Tổng quan về cấp nước Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong cuộc sống của con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên trái đất thì nước và môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng. Nước tham gia vào quá trình tái sinh thế giới hữu cơ. Nguồn nước của sự hình thành và tích lũy chất hữu cơ sơ sinh là hiện tượng quang hợp được thực hiện dưới tác dụng của năng lượng mặt trời với sự góp phần của nước và không khí. Trong quá trình trao đổi chất, nước có vai trò trung tâm. Những phản ứng lý, hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước. Nước là dung môi của rất nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể. 1 VAI TRÒ CỦA NƯỚC VỚI ĐỜI SỐNG CON NGƯỜI VÀ NỀN KINH TẾ QUỐC DÂN Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong cuộc sống của con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên trái đất thì nước và môi trường nước đóng vai trò rất quan trọng. Nước tham gia vào quá trình tái sinh thế giới hữu cơ. Nguồn nước của sự hình thành và tích lũy chất hữu cơ sơ sinh là hiện tượng quang hợp được thực hiện dưới tác dụng của năng lượng mặt trời với sự góp phần của nước và không khí. Trong quá trình trao đổi chất, nước có vai trò trung tâm. Những phản ứng lý, hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước. Nước là dung môi của rất nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể. Trong các khu dân cư, nước phục vụ cho các mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh thần của người dân. Một ngôi nhà hiện đại, quy mô lớn nhưng không có nước khác nào cơ thể không có máu. Nước còn đóng vai trò rất quan trọng trong sản xuất, phục vụ cho hàng loạt ngành công nghiệp khác nhau. Đối với cây trồng, nước là nhu cầu thiết yếu đồng thời còn đóng vai trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí trong đất, đó là nhân tố quan trọng cho sự phát triển của thực vật. 2 SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN NGÀNH KỸ THUẬT CẤP NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 2.1 Trên thế giới Vào năm 800 trước Công Nguyên (tr.CN), hệ thống cấp nước đô thị xuất hiện sớm nhất tại La Mã. Điển hình là công trình dẫn nước vào thành phố bằng kênh tự chảy, trong thành phố nước được đưa đến các bể tập trung, từ đó theo đường ống đến các lâu đài của nhà quyền quý và đến bể chứa công cộng cho người dân sử dụng. Năm 1600, việc sử dụng phèn nhôm để keo tụ đã được các chuyên gia Tây Ban Nha áp dụng tại Trung Quốc. Vào năm 1800, các thành phố ở châu Au, châu Mỹ đã có những hệ thống cấp nước khá đầy đủ các thành phần như công trình thu, trạm xử lý, mạng lưới,… Ngày nay, kỹ thuật cấp nước đã đạt tới trình độ cao và còn tiếp tục phát triển. Từng hạng mục công trình trong các dây chuyền công nghệ xử lý cũng rất đa dạng và phong phú. Ngoài việc cải tiến các bể lắng ngang cổ điển thành các bể lắng ngang thu nước bề mặt, bể lắng ngang có các tấm lamen, còn có một số bể lắng khác như bể lắng đứng, bể lắng ly tâm, lắng pulsator, lắng accelator, lắng trong có tầng cặn lơ lửng, Ngoài các bể lọc chậm, lọc nhanh kiểu trọng lực, lọc áp lực, lọc một lớp và hai lớp vật liệu, còn có các loại lọc qua màng, siêu lọc, lọc vật liệu nổi,…Trước đây, khử trùng nước bằng nhiệt, hợp chất của Clo; ngày nay, việc khử trùng nước đa dạng hơn với việc sử dụng ozone, tia cực tím, màng lọc, nano…Các thiết bị dùng nước trong nhà cũng luôn được cải tiến để phù hợp và thuận tiện cho người sử dụng. Kỹ thuật điện tử và tự động hóa cũng được áp dụng rộng rãi trong ngành cấp thoát nước từ những thiết bị nhỏ nhất như một vòi nước đến các hệ thống tự động điều khiển cả một nhà máy nước. Có thể nói kỹ thuật cấp nước đã đạt đến trình độ rất cao về công nghệ xử lý, máy móc trang thiết bị và hệ thống cơ giới hóa, tự động hóa trong vận hành quản lý. 2.2 Ơ Việt Nam Năm 1894, hệ thống cấp nước đô thị đã được bắt đầu từ việc khoan giếng mạch nông tại Hà Nội và tại thành phố Hồ Chí Minh (Sài Gòn cũ). Năm 1896, hệ thống xử lý nước đầu tiên của Hà Nội được chính thức đưa vào vận hành. Hiện nay, hệ thống cấp nước của thành phố Hà Nội đã được cải tạo và xây dựng mới với trang thiết bị hiện đại, nâng công suất lên 390 000 m3/ngày. Đối với các thành phố khác ở miền Bắc, nhiều hệ thống cấp nước cũng đã được cải tạo và phát triển. Ơ miền Nam, các hệ thống cấp nước cho các đô thị lớn cũng được cải tạo và nâng cấp. Nhiều nhà máy nước xây dựng từ thời thuộc Pháp đã được cải tạo, thay đổi công nghệ xử lý. Hiện nay, ở thành phố Hồ Chí Minh, nhà máy nước Thủ Đức I có công suất 700 000 m3/ngày đang hoạt động, nhà máy nước Tân Hiệp, nhà máy nước ngầm Hóc Môn và nhà máy nước Thủ Đức II có công suất 300 000 m3/ngày đang khởi công xây dựng đảm bảo cung cấp nước sạch sinh hoạt và sản xuất của toàn thành phố. Trong thời điểm hiện nay, nhiều trạm cấp nước đã được xây dựng mới, áp dụng những công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia, Singapore,…Các loại công trình xử lý như bể lắng ngang có các tấm lamen, bể lắng kiểu accelator, kiểu pulsator, bể lọc sử dụng vật liệu nổi, bể lọc kiểu Aquazuz V đã được áp dụng ở nhiều nơi. Trong công nghệ xử lý nước ngầm, áp dụng ejector thu khí, tháp oxy hóa, nước chảy chuyển bậc để oxy hóa sắt thay cho giàn mưa cổ điển. Những trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã áp dụng công nghệ tiên tiến và tự động hóa cao. Trong tương lai, các hệ thống cấp nước sẽ được nâng cấp để theo kịp các nước trong khu vực. 3 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TỪNG CÔNG TRÌNH Hệ thống cấp nước là tập hợp của các công trình thu nước, vận chuyển nước, xử lý nước, điều hòa và phân phối nước. 3.1 Công trình thu nước Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ nguồn nước. Công trình thu nước mặt có các dạng kết hợp hoặc phân ly, thu nước sát bờ bằng cửa thu hoặc thu nước giữa dòng bằng ống tự chảy, xiphông. Công trình thu nước ngầm thường là giếng khoan, thu nước từ nguồn nước ngầm mạch sâu có áp. Chọn vị trí công trình thu nước dựa trên cơ sở đảm bảo lưu lượng, chất lượng, độ ổn định, tuổi thọ công trình và thuận tiện cho việc bảo vệ vệ sinh nguồn nước. 3.2 Công trình vận chuyển nước Trạm bơm cấp I có nhiệm vụ đưa nước thô từ công trình thu lên trạm xử lý nước. Trạm bơm cấp I thường đặt riêng biệt bên ngoài trạm xử lý nước, có trường hợp lấy nước từ xa, khoảng cách đến trạm xử lý có thể tới vài kilomet thậm chí hàng chục kilomet. Trường hợp sử dụng nguồn nước mặt, trạm bơm cấp I có thể kết hợp với công trình thu hoặc xây dựng riêng biệt. Công trình thu nước sông hoặc hồ có thể dùng cửa thu và ống tự chảy, ống xiphông hoặc cá biệt có trường hợp chỉ dùng cửa thu và ống tự chảy đến trạm xử lý khi mức nước ở nguồn nước cao hơn cao độ ở trạm xử lý. Khi sử dụng nước ngầm, trạm bơm cấp I thường là các máy bơm chìm có áp lực cao, bơm nước từ giếng khoan đến trạm xử lý. 3.3 Trạm xử lý Trạm xử lý có nhiệm vụ làm sạch nước nguồn (nước mặt hoặc nước ngầm) đạt chất lượng nước sinh hoạt hoặc chất lượng nước sản xuất theo yêu cầu riêng bằng các dây chuyền công nghệ thích hợp, sau đó đưa vào bể chứa nước sạch để bơm đến nơi tiêu dùng. 3.4 Công trình điều hòa và phân phối nước Công trình điều hòa nước gồm bể chứa nước sạch và đài nước. - Bể chứa nước sạch có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng giữa trạm bơm cấp I và trạm bơm cấp II; - Đài nước có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng nước giữa trạm bơm cấp II và mạng lưới tiêu dùng. Trạm bơm cấp II có nhiệm vụ đưa nước đã xử lý từ bể chứa nước sạch vào mạng lưới tiêu dùng. Bể chứa nước sạch và trạm bơm cấp II thường đặt trong trạm xử lý. Mạng lưới đường ống phân phối nước làm nhiệm vụ phân phối và dẫn nước đến các hộ tiêu thụ. Mạng lưới đường ống phân phối nước gồm mạng cấp I là mạng truyền dẫn, mạng cấp II là mạng phân phối và mạng cấp III là mạng đấu nối với các ống cấp vào nhà. Mạng lưới phân phối có các dạng: mạng lưới cụt, mạng lưới vòng, mạng lưới kết hợp cả hai loại. 4 CÁC LOẠI NHU CẦU DÙNG NƯỚC Nước được dùng cho các mục đích khác nhau trong sinh hoạt, trong sản xuất và các mục đích khác. Có thể chia thành ba loại nhu cầu dung nước: sinh hoạt, sản xuất và chữa cháy. 4.1 Nước dùng cho sinh hoạt Là loại nước phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con người như nước dùng để ăn uống, tấm rửa, giặt, chuẩn bị nấu ăn, cho các khu vệ sinh, tưới đường, tưới cây,…Loại nước này chiếm đa số trong các khu dân cư. Nước dùng cho sinh hoạt phải đảm bảo các tiêu chuẩn về hóa học, lý học và vi sinh theo các yêu cầu của quy phạm đề ra, không chứa các thành phần lý, hóa học và vi sinh ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. 4.2 Nước dùng cho sản xuất Có rất nhiều ngành công nghiệp dùng nước với yêu cầu về lưu lượng và chất lượng nước rất khác nhau. Có ngành yêu cầu chất lượng nước không cao nhưng số lượng lớn, ngược lại có những ngành yêu cầu số lượng nước không nhiều nhưng chất lượng nước rất cao, ví dụ nước cho các ngành công nghiệp dệt, phim ảnh, nước cấp cho các nồi hơi, nước cho vào sản phẩm là các đồ ăn uống,…Nước cấp cho các ngành công nghiệp luyện kim, hóa chất yêu cầu lượng nước lớn nhưng yêu cầu chất lượng thường không cao. Lượng nước cấp cho sản xuất của một nhà máy có thể tương đương với nhu cầu dùng nước của một đô thị hàng ngàn dân. 4.3 Nước dùng cho chữa cháy Dù là khu vực dân cư hay khu công nghiệp đều có khả năng xảy ra cháy. Vì vậy, hệ thống cấp nước cho sinh hoạt hay sản xuất đều phải tính đến trường hợp có cháy. Nước dùng cho việc chữa cháy luôn được dự trữ trong bể chứa nước sạch của thành phố. 5 TIÊU CHUẨN DÙNG NƯỚC Tiêu chuẩn dùng nước có nhiều loại: tiêu chuẩn dùng nước sinh hoạt của người dân, tiêu chuẩn nước sinh hoạt của công nhân trong khi làm việc, tiêu chuẩn tắm của công nhân trong các phân xưởng nóng và bình thường sau khi tan ca, tiêu chuẩn nước sản xuất, chữa cháy, tưới nước,… . công trình thu nước, vận chuyển nước, xử lý nước, điều hòa và phân phối nước. 3.1 Công trình thu nước Công trình thu nước có nhiệm vụ thu nước từ nguồn nước. Công trình thu nước mặt có các. lai, các hệ thống cấp nước sẽ được nâng cấp để theo kịp các nước trong khu vực. 3 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG CẤP NƯỚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA TỪNG CÔNG TRÌNH Hệ thống cấp nước là tập hợp. Tổng quan về cấp nước Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong cuộc sống của con người. Trong quá trình hình thành sự sống trên trái đất thì nước và môi trường nước