Giới thiệu dự án

Nước sạch và vệ sinh môi trường là một trong những chỉ số cốt lõi phản ánh chất lượng cuộc sống và sự phát triển bền vững của cộng đồng. Theo thống kê của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và UNICEF, ô nhiễm nguồn nước và điều kiện vệ sinh kém là nguyên nhân gây ra hơn 1,8 triệu ca tử vong do bệnh tiêu chảy mỗi năm trên toàn cầu, phần lớn tập trung ở trẻ em dưới 5 tuổi. Tại Việt Nam, dù tỷ lệ người dân nông thôn tiếp cận nguồn nước hợp vệ sinh đạt khoảng 83%, tỷ lệ được sử dụng nước sạch đạt Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia (QCVN) mới chỉ đạt khoảng 42%, đi kèm tỷ lệ thất thoát nước sạch trên mạng lưới đường ống ở mức cao từ 30% đến 40%.

Thực trạng nguồn nước sinh hoạt tại xã Tân Việt, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương trước năm 2013 phản ánh rõ nét thách thức này. Với dân số 9.848 người phân bố tại 3 thôn (Cam Lộ, Vạn Tuế, Ngọc Lộ), người dân chủ yếu phụ thuộc vào nước mưa dự trữ và nước giếng khoan/giếng đào. Nằm ở vùng đồng bằng trũng, nguồn nước ngầm tại địa phương bị nhiễm phèn sắt nghiêm trọng (hàm lượng $\text{Fe} \ge 0,5\text{ mg/L}$), có mùi tanh, màu vàng đục và độ mặn nhẹ; trong khi nguồn nước mưa ngày càng khan hiếm và chịu rủi ro axit hóa do biến đổi khí hậu.

Đề tài khóa luận tốt nghiệp chuyên ngành Khoa học Môi trường (Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên) thực hiện nghiên cứu chuyên sâu nhằm giải quyết bài toán cấp thiết trên với 4 mục tiêu cụ thể:

  1. Đánh giá chất lượng nguồn nước mặt sông Rạng làm nguồn cấp nước thô dựa trên quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT.
  2. Khảo sát, tính toán thủy lực và đánh giá hiệu năng kỹ thuật của dây chuyền xử lý nước cấp công suất $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ tại Nhà máy nước sạch xã Tân Việt.
  3. Đánh giá chất lượng nước sau xử lý theo QCVN 02:2009/BYT và điều tra xã hội học về nhu cầu, mức độ hài lòng của người dân.
  4. Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý nhằm nâng cao hiệu suất xử lý và mở rộng độ bao phủ cấp nước sinh hoạt toàn xã.

Giải pháp công nghệ được lựa chọn là ứng dụng dây chuyền keo tụ - lắng đứng - lọc nhanh trọng lực - khử trùng bằng dung dịch Javen ($\text{NaOCl}$) điều chế tại chỗ bằng công nghệ điện phân muối ăn WATERCHLO 100, kết hợp hóa chất keo tụ PAC (Poly Aluminium Chloride). Giải pháp này đảm bảo loại bỏ triệt để cặn lơ lửng, sắt hòa tan và vi sinh vật gây bệnh, đưa chất lượng nước đạt chuẩn an toàn vệ sinh của Bộ Y tế. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại trạm xử lý nước thôn Cam Lộ và trạm bơm thu nước thô sông Rạng (xã Việt Hồng), giới hạn trong chu kỳ vận hành mùa kiệt và mùa lũ năm 2014.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trước khi xây dựng nhà máy tập trung, các hộ dân tại xã Tân Việt áp dụng các giải pháp tự cung tự cấp. Bảng phân tích so sánh dưới đây làm rõ ưu và nhược điểm của các mô hình cấp nước hiện hành:

Mô hình cấp nước Ưu điểm Nhược điểm Đánh giá chất lượng & Độ an toàn
Bể lọc cát gia đình (Nước ngầm/giếng khơi) Chi phí đầu tư ban đầu thấp, tận dụng nguồn nước tại chỗ. Không xử lý triệt để kim loại nặng, nhanh tắc màng lọc, tốn công bảo dưỡng sục rửa thủ công. $\text{Fe} > 0,5\text{ mg/L}$, tồn dư vi khuẩn $E.Coli$, nước có màu vàng và mùi tanh hữu cơ.
Hứng nước mưa bể xi măng Nước mềm, độ khoáng thấp, chi phí vận hành bằng 0. Dung tích chứa hạn chế, phụ thuộc mùa mưa, nguy cơ nhiễm vi sinh vật và bụi lắng khí quyển. Thiếu khoáng chất thiết yếu, nguy cơ ô nhiễm vi sinh do nắp bể không kín.
Trạm cấp nước tập trung (Nhà máy Tân Việt) Công suất ổn định $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, giám sát chất lượng liên tục, áp lực cấp nước ổn định. Yêu cầu vốn đầu tư hạ tầng mạng lưới đường ống, cần nhân lực kỹ thuật vận hành. Đạt 100% tiêu chuẩn QCVN 02:2009/BYT cho nước ăn uống và sinh hoạt.

Theo ma trận ưu tiên yêu cầu kỹ thuật (MoSCoW):

  • Must-have (Bắt buộc): Nước thành phẩm đạt QCVN 02:2009/BYT; công suất vận hành $\ge 62,5\text{ m}^3/\text{h}$; nồng độ Clo hoạt tính dư duy trì $0,3 - 0,5\text{ mg/L}$ tại vòi tiêu thụ; áp lực tự do đầu mạng đạt $\ge 10\text{ m}$ cột nước.
  • Should-have (Nên có): Tự động hóa quá trình định lượng hóa chất PAC theo lưu lượng thô; chu trình rửa lọc ngược bằng gió - nước kết hợp.
  • Could-have (Có thể có): Mở rộng dung tích bể chứa nước sạch từ $400\text{ m}^3$ lên $800\text{ m}^3$; nâng công suất lên $2.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$.
  • Won't-have (Chưa triển khai giai đoạn 1): Hệ thống giám sát điều khiển tự động SCADA/PLC toàn diện từ xa.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc dây chuyền công nghệ xử lý nước cấp được thiết kế theo quy trình khép kín, tối ưu hóa quá trình keo tụ và lắng cặn:

graph TD
    A["Nguồn nước mặt Sông Rạng"] --> B["Trạm bơm cấp I (Việt Hồng)"]
    B --> C["Tuyến ống thô HDPE DN225 (L=4.5km)"]
    C --> D["Thiết bị trộn vành chắn (Trộn tĩnh)"]
    E["Phòng hóa chất: Dung dịch PAC"] --> D
    D --> F["Ngăn phản ứng xoáy trung tâm (D=2.1m)"]
    F --> G["Bể lắng đứng (5.4m x 5.4m)"]
    G --> H["Cụm 3 Bể lọc nhanh trọng lực"]
    I["Hệ thống điện phân Javen WATERCHLO 100"] --> J["Đường ống thu nước sau lọc"]
    H --> J
    J --> K["Bể chứa nước sạch (V=400m³)"]
    K --> L["Trạm bơm cấp II (3 bơm cấp + bơm rửa)"]
    L --> M["Mạng lưới phân phối HDPE xã Tân Việt"]

Thông số kỹ thuật các công trình đơn vị:

  • Trạm bơm cấp I: Gồm 02 máy bơm trục ngang (01 hoạt động, 01 dự phòng), lưu lượng thiết kế $Q_b = 70\text{ m}^3/\text{h}$, cột áp $H_b = 25\text{ m}$, đường kính ống hút và ống đẩy $\text{DN200}$. Ống truyền dẫn thô sử dụng nhựa $\text{HDPE DN225}$ dài $4,5\text{ km}$.
  • Thiết bị trộn tĩnh và phản ứng: Thiết bị trộn kiểu vành chắn phân phối đều phèn PAC nồng độ cao phân tử ($\text{Al}_2\text{O}_3 \le 28%$). Ngăn phản ứng xoáy đường kính $D = 2,10\text{ m}$, đáy lắp tấm chắn hướng dòng Inox 304 kích thước $0,35 \times 0,35 \times 1,0\text{ m}$ giúp dập tắt dòng xoáy cục bộ và tạo điều kiện tạo bông cặn tối ưu.
  • Bể lắng đứng: Gồm 02 đơn nguyên kết cấu bê tông cốt thép $250#$, kích thước $5,40 \times 5,40\text{ m}$, đáy chóp thu cặn vát góc nghiêng $\alpha = 50^\circ$, vận tốc dòng nước dâng $v_{tb} = 5\text{ mm/s}$, thời gian phản ứng thủy lực $t = 20\text{ phút}$. Ống xả cặn thủy lực $\text{DN200}$.
  • Cụm 3 bể lọc nhanh trọng lực: Công suất tính toán $62,5\text{ m}^3/\text{h}$, tốc độ lọc trung bình $v_l = 5\text{ m/h}$. Cấu tạo lớp vật liệu lọc gồm cát thạch anh ($d_{tđ} = 0,7 - 1,60\text{ mm}$, chiều dày $H_{vl} = 1,18\text{ m}$) và lớp sỏi đỡ ($d_{tđ} = 2 - 4\text{ mm}$, chiều dày $H_đ = 0,20\text{ m}$).
  • Trạm khử trùng Javen: Thiết bị điện phân WATERCHLO 100 từ muối ăn tinh khiết ($\text{NaCl}$), sản sinh Clo hoạt tính nồng độ $3 - 4\text{ g/L}$, công suất tiêu thụ điện $\sim 500\text{ W}$, bơm định lượng màng $0 - 20\text{ L/h}$, cột áp $H = 30\text{ m}$.
  • Bể chứa nước sạch & Trạm bơm cấp II: Bể chứa nửa chìm nửa nổi dung tích $V = 400\text{ m}^3$. Trạm bơm cấp II gồm 03 bơm ly tâm trục ngang công suất $41\text{ m}^3/\text{h}/\text{bơm}$, 01 máy thổi khí rửa lọc ($Q_g = 71\text{ L/s}$, $H = 10\text{ m}$) và 01 bơm nước rửa lọc ($Q = 127\text{ m}^3/\text{h}$, $H = 12\text{ m}$).

Methodology

Phương pháp nghiên cứu kết hợp khảo sát thực nghiệm hiện trường và phân tích chuẩn tắc phòng thí nghiệm:

  • Lấy mẫu và bảo quản: Thực hiện theo chuỗi tiêu chuẩn quốc gia TCVN 5992:1995 (ISO 5667-2:1991), TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3:1985) và TCVN 5996:1995 (ISO 5667-6:1990) lấy mẫu nước sông và nước sinh hoạt tại vòi hộ gia đình.
  • Phân tích chỉ tiêu lý hóa - vi sinh: 15 chỉ tiêu cốt lõi được định lượng tại phòng thí nghiệm chuyên chuẩn của Công ty CP Nước sạch và Vệ sinh nông thôn tỉnh Hải Dương:
    • $\text{pH}$: TCVN 6492:1999 (Phương pháp điện cực).
    • Độ cứng tổng số ($\text{CaCO}_3$): TCVN 2672-1978 (Chuẩn độ EDTA).
    • Amoni ($\text{NH}_4^+$ tính theo N): TCVN 6178:1996 (Phương pháp đo phổ).
    • Kim loại nặng ($\text{As, Pb, Cu, Zn, Fe, Hg}$): TCVN 6626:2000, TCVN 6139:1996, TCVN 6177-1:1996 bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử AAS.
    • Vi sinh vật ($\text{Coliform}, E.Coli$): TCVN 6187-2:1996 (Phương pháp màng lọc MPN/100mL).

Implementation và kết quả

Development process & Thuật toán tính toán thủy lực

Quá trình tính toán, thiết kế và hiệu chỉnh thủy lực dây chuyền xử lý được mô hình hóa bằng các thuật toán động học dòng chảy và cân bằng vật chất:

# Mô hình tính toán thủy lực họng thu và định lượng hóa chất keo tụ PAC
import math

def calculate_intake_and_chemical(flow_rate_m3h, raw_water_ss_mg_l):
    """
    flow_rate_m3h: Lưu lượng thiết kế Q (m3/h)
    raw_water_ss_mg_l: Hàm lượng cặn nước thô (mg/L)
    """
    # 1. Tính toán tiết diện họng thu nước sông (F_h)
    # Công thức: F_h = k * (Q / v)
    Q_m3s = flow_rate_m3h / 3600.0  # Chuyển đổi sang m3/s
    v_intake = 0.55  # Vận tốc dòng vào của thu (v < 0.6 m/s)
    k_constriction = 1.6  # Hệ số thu hẹp do lưới chắn rác
    
    F_h = k_constriction * (Q_m3s / v_intake)
    D_intake_calc = math.sqrt((4 * F_h) / math.pi)
    
    # 2. Tính toán áp lực công tác trạm bơm I (H_pump)
    H_geo = 8.45 - (-0.96)  # Chênh cao địa hình (m) = 9.41m
    H_friction = 6.74       # Tổn thất dọc đường ống DN225 (m)
    H_local = 2.00          # Tổn thất cục bộ trong trạm (m)
    H_free = 0.40 + 2.00    # Áp lực tự do qua buồng phản ứng (m)
    H_total = H_geo + H_friction + H_local + H_free
    
    # 3. Định lượng liều lượng phèn PAC theo nồng độ cặn 201-400 mg/L
    pac_dosage_rate_g_m3 = 35.0  # Liều lượng PAC tiêu chuẩn (g/m3)
    daily_pac_kg = (pac_dosage_rate_g_m3 * flow_rate_m3h * 24) / 1000.0
    
    return {
        "Intake_Area_m2": round(F_h, 4),
        "Intake_Diameter_mm": round(D_intake_calc * 1000, 1),
        "Total_Head_m": round(H_total, 2),
        "Daily_PAC_Consumption_kg": round(daily_pac_kg, 2)
    }

# Thực thi với thông số thiết kế nhà máy Tân Việt
results = calculate_intake_and_chemical(flow_rate_m3h=62.5, raw_water_ss_mg_l=320)
# Kết quả: F_h = 0.0505 m2, D_intake = 253.6 mm (Chọn ống tiêu chuẩn DN300)
# Cột áp H_total = 20.55 m (Chọn bơm H=25m, Q=70m3/h); PAC = 52.5 kg/ngày

Quy trình rửa lọc ngược kết hợp 3 giai đoạn:

  1. Giai đoạn 1 (Rửa gió độc lập): Khí nén thổi ngược với cường độ $I_g = 16\text{ L/}(\text{s}\cdot\text{m}^2)$ trong thời gian $2\text{ phút}$ nhằm phá vỡ liên kết màng cặn trên bề mặt cát thạch anh.
  2. Giai đoạn 2 (Rửa gió + nước đồng thời): Giữ nguyên gió $I_g = 16\text{ L/}(\text{s}\cdot\text{m}^2)$ kết hợp cấp nước rửa $I_w = 3\text{ L/}(\text{s}\cdot\text{m}^2)$ trong $4\text{ phút}$ để cọ xát phân tử và đẩy cặn lơ lửng lên tầng nước trên.
  3. Giai đoạn 3 (Rửa nước thuần túy): Dừng quạt gió, tăng cường độ nước lên $I_w = 8\text{ L/}(\text{s}\cdot\text{m}^2)$ trong $4\text{ phút}$ để xả trôi toàn bộ cặn bẩn vào máng thu nước rửa. Tổng thời gian chu trình là $10\text{ phút/ngày}$.

Testing và validation

Kết quả phân tích mẫu nước sông Rạng (đầu vào) đối chiếu với QCVN 08:2008/BTNMT (Cột A1) và đánh giá chất lượng nước sinh hoạt sau lọc theo QCVN 02:2009/BYT:

STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Kết quả nước sông Rạng Giới hạn QCVN 08:2008 (A1) Kết quả nước sau xử lý Giới hạn QCVN 02:2009/BYT Đánh giá đạt chuẩn
1 $\text{pH}$ - 7,00 6,0 – 8,5 7,20 6,0 – 8,5 Đạt
2 $\text{COD}$ $\text{mg/L}$ 4,80 10,0 1,20 - Đạt
3 Amoni ($\text{NH}_4^+$) $\text{mg/L}$ 0,00 0,10 0,00 3,00 Đạt
4 Clorua ($\text{Cl}^-$) $\text{mg/L}$ 14,20 250,0 16,50 250,0 Đạt
5 Nitrit ($\text{NO}_2^-$) $\text{mg/L}$ 0,01 0,01 0,00 3,00 Đạt
6 Nitrat ($\text{NO}_3^-$) $\text{mg/L}$ 1,00 2,00 0,80 50,0 Đạt
7 Phenol $\text{mg/L}$ 0,005 0,005 0,00 0,005 Đạt
8 Asen ($\text{As}$) $\text{mg/L}$ 0,00 0,01 0,00 0,01 Đạt
9 Chì ($\text{Pb}$) $\text{mg/L}$ 0,01 0,02 0,00 0,01 Đạt
10 Đồng ($\text{Cu}$) $\text{mg/L}$ 0,10 0,10 0,02 1,00 Đạt
11 Kẽm ($\text{Zn}$) $\text{mg/L}$ 0,02 0,05 0,01 3,00 Đạt
12 Sắt tổng số ($\text{Fe}$) $\text{mg/L}$ 0,50 0,50 0,05 0,50 Đạt (Giảm 90%)
13 Thủy ngân ($\text{Hg}$) $\text{mg/L}$ 0,00 0,001 0,00 0,001 Đạt
14 $E.Coli$ $\text{MPN/100mL}$ 4 20 0 0 Đạt (Khử 100%)
15 Tổng Coliform $\text{MPN/100mL}$ 4 2500 0 50 Đạt (Khử 100%)

Kết quả đạt được

  • Về năng lực cấp nước: Nhà máy vận hành liên tục 2 ca/ngày, cung cấp bình quân $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, đáp ứng định mức tiêu thụ nước sinh hoạt nông thôn từ $60 - 80\text{ L/người}\cdot\text{ngày}$ cho toàn bộ $4.783$ nhân khẩu tại thôn Cam Lộ và từng bước phủ kín các thôn Vạn Tuế, Ngọc Lộ.
  • Về hiệu quả xử lý hóa lý: Độ đục của nước thành phẩm duy trì ổn định $< 2\text{ NTU}$ (chuẩn quy định $\le 5\text{ NTU}$), hàm lượng sắt giảm từ $0,50\text{ mg/L}$ xuống $0,05\text{ mg/L}$ (hiệu suất tách lọc cặn đạt $90%$).
  • Về chỉ tiêu vi sinh: Quá trình khử trùng bằng dung dịch Javen nồng độ Clo hoạt tính $1,0 - 1,5\text{ mg/L}$ với thời gian tiếp xúc $> 30\text{ phút}$ đã tiêu diệt hoàn toàn $100%$ các chủng vi khuẩn chỉ thị đường ruột ($E.Coli$ và Coliform), không xuất hiện hiện tượng tái nhiễm trên đường ống truyền tải.

Đổi mới và đóng góp

  1. Ứng dụng phèn nhôm thế hệ mới (PAC Polymer): Thay thế hoàn toàn phèn đơn sunfat truyền thống $\text{Al}_2(\text{SO}_4)_3\cdot 18\text{H}_2\text{O}$. PAC có tốc độ tạo bông nhanh gấp $4 - 5\text{ lần}$, giảm $60%$ thể tích bùn lắng, dải hoạt động $\text{pH}$ rộng ($6,5 - 8,5$) nên không gây hiện tượng tụt $\text{pH}$ của nước và không đòi hỏi hóa chất kiềm hóa bổ sung (vôi/soda).
  2. Công nghệ khử trùng Javen điện phân tại chỗ (On-site Electrolytic Chlorination): Thiết bị WATERCHLO 100 điều chế $\text{NaOCl}$ trực tiếp từ muối ăn thông thường ($\text{NaCl}$), loại bỏ hoàn toàn nguy cơ mất an toàn hóa chất nguy hiểm từ các bình khí Clo lỏng nén áp lực cao ($\text{Cl}_2$), tiết kiệm $35%$ chi phí mua hóa chất khử trùng thương phẩm dạng lỏng.
  3. Tối ưu hóa hình học bể lắng đứng kết hợp phản ứng xoáy: Việc bố trí tấm chắn hướng dòng Inox 304 tại đáy ngăn phản ứng xoáy kết hợp hệ thống 4 vòi phun phân phối vận tốc $v = 2,5\text{ m/s}$ giúp tạo điều kiện thủy lực ổn định, giảm hiện tượng dòng chảy ngắn mạch và tăng hiệu quả lắng cặn thêm $25%$ so với bể lắng đứng thông thường.

Ứng dụng thực tế và triển khai

  • Triển khai mạng lưới cấp nước xã Tân Việt: Dự án thuộc Chương trình Cấp nước và Vệ sinh Nông thôn Đồng bằng Sông Hồng với tổng mức đầu tư $25,592\text{ tỷ VNĐ}$. Hệ thống truyền dẫn phân phối gồm mạng ống cấp I và cấp II sử dụng ống nhựa $\text{HDPE}$ chịu áp $PN10$, đấu nối đồng hồ đo nước trực tiếp tới từng hộ tiêu thụ với chi phí lắp đặt $350.000\text{ VNĐ/hộ}$.
  • Phân tích hiệu quả kinh tế (Cost-Benefit Analysis):
    • Giá thành sản xuất nước sạch: $\sim 4.200\text{ VNĐ/m}^3$.
    • Giá bán nước sinh hoạt ban hành: $6.000\text{ VNĐ/m}^3$.
    • Mức tiêu thụ bình quân hộ gia đình ($4 - 5$ nhân khẩu): $12 - 15\text{ m}^3/\text{tháng}$, tương đương chi phí $72.000 - 90.000\text{ VNĐ/tháng}$ (chiếm $< 2%$ thu nhập bình quân của hộ nông dân), tạo điều kiện hoàn vốn hạ tầng sau $8,5\text{ năm}$ vận hành.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật:
    • Bể lắng đứng có độ nhạy cảm cao với sự biến động tải lượng cặn lớn trong mùa lũ khi nước sông Rạng có độ đục $> 300\text{ NTU}$, đòi hỏi phải xả cặn đáy thủ công chu kỳ ngắn (1 - 2 ngày/lần).
    • Trạm xử lý chưa trang bị cảm biến đo online độ đục và nồng độ Clo dư tự động, vẫn phụ thuộc vào phương pháp lấy mẫu chuẩn độ thủ công định kỳ.
  • Hướng phát triển tương lai:
    • Nghiên cứu lắp đặt tấm lắng lamen (Lamella Clarifier) nghiêng $60^\circ$ vào bể lắng đứng để nâng công suất trạm từ $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ lên $2.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ mà không cần mở rộng diện tích xây dựng.
    • Tích hợp hệ thống SCADA và đồng hồ nước thông minh truyền thông LoRaWAN/NB-IoT phục vụ giám sát rò rỉ và quản lý mạng lưới cấp nước thông minh.

Đối tượng hưởng lợi

  • Cộng đồng dân cư địa phương: $9.848$ người dân xã Tân Việt được bảo vệ sức khỏe, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ mắc các bệnh truyền nhiễm qua đường tiêu hóa và nhiễm độc kim loại nặng từ nước ngầm.
  • Kỹ sư và đơn vị vận hành cấp nước: Cung cấp tài liệu định lượng chi tiết về quy trình vận hành thiết bị điện phân Javen, chế độ rửa lọc ngược và định lượng phèn PAC theo mùa.
  • Sinh viên & Giới nghiên cứu Môi trường: Cung cấp bộ dữ liệu thực chứng về tính toán thủy lực, đánh giá dây chuyền cấp nước quy mô $1.500\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ tại vùng nông thôn Đồng bằng Bắc Bộ.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nhà máy sử dụng nguồn nước mặt sông Rạng thay vì khai thác nước ngầm tại chỗ? Nước ngầm tại khu vực xã Tân Việt bị nhiễm sắt nặng ($\text{Fe} \ge 0,5\text{ mg/L}$), có nguy cơ nhiễm mặn và trữ lượng khai thác phân tán. Sông Rạng có lưu lượng lớn ($Q_{max} = 4.920\text{ m}^3/\text{s}$), dòng chảy ổn định, chất lượng nước thô đạt chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT (Cột A1), ít ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng.

  2. Ưu thế kỹ thuật của hóa chất PAC so với phèn nhôm sunfat truyền thống là gì? PAC tồn tại ở dạng cao phân tử polyme hóa sẵn ($\text{Al}_n(\text{OH})m\text{Cl}{3n-m}$), giúp hình thành bông cặn có kích thước lớn và tỷ trọng nặng hơn, tăng tốc độ lắng lên gấp 4 lần, hạn chế làm giảm độ $\text{pH}$ của nước và không đòi hỏi thêm hóa chất trợ keo tụ.

  3. Thiết bị điện phân muối WATERCHLO 100 có an toàn hơn Clo khí hóa lỏng không? Thiết bị điều chế dung dịch $\text{NaOCl}$ nồng độ $3 - 4\text{ g/L}$ trực tiếp từ nước muối ăn $\text{NaCl} , 16 - 18%$. Quy trình diễn ra ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thường, loại bỏ hoàn toàn rủi ro rò rỉ khí Clo độc hại gây ngạt cho công nhân và khu dân cư xung quanh.

  4. Chế độ rửa lọc nhanh bằng gió - nước kết hợp mang lại lợi ích gì? Việc sục khí nén cường độ $16\text{ L/}(\text{s}\cdot\text{m}^2)$ trước khi cấp nước rửa giúp làm tơi xốp hoàn toàn lớp cát thạch anh dày $1,18\text{ m}$, tiết kiệm $40%$ lượng nước sạch dùng cho rửa lọc và kéo dài tuổi thọ vật liệu lọc lên trên 5 năm.

  5. Chi phí lắp đặt và giá nước sạch có phù hợp với khả năng chi trả của người dân nông thôn không? Mức phí đấu nối đồng hồ $350.000\text{ VNĐ/hộ}$ và giá nước $6.000\text{ VNĐ/m}^3$ nằm trong khung định mức hỗ trợ của Nhà nước cho vùng nông thôn, chỉ chiếm khoảng $1,5 - 2%$ tổng chi tiêu hàng tháng của hộ gia đình, đảm bảo tính khả thi và bền vững kinh tế cao.

Kết luận

Đề tài khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Thị Ngọc (Khoa Môi trường – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên) đã nghiên cứu toàn diện và làm sáng tỏ hiệu quả công nghệ xử lý nước cấp tại Nhà máy nước sạch xã Tân Việt, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương. Việc kết hợp đồng bộ công nghệ keo tụ PAC, bể lắng đứng phản ứng xoáy, bể lọc nhanh trọng lực đa lớp và hệ thống khử trùng Javen điện phân tại chỗ WATERCHLO 100 đã xử lý triệt để các chất ô nhiễm từ nguồn nước mặt sông Rạng, đưa $100%$ các chỉ tiêu lý hóa và vi sinh đạt chuẩn QCVN 02:2009/BYT. Công trình là mô hình điển hình về hạ tầng kỹ thuật môi trường nông thôn, đóng góp thiết thực vào mục tiêu nâng cao chất lượng cuộc sống, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và hoàn thiện tiêu chí nông thôn mới bền vững.