Chương 1. Tổng quan về quản lý hệ thống thoát nước đô thị. Thực trạng quản lý hệ thống thoát nước đô thị của trung tâm Thành phố Uông Bí – tỉnh Quảng Ninh. Giải pháp tăng cường công tác quản lý hệ thống thoát nước của trung tâm Thành phố Uông Bí – tỉnh Quảng Ninh.
TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC ĐÔ THỊ 1. Khái niệm và văn bản pháp lý về quản lý hệ thống thoát nước đô thị 1. Khái niệm về hệ thống thoát nước đô thị 1. Khái niệm Hoạt động hàng ngày của con người tạo ra nhiều nguồn nước ô nhiễm có đặc tính khác nhau.
Những nguồn ô nhiễm đó bao gồm các chất thải sinh lý của con người, động vật nuôi và chất thải của quá trình sản xuất theo nước thải xả vào môi trường bên ngoài. Nước sạch sau khi sử dụng vào mục đích sinh hoạt, sản xuất, nước mưa chảy trên các mái nhà, mặt đường, sân vườn trở thành nước thải chứa nhiều hợp chất vô cơ, hữu cơ dễ bị phân hủy thối rữa và chứa nhiều vi trùng gây bệnh. Nếu những loại nước thải này xả một cách bừa bãi sẽ gây ô nhiễm môi trường nước, đất, không khí đồng thời nó cũng trở thành nguồn phát sinh gây nhiều loại bệnh nguy hiểm ảnh hưởng tới sức khỏe của người dân. Mặt khác nếu nước thải không được thu gom, vận chuyển nhanh chóng mọi loại nước thải ra khỏi khu vực dân cư, xí nghiệp công nghiệp đồng thời xử lý và khử trùng đạt yêu cầu vệ sinh trước khi thải vào nguồn tiếp nhận sẽ gây ngập úng khu vực dân cư và ô nhiễm môi trường.
Hệ thống thoát nước là tổ hợp những công trình, thiết bị và các giải pháp kỹ thuật được tính toán và tổ chức để thực hiện nhiệm vụ thoát nước một cách hiệu quả nhất [5]. Tuy nhiên tùy thuộc vào phương thức thu gom, vận chuyển, mục đích yêu cầu xử lý và sử dụng nước thải mà người ta phân loại các hệ thống như sau: a. Hệ thống thoát nước chung: Là hệ thống, trong đó tất cả các loại nước thải (nước mưa, nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp) được dẫn, vận chuyển trong cùng một mạng lưới đường cống tới trạm xử lý nước thải hoặc xả trực tiếp ra nguồn tiếp nhận. + Ưu điểm: Đảm bảo tốt nhất về phương diện vệ sinh, vì toàn bộ phần nước bẩn (nếu có trạm xử lý nước thải) đều được xử lý trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Đạt giá trị kinh tế đối với mạng lưới thoát nước các khu nhà cao tầng, vì khi đó tổng chiều dài của mạng lưới tiểu khu và đường phố giảm được 30-40% so với hệ thống 2 thoát nước riêng rẽ hoàn toàn, chi phí quản lý mạng lưới thoát nước giảm 15-20% đối với những khu xây nhà cao tầng, những khu đô thị gần nguồn nước lớn. + Khuyết điểm: Chế độ thủy lực không ổn định, mùa mưa nước chảy đầy cống, có thể bị ngập lụt, nhưng vào mùa khô chỉ có nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp (lưu lượng nhỏ nhiều lần so với nước mưa) thì tốc độ dòng chảy không đảm bảo điều kiện kỹ thuật, gây nên lắng đọng cặn, làm giảm khả năng truyền tải và tự làm sạch do đó phải tăng số lần nạo vét, thau rửa cống. Nước thải chảy tới trạm bơm, trạm xử lý nước thải không điều hòa về lưu lượng và chất lượng, nên công tác điều phối trạm bơm và trạm xử lý nước thải trở nên phức tạp và khó đạt hiệu quả mong muốn. Vốn đầu tư xây dựng ban đầu cao (không có sự ưu tiên trong đầu tư xây dựng) vì chỉ có một hệ thống thoát nước duy nhất.
Hệ thống cống thoát nước chung phù hợp với giai đoạn đầu tư xây dựng hệ thống riêng, trong nhà có xây dựng bể tự hoại. Phù hợp với những đô thị hoặc khu vực đô thị xây dựng nhà cao tầng. Bên cạnh có nguồn tiếp nhận lớn cho phép xả nước thải vào với mức độ yêu cầu xử lý thấp; Điều kiện địa hình thuận lợi cho thoát nước, hạn chế được số lượng trạm bơm và áp lực bơm. Phù hợp với nơi có cường độ mưa nhỏ.
Hệ thống thoát nước riêng: Là hệ thống có hai hay nhiều mạng lưới, một mạng lưới để vận chuyển nước thải bẩn (như NTSH, NTBV, NTCN), xả vào hệ thống xử lý; một mạng lưới khác dùng để vận chuyển nước thải quy ước là sạch (như nước mưa) có thể xả thẳng vào nguồn tiếp nhận. Tùy theo độ nhiễm bẩn, NTCN có thể được vận chuyển chung với NTSH (nếu độ nhiễm bẩn cao) hoặc chung với nước mưa (nếu độ nhiễm bẩn thấp). Trường hợp mỗi loại nước thải được vận chuyển trong hệ thống thoát nước riêng được gọi là hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn. Khi chỉ có hệ thống cống ngầm để vận chuyển NTSH và NTCN còn NTCN quy ước là sạch và nước mưa cho vận chuyển theo mương, rãnh lộ thiên (mương, rãnh tự nhiên sẵn có) đổ trực tiếp vào nguồn tiếp nhận-gọi là hệ thống không hoàn 3 toàn.
Hệ thống này thường ở giai đoạn trung gian trong quá trình xây dựng hệ thống riêng hoàn thoàn. + Ưu điểm: So với hệ thống thoát nước chung thì có lợi hơn về mặt xây dựng và quản lý, giảm được vốn đầu tư xây dựng ban đầu. Chế độ thủy lực của hệ thống làm việc ổn định. Công tác quản lý, duy tu bảo dưỡng hiệu quả.
+ Khuyết điểm: Vệ sinh kém hơn so với những hệ thống khác, vì phần bẩn trong nước mưa không được xử lý mà xả trực tiếp vào nguồn tiếp nhận, nhất là trong giai đoạn đầu mùa mưa hoặc thời gian đầu của các trận mưa lớn, khi công suất của nguồn tăng lên không đáng kể, điều kiện pha loãng kẽm, dễ làm cho nguồn bị quá tải bởi chất bẩn. Tồn tại song song một lúc nhiều mạng lưới thoát nước trong đô thị, gây khó khăn cho công tác xây dựng, quản lý và vận hành. Tổng giá thành xây dựng và quản lý cao. Hệ thống thoát nước riêng hoàn toàn phù hợp cho những đô thị lớn, xây dựng tiện nghi và cho các xí nghiệp công nghiệp có khả năng xả toàn bộ lượng nước mưa vào nguồn tiếp nhận (nước mặt), điều kiện địa hình không thuận lợi, đòi hỏi phải xây dựng nhiều trạm bơm nước thải khu vực, khu vực có cường độ mưa lớn.
Hệ thống riêng không hoàn toàn thì phù hợp với những vùng ngoại ô hoặc giai đoạn đầu xây dựng hệ thống thoát nước của các đô thị. Hệ thống thoát nước nửa riêng: Là hệ thống trong đó ở những điểm giao nhau giữa hai mạng lưới độc lập, người ta xây dựng giếng tràn-tách nước mưa. Tại những giếng này, khi lưu lượng nước mưa ít (giai đoạn đầu của những trận mưa lớn kéo dài) chất lượng nước mưa bẩn, nước mưa sẽ chảy vào mạng lưới thoát nước sinh hoạt, theo cống góp chung dẫn lên trạm xử lý; khi lưu lượng nước mưa lớn (các trận mưa kéo dài) chất lượng tương đối sạch, nước mưa sẽ tràn qua giếng tách theo cống xả ra nguồn trực tiếp. + Ưu điểm: Theo quan điểm vệ sinh, tốt hơn hệ thống riêng vì trong thời gian mưa các chất bẩn không xả trực tiếp vào nguồn tiếp nhận.
+ Khuyết điểm: Vốn đầu tư xây dựng ban đầu cao, vì phải xây dựng song song hai hệ thống thoát nước đồng thời. Những chỗ giao nhau của hai mạng lưới 4 phải xây dựng giếng tách nước mưa, thường không đạt hiệu quả mong muốn về vệ sinh, quản lý phức tạp. Hệ thống thoát nước nửa riêng phù hợp với những đô thị có dân số >50. Nguồn tiếp nhận nước thải đô thị có công suất nhỏ và không có dòng chảy.
Những nơi có nguồn nước dùng vào mục đích tắm, thể thao. Khi yêu cầu tăng cường bảo vệ nguồn nước khỏi bị nhiễm bẩn do nước thải mang vào. Thoát nước và xử lý nước thải bền vững cho các đô thị Nước thải có thể được thu gom và xử lý trong các loại hệ thống thoát nước chung, riêng, nửa riêng hay hỗn hợp, theo các mô hình tổ chức thoát nước tập trung hay phân tán. Hệ thống thoát nước tập trung thường được xây dựng cho các khu trung tâm đô thị, có mật độ dân số cao, có điều kiện xây dựng đồng bộ.
Tuy nhiên, phương thức thoát nước truyền thống này có nhiều hạn chế, vì thế ngày nay trên thế giới khuyến khích áp dụng mô hình phân tán, đặc biệt là cho các khu đô thị mới, các vùng ven đô, nông thôn với các công trình thu gom, xử lý, xả hay tái sử dụng nước thải cho các hộ riêng lẻ (giải pháp tại chỗ) hoặc khu dân cư (giải pháp phân tán theo cụm). Mô hình này có những ưu điểm: - Giảm chi phí đầu tư xây dựng, vận hành và bảo dưỡng do tránh được các tuyến cống thoát nước dài, đường kính và độ sâu lớn, các trạm bơm nước thải; - Cho phép sử dụng các giải pháp công nghệ đơn giản, chi phí thấp, tận dụng triệt để các điều kiện tự nhiên để xử lý nước thải, do phân tán được quỹ đất yêu cầu. Các mô hình quản lý, cơ chế tài chính áp dụng cũng rất linh hoạt tùy theo điều kiện cụ thể. - Dễ quy hoạch và thực hiện quy hoạch.
Cho phép phân đợt xây dựng, đầu tư các hợp phần kỹ thuật từng bước theo khả năng tài chính. Quy mô đầu tư cũng sát với yêu cầu hơn, tránh lãng phí. - Cho phép tái sử dụng tại chỗ nước thải sau xử lý (rửa, tưới, bổ cập nước ngầm) và chất dinh dưỡng tách được (bón cây trồng). Trong một số trường hợp, có thể xử lý nước thải phân tán đạt mức độ xả ra môi trường, mạng lưới thoát nước 5 mưa, nhờ vậy tiết kiệm đáng kể chi phí xây dựng và quản lý đường cống thoát nước.
Thoát nước bề mặt bền vững cho các đô thị (SUDS) [1] Quá trình đô thị hóa đã gây những tác động xấu đến quá trình thoát nước tự nhiên: Dòng chảy tự nhiên bị thay đổi, quá trình lưu giữ tự nhiên dòng chảy bằng các thảm thực vật và đất bị mất đi, và thay vào đó là những bề mặt phủ không thấm nước như mái nhà, bê tông, đường nhựa, làm tăng lưu lượng dòng chảy bề mặt (Hình 1. Những dòng chảy này thường bị ô nhiễm do rác, bùn đất và các chất bẩn khác rửa trôi từ mặt đường. Lượng nước và cường độ dòng chảy tăng tạo nên sự xói mòn và lắng bùn cặn. Tất cả những yếu tố này gây những tác động xấu đến môi trường, úng ngập, ảnh hưởng đến hệ sinh thái dưới nước.
