Luận văn thạc sĩ development of a simplified concept for process benchmarking of urban wastewater management

Luận văn thạc sĩ phân tích development of a simplified concept for process benchmarking of urban wastewater management, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả

• Tác giả: Le Quynh Dung
• Người hướng dẫn: Prof. C Peter Werner
• Trường học: Dresden University of Technology
• Chuyên ngành: Waste Management and Contaminated Site Treatment
• Đề tài: Development Of A Simplified Concept For Process Benchmarking Of Urban Wastewater Management
• Loại tài liệu: Master Thesis
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hanoi

Mục lục chi tiết

• ABBREVIATIONS
• LIST OF FIGURES AND TABLES
• ACKNOWLEDGEMENTS
• INTRODUCTION
• 1. CHAPTER I: Theoretical Foundations of Urban Wastewater Management System
• 1.1. Characteristics of Urban Wastewater
• 1.1.1. What is Urban Wastewater?
• 1.1.2. Constituents of Wastewater
• 1.1.2.1. Physical Characteristics
• 1.1.2.2. Inorganic Chemical Characteristics
• 1.2. Overview of the Urban Wastewater Management System
• 1.3. Sub-processes of Wastewater Management System
• 1.4. Current situation of Urban Wastewater Management in Vietnam
• 2. Benchmarking in the Urban Wastewater Management Sector
• 2.1. Fundamentals of Benchmarking
• 2.1.1. Definition of benchmarking
• 2.1.2. Types and elements of benchmarking
• 2.2. International Benchmarking System in Water Industry
• 2.2.1. Benchmarking of large Municipal Wastewater Treatment Plants in Austria
• 2.2.2. Benchmarking in Canada
• 2.2.3. North European Benchmarking Co-operation
• 2.3. Process Benchmarking in Wastewater Sector
• 2.3.1. What is Process Benchmarking?
• 2.3.2. The Objectives of Process Benchmarking
• 2.3.3. Methodology in Process benchmarking
• 2.3.4. Different Process Benchmarking Concepts
• 3. Performance Indicators of Benchmarking in Wastewater Service
• 3.1. Basis of Performance Indicators
• 3.1.1. Systems of Performance Indicators
• 3.1.2. The Usage of Performance Indicators (PIs)
• 3.1.3. Performance Indicators – A component of Benchmarking
• 3.2. The System of IWA-PIs for Wastewater Services
• 4. Performance Assessment and Data Collection for Benchmarking in Wastewater Services of Vietnam
• 4.1. Approach of the Performance Assessment
• 4.1.1. Classification of various Undertakings
• 4.1.2. Structure of Questionnaire
• 4.2. Questionnaire of Wastewater Management System
• 4.3. Performance Indicators for Wastewater Management System
• 4.3.1. Operation and Maintenance
• 4.3.2. Quality of services
• 4.3.3. Economic and financial aspects
• REFERENCES

Tóm tắt

I. Tổng quan về quản lý nước thải đô thị Khái niệm và tầm quan trọng

Quản lý nước thải đô thị là một trong những vấn đề quan trọng nhất trong phát triển bền vững của các thành phố. Hệ thống này không chỉ đảm bảo vệ sinh môi trường mà còn bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Nước thải đô thị bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước mưa. Việc quản lý hiệu quả nước thải giúp giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng cuộc sống.

1.1. Định nghĩa nước thải đô thị và các thành phần chính

Nước thải đô thị là nước thải phát sinh từ các hoạt động sinh hoạt, thương mại và công nghiệp. Các thành phần chính của nước thải bao gồm chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, vi sinh vật và các chất hóa học độc hại. Việc hiểu rõ các thành phần này là cần thiết để thiết kế hệ thống xử lý nước thải hiệu quả.

1.2. Tầm quan trọng của quản lý nước thải đô thị

Quản lý nước thải đô thị không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo sức khỏe cộng đồng. Một hệ thống quản lý nước thải hiệu quả có thể ngăn ngừa các bệnh truyền nhiễm và giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh đô thị hóa nhanh chóng và biến đổi khí hậu.

II. Thách thức trong quản lý nước thải đô thị hiện nay

Quản lý nước thải đô thị đối mặt với nhiều thách thức, bao gồm sự gia tăng dân số, ô nhiễm môi trường và thiếu hụt nguồn lực. Các thành phố lớn thường gặp khó khăn trong việc duy trì và nâng cấp cơ sở hạ tầng xử lý nước thải. Ngoài ra, việc thiếu nhận thức cộng đồng về tầm quan trọng của quản lý nước thải cũng là một vấn đề lớn.

2.1. Tăng trưởng dân số và áp lực lên hệ thống

Sự gia tăng dân số tại các đô thị dẫn đến lượng nước thải phát sinh ngày càng lớn. Điều này đặt ra áp lực lớn lên hệ thống xử lý nước thải, yêu cầu phải nâng cấp và mở rộng quy mô các nhà máy xử lý.

2.2. Ô nhiễm môi trường và sức khỏe cộng đồng

Ô nhiễm từ nước thải không được xử lý có thể gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng cho cộng đồng. Các bệnh truyền nhiễm, ô nhiễm nguồn nước và không khí là những hệ lụy nghiêm trọng từ việc quản lý nước thải kém.

III. Phương pháp quản lý nước thải đô thị hiệu quả

Để quản lý nước thải đô thị hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp hiện đại và bền vững. Các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến như xử lý sinh học, xử lý hóa học và tái sử dụng nước thải đang được áp dụng rộng rãi. Ngoài ra, việc nâng cao nhận thức cộng đồng cũng là một yếu tố quan trọng.

3.1. Công nghệ xử lý nước thải tiên tiến

Các công nghệ như xử lý sinh học và hóa học giúp loại bỏ các chất ô nhiễm trong nước thải. Việc áp dụng công nghệ mới không chỉ nâng cao hiệu quả xử lý mà còn giảm thiểu chi phí vận hành.

3.2. Tái sử dụng nước thải Giải pháp bền vững

Tái sử dụng nước thải đã qua xử lý cho các mục đích như tưới tiêu, công nghiệp và làm mát là một giải pháp bền vững. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm nguồn nước mà còn giảm áp lực lên hệ thống xử lý nước thải.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu trong quản lý nước thải

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc áp dụng các phương pháp quản lý nước thải hiệu quả có thể mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng. Các dự án thí điểm tại Việt Nam cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong chất lượng nước và sức khỏe cộng đồng. Việc chia sẻ thông tin và kinh nghiệm giữa các thành phố cũng là một yếu tố quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả quản lý nước thải.

4.1. Kết quả từ các dự án thí điểm tại Việt Nam

Các dự án thí điểm về quản lý nước thải tại Việt Nam đã cho thấy sự cải thiện đáng kể trong chất lượng nước và sức khỏe cộng đồng. Những kết quả này chứng minh rằng việc đầu tư vào công nghệ và hệ thống quản lý nước thải là cần thiết.

4.2. Chia sẻ kinh nghiệm giữa các thành phố

Việc chia sẻ thông tin và kinh nghiệm giữa các thành phố có thể giúp nâng cao hiệu quả quản lý nước thải. Các thành phố có thể học hỏi từ nhau để áp dụng các giải pháp tốt nhất và cải thiện hệ thống của mình.

V. Kết luận và tương lai của quản lý nước thải đô thị

Quản lý nước thải đô thị là một lĩnh vực quan trọng cần được chú trọng trong bối cảnh đô thị hóa và biến đổi khí hậu. Tương lai của quản lý nước thải sẽ phụ thuộc vào việc áp dụng các công nghệ mới, nâng cao nhận thức cộng đồng và cải thiện chính sách quản lý. Việc đầu tư vào hệ thống quản lý nước thải sẽ mang lại lợi ích lâu dài cho cộng đồng và môi trường.

5.1. Tầm nhìn tương lai cho quản lý nước thải

Tương lai của quản lý nước thải đô thị sẽ tập trung vào việc phát triển các công nghệ xanh và bền vững. Các giải pháp như tái sử dụng nước thải và xử lý sinh học sẽ trở thành xu hướng chính trong quản lý nước thải.

5.2. Đầu tư và chính sách cần thiết

Để đạt được mục tiêu quản lý nước thải hiệu quả, cần có sự đầu tư mạnh mẽ từ chính phủ và các tổ chức. Các chính sách hỗ trợ và khuyến khích đầu tư vào công nghệ xử lý nước thải sẽ là yếu tố quyết định cho sự thành công trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thực trạng quản lý nước thải tại các đô thị ở các quốc gia đang phát triển đang đứng trước nhiều thách thức nghiêm trọng về mặt kỹ thuật lẫn quản trị hạ tầng. Tại Việt Nam, tỷ lệ bao phủ của mạng lưới thu gom và xử lý nước thải đô thị thời điểm nghiên cứu chỉ đạt trung bình từ 40% đến 50%, với sự phân hóa sâu sắc khi các đô thị nhỏ loại V chỉ đạt mức 1% đến 2%, trong khi các đô thị lớn đạt khoảng 70%. Đáng chú ý, tại thủ đô Hà Nội, hai trạm xử lý nước thải Kim Liên và Trúc Bạch mới chỉ đáp ứng khoảng 1,6% tổng lượng nước thải phát sinh hàng ngày. Tình trạng ngập úng cục bộ kéo dài từ 1 đến 12 giờ sau mưa lớn xảy ra tại hơn 30% diện tích các khu đô thị do hệ thống cống chung xuống cấp và thiếu hụt từ 30% đến 50% nguồn kinh phí bảo trì thường niên.

Vấn đề cốt lõi nảy sinh từ việc thiếu hụt một công cụ quản lý chuẩn mực, có khả năng định lượng chính xác hiệu suất vận hành, giám sát chi phí và đánh giá chất lượng dịch vụ của các doanh nghiệp thoát nước. Nghiên cứu hướng tới mục tiêu xây dựng một khung khái niệm đối sánh quy trình (Process Benchmarking) đơn giản hóa, kế thừa và tinh chỉnh hệ thống chỉ số hiệu suất của Hiệp hội Nước Quốc tế (IWA) nhằm áp dụng khả thi cho các đơn vị quản lý thoát nước đô thị tại Việt Nam.

Phạm vi nghiên cứu tập trung khảo sát các đô thị trọng điểm tại Việt Nam trong giai đoạn 2010 - 2011, đối chiếu với mô hình quản trị tiên tiến từ Cộng hòa Liên bang Đức, Cộng hòa Áo và Canada. Đề tài mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc cung cấp công cụ chuẩn đoán khoảng cách hiệu suất, nâng cao tính minh bạch tài chính theo Nghị định 88/2007/NĐ-CP và định hướng hiện thực hóa mục tiêu phát triển hạ tầng thoát nước bền vững theo Quyết định 1930/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng tích hợp giữa lý thuyết kỹ thuật xử lý nước thải đô thị và lý thuyết quản trị hiệu suất hiện đại:

• Lý thuyết đối sánh quy trình (Process Benchmarking): Khởi nguồn từ mô hình cải tiến liên tục của Xerox vào cuối thập niên 1970 và được Hiệp hội Công trình Nước Hoa Kỳ (AWWA) cùng Hiệp hội Nước Bắc Âu (NEBC) chuẩn hóa cho ngành nước. Khác với đối sánh số liệu thuần túy (Metric Benchmarking), đối sánh quy trình tập trung phân tích sâu các khâu công nghệ, thao tác vận hành và cơ chế quản trị tạo nên sự vượt trội.
• Khung chỉ số đánh giá hiệu suất IWA (International Water Association Performance Indicators): Cung cấp hệ thống đo lường đa chiều bao gồm ba trụ cột chính: Vận hành và bảo dưỡng (O&M), Chất lượng cung ứng dịch vụ, cùng Khía cạnh kinh tế và tài chính.

Các khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm:

• Tương đương dân số (Population Equivalent - PE): Đơn vị đo tải lượng ô nhiễm hữu cơ quy đổi, xác định mức phát thải chuẩn 110 g COD/PE/ngày hoặc 60 g BOD5/PE/ngày.
• Tỷ số BOD5/COD: Chỉ số phản ánh khả năng phân hủy sinh học; khi tỷ số đạt từ 0,5 trở lên, nước thải có thể xử lý sinh học trực tiếp, còn dưới 0,3 bắt buộc phải qua khâu tiền xử lý hóa lý.
• Cống tràn tách dòng (Combined Sewer Overflows - CSOs): Công trình phân tách lưu lượng dòng chảy mùa mưa để giảm tải cho nhà máy xử lý và hạn chế ô nhiễm nguồn tiếp nhận.
• Thông tin bối cảnh (Context Information - CI): Tập hợp các thông số đặc thù về địa hình, khí hậu, quy mô phục vụ để chuẩn hóa dữ liệu so sánh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua bộ câu hỏi điều tra khảo sát chuyên sâu kết hợp bảng biểu tính toán Excel cấu trúc hóa gửi tới các doanh nghiệp thoát nước đô thị. Dữ liệu thứ cấp được tổng hợp từ báo cáo ngành nước của Bộ Xây dựng, các chương trình hỗ trợ kỹ thuật của Ngân hàng Thế giới (World Bank) và cơ sở dữ liệu đối sánh quốc tế tại Áo (hơn 100 nhà máy từ 2.000 đến 1.000.000 PE) cùng Canada (42 cơ sở cấp thoát nước).

Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết kế đại diện theo cấu trúc quản trị ngành thoát nước Việt Nam, bao gồm 4 công ty thoát nước chuyên trách tại các đô thị lớn, cùng các đơn vị thuộc 32 công ty cấp thoát nước và 36 công ty công trình đô thị đa ngành. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích (purposive sampling) được lựa chọn nhằm bảo đảm tính đại diện về quy mô đô thị, tính chất hạ tầng cống chung và điều kiện vận hành thực tế.

Phương pháp phân tích trọng tâm là phân tích so sánh định lượng kết hợp kiểm định tính hợp lý (Plausibility check) và phân tích phương sai tài chính (Variance analysis) theo dải độ tin cậy chuẩn (Reliability bands). Phương pháp này được lựa chọn vì tính linh hoạt, giúp nhận diện rõ ràng các khoảng cách hiệu suất (Performance gaps) mà không đòi hỏi hệ thống dữ liệu tự động hóa quá phức tạp, hoàn toàn tương thích với điều kiện hạ tầng thông tin tại các nước đang phát triển trong khung thời gian triển khai 2010 - 2011.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình điều tra và phân tích thực trạng hệ thống thoát nước đô thị đã chỉ ra 4 phát hiện quan trọng:

• Sự chênh lệch nghiêm trọng về mật độ hạ tầng giữa các cấp đô thị: Chiều dài mạng lưới cống bình quân trên đầu người tại các thành phố lớn đạt khoảng 0,5 m/người, trong khi tại các đô thị nhỏ loại V con số này chỉ đạt 0,08 m/người (thấp hơn hơn 6 lần). Tỷ lệ tiếp cận dịch vụ thoát nước tại các đô thị loại V chỉ dao động từ 1% đến 2%, so với mức gần 70% tại các đô thị loại I và đặc biệt.
• Hiệu suất xử lý nước thải đặc thù còn nhiều lỗ hổng: Tỷ lệ bệnh viện có trạm xử lý nước thải đạt 60%, nhưng chỉ có 18% cơ sở vận hành thường xuyên và đạt quy chuẩn xả thải môi trường. Phần lớn các cơ sở y tế và công nghiệp nhỏ lẻ còn lại xả trực tiếp vào mạng lưới cống chung, làm gia tăng nồng độ độc chất và kim loại nặng.
• Mất cân đối nghiêm trọng về tài chính vận hành: Ngân sách địa phương phân bổ hàng năm chỉ bù đắp được từ 50% đến 70% nhu cầu kinh phí vận hành và bảo dưỡng (O&M) tối thiểu. Điều này dẫn đến tình trạng cống rãnh bị bồi lắng kéo dài, công tác nạo vét chỉ được tiến hành cục bộ trước mùa mưa, khiến 30% diện tích đô thị thường xuyên bị ngập úng với thời gian ngập kéo dài từ 1 đến 12 giờ.
• Mô hình tổ chức phân tán làm suy giảm hiệu quả quản lý: Chỉ có 4 đô thị thành lập được công ty chuyên trách về thoát nước, trong khi 68 đơn vị còn lại hoạt động kiêm nhiệm nhiều dịch vụ đô thị như chiếu sáng, cây xanh, thu gom rác. Cơ cấu tổ chức thiếu chuyên môn hóa làm gia tăng chi phí vận hành và cản trở việc kiểm soát thất thoát dữ liệu kỹ thuật.

Thảo luận kết quả

Khi đối chiếu với mô hình đối sánh quốc tế tại Áo, dữ liệu từ hơn 100 nhà máy xử lý nước thải cho thấy tổng chi phí vận hành bình quân hàng năm dao động từ 26 Euro/PE/năm (đối với trạm công suất lớn) đến 71 Euro/PE/năm (đối với trạm công suất nhỏ), trong đó chi phí O&M chiếm từ 10 đến 22 Euro/PE/năm (45% cho xử lý cơ học - sinh học và 55% cho xử lý bùn thải). Tại Việt Nam, sự thiếu đồng bộ về đơn giá định mức khiến việc hạch toán chi phí đơn vị theo PE chưa thể thực hiện chuẩn xác.

Toàn bộ dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan thông qua bảng ma trận thông tin bối cảnh (Context Information Matrix) và biểu đồ phân bổ chi phí theo 5 bước đối sánh chuẩn (Lập kế hoạch - Tìm kiếm đối tác - Thu thập dữ liệu - Phân tích khoảng cách - Triển khai cải tiến). Các biểu đồ hình cột so sánh chiều dài đường cống và tỷ lệ trạm xử lý nước thải hoạt động thực tế đã làm nổi bật nguyên nhân gốc rễ của tình trạng ngập úng đô thị.

Nguyên nhân sâu xa của những hạn chế trên bắt nguồn từ sự thiếu liên kết giữa các Ban Quản lý dự án (chủ đầu tư giai đoạn xây dựng) và Công ty Thoát nước (đơn vị tiếp nhận vận hành). Sự thiếu kết nối này làm phát sinh các chi phí ẩn trong quá trình thi công và tạo ra các công trình khó vận hành, làm gia tăng gánh nặng tài chính công.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, 4 nhóm giải pháp chiến lược được đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả quản trị ngành thoát nước đô thị:

• Ban hành và chuẩn hóa bộ chỉ số đối sánh quy trình (PIs) tinh giản: Bộ Xây dựng chủ trì phối hợp với Hội Cấp thoát nước Việt Nam tích hợp khung chỉ số PIs rút gọn từ IWA vào quy chế đánh giá xếp hạng doanh nghiệp dịch vụ công ích hàng năm. Đặt mục tiêu 100% doanh nghiệp thoát nước đô thị áp dụng công cụ đối sánh để giảm tối thiểu 20% các sai số trong quản lý dữ liệu kỹ thuật vào năm 2015.
• Kiện toàn cơ chế giá dịch vụ và tự chủ tài chính: Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương khẩn trương điều chỉnh cơ chế thu phí thoát nước theo Nghị định 88/2007/NĐ-CP và Nghị định 26/2010/NĐ-CP, tích hợp trực tiếp vào hóa đơn sử dụng nước sinh hoạt. Phấn đấu nâng tỷ lệ tự bù đắp chi phí O&M của các doanh nghiệp thoát nước từ mức 50% - 70% hiện nay lên tối thiểu 85% trong giai đoạn 2015 - 2020.
• Hiện đại hóa công tác bảo trì mạng lưới và xử lý ngập úng: Các công ty thoát nước đô thị cần chủ động triển khai kế hoạch bảo trì phòng ngừa định kỳ, ưu tiên nạo vét các tuyến cống chính và cải tạo các cửa xả cống tràn CSOs. Mục tiêu giảm thời gian ngập úng bình quân tại các điểm nóng đô thị từ mức 12 giờ xuống dưới 2 giờ sau các trận mưa lớn, hoàn thành trước năm 2020.
• Kiểm soát chặt chẽ xả thải tại nguồn đối với cơ sở y tế và công nghiệp: Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp cùng Sở Y tế tăng cường thanh tra, nâng tỷ lệ trạm xử lý nước thải bệnh viện vận hành đạt chuẩn từ 18% lên 80% trong vòng 3 năm; đồng thời bắt buộc 100% cơ sở sản xuất công nghiệp trong đô thị phải tiền xử lý đạt chuẩn trước khi xả vào mạng lưới cống chung.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và phương pháp luận của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách: Cán bộ thuộc Bộ Xây dựng, Bộ Tài nguyên và Môi trường, Sở Xây dựng các địa phương có thể sử dụng khung khái niệm để xây dựng các văn bản hướng dẫn định mức kinh tế kỹ thuật và ban hành tiêu chí kiểm toán hiệu quả dịch vụ công ích thoát nước.
• Ban lãnh đạo và kỹ sư tại các doanh nghiệp cấp thoát nước, công trình đô thị: Tiếp cận bộ câu hỏi khảo sát và biểu mẫu tính toán Excel chuẩn hóa để trực tiếp rà soát lỗ hổng vận hành, tối ưu hóa định mức tiêu hao năng lượng và cắt giảm chi phí bảo trì mạng lưới cống.
• Các tổ chức tài trợ quốc tế và Ban Quản lý dự án ODA: Các chuyên gia từ Ngân hàng Thế giới, Danida, JICA có thêm cơ sở dữ liệu thực chứng và phương pháp đánh giá định lượng để thẩm định tính khả thi, giám sát tiến độ và đánh giá tác động sau đầu tư của các dự án hạ tầng thoát nước.
• Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Môi trường và Đô thị: Nguồn tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp ứng dụng chỉ số IWA, quy trình đối sánh kỹ thuật và phân tích dữ liệu xử lý nước thải trong bối cảnh các nước đang phát triển.

Câu hỏi thường gặp

Đối sánh quy trình (Process Benchmarking) mang lại lợi ích gì vượt trội so với đối sánh số liệu thuần túy? Đối sánh số liệu chỉ dừng lại ở việc so sánh xem đơn vị nào đạt kết quả cao hay thấp hơn qua các con số thống kê. Ngược lại, đối sánh quy trình phân tích sâu vào các bước thực hiện, công nghệ áp dụng và phương pháp quản trị nhằm tìm ra nguyên nhân cốt lõi của khoảng cách hiệu suất, từ đó giúp doanh nghiệp học hỏi và áp dụng những thực hành tốt nhất.

Tại sao hệ thống chỉ số IWA cần được đơn giản hóa trước khi áp dụng tại Việt Nam? Hệ thống chỉ số gốc của Hiệp hội Nước Quốc tế (IWA) rất đồ sộ và đòi hỏi nguồn dữ liệu tự động hóa chính xác cao. Trong điều kiện tỷ lệ bao phủ cống tại Việt Nam mới đạt 40% đến 50% và hệ thống dữ liệu còn phân tán, việc đơn giản hóa các chỉ số giúp các đơn vị dễ dàng thu thập, tính toán trên bảng tính thông thường mà vẫn đảm bảo độ tin cậy.

Tỷ số BOD5/COD có ý nghĩa quyết định như thế nào trong lựa chọn công nghệ xử lý nước thải? Tỷ số BOD5/COD là thước đo khả năng phân hủy sinh học của nước thải. Tỷ số đạt từ 0,5 trở lên cho thấy nước thải rất thuận lợi để xử lý bằng các công trình sinh học như bùn hoạt tính hiếu khí. Nếu tỷ số dưới 0,3, nước thải chứa nhiều chất khó phân hủy hoặc độc hại, bắt buộc phải có công đoạn tiền xử lý hóa lý trước khi đưa vào hệ thống sinh học.

Làm cách nào để giải quyết khoảng trống thiếu hụt 30% đến 50% kinh phí bảo trì cống rãnh đô thị? Giải pháp căn cơ là chuyển đổi từ trợ cấp ngân sách sang cơ chế giá dịch vụ thoát nước theo Nghị định 88/2007/NĐ-CP, thu phí thông qua hóa đơn nước sạch. Kết hợp với việc áp dụng đối sánh quy trình để cắt giảm lãng phí trong vận hành, kinh nghiệm quốc tế tại Áo cho thấy các đơn vị có thể tiết kiệm từ 10% đến 25% chi phí O&M hàng năm.

Sự khác biệt chính giữa hệ thống thu gom thoát nước tập trung và phân tán là gì? Hệ thống tập trung thu gom toàn bộ nước thải qua mạng lưới cống dài về một nhà máy lớn ngoài đô thị, xử lý triệt để nhưng chi phí đường ống và duy tu rất cao. Hệ thống phân tán xử lý tại chỗ hoặc theo cụm nhỏ, chiều dài đường cống ngắn hơn, chi phí đầu tư ban đầu thấp và linh hoạt hơn cho các đô thị nhỏ loại V hoặc vùng ven đô.

Kết luận

• Luận văn đã thiết lập thành công khung khái niệm đối sánh quy trình (Process Benchmarking) đơn giản hóa dựa trên chuẩn mực quốc tế IWA, hoàn toàn phù hợp với thực tiễn quản lý tại các đô thị Việt Nam.
• Nghiên cứu đã lượng hóa bức tranh toàn cảnh về hạ tầng thoát nước năm 2011 với tỷ lệ bao phủ trung bình 40% - 50%, mật độ cống đô thị nhỏ chỉ đạt 0,08 m/người và chỉ 18% trạm xử lý nước thải bệnh viện vận hành đạt chuẩn.
• Đề xuất hoàn thiện bộ công cụ thu thập dữ liệu bằng bảng hỏi và bảng tính Excel cấu trúc hóa, hỗ trợ đắc lực cho việc kiểm soát chi phí O&M và phân tích dải độ tin cậy của thông tin vận hành.
• Khuyến nghị lộ trình thực thi chính sách giá dịch vụ thoát nước và tiêu chuẩn hóa chỉ số hiệu suất PIs cho 100% doanh nghiệp thoát nước đô thị trước năm 2015.
• Các nhà quản lý đô thị, doanh nghiệp cấp thoát nước và chuyên gia môi trường cần sớm tiếp cận và ứng dụng bộ công cụ đối sánh quy trình này nhằm nâng cao hiệu quả đầu tư công và thúc đẩy phát triển bền vững hạ tầng đô thị.

Trích đoạn nội dung tài liệu

[ DRESDEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY VNU UNIVERSITY OF SCIENCE Le Quynh Dung DEVELOPMENT OF A SIMPLIFIED CONCEPT FOR PROCESS BENCHMARKING OF URBAN WASTEWATER MANAGEMENT MASTER THESIS Hanoi - 2011 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] [ DRESDEN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY VNU UNIVERSITY OF SCIENCE Le Quynh Dung DEVELOPMENT OF A SIMPLIFIED CONCEPT FOR PROCESS BENCHMARKING OF URBAN WASTEWATER MANAGEMENT Major: Waste Management and Contaminated Site Treatment MASTER THESIS SUPERVISOR: PROF. C PETER WERNER MSC-ENG. PHAN HOANG MAI Hanoi - 2011 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] TABLE OF CONTENTS ABBREVIATIONS. 3 LIST OF FIGURES AND TABLES.

8 Theoretical Foundations of Urban Wastewater Management System .1 Characteristics of Urban Wastewater.1 What is Urban Wastewater? .2 Constituents of Wastewater .2 Overview of the Urban Wastewater Management System .1 Components of Urban Wastewater Management System .2 Types of Wastewater Management System .3 Sub-processes of Wastewater Management System .3 Sludge Treatment and Disposal .4 Effluent Disposal and Reuse .4 Current situation of Urban Wastewater Management in Vietnam .1 The Development of the Urban Drainage System .2 Current Structure and Operation of Urban Drainage Systems .3 The Organizations of Urban Drainage Services in Vietnam .4 Financial Aspects of Urban Drainage Companies .5 Legal and Institutional Frameworks .6 Investment and Management of Urban Drainage System. 42 Benchmarking in the Urban Wastewater Management Sector.1 Fundamentals of Benchmarking .1 Definition of benchmarking .2 Types and elements of benchmarking .2 International Benchmarking System in Water Industry .1 Benchmarking of large Municipal Wastewater Treatment Plants in Austria .2 Benchmarking in Canada .3 North European Benchmarking Co-operation .3 Process Benchmarking in Wastewater Sector.1 What is Process Benchmarking?.2 The Objectives of Process Benchmarking .3 Methodology in Process benchmarking.4 Different Process Benchmarking Concepts. 53 1 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] CHAPTER III. 55 Performance Indicators of Benchmarking in Wastewater Service .1 Basis of Performance Indicators .1 Systems of Performance Indicators .2 The Usage of Performance Indicators (PIs) .3 Performance Indicators – A component of Benchmarking .2 The System of IWA-PIs for Wastewater Services.

65 Performance Assessment and Data Collection for Benchmarking in Wastewater Services of Vietnam .1 Approach of the Performance Assessment .1 Classification of various Undertakings .4 Structure of Questionnaire .2 Questionnaire of Wastewater Management System .3 Performance Indicators for Wastewater Management System .2 Operation and Maintenance .3 Quality of services .5 Economic and financial aspects. 99 2 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] ABBREVIATIONS CSOs Combined Sewer Overflows CI Context Information EWA European Water Association IWA International Water Association NEBC North European Benchmarking Co-operation No. Number PIs Performance Indicators p. Population Equivalent WWTPs Wastewater Treatment Plants 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] LIST OF FIGURES AND TABLES Figures Figure 1.1 Representation of a Centralized Wastewater Collection and Treatment System Figure 1.2 Representation of a Decentralized Wastewater Collection and Treatment System Figure 1.3 Schematic of unit operations and processes in a wastewater treatment plant Figure 1.4 Schematic of plug flow and complete mix activated sludge process Figure 1.5 Schematic of trickling filter with rock packing and plastic packing Figure 2.1 Main steps of a benchmarking process Figure 2.2 Extended process model for wastewater treatment plants above 100,000 PE Figure 2.3 Methodology for the development of process performance indicators Figure 2.4 NEBC’s benchmarking model Figure 2.5 Procedure of process benchmarking Figure 3.1 Structure of Wastewater Context Information & Performance Indicator Figure 3.2 Wastewater undertaking context Tables Table 1.1 Principal constituents of concern in wastewater treatment Table 1.2 Important metals in Wastewater Management Table 1.3 Comparison of ratios of various parameters used to characterize wastewater Table 1.4 Typical wastewater flowrates from urban residential sources in the USA Table 1.5 Typical wastewater flowrates from commercial sources in the USA Table 1.6 Typical composition of untreated domestic wastewater Table 1.7 Typical wastewater constituent data for various countries Table 1.8 Major biological treatment processes used for wastewater treatment Table 2.1 Holistic approach versus Selective approach in Process benchmarking Table 3.1 Reliability bands of collected data Table 3.2 The IWA Performance Indicators Table 4.1 Summary of Performance Indicators for Urban Wastewater Management 4 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] ACKNOWLEDGEMENTS This thesis has been developed in Dresden, Germany with the support of some people to whom I would like to express my special thanks.

I would like to thank Prof. Nguyen Thi Diem Trang - Hanoi University of Science and Prof. Bernd Bilitewski - Institute of Waste Management and Contaminated Site Treatment (IAA), Dresden University of Technology (TUD) as well as DAAD because of giving me the chance to do my thesis in Germany. I would like to send my special thanks to Msc.

Phan Hoang Mai, (IAA-TUD), who gave me this topic, supervised and encouraged me to write my thesis. I have learnt some things for my studying from her. Also I would like to thank Dr. Catalin Stefan (IAA-TUD) because of his kind help during the time I was in Dresden.

Thanks are also expressed to Msc. Le Thi Hoang Oanh (IAA-TUD) who was always willing to help me as I need. Especially, I would like to thank my family and friends, who always support and encourage me to finish my thesis. 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] INTRODUCTION Wastewater Management is one of the most concerns in any urban area.

An efficient management contributes to the wealth of a community, never the less a poor management leads to unpredictable hazards related to health, environmental pollution, etc. In developed countries, the issues of water and sanitation are solved, floodings are well controlled. However, the issues of water supply and sanitation are not solved in developing countries, poor management of floodings as well as improper operation and maintenance of sewer systems are very popular. Therefore, it is an urgent requirement to improve the system of wastewater management in developing countries.

Benchmarking is promised to be a solution to this problem as it is always the useful tool for improvement in management. Benchmarking was first time introduced by Xerox Company in the late 1970s when their peer company Fuji produced the photocopiers with better quality and lower prices. Xerox was forced to critically review their products and production costs by adopting the Japanese philosophy: gaining the best of the bests by learning, adapting and improving (Parena et al. That was how benchmarking appeared.

In many countries experiences (Xerox model inspired) have been developed to adapt benchmarking procedures in the water context (Parena et al. Benchmarking has been conducted in many developed countries such as Australia, Canada, England, Germany etc. to assess the performance of water and wastewater service providers, to estimate the quality of services as well as the satisfaction of customers. These benchmarking projects have achieved initial success and are supposed to sustain.

Some systems of performance indicators have been developed with the purpose of large scale application such as the system International Water Association or Qualserve system, etc. In some developing countries such as India, Vietnam, etc. certain benchmarking projects regarding the issue of water and sanitation have been carried out under the support of the World Bank. Aiming at developing a simplified concept for process benchmarking of urban wastewater management which can be applied in developing countries, performance indicators and questionnaire prepared for benchmarking in Vietnam, a representative of developing 6 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] countries are adapted in this thesis based on the International Water Association (IWA) system of performance indicators for wastewater services.

There are four chapters in the thesis. Chapter I considers the foundation of urban wastewater management in general and the current situation of wastewater management in urban areas of Vietnam. In chapter II, fundamentals of benchmarking and process benchmarking for the water industry are discussed. To make clear the tool of performance assessment presented in the thesis the performance indicators for wastewater services of IWA as well as the basis of performance indicators are given in chapter III.

Chapter IV explains the performance indicators selected for process benchmarking in wastewater services of Vietnam; also, the questionnaire as well as the excel file to collect data from wastewater undertakings are presented. Benchmarking of wastewater utilities is emerging as an important tool of performance improvement by regular monitoring and analyses can be the solution to this reality. It can play a significant role in the sector as a tool for institutional strengthening. Sustained benchmarking can help utilities in identifying performance gaps and gaining improvements by the sharing of information and best practices, ultimately resulting in better services to people.

It is expected that benchmarking in wastewater services in developing countries will soon be supported to implement. 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] CHAPTER I Theoretical Foundations of Urban Wastewater Management System In this chapter the theoretical foundations of urban wastewater management will be considered, including: (1) characteristics of urban wastewater, (2) overview of the urban wastewater management system, (3) sub-processes of wastewater management system and (4) current situation of urban wastewater management in Vietnam.1 Characteristics of Urban Wastewater 1.1 What is Urban Wastewater? According to Tchobanoglous et al. 2003, urban wastewater components may vary depending on type of collection system and may include: 1. Wastewater discharged from residential areas, and from commercial, institutional and similar facilities.

Wastewater in which industrial wastes predominate. Runoff resulting from rainfall 4. Water that enters the collection system through indirect and direct means. Infiltration is extraneous water that enters the collection system through leaking joints, cracks and breaks, or porous walls.

Inflow is stormwater that enters the collection system from storm drain connections, roof leaders, foundation and basement drains, or through access port (manhole) covers.2 Constituents of Wastewater The constituents of wastewater can be classified as physical, chemical and biological. Of the constituents listed in table 1.1, suspended solids, biodegradable organics and pathogen organisms the most concerning ones are referred. All wastewater treatment facilities are designed to remove these constituents completely.1 Physical Characteristics Solids There are many kind of solids present in wastewater, varying from coarse to colloidal ones. Before any analysis of solids in wastewater the coarse material should be removed.

In wastewater treatment, the solids can be classified by their size and state (suspended solids & 8 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] dissolved solids), by their chemical characteristics (volatile & fixed solids) and by settleability (settable suspended solids & non-settable suspended solids) (Sperling, 2007) Table 1.1 Principal constituents of concern in wastewater treatment a Constituents Reason for Concern Total suspended solids Sludge deposits and anaerobic conditions Biodegradable organics Depletion of natural oxygen resources and the development of septic conditions Dissolved inorganics (e. total Inorganic constituents added by usage. Recycling and dissolved solids) reuse applications Heavy metals Metallic constituents added by usage. Many metals are also classified as priority pollutants Nutrients Excessive growth of undesirable aquatic life, eutrophication, nitrate contamination of drinking water Pathogens Communicable diseases Priority organic pollutants Suspected carcinogenicity, mutagenicity, teratogenicity, or high acute toxicity.

Many priority pollutants resist conventional treatment methods (known as refractory organics) a: From Crites & Tchobanoglous, 1998 Particle Size Distribution The determination of particle size is to understand more about nature of particles composing TSS in wastewater. In addition, this analysis is also used to assess the effectiveness of treatment process (biological treatment, disinfection process, sedimentation, etc). Turbidity Turbidity is a measure of the light-transmitting properties of water. Turbidity is used to indicate the quality of waste discharges and natural waters regarding colloidal and residual suspended matter (Tchobanoglous et al.

Color Color in wastewater is caused by suspended solids, colloidal matters and dissolved substances. With suspended solids, it is called apparent color whereas true color is caused by colloidal matters and dissolved substances. 9 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] The sources of color in wastewater include infiltration/inflow (humic substances), industrial discharges (e. dyes or metallic compounds, etc) and the decomposition of organic compounds in wastewater.

Transmittance/ Absorption Transmittance is the ability of a liquid to transmit light of a specified wavelength through a known depth of solution. Absorbance is the loss of radiant energy as light pass through a fluid (Tchobanoglous et al.