PHÁT TRIỂN KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG NƯỚC TIẾT KIỆM, HIỆU QUẢ

ài nguyên thiên nhiênlà một dạng của cải đặc biệt, là những giá trị hữu ích của môi trường tự nhiên có thể thỏa mãn các nhu cầu khác nhau của con người bằng sự tham gia trực tiếp của chúng vào các quá trình kinh tế và đời sống nhân loại, bao gồm các dạng năng lượng vật chất, thông tin mà con người có thể sử dụng để phục vụ cho sự tồn tại và phát triển cuộc sống loài người. Có ba loại tài nguyên thiên nhiên: tài nguyên tái tạo, tài nguyên không tái tạo và tài nguyên vĩnh cửu

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH ***************** TIỂU LUẬN MƠN HỌC QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐIỀU 42: PHÁT TRIỂN KHOA HỌC, CÔNG NGHỆ SỬ DỤNG NƯỚC TIẾT KIỆM, HIỆU QUẢ GVHD: PGS.TS LÊ QUỐC TUẤN HVTH: NGUYỄN TƯỜNG VŨ Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 04/2017 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Thu gom sử dụng nước mưa 11 DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Nước nhu cầu thiếu đời sống người hoạt động xã hội Nước tài nguyên đặc biệt quan trọng, thành phần thiết yếu sống môi trường, định tồn tại, phát triển bền vững đất nước, điều kiện để khai thác, sử dụng tài nguyên khác tư liệu sản xuất thay ngành kinh tế Hiện nguồn tài nguyên thiên nhiên quý quan trọng phải đối mặt với nguy ô nhiễm cạn kiệt Nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao, người cố tình bỏ qua tác động đến môi trường cách trực tiếp gián tiếp Nguy thiếu nước, đặc biệt nước nước hiểm họa lớn tồn vong người toàn sống trái đất Do người cần phải nhanh chóng có biện pháp quy hoạch, quản lý, bảo vệ sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước Ở Việt Nam, tầm quan trọng tài nguyên nước phát triển bền vững có chuyển biến rõ rệt nhận thức hành động Theo đó, phủ đặt yêu cầu phải quản lý bền vững hiệu đồng thời ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật công nghệ hoạt động khai thác, sử dụng, bảo vệ tài nguyên nước phòng chống, khắc phục hậu tác hại nước gây Chính vậy, việc báo cáo chuyên đề theo Điều 42 luật số 17” phát triển khoa học, công nghệ sử dụng nước tiết kiệm, hiệu quả” góp phần giúp hiểu rõ thực trạng phát triển ứng dụng khoa học công nghệ quản lý tài nguyên nước cách tiết kiệm hiệu Page Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tài nguyên nước Tài nguyên nước nguồn nước mà người sử dụng sử dụng vào mục đích khác Nước dùng hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí mơi trường Hầu hết hoạt động cần nước Nước tham gia vào thành phần cấu trúc sinh Chu trình nước tự nhiên giữ vai trò quan trọng việc điều hịa khí hậu, đất đai phát triển trái đất Nước xem tài nguyên đặc biệt, tài nguyên nước trái đất dồi dào, ước tính khoảng gần 1,5 tỉ km3 lượng nước thường dùng chiếm 0,8% (trong lượng nước sử dụng khơng q triệu km3, nước mưa 10.500 km3, phần lớn đóng băng, khoảng 1/3 đổ sơng, nước sơng có 1.200 km3) Nước trái đất phát sinh từ nguồn : lòng đất, từ thiên thạch từ lớp khí Trong nguồn này, nguồn nước từ bên lòng đất chủ yếu, tạo nước mặn, nước nước mặt đất Nước bao phủ ¾ trái đất nhiên việc phân bố nguồn tài nguyên nước giới lại đồng quốc gia khu vực ảnh hưởng khí hậu thời tiết mơi trường mà có phân bố khơng Theo F Sargent (1974) 1,39 tỷ km3, tập trung thuỷ 97,2% (1,37 tỷ km3), lại khí thạch Nước bao phủ 71% diện tích trái đất, có 97% nước mặn, cịn lại nước Nước giữ cho khí hậu ổn định, pha lỗng yếu tố gây nhiễm mơi trường, thành phần cấu tạo thể sinh vật, chiếm từ 50% - 97% trọng lượng thể Trong 3% lượng nước có trái đất có khoảng ¾ lượng nước mà người khơng thể sử dụng (nước đóng băng, nước nằm sâu Page lòng đất, khí quyển…) có 0,5% nước ao, hồ, sông, suối…là người sử dụng Tuy nhiên, trừ phần nước bị nhiễm cịn khoảng 0,03% nước người dùng Tính trung bình người cung cấp 879.000 lít nước để sử dụng 1.2 Vai trò tài nguyên nước đời sống Nước nguồn tài nguyên vô quan trọng cho tất sinh vật đất Nếu khơng có nước chắn khơng có sống xuất đất, thiếu nước văn minh khơng tồn Từ xưa, người biết đến vai trò quan trọng nước; nhà khoa học cổ đại coi nước thành phần vật chất trình phát triển xã hội lồi người văn minh lớn nhân loại xuất phát triển lưu vực sông lớn như: văn minh Lưỡng hà Tây Á nằm lưu vực hai sông lớn Tigre Euphrate (thuộc Irak nay); văn minh Ai Cập hạ lưu sông Nil, văn minh sông Hằng Ấn Ðộ, văn minh Hoàng hà Trung Quốc, văn minh sông Hồng Việt Nam 1.2.1 Nước người Nước có vai trị đặc biệt quan trọng với thể người Nước chiếm khoảng 70% trọng lượng thể, 65-75% trọng lượng cơ, 50% trọng lượng mỡ, 50% trọng lượng xương Nước tồn hai dạng: nước tế bào nước tế bào Nước ngồi tế bào có huyết tương máu, dịch limpho, nước bọt… Huyết tương chiếm khoảng 20% lượng dịch ngồi tế bào thể (3-4 lít) Nước chất quan trọng để phản ứng hóa học trao đổi chất diễn không ngừng thể Nước dung mơi, nhờ tất chất dinh dưỡng đưa vào thể, sau chuyển vào máu dạng dung dịch nước Uống không đủ nước ảnh hưởng đến chức tế bào chức hệ thống thể suy giảm chức thận Những người thường xuyên Page uống không đủ nước da thường khơ, tóc dễ gãy, xuất cảm giác mệt mỏi, đau đầu, xuất táo bón, hình thành sỏi thận túi mật Khi thể 10% lượng nước gây trụy tim mạch, hạ huyết áp, nhịp tim tăng cao Nguy hiểm hơn, bạn tử vong lượng nước 20% Bên cạnh oxy, nước đóng vai trị quan trọng thứ hai để trì sống 1.2.2 Nước động, thực vật Nước chứa thể sinh vật với hàm lượng cao, từ 50 - 90% khối lượng thể sinh vật nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệ cao hơn, tới 98% số mọng nước, thủy tức Mặt khác, nước nguyên liệu cho trình quang hợp tạo chất hữu Nước môi trường hồ tan chất vơ phương tiện vận chuyển chất vô hữu cây, vận chuyển máu chất dinh dưỡng động vật Nước cịn mơi trường sống nhiều lồi sinh vật, nước bảo đảm cho thực vật có hình dạng cấu trúc định Cuối nước giữ vai trị tích cực việc phát tán nịi giống sinh vật 1.2.3 Vai trò nước sản xuất phục vụ cho đời sống người + Trong nông nghiệp: Tất trồng vật nuôi cần nước đề phát triển Từ hạt cải bắp phát triển thành rau thương phẩm cần 25 lít nước; lúa cần 4.500 lít nước kg hạt Dân gian ta có câu: “Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống”, qua thấy vai trị nước nông nghiệp Đối với Việt Nam, nước với người làm lên Văn minh lúa nước châu thổ sông Hồng – nôi văn minh dân tộc, đất nước, làm nên hệ sinh thái nơng nghiệp có xuất tính bền vững vào loại cao giới, làm nên nước Việt Nam có xuất gạo đứng nhì giới + Trong Công nghiệp: Page Nước cho nhu cầu sản xuất công nghiệp lớn Nước dùng để làm nguội động cơ, làm quay tubin, dung môi làm tan hóa chất màu phản ứng hóa học Để sản xuất gang cần 300 nước, xút cần 800 nước Người ta ước tính 15% sử dụng nước tồn giới công nghiệp như: nhà máy điện, sử dụng nước để làm mát nguồn lượng, quặng nhà máy lọc dầu, sử dụng nước q trình hóa học, nhà máy sản xuất, sử dụng nước dung môi Mỗi ngành công nghiêp, loại hình sản xuất cơng nghệ yêu cầu lượng nước, loại nước khác Nước góp phần làm động lực thúc đẩy phát triển kinh tế Nếu khơng có nước chắn tồn hệ thống sản xuất công nghiệp, nông nghiệp…trên hành tinh ngừng hoạt động không tồn 1.3 Nguyên nhân gây suy giảm tài nguyên nước + Sự gia tăng dân số: Sự gia tăng dân số kéo theo gia tăng nhu cầu nước cho ăn uống lượng nước cần dùng cho sản xuất Đồng thời, tác động người đến môi trường tự nhiên chặt phá rừng bừa bãi, canh tác nông lâm nghiệp không hợp lý thải chất thải bừa bãi vào thuỷ vực gây nên hậu nghiêm trọng, nguy thiếu nước ngày trầm trọng Kết cấu hạ tầng khai thác, sử dụng nước xuống cấp tình trạng sử dụng nước lãng phí, thiếu hiệu quả: Ở nhiều hệ thống cấp nước đô thị, lượng nước thất thoát lên đến 40-50%; khả cấp nước theo thiết kế hệ thống thuỷ lợi suy giảm Nhiều cơng trình sơng thiết kế hệ thống không ý đầy đủ đến nhu cầu bảo đảm dòng chảy cho hạ lưu dẫn đến tình trạng suy thối dịng chảy nghiêm trọng, tăng xâm nhập mặn vùng hạ lưu sông + Sự phát triển kinh tế: Ở nước ta, tài nguyên nước chịu áp lực ngày lớn trình phát triển kinh tế xã hội, bối cảnh đất nước đẩy mạnh nghiệp Page cơng nghiệp hóa, đại hóa làm phát sinh mâu thuẫn trình khai thác, sử dụng tài nguyên nước Thêm vào khai thác, sử dụng thiếu ý thức thiếu kiểm soát tài nguyên nước mặt nước đất làm cạn kiệt, khan nguồn nước Sự thiếu hiểu biết thiếu biện pháp phòng chống ô nhiễm cần thiết làm cho tài nguyên nước suy thoái thêm chất lượng Việc xả nước thải sản xuất công nghiệp chưa xử lý vào sông rạch, ao hồ gây ô nhiễm nước mặt, nước đất Có nơi cịn cho nước thải chảy tràn để tự thấm xuống đất đào hố đất để xả nước thải làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến tầng nước đất Trong lĩnh vực nông nghiệp gây ô nhiễm đáng kể Việc chăn ni gia súc, gia cầm chưa có hệ thống xử lý chất thải nước thải, phần lớn cho vào ao hồ, bể tự hoại để thấm vào đất dễ gây ô nhiễm môi trường đặt biệt nguồn nước ngầm… Hệ thống tưới tiêu hình thức tưới tiêu khơng hợp lý nguyên nhân gây thất thoát lưu lượng nước lớn ngành trồng trọt + Tác động biến đổi khí hậu: Sự biến đổi khí hậu toàn cầu đã, tác động mạnh mẽ đến tài ngun nước Lượng dịng chảy sơng ngịi biến đổi tuỳ theo mức độ biến đổi lượng mưa Ngồi ra, trái đất nóng lên làm cho nước biển dâng nhiều vùng thấp đồng sông Cửu Long, vùng đồng châu thổ Bắc Bộ ven biển Trung Bộ bị ngập nước biển Theo báo cáo Liên Hiệp Quốc công bố diễn đàn giới lần thứ nước, tổ chức Kyoto (Nhật Bản) từ ngày 16-23/3/2003 cho thấy, nguồn nước toàn cầu cạn kiệt cách đáng lo ngại bùng nổ dân số, tình trạng nhiễm mơi trường với nhiệt độ trái đất nóng lên làm khoảng 1/3 nguồn nước sử dụng 20 năm tới Theo Cục Quản lý Tài nguyên nước (Bộ TN&MT), Đại Hội đồng Liên hợp quốc tuyên bố năm 2013 Năm hợp tác Quốc tế nước có chủ đề “Hợp tác nước” với thơng điệp “Nếu tất chia sẻ, có hội sử dụng Page 10 ẩm cho đất làm mát cho cây, kích thích sinh trưởng cho đặc biệt tiết kiệm 30-50% khối lượng nước so với phương pháp tưới tràn theo rãnh Cấu tạo hệ thống tưới phun mưa gồm: + Nguồn nước: Sử dụng nguồn nước mặt, nước ngầm Song chất lượng nước tưới phải đảm bảo trữ lượng dồi + Máy bơm: để tạo áp dùng cột nước địa hình số vùng núi cao Kinh tế dùng đầu nước tự nhiên so với dùng bơm Hệ thống tưới phun gọi hệ thống tự tạo áp lực + Động cơ: Có thể dùng động điện động Điêzen + Hệ thống đường ống: Nước từ nguồn dẫn đến khu tưới đường ống ống nhánh Trên ống nhánh người ta lắp vòi phun mưa nhân tạo để cung cấp nước cho trồng Hình 2.2: Hệ thống tưới phun mưa Phương pháp kỹ thuật tưới phun mưa phát triển mạnh giới; nước cơng nghiệp phát triển kỹ thuật tưới phun mưa sử dụng 90% diện tích đất trồng trọt Ở Việt Nam năm gần kỹ thuật tưới phun triển khai Đối với tỉnh Quảng Trị kỹ thuật tưới phun mưa áp dụng tưới cho loại cây: Page 20 hoa, rau màu số vùng ven đô An Lạc phường Đông Giang… hay số vùng khô hạn có nguồn nước tự nhiên huyện đảo Lý Sơn tỉnh Quảng Ngãi Vụ đông xuân 2014-2015, huyện Lý Sơn, trồng 330 tỏi, suất bình quân đạt gần 80 tạ/ha, tăng từ 15-20% so với năm Từ vài mơ hình tưới phun ban đầu, đến nay, tồn huyện có 1/3 diện tích đất nông nghiệp nông dân Lý Sơn lắp đặt hệ thống phun tưới tự động Đến nay, gần 20% diện tích đất sản xuất địa phương lắp đặp hệ thống tưới tự động theo Dự án “Ứng dụng tiến khoa học công nghệ sản xuất tỏi huyện Lý Sơn theo hướng bền vững” Sở Khoa học Công nghệ tỉnh Quảng Ngãi Huyện đề nghị tỉnh Sở Khoa học Công nghệ đưa vào dự án khoảng 200 để nhân rộng toàn huyện Theo hướng kéo điện đồng cho bà nông dân tưới sản xuất để giảm chi phí lao động Đây hướng huyện tích cực đạo làm thời gian tới thực * Ưu điểm: + Hiệu sử dụng cao hạn chế cao độ tổn thất nước bốc tia phun ngắn, cường độ phun mưa diện tích - khoảng khơng gian làm ướt - điều chỉnh cho phù hợp tăng trưởng trồng, khơng tạo nên dịng chảy mặt đất, không phá vỡ cấu tượng đất hạt mưa nhỏ + Do toàn hệ thống đường ống đặt ngầm nên tiết kiệm đất, thuận tiện việc chăm sóc, canh tác đồng ruộng Mặt khác dễ dàng tự động hóa phần tồn phần hệ thống tưới, khí hố tự động hóa phần thiết bị điều khiển, thiết bị tưới mặt ruộng điều khiển toàn hệ thống từ xa theo chương trình lập sẵn nên tiết kiệm sức lao động nâng cao suất tưới + Nâng cao suất tưới suất khâu canh tác nông nghiệp khác + Sử dụng áp lực làm việc loại trung bình thấp, lưu lượng yêu cầu nhỏ nên tiết kiệm lượng nguồn nước + Có tác dụng cải tạo vi khí hậu khu tưới + Hạn chế sâu bệnh, cỏ dại phát triển Page 21 + Kết hợp tưới nước với phun thuốc trừ sâu, bón phân hóa học + Rất phù hợp với trồng mềm yếu (vườn hoa, vườn ươm, hoa, thụ phấn) trồng cao cấp nhà kính vv * Nhược điểm: + Vịi phun dễ bị tắc nghẽn (khi nước tưới có nhiều tạp chất), vòi phun sương mù (Mist Sdrayer) có lỗ phun mưa nhỏ + Yêu cầu trình độ định thiết kế xây dựng quản lý + Vốn đầu tư ban đầu cao so với kỹ thuật tưới cổ điển + Các đường ống thiết bị hay hư hỏng, dễ bị mát, phá hoại người côn trùng mặt ruộng 2.2 Tưới nhỏ giọt Tưới nhỏ giọt (Drip Irrigation/Strickle Irrigation) dạng kỹ thuật tưới tiết kiệm nước Tưới nhỏ giọt kỹ thuật tưới cung cấp nước vào đất dạng giọt nước nhỏ đều từ công cụ hay thiết bị tạo giọt đặt số điểm mặt đất gần gốc Tưới nhỏ giọt có từ thời kỳ cổ đại với bình đất sét đục lỗ cho nước thấm qua hay hệ thống ống dẫn đục lỗ Đức (năm 1920) phải đến năm 1959, nhờ công sức hai cha Simcha Blass Yeshayahu người Israel, phương pháp hoàn thiện Hệ thống tưới nhỏ giọt đơn giản bao gồm bồn chứa nước, hệ thống ống dẫn đầu tưới nhỏ giọt hay dây nhỏ giọt Phần điều khiển tự động bao gồm van điện điều khiển khu vực tưới, lọc, điều khiển số lần thời gian tưới ngày Hệ thống tưới nhỏ giọt kết hợp với châm phân tự động, cung cấp phân bón tưới tiêu, cách gọi tưới bón Page 22 Hình 2.3: Hệ thống tưới nhỏ giọt Đến nay, hệ thống tưới nhỏ giọt biện pháp tưới tiêu tiết kiệm nước nhất, giảm đến 30-60% nước so với phương pháp tưới truyền thống Nơng dân mang nước, phân bón đến địa với liều lượng vừa đủ dùng thông qua hệ thống van, đường ống, máy bơm đại kết nối với hệ thống máy tính kiểm sốt Đặc biệt hơn, cịn có thêm đầu cảm ứng cắm vào đất lắp đặt chung với hệ thống tưới nhỏ giọt Đầu cảm ứng độ ẩm đất điều khiển trình tưới dựa ngun tắc thơng minh người "đất khơ tưới, đất ẩm ngưng" Tưới nhỏ giọt áp dụng nhiều nông trang, nhà kính vườn gia đình thích hợp với loại dừa, nho, chuối, cam qt, dâu tây, mía, ngơ, cà chua số công nghiệp khác cà phê, chè Hiệu mang lại tương đối cao, thời gian tưới giảm khoảng gần nữa, lượng nước tiết kiệm từ 70-80% Tưới nhỏ giọt phát triển Việt Nam từ năm 2001 Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam đơn vị xây dựng thực thành công, chuyển giao khoa học công nghệ áp dụng thực nghiệm kỹ thuật tưới tiết kiệm nước vườn công nghiệp (chè, cà phê, hồ tiêu, điều), ăn (nho, nhãn), vườn trồng hoa, vườn ươm giống, rau màu xuất tỉnh Lâm Đồng, Ninh Thuận, Bình Thuận, Quảng Trị, Nghệ An, vv Bảng 2.1: Một số tiêu tưới nhỏ giọt cho chè - Thị xã Bảo Lộc Page 23 Diện tích: Qui đổi 1ha Nguồn: GS.TS Lê Sâm Bảng 2.2: Một số tiêu tưới nhỏ giọt cho chè - Thị trấn Di Linh Diện tích: Qui đổi 1ha Nguồn: GS.TS Lê Sâm * Ưu điểm : + Tưới nhỏ giọt đảm bảo phân bố độ ẩm tầng đất canh tác tạo nên điều kiện thuận lợi chế độ khơng khí, nhiệt độ, độ ẩm, chế độ tiêu hóa thức ăn quang hợp cho trồng + Cung cấp nước cách đặn tránh tượng tập trung muối nước đất, khắc phục tượng bạc màu, rửa trôi đất đồng ruộng + Tưới nhỏ giọt tiết kiệm nước đến mức tối đa (hơn tưới phun mưa) tránh triệt tiêu đến mức tối thiểu loại tổn thất nước (do thấm bốc hơi), hệ thống tưới nhỏ giọt đất tưới tiết kiệm tối đa + Khơng gây xói mịn đất, khơng tạo nên váng đất đọng bề mặt không phá vỡ cấu tượng đất tưới nhỏ giọt thực cách liên tục với mức tưới nhỏ dạng giọt + Đảm bảo suất tưới, suất lao động nâng cao khơng ngừng có khả khí hóa, tự động hóa cao độ khâu nước tưới Tạo điều kiện giới, tự động Page 24 hóa thực tốt số khâu khác như: phun thuốc trừ sâu, bón phân hóa học kết hợp tưới nước + Việc thực tưới nhỏ giọt thực tế phụ thuộc vào yếu tố thiên nhiên : độ dốc địa hình, thành phần cấu trúc đất tưới, mực nước ngầm nông hay sâu, điều kiện nhiệt độ không bị chi phối ảnh hưởng gió tưới phun mưa thực tưới liên tục suốt ngày đêm + Kỹ thuật tưới nhỏ giọt sử dụng cột nước áp lực làm việc thấp lưu lượng nhỏ nên tiết kiệm lượng giảm chi phí quản lý vận hành Nói chung áp lực tưới nhỏ giọt 10% - 15% tưới phun mưa lượng nước bơm lại 70% - 80% + Tưới nhỏ giọt góp phần ngăn chặn phát triển cỏ dại quanh gốc sâu bệnh, nước tưới làm ẩm quanh gốc + Kỹ thuật tưới tiết kiệm nước cho phép cung cấp nước trực tiếp đến tận rễ khống chế phân bố độ ẩm vùng hoạt động rễ nên tiết kiệm nước tưới Thực tế kỹ thuật tưới dùng nước hao từ 20 - 30% so với tưới phun mưa toàn bộ, chí tiết kiệm từ 50 đến 80% so với kỹ thuật tưới thông thường + Cung cấp nước thường xuyên, tạo môi trường ẩm đất gần độ ẩm tối đa đồng ruộng Lượng nước tưới khống chế điều khiển dễ dàng để bảo đảm nước tưới phân bố vùng đất có rễ hoạt động, trì chế độ ẩm thích hợp theo nhu cầu sinh trưởng phát triển trồng Nhờ khả cung cấp nước chất dinh dưỡng trực tiếp tới rễ nên trồng sinh trưởng, phát triển nhanh, đạt suất cao * Nhược điểm: + Nhược điểm chủ yếu dễ gây tắc bí vịi tạo giọt ống nhỏ giọt, đường ống dẫn thiết bị tạo giọt dễ bị tắc bùn cát, rong tảo, tạp chất hữu cơ, chất dinh dưỡng khơng hịa tan, chất keo cacbonnatcanxi kết tủa Sự tắc bí gây tốn cơng sức xử lý khắc phục yêu cầu phải xử lý nước Page 25 + Khác với kỹ thuật tưới phun mưa, tưới nhỏ giọt khơng có khả làm mát cây, cải tạo vi khí hậu, khơng có khả rửa Tác dụng cải tạo tiểu khí hậu đồng ruộng bị hạn chế + Vốn đầu tư xây dựng tương đối cao đòi hỏi phải có trình độ xây dựng quản lý + Trong số trường hợp, phân bố độ ẩm tưới bị thiếu không đồng khối đất canh tác chứa rễ + Nếu việc tưới nhỏ giọt bị gián đoạn, chững lại trồng xấu nhiều so với phương pháp tưới thông thường 2.3 Nghiên cứu, ứng dụng phát triển công nghệ xử lý nước thải, cải tạo, phục hồi nguồn nước bị nhiễm, suy thối, cạn kiệt 2.3.1 Xử lý nước thải bệnh viện Các công nghệ xử lý nước thải bệnh viện áp dụng Việt Nam sau: + Nhóm 1: Nước thải xử lý sơ khử trùng Nước thải khu vệ sinh  bể tự hoại  khử trùng + Nhóm 2: Nước thải xử lý theo sơ đồ: Nước thải qua mạng cống ngầmTrạm Bơm Bể lắng cát bể lắng hai vỏ, bể lọc sinh học Lắng đứng đợt hai khử trùng Xả nguồn tiếp nhận + Nhóm 3: Nước thải sau bể tự hoại  Mạng lưới cống ngầm  Bể chứa+Song chắn rác Tram bơm  bể aêroten  Lắng đợt hai-à khử trùng  xả bên + Nhóm 4: Các trạm xử lý nước thải nước tài trợ BV Nhi Thuỵ Điển Hà nội BV ng Bí Đây trạm xử lý nước thải có cơng nghệ tiên tiến, hồn chỉnh từ khâu xử lý, khử trùng nước thải, khử trùng keo tụ, làm khơ bùn cặn Page 26 + Nhóm 5: Trung tâm Tư vấn Chuyển giao Công nghệ Nước Môi trường áp dụng sơ đồ: Nước thải sau bể tự hoại Mạng lưới cống ngầm Bể chứa+rọ chắn rác Trạm bơm Bể điều hồ-àcó sục khí lớp đệm làm thoáng sơ  Thiết bị xử lý hợp khối sinh học kỵ khí-thiếu khí-hiếu khí theo mơđun với chế phẩm keo tụ lắng  Khử trùng  xả môi trường 2.3.2 Xử lý nước thải khu đô thị Đối với nước thải đô thị, khu dân cư, hầu hết sử dụng bể tự hoại xử lý chỗ thuộc hộ gia đình Các bể tự hoại xây dựng có ngăn lọc hiếu khí Đa số các thị Việt Nam chưa có nhà máy/trạm xử lý nước thải tập trung Tới có khoảng 10 nhà máy xử lý nước thải đô thị xây dựng đưa vào hoạt động Hà Nội, Đà Nẵng, Bn Ma thuột, Đà Lạt TP Hồ Chí Minh Hiện có số thành phố khác thực dự án thoát nước vệ sinh mơi trường TP Huế, Hạ Long, Việt trì, Thanh Hố, Đồng Hới, Nha Trang, Quy Nhơn Cơng nghệ xử lý nước thải cơng nghệ sinh học hiếu khí bùn hoạt tính áp dụng cơng nghệ xử lý đơn giản hồ sinh học Các đô thị nhỏ chưa có dự án nước xử lý nước thải Page 27 Hình 2.4: Trạm xử lý nước thải cơng viên Hình 2.5: Nhà máy xử lý nước thải n Sở Bình Hưng - Cơng nghệ sử dụng trạm Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hạ Long ứng dụng cơng nghệ nhất, bao gồm công nghệ sinh học hiếu khí với bùn hoạt tính, cơng nghệ SBR cơng nghệ C-Tech Đó cơng nghệ đại, cho hiệu xuất xử lý cao, thông thường đạt 98% với BOD cơng nghệ xử lý loại bỏ chất dinh dưỡng Ni tơ phốt Đối với nhà máy xử lý Nhật xây dựng đề có xử lý mùi - Những công nghệ áp dụng khu dân cư TP Đà Nẵng, Buôn Ma Thuột, Đồng Hới,… loại công nghệ sinh học hồ sinh học chi phí thấp, đạt hiệu xử lý trung bình tốn nhiều diện tích 2.3.3 Xử lý nước thải khu công nghiệp Công nghệ xử lý nước thải áp dụng KCN tập trung Việt Nam Trong thời gian qua tới năm 2010, có khoảng 70/150 KCN, KCX áp dụng công nghệ xử lý nước thải tập trung KCN Nomura (Hải Phòng), KCN Suối Dầu (Khánh Hòa), KCN Biên Hòa 2, Amata, Loteco (Đồng Nai); KCX Tân Thuận, Linh Trung, KCN Tân Tạo, Lê Minh Xuân (TP HCM); KCN Sóng Thần I, Sóng Thần II, Việt Hương, Đồng An, Việt Nam-Singapore, Bình Đường (tỉnh Bình Dương); KCN Hịa Hiệp (Phú n) Page 28 Bảng 2.3: Công nghệ xử lý nước thải tập trung số KCN/KCX điển hình STT Tên KCN/KCX Công nghệ xử lý nước thải tập trung Cơng suất 4.000 m3/ng.đêm KCN Biên Hịa Đơn vị thiết kế, thi cơng: Tập đồn SEGHERS - Bỉ Sơ đồ công nghệ: Nước thải từ nhà máy > Bể điều hịa -> Xử lý hóa lý > Bể sinh học kiểu UNITANK -> Khử trùng > Thải sông Đồng Nai Công suất 1.000 m3/ng.đêm KCN Amata Đơn vị thiết kế, thi công: Hydrotech - Thái Lan Sơ đồ công nghệ:Nước thải > Bể điều hòa > Bể sinh học hiếu khí bùn hoạt tính > Khử trùng > Thải sông Đồng Nai Công suất 1.500 m3/ng.đêm KCN Loteco Đơn vị thiết kế, thi công: Công ty Fusikasui, Nhật Bả Cơng nghệ xử lý: sinh học hiếu khí bùn hoạt tính Cơng suất 6.000 m3/ng.đêm KCN Việt Nam Singapore KCN Việt Hương Đơn vị thiết kế, thi công: Công ty Singapore Sơ đồ công nghệ: Nước thải > Song chắn rác -> Bể điều hòa -> Điều chỉnh pH ->Bể lọc sinh học -> Bể sục khí bùn hoạt tính -> Bể lắng -> Kh trùng -> Thải kênh Bình Hịa Cơng suất 1000 m3/ng.đêm Đơn vị thiết kế, thi công: Công ty Chini - Đài Loan Page 29 + Sơ đồ công nghệ: Nước thải -> Song chắn rác > Bể điều hịa > Bể sục khí bùnhoạt tính -> Bể lắng -> Bểphản ứng > Bể lắng > Khử trùng > Thải rạch Chịm Sao Cơng suất 4.000 m3/ng.đêm KCN Sóng Thần I &II Đơn vị thiết kế, thi công: Phongtech – Đài Loan + Sơ đồ công nghệ: Nước thải - > Song chắn rác - > Bể điều hòa - - > Bể sục khí bùnhoạt tính - > Bể lắng > Bồn lọc cát - > Khử trùng >Thải rạchƠng Bố Cơng suất 2.000 m3/ng.đêm Đơn vị thiết kế: Công ty Singapore KCN Đồng An + Sơ đồ công nghệ: Nước thải > Song chắn rác > Bể bơm > Bể điều hòa > Bể s ục khí bùn hoạt tính > Bể lắng > Bồn lọc cát > Khử trùng ->Thải kênh D Công suất: 10.000 m3/ngày.đêm Đơn vị thiết kế, thi công: Công ty Đài Loan KCX Tân Thuận + Sơ đồ dây chuyền xử lý: Nước thải từ nhà máy ->Song chắn rác ->Hố bơm - - - >Bể điều hòa ->Bể phản ứng hóa lý -> Bể lắng ->Khử trùng Công suất: 2.000 m3/ngày.đêm Đơn vị thiết kế, thi công: Đài Loan KCX Linh Trung Sơ đồ dây chuyền xử lý: Nước thải từ nhà máy -> Song chắn rác ->Bể bơm ->Bể điều hịa ->Bể sục khí bùn hoạt tính -> Bể lắng -> Bồn lọc cát -> Bồn lọc than hoạt tính ->Thải nguồn tiếp nhận 10 KCN Lê Minh Công suất (giai đoạn 1): 2.000 m3/ngày.đêm Xuân Đơn vị thiết kế, thi công: Đài Loan Page 30 + Sơ đồ dây chuyền xử lý: Nước thải từ nhà máy >Song chắn rác >Bể bơm > Bể điều hòa > Bể trung hòa >Bể phản ứng keo tụ > Bể lắng 1-> Bể sục khí bùn hoạt tính ->Bể lắng -> Khử trùng > Thải kênh 2.4 Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ tiên tiến việc vận hành điều tiết nước hồ chứa, khai thác sử dụng hợp lý nguồn nước Quá trình nghiên cứu trước quan Viện Quy ho ạch Th ủy lợi, Viện Khoa học Thủy lợi, Viện Cơ học xây dựng quy trình vận hành h ệ thống hồ chứa lớn lưu vực sơng Hồng – Thái Bình mùa lũ cách s dụng cơng cụ mơ hình mơ kết hợp với xử lý s ố li ệu kịch tổ h ợp lũ tính tốn thử dần phương án nhằm đảm bảo ràng buộc thông số vật lý hệ thống hồ, ràng buộc mực nước lũ giai đoạn mùa lũ – đồng thời sở kết tính tốn định lượng tác động đến làm tăng gi ảm sản lượng điện hệ thống nhà máy thủy ện hệ th ống đ ể đ ề xuất quy trình Đây coi phương pháp thông thường, truyền th ống sử dụng công cụ mô hình tốn thủy động lực học sơng kết h ợp phương pháp phân tích thống kê tốn học Phương pháp nêu v ận d ụng xây d ựng quy trình vận hành liên hồ chứa sơng Hồng – từ tổ hợp 02 h Hịa Bình + Thác Bà, đến tổ hợp 03 hồ Hịa Bình + Thác Bà + Tuyên Quang g ần v ận hành tổ hợp 04 hồ Sơn La + Hịa Bình + Thác Bà + Tun Quang Năm 2006, đề tài Nghiên cứu sở khoa học thực ti ễn ều hành c ấp nước cho mùa cạn đồng sông Hồng tác gi ả Lê Kim Truy ền Hà Văn Khối (2006) tính tốn điều phối hệ thống 04 hồ chứa mùa c ạn c ấp nước cho hạ du sở phát triển mơ hình tốn mơ ều ti ết h chứa độc lập, bậc thang hồ chứa, với ứng dụng mơ hình tốn mơ ph ỏng MIKE 11 trường hợp năm dịng chảy thiết kế 85% - đề tài xây dựng quy trình ều ti ết liên hồ chứa mùa cạn phục vụ cấp nước ngành kinh tế kết hợp phát điện Page 31 Kết hợp ứng dụng mơ hình tốn tối ưu mơ hình tốn mơ ph ỏng Vi ện Quy hoạch Thủy lợi (Tô Trung Nghĩa Lê Hùng Nam, 2008) mô t ả v ận hành hệ thống hồ chứa sông Hồng mùa cạn – từ kết tính tốn tối ưu hệ thống sử dụng công nghệ GAMS mơ giải tốn tối ưu phi ến ràng buộc tối ưu hệ thống 03 hồ chứa lớn lưu vực sông H ồng - Thái Bình – từ xây dựng quy trình điều tiết hệ thống hồ chứa lớn mùa cạn hàng năm lưu vực sơng Hồng-Thái Bình Kết qu ả nghiên cứu đ ề xu ất phương án vận hành hồ chứa lớn lưu v ực sơng H ồng-Thái Bình t ại t ừng tuần (10 ngày) suốt mùa cạn tùy thuộc vào điều ki ện đầu mùa khô h ệ thống cập nhật qua giai đoạn mùa khô K ết nghiên c ứu cho th để đảm bảo nguồn nước cho vụ đông xuân hàng năm tác động không đáng k ể đến sản lượng điện phát hệ thống hồ chứa (Kết luận tương đồng với kết tính từ nghiên cứu tác giả Lê Kim Truy ền Hà Văn Kh ối năm 2006) Đánh giá nghiên cứu, ứng dụng công nghệ tối ưu hóa quy hoạch, qu ản lý nguồn nước giới cho thấy tối ưu hóa hệ thống nguồn nước ý, đặc biệt tối ưu hóa hệ th ống hồ chứa Tuy vậy, ứng dụng th ực t ế phương pháp tối ưu vào hệ thống cơng trình ph ủ ho ặc cơng trình phục vụ mục đích cơng cộng cịn phạm vi hẹp - lí đ ối v ới hệ thống chưa xác định rõ mục tiêu vận hành khai thác, hay nói cách khác mục tiêu bị chi phối nhiều yếu tố phức tạp –người có thẩm quy ền định cán giao nhiệm vụ vận hành, thơng th ường lí an tồn, hành động theo thơng lệ từ trước sử dụng kinh nghi ệm ho ặc k ết qu ả từ mơ hình mơ Trong với khu vực tư nhân mục tiêu kinh tế, l ợi nhuận chịu tác động mạnh theo quy luật thị trường phương pháp tối ưu triển khai ứng dụng mạnh mẽ Chương 3: KẾT LUẬN Page 32 đem lại lợi ích to lớn Với gia tăng nhanh lượng nước cấp cho sinh hoạt, công nghiệp dịch vụ Đà Nẵng với suy giảm chất lượng nước ngầm nước mặt quản lý sử dụng nước tiết kiệm, hiệu việc làm vô cần thiết Hiện nay, chất lượng nguồn nước tái sử dụng bao gồm nước mặt nước ngầm ngày suy giảm chất lượng việc sử dụng mức ô nhiễm từ chất thải từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp dân dụng Hoạt động nghiên cứu, ứng dụng khoa học phát triển công nghệ quản lý, khai thác, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước gắn với nhiệm vụ bảo vệ mơi trường có đóng góp thiết thực vào nghiệp phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam Việc quản lý, khai thác, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước, phát triển ứng dụng công nghệ đại điều tra bản, quản lý, sử dụng tiết kiệm hiệu nguồn tài nguyên nước yêu cầu cần thiết để đạt mục tiêu phát triển bền vững Việc đổi công nghệ sản xuất cần theo hướng thân thiện với môi trường, tiết kiệm lượng, sử dụng có hiệu tài ngun, chất thải các-bon thấp; nghiên cứu phát triển tiếp nhận, chuyển giao công nghệ tiên tiến, nhằm tiết kiệm nguồn tài nguyên nước tưới tiêu nông nghiệp; quy hoạch, quản lý, khai thác sử dụng hiệu nguồn tài nguyên Bên cạnh cần đánh giá tài nguyên nước, tổng trữ lượng nước tầng sâu, sử dụng công nghệ khai thác hiệu cao, an tồn, đảm bảo mơi trường sinh thái Page 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO Quốc hội, Luật Tài nguyên nước năm 2012 Cao Liêm Trần Đức Viên, 1990 Sinh thái học Nông nghiệp bảo vệ môi trường NXB Đại học giáo dục chuyên nghiệp, Hà Nội Đinh Thị Như Trang, 2014 Sử dụng tiết kiệm tài nguyên nước số quốc gia học kinh nghiệm cho Việt Nam Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Kinh tế Kinh doanh: 72-77 Nguyễn Thanh Sơn, 2005 Đánh giá chất lượng nước Việt Nam NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Viết Phổ, Vũ Văn Tuấn, Trần Thanh Xuân, 2003 Tài nguyên nước Việt Nam NXB Nông nghiệp Hà Nội Quốc Anh, Tưới nhỏ giọt giải pháp công nghệ cao trong-nông-nghiệp, truy cập ngày 31/03/2017