Chuyên đề Điều tra đánh giá chất lượng nước sinh hoạt và đề suất mô hình xử lý nước sạch quy mô hộ gia đình cho xã Minh Quang, Tam Đảo, Vĩnh Phúc

ợng lớn khách du lịch hàng năm. Từ đó nhà nghỉ, khách sạn đã được xây dựng để phục vụ khách du lịch. Ngành du lịch là ngành tiêu thụ nước nhiều, thậm chí tiêu hao nguồn nước sinh hoạt hơn cả nhu cầu nước sinh hoạt của địa phương. Nếu như không có hệ thống thu gom, xử lý nước thải cho khách sạn, nhà hàng thì nước thải sẽ ngấm xuống tầng nước ngầm hoặc các thủy vực lân cận như sông, suối, ao, hồ, ... làm ô nhiễm môi trường nước khu vực. Mặt khác tình trạng vứt rác bừa bãi của khách du lịch cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường nước. + Bên cạnh tiềm năng về du lịch thì huyện Tam Đảo còn có sân golf Tam Đảo 18 hố đã đi vào hoạt động chính thức từ tháng 01 năm 2007. Để có được một sân golf đạt tiêu chuẩn, nhất thiết cần phải có những thảm cỏ xanh mướt mắt và mịn cho đường bóng lăn. Muốn vậy thì định kỳ một lượng hóa chất khá lớn được đổ xuống để trừ sâu bệnh gây hại, nấm mốc. Theo cơ quan Bảo vệ môi trường Mỹ (EPA), trên mỗi hécta sân golf, người ta phải sử dụng khoảng 1,5 tấn hóa chất mỗi năm. Hóa chất đổ xuống trôi theo đường dẫn của nước tưới, nước mưa và hòa tan xuống tầng nước ngầm gây ô nhiễm môi trường nước khu vực. Bên cạnh đó sân golf còn sử dụng một lượng nước rất lớn để tưới, bảo dưỡng và duy trì mặt sân gây ảnh hưởng đến trữ lượng nước khu vực huyện Tam Đảo. 3.2. BIỆN GIẢM THIỂU Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG TÁC ĐỘNG ĐẾN NGUỒN NƯỚC NGẦM 3.2.1. Giảm thiểu ô nhiễm từ các hoạt động công nghiệp - Cơ quan quản lý Nhà nước trên địa bàn huyện cần tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra việc thải chất thải, nước thải ra môi trường của các cơ sở đóng trên địa bàn huyện. - Yêu cầu các cơ sở đóng trên địa bàn huyện Tam Đảo phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải và chất thải đồng bộ với xây dựng cơ sở hạ tầng để tránh tình trạng khi các cơ sở đi vào hoạt động xả thải bừa bãi gây ô nhiễm môi trường. - Các cơ sở đóng trên địa bàn huyện đã đi vào hoạt động nhưng chưa có hệ thống xử lý nước thải phải xây dựng hệ thống xử lý ngay và phải cam kết thời gian hoàn thành với cơ quan quản lý Nhà nước. - Các cơ sở trên đóng trên địa bàn huyện phải cam kết bảo vệ môi trường: không được xả nước thải chưa qua xử lý ra môi trường, các chất thải phát sinh phải được thu gom và đưa đi xử lý đúng nơi quy định. - Cơ quan quản lý trên địa bàn huyện phải thường xuyên tuyên truyền, nhắc nhở các cơ sở có ý thức sử dụng tiết kiệm nguồn tài nguyên nước. 3.2.2. Giảm thiểu ô nhiễm từ các khu dân cư 3.2.2.1. Giải pháp chung cho xử lý, quản lý nước thải và chất thải phát sinh từ khu dân cư - Vận động người dân xây dựng cầu tiêu hợp vệ sinh như hố xí tự hoại, hố xí hai ngăn và làm sạch nơi ở các khu vực dân cư. - Thường xuyên tuyên truyền, nhắc nhở người dân phải có ý thức giữ sạch nguồn nước như không vứt rác bừa bãi, không phóng uế bậy, không thải trực tiếp các chất thải vào nguồn nước sạch, sử dụng nước tiết kiệm. - Rác thải trong các hộ gia đình phải được thu gom và vận chuyển tới bãi rác thải tập trung và phải có biện pháp xử lý. Thành lập và duy trí hoạt động thường xuyên của các đội vệ sinh môi trường ở các thôn xã. - Cần nâng cấp, sửa chữa và hoàn chỉnh hệ thống thoát nước thải - Theo hướng thoát nước của địa hình, xây dựng hệ thống cống thoát nước thải cho các khu dân cư. - Kiểm soát các nguồn thải trước khi xả vào các ao hồ. - Lợi dụng các hồ đầm tự nhiên tại làng xã để xử lý nước thải sinh hoạt bằng phương pháp hồ sinh học để giảm chi phí. 3.2.2.2 Lựa chọn phương án thoát nước thải và nước mưa tại xã Minh Quang - Trên cơ sở nghiên cứu điều kiện thực tế tại địa phương có thể lựa chọn phương án thoát nước thải cùng với nước mưa: - Xây dựng mương thoát nước chung cho cả nước thải sinh hoạt và nước mưa dọc hai bên đường theo hướng thoát nước. - Mương thoát nước có bố trí nắp đan để che chắn và thu nước mưa từ hai bên đường và nước mưa từ các hộ dân đổ ra. - Với phương án này không đề xuất xây dựng trạm xử lý tập trung mà cải tạo hệ thống ao hồ hiện có tại khu vực dự án để làm tăng khả năng tự làm sạch của nguồn nước mặt nơi tiếp nhận nước thải. Đồng thời kết hợp với xử lý sơ bộ tại hộ gia đình để làm tăng hiệu quả của quá trình xử lý nước thải. Nước mưa có tác dụng pha loãng nước thải sinh hoạt tại các hồ sinh học. Ưu điểm: - Chi phí đầu tư thấp hơn so với thu gom riêng biệt - Vốn đầu tư ban đầu ít do hệ thống thoát nước nhỏ - Chỉ phải nâng cấp hệ thống đường ống, mương rãnh thoát nước sẵn có và mở rộng vào các khu chưa có đường ống thoát nước. - Dễ thực hiện và phù hợp với điều kiện của địa phương. - Tận dụng được hệ thống thoát nước hiện có và có thể cải tạo một số ao hồ để làm hồ sinh học. - Nhìn chung lựa chọn phương án thoát nước thải và nước mưa cùng một hệ thống là phù hợp với điều kiện hiện nay và về lâu dài của địa phương. Nhược điểm: - Hiệu quả của xử lý triệt để là không cao do có lẫn nước mưa. - Đầu tư cho trạm bơm trung chuyển và trạm xử lý nước thải lớn. - Việc bảo dưỡng đường ống sẽ gặp khỳ khăn do ống thoỏt nước, mương, rỳnh bị chất thải lắng xuống dễ gừy ỏch tắc dũng chảy. Đối với ống dẫn nước thải cần duy trỡ dũng chảy và độ dốc cao để trỏnh lắng cặn trong đường ống. 3.2.3. Lựa chọn mô hình xử lý nước thải tại xã Minh Quang Dựa theo tình hình thực tế tại địa phương thức mô hình xử lý nước thải phù hợp nhất hiện nay là mô hình xử lý nước thải bằng phương pháp tự nhiên. Phương án cải tạo hệ thống ao hồ hiện có thành các hồ sinh học tăng khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận kết hợp với việc cải tạo hệ thống hạ tầng thoát nước và xử lý sơ bộ bằng bể phốt, biogas tại các hộ gia đình là phương án khả thi và kinh tế nhất. Hầu hết lượng nước mưa được thoát vào hệ thống ao hồ của xã có tác dụng pha loảng nước thải và giảm thiểu lượng nước cần xử lý. Nước thải sinh hoạt theo hướng thoát nước được dẫn vào các ao hồ để cải tạo để tự làm sạch như vậy tận dụng được diện tích mặt nước hiện có giảm thiểu đến mức thấp nhất các chi phí cho quá trình xử lý. 3.2.4. Lựa chọn mô hình thu gom, xử lý rác thải tại xã Minh Quang a. Mô hình thu gom Hiện nay tại hai xã Minh Quang chưa có tổ thu gom rác thải, chưa có bãi tập kết, xử lý rác thải tập trung. Do vậy việc làm cấp thiết nhất hiện nay của xã là: - Quy hoạch bãi tập kết rác thải tập trung - Thành lập tổ thu gom rác để thu gom toàn bộ lượng rác thải phát sinh hàng ngày của địa phương về bãi tập kết rác thải tập trung. b. Lựa chon phương án xử lý rác phù hợp tại xã * Thu gom rác thải: Tổ chức thu gom rác thải có trách nhiệm thu gom toàn bộ lượng chất thải rắn phát sinh của xã và đưa về bãi tập kết chất thải rắn của xã để phân loại và xử lý hợp vệ sinh: - Các loại thải y tế phát sinh từ trạm y tế của xã, phải được thu gom và tập trung vào một khu riêng biệt của bãi tập kết rác thải, khu chứa phải đảm bảo tiêu chuẩn chứa chất thải y tế. Sau đó liên hệ và hợp đồng với các bệnh viện đa khoa tỉnh để đốt chất thải y tế từ trạm y tế của xã được triệt để và đảm bảo hợp vệ sinh. - Các loại chất thải sinh hoạt hàng ngày trong các khu dân cư sẽ được thu gom theo từng khu vực dọc theo trục đường chính theo thời gian nhất định trong ngày. Trước mắt chưa có bãi chôn lấp, xử lý rác thải tập trung đề nghị UBND huyện và xã cấp một khu đất làm bãi tập kết phân loại và xử lý rác thải sinh hoạt tập trung. - Vận động người dân phân loại chất thải rắn tại hộ gia đình để thuận lợi cho công tác thu gom, xử lý. Chất thải rắn sinh hoạt cần được phân làm 3 loại khác nhau bao gồm: Chất thải sinh hoạt có chứa các chất hữu cơ dễ phân huỷ Chất thải sinh hoạt có chứa các chất vô cơ và các chất khó phân huỷ Chất thải nguy hại Các hộ gia đình thực hiện phân loại ngay từ nguồn phát sinh bằng cách chứa các loại chất thải này vào các thùng, xô, chậu, túi nilon riêng biệt, nên hạn chế tới mức thấp nhất sử dụng túi nilon trong sinh hoạt cũng như dùng để chứa rác thải. Túi nilon không nên buộc nút khi thải ra môi trường gây khó khăn cho công tác phân loại và xử lý. * Rác sau khi được đưa về bãi tập trung sẽ được phân loại và xử lý - Rác thải có thành phần hữu cơ sau khi đã phân loại được ủ làm phân vi sinh. Công nghệ ủ là các chủng vi sinh sử dụng enzim để phân huỷ chất thải rắn hữu cơ - Rác thải có thể tái chế được phân loại và thu gom riêng sau đó tập kết và bán tái chế cho các cơ sở tái chế. - Rác thải vô cơ và các loại chất thải khác không thể tái chế sẽ đem đi chôn lấp hợp vệ sinh - Các loại chất thải nguy hại sau khi được phân loại sẽ liên hệ với các cơ sở xử lý chất thải nguy hại của tỉnh hoặc các cơ sở xử lý chất thải nguy hại, chất thải công nghiệp để xử lý hợp vệ sinh. 3.3. Giảm thiểu ô nhiễm từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp 3.3.1. Giải pháp chung cho xử lý, quản lý các chất thải nông nghiệp - Chính quyền các địa phương phối hợp với cơ quan quản lý Nhà nước để quản lý chặt chẽ các loại hóa chất bảo vệ thực vật bán trên thị trường. Đồng thời phải tuyên truyền và hướng dẫn người nông dân sử dụng các loại hóa chất bảo vệ thực vật, phân bón và thuốc tăng trưởng theo đúng hướng dẫn. - Tuyên truyền và khuyễn khích người nông dân nên sử dụng các loại phân vi sinh thay thế cho việc sử dụng các loại phân hóa học để bón cho cây trồng, tránh hiện tượng thoái hóa đất, giảm thiểu ô nhiễm môi trường đất, nước. - Sử dụng nước hồi quy trong nông nghiệp nhằm giảm lượng chất ô nhiễm vào môi trường, đồng thời giữ lượng nước sạch tự nhiên để tăng cường khả năng tự làm sạch của nước. - Đối với nước thải chăn nuôi: ở những khu chăn nuôi tập trung (trang trại) cần phải xử lý nước thải trước khi xả ra môi trường, đối với các hộ gia đình chăn nuôi nhiều nên sử dụng hầm biogas để xử lý nước thải chăn nuôi trước khi xả ra môi trường. - Các hộ gia đình chăn nuôi gia súc, gia cầm phải có chuồng trại hợp vệ sinh như đặt chuồng trại cách xa nhà, xa khu vực giếng đào, ở cuối hướng gió và phải có nền không thấm nước. Phân gia súc, gia cầm phải được thu gom vào các hố ủ. 3.3.2. Lựa chọn phương án giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước do chất thải chăn nuôi tại xã Minh Quang Hiện tại, chăn nuôi là nguồn gây ô nhiễm nghiêm trọng nhất đối với môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng tại xã Minh Quang . Mô hình chăn nuôi chủ yếu trên địa bàn xã là nhỏ lẻ, mang tính tự cung tự cấp của các hộ gia đình. Do đó cần phải xây dựng quy hoạch bảo vệ môi trường trong chăn nuôi là tiền đề để khuyến khích người dân thực hiện xây dựng các khu chăn nuôi tập trung xa khu dân cư, góp phần quan trọng trong kế hoạch bảo vệ môi trường của xã, đồng thời vẫn đảm bảo phát triển kinh tế xã hội trong tương lai: - Tập trung phát triển đàn gia súc, gia cầm gắn với việc chăn nuôi theo hướng công nghiệp, chuyển dần từ cơ chế tự cung tự cấp, chăn nuôi tận dụng sang quy mô công nghiệp. - Xây dựng các khu nuôi trồng thuỷ sản kết hợp chăn nuôi, khu chăn nuôi tập trung tách rời các khu dân cư theo quy mô trang trại có tiến hành biện pháp bảo vệ môi trường và vệ sinh phòng ngừa dịch bệnh trong trang trại. - Chính quyền địa phương giao cho các trưởng thôn thường xuyên đôn đốc, nhắc nhở các hộ chăn nuôi trên loa phát thanh của thôn phải có ý thức sử dụng chuồng trại hợp vệ sinh: + Đối với chăn nuôi hộ gia đình chuồng trại gần với nơi ăn ở của con người thì các hộ phải có biện pháp thu gom, xử lý các loại chất thải phát sinh phù hợp với điều kiện của hộ gia đình, chấm dứt tình trạng xả chất thải bừa bãi như hiện nay nhằm đảm bảo vệ sinh phòng bệnh cho bản thân gia đình nhà mình và hàng xóm. + Chuồng trại chăn nuôi phải cách nơi ăn ở, giếng đào của gia đình tối thiểu từ 30 – 50 m (càng xa càng tốt) tuỳ thuộc vào diện tích mặt bằng của gia đình. Căn cứ vào hướng gió thịnh hành khu vực mà đặt vị trí chuồng trại ở cuối hướng gió so với nhà mình. Chuồng trại cũng phải thiết kế sao cho ấm về mùa đông và mát về mùa hè. + Chuồng gia súc có thể xây bằng gạch hoặc làm tạm bằng tre, gỗ, nứa tuỳ thuộc vào điều kiện kinh tế của từng hộ. 3.3.3. Giảm thiểu ô nhiễm do nước thải y tế Mặc dù lượng nước thải y tế phát sinh từ các cơ sở y tế chỉ chiếm một tỷ trọng rất nhỏ, nhưng lại tiềm ẩn nguy cơ gây ô nhiễm môi trường lớn nên phải được xử lý triệt để trước khi xả ra môi trường. Do vậy, chính quyền địa phương phối hợp với trạm y tế xã đề xuất ý kiến xin UBND huyện hỗ trợ xây dựng công trình xử lý nước thải y tế và nước thải sinh hoạt phát sinh tại trạm y tế. - Song song với các giải pháp công trình cần thực hiện kịp thời để bảo vệ môi trường nói chung cũng như bảo vệ môi trường nước nói riêng thì các giải pháp về chính sách cũng cần được quan tâm đúng mức: + Huyện cần tổ chức các lớp tập huấn cho cán bộ, y, bác sỹ làm việc tại các cơ sở y tế trên địa bàn huyện ý thức bảo vệ môi trường. + Chính quyền địa phương phải huy động sự tham gia của các tổ chức quần chúng xã hội như Hội phụ nữ, Hội cựu chiến binh, ... để tuyên truyền đến người dân có ý thức bảo vệ môi trường, tiết kiệm nước khi đến khám, điều trị tại các cơ sở y tế. - Có hình thức khen thưởng kịp thời đối với các tổ chức và cá nhân thực hiện tốt luật bảo vệ môi trường cũng như có hình thức xử phát nghiêm khắc đối với các đối tượng vi phạm. 3.3.4. Giảm thiểu ô nhiễm từ các hoạt động du lịch, giải trí - Nhà hàng, khách sạn đóng trên địa bàn huyện để phục vụ nhu cầu của khách du lịch phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải đảm bảo toàn bộ lượng nước thải phát sinh phải được xử lý đạt quy chuẩn cho phép trước khi xả ra môi trường. - Toàn bộ lượng rác thải phát sinh từ các nhà hàng, khách sạn phải được thu gom và đem đi xử lý đúng quy định, không được phóng uế bừa bãi vào các nguồn nước như sông, suối, ao, hồ, ... - Các loại hóa chất dùng để trừ sâu bệnh gây hại, nấm mốc trong sân golf phải là những loại hóa chất được phép lưu hành trên thị trường. Tránh phun hóa chất vào những ngày trời mưa, không được phun nước lên sân cỏ khi vừa phun thuốc song. Cần có nhiều hồ sinh học trong khu vực sân golf để xử lý nước thải phát sinh trước khi thải ra môi trường bên ngoài khu vực sân golf. CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ VÀ NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC SẠCH QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TẠI XÃ MINH QUANG 4.1. Một số mô hình và phương pháp cấp nước sinh hoạt được áp dụng 4.1.1. Thu hứng nước mưa 4.1.1.1. Định nghĩa và mô tả cấu tạo, vận hành Hệ thống cấp nước từ nguồn nước mưa bao gồm: Mái hứng: Tốt nhất là mái ngói, mái tôn, mái đổ bằng bê tông. Máng thu: Tốt nhất làm bằng tôn (có thể làm bằng ống tre, nứa, thân cau bổ đôi). Máng thu nước đóng một vai trò quan trọng trong việc thu hứng nước, cần được treo đỡ cẩn thận để có thể hứng được nhiều nước nhất trong mỗi lần mưa. Dụng cụ chứa nước mưa: Có thể bể chứa bằng gạch hoặc đá, có hình dáng kích thước khác nhau. Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của từng nơi để chọn loại vật liệu phù hợp. Dung tích bể thường từ 4 – 10 m3. Dùng các dụng cụ chứa phổ thông, đơn gian tại địa phương như lu, chum vại, ... kích cỡ từ 200 lít đến 1 m3, có thể làm bằng đất nung hoặc bằng xi măng - lưới thép, cát vàng, đá dăm bột. Bể lọc cặn: Nên lọc nước trước khi cho chảy vào bể chứa. Điều kiện áp dụng: Tất cả các hộ gia đình nông thôn có mái hứng, máng thu và dụng cụ chứa nước. Chi phí đầu tư: - Sử dụng vật liệu sẵn có tại địa phương, chi phí chủ yếu là máng thu, dụng cụ chứa nước (lu, chum, bể, ...) - Khoảng 150.000 đến 600.000 đồng, tùy theo dung tích chứa nước (lu 500 lít – 2m3, bể chứa 2m3 - 10m3). - Phần công lao động người sử dụng tự làm: máng hứng, xây bể, ... (2 công lao động). Vật tư cần thiết: - Vật tư thường có sẵn tại địa phương: Thân cau, thân dừa, máng tôn, nắp đạy bể chứa. - gạch hoặc đá, cát, xi măng để làm bể, lu chứa nước. - Gàu múc hoặc vòi lấy nước Lợi ích: - Sử dụng được nguồn nước sạch với chi phí rất thấp (không mất tiền mua, vận chuyển nước. - Đơn giản và tiện lợi, không tốn năng lượng, không phải vận chuyển. - Góp phần cải thiện sức khỏe và bảo vệ môi trường. Trách nhiệm vận hành và bảo dưỡng của người sử dụng: - Không thu nước mưa của trận mưa đầu mùa do có nhiều chất bẩn (bụi, lá cây, phân chim, ...). - Máng thu nước nên được lật úp lại sau trận mưa để tránh đọng lá cây và bụi. Thường xuyên kiểm tra và bổ sung cát lọc vào bể lọc thô. - Khi cạn nước trong bể nên thau rửa, vệ sinh bể chứa. - Dụng cụ chứa nước mưa (bể chứa, lu nước) phải có nắp đạy cẩn thận, tránh cho muỗi tạo nơi sinh sản. Có thể thả cá nhỏ để trừ loăng quăng. - Không thu nước ở những vùng gần khu công nghiệp 4.1.1.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm Nhược điểm - Cấu tạo đơn giản dễ xây dựng - Chi phí rẻ, không tốn tiền mua nước - Chất lượng nước mưa nói chung là rất tốt khi có thêm bể lọc - Lu chứa nước 2m3 bằng xi măng lưới thép có ưu điểm dễ làm, dễ vận chuyển, bền, ít tốn vật tư và giảm giá thành thấp hơn bể xây - Là giải pháp tốt nhất hiện nay cho một số vùng nông thôn khan hiếm nước - Do đặc điểm khí hậu của Việt Nam, lượng nước mưa không đều trong năm, mùa khô thường ít mưa, nếu bể chứa không đủ lớn để trữ nước trong mùa mưa, sẽ không đủ phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt trong mùa khô. - Phải tiết kiệm và dùng cho nhu cầu tối thiểu như ăn, uống hoặc rửa mặt, đánh răng. - Chỉ phù hợp cho từng hộ gia đình, không thể cấp nước cho cơ quan, tổ chức 4.1.1.3. Chi phí xây dựng - Khoảng 500.000 đến 2.000.000 đồng, tùy theo dung tích chứa nước (lu chứa từ 150 lít đến 2 m3, bể chứa từ 2 – 10m3). - Dự toán đính kèm, tính cho máng thu dài 10 m, bể chứa nước xây gạch, đáy và nắp bể bằng bê tông, L*B*H = 1,0*1,5*1,5 (m). 4.1.1.4. Điều kiện áp dụng Tất cả các hộ gia đình nông thôn, có mái hứng, máng thu và dụng cụ chứa nước. - Dụng cụ chứa nước mưa (Bể chứa, lu chứa) phải có nắp đạy, tránh cho muỗi tạo nơi sinh sản. Có thể thả cá nhỏ để diệt trừ lăng quăng. - Máng thu nước nên úp lại sau môi trận mưa để tránh đọng lá cây và bụi. Có thể dùng bể lọc thô (cát) để tránh bụi bẩn lắng đọng. 4.1.1.5. Kiến nghị Khuyến khích và tuyên truyền phổ biến rộng rãi để áp dụng cho tất cả các hộ dân nhằm tận dụng nguồn nước thiên nhiên có chất lượng tốt, không phải trả tiền mua và phí vận chuyển. 4.1.2. Cấp nước từ giếng đào 4.1.2.1. Định nghĩa và mô tả cấu tạo, vận hành Là hệ thống cấp nước từ nguồn nước ngầm mạch nông (giếng đào) là loại hình cấp nước phổ biến ở nông thôn Việt Nam. Cấu tạo: Thành giếng: Xây cao khoảng 0,8 m, trong lòng giếng có thể xây gạch, đá hộc, đá ong hay bằng ống bê tông đúc sẵn, có tác dụng định hình, để giếng không bị sụt lở và nâng cao chất lượng nước trong giếng. Đường kính giếng khoảng 0,8 – 2m. Nắp giếng: Làm bằng gỗ, bê tông đúc sẵn, hình tròn khớp với miệng giếng, có tác dụng tránh bụi đất, lá cây rơi làm bẩn nước trong giếng. Nền giếng: Lát gạch, đá, xi măng hoặc bằng bê tông, có độ dốc về phía rãnh thoát nước. Nền giếng đảm bảo thuận tiện khi lấy nước giếng, đồng thời ngăn chặn dòng nước bẩn chảy trực tiếp xuống dưới giếng. Rãnh thoát nước: có độ dốc vừa phải, dẫn nước thải ra giếng hoặc đổ vào hố thấm nước thải. Thiết bị lấy nước: Gàu múc, dùng bơm tay hoặc bơm điện nhỏ và ống nhụa PVC, PE. Vật liệu lọc: Gồm sỏi, cát rải ở đáy giếng để lọc cho nước trong và khi bơm không bị vẩn đục. Vật tư cần thiết: - Vật tư thường sẵn có ở địa phương: Gỗ, tre, đá ong, gạch hoặc đá, xi măng để xây miệng giếng, nền giếng,vách giếng, rãnh thoát nước, gàu múc, nắp đạy. - Gàu múc nước, tời quay tay, bơm tay hoặc bơm điện - ống dẫn (nhựa dẻo PVC, PE, ...) - Sử dụng được nguồn nước sạch với chi phí thấp (không phải trả tiền nước). - Đơn giản và tiện lợi - Góp phần cải thiện sức khỏe và bảo vệ môi trường 4.1.2.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm Nhược điểm - Cấu tạo đơn giản dễ xây dựng, dễ quản lý vận hành - Có thể sử dụng vật liệu và sức lao động địa phương nên tiết kiệm được chi phí xây dựng - Phù hợp với điều kiện kinh tế, tự nhiên ở nhiều vùng nông thôn nước ta trong giai đoạn hiện nay - Không tốn chi phí mua nước - Cải thiện được chất lượng nước sử dụng - Không áp dụng được cho miền núi và nền đá cứng, vùng đất cao, không có nước ngầm mạch nông - Không phù hợp với vùng ngập lũ - Nguồn nước giếng đào thường dễ bị ô nhiễm do phân thải từ nhà vệ sinh, chuồng gia súc, ... ngấm xuống nước - Chỉ áp dụng cho nơi dân cư rải rác, chưa có điều kiện xây dựng hệ thống cấp nước tập trung. 4.1.2.3. Chi phí xây dựng Chi phí khoảng 1.000.000 đến 10.000.000 đồng tùy theo cấu tạo giếng (độ sâu giếng, có hay không cần gia cố vách giếng, vật liệu làm vách giếng: Cống bê tông, xây gạch, đá ong, ... và thiết bị lấy nước (loại bơm, gàu múc), .... 4.1.2.4. Điều kiện áp dụng - Tất cả các vùng nông thôn không bị ngập úng, chất lượng nước ngầm mạch nông có chất lượng đạt tiêu chuẩn sử dụng. - Giếng đào phải cách xa nguồn gây ô nhiễm (nhà vệ sinh, chuồng gia súc, ...) tối thiều 50m. - Đảm bảo vệ sinh các dụng cụ lấy nước (xô, thùng và gàu múc nước), giếng phải có nắp đạy tránh lá cây, bụi đất làm bẩn nước. 4.1.2.5. Kiến nghị - áp dụng cho vùng dân cư có nước ngầm mạch nông đảm bảo chất lượng - Chỉ nên áp dụng cho vùng dân cư sống rải rác, chưa có điều kiện cấp nước tập trung. Khuyến khích nâng cấp, sử dụng giếng khoan, khai thác nguồn nước ngầm sâu hơn, chất lượng nước an toàn hơn. 4.1.3. Cấp nước từ giếng khoan 4.1.3.1. Định nghĩa và mô tả cấu tạo, vận hành Hệ thống cấp nước từ giếng khoan là loại hình cấp nước phổ biến ở nông thôn Việt Nam, khai thác nguồn nước ngầm có độ sâu trung bình từ 30m đến 65m. Giếng khoan thu nước ngầm tầng trung bình thường được khoan bằng máy, có lắp bơm tay hoặc bơm điện (bơm ly tâm, bơm nhúng chìm). Tùy theo chất lượng nước nguồn mà có thể sử dụng được ngay hoặc có công trình xử lý sơ bộ (khử sắt, lọc cát) trước khi sử dụng. Cấu tạo: Ống lắng cát: Dài 1m, làm bằng ống nhựa PVC D49 – D60, dày 2,5mm. Ống lọc: chiều dài tùy thuộc vào bề dày tầng chứa, bằng nhựa PVC D49 –D60. Ống chống: bằng nhựa PVC D49 –D60, dày 2,5mm, chiều dài tùy thuộc vào độ sâu của tâng chứa nước. Cổ giếng: Làm bằng ống sắt tráng kẽm, dài 0,5m, gắn với ống chống bằng một măng xông nhựa một đầu ren, một đầu trơn. Cổ giếng được gia cố bằng bê tông đá 1x2, mác 200 (bệ giếng và sàn giếng). Bơm tay: được gắn vào đầu cổ giếng, dùng để bơm nước với mực nước động cách mặt đất không quá 7m, nếu mức nước động trên 7m có thể sử dụng bơm điện hoặc máy nén khí. Nền giếng: Láng xi măng rộng 4m2, có rãnh thoát nước thải ra khỏi nền giếng. Vật tư cần thiết: - ống chống, ống lắng, ống lọc bằng nhựa uPVC, ... - Bơm tay (hoặc bơm điện, máy nén khí) và ống dẫn nước (uPVC, PE, HDPE). Lợi ích: - Sử dụng nguồn nước sạch với chi phí thấp (không phải trả tiền nước) - Góp phần cải thiện sức khỏe và bảo vệ môi trường - Cần khuyến khích sử dụng cho những vùng dân cư sống rải rác Giếng khoan thu nước ngầm có độ sâu trung bình từ 30m đến 60m, thường được khoan bằng máy, có lắp bơm tay hoặc bơm điện. Có thể sử dụng riêng lẻ tại các hộ gia đình hoặc nhóm hộ gia đình. 4.1.3.2. Ưu nhược điểm Ưu điểm Nhược điểm - Thuận tiện dễ sử dụng, nước sạch hợp vệ sinh. Công trình gọn chiếm ít diện tích - Giá thành hạ, một giếng khoan có thể cấp nước cho nhóm (3 – 10) hộ gia đình. - ổn định nước về lưu lượng vào cả mùa khô, chất lượng nước tốt hơn do ngăn ngừa sự ô nhiễm từ mặt đất. - Phù hợp với điều kiện kinh tế, tự nhiên ở nhiều vùng nông thôn nước ta trong giai đoạn hiện nay. - Tùy theo điều kiện kinh tế mà có thể dùng bơm điện kết hợp với bơm tay khi không có điện. - Yêu cầu phải có đội ngũ thợ chuyên môn khoan giếng, sửa chữa, bảo trì bơm tay, bơm điện. - Nguồn nước giếng khoan nếu có hàm lượng sắt cao, cần phải xử lý đạt tiêu chuẩn sử dụng - Bơm tay có tuổi thọ không cao, tốn sức khi vận hành - Dễ gây ô nhiễm tới tầng chứa nước nếu khoan và lấp giếng không đúng kỹ thuật - Khó khăn trong quan lý việc khoan và khai thác nước cũng như việc bảo vệ tầng chứa, bảo vệ tài nguyên tầng nước ngầm. 4.1.3.3. Chi phí xây dựng Chi phí khoảng 2.0000.000 đến 15.000.000 đồng tùy thuộc vào độ sâu tầng chứa và cách thức lấy nước. Chi phí này chưa tính mạng lưới đường ống dẫn nước đến các thiết bị sử dụng nước. 4.1.3.4. Điều kiện áp dụng - Tất cả các vùng nông thôn có mực nước ngầm thấp, chất lượng nước ngầm mạch trung bình có chất lượng đạt tiêu chuẩn sử dụng. - Giếng khoan phải cách xa nguồn gây ô nhiễm (nhà vệ sinh, chuồng gia súc, ...) tối thiều 30m. - Người sử dụng phải nắm bắt được quy trình sử dụng và bảo dưỡng bơm tay, bơm điện. 4.1.3.5. Kiến nghị Áp dụng cho vùng dân cư có nước ngầm mạch trung bình đảm bảo chất lượng. Khuyến khích mở rộng quy mô phục vụ cho nhiều hộ gia đình. 4.2. lựa chọn mô hình và công nghệ xử lý nước sạch cho hộ gia đình, trạm y tế xã minh quang, xã đạo trù 4.2.1. Cơ sở lựa chọn mô hình và công nghệ Việc lựa chọn mô hình và công nghệ xử lý nước sạch cấp cho hộ dân của hai xã Minh Quang, Đạo Trù và trạm y tế xã Minh Quang và Đạo Trù căn cứ theo: - Chất lượng của nguồn nước đầu vào. - Chọn các thông số ô nhiễm chính của chất lượng nước và kỹ thuật xử lý cụ thể. - Yêu cầu về chất lượng của nguồn nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn của Bộ y tế và về nước cấp cho sinh hoạt. - Mục đích và nhu cầu sử dụng hiện tại và tương lai. - Xem xét lựa chọn nguồn nước phù hợp với điều kiện của địa phương. - Kết hợp với vấn đề bảo vệ và sử dụng tổng hợp các nguồn nước. - Thiết kế đơn giản dễ thi công xây dựng, lắp đặt - Vận hành đơn giản - Chi phí vận hành thấp - Khả năng về kinh phí đầu tư, ... 4.2.2. Lựa chọn công nghệ xử lý nước và mô hình cấp nước cho hộ gia đình, Trạm y tế xã Minh Quang Hệ thống xử lý nước cấp phụ thuộc vào chất lượng nước đầu vào, đặc trưng của nguồn nước thô và yêu cầu chất lượng nước sau khi xử lý. Khi đã lựa chọn được nguồn nước thô, do chất lượng nguồn nước cũng thay đổi theo thời gian và không gian nên công nghệ xử lý cũng phải thay đổi theo dựa vào tính chất hoá học, lý học và các chỉ tiêu vi sinh của nước thô. Nguyên tắc cơ bản của công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt là loại bỏ những chất thừa có hại, bổ xung những cái thiếu mà cần thiết cho con người. 4.2.2.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước Nguyên tắc cơ bản của công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt là loại bỏ những cái thừa có trong nước, bổ xung những cái thiếu cần thiết cho con người vào nước. Bảng 4.1: Tổng hợp phân loại các tạp chất, chất lượng nước và công nghệ – thiết bị xử lý tương ứng Các tạp chất Chất lượng Phương pháp xử lý Công trình thiết bị Nước có chứa các chất hữu cơ tan, dạng keo và dạng lơ lửng Độ màu cao Chỉ số oxi hoá cao Nước có mùi Khử bằng chất keo tụ, chất oxi hoá mạnh, hấp phụ. Khử màu, mùi bằng hấp phụ, oxi hoá hoặc thổi khí Trộn, bể lắng, lọc, diệt trùng Nước chứa nhiều cặn lơ lửng Nước có độ đục cao Keo tụ, tạo bông, lắng Trộn, tạo Bông, lắng, lọc Nước có chứa muối Ca, Mg hoà tan Nước có độ cứng cao Làm mềm nước bằng hoá chất hoặc trao đổi ion Thiết bị trao đổi hoặc thiết bị phản ứng, bể lắng, lọc Nước có hàm lượng muối ăn cao Nước lợ, vị mặn Chưng cất bằng nhiệt, dùng phương pháp điện thẩm, thẩm thấu ngược Thiết bị tương ứng Nước có hàm lượng sắt cao Nước có màu vàng, cặn màu vàng nâu Ôxy hoá sắt II bằng không khí, hoá chất, lắng, lọc Bão hoà khí, bể lắng lọc hoặc thiết bị hoá xúc tác Nước có hàm lượng mangan cao Nước ngả màu để lại cặn nâu đen Ôxy hoá Mangan II bằng không khí ở pH>8,5 hoặc có xúc tác, oxy hoá bằng hoá chất Bão hoà khí, bể lắng lọc hoặc thiết bị hoá xúc tác Nước có chứa nhiều khí Nước có tính chất gây ăn mòn Thổi khí hoặc hoá chất Thiết bị tương ứng Nước có nồng độ pH quá thấp hoặc quá cao Gây ăn mòn, bọt nhớt Trung hoà Thiết bị trộn hoá chất NH3 Có mùi, dễ sinh NO2- Clo hoá tới điểm nhảy, trao đổi ion trên zêolit Tăng pH, thổi khí cưỡng bức hạ pH, vi sinh Thiết bị trộn, trao đổi ion, làm thoáng 4.2.2.2. Các phương pháp chung thường được áp dụng để xử lý nước ngầm a. Phương pháp cơ học Phương pháp cơ học được sử dụng thông dụng chủ yếu gồm lắng, lọc * Phương pháp lắng: Lắng là quá trình làm sạch cơ bản trong công nghệ xử lý nước. Nước cần xử lý được đưa vào bể lắng và giữ tại đó trong suốt quá trình làm việc. Nhờ diện tích tiết diện bể lớn, tốc độ dòng chảy nhỏ mà quá trình xảy ra trong bể gần như ở trạng thái tĩnh. Dưới tác dụng của lực trọng trường, các hạt cặn có khối lượng riêng lớn hơn khối lượng riêng của chất lỏng bao quanh nó sẽ tự lắng xuống đáy tạo thành lớp bùn cặn, phần nước trong sẽ được đưa ra ngoài. Theo hướng dòng chảy, có thể có loại bể lắng ngang, bể lắng đứng, bể lắng lớp mỏng và bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng. - Bể lắng ngang để tách các hạt cặn riêng rẽ, không có khả năng keo tụ, người ta dùng bể lắng ngang cho nước có dòng chảy ngang. Phương pháp này sẽ cho kết quả tốt nhất với nước có vận tốc không lớn hơn 16,3 mm/s và thường được sử dụng khi lưu lượng nước lớn hơn 3.000 m3/ngày. - Bể lắng đứng để tách các hạt cặn có khả năng keo tụ (có thể sử dụng bể lắng ngang để tách cặn loại này), người ta dùng bể lắng đứng cho nước chuyển động theo phương thẳng đứng từ dưới lên đến vách tràn với vận tốc 0,3-0,5 mm/s. Hiệu suất lắng của bể lắng đứng thường thấp hơn bể lắng ngang từ 10 đến 20%. - Bể lắng lớp mỏng có cấu tạo giống như bể lắng ngang thông thường, nhưng khác với bể lắng ngang là trong vùng lắng của bể lắng lớp mỏng được đặt thêm các bản vách ngăn bằng thép không gỉ hoặc bằng nhựa. Các bản vách ngăn này nghiêng một góc 450 – 600 so với mặt phẳng nằm ngang và song song với nhau. Do có cấu tạo thêm các bản cách ngăn nghiêng, nên bể lắng lớp mỏng có hiệu suất cao hơn so với bể lắng ngang. Diện tích bể lắng lớp mỏng giảm 5,26 lần so với bể lắng ngang thuần tuý. - Bể lắng trong có lớp cặn lơ lửng có ưu điểm là không cần xây dựng bể phản ứng, bới vì quá trình phản ứng và tạo bông kết tủa xẩy ra trong điều kiện keo tụ tiếp xúc, ngay trong lớp cặn lơ lửng của bể lắng. Hiệu quả xử lý cao hơn các bể lắng khác và tốn ít diện tích xây dựng hơn. Tuy nhiên, bể lắng trong có cấu tạo phức tạp, kỹ thuật vận hành cao. Vận tốc nước đi từ dưới lên ở vùng lắng nhỏ hơn hoặc bằng 0,85 mm/s và thời gian lưu nước khoảng 1,5 – 2 giờ. * Phương pháp lọc: Lọc là một quá trình làm sạch nước thông qua lớp vật liệu lọc nhằm tách các hạt cặn lơ lửng, các thể keo tụ và ngay cả các vi sinh vật trong nước. Kết quả là sau quá trình lọc, nước sẽ có chất lượng tốt hơn cả về mặt vật lý, hoá học và sinh học. Sau một thời gian làm việc, lớp vật liệu lọc bị chít lại, làm tăng tổn thất áp lực, tốc độ lọc giảm dần. Để khôi phục lại khả năng làm việc của bể lọc, phải thổi rửa bể lọc bằng nước hoặc gió, nước kết hợp để loại bỏ cặn bẩn ra khỏi lớp vật liệu lọc. Tốc độ lọc là lượng nước được lọc qua một đơn vị diện tích bề mặt của bể lọc trong một đơn vị thời gian (m/h). Chu kỳ lọc là khoảng thời gian giữa hai lần rửa bể lọc T(h). Để thực hiện quá trình lọc nước có thể sử dụng một số loại bể lọc có nguyên tắc làm việc, cấu tạo lớp vật liệu lọc và thông số vận hành khác nhau. Thiết bị lọc có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: theo đặc tính như lọc gián đoạn và lọc liên tục, theo dạng của quá trình như làm đặc và lọc trong, theo áp suất trong quá trình lọc như lọc chân không (0,085 MPa), lọc áp lực (từ 0,3 đến 1,5 MPa) hay lọc dưới áp suất thuỷ tĩnh của cột chất lỏng, ... Trong thực tế xử lý nước, vật liệu lọc có thể sử dụng ở dạng hạt như cát, sỏi, than, xỉ, thuỷ tinh, ... trong đó cát được sử dụng rộng rãi nhất là cát do giá thành rẻ, dễ kiếm và hiệu suất lọc khá cao. Ngoài ra cũng có thể sử dụng kết hợp cát với các loại vật liệu lọc khác tạo ra những cột lọc nhiều lớp, do vậy hiệu quả lọc được nâng cao. Quá trình lọc xảy ra theo những cơ chế sau: + Sàng lọc để tách các hạt rắn hoàn toàn bằng nguyên lý cơ học + Lắng trọng lực + Giữ hạt rắn theo quán tính + Hấp thụ hoá học + Hấp phụ vật lý + Quá trình dính bám + Quá trình lắng tạo bông Thiết bị lọc với lớp hạt có thể được phân loại thành thiết bị lọc chậm, thiết bị lọc nhanh, thiết bị lọc hở, thiết bị lọc kín. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong thiết bị lọc hở dao động trong khoảng 1 – 2m và thiết bị lọc kín từ 0,5 – 1m. b. Phương pháp hoá học Tạp chất trong nước thiên nhiên thường đa dạng về chủng loại và kích thước, chúng có thể là các hạt cát, sét, mùn, sinh vật phù du, sản phẩm hữu cơ phân huỷ, ... Kích thước hạt dao động từ vài phần triệu milimet đến vài milimet. Bằng các biện pháp xử lý cơ học như lắng, lọc, chỉ có thể loại bỏ được các hạt có kích thước lớn hơn 10-4 mm, với các hạt có kích thước nhỏ hơn 10-4 mm, nếu dùng quá trình lắng tĩnh thì phải tốn rất nhiều thời gian và cũng rất khó có thể có được hiệu quả cao, do vậy cần phải áp dụng phương pháp xử lý hoá học. Các bước xử lý nước bằng phương pháp hoá học gồm: Làm thoáng, Keo tụ – tạo bông, khử trùng nước. * Làm thoáng: Bản chất của quá trình làm thoáng là hoà tan oxy từ không khí vào nước để ôxy hoá sắt hoá trị II thành sắt hoá trị III, mangan hoá trị II thành mangan hoá trị IV và tạo thành các hợp chất hydroxyl sắt hoá trị III Fe (OH)3 và hydroxyl mangan hoá trị IV Mn (OH)4 kết tủa dễ lắng đọng để tách ra khỏi nước bằng lắng, lọc. Quá trình làm thoáng để khử CO2, H2S có trong nước, làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi và đẩy nhanh quá trình oxy hoá và thuỷ phân sắt và mangan, nâng cao công suất của các công trình lắng và lọc trong quy trình khử sắt và mangan. Quá trình làm thoáng làm tăng hàm lượng oxy hoà tan trong nước, nâng cao thế oxy hoá khử của nước để thực hiện dễ dàng các quá trình oxy hoá các chất hữu cơ trong quá trình khử mùi và mùi của nước. Có hai phương pháp làm thoáng: + Đưa nước vào trong không khí: Cho nước phun thành tia hay thành màng mỏng chảy trong không khí ở các dàn làm thoáng tự nhiên, hay cho nước phun thành tia và màng mỏng trong các thùng kín rồi thổi không khí vào thùng như ở các dàn làm thoáng cưỡng bức. + Đưa không khí vào nước: dẫn và phân phối không khí nén thành các bọt nhỏ theo dàn phân phối đặt ở đáy bể chứa nước, các bọt khí nổi lên, nước được làm thoáng. Hỗn hợp 2 phương pháp trên: làm thoáng bằng màng nhiều bậc và phun trên mặt nước. * Keo tụ – Tạo bông Keo tụ là một phương pháp xử lý nước có sử dụng hoá chất, trong đó các hạt keo nhỏ lơ lửng trong nước nhờ tác dụng của chất keo tụ mà liên kết với nhau tạo thành bông keo có kích thước lớn hơn và người ta có thể tách chúng ra khỏi nước dễ dàng bằng các biện pháp lắng, lọc. Trong nguồn nước, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán. Các hạt này không nổi cũng không lắng, do đó tương đối khó tách loại. Để tách các hạt này thường sử dụng phương pháp keo tụ – tạo bông trong điều kiện thích hợp. Những chất keo tụ thường sử dụng nhất là phèn nhôm, phèn sắt dưới dạng dung dịch hoà tan như: AL2(SO4)3,AL2(SO4)2.18H2O,NaALO2,AL2(OH)5CL,NH4AL(SO4)2.12H2O FeCL3, Fe2(SO4)2.2H2O., Fe2(SO4)2.3H2O., Fe2(SO4)2.7H2O Để tăng hiệu quả quá trình keo tụ tạo bông, người ta thường sử dụng các chất trợ keo tụ (Flucculant). Việc sử dụng chất trợ keo tụ cho phép giảm liều lượng chất keo tụ, giảm thời gian quá trình keo tụ và tăng tốc độ lắng của các bông keo. Các chất trợ keo tụ nguồn gốc thiên nhiên thường dùng là tinh bột, dextrin, các ete, cellulose, dioxit silic hoạt tính. Các chất trợ keo tụ tổng hợp thường dùng là Polyacrylamit (CH2CHCONH2)n. Tuỳ thuộc vào các nhóm ion khi phân ly mà các chất trợ đông tụ có điện tích âm hoặc dương như polyacrylic acid (CH2CHCOO)n hoặc polyđiallylimetyl-amon. * Khử trùng nước Khử trùng nước là khâu bắt buộc trong quá trình xử lý nước ăn uống sinh hoạt đối với các hệ thống lớn. Hiện nay có nhiều biện pháp khử trùng có hiệu quả: - Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo - Dùng ozone để khử trùng - Khử trùng bằng phương pháp nhiệt - Khử trùng bằng tia cực tím (UV) - Khử trùng bằng siêu âm - Khử trùng bằng ion bạc c. Phương pháp tổng hợp Trên thực tế nguồn nước cấp thường chưa có nhiều yếu tố gây ô nhiễm, để loại bỏ các chất ô nhiễm ta kết hợp các biện pháp hoá lý khác nhau nhằm đạt được hiệu quả xử lý tối ưu. Các phương pháp tổng hợp gồm có: - Khử mùi và vị bằng làm thoáng, chất oxy hoá mạnh, than hoạt tính - Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt, phương pháp hoá học, phương pháp trao đổi ion - Khử mặn và khử muối trong nước bằng phương pháp trao đổi ion, điện phân, lọc qua màng, nhiệt hay chưng cất. 4.2.2.3. Lựa chọn công nghệ xử lý nước tại các hộ dân xã Minh Quang a. Nguyên lý lựa chọn công nghệ Hiện nay người dân và trạm y tế xã Minh Quang đang sử dụng đồng thời nguồn nước cấp là nước giếng đào và giếng khoan, chất lượng nguồn nước của hai xã tương đối đồng đều, mức độ ô nhiễm chủ yếu là sắt (Fe), mangan (Mn), Chì (Pb), coliform, Fecal coli và độ cứng ở mức cao. Do vậy lựa chọn mô hình công nghệ xử lý nước cho hộ dân hai xã và hai trạm y tế là tương đối đồng nhất. Căn cứ vào chất lượng nước thô tại xã và trạm y tế và yêu cầu về chất lượng nước sau xử lý. Dây chuyền công nghệ chung được lựa chọn để xử lý nước như sau: Sơ đồ công nghệ xử lý nước: Nguồn nước thụ (Giếng đào hoặc giếng khoan) Làm thoáng Oxy hóa sắt và mangan Lọc bằng cát thạch anh để lọc và tách thành phần tạp chất Xử lý hữu cơ bằng than hoạt tính Xử lý độ cứng của nước bằng hạt trao đổi Cationit Bể chứa ngầm (Nước sạch đạt tiêu chuẩn của Bộ y tế) Bơm lên bể chứa cấp cho sinh hoạt Hình 2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước sạch cấp cho hộ dân xã b. Thuyết minh công nghệ xử lý nước * Tại sàn làm thoáng: Nước giếng khoan hoặc giếng đào được bơm lên sàn làm thoáng tự nhiên (Đối với các hộ gia đình để giảm chi phí xây dựng có thể thay thế sàn làm thoáng tự nhiên bằng giàn phun mưa, cụ thể có thể dùng các ống nhựa có đục lỗ, sau đó bơm nước qua các ống nhựa có đục lỗ). Tại đây nước được tiếp xúc với oxy của không khí, sắt hoá trị II có trong nước sẽ ôxy hoá thành sắt hoá trị III Fe(OH)3 kết tủa, dễ lắng đọng để tách ra khỏi nước. Do mangan thường tồn tại song song với sắt ở dạng hoá trị II trong nước ngầm nên quá trình khử mangan được tiến hành đồng thời với quá trình khử sắt. Mangan hoá trị II có trong nước sẽ oxy hoá thành mangan hoá trị IV Mn(OH)4, kết tủa, lắng đọng để tách ra khỏi nước bằng lắng, lọc. Phương trình được biểu diễn như sau: 4Fe2+ + O2 + 2H2O + 8OH- 4Fe(OH)3 Thông thường để oxy hoá 1mg sắt II tiêu tốn 0,143 mg oxy Mn(HCO3)2 + 1/2O2 + 2H2O Mn(OH)4 + H2O + 2CO2 Cơ chế này cho thấy quá trình khử mangan phụ thuộc vào pH của nước, pH càng cao thì tốc độ oxy hoá và thuỷ phân mangan càng lớn. Ngoài ra mangan còn được khử nhờ vào lớp xúc tác Mn(OH)4 trên bề mặt hạt lọc Trong quá trình lọc thì hạt lọc (cát) được bao phủ một lớp mangan hydrôxit Mn(OH)4 tích điện âm, lớp Mn(OH)4 có tác dụng như chất xúc tác hấp phụ các ion Mn2+ và oxy hoá theo phương trình Mn(OH)4 + Mn(OH)2 2Mn(OH)3 4Mn(OH)3 + O2 + 2H2O 4Mn(OH)4 Lớp phủ Mn(OH)4 mới tạo thành lại tham gia vào phản ứng tiếp theo và cứ như vậy tạo ra một chu trình phản ứng liên tục. Quá trình làm thoáng có khả năng khử khí CO2, H2S có trong nước làm tăng pH của nước, tạo điều kiện thuận lợi và đẩy nhanh quá trình oxy hoá và thuỷ phân sắt và mangan, nâng cao năng suất của các công trình lắng, lọc. Quá trình làm thoáng còn làm tăng hàm lượng oxy hoà tan trong nước, nâng cao thế oxy hoá khử của nước để thực hiện dễ dàng quá trình oxy hoá trong quá trình khử mùi và màu của nước. * Tại bể cát thạch anh: Nước sau khi qua sàn làm thoáng hình thành bông cặn được dẫn xuống bể lọc cát thạch anh để các thành phần lơ lửng có kích thước hạt nhỏ không có khả năng kết tủa khi để lắng tự nhiên (lọc được cặn có kích thước < 80mm). Trong quá trình lọc, trên bề mặt cát thạch anh sẽ tạo ra lớp màng lọc hỗ trợ cho quá trình lọc, đặc biệt khi sắt III hydroxit kết tủa trên bề mặt cát thạch anh sẽ giúp hấp phụ Asen có trong nước. Cát thạch anh có tác dụng tốt trong việc giữ các kết tủa dạng bông có độ nhớt cao rất khó tách và khó lọc. Sử dụng cát thạch anh có nhiều ưu điểm: không tham gia phản ứng với các tác nhân hoá học có trong nước và không làm ảnh hưởng đến chất lượng nước. Cát thạch anh có thể sử dụng lâu dài, có thể rửa lọc thường xuyên khi bề mặt lọc lắng cặn thành những lớp dày. Công thức hoá học của cát thạch anh là SiO2 Cát thạch anh có tỷ trọng 1,3 kg/lít Cát thạch anh dạng hạt, màu vàng Lớp cát thạch anh trong bể lọc dày 500 mm * Tại bể than hoạt tính: Nước sau khi lọc qua lớp cát thạch anh, chuyển xuống lớp sỏi đỡ. Từ đây nước được đẩy ngược lên trên nhờ đường ống dẫn D48 rồi chuyển sang bể lọc than hoạt tính. Than hoạt tính có tác dụng khử màu, mùi, kim loại nặng, các hợp chất hữu cơ, thuốc trừ sâu trong nước rất hiệu quả đồng thời còn khử khuẩn trong nước. Kích thước hạt: 1,68 – 3,36 mm, tỷ trọng 0,88 kg/lít. Dạng hạt màu đen, khô, rời, có góc cạnh Lớp than hoạt tính trong bể lọc than hoạt tính dày 200 mm (Đối với các hộ gia đình để giảm chi phí giá thành có thể sử dụng chung một loại bể lọc đa tầng. Trong bể lọc sẽ bố trí các lớp vật liệu lọc như sau: Lớp lọc trên cùng là lớp cát thạch anh, sau đó đến lớp than hoạt tính rồi đến lớp cuối cùng là lớp sỏi đỡ). * Tại bể xử lý nước cứng bằng hạt trao đổi ion Cationit: Theo kết quả phân tích và đánh giá cho thấy, hầu hết nguồn nước giếng đào và giếng khoan trên địa bàn huyện Tam Đảo đều cho kết quả là độ cứng trong nước tương đối cao. Độ cứng trong nước cao sẽ gây đóng cặn (cặn vôi) của thiết bị đun nước sử dụng cho ăn uống, độ cứng cao sẽ tiêu hao nhiều xà bông khi giặt đồ, tăng độ ăn mòn đối với các thiết bị trao đổi nhiệt. Độ cứng cao sẽ ảnh hưởng không tốt cho sức khỏe của người sử dụng. Do vậy nước sau khi được lọc qua lớp than hoạt tính được đẩy ngược lên trên nhờ ống dẫn nước D48 và chảy sang bể xử lý nước cứng. Tại bể xử lý nước cứng nước được xử lý bằng công nghệ trao đổi ion để xử lý. Hạt cationit tích điện âm có tác dụng giữ lại các ion Ca2+ và Mg2+ trong nước làm giảm độ cứng của nước sau xử lý. Lớp hạt cationit dày 300 mm (đối với cấp nước hộ gia đình lớp hạt cationit có thể giảm bớt). Nước sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép theo Quy chuẩn Quốc gia QCVN 02:2009/BYT của Bộ y tế sẽ được dẫn xuống bể chứa ngầm. Từ bể chứa ngầm nước được bơm lên bể chứa (téc) trên mái nhà thông qua bơm tự động để cấp cho sinh hoạt và ăn uống của cán bộ nhân viên Trạm y tế. c. Ưu điểm của mô hình công nghệ Với mô hình công nghệ đề xuất, hệ thống xử lý nước sạch cấp cho sinh hoạt có một số ưu điểm sau: - Đáp ứng được mọi nguồn nước đầu vào kể cả các nguồn nước thô có chất lượng thấp. - Chất lượng nguồn nước ra tuyệt đối đảm bảo các yêu cầu chất lượng nước cấp cho sinh hoạt, ăn uống theo tiêu chuẩn của Bộ y tế. - Công nghệ tiên tiến, hiện đại - Tất cả thiết bị, vật liệu lọc, đường ống mới 100% - Vận hành đơn giản dễ sử dụng. - Hệ thống lọc hoàn toàn tự chảy, không cần sử dụng bơm cưỡng bức. - Tiết kiệm điện - Không cần sửa chữa, bảo dưỡng - Kết cấu an toàn, vĩnh cửu và đảm bảo mỹ quan. - Thời gian rửa vật liệu lọc từ 12 đến 18 tháng/1 lần. - Giá thành xây dựng và vận hành thấp C: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn đã và đang là vấn đề cấp bách được đặt ra trong chương trình mục tiêu quốc gia. Việc xây dựng mô hình cấp nước sạch cho các vùng nông thôn nhằm định hình nội dung và lộ trình thực hiện phù hợp với điều kiện vùng nông thôn là cấp thiết. Giải quyết tốt nước sạch và vệ sinh môi trường sẽ kiểm soát được 80% bệnh tật ở nước ta (những bệnh có thể ngừa được). Cung cấp nước sạch đầy đủ và sạch là một trong những điều kiện cơ bản để bảo vệ sức khỏe cho con người. Quốc gia sẽ không thể phát triển bền vững nếu không tiếp tục bảo vệ môi trường sống, không đảm bảo nước sạch và vệ sinh môi trường. Thực hiện quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội huyện Tam Đảo đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030 về chỉ tiêu dùng nước tiêu chuẩn là 90 - 95% năm 2015 và 98% năm 2020. Phù hợp với chiến lược Quốc gia về nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn đến năm 2020 và hướng tới mục tiêu tất cả các nhà trẻ, trường học, cơ sở giáo dục và trạm y tế đều được dùng nước sạch. Mô hình công trình xử lý nước sạch tại trạm y tế xã Minh Quang được chính quyền địa phương, tập thể cán bộ y, bác sỹ công tác tại trạm y tế và nhân dân địa phương hưởng ứng và đánh giá cao. Mong muốn của nhân dân địa phương là được Nhà nước hỗ trợ và hướng dẫn kỹ thuật để có thể ứng dụng mô hình công nghệ này cho xử lý nước cấp tại các hộ gia đình ở địa phương. Kiến nghị: - Đưa mô hình xử lý nước quy mô hộ gia đình vào sử dụng rộng rãi. - Xử lý tiết kiệm nguồn tài nguyên nước - Cơ quan quản lý Nhà nước trên địa bàn huyện cần tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra việc thải chất thải, nước thải ra môi trường của các cơ sở đóng trên địa bàn huyện. - Thường xuyên tuyên truyền, nhắc nhở người dân phải có ý thức giữ sạch nguồn nước như không vứt rác bừa bãi, không phóng uế bậy, không thải trực tiếp các chất thải vào nguồn nước sạch, sử dụng nước tiết kiệm. - Xây dựng mương thoát nước chung cho cả nước thải sinh hoạt và nước mưa dọc hai bên đường theo hướng thoát nước. - Thu gom toàn bộ lượng chất thải rắn phát sinh của xã và đưa về bãi tập kết chất thải rắn của xã để phân loại và xử lý hợp vệ sinh PHẦN III: KINH NGHIỆM ĐẠT ĐƯỢC VỚI BẢN THÂN Trong quá trình thực tập tại Trung Tâm Tài nguyên và Bảo Vệ Môi Trường em đã có được nhiều kinh nghiệm, bài học cho bản thân: - Ứng dụng một số kiến thức đã học vào thực tế: khảo sát thực địa, phương thức tham vấn ý kiến cộng đồng, . . . Lên kế hoạch làm việc sao cho tiết kiệm thời gian và hiệu quả, nâng cao khả năng làm việc độc lập cũng như làm việc nhóm Học hỏi được kinh nghiệm của các anh chị đi trước trong công việc và trong cuộc sống. Nâng cao khả năng giao tiếp, nêu ý kiến trước đám đông … PHỤ LỤC Hình 1: Thu hứng nước mưa Hình 2: Cấp nước từ giếng đào Hình 3: Cấp nước từ giếng khoan Sở Tài Nguyên và Môi Trường Vĩnh Phúc Trung tâm Tài Nguyên và BVMT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU ĐIỀU TRA “Đánh giá chất lượng nước sinh hoạt và nhu cầu nước sạch của người dân xã Minh Quang – huyện Tam Đảo – tỉnh Vĩnh Phúc” Hộ số:……… I. Thông tin chung: Họ và tên chủ hộ: Tuổi: Số nhân khẩu trong gia đình:………………Người lớn:………Trẻ em: Địa chỉ: Nghề nghiệp: II. Nội dung phỏng vấn: Câu 1. Hiện tại gia đình ông (bà) đang sử dụng nước sinh hoạt từ nguồn nào? Nước mưa Nước giếng khơi Nước ngầm (Giếng khoan) Nước sông (suối). Khác:…………………………………………………………………………. Nhu cầu dùng nước trung bình/ngày:……………………..m3. Câu 2. Nước ăn uống của gia đình được lấy từ nguồn nào? Nước mưa Nước giếng khơi Nước giếng khoan Nước sông Khác:…………………………………………………………………………. Câu 3. Thông số về nguồn cung cấp nước sinh hoạt là giếng khơi ? Năm đưa vào sử dụng: ………. Độ sâu của giếng:……(m); Đường kính:……(m) Sử dụng gàu múc Máy bơm điện Bơm tay (dạng pít tông) Câu 4. Thông số về nguồn cung cấp nước sinh hoạt là giếng khoan ? Năm khai thác: ……….. Độ sâu của giếng:………(m) Đường kính:……….(m) Máy bơm điện Bơm tay (dạng pittong) XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXCâu 5. Thông số về nguồn cấp nước sinh hoạt là nước mưa ? Bể chứa :………..(m3) Sử dụng gàu múc Vòi tự chảy Câu 6. Thông số về nguồn cấp nước sinh hoạt là nước sông/suối Bể chứa……..(m3). Tên nguồn sông/suối lấy nước: ... Mô tả phương thức dẫn nước về hộ gia đình:................................................................... ... ... ... Câu 7. Các nhận định về chất lượng nước theo cảm quan Mùi: ... Vị: ... Độ trong/đục: ... Biểu hiện khác: ... Câu 8. Nguồn nước cấp có được lọc trước khi sử dụng không? Có Không Câu9 . Nguồn nước sau lọc được sử dụng chủ yếu cho các hoạt động nào? Ăn, uống Tắm, giặt Cọ rửa chuồng trại Câu 10. Nguồn tham khảo về kỹ thuật xây dựng/lắp đặt bể lọc nước: Truyền miệng Sách kỹ thuật, tài liệu tập huấn Nguồn khác Phương tiện thông tin đại chúng Câu 11. Hãy mô tả một số chi tiết về bể lọc: Thể tích bể lọc:...............(m3) Thể tích bể chứa nước sau lọc:...............(m3) Kết cấu bể lọc: Bê tông Inox Nguồn khác Gạch xây Vật liệu lọc: + Cát loại gì:..................................... Chiều dày lớp cát:............................................... + Sỏi loại gì (to/nhỏ):........................ Chiều dày lớp sỏi: + Vật liệu lọc khác: Thời gian đưa bể lọc vào sử dụng: Khoảng thời gian /1lần rửa bể lọc:........................................(ngày, tuần, năm). Câu 12. Đánh giá chung về chất lượng nước sinh hoạt ? Tốt Kém Trung bình Ý kiến khác: Câu 13. Ý kiến đối với nhà nước về hỗ trợ lọc nước cấp cho sinh hoạt tại hộ gia đình? Hướng dẫn kỹ thuật lọc nước Chi phí xây dựng bể lọc nước - Mức hỗ trợ về chi phí xây dựng bể lọc nước, bao nhiêu là phù hợp? 1.triệu (VNĐ) 1.5 triệu (VNĐ) 2 triệu (VNĐ) Câu 14. Gia đình có nhận thức được việc sử dụng nước cấp cho sinh hoạt kém chất lượng ảnh hưởng đến sức khoẻ không? Có Không - Lợi ích của sử dụng nước sạch cho sinh hoạt là gì? Câu 15. Gia đình đã từng có người nào bị mắc bệnh liên quan đến nước kém chất lượng chưa? Có Không Câu 16: Các bệnh tật gia đình gặp phải (nếu có) do nguyên nhân sử dụng nguồn nước kém chất lượng cấp cho sinh hoạt? Câu 17. Ông/bà có đóng góp ý kiến gì cho việc xây dựng dự án lọc nước sạch phục vụ sinh hoạt tại địa phương (tính cấp thiết, quy mô,…)? ... ... ... ... Xin chân thành cảm ơn! Ngày……tháng……năm 2011 Cán bộ điều tra (Ký, ghi rõ họ và tên) Người cung cấp thông tin (Ký, ghi rõ họ và tên) Tài liệu tham khảo: Luật BVMT 2005 Luật tài nguyên nước TCVN 5992 – 1995 – chất lượng nước: lấy mẫu, hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu TCXDVN 33: 2006 – cấp nước – mạng đường ống và công trình – tiêu chuẩn thiết kế QCVN 09: 2008/BTNMT – chất lượng nước ngầm QCVN 14: 2008/BTNMT – nước thải sinh hoạt Xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp quy mô vừa và nhỏ của Trần Hiếu Nhuệ - Đại Học Kiến Trúc Báo cáo tổng hợp dự án hỗ trợ xây dựng hệ thống cấp nước sinh hoạt quy mô hộ gia đình tại các xã vùng bãi huyện Vĩnh Tường và Yên Lạc tỉnh Vĩnh Phúc – Trung Tâm tài nguyên và BVMT Vĩnh Phúc. Báo cáo tổng hợp kinh tế xã hội huyện Tam Đảo 2010 Công nghệ xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp - Nguyễn Thị Thu Thủy – NXB khoa học và kỹ thuật HN