5. NHỮNG ĐỀ SUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP PHỤC VỤ CẤP NƯỚC NÔNG THÔN

6. KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ

1. MỞ ĐẦU

Cung cấp nước sạch cho nông thôn là vấn đề bức xúc và được sự quan tâm sâu sắc của các cấp lãnh đạo, của người dân cũng như các cán bộ khoa học trong lĩnh vực môi trường.

Vấn đề cấp nước sạch cho nông thôn cũng là chủ trương của Đảng và Nhà nước đối với đời sống và sức khỏe người dân “Chương trình nước sạch nông thôn”.


Nhu cầu thực tế, tâm tư nguyện vọng của người dân vùng nông thôn

Phục vụ các kế hoạch phát triển KT – XH ở các vùng nông thôn


Trong cả nước :– 60% dân số nông thôn sử dụng nước không đảm bảo vệ sinh– 70% số hộ ở nông thôn không có nhà tiêu hợp vệ sinh

Các bệnh liên quan đến nước và vệ sinh như :– Tiêu chảy– Giun– Đường ruột

Vấn đề nước sạch và vệ sinh môi trường đang là vấn đề cấp bách đối với nhiều nơi, nhiều vùng trong cả nước và được sự quan tâm của Chính phủ.

Rất phổ biến và chiếm tỷ lệ cao nhất trong các bệnh thường gặp

3.HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC SẠCH Ở NÔNG THÔN CÁC TỈNH ĐBSCL

HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC SẠCH Ở CÁC TỈNH ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU

LONG

Nguồn nước:– Nước mưa– Nước mặt– Nước ngầm

NGUỒN NƯỚC

Nước mưa– Nguồn nước quan trọng : cấp nước ăn uống và SH– Thường được sử dụng trực tiếp trong ăn uống và sinh

hoạt cần theo dõi thường xuyên và đánh giá chất lượng nước.

– Thu nước từ các mái nhà vào máng xối và chảy xuống lu/bể chứa hay ao/hồ chứa nước mưa.

– Mưa chỉ xảy ra trong khoảng 6 tháng (tháng 4 đến tháng 10) lưu trữ nước để dùng trong mùa khô là vấn đề khó khăn

NGUỒN NƯỚC

Nước mặt– Trữ lượng rất lớn và phân bố rộng khắp trong khu vực– Chất lượng nước biến động lớn theo mùa và theo vị

trí– Chia 3 vùng chính :

Vùng nước ngọt quanh năm (25% diện tích khu vực) Vùng nước nhiễm mặn Vùng nước bị nhiễm phèn nằm xen kẽ vùng nước ngọt và

mặn

BẢN ĐỒ XÂM NHẬP MẶN NGUỒN NƯỚC

MẶT ĐBSCL

NGUỒN NƯỚC

Nước ngầm– Là nguồn cấp nước quan trọng do : chất lượng nước mặt

không đảm bảo tiêu chuẩn cấp nước, đặc biệt ở vùng có nguồn nước mặt bị nhiễm phèn/mặn vào mùa khô.

– Trữ lượng nước ngầm ở ĐBSCL có độ mặn <1g/l có thể khai thác được khoảng 27,5 triệu m3/ngày và phân bố không đều theo diện rộng và theo chiều sâu (theo Trần Văn Lã (1999) – báo cáo trữ lượng nước ngầm)

– Lượng nước khai thác hiện nay : 0,5 triệu m3/ngày– Nhiều nơi nước ngầm bị nhiễm phèn (sắt), mặn, nitrate,

amonia tự do cần xử lý để đảm bảo tiêu chuẩn nước ăn uống

BẢN ĐỒ NƯỚC NGẦM

TẦNG PLEIROXEN

HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NƯỚC VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

a. Sử dụng nước mặt quanh năm Cách lấy nước : dùng gàu múc hoặc bơm, chứa nước trong

chum, vại, bể chứa, hoặc có thể sử dụng trực tiếp trên sông Nước dùng để : tắm giặt, rửa thực phẩm, nấu ăn hoặc uống


b. Sử dụng nước mưa và nước mặt Các vùng nhiễm phèn, mặn, vào các tháng

mùa khô :– Để ăn, uống : người dân hứng nước mưa và

chứa trong chum, vại– Để tắm, giặt, rửa chén bát : sử dụng nước sông.


c. Sử dụng nước ao, hồ, mương: Chất lượng nước ao tùy thuộc vào vùng đất,

tập quán sinh hoạt của người dân. Nhìn chung, chất lượng nước trong các ao,

hồ tương đối tốt Một số vùng có nuôi gia súc, gia cầm thả

rong, cần phải có biện pháp thích hợp để tránh gây ô nhiễm nguồn nước này.


d. Sử dụng nước giếng Hiện nay, người dân tại khu vực ĐBSCL cũng đã sử dụng nước

giếng rất nhiều Ngoài những giếng do UNICEF tài trợ, người dân còn tự bỏ tiền ra

khoan giếng để phục vụ nhu cầu dùng nước của mình. Nhiều người dân vẫn có tập quán : uống trực tiếp nước giếng

không qua xử lý hay đun sôi

HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC SẠCH VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

A – Cấp nước nông thônTài trợ của UNICEF, vốn ngân sách và sự đóng góp

của người dân

Tỉnh Tỷ lệ dân số nông thôn trong tỉnh có nước sạch để dùng

Đồng Tháp 37%

Vĩnh Long 57%

Tiền Giang 64,4%

Cần Thơ 60%

Long An 65%

An Giang 70%

(Đánh giá của UNICEF)

HIỆN TRẠNG CẤP NƯỚC SẠCH VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

B – Cấp nước đô thị/thị trấn Các đô thị/thị trấn ở ĐBSCL thường có nhà

máy nước hoặc trạm cấp nước tập trung. Nguồn nước và công nghệ xử lý lựa chọn tùy

theo chất lượng nước nguồn và đk cụ thể Xây dựng lâu, ống bị hư hỏng, tỉ lệ thất thoát

cao (50-60%), hoạt động quá công suất.

4. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP CHO NÔNG THÔN

XỬ LÝ NƯỚC MẶT

LẮNG/LỌC SƠ BỘ– Có thể kết hợp lọc tự nhiên bằng hàng rào thực

vật nước như lục bình– Thời gian lưu nước 2 – 4 ngày– Chiều sâu 1,5 – 2,0 m– Phải dự kiến biện pháp tháo rửa (có tối thiểu 2

mương), độ dốc đáy, rốn thu nước rửa…– Giảm đáng kể hàm lượng ammonia và ngăn tảo

phát triển– Thường xuyên vớt lục bình chết và vệ sinh

mương dẫn


– Bể lọc ngang sơ bộ : giảm độ đục vào mùa lũ,hạn chế sử dụng phèn, tránh chua nước

Vật liệu lọc : đá dăm xây dựng, sỏi nhỏ, gạch vỡ đk 10 – 20mm

Chiều dài lớp VLL : 1,5 – 2m; dày : 0,6 – 1,2m Tốc độ lọc : 1 – 1,5m3/m2.h Số bể lọc sơ bộ : 02 bể Theo nghiên cứu của AIT, hiệu quả khử đục đạt 40-60%

BỂ LỌC NGANG SƠ BỘ


KEO TỤ - TẠO BÔNG– Đv nước có độ đục cao (>50NTU)– Chất keo tụ là : phèn nhôm (Al2(SO4)3.16H2O), phèn sắt

(FeCl3), chất trợ keo tụ polymer

– Kết quả nghiên cứu lượng phèn và pH tối ưu cho nước sông Tiền (H.Cao Lãnh, Đồng Tháp) :

pH tạo bông tốt 6,0 - 7,5, tối ưu 6,5 – 7,5 Giảm độ đục 70% (mùa khô, độ đục 24NTU), phèn tiêu thụ

50mg/l; Giảm độ đục đến 90%(mùa lũ, độ đục 230NTU), phèn tiêu thụ

75 – 100mg/l Lượng vôi kiềm hóa nước 32mgCaCO3/l (tương đương 25mg/l

NaOH) vào mùa lũ


LẮNG VÁCH/ỐNG– Lắng vách nghiêng được kiến nghị sử dụng trong

công trình XLNC công suất nhỏ (5-30m3/ng.đ)– Đường kính ống nghiêng 50-100mm hay các

vách đặt song song cách nhau 25-50mm– Đặt nghiêng góc 45 – 60o

– Chiều dài ống : 0,8 – 1,2m– Hiệu quả khử đục có thể đạt 60% ở tải trọng

20m3/m2.ngày

MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC MẶT DÙNG LẮNG ỐNG NGHIÊNG

1. Bể trộn; 2.Ngăn tạo bông; 3.Lắng ống nghiêng; 4.Ngăn thu nước sau lắng; 5.Bể lọc áp lực; 6.Đài nước; 7.Thùng dung dịch phèn; 8. Thùng

dung dịch phèn; 9.Thùng dung dịch Chlorine; 10,11,12.Bơm định lượng


LỌC NHANH– Giữ lại các bông cặn không lắng được ở bể lắng– Tốc độ lọc : 5 – 10m/h– VLL là cát thạch anh, đk hạt trung bình 0,8 – 1,2mm, chiều

cao lớp cát 0,7-1,2m.– Vật liệu đỡ : sỏi, đá nghiền 1x2cm– Sàn thu nước : có thể dùng ống đục lỗ hay sàn bêtông

châm lỗ– Có hệ thống rửa ngược, lưu lượng bơm rửa ngược lớn 14-

20l/s.m2 để làm giản nở lớp cát khoảng 20-30%

BỂ LỌC NHANH


LỌC CHẬM– Cấu tạo tương tự bể lọc nhanh– VLL đk trung bình 0,2 – 0,4mm (cát xây dựng)– Vận tốc lọc : 0,1 – 0,5 m/h– Trên bề mặt cát hình thành màng lọc vi sinh, là quần thể

các vi sinh hiếu khí có khả năng xử lý CHC trong nước– Nhờ có màng lọc hiệu suất xử lý độ đục và màu cao 95-

99% và tiêu diệt 1 số vi trùng gây bệnh trong nước– Không cần dùng hóa chất keo tụ, vận hành đơn giản.

BỂ LỌC CHẬM


KHỬ TRÙNG– Khâu cuối cùng của quá trình XLNC để khử các vi sinh gây

bệnh– Các phương pháp thường dùng :

Nhiệt (đun sôi) Bức xạ (tia cực tím) Hóa chất oxy hóa mạnh (Chlorine hay Ozon)

– Chlorine ở dạng lỏng (NaOCl – nước Javen), bột (Ca(OCl)2), khí Chlo hóa lỏng (Cl2)

– Nồng độ Chlo trong thùng pha hóa chất khoảng 0,5-1,0%

XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM SẮT

Hàm lượng sắt thấp (<5mg/l), độ kiềm cao (>1 meq/l)

Làm thoáng Lọc Hàm lượng sắt > 5mg/l, độ kiềm cao

Làm thoáng Lắng/lọc Lọc Hàm lượng sắt > 15mg/l, độ kiềm thấp

Làm thoáng kết hợp kiềm hóa Lắng/lọcLọc

XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM SẮT

Làm thoáng đơn giản– Phun trực tiếp lên bề mặt bể lọc,– Cường độ tưới không lớn hơn 10m3/m2.h– Chiều cao tối thiểu từ mực nước tới dàn phun 0,6m

Lọc tiếp xúc– VLL là chất xúc tác khử sắt (cát đen phủ lớp oxit mangan)– Khó ứng dụng ở ĐBSCL do cát đen không có sẵn, có thể thay

thế bằng sỏi, đá dăm– Thời gian lưu nước phụ thuộc pH : pH=6,5t = 1giờ; pH = 7,0

t=0,5 giờ

NHỮNG ĐỀ SUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP PHỤC VỤ CẤP NƯỚC

NÔNG THÔN

CÁC TIÊU CHÍ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC

Nguồn nước ngọt có sẵn (nước mặt hay nước ngầm)

Đảm bảo đạt chất lượng nước ăn uống theo đúng quy định

Mô hình có thể cấp nước di động và cố định Dễ quản lý, vận hành và sửa chữa trong điều kiện lũ Hoạt động được trong cả mùa có lũ và không lũ Chi phí đầu tư, quản lý, vận hành chấp nhận được.

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MẶT

Lắng/ lọc

sơ bộ

Nước nguồn

Trộn Keo tụ

tạo bông Lọc cát nhanh

Bể chứa

Đưa vào sử dụng

Lắng

Chất keo tụ

Chlo

Lắng/ lọc sơ bộ

Nước nguồn

Trộn Keo tụ tạo bông

Lọc chậm

Bể chứa

Đưa vào sử dụng

Chất keo tụ

Chlo


Viện Môi Trường và Tài Nguyên, ĐHQG.TPHCM đã triển khai 2 mô hình cấp nước tại :

– Xã Bình Thạnh, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp– Huyện Thủ Thừa, tỉnh Long An

Kinh phí do Cục Môi Trường, Bộ Khoa Học và Công Nghệ hỗ trợ cho dự án “Nước sạch và vệ sinh môi trường vùng lũ ĐBSCL”

Đặc tính kỹ thuật như sau :– Công suất : 50 – 70 m3/ngày đêm– Dài x rộng = 9m x 3m– Có thể cung cấp nước sạch cho hơn 100 hộ dân– Sử dụng máy đuôi tôm để di chuyển

Mô hình cấp nước di động

– Nước sông được bơm vào bồn 1, dung dịch phèn và NaOH (khi pH định lượng) cũng được bơm định lượng vào để thực hiện quá trình keo tụ

– Sau khi keo tụ, nước sẽ qua ngăn phản ứng bông lớn và lắng tại bể lắng nghiêng 2

– Nước sau lắng 3 sẽ qua bể lọc áp lực 4 để giữ,lại bông cặn khó lắng– Nước sau lọc sẽ chứa trong ngăn chứa 5 và chlorine sẽ được châm

vào trước khi bơm lên đài nước.


Hiệu quả làm việc của 2 trạm cấp nước di độngThông số Mùa khô Mùa lũ

Vào Lắng Lọc + khử

trùng

Vào Lắng Lọc+ khử

trùng

pH 7,3 - 8,2 6,5 – 6,9 6,9 – 7,2 7,2 – 7,6 6,2 – 6,5 6,4 – 7,0

Độ màu (Pt-Co)

56 12 – 27 2 – 8 270 110 – 130

2 – 9

Độ đục (NTU)

24 10 – 15 <3 207 50 – 70 <5

Coliform (MPN/100ml)

3000 100 0 2000 700 0

Ý KIẾN CỦA NGƯỜI DÂN ĐỊA PHƯƠNG

Người dân ở xã Bình Thạnh, Cao Lãnh, Đồng Tháp và Thủ Thừa, Long An đã tiếp nhận trạm cấp nước di động trong niềm hân hoan, phấn khởi vì hộ đã có nước sạch sử dụng

Một số người dân đã cho biết biết những cảm nghĩ của mình :

– “Từ trước tới giờ tui hổng dám nghĩ là có nước trong như vậy để xài” (một người dân ở xã Bình Thạnh, huyện Đồng Tháp)

– “Vậy là từ nay mình thành người thành phố rồi hen” (một người dân ở huyện Thủ Thừa, Long An)

CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC NGẦM NHIỄM SẮT

Công nghệ CEFINEA– Công suất 4 – 5m3/h– Qui mô phục vụ : 600-1000 dân– Hàm lượng sắt <10mg/l :

làm thoáng đơn giảnlọc chậm– Hàm lượng sắt 10-35mg/l :

làm thoánglọc tiếp xúclọc chậm


Công nghệ KATAWA (viện Công Nghệ Hóa Học thực hiện)– Thiết bị AIRWA cấp oxy theo nguyên tắc ejector– Hai tháp KATAWA 1 và 2 có thể giữ lại 90% lượng sắt kết tủa (chế

tạo theo công nghệ Nhật)– Tháp lọc 2 lớp (than gáo dừa và cát)


Công nghệ ALUWAT (Phân Viện Khoa Học Vật Liệu thực hiện)

– Làm thoáng cơ khí– Lọc qua thiết bị lọc xúc tác với VLL ALUWAT đóng vai trò

xúc tác, làm tăng nhanh quá trình khử sắt– Lọc tinh

1.Giếng khoan; 2.Bơm cấp1; 3.Tháp khử khí; 4.Bể chứa

tạm; 5.Bình ALUWAT; 6.Bình

lọc; 7. Bơm cấp 2; 8. Đài nước; 9.Đến nơi

sử dụng


Công nghệ do Thành Đoàn TP.HCM triển khai– Làm thoáng tự nhiên– Lọc tiếp xúc– Lọc áp lực (dạng cột lọc 2 bậc)– Bể chứa nước sạch


Công nghệ lọc nổi (Cty Tư vấn cấp thoát nước số 2 thực hiện)– Làm thoáng– Lọc với nước đi từ dưới lên qua lớp VL nổi (hạt

Polystyren) – VL lọc xốp hấp phụ các hạt keo sắt và hạt lơ lửng trong nước

Cấu tạo và vận hành đơn giản, rửa lọc nhanh (5-10phút)

Hiệu quả lọc không cao và không ổn định


Cấp nước phân tán là dạng cấp nước cho 1 hộ riêng lẽ hoặc cho cụm gồm vài chục hộ ở các vùng sâu

Bể lọc chậm FINIDA để khử sắt – Dạng hình thang, trên to dưới nhỏ– Bên trong chứa VLL như : than, gạch, đá 4x6

BỂ FINIDA

1.Thùng chứa nước chưa xử lý; 2.Ống dẫn nước vào; 3.Ngăn tiếp xúc; 4.Vách ngăn; 5.Ngăn lọc với vật liệu lọc là cát, cỡ hạt 0,3-1,2mm; 6.Ống

thu nước lọc; 7.Van điều chỉnh tốc độ lọc

BỂ FINIDA CẢI TIẾN

1.Thùng chứa nước chưa xử lý; 2.Ống dẫn nước vào; 3.Ngăn tiếp xúc(đá 4 x 6); 4.Vách ngăn; 5.Ống dẫn nước; 6.Ngăn lọc thô(sỏi, đá dăm…); 7.Ngăn lọc tinh(cát, than…); 8.Ống thu nước lọc; 9.Van điều

chỉnh tốc độ lọc

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Nhu cầu dùng nước còn thấp (<20l/người.ngày), gần 60% dân số nông thôn sử dụng nước không đảm bảo vệ sinh

Khả năng dự trữ nước mưa là có hạn, không đủ cho mùa khô

Các vùng nước mặt, đặc biệt ở những vùng có khu dân cư tập trung (thị xã, khu thị tứ..)có dấu hiệu ô nhiễm CHC và chứa nhiều vi trùng gây bệnhảnh hưởng đến thói quen dùng nước trực tiếp của người dân

Thông tin về kỹ thuật và công nghệ xử lý nước phần lớn chưa đến được với người dân nông thôn

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN SỰ LẮNG NGHE CỦA QUÝ VỊ !

Education

mô hình cấp nước sạch