Hiện trạng cấp nước thành phố Hà Nội
Nguồn nước: Nước ngầm hiện nay đang là nguồn nước sử dụng chính cho thủ đô Hà
Nội có công suất khai thác 615.000 m³/ngày, cần thực hiện khai thác nước ngầm một cách hợp lý để ngăn chặn tình trạng sụt lún nền đất đô thị và đảm bảo chất lượng nước ở nhiều khu vực.
Các nhà máy nước chủ yếu tập trung tại Hà Nội cũ, Sơn Tây và Hà Đông Khu vực
Hà Nội cũ Nam sông Hồng có 11 nhà máy nước chính với tổng công suất 555.000 m 3 /ngđ,
Khu vực Bắc sông Hồng hiện có hai nhà máy nước với tổng công suất 37.000 m³/ngày, trong khi Sơn Tây sở hữu hai nhà máy nước với tổng công suất 20.000 m³/ngày Hà Đông cũng có hai nhà máy nước, góp phần vào nguồn cung cấp nước cho khu vực.
Nhà máy nước sông Đà giai đoạn 1 có công suất 300.000 m³/ngđ, cung cấp nước chính cho Hà Nội Tuy nhiên, hiện tại công suất khai thác sử dụng chỉ đạt 36.000 m³/ngđ do mạng lưới cấp nước chưa được xây dựng hoàn chỉnh.
Tại Hà Nội, chỉ có 46% dân số được cung cấp nước máy, trong khi 54% còn lại phụ thuộc vào nguồn nước giếng khoan, giếng đào, nước mưa và ao hồ Tình trạng này cũng diễn ra tại khu vực Hà Đông.
Tại Sơn Tây, tỷ lệ cấp nước đạt 68%, với tiêu chuẩn cung cấp từ 100-120 lít/người/ngày Trong khu vực nông thôn, 57,2% dân cư sử dụng nước giếng khoan, 24,6% sử dụng nước giếng đào, 15,1% lấy nước từ các trạm cấp nước tập trung, và chỉ 1,4% sử dụng nước từ hệ thống cấp nước đô thị.
(Hình 1 Sơ đồ hiện trạng các trạm cấp nước cho thành phố Hà Nội )
(Nguồn Quy hoạch chung thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050)
Hiện trạng và dự án các nhà máy nước mặt phục vụ cho thành phố Hà Nội
- Nhà máy nước sông Đà( nhà máy nước hiện trạng)
Nhà máy nước sông Đà hiện có công suất 300.000 m³/ngày và dự kiến sẽ nâng công suất lên 600.000 m³/ngày vào năm 2020, và 1.200.000 m³/ngày vào năm 2030 Diện tích của nhà máy nước dự kiến sẽ đạt 25ha vào năm 2030.
Hiện trạng các hạng mục công trình đã được đầu tư xây dựng bao gồm kênh dẫn nước sông, trạm bơm nước sông với công suất 345.000 m³/ngày, hồ Đầm Bài có chu vi 16 km và độ sâu từ 20-40 m, chứa hơn 6 triệu m³ nước Bên cạnh đó, trạm bơm nước hồ có công suất 320.000 m³/ngày nhằm cung cấp nước thô cho nhà máy xử lý.
Nhà máy xử lý được xây dựng ở cao độ +93.00m thuộc xã Phú Minh, huyện Kỳ Sơn và xã Yên Quang, huyện Lương Sơn, tỉnh Hòa Bình
Phạm vi cấp nước của nhà máy nước sông Đà được xác định bao gồm các đô thị phía Tây
Hà Nội mở rộng bao gồm các khu vực như Xuân Mai, Sơn Tây, Hòa Lạc, cùng với các thị trấn Quốc Oai, Chúc Sơn, Phúc Thọ Những vùng này nằm trong khu vực vành đai 3 và 4, nhằm bổ sung cho khu vực nội đô và các khu vực nông thôn lân cận đô thị.
- Nhà máy nước sông Đuống( nhà máy nước dự án)
Nhà máy nước liên vùng dự kiến sẽ được xây dựng tại xã Phù Đổng, Gia Lâm, Hà Nội, nhằm cung cấp nước cho Hà Nội cùng một phần Bắc Ninh, Hưng Yên và Hải Dương.
Dự án cấp nước sông Đuống do VIWASEEN làm chủ đầu tư đang tiến hành lập báo cáo đầu tư xây dựng Dự án này sẽ sử dụng nguồn nước từ sông Đuống với công suất thiết kế dự kiến đến năm 2020.
300.000m 3 /ngđ, 2030: 600.000m 3 /ngđ Diện tích nhà máy nước dự kiến: 25ha
Nguồn nước: từ sông Đuống, lưu lượng trung bình tại ngã ba sông 880m 3 /s, lưu lượng đỉnh lũ đo được 9.000m 3 /s
Phạm vi cấp nước: Sóc Sơn, Đông Anh, Long Biên, Gia Lâm, Phú Xuyên, Thường Tín
- Nhà máy nước sông Hồng( nhà máy nước dự án)
Dự kiến xây dựng nhà máy nước tại xã Liên Trung, huyện Đan Phượng, sử dụng nguồn nước từ sông Hồng, với công suất thiết kế đạt 300.000 m³/ngày vào năm 2020 và 450.000 m³/ngày vào năm 2030 Diện tích của nhà máy sẽ mở rộng lên 15ha vào năm 2030.
Phạm vi cấp nước: cấp bổ sung cho khu vực nội đô, Mê Linh và Đông Anh, cấp một phần cho khu vực đô thị thuộc vành đai 3-4.
Quy hoạch cấp nước thành phố Hà Nội
1.3.1 Các phương án trong quy hoạch cấp nước:
Có hai phương án quy hoạch cấp nước cho thủ đô Hà Nội được đề ra:
Phương án xây dựng mới 2 nhà máy nước mặt, gồm nhà máy nước sông Hồng và nhà máy nước sông Đuống, kết hợp với việc mở rộng công suất nhà máy nước sông Đà và khai thác hợp lý công suất các nhà máy nước ngầm, sẽ giúp đảm bảo nguồn nước cho thành phố Theo kế hoạch này, công suất của các nhà máy nước ngầm hiện có sẽ được giữ nguyên, nhằm duy trì hiệu quả cung cấp nước cho người dân.
Đến năm 2030, tổng công suất của các nhà máy nước ngầm cung cấp cho Hà Nội sẽ đạt 615.000 m³/ngày, trong khi đó, phần thiếu hụt trong nhu cầu sử dụng nước sẽ cần phải được bổ sung từ việc phát triển khai thác nguồn nước mặt.
Hai nhà máy nước mặt, gồm nhà máy nước sông Hồng và nhà máy nước sông Đuống, sẽ được xây dựng với công suất mỗi nhà máy đạt 450.000 m³/ngày, dự kiến hoàn thành vào năm 2030.
600.000 m 3 /ngày và 650.000 m 3 /ngày vào năm 2050, đồng thời sẽ mở rộng công suất nhà máy nước sông Đà hiện có từ 300.000 m 3 /ngày lên 1.200.000 m 3 /ngày vào năm 2030 và
Phương án thứ hai bao gồm việc xây dựng mới nhà máy nước mặt sông Hồng, mở rộng công suất của nhà máy nước mặt sông Đà, và khai thác hợp lý công suất của các nhà máy nước ngầm.
Các nhà máy nước ngầm trong phương án này sẽ duy trì tổng công suất 615.000 m³/ngày đến năm 2030, trong khi phần thiếu hụt sẽ được bù đắp bằng việc phát triển khai thác nguồn nước mặt.
Theo phương án này thì sẽ chỉ xây dựng mới nhà máy nước mặt sông Hồng với công suất
Đến năm 2030, nhu cầu nước dự kiến sẽ đạt 900.000 m³/ngày và tăng lên 1.200.000 m³/ngày vào năm 2050 Để đáp ứng nhu cầu này, công suất nhà máy nước mặt sông Đà sẽ được mở rộng từ 300.000 m³/ngày lên 1.200.000 m³/ngày vào năm 2030, và tiếp tục tăng lên 1.500.000 m³/ngày vào năm 2050.
(Hình 2 Bản đồ quy hoạch cấp nước theo QHC thành phố Hà Nội)
(Nguồn Quy hoạch chung thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050)
1.3.2 Đánh giá sơ bộ các phương án cấp nước:
+ Ưu điểm của phương án này ở chỗ: do có 3 nhà máy nước với công suất lớn (sông
Hệ thống cấp nước cho thành phố Hà Nội được hỗ trợ bởi ba con sông lớn (Hồng, Đà, Đuống) ở ba hướng khác nhau, giúp tạo ra mạng lưới đường ống truyền tải ngắn hơn Điều này không chỉ giảm chi phí điện năng do không cần bơm nước xa mà còn hạ thấp chi phí đầu tư và quản lý Hơn nữa, phương án này không chỉ cung cấp nước cho Hà Nội mà còn có khả năng bổ sung nước cho các vùng lân cận ở phía Đông và Bắc thành phố.
Phương án này gặp nhược điểm do vị trí của nhà máy nước mặt sông Đuống nằm ở hạ lưu khu đô thị, dẫn đến chất lượng nước thô bị ảnh hưởng Thêm vào đó, việc xây dựng thêm hai nhà máy nước mặt sẽ làm tăng chi phí đầu tư và quản lý vận hành, gây ra sự phức tạp hơn trong quá trình thực hiện.
Phương án xây dựng nhà máy nước mặt sông Hồng tại thượng lưu khu đô thị và cảng Thượng Cát mang lại nhiều ưu điểm, trong đó nổi bật là chất lượng nước thô được đảm bảo không bị ô nhiễm từ các chất thải đô thị Việc chỉ cần xây dựng thêm một nhà máy sẽ giúp giảm thiểu chi phí đầu tư và quản lý vận hành, làm cho quá trình triển khai trở nên đơn giản hơn.
+ Nhược điểm của phương án này là do vị trí của nhà máy nước mặt sông Hồng ở phía
Để cung cấp nước sạch cho các đô thị xa ở phía Đông và phía Nam thành phố Tây Bắc, cần thiết phải xây dựng thêm các trạm bơm tăng áp.
Phân tích so sánh hai phương án cho thấy, phương án 1, mặc dù có mức đầu tư và chi phí quản lý cao hơn phương án 2, sẽ đảm bảo hệ thống cấp nước an toàn và ổn định cho thủ đô Hà Nội Với ba nguồn nước lớn từ các nhà máy nước sông Hồng, sông Đuống và sông Đà, phương án 1 sẽ cung cấp nước sạch cho các khu đô thị trung tâm, đô thị vệ tinh, thị trấn, cũng như các vùng lân cận như Bắc Ninh và Hưng Yên, nơi có nguồn nước thô hạn chế.
Phương án cấp nước trong “Quy hoạch cấp nước thủ đô đến năm 2030 và tầm nhìn đến năm 2050” tập trung vào việc duy trì và giảm dần sử dụng nước ngầm, đồng thời khai thác nguồn nước mặt từ các con sông như sông Đuống, sông Hồng và sông Đà.
2 CHƯƠNG II NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG THỨC TIẾT KIỆM NƯỚC, THU
GOM SỬ DỤNG NƯỚC MƯA VÀ NƯỚC THẢI TRONG CẤP NƯỚC ĐÔ THỊ Ở
VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
Khái niệm cấp nước đô thị bền vững
Cấp nước bền vững là việc quản lý và sử dụng các nguồn nước một cách hiệu quả, nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng nước hiện tại mà không ảnh hưởng đến khả năng cung cấp nước cho các thế hệ tương lai.
Cơ sở khoa học của việc cấp nước bền vững trong cấp nước đô thị
Nguồn nước ngầm ngày một cạn kiệt và ô nhiễm, nguồn nước mặt tuy có lưu lượng lớn nhưng chất lượng không ổn định
Xã hội hiện đại đang phát triển nhanh chóng, kéo theo nhu cầu sử dụng nước sạch ngày càng gia tăng Điều này dẫn đến việc khai thác nguồn tài nguyên nước ngày càng nhiều hơn để đáp ứng nhu cầu của con người.
Nước mưa là một nguồn tài nguyên phong phú tại Việt Nam, nhưng chưa được khai thác hiệu quả trong hệ thống cấp nước đô thị Việc không thu gom và sử dụng nước mưa, đặc biệt ở các thành phố như Hà Nội, dẫn đến lãng phí một nguồn tài nguyên quý giá Cần có những biện pháp để tối ưu hóa việc sử dụng nước mưa trong đô thị nhằm bảo vệ môi trường và tiết kiệm nguồn nước.
Nội cũng là nguyên nhân gây nên hiện tượng úng ngập trong đô thị
Nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn xả ra môi trường, đây là một lượng nước khá lớn mà chúng ta ít tận dụng khai thác
Nghiên cứu các phương pháp tiết kiệm nước là công cụ hữu ích giúp chúng ta sử dụng nước một cách hợp lý, đảm bảo nhu cầu mà không lãng phí Điều này không chỉ giảm thiểu gánh nặng trong việc cung cấp nước, mà còn góp phần vào việc bảo vệ tài nguyên nước đang ngày càng khan hiếm trong các đô thị.
Các phương pháp bổ cập nguồn nước
Bổ cập nguồn nước là biện pháp quan trọng để ngăn chặn sự cạn kiệt nguồn nước ngầm và giảm thiểu tình trạng úng ngập tại các đô thị như Hà Nội hiện nay.
Có hai phương pháp chính để bổ cập nguồn nước: phương pháp trực tiếp và phương pháp gián tiếp Ngoài ra, có thể áp dụng phương pháp kết hợp, sử dụng cả hai phương pháp trên để tối ưu hóa hiệu quả bổ cập nguồn nước.
Hệ thống kênh trong bao gồm các công trình như đập nước, kênh, mương, đê và thềm đất cao, có chức năng ngăn chặn và điều tiết dòng nước Những cấu trúc này có thể tạo ra các khu vực ngập nước rộng lớn, từ đó làm tăng khả năng thấm nước vào đất.
Hệ thống kênh rời bao gồm các lưu vực bổ cập, hố, ao và mương, được hình thành thông qua việc đào hoặc đắp đất, hoặc sử dụng các hầm, hố có sẵn Phương pháp này cho phép nước lan tỏa trên bề mặt của lưu vực Lượng nước bổ sung vào tầng chứa nước phụ thuộc vào ba yếu tố chính: tốc độ xâm nhập, tỷ lệ thấm, và khả năng của tầng chứa nước trong việc di chuyển nước theo chiều ngang.
(Hình 3 Lưu vực thấm (Jemal, 2006)
*) Kỹ thuật ngầm (Giếng thấm)
Kỹ thuật ngầm sử dụng giếng thấm là giải pháp thay thế hiệu quả cho kỹ thuật bề mặt, đặc biệt trong các khu vực có độ thẩm thấu thấp Phương pháp này giúp khắc phục tình trạng cản trở việc bổ cập nước đến tầng chứa nước trong vùng không bão hòa.
(Hình 4 Giếng (lỗ khoan) thấm nước)
Phương pháp gián tiếp trong quản lý nước ngầm bao gồm việc lắp đặt máy bơm nước ngầm để kết nối với các tầng nước bề mặt và các tầng nước ngầm thấp hơn, đồng thời khuyến khích quá trình thấm cảm ứng trong lưu vực tiêu thoát nước Ngoài ra, phương pháp này còn bao gồm việc điều chỉnh tầng chứa nước nhằm tăng cường khả năng chứa nước trong tầng nước ngầm.
Hệ thống bổ cập kết hợp là sự kết hợp giữa lưu vực thấm và giếng bổ cập, mang lại lợi ích lớn nhờ nước được lọc qua tầng đất và vùng nước ngầm phía trên, giảm thiểu khả năng tắc nghẽn Điều này giúp giảm nguy cơ tắc tầng chứa nước, đảm bảo hiệu quả trong việc quản lý nguồn nước.
(Hình 5 Kết hợp giữa lưu vực thấm và giếng thấm nước)
Dưới đây liệt kê những thuận lợi, khó khăn và các điều kiện sử dụng cho các phương pháp bổ cập nước ngầm nhân tạo
Bảng 1 Các đặc tính của các phương pháp bổ cập nước ngầm nhân tạo
Phương pháp Thuận lợi Khó khăn Điều kiện sử dụng Đập •Thích hợp với đất thấm được ở mức vừa phải
•Mất nước do bay hơi
•Dễ bị hỏng kết cấu xây dựng
•Phù hợp với các vùng có địa mạo thích hợp
Chảy tràn •Chi phí xây dựng và bảo dưỡng thấp
•Dễ tắc nghẽn ở lớp bề mặt bởi cặn lắng
•Đất có tính thấm cao
•Tầng chứa nước ngầm nông
Giếng •Chi phí vừa phải •Tắc nghẽn tại bề mặt thấm
•Phù hợp với vùng có tầng không thấm nước dày nằm giữa lớp nước bề mặt và tầng chứa nước.
Nghiên cứu các phương thức tiết kiệm nước
Nước là tài nguyên quý giá nhưng không vô tận, vì vậy việc tiết kiệm nước là rất cần thiết, ngay cả ở những khu vực có nguồn nước dồi dào Tiết kiệm nước không chỉ giúp giảm chi phí trong gia đình mà còn bảo vệ nguồn nước ngầm và ngăn ngừa ô nhiễm ở các lưu vực Dưới đây là một số mẹo hữu ích để tiết kiệm nước trong sinh hoạt hàng ngày.
Trong quá trình vận hành hệ thống cấp nước thì đường ống dẫn nước có thể bị rò rỉ là chuyện hay gặp
(Hình 6 Rò rỉ nước trên đường ống dẫn nước đi trong tường)
Để kiểm tra xem hệ thống cấp nước có bị rò rỉ hay không, bạn chỉ cần đọc số nước trên công tơ trước và sau hai giờ không sử dụng nước Nếu hai số liệu này khác nhau, điều đó có nghĩa là có sự rò rỉ trong hệ thống Việc phát hiện kịp thời sẽ giúp bạn đưa ra giải pháp sửa chữa hiệu quả.
Trong quá trình sử dụng công trình, ngoài việc kiểm tra rò rỉ từ đường ống, cần chú ý đến các thiết bị tiêu thụ nước như xí bệt, chậu rửa và tiểu treo Để xác định xem toilet có bị rò rỉ hay không, bạn có thể cho một ít bột màu vào ngăn chứa nước xả của bồn cầu Nếu sau 30 phút mà màu đã xuất hiện trong bồn cầu mà chưa xả nước, điều này cho thấy toilet của bạn đang rò rỉ và cần được sửa chữa ngay lập tức.
Sử dụng bồn cầu tiết kiệm nước là một giải pháp hiệu quả để giảm lượng nước lãng phí Hiện nay, có nhiều loại bồn cầu vệ sinh được thiết kế để tiết kiệm nước, giúp bạn tiết kiệm đáng kể mà vẫn đảm bảo hiệu suất sử dụng cao.
2.4.3 Sử dụng vòi hoa sen tiết kiệm, hiệu quả
(Hình 8 Vòi tắm hoa sen
Thói quen sử dụng vòi hoa sen khi tắm, đặc biệt là việc để nước chảy trong quá trình xát xà phòng hoặc dầu gội, thường bị lãng quên và gây lãng phí nước đáng kể Trung bình, mỗi phút vòi sen hoạt động mà không cần thiết tiêu tốn khoảng 20 lít nước Việc ý thức hơn về thói quen này không chỉ giúp tiết kiệm nước mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
Sự lãng phí nước lên đến 45 lít mỗi ngày từ thói quen của nhiều người trong xã hội là một vấn đề nghiêm trọng Do đó, những hành động nhỏ nhưng có ý nghĩa lớn trong việc tiết kiệm nước cần được mọi người tích cực hưởng ứng.
Đầu vòi hoa sen tiết kiệm nước là giải pháp hiệu quả và dễ lắp đặt cho các hộ gia đình Để tiết kiệm nước tối đa, hãy hạn chế xả nước trong quá trình xát xà phòng và kỳ cọ khi tắm.
2.4.4 Sử dụng máy máy giặt theo công suất lớn nhất
Trong sinh hoạt hàng ngày, việc giặt rũ quần áo là công việc thường ngày ở mỗi gia đình
Để tiết kiệm nước hiệu quả, chúng ta nên sử dụng máy giặt tự động khi có đủ khối lượng theo công suất máy Tránh sử dụng chu trình giặt cố định và điều chỉnh mức nước phù hợp với khối lượng quần áo cần giặt cho mỗi mẻ Nên thay thế các máy giặt quá cũ và ngâm trước quần áo bẩn để giảm thiểu số lần và lượng nước xả sau này.
2.4.5 Hạn chế viê ̣c rửa dưới vòi nước chảy
Nhiều người có thói quen rửa bát, rửa rau hay đồ vật trực tiếp dưới vòi nước chảy để tiện lợi Tuy nhiên, thói quen này không tận dụng được nước thải cho các mục đích khác Để tiết kiệm nước, chúng ta nên chuẩn bị sẵn một chậu nước sạch để rửa Nước rửa cuối cùng có thể được sử dụng cho việc khác như lau nhà hoặc rửa đồ khác Chỉ nên rửa trực tiếp dưới vòi khi thật sự cần thiết và điều chỉnh vòi sao cho lượng nước vừa đủ để sử dụng.
Khi tắm, nhiều người thường thích thư giãn dưới dòng nước từ vòi hoa sen chảy xuống, nhưng thói quen này dẫn đến việc lãng phí nước đáng kể.
Khi chà xà bông hay gội đầu, đừng quên tắt vòi nước
Tương tự khi cạo râu, đánh răng cũng vậy, nếu bạn cần nước để rửa sạch dao cạo và bàn chải nên hứng nước ra ly
Tập thể dục trước khi tắm giúp cơ thể bạn nóng lên, giảm nhu cầu nước và nhiệt độ nước tắm Điều này không chỉ giúp cơ thể dễ chịu hơn mà còn tiết kiệm năng lượng để làm nóng nước.
Lắp vòi tiết kiệm nước hay điều chỉnh vòi hoa sen sao cho lượng nước chảy vừa đủ mạnh
Tắm vòi hoa sen thay vì tắm bồn giúp tiết kiệm nước hiệu quả Nếu bạn chọn sử dụng bồn tắm, hãy nhớ đậy kín lỗ thoát nước trước khi mở vòi và chỉ cần xả nước khoảng 1/3 bồn là đủ để tắm.
(Hình 11 Tưới cây, tưới vườn)
Tưới nước vào sáng sớm mang lại nhiều lợi ích cho vườn, bao gồm việc ngăn ngừa sự phát triển của nấm và giảm thiểu lượng nước bị bay hơi Ngoài ra, việc tưới nước vào buổi sáng còn giúp phòng tránh hiệu quả các loại ốc sên và sâu chuột gây hại cho cây trồng.
Tránh tưới nước khi trời gió vì gió có thể thổi tạt các tia nước và làm tăng quá trình bốc hơi
Hiện nay, các nhà khoa học đang nghiên cứu và nhân giống các loài cây chịu hạn cao nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu Để tiết kiệm nước tưới, việc phủ một lớp mùn, rơm hoặc cỏ khô xung quanh cây và cây cảnh là rất hiệu quả Lớp mùn không chỉ làm chậm quá trình thoát hơi nước mà còn hạn chế sự phát triển của cỏ dại Bổ sung từ 5-10 cm chất hữu cơ như phân trộn hoặc lớp mùn cứng có thể cải thiện khả năng giữ ẩm của đất.
2.4.8 Bể nước ngầm trong công trình và những nguy cơ rò rỉ nước
Một nguy cơ lớn đối với bể chứa nước ngầm dưới lòng đất là hiện tượng thấm nước Thấm nước có hai dạng chính: thấm thuận, khi nước từ bên ngoài thẩm thấu vào bể, và thấm ngược, khi nước từ bên trong bể chảy ra ngoài.
Kinh nghiệm sử dụng nước mưa trong cấp nước đô thị ở Việt Nam và trên thế giới 24
Nước mưa là nguồn cung cấp quan trọng cho các vùng nông thôn ở Việt Nam, nơi người dân vẫn thiếu nước sạch cho sinh hoạt Mặc dù nước mưa được thu từ mái nhà và tích trữ trong các bể chứa, nhưng hầu hết không được xử lý đúng cách, dẫn đến việc chứa nhiều cặn bẩn và chất độc hại Việt Nam có lượng mưa trung bình lên đến 1976 mm/năm, cao hơn so với nhiều khu vực khác, và gần 100% hộ gia đình nông thôn đều thu nước mưa Tuy nhiên, việc tích trữ nước mưa gặp khó khăn ở những nơi có lượng mưa thấp, và hiện tại chưa có nghiên cứu hệ thống nào về việc sử dụng nước mưa trong cấp nước đô thị.
Mưa là nguyên nhân chính gây ngập ở Việt Nam, đặc biệt khi hệ thống cống thoát nước đang quá tải Khi có những trận mưa lớn, nước không thể thoát kịp, dẫn đến tình trạng ngập úng Tình hình càng trở nên nghiêm trọng hơn khi mưa lớn kết hợp với triều cường, khiến nước không có lối thoát và ngập lụt diễn ra mạnh mẽ.
Việc mỗi hộ gia đình hứng và giữ lại từ 1m³ đến vài m³ nước mưa sẽ giúp giảm đáng kể lượng nước chảy ra đường và xuống cống, từ đó cải thiện khả năng thoát nước và giảm ngập úng Nếu một khu phố có 5.000 căn nhà, chỉ cần mỗi nhà hứng lại 1m³ nước mưa, khu vực đó sẽ giảm được 5.000m³ nước chảy ra đường phố, góp phần giảm thiểu tình trạng ngập lụt.
Làng Lai Xá, Từ Liêm, Hà Nội, thu gom nước mưa từ mái nhà bằng bạt nhựa, dẫn qua các ống và chứa trong túi có dung tích 1m³ Nước mưa sau khi thu hoạch được sử dụng làm nước sinh hoạt cho cư dân trong khu vực.
Thu gom và tái sử dụng nước mưa tại Viện khoa học kỹ thuật môi trường-Trường Đại học Xây dựng
Thu gom: Nước mưa được thu gom trên mái nhà VIỆN KHOA HỌC và KĨ THUẬT MÔI
TRƯỜNG, diện tích thu gom F = 60 m 2
(Hình 12 Sơ đồ thu gom nước mưa)
(Hình 13 Bể chứa nước mưa sau xử lý tại VIỆN KHOA HỌC và KĨ THUẬT MÔI
TRƯỜNG – trường Đại Học Xây Dựng)
Nước mưa được sử dụng để cung cấp cho 4 nhà vệ sinh trong viện, bao gồm 2 nhà vệ sinh nam và 2 nhà vệ sinh nữ Hệ thống này bao gồm 4 bệ xí, 4 âu tiểu nam, 4 âu tiểu nữ và 4 chậu rửa tay, đảm bảo nhu cầu vệ sinh cho người sử dụng.
Tần suất sử dụng: khoảng 30 lượt 1 ngày
2.5.2 Kinh nghiệm sử dụng nước mưa trong cấp nước đô thị trên thế giới a Kinh nghiệm sử dụng nước mưa ở Nhật Bản
Nhật Bản là nước tiêu biểu trong việc sử dụng nước mưa phục vụ cho cấp nước đô thị
Vào tháng 8 năm 1994, Tokyo đã tổ chức hội nghị quốc tế về việc sử dụng nước mưa với chủ đề "Sử dụng nước mưa để cứu trái đất" Hội nghị này nhằm xây dựng mối quan hệ gần gũi hơn với nguồn nước mưa tại các thành phố.
Hội nghị đã thu hút hơn 8000 người tham gia cùng nhiều bài dự thi, tạo nên một đột phá trong việc tìm kiếm giải pháp cho vấn nạn khan hiếm nguồn nước tại Nhật Bản Sự kiện không chỉ mang lại ý tưởng mới mà còn truyền tải thông điệp quan trọng về việc bảo vệ và sử dụng hiệu quả nguồn nước mưa, khẳng định rằng nước mưa là một tài nguyên quý giá không thể lãng phí.
Một số ứng dụng của nước mưa vào trong đời sống của người Nhật Bản có thể kể đến như:
- Đem nước mưa được lọc sạch quay trở về với đất
(Hình 14 Đưa nước mưa trở lại lòng đất)
- Sử dụng không gian phía dưới đường cao tốc trên cao để chứa nước mưa
(Hình 15 Thu nước mưa trên đường cao tốc)
(Hình 16 Công viên sử dụng nước mưa)
Công viên nước mưa do Yashushi thiết kế đã giành giải lớn trong cuộc thi ứng dụng nước mưa, với một tháp cột mốc hình cánh tay và lòng bàn tay hướng lên trời, biểu tượng cho ý nghĩa "nước mưa là món quà của thượng đế" Nước mưa được thu hồi từ phần bàn tay của tháp và chảy vào bể chứa bên trong Một phần nước được sử dụng cho nhà vệ sinh công cộng dưới tháp, trong khi phần còn lại chảy vào ống xoắn để phát điện Năng lượng điện này cung cấp cho đường đi bộ nổi xoay tròn quanh tháp và các trò chơi ôtô cho trẻ em.
(Hình 17 Nhà tắm công cộng sinh thái)
Nước cho bồn tắm và vòi sen thường là nước cấp từ thành phố hoặc nguồn nước khoáng tự nhiên Tuy nhiên, nước mưa được thu từ mái nhà lớn của nhà tắm công cộng cũng được sử dụng cho các hồ nước nhỏ và trong các nhà vệ sinh.
Bên cạnh việc thiết kế góc tái chế với thùng thu gom vỏ chai và lọ rỗng, các chai lọ này sẽ được súc sạch bằng nước mưa trước khi được đưa về Rojison để tái chế Ở các nước tiên tiến, việc hứng nước mưa không chỉ diễn ra trong các hộ gia đình mà còn tận dụng mọi không gian công cộng Chẳng hạn, vỉa hè được lát gạch con sâu với khe hở cho nước mưa thấm xuống đất, trong khi các gốc cây được xây bồn thấp hơn mặt đường và có rãnh hở để nước mưa chảy vào Ngoài ra, những dải phân cách và khu đất trống cũng được làm thấp và trồng cỏ để tối ưu hóa việc hứng nước mưa.
Các hình thức giới thiệu sau đây được sắp xếp theo thứ tự, mô phỏng quy trình chảy của nước mưa từ mái nhà xuống nơi thu gom nước.
+) Hệ thống thoát nước mưa mở
+) Lưu giữ , thấm lọc nước mưa trong vùng đất trũng, hào, ao và hệ thống mương máng
+) Lọc giữ nước sinh học để lưu và xử lý nước mưa hoặc dòng thoát nước thải trộn lẫn
(Hình 18 Sơ đồ kết cấu một mái nhà xanh)
Mái nhà xanh có vai trò quan trọng trong việc quản lý rủi ro lũ lụt, giúp giữ lại lượng nước mưa trực tiếp trên mái nhà Hiệu quả của mái nhà xanh trong việc này phụ thuộc vào cấu trúc xây dựng và điều kiện khí hậu.
Bốc hơi và thoát hơi nước qua lá cây giúp nước duy trì trong chu kỳ tự nhiên Trước khi lượng nước thừa được giải phóng, có thể tạo ra hiệu ứng giữ nước bổ sung Điều này giúp giảm tải hệ thống giữ nước và kênh, thậm chí có thể loại bỏ nhu cầu lắp đặt chúng.
Ngoài ra, mái nhà xanh còn là lớp cách nhiệt tốt, cải thiện chất lượng không khí
Người dân được hưởng lợi từ hiệu ứng làm mát và tản nhiệt của thảm thực vật che phủ
Cần tuân thủ các tiêu chuẩn cao khi xây dựng mái nhà xanh và kiến thức chuyên môn không thể thiếu trong bước này
(Hình 19 Vỉa hè thấm nước)
Hầu hết các khu đô thị đều được bao phủ bởi bề mặt không thấm nước như gạch, bê tông và xi măng, dẫn đến sự gia tăng lượng và đỉnh dòng chảy nước mưa Để giảm thiểu tác động này, một số bề mặt không thấm nước có thể được thay thế bằng các giải pháp bền vững như mái nhà xanh, đồng thời bảo vệ các khoảng xanh Tuy nhiên, các khu vực như đường phố, địa điểm, bãi đỗ xe và vỉa hè vẫn là những phần thiết yếu trong đô thị Do đó, cần nỗ lực để hạn chế tình trạng bề mặt hoàn toàn không thấm nước khi có thể.
Có nhiều loại về mặt vỉa hè thấm nước áp dụng được để xây bãi đỗ xe, đường đi bộ hoặc quảng trường và cả đường phố:
Nhựa đường (at-phan) thấm nước
Đá lát rãnh thấm nước
Các biện pháp này hỗ trợ thấm nước mưa vào nguồn nước ngầm và làm giảm đỉnh dòng chảy bằng cách làm chậm dòng chảy Vỉa hè thấm nước có thể tích hợp dễ dàng với dải lọc cây xanh hoặc hệ thống thoát nước mở.
Cấu trúc thoát mở dành cho nước mưa
(Hình 20 Hệ thống thoát nước mở)
Kinh nghiệm tái sử dụng nước thải trong cấp nước đô thị ở Việt Nam và trên thế giới 38
2.6.1 Kinh nghiệm tái sử dụng nước thải trong cấp nước đô thị ở Việt Nam
Một số dự án đã áp dụng công nghệ hồ sinh học để xử lý nước thải, sau đó sử dụng nước thải này để tưới cây cà phê, giúp tiết kiệm đáng kể lượng nước cấp.
Dự án Vệ sinh đô thị thành phố Đà Lạt áp dụng công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt kết hợp với hồ sinh học hiếu khí bổ sung, trong khi Dự án Thoát nước và vệ sinh Thị xã Buôn Ma Thuột sử dụng chuỗi hồ sinh học ba bậc, bao gồm hồ kỵ khí, hồ tùy tiện và hồ hiếu khí để xử lý bổ sung.
Hồ nuôi cá rộng 17 ha ở Yên Sở, Hoàng Mai, Hà Nội là một ví dụ điển hình về việc sử dụng nước thải để nuôi cá và điều hòa nước thải Hồ này sử dụng nước thải từ sông Kim Ngưu, và nước thải đầu ra từ hồ cá được dùng để tưới rau Thêm vào đó, một ao nuôi cá kết hợp xử lý nước thải rộng 6,2 ha ở Quận Hoàng Mai, Hà Nội, sản xuất 28 tấn cá mỗi vụ, lấy nước từ sông Tô Lịch và qua một ao xử lý trước khi chảy vào ao cá.
Bể lắng Hồ kỵ khí Hồ tùy tiện
Một ví dụ về sử dụng nước thải để tưới cây Từ đầu tháng 4-2011, Công ty
Vietnam Land SSG( SSG), chủ đầu tư dự án khu dân cư Saigon Pearl, P.22, Q.Bình
Thành phố Hồ Chí Minh đã quyết định sử dụng 600m³ nước thải/ngày đã qua xử lý và khử trùng loại A để tưới cây xanh qua hệ thống phun tưới tự động Việc tận dụng nguồn nước này giúp ban quản lý tòa nhà tiết kiệm khoảng 3.000m³ nước sạch mỗi tháng, tương đương hơn 40 triệu đồng cho cư dân.
(Hình 33 Cây xanh ở khu Saigon Pearl, P.22, Q.Bình Thạnh, TP.HCM được tưới bằng nước thải đã qua xử lý)
Mô hình tái sử dụng nước thải phổ biến ở Việt Nam hiện nay là giải pháp vệ sinh khô, bao gồm các công trình không sử dụng nước dội Mô hình này tách riêng các dòng vật chất như nước thải, chất dinh dưỡng và chất hữu cơ ngay từ nguồn phát sinh, giúp giảm chi phí thu gom và xử lý nước thải Nó tạo điều kiện cho việc xử lý phân và nước tiểu hiệu quả, tiêu diệt mầm bệnh với chi phí thấp, đồng thời cho phép tái sử dụng các chất dinh dưỡng tại chỗ, như để tưới cây và làm phân bón cho nông nghiệp, đặc biệt là ở các vùng nông thôn.
(Hình 34 Trạm xử lý nước thải thành phố Buôn Ma Thuột sử dụng công nghệ hồ sục khí và hồ ổn định nước thải)
(Hình 35 Hồ nuôi cá ở Yên Sở - Hà Nội)
(Hình 36 Rau được tưới bằng dòng thải đầu ra của hồ cá)
2.6.2 Kinh nghiệm tái sử dụng nước thải trong cấp nước trên thế giới a Hệ thống tưới nước thải sau xử lý tại Tunisia ( FAO, 1992)
Việc tái sử dụng nước thải trong nông nghiệp đã trở thành một phần quan trọng trong chiến lược bảo tồn nguồn nước quốc gia của Tunisia trong vài thập kỷ qua Từ năm 1988, Tunisia chỉ có 26 trạm xử lý nước thải, chủ yếu tập trung ở khu vực ven biển để ngăn chặn ô nhiễm đại dương Đến năm 1996, số lượng trạm xử lý đã tăng lên 54, trong đó có 16 trạm sử dụng phương pháp sinh học với bùn hoạt tính và 2 trạm áp dụng công nghệ bể lọc sinh học.
5 hồ ổn định và 3 trạm sử dụng mương ô xi hóa
Việc sử dụng nước thải sau xử lý để tưới tiêu diễn ra chủ yếu vào mùa xuân và mùa hè, với nước thải được hòa trộn với nước ngầm trước khi tưới cho cây cam quýt, cây ôliu, cây cho gia súc, cây bông, sân gôn và bãi cỏ Tuy nhiên, việc tưới nước thải cho rau hoặc các loại cây trồng sử dụng trực tiếp bị cấm theo Luật nước quốc gia Văn phòng phát triển nông nghiệp địa phương quản lý hệ thống phân phối nước tưới và yêu cầu tuân thủ bộ luật về nước Hiện tại, khoảng 1750 ha đất đang được tưới bằng nước thải đã qua xử lý, và nhiều dự án mới đang được triển khai nhằm tăng diện tích đất tưới bằng nước thải lên cao hơn.
Tại Tunisia, khoảng 95% nước thải đã được tái sử dụng cho nông nghiệp trên diện tích 6700 ha Khu vực phát triển quan trọng nhất của quốc gia này sử dụng 60% nước thải để phục vụ 68% diện tích đất nông nghiệp.
Trong nhiều năm qua, nước thải chưa qua xử lý đã được sử dụng để tưới cho các dự án trồng rừng tại những khu vực xa khu dân cư ở Kuwait Sau khi thực hiện các nghiên cứu từ Ủy ban về sức khỏe và khoa học cùng với sự tư vấn của các tổ chức quốc tế như WHO và FAO, chính phủ Kuwait đã khởi động chương trình xử lý nước thải và khai thác dòng thải này Đến năm 1987, Kuwait đã xây dựng 4 trạm xử lý nước thải, trong đó có trạm xử lý Ardiyah với công suất đáng kể.
Trạm xử lý nước thải bậc hai với công suất 150.000 m³/ngđ đã bắt đầu hoạt động từ năm 1971, phục vụ cho các ngôi làng ở khu vực duyên hải với công suất 65.000 m³/ngđ Ngoài ra, trạm xử lý Jahra cũng đóng góp một phần quan trọng trong việc quản lý nước thải trong khu vực này.
65.000 m 3 /ngđ đi vào hoạt động năm 1984 và trạm xử lý với hồ ổn định với công suất
10.000 m 3 /ngđ cũng được xây dựng ở đảo Failaka.
Các phương án thu gom và xử lý nước mưa
2.7.1 Các sơ đồ hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa
Hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa cơ bản bao gồm các phương pháp như bơm trực tiếp, bơm gián tiếp và cấp nước tự chảy, phục vụ cho các mục đích ngoài ăn uống Một số hệ thống chỉ tập trung vào việc cung cấp nước ngoài nhà, như tưới cây và rửa xe, thường sử dụng nước mưa trực tiếp Nước mưa được thu gom từ bề mặt thu nước và lưu trữ trong các kết cấu chứa kín cho đến khi cần sử dụng Khi nước mưa được sử dụng cho các mục đích như xả nước nhà vệ sinh, nó trở thành nước thải tương tự như nước sạch, ví dụ như nước mưa xả hố xí trở thành nước đen, giống như khi sử dụng nước uống cho cùng mục đích đó.
Nước mưa được lưu trữ trong bể chứa và bơm lên bể nước trên cao, thường đặt trên mái nhà Nước được phân phối xuống các thiết bị bằng trọng lực, với yêu cầu bể nước mưa trên mái phải cao hơn thiết bị ít nhất một mét Khi bể chứa nước mưa dưới hết nước, bể trên mái sẽ được cung cấp nước từ nguồn nước sạch chính Nếu bể dưới đầy, nước thừa sẽ được xả vào hố thấm hoặc cống thoát nước Ưu điểm của hệ thống bơm gián tiếp là vẫn có nước cung cấp cho thiết bị ngay cả khi bơm không hoạt động, nhờ vào nguồn nước sạch chính Hệ thống này có chi phí máy bơm thấp, vận hành đơn giản và tiết kiệm năng lượng khi máy bơm hoạt động với lưu lượng tối đa.
(Hình 37 Sơ đồ một hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa dùng bơm gián tiếp)
Áp lực cấp nước thấp là nhược điểm chính, dẫn đến việc thùng chứa của hố xí có thể đầy chậm và không đủ áp lực để cung cấp cho một số thiết bị sử dụng nước Sơ đồ cấp nước sử dụng bơm trực tiếp có thể là giải pháp cho vấn đề này.
Trong hệ thống bơm trực tiếp, nước mưa được thu gom và lưu trữ trong bể chứa, sau đó bơm trực tiếp đến các thiết bị sử dụng nước như thùng chứa nước xả hố xí và máy giặt Hệ thống này không cần bể nước mưa trên mái và có nguồn nước bổ sung từ cấp nước chính để duy trì lượng nước cần thiết Nước bổ sung chỉ đủ để đáp ứng nhu cầu ngắn hạn, không làm đầy bể chứa nước mưa Khi bể chứa đầy, nước mưa thừa sẽ được xả qua ống tràn vào hố thấm hoặc cống thoát nước.
Xê nô thu nước mưa
Thiết bị lọc thô Nắp bể
Thấm xuống đất hoặc vào hệ thống thoát nước
Nước đen/xám đổ vào hệ thống thoát nước
Bể nước mái mang lại lợi ích lớn nhờ vào sơ đồ bơm trực tiếp, giúp nước được cung cấp ngay từ máy bơm với áp lực lý tưởng cho vòi tưới cây và máy giặt Điều này cũng đồng nghĩa với việc không cần thiết phải có bể chứa nước mưa trên mái.
Một nhược điểm quan trọng là khi bơm không hoạt động, chẳng hạn do sự cố cơ khí, điện hoặc mất điện, sẽ dẫn đến việc không cung cấp nước cho các thiết bị sử dụng nước.
(Hình 38 Sơ đồ một hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa dùng bơm trực tiếp) c Sơ đồ cấp nước tự chảy
Sơ đồ cấp nước tự chảy sử dụng bể lưu trữ nước mưa trên mái, khác với các sơ đồ dùng bơm trực tiếp và gián tiếp Nước mưa được thu gom từ mái nhà, sau đó được lọc và dẫn vào bể chứa nằm dưới mái công trình.
Xê nô thu nước mưa
Thiết bị lọc thô Nắp bể
Thấm xuống đất hoặc vào hệ thống thoát nước
Nước đen/xám đổ vào hệ thống thoát nước
Các thiết bị sử dụng nước cần được đặt cách nhau ít nhất một mét Bể chứa nước mưa trên mái sẽ được bổ sung nước từ nguồn cấp nước sạch khi không còn nước mưa Khi bể chứa nước mưa đầy, nước thừa sẽ được xả qua ống tràn vào hố thấm hoặc cống thoát nước.
(Hình 39 Sơ đồ một hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa tự chảy)
Sơ đồ thu gom và tái sử dụng nước mưa tự chảy có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm việc không cần sử dụng bơm và hệ thống điện, điều này giúp tiết kiệm chi phí và giảm thiểu sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng.
Theo Fewkes (2006), việc không sử dụng máy bơm giúp loại bỏ rủi ro liên quan đến hỏng hóc hoặc mất điện, đồng thời cũng tiết kiệm chi phí cho điện năng cần thiết để vận hành máy bơm.
Những nhược điểm chính của hệ thống cung cấp nước là áp lực nước có thể thấp hơn so với nguồn cung cấp chính, dẫn đến hiệu suất kém của một số thiết bị Ngoài ra, tải trọng do trọng lực của bể chứa cao có thể ảnh hưởng đến kết cấu của ngôi nhà, cùng với các vấn đề rò rỉ và chất lượng nước do sự dao động nhiệt độ.
Xê nô thu nước mưa
Thấm xuống đất hoặc vào hệ thống thoát nước
Nước đen/xám đổ vào hệ thống thoát nước
Chảy tràn Cấp nước bổ sung
2.7.2 Các thành phần của một hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa
Các thành phần của hệ thống thu gom và tái sử dụng nước mưa có thể bao gồm một số hoặc tất cả các phần sau:
Thiết bị tách nước mưa đợt đầu; Các thiết bị lọc; Bể lưu trữ nước mưa bên dưới;
Thiết bị xả tràn và chống chảy ngược là những thành phần quan trọng trong hệ thống thoát nước Bên cạnh đó, bơm và các thiết bị kèm theo đóng vai trò thiết yếu trong việc vận chuyển nước Thiết bị khử trùng bằng tia cực tím (UV) giúp đảm bảo nước sạch và an toàn cho người sử dụng Hệ thống điều khiển điện giúp quản lý và giám sát hoạt động của toàn bộ hệ thống Cuối cùng, bể chứa nước mưa trên mái là giải pháp hiệu quả để thu gom và sử dụng nước mưa, góp phần tiết kiệm tài nguyên nước.
(đối với sơ đồ dùng bơm gián tiếp và cấp nước tự chảy); Nguồn cấp nước chính bổ sung
(khi hết nước mưa); Hệ thống ống phân phối
Các thành phần phụ trợ bao gồm:
Xê nô thu nước mưa trên mái và ống thu nước mưa; Bề mặt thu nước mưa (ví dụ như mái nhà)
2.7.3 Các biện pháp xử lý nước mưa nhiễm bẩn: a Biện pháp tự động loại bỏ chất bẩn
(Hình 40 Thiết bị tự động tách bỏ phần nước mưa)
Hệ thống thu nước mưa quy mô lớn thường được trang bị thiết bị đo lượng mưa và kết nối với van tự động trong ống thu để loại bỏ một cách chọn lọc nước mưa đầu cơn Tuy nhiên, thiết bị này có giá thành cao và không phù hợp cho các hộ gia đình.
Có thể tách bỏ phần nước mưa đầu cơn bằng cách lắp vòi ở dưới đường ống dẫn để chỉ lấy nước mưa vào bể chứa sau một khoảng thời gian nhất định Tuy nhiên, biện pháp này không thực tế vì cần có người tham gia khi trời bắt đầu mưa Một phương pháp khác là sử dụng một bể nhỏ ở giữa đoạn ống nối, cho phép nước mưa chảy vào bể nhỏ trước Khi bể nhỏ đầy, phao sẽ tự động đóng đường ra của bể chứa chính, sau đó nước mưa sẽ tiếp tục chảy vào bể chứa chính Ngoài ra, biện pháp thấm xuống đất cũng là một lựa chọn hiệu quả.
(Hình 41 Mô hình thấm lọc xuống đất phần nước mưa bị tách bỏ)
Các phương pháp xử lý nước thải
Hệ màng lọc sinh học (MBR) là công nghệ xử lý nước thải kết hợp quá trình màng lọc với vi sinh vật lơ lửng, giúp loại bỏ chất hữu cơ và dinh dưỡng trong nước Nguyên lý chính của MBR là tách các thành phần trong hỗn hợp khi chúng đi qua lớp màng mỏng.
Những thành phần chính đi qua được là bởi hiệu thế hoá học giữa các pha
MBR là sự kết hợp giữa hai quá trình cơ bản trong một đơn nguyên:
(1) Phân hủy sinh học chất hữu cơ và
(2) Kỹ thuật tách sinh khối vi khuẩn bằng màng vi lọc (micro-filtration)
(Hình 46 Nguyên tắc hoạt động của MBR)
Trong hệ thống MBR, màng vi lọc (MF) và màng siêu học (UF) là hai loại màng thường được sử dụng Chúng chủ yếu được làm từ các loại polyme như polyethylene và polypropylene florua (PVDP), có thể kết hợp với một số vật liệu khác để cải thiện bề mặt và khả năng chịu ngập nước.
Một dây chuyền xử lý nước thải có MBR điển hình bao gồm bể sinh học với các ngăn kỵ khí và hiếu khí, trong đó bộ phận màng lọc được đặt ngập trong phần hiếu khí Gần đây, việc kết hợp vùng kỵ khí để xử lý phốt pho đã được nghiên cứu và áp dụng tại một số trạm xử lý nước thải ở Nhật Bản, Mỹ và châu Âu Bên cạnh đó, một số địa điểm còn sử dụng màng áp lực để nâng cao hiệu quả xử lý.
Bể sinh học Màng sinh học
Các chất rắn lơ lửng và vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong bể sinh học, không nằm chìm trong bể Màng MF với kích thước lỗ từ 0.1-0.4 μm thường được áp dụng trong hệ thống MBR để tối ưu hóa quá trình lọc.
Nước thải (sau xử lý sơ bộ)
Ngăn kị khí Ngăn hiếu khí
Nước thải (sau xử lý sơ bộ)
Ngăn kị khí Ngăn hiếu khí
(Hình 47 Sơ đồ công nghệ bể sinh học màng vi lọc MBR)
Các ưu điểm chính của công nghệ xử lý nước thải dùng MBR bao gồm:
Nước sau xử lý đạt chất lượng cao, có thể tái sử dụng cho nhiều mục đích như tạo cảnh quan, dội nhà vệ sinh, tưới cây, làm mát và phục vụ trong sản xuất.
+ Hoạt động ổn định, ngay cả ở các trạm công suất nhỏ
+ Tiêu thụ năng lượng ít, lượng bùn dư nhỏ
+ Kích thước trạm xử lý nhỏ
MBR (Membrane Bioreactor) có khả năng xử lý hiệu quả các chất hữu cơ, vô cơ và kim loại nặng với mức tiêu tốn năng lượng thấp, mang lại tiềm năng ứng dụng lớn trong các hệ thống xử lý nước thải tại đô thị Đặc biệt, công nghệ này rất phù hợp cho các trạm xử lý nước thải phân tán và những khu vực có quỹ đất hạn chế, nhằm mục đích tái sử dụng nước.
Công nghệ màng lọc sinh học MBR hiện nay là giải pháp tiên tiến nhất trong xử lý nước thải, giúp loại bỏ hoàn toàn chất ô nhiễm và vi sinh vật Công nghệ này ngày càng phổ biến trong việc xử lý nước thải cho cả khu công nghiệp và khu dân cư với quy mô dân số lên đến 80.000 người.
2.8.2 Công nghệ xử lý bằng phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
(Hình 48 Sơ đồ dây chuyền công nghệ XLNT theo phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên)
Các công trình XLNT trong đất bao gồm: cánh đồng tưới, cánh đồng lọc, hào lọc ngầm, bãi thấm nhanh…
Hồ sinh học bao gồm nhiều loại như hồ kị khí, hồ tuỳ tiện, và hồ hiếu khí, có thể được hình thành trong điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo Ngoài ra, các hồ này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý triệt để nước thải.
+ Đảm bảo hiệu suất xử lý và ổn định
+ Chi phí đầu tư xây dựng và vận hành thấp
+ Giảm và hạn chế tối thiểu mùi khó chịu
+ Duy trì khả năng XLNT với tải lượng ô nhiễm không ổn định
+ Giảm diện tích đất cần thiết khi tái sử dụng nước thải
+ Giảm khối lượng chất phát sinh trong quá trình xử lý
+ Tạo cảnh quan, tăng cường tính đa dạng sinh học
+ Hạn chế trong việc loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh
+ Yêu cầu vệ sinh định kỳ lớp bùn lắng, phát sinh các vấn đề về mùi ra môi trường
+ Ảnh hưởng bởi các điều kiện thời tiết đến hiệu suất xử lý
+ Có thể mất khả năng xử lý do sự quá tải về chất rắn hoặc ammonia
Máy nghiền rác Bể Mêtan
Làm khô bùn cặn bằng
PP cơ học Sân phơi bùn
+ Tạo điều kiện cho sự có mặt của các động vật và côn trùng không mong muốn
+ Diện tích đất yêu cầu tính theo đân số tương đương có thể lớn
- Có đủ đất đai xây dựng bãi đất ngập nước hoặc hồ sinh học
- Chế độ thoát nước phô thuộc theo mùa: mưa hoặc khô
- Mực nước ngầm trong khu vực thấp (nằm cách mặt đất tối thiểu là 1,5m)
- Giá thành xây dựng và giá thành quản lý thấp, vận hành đơn giản
- Phải được các cơ quan môi trường, cơ quan quản lý vệ sinh nguồn nước cho phép
- Áp dụng cho khu xử lý công suất tới 30000 m 3 /ngđ
2.8.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo
Bể làm thoáng hoặc bể lắng kết hợp với đông tụ sinh học được đặt trước bể lắng lần một nhằm đảm bảo hàm lượng chất lơ lửng trong nước thải giảm xuống thấp hơn trước khi tiến hành xử lý sinh học.
+ Các công trình lọc sinh học( bể Biophin), hoạt động theo nguyên lý lọc dính bám:
Biophin nhỏ giọt và Biophin cao tải
+ Bể Aeroten không có ngăn tái sinh bùn
+ Bể Aeroten có ngăn tái sinh bùn
Xử lý nước thải bằng bể BASTAFAT-F là giải pháp hiệu quả giúp duy trì môi trường trong sạch tại nơi làm việc và sinh sống Công cụ này không chỉ góp phần nâng cao uy tín và phát triển bền vững cho doanh nghiệp mà còn bảo vệ môi trường sống của cộng đồng.
Bể này không chỉ góp phần bảo vệ môi trường mà còn là giải pháp tái sử dụng nước hiệu quả, giúp bạn sử dụng nguồn nước thải cho các mục đích cụ thể như tưới cây hay nuôi cá.
Hệ thống BASTAFAT-F có kích thước nhỏ gọn phù hợp với quy mô công trình
(Hình 49 Mô hình hệ thống BASTAFAT-F bằng composite) a Nguyên lý hoạt động và sơ đồ công nghệ:
(Hình 50 Sơ đồ công nghệ bể BASTAFAT-F)
Hệ thống xử lý nước thải bao gồm các ngăn bể nối tiếp, kết hợp hiệu quả giữa các quá trình xử lý cơ học và sinh học kỵ khí - hiếu khí Các bể được chế tạo từ nhựa composite cốt sợi thủy tinh (FRP), đảm bảo độ bền và hiệu suất cao trong quá trình hoạt động.
Hệ thống được trang bị bơm nước thải chuyên dụng không bị tắc nghẽn, đảm bảo hiệu suất tối ưu Tùy thuộc vào yêu cầu của khách hàng, hệ thống có thể được thiết kế với ngăn khử trùng sử dụng viên Clo hoặc tia cực tím, mang lại sự linh hoạt và hiệu quả trong việc xử lý nước thải.
Hệ thống UV được điều khiển tự động thông qua bộ điều khiển PLC, cho phép quản lý chế độ làm việc theo thời gian hoặc mực nước Nước thải đầu ra có thể được sử dụng để tưới cây hoặc nuôi cá mà không cần khử trùng.
Hệ thống này được thiết kế để xử lý nước thải sinh hoạt từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm hộ gia đình, chung cư, toà nhà cao tầng, và các công trình dịch vụ công cộng như siêu thị, trường học, khách sạn, bệnh viện, nhà hàng Nó cũng có khả năng xử lý nước thải cho các khu đô thị mới, thị trấn và làng nghề, đảm bảo vệ sinh môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Đánh giá tình hình sử dụng các nguồn nước cấp cho thành phố Hà Nội
3.1.1 Tầm quan trọng của nước ngầm trong cấp nước tại Hà Nội
Thành phố Hà Nội hiện tại và tương lai cần phát triển hệ thống cấp nước đồng bộ để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp về trữ lượng, chất lượng và áp lực nước Với việc mở rộng địa giới hành chính hơn 3 lần, Hà Nội đang xây dựng theo quy hoạch chung, yêu cầu hệ thống cấp nước phải phát triển cùng với hạ tầng kỹ thuật và đô thị Quy hoạch chung xây dựng thủ đô đã định hướng cho sự phát triển không gian đô thị.
- Khu đô thị trung tâm (gồm 4 quận nội thành cũ, 4 quận mới phát triển và khu vực giữa vành đai 3 đến vành đai 4)
- Các khu đô thị vệ tinh, đô thị và thị trấn nằm xung quanh đô thị trung tâm
Để thuận tiện trong việc khai thác nguồn nước, hệ thống cấp nước của thành phố Hà Nội được chia thành các khu vực cấp nước chính Mỗi khu vực có hệ thống cấp nước riêng biệt nhưng vẫn nằm trong tổng thể hệ thống cấp nước của thành phố.
Nhu cầu sử dụng nước tại thành phố Hà Nội qua các giai đoạn phát triển được tổng hợp, bao gồm cả nhu cầu nước đô thị và vùng nông thôn lân cận, dự kiến đến năm 2050.
Bảng 2 Tổng hợp nhu cầu dùng nước đô thị và vùng nông thôn liền kề thành phố
TT Hạng mục Nhu cầu
II.1 Đô thi ̣ hạt nhân 1,703,493 1,995,378 a Khu nội đô Hà nội 605,139 654,139 a1 (từ vành đai 2 trở vào) 292,320 292,320 b Khu vực phát triển mới 1,098,354 1,341,239 b.1 Khu vực phía Bắc sông Hồng 641,604 725,540
1 Khu đô thị Mê Linh 179,519 209,673
2 Khu đô thị Đông Anh 196,225 233,167
3 Khu đô thị Long Biên - Gia Lâm 265,860 282,700 b.2 Khu vực phía nam sông Hồng (từ vành đai 3 - 4 ) 456,750 615,699
II.2 Cá c đô thi ̣ vệ tinh 479,840 598,728
II.3.A Thị trấn sinh thái 35,517 41,334
1 Thị trấn Phù Đổng (mới) 3,789 4,478
2 Thị trấn Kim Hoa (mới) 1,378 1,722
(Nguồn Quy hoạch chung thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050)
Tổng công suất hiện tại của các nhà máy nước là 915.000 m³/ngày, bao gồm 615.000 m³/ngày từ nước ngầm và 300.000 m³/ngày từ nhà máy nước mặt sông Đà Tuy nhiên, nhu cầu nước trong tương lai rất lớn, dự kiến đạt 2.693.000 m³/ngày vào năm 2030 và 3.149.000 m³/ngày vào năm 2050 Để duy trì nguồn nước ngầm phục vụ nhu cầu, cần nghiên cứu các giải pháp ổn định nguồn nước ngầm trước tình trạng sụt giảm nghiêm trọng hiện nay Các biện pháp bao gồm pháp lý để quản lý khai thác nguồn nước ngầm và kỹ thuật như bổ cập nhân tạo nước ngầm nhằm phục hồi mực nước Đồng thời, nguồn nước mặt cũng sẽ được xem xét để bù đắp lượng nước thiếu hụt trong tương lai.
Việc khai thác nước ngầm tại Hà Nội với công suất lên tới 1.000.000 m³/ngày, bao gồm cả nguồn nước nông thôn và các nguồn nước dưới đất chưa được kiểm soát, đang dẫn đến tình trạng mực nước dưới đất giảm dần Điều này không chỉ ảnh hưởng đến cấu trúc địa tầng của thành phố mà còn gây ra sụt lún cho các công trình và khu đô thị, đồng thời làm giảm chất lượng nước ngầm đang được khai thác.
Chất lượng nguồn nước dưới đất hiện đang xấu đi, đặc biệt khu vực phía Nam Thành phố
Hà Nội đang đối mặt với tình trạng ô nhiễm amoni và hữu cơ cao, trong khi các nhà máy nước ngầm phía Nam như Tương Mai, Pháp Vân và Hạ Đình thiếu công nghệ xử lý amoni và ô nhiễm hữu cơ, ngoại trừ nhà máy Nam Dư Do đó, việc áp dụng biện pháp bổ cập nhân tạo nguồn nước ngầm có thể cải thiện chất lượng nước tại khu vực này.
Để phát triển công suất các nhà máy nước theo hướng bền vững, cần thực hiện các biện pháp duy trì nguồn nước ngầm với trữ lượng và chất lượng ổn định trong tương lai Việc bổ cập nước từ các nguồn khác vào nguồn nước ngầm sẽ giúp tầng chứa nước trở thành nơi trữ nước tạm thời, từ đó tăng lượng nước khai thác bổ sung đáp ứng nhu cầu sử dụng của người dân.
3.1.2 Sự sụt giảm mực nước trong nguồn nước ngầm
Mực nước ngầm ở thành phố Hà Nội được theo dõi thông qua việc phân tích dữ liệu từ 10 trạm quan trắc Những trạm này được lắp đặt tại các nhà máy nước thuộc các quận và huyện khác nhau.
(Hình 52 Bản đồ phân bố các trạm quan trắc nước ngầm)
Các quan trắc cho thấy mực nước ngầm đang sụt giảm, với số liệu so sánh từ năm 1990 Xu hướng hạ thấp mực nước ngầm lớn nhất được ghi nhận tại nhà máy nước Hạ Đình (1.25m/năm) và Mai Dịch (0.8m/năm), dự báo mức hạ thấp sẽ vượt quá 26m và 28m vào năm 2020.
(Hình 53 Biểu đồ giảm mực nước ngầm tại 10 trạm quan trắc tại Hà Nội)
(Hình 54 Mực nước ngầm năm 1990 và 2005 tại 10 trạm quan trắc tại Hà Nội)
From January 2003 to January 2007, significant events occurred monthly, including milestones in March, April, June, and November of various years This timeline highlights key developments and trends that shaped the period, emphasizing the importance of tracking progress and changes over time.
Ngoc Ha Phap Van Thanh Cong Luong Yen
Ha DinhMai DichNgo Si LienTuong MaiGia LamDong Anh
(Hình 55 Đồ thị dao động mực nước tầng chứa nước qp vùng Hà Nội)
Hiện tượng suy giảm mực nước ngầm đang diễn ra liên tục tại thành phố, trong khi chưa có hành lang pháp lý quản lý việc khai thác nước ngầm, đặc biệt là từ các hộ tư nhân Nếu không có biện pháp giảm thiểu tình trạng này, nguồn tài nguyên nước ngầm sẽ đối mặt với nguy cơ cạn kiệt và suy giảm chất lượng.
*) Ảnh hưởng của việc suy giảm mực nước ngầm gây hiện tượng lún đất:
Sự hạ thấp cột nước thủy tĩnh và mực nước ngầm tại Hà Nội đã tạo ra áp lực gia tăng lên các tầng chứa nước Pleistocene và Holocene, cũng như các lớp cách nước Áp lực này xuất phát từ sự sụt giảm liên tục của áp suất nước lỗ rỗng do cơ chế bổ cập nước không cân bằng Hiện tượng lún đất lần đầu tiên được ghi nhận vào năm 1988-1989.
Phương pháp quan trắc mức lún đất phổ biến sử dụng các dụng cụ đo độ giãn thẳng đứng, bao gồm một ống nằm bên trong ống vách (ống chống giếng), chạy từ mặt đất tới tầng đá gốc Neogene ở độ sâu 80-90m Cả lún đất và mực nước ngầm đều được đo và số liệu thu được sẽ được phân tích để dự đoán hiện tượng lún đất trong tương lai.
(Hình 56 Sự lún đất đo tại 10 trạm quan trắc tại Hà Nội)
Dựa trên số liệu quan trắc sự lún đất và mực nước ngầm hàng tháng từ 10 trạm quan trắc trong giai đoạn 2003-2006, các đánh giá định tính về sự lún đất tại thành phố Hà Nội đã được thực hiện, cho thấy những kết quả đáng chú ý.
Sự lún đất xảy ra ở tất cả các trạm quan trắc (Ngọc Hà, Pháp Vân, Thành Công, Lương
Yên, Hạ Đình, Mai Dịch, Ngô Sĩ Liên, Tương Mai, Long Biên, Đông Anh)
Trong suốt một năm, hiện tượng lún đất diễn ra nhanh chóng hơn trong mùa khô, từ tháng 10 đến tháng 4, do lượng mưa trong thời gian này thấp hơn nhiều so với mùa mưa.
Trong số 10 điểm quan trắc này thì sự lún đất hàng năm tại trạm Thành Công là cao nhất
Tính toán, phân bổ nguồn cấp nước phù hợp hướng tới cấp nước bền vững cho thành phố Hà Nội
Như trong chương 2 đã trình bày với những nội dung chính:
Hà Nội hiện đang sử dụng tổng lượng nước ngầm là 615.000m³/ngày, tuy nhiên, việc khai thác quá mức nguồn nước này đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nền đất khu vực Do đó, trong định hướng cấp nước tương lai, thành phố sẽ chỉ duy trì công suất của các nhà máy nước hiện tại và tiến tới giảm dần công suất một số nhà máy nước ngầm.
+ Các dự án nhà máy nước mặt sông Đà, sông Đuống, sông Hồng cũng có rất nhiều khuyết điểm cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng khi triển khai
Việc áp dụng các giải pháp tiết kiệm nước không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà còn góp phần bảo vệ môi trường Tái sử dụng nước mưa và nước thải sau xử lý đã được triển khai rộng rãi ở nhiều quốc gia, bao gồm cả Việt Nam, và đã chứng minh được hiệu quả rõ rệt trong việc giảm thiểu lãng phí nước.
Theo quy hoạch cấp nước thủ đô đến năm 2030, với tầm nhìn đến năm 2050, sẽ áp dụng sự kết hợp giữa các nhà máy nước ngầm và các dự án nhà máy nước mặt để đảm bảo nguồn cung cấp nước hiệu quả và bền vững.
Tác giả đề xuất phương án cấp nước bền vững cho thành phố Hà Nội:
Khu vực đô thị trung tâm phía Nam sông Hồng và chuỗi đô thị phía Đông vành đai 4 đang đối mặt với thách thức về diện tích đất hạn chế, khiến việc bố trí hồ chứa nước sau xử lý trở nên khó khăn Với mức độ ô nhiễm không khí cao, việc tái sử dụng nước mưa và nước thải sau xử lý không khả thi và kém hiệu quả Do đó, chỉ nên sử dụng nguồn nước ngầm và nước mặt từ các con sông Hồng, sông Đuống, sông Đà, kết hợp với các giải pháp tiết kiệm nước.
Khu vực phía Tây Hà Nội đang đề xuất sử dụng nguồn nước ngầm và nước mặt từ sông Đà, sông Đuống Kế hoạch bao gồm tái sử dụng nước mưa và nước thải sau xử lý để phục vụ cho việc tưới cây, rửa đường, dự phòng chữa cháy Đồng thời, các giải pháp tiết kiệm nước và bổ cập nước mưa cho nguồn nước ngầm cũng được chú trọng.
Khu vực phía Bắc Hà Nội đề xuất sử dụng nguồn nước ngầm và nước mặt từ sông Hồng và sông Đuống, kết hợp với tái sử dụng nước mưa và nước thải đã xử lý Những biện pháp này nhằm cấp nước cho việc tưới cây, rửa đường, dự phòng chữa cháy và tiết kiệm nước, đồng thời bổ cập nước mưa cho nguồn nước ngầm.
Khu vực phía Đông Hà Nội đang đề xuất sử dụng nguồn nước ngầm và nước mặt từ sông Đuống, kết hợp với việc tái sử dụng nước mưa và nước thải sau xử lý Mục tiêu là cấp nước cho việc tưới cây, rửa đường, dự phòng chữa cháy và thực hiện các giải pháp tiết kiệm nước Đồng thời, việc bổ cập nước mưa cho nguồn nước ngầm cũng được xem xét nhằm bảo đảm nguồn cung cấp nước bền vững.
Khu vực nông thôn nên tận dụng nguồn nước ngầm kết hợp với việc tái sử dụng nước mưa và nước thải đã qua xử lý để bổ sung cho nguồn nước ngầm Đồng thời, cần khuyến khích người dân áp dụng các giải pháp tiết kiệm nước nhằm giảm chi phí sinh hoạt.
(Hình 57 Bản đồ giải pháp cấp nước bền vững cho thành phố Hà Nội)
Đánh giá sơ bộ lợi ích và chi phí của phương án cấp nước bền vững cho thành phố 72
3.3.1 Lợi ích của việc áp dụng các phương thức tiết kiệm nước
Mục đích của phần tính toán là so sánh lượng nước tiêu thụ từ các thiết bị tiết kiệm nước với các thiết bị thông thường trong công trình.
Lượng nước tiêu thụ hàng năm của các thiết bị thông thường có thể tham khảo 2 bảng dưới đây
Bảng 3 Việc sử dụng thiết bị tiết kiệm nước hàng ngày
Thiết bị Số lần sử dụng/ngày
Thời gian sử dụng(chỉ cho thiết bị dòng chảy)
Bảng 4 Mức tiêu thụ nước hàng ngày của các thiết bị vệ sinh
Thiết bị Mức độ tiêu thụ
Xí(xả đơn/xả kép) 6(lít/1 lần xả)
Bồn tiểu 3,79(lít/1 lần xả)
Vòi nước trong bếp 0,14(lít/giây)
Chúng ta có thể phân loại các công trình thành hai loại: “mô hình cơ sở” cho những công trình sử dụng thiết bị thông thường mà không tính đến thiết bị tiết kiệm nước, và “mô hình tính toán” cho các công trình được trang bị thiết bị tiết kiệm nước.
Các thông số như tần suất sử dụng thiết bị hàng ngày và thời gian sử dụng cần dựa trên số liệu trong bảng 1 Nếu không có bồn tiểu được lắp đặt, nam giới sẽ sử dụng chậu xí trung bình 3 lần mỗi ngày.
Tỉ lệ nam/nữ trong tòa nhà tương lai cần phải phản ánh chính xác thực tế, nếu không xác định được, tỉ lệ 1:1 sẽ được áp dụng.
- Nếu sử dụng chậu xí xả kép: Đối với người sử dụng là nữ, giả thiết rằng họ sẽ sử dụng
Nam giới sử dụng bồn cầu 3 lần mỗi ngày, trong đó có 1 lần xả hết và 2 lần xả nửa Nếu trong công trình có lắp đặt bồn tiểu, người dùng sẽ xả chậu xí 1 lần xả hết và 2 lần sử dụng bồn tiểu Nếu không có bồn tiểu, nam giới sẽ sử dụng chậu xí 3 lần, bao gồm 1 lần xả hết và 2 lần xả nửa.
Hệ thống điều hòa không khí sử dụng nước và hệ thống tưới tiêu không được coi là thiết bị sử dụng nước trong khoản này Do đó, lượng nước tiêu thụ từ các hệ thống này sẽ không được xem xét trong tính toán.
- Công thức tính toán tổng nước tiêu thụ hàng năm qua thiết bị sử dụng nước:
Qnăm = ( (F x Q xả x n x P) + (F x Q Chảy x t chảy x P) )xD-(lít/năm)
F là tỷ lệ phần trăm của thiết bị nước, được tính bằng số lượng thiết bị nước có cùng dung tích dội và tốc độ chảy nhất định Ví dụ, nếu một vòi nước có tốc độ chảy là 15 lít/giây, thì F sẽ được xác định bằng cách chia tốc độ chảy của vòi nước đó cho tổng số thiết bị cùng loại.
+ n- là số lần sử dụng cho 1 loại thiết bị nước trong công trình
+ P- là số lượng người sử dụng thiết bị nước trong công trình
+ Qxả - là mức tiêu thụ nước trên một lần xả của loại thiết bị xả nhất định( lít)
+ QChảy - là tốc độ chảy của một loại thiết bị dòng chảy nhất định( lít/giây)
+ tchảy - là thời gian sử dụng thiết bị dòng chảy
+D- là số ngày vận hành của tòa nhà
- Mức giảm tiêu thụ nước sinh hoạt qua các thiết bị sử dụng nước (%)
K = 1-( Tổng lượng nước sinh hoạt tiêu thụ hàng năm qua thiết bị không tiết kiệm nước/
Tổng lượng nước sinh hoạt tiêu thụ hàng năm qua thiết bị tiết kiệm nước )
Trong một công trình dự kiến phục vụ 500 người với tỷ lệ nam nữ 1:1, sẽ lắp đặt các thiết bị tiết kiệm nước theo bảng 2-3 Tổng số ngày vận hành của công trình là 0 ngày.
Bảng 5 Số lượng các loại thiết bị sử dụng nước trong công trình và dung tích xả/tốc độ dòng chảy từng loại
Thiết bị sử dụng nước trong công trình
Mức tiêu thụ của từng loại
Bồn tiểu( xả) 3 3( lít/lần xả)
Chậu xí xả kép( nam) 15 3-4,5( lít/lần xả)
Chậu xí xả đơn( nam) 5 5( lít/lần xả)
Chậu xí xả kép( nữ) 18 3-4,5( lít/lần xả)
Chậu xí xả đơn( nữ) 6 5( lít/lần xả)
Vòi nước 20 0,12( lít/lần xả)
Vòi nước có thiết bị kiểm soát tự động 5 0,12( lít/lần xả)
Vòi sen 1 0,15( lít/lần xả)
Bảng 6 Lượng nước tiêu thụ hàng ngày qua các thiết bị sử dụng nước không có giải pháp tiết kiệm
Thiết bị sử dụng nước trong công trình
Lượng nước tiêu thụ hàng ngày qua các thiết bị
Bồn tiểu( xả) 1 3,79( lít/lần xả) 2 250 1895( lít)
( nam) 1 6( lít/lần xả) 1 250 1500( lít)
Chậu xí nữ( nam) 1 6( lít/lần xả) 3 250 4500( lít)
Vòi nước 20/25 0,14( lít/giây) 3 500 2520( lít)
5/25 0,14( lít/giây) 3 500 504( lít) soát tự động
Vòi sen 1 0,16( lít/giây) 0,1 500 2571,5( lít)
Tổng lượng nước tiêu thụ hàng ngày qua các thiết bị nước 13491,5( lít)
Tổng lượng nước tiêu thụ một năm qua các thiết bị nước- mô hình cơ sở 3912535( lít)
Bảng 7 Lượng nước tiêu thụ hàng ngày qua các thiết bị sử dụng nước có giải pháp tiết kiệm
Thiết bị sử dụng nước trong công trình
Lượng nước tiêu thụ hàng ngày qua các thiết bị
Chậu xí xả kép( nam) 15/20 4,5 1 250 844( lít)
Chậu xí xả đơn( nam) 5/20 5 1 250 312,5( lít)
Chậu xí xả kép( nữ) 18/24 ( 2/3*3+1/3*4,5) 3 250 1969( lít)
Chậu xí xả đơn( nữ) 6/24 5 3 250 937,5( lít)
Vòi nước có thiết bị kiểm soát tự động
Tổng lượng nước tiêu thụ hàng ngày qua các thiết bị nước 10405( lít)
Tổng lượng nước tiêu thụ một năm qua các thiết bị nước- mô hình thiết kế 3017305( lít)
Mức giảm tiêu thụ nước sinh hoạt qua các thiết bị sử dụng nước( %)
Trong phạm vi luận văn này, tác giả chỉ đưa ra con số hết sức khiêm tốn đó là tiết kiệm
10% lượng nước sinh hoạt Theo số liệu quy hoạch chung, lượng nước cần cho sinh hoạt đến năm 2030 và 2050 như sau:
Bảng 8 Tổng hợp nhu cầu dùng nước sinh hoạt thành phố Hà Nội
TT Hạng mục Nhu cầu nước sinh hoạt
Đô thị hạt nhân có tổng diện tích 901,220 ha, với dân số 1,064,540 người Khu nội đô Hà Nội chiếm 331,220 ha, trong đó khu vực từ vành đai 2 trở vào là 160,000 ha và khu vực từ vành đai 2 đến sông Nhuệ là 171,220 ha Khu vực phát triển mới có diện tích 570,000 ha, với khu vực phía Bắc sông Hồng chiếm 320,000 ha.
1 Khu đô thị Mê Linh 81,000 98,820
2 Khu đô thị Đông Anh 99,000 120,780
3 Khu đô thị Long Biên - Gia Lâm 140,000 149,900 b.2 Khu vực phía nam sông Hồng (từ vành đai 3-4 ) 250,000 337,000
II.2 Cá c đô thị vệ tinh 247,860 321,660
II.3.A Thị trấn sinh thái 20,880 24,300
1 Thị trấn Phù Đổng (mới) 2,475 2,925
2 Thị trấn Kim Hoa (mới) 900 1,125
(Nguồn Quy hoạch chung thủ đô Hà Nội đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050)
Nếu áp dụng các biện pháp tiết kiệm nước một cách rộng rãi, với mức tiết kiệm khiêm tốn 10%, đến năm 2030 chúng ta có thể tiết kiệm 145.000m³ nước và đến năm 2050 là 178.000m³ Tính toán với đơn giá 4.000 đ/m³, mỗi ngày đến năm 2030, người dân thành phố sẽ tiết kiệm được 580 triệu đồng tiền nước, và đến năm 2050, số tiền tiết kiệm mỗi ngày sẽ tăng lên 712 triệu đồng.
Kết luận : Đây là một con số không hề nhỏ đối với một thành phố và chúng ta cần phải xem xét một cách nghiên túc
Sử dụng các thiết bị tiết kiệm nước mang lại hiệu quả lớn về kinh tế và xã hội, vì vậy cần triển khai thực tế để tận dụng lợi ích này Việc xây dựng hành lang pháp lý và vận động cộng đồng sử dụng thiết bị tiết kiệm nước sẽ giúp người dân nhận thức rằng tiết kiệm nước chính là bảo vệ tương lai của họ.
3.3.2 Lợi ích của việc tái sử dụng nước mưa
Nước mưa có thể được thu gom từ các bề mặt không thấm nước để giảm lượng nước chảy vào hệ thống thoát nước chung Ở những khu vực có lượng mưa trung bình trên 254mm mỗi năm, hệ thống thu gom trên mái được khuyến khích vì tính hiệu quả kinh tế Nước mưa sau khi thu gom có thể được lưu giữ trong các bồn chứa để phục vụ nhiều mục đích sử dụng khác nhau.
Phần tính toán thu gom nước mưa rất đơn giản, vấn đề chỉ phụ thuộc vào lượng nước mưa hàng năm và diện tích bề mặt thu gom
Lượng nước mưa thu gom hàng năm:
Ri - Là lượng nước mưa trung bình hàng tháng( mm)
A - Là diện tích hứng nước mưa( m 2 )
Cr - Là hệ số chảy tràn của bề mặt hứng nước mưa
Trong quá trình thu gom nước mưa, việc xử lý nước hay không phụ thuộc vào mục đích sử dụng, do đó, lượng nước thu được sẽ liên quan trực tiếp đến hiệu suất của trạm xử lý.
Để tính toán lượng thu gom nước mưa hàng năm cho một bề mặt mái nhà có diện tích 100 m² tại Hà Nội, ta sử dụng cường độ mưa trung bình năm là qH4,6 (l/s.ha) Với diện tích 100 m², lượng nước mưa thu được sẽ được xác định bằng cách nhân cường độ mưa với diện tích và thời gian.
Lưu lượng nước tính toán hệ thống thoát nước mưa trên mái được xác định theo công thức:
- F : diện tích thu nước mưa, m 2
- Fmái : diện tích hình chiếu bằng của mái, m 2
- Ftường : diện tích tường đứng tiếp xúc với mái hoặc xây cao trên mái, m 2
- q5 : cường độ mưa l/s.ha tính cho địa phương có thời gian mưa 5 phút và chu kỳ vượt quá cường độ tính toán bằng 1 năm Hà Nội có q5 = 484,6 l/s.ha
Như vậy, tùy thuộc vào thời gian mưa hàng năm mà ta có thể tận dụng được nguồn nước mưa
Nếu chỉ tính 1 tiếng đồng hồ thì lưu lượng nước mưa thu được từ mái nhà có diện tích
Nếu mỗi hộ gia đình ở Hà Nội có một mái nhà khoảng 50 m² và xây dựng một bể nước mưa dung tích 5-6 m³, thì với lượng mưa 1600mm/năm, lượng nước mưa thu được sẽ đủ để sử dụng cho việc dội toilet trong suốt cả năm Điều này không chỉ giúp tiết kiệm nước mà còn làm chậm dòng chảy nước mưa, giảm thiểu ngập úng Vấn đề chính là nâng cao nhận thức về hiệu quả của việc thu gom và tận dụng nguồn nước mưa quý giá này.