Nâng cao hiệu quả xử lý nước tại Nhà máy nước Diễn Vọng, Quảng Ninh

• Tác giả: Phạm Ngọc Thái
• Người hướng dẫn: T. Phạm Ngọc Thái
• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Môi Trường
• Đề tài: Nâng Cao Hiệu Quả Xử Lý Nước Tại Nhà Máy Nước Diễn Vọng, Quảng Ninh
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sỹ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Quảng Ninh

• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• PHẦN MỞ ĐẦU
• 0.1. Sự cần thiết của đề tài
• 0.2. Mục tiêu của đề tài
• 0.3. Nội dung nghiên cứu của đề tài
• 0.4. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu
• 0.4.1. Phạm vi nghiên cứu
• 0.4.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU CÁC CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
• 1.1. Sơ lược về quá trình phát triển kỹ thuật ngành cấp nước trên thế giới, Việt Nam và tại Quảng Ninh
• 1.2. Cơ sở lý thuyết để thực hiện đề tài
• 1.2.1. Cơ sở lý thuyết các quy trình xử lý nước mặt
• 1.2.1.1. Nguyên tắc và các biện pháp xử lý
• 2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC CƠ SỞ THỰC TIỄN ĐỂ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÁC CÔNG NGHỆ PHÙ HỢP ĐỂ CẢI TẠO NÂNG CÔNG SUẤT NHÀ MÁY NƯỚC DIỄN VỌNG TẠI QUẢNG NINH TỪ 60
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Hiệu Quả Xử Lý Nước Nhà Máy Diễn Vọng QN 55 ký tự

Nước sạch là nhu cầu thiết yếu, đóng vai trò quan trọng trong sinh hoạt và sản xuất. Tại Quảng Ninh, nhu cầu nước sinh hoạt tăng cao do quá trình đô thị hóa và phát triển kinh tế. Các nhà máy nước Quảng Ninh đang vận hành hết công suất, gây áp lực lớn lên hệ thống cấp nước. Việc cải tạo và nâng cấp các nhà máy hiện có, như nhà máy nước Diễn Vọng, là cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Bài viết này tập trung vào việc nâng cao hiệu quả xử lý nước tại nhà máy nước Diễn Vọng, tỉnh Quảng Ninh, nhằm đảm bảo chất lượng nước đầu ra và đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt và sản xuất.

1.1. Vai trò Cấp Thiết của Nước Sạch ở Quảng Ninh

Quảng Ninh đang trải qua giai đoạn phát triển kinh tế mạnh mẽ, kéo theo sự gia tăng dân số và nhu cầu sử dụng nước sạch. Các khu công nghiệp, đô thị mới đòi hỏi nguồn cung cấp nước ổn định và chất lượng cao. Việc đảm bảo tiêu chuẩn nước sạch không chỉ phục vụ nhu cầu sinh hoạt mà còn góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội bền vững. Tỉnh Quảng Ninh cần có chiến lược phát triển công nghệ xử lý nước hiệu quả để đáp ứng nhu cầu này.

1.2. Giới thiệu Nhà Máy Nước Diễn Vọng và Vị trí

Nhà máy nước Diễn Vọng là một trong những nhà máy xử lý nước cấp lớn nhất tại tỉnh Quảng Ninh, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước cho khu vực Cẩm Phả, Hạ Long và Vân Đồn. Được xây dựng từ những năm 1980, nhà máy sử dụng nguồn nước mặt từ hồ Cao Vân. Tuy nhiên, công nghệ xử lý nước hiện tại, với bể trộn đứng, bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng, bể lắng ngang và bể lọc trọng lực, đang bộc lộ nhiều hạn chế về hiệu suất và diện tích sử dụng.

II. Thách Thức Trong Xử Lý Nước Tại Nhà Máy Nước Diễn Vọng 58 ký tự

Nhà máy nước Diễn Vọng đang đối mặt với nhiều thách thức trong quá trình xử lý nước. Công nghệ xử lý nước hiện tại đã cũ, không đáp ứng được yêu cầu về chất lượng nước đầu ra ngày càng khắt khe. Diện tích mặt bằng hạn chế gây khó khăn cho việc mở rộng và nâng cấp công suất nhà máy nước. Ngoài ra, biến đổi khí hậu và ô nhiễm nguồn nước cũng ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước. Cần có giải pháp cải tiến xử lý nước toàn diện để giải quyết những vấn đề này.

2.1. Công nghệ Xử Lý Nước Cũ và Hạn Chế Hiệu Suất

Dây chuyền công nghệ xử lý nước hiện tại của nhà máy nước Diễn Vọng, bao gồm bể trộn đứng, bể phản ứng có lớp cặn lơ lửng, bể lắng ngang và bể lọc trọng lực, đã lạc hậu so với các công nghệ xử lý nước tiên tiến hiện nay. Hiệu suất xử lý nước thấp, tốn nhiều năng lượng và hóa chất, đồng thời khó kiểm soát chất lượng nước đầu ra. Cần có sự cải tiến xử lý nước để nâng cao hiệu quả và tiết kiệm chi phí.

2.2. Khó khăn về Mở Rộng Diện tích Mặt Bằng

Diện tích mặt bằng của nhà máy nước Diễn Vọng bị hạn chế, gây khó khăn cho việc mở rộng và nâng cấp công suất nhà máy nước. Việc xây dựng thêm các công trình xử lý nước mới trên diện tích hiện có là một thách thức lớn. Cần có giải pháp thiết kế công nghệ xử lý nước nhỏ gọn, hiệu quả cao để giải quyết vấn đề này.

2.3. Ảnh hưởng Biến Đổi Khí Hậu và Ô Nhiễm Nguồn Nước

Biến đổi khí hậu và ô nhiễm nguồn nước đang gây ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động xử lý nước của nhà máy nước Diễn Vọng. Nguồn nước mặt từ hồ Cao Vân có thể bị ô nhiễm bởi các chất thải công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt, làm tăng chi phí xử lý nước và giảm chất lượng nước đầu ra. Cần có biện pháp quan trắc nước thường xuyên và điều chỉnh quy trình xử lý nước phù hợp.

III. Phương Pháp Cải Tiến Quy Trình Xử Lý Nước Hiệu Quả 52 ký tự

Để nâng cao hiệu quả xử lý nước tại nhà máy nước Diễn Vọng, cần áp dụng các phương pháp cải tiến quy trình xử lý nước sau: Thay thế bể trộn đứng bằng bể phản ứng cơ khí để tăng hiệu quả tạo bông cặn. Sử dụng bể lắng Lamella thay cho bể lắng ngang để tiết kiệm diện tích. Áp dụng bể lọc nhanh hai lớp vật liệu lọc để nâng cao chất lượng nước đầu ra. Đồng thời, cần tối ưu hóa xử lý nước quá trình vận hành và kiểm soát chất lượng nước chặt chẽ.

3.1. Thay Thế Bể Trộn Đứng Bằng Bể Phản Ứng Cơ Khí

Bể trộn đứng thủy lực có hiệu quả tạo bông cặn thấp hơn so với bể phản ứng cơ khí. Việc thay thế bể trộn đứng bằng bể phản ứng cơ khí giúp tăng cường quá trình keo tụ, tạo bông cặn, từ đó nâng cao hiệu quả xử lý nước và giảm lượng hóa chất sử dụng. Điều này góp phần tối ưu hóa xử lý nước và giảm chi phí xử lý nước.

3.2. Sử Dụng Bể Lắng Lamella Thay Thế Bể Lắng Ngang

Bể lắng Lamella có diện tích nhỏ hơn nhiều so với bể lắng ngang, đồng thời hiệu quả lắng cặn cao hơn. Việc sử dụng bể lắng Lamella giúp tiết kiệm diện tích, giảm chi phí xây dựng và bảo trì nhà máy nước, đồng thời nâng cao hiệu quả xử lý nước. Bể lắng Lamella đặc biệt phù hợp với những nhà máy có diện tích hạn chế như nhà máy nước Diễn Vọng.

3.3. Áp Dụng Bể Lọc Nhanh Hai Lớp Vật Liệu Lọc

Bể lọc nhanh hai lớp vật liệu lọc (cát và than hoạt tính) có khả năng loại bỏ các chất ô nhiễm tốt hơn so với bể lọc nhanh một lớp vật liệu lọc. Việc áp dụng bể lọc nhanh hai lớp vật liệu lọc giúp nâng cao chất lượng nước đầu ra, đáp ứng các tiêu chuẩn nước sạch khắt khe. Bể lọc này giúp loại bỏ cặn lơ lửng, vi sinh vật và các chất hữu cơ hòa tan.

IV. Ứng Dụng Công Nghệ Lắng Lamella Tại Nhà Máy Nước 56 ký tự

Ứng dụng công nghệ lắng Lamella tại nhà máy nước đem lại hiệu quả vượt trội. Cấu trúc tấm nghiêng giúp tăng diện tích bề mặt lắng, tăng tốc độ loại bỏ cặn. Giảm diện tích xây dựng, tiết kiệm chi phí. Chất lượng nước sau lắng cải thiện đáng kể. Phù hợp với nhà máy nước Diễn Vọng do hạn chế về mặt bằng. Đây là giải pháp cải tiến xử lý nước hiệu quả, đảm bảo tiêu chuẩn nước sạch.

4.1. Nguyên lý hoạt động và ưu điểm của bể lắng Lamella

Bể lắng Lamella hoạt động dựa trên nguyên lý tăng diện tích bề mặt lắng bằng cách sử dụng các tấm nghiêng. Các hạt cặn sẽ lắng xuống các tấm nghiêng và trượt xuống đáy bể. Ưu điểm của bể lắng Lamella là diện tích nhỏ gọn, hiệu quả lắng cao, giảm thời gian lắng, và dễ dàng vận hành vận hành nhà máy nước.

4.2. So sánh hiệu quả giữa bể lắng Lamella và bể lắng ngang

So với bể lắng ngang truyền thống, bể lắng Lamella có diện tích nhỏ hơn nhiều lần, hiệu quả lắng cao hơn, và chi phí xây dựng thấp hơn. Bể lắng ngang đòi hỏi diện tích lớn và thời gian lắng dài, trong khi bể lắng Lamella giải quyết được những hạn chế này. Bảng so sánh chi tiết về các chỉ số như diện tích, hiệu quả lắng, chi phí xử lý nước cần được đưa ra để minh chứng.

4.3. Kinh nghiệm ứng dụng thực tế bể lắng Lamella tại các nhà máy nước

Nhiều nhà máy nước trên thế giới và tại Việt Nam đã ứng dụng thành công công nghệ lắng Lamella. Các nhà máy này đã ghi nhận những cải thiện đáng kể về hiệu quả xử lý nước, tiết kiệm diện tích, và giảm chi phí vận hành. Chia sẻ kinh nghiệm từ các nhà máy này có thể giúp nhà máy nước Diễn Vọng triển khai công nghệ lắng Lamella một cách hiệu quả.

V. Kết Quả Nghiên Cứu và Đánh Giá Hiệu Quả Kinh Tế 50 ký tự

Nghiên cứu cho thấy cải tiến xử lý nước tại nhà máy nước Diễn Vọng mang lại hiệu quả kinh tế cao. Giảm chi phí xử lý nước, tăng công suất nhà máy nước, và nâng cao chất lượng nước đầu ra. Phân tích chi phí - lợi ích cho thấy phương án cải tạo nhà máy nước là khả thi và bền vững. Đảm bảo cung cấp đủ nước sinh hoạt và sản xuất cho khu vực.

5.1. Phân tích chi phí và lợi ích của các phương án cải tạo

Các phương án cải tạo nhà máy nước cần được phân tích kỹ lưỡng về chi phí đầu tư, chi phí vận hành, và lợi ích mang lại. Các yếu tố như chi phí xử lý nước, tăng công suất nhà máy nước, và cải thiện chất lượng nước đầu ra cần được định lượng và so sánh để lựa chọn phương án tối ưu.

5.2. Đánh giá tác động môi trường của quá trình xử lý nước

Quá trình xử lý nước có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, như sử dụng hóa chất, phát sinh bùn thải. Cần có đánh giá tác động môi trường chi tiết và các biện pháp giảm thiểu tác động tiêu cực, đảm bảo vận hành nhà máy nước một cách bền vững. Việc tái sử dụng bùn thải, giảm thiểu sử dụng hóa chất là những giải pháp cần được xem xét.

5.3. Thống kê so sánh chi phí xử lý nước trước và sau cải tạo

Số liệu thống kê về chi phí xử lý nước trước và sau cải tạo là bằng chứng thuyết phục về hiệu quả của các phương án cải tạo. Các chỉ số như chi phí hóa chất, chi phí năng lượng, chi phí nhân công cần được so sánh để chứng minh tính hiệu quả về mặt kinh tế. Từ đó, có thể đưa ra kết luận về tính khả thi của dự án.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Xử Lý Nước Diễn Vọng 52 ký tự

Việc nâng cao hiệu quả xử lý nước tại nhà máy nước Diễn Vọng là cần thiết và khả thi. Áp dụng công nghệ xử lý nước tiên tiến, tối ưu hóa xử lý nước quá trình vận hành, và kiểm soát chất lượng nước chặt chẽ là những giải pháp quan trọng. Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc cải tạo nhà máy nước và đảm bảo cung cấp nước sinh hoạt an toàn cho cộng đồng.

6.1. Tóm tắt các giải pháp cải thiện hiệu quả xử lý nước

Bài viết tóm tắt lại các giải pháp đã đề xuất để nâng cao hiệu quả xử lý nước tại nhà máy nước Diễn Vọng, bao gồm thay thế bể trộn đứng bằng bể phản ứng cơ khí, sử dụng bể lắng Lamella, và áp dụng bể lọc nhanh hai lớp vật liệu lọc. Nhấn mạnh lại tầm quan trọng của việc tối ưu hóa xử lý nước và kiểm soát chất lượng nước.

6.2. Đề xuất các nghiên cứu tiếp theo về tối ưu hóa xử lý nước

Cần có các nghiên cứu tiếp theo về tối ưu hóa xử lý nước tại nhà máy nước Diễn Vọng, như nghiên cứu về liều lượng hóa chất tối ưu, nghiên cứu về quy trình vận hành nhà máy nước hiệu quả, và nghiên cứu về các công nghệ xử lý nước mới. Các nghiên cứu này sẽ giúp nâng cao hơn nữa hiệu quả và tính bền vững của hệ thống cấp nước.

6.3. Tầm nhìn về tương lai của hệ thống cấp nước tại Quảng Ninh

Bài viết đưa ra tầm nhìn về tương lai của hệ thống cấp nước tại Quảng Ninh, với việc áp dụng công nghệ xử lý nước tiên tiến, kiểm soát chất lượng nước chặt chẽ, và đảm bảo cung cấp nước sinh hoạt an toàn và bền vững cho cộng đồng. Việc đầu tư vào hệ thống cấp nước là đầu tư vào tương lai của tỉnh.

Tổng quan nghiên cứu

Nhu cầu sử dụng nước sạch tại các đô thị Việt Nam ngày càng tăng cao, đặc biệt trong bối cảnh phát triển kinh tế - xã hội mạnh mẽ. Tỉnh Quảng Ninh, với sự gia tăng dân số và quá trình đô thị hóa nhanh chóng, đang đối mặt với thách thức cung cấp đủ nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất công nghiệp. Nhà máy nước Diễn Vọng, công suất thiết kế ban đầu 60.000 m³/ngày, là nhà máy nước lớn nhất tỉnh, phục vụ cho thành phố Hạ Long, thị xã Cẩm Phả và huyện Vân Đồn. Tuy nhiên, với nhu cầu ngày càng tăng, công suất nhà máy cần được nâng lên 90.000 m³/ngày. Thực tế, việc mở rộng diện tích mặt bằng để xây dựng thêm công trình xử lý nước gặp nhiều khó khăn do quỹ đất hạn chế và nhà máy nằm trong khu vực đông dân cư.

Mục tiêu nghiên cứu là đề xuất các công nghệ phù hợp để cải tạo, nâng công suất Nhà máy nước Diễn Vọng trên cơ sở dây chuyền công nghệ hiện có và quỹ đất hiện tại, nhằm đáp ứng nhu cầu cấp nước bền vững cho tỉnh Quảng Ninh. Nghiên cứu tập trung vào việc ứng dụng các công trình xử lý nước mặt tiên tiến như bể trộn cơ khí, bể phản ứng cơ khí, bể lắng Lamella và bể lọc hai lớp vật liệu lọc, nhằm tăng hiệu quả xử lý, tiết kiệm diện tích và chi phí đầu tư.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm Nhà máy nước Diễn Vọng tại thị xã Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh, với dữ liệu thu thập từ hồ Cao Vân – nguồn nước thô chính của nhà máy. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả cấp nước đô thị, góp phần phát triển kinh tế xã hội địa phương và làm cơ sở cho các nhà máy nước khác có điều kiện tương tự trong tỉnh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình xử lý nước mặt hiện đại, bao gồm:

• Quy trình xử lý nước mặt: Bao gồm các bước chính như lưới chắn rác, trộn hóa chất, phản ứng tạo bông cặn, lắng, lọc và khử trùng. Mục tiêu là loại bỏ các chất rắn lơ lửng, vi sinh vật và các chất gây ô nhiễm để đạt tiêu chuẩn nước sạch sinh hoạt.

• Công trình xử lý nước mặt: Nghiên cứu các loại bể trộn (thủy lực và cơ khí), bể phản ứng (cơ khí với lớp cặn lơ lửng), bể lắng (ngang, đứng, Lamella), và bể lọc (lọc nhanh một lớp và hai lớp vật liệu lọc). Mỗi công trình có đặc điểm kỹ thuật và hiệu quả xử lý khác nhau, ảnh hưởng đến diện tích xây dựng và chi phí vận hành.

• Khái niệm chính:

  • Gradient vận tốc (G): Đại lượng thể hiện cường độ khuấy trộn trong bể trộn và phản ứng.
  • Tải trọng bề mặt bể lắng: Tỷ lệ lưu lượng nước trên diện tích bề mặt bể, ảnh hưởng đến hiệu quả lắng.
  • Tốc độ lọc (m/h): Lưu lượng nước qua một mét vuông diện tích bể lọc trong một giờ, quyết định công suất xử lý.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thực tế từ Nhà máy nước Diễn Vọng, hồ Cao Vân, các báo cáo kỹ thuật, tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN, TCVN), và tài liệu khoa học công nghệ liên quan.

• Phương pháp phân tích: Sử dụng phân tích thống kê để đánh giá chất lượng nước thô và nước sau xử lý, so sánh các công nghệ xử lý nước mặt hiện đại với công nghệ hiện tại của nhà máy. Phân tích kỹ thuật và kinh tế để lựa chọn phương án cải tạo phù hợp.

• Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ khảo sát hiện trạng, thu thập số liệu, phân tích, đề xuất phương án đến tính toán chi tiết và đánh giá hiệu quả kinh tế.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Dữ liệu lấy từ nguồn nước thô hồ Cao Vân và các công trình xử lý nước tại nhà máy, đảm bảo tính đại diện cho điều kiện thực tế của nhà máy.

• Phương pháp tính toán: Áp dụng các công thức kỹ thuật trong thiết kế bể trộn, bể phản ứng, bể lắng Lamella và bể lọc hai lớp vật liệu lọc để xác định kích thước, công suất và hiệu quả xử lý.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Nguồn nước thô và chất lượng nước sau xử lý hiện tại: Nước thô từ hồ Cao Vân có chất lượng ổn định với độ đục khoảng 30 NTU, pH 6,23, hàm lượng sắt tổng 0,78 mg/l. Sau bể lắng, độ đục giảm còn 5,01 NTU, pH 6,92; sau bể lọc nhanh, độ đục đạt 0,36 NTU, pH 6,98, đáp ứng tiêu chuẩn QCVN 01:2009/BYT.

2. Hiệu quả công trình xử lý hiện tại: Dây chuyền công nghệ gồm bể trộn đứng thủy lực, bể phản ứng, bể lắng ngang và bể lọc nhanh một lớp vật liệu lọc đang vận hành ổn định với công suất 60.000 m³/ngày. Tải trọng bề mặt bể lắng là 2,6 m/h, tốc độ lọc bể lọc nhanh là 5,09 m/h.

3. Khó khăn khi nâng công suất lên 90.000 m³/ngày: Diện tích mặt bằng hạn chế không cho phép xây dựng thêm công trình mới. Bể lắng ngang hiện tại sẽ không đảm bảo hiệu quả lắng với tải trọng bề mặt tăng lên 3,9 m/h. Bể lọc nhanh một lớp vật liệu lọc sẽ phải vận hành với tốc độ lọc tăng lên 7,0 m/h, có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước.

4. Phương án cải tạo hiệu quả:

   • Cải tạo bể trộn thủy lực thành bể trộn cơ khí bằng việc lắp đặt cánh khuấy, đảm bảo trộn đều hóa chất với nước khi công suất tăng lên 90.000 m³/ngày.
   • Thay đổi bể phản ứng sang bể phản ứng cơ khí với 15 máy khuấy tuabin, điều chỉnh cường độ khuấy phù hợp (gradient 70 s⁻¹ đến 20 s⁻¹) để tạo bông cặn lớn, dễ lắng.
   • Cải tạo bể lắng ngang thành bể lắng Lamella bằng cách lắp đặt các tấm lắng nghiêng, tăng diện tích bề mặt lắng lên gấp 5,26 lần, giúp xử lý công suất 90.000 m³/ngày trên diện tích mặt bằng hiện có.
   • Cải tạo bể lọc nhanh một lớp thành bể lọc hai lớp vật liệu lọc (than antraxit trên cát thạch anh), tăng dung tích chứa cặn lên 2-2,5 lần, cho phép tăng tốc độ lọc lên 7,0 m/h mà vẫn đảm bảo chất lượng nước.

Thảo luận kết quả

Việc ứng dụng bể trộn và bể phản ứng cơ khí giúp tăng hiệu quả khuấy trộn và tạo bông cặn, giảm thời gian lưu nước và diện tích bể, phù hợp với điều kiện quỹ đất hạn chế. Bể lắng Lamella với diện tích bề mặt lớn hơn nhiều so với bể lắng ngang truyền thống giúp duy trì hiệu quả lắng cao dù tải trọng bề mặt tăng. Bể lọc hai lớp vật liệu lọc không chỉ tăng công suất mà còn kéo dài chu kỳ lọc, giảm tần suất rửa lọc, tiết kiệm nước và chi phí vận hành.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế cho thấy các công nghệ này đã được áp dụng thành công tại nhiều nhà máy nước có điều kiện tương tự, mang lại hiệu quả xử lý cao và tiết kiệm diện tích xây dựng. Việc lựa chọn các công nghệ phù hợp với nguồn nước mặt hồ Cao Vân và điều kiện thực tế của Nhà máy nước Diễn Vọng là giải pháp khả thi, kinh tế và bền vững.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh chất lượng nước trước và sau xử lý, bảng tổng hợp công suất và diện tích các công trình trước và sau cải tạo, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả của các phương án đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Lắp đặt cánh khuấy cơ khí trong bể trộn hiện có để đảm bảo trộn đều hóa chất với nước khi công suất nâng lên 90.000 m³/ngày. Thời gian thực hiện dự kiến 6 tháng, do Công ty TNHH MTV Kinh doanh nước sạch Quảng Ninh chủ trì.

2. Thay thế bể phản ứng thủy lực bằng bể phản ứng cơ khí với 15 máy khuấy tuabin điều chỉnh tốc độ quay bằng biến tần, nhằm tăng cường tạo bông cặn. Thời gian hoàn thành trong vòng 9 tháng, phối hợp với nhà thầu thiết bị và đơn vị vận hành.

3. Cải tạo bể lắng ngang thành bể lắng Lamella bằng cách lắp đặt các tấm lắng nghiêng dạng modul, tăng diện tích bề mặt lắng lên hơn 5 lần, giúp xử lý công suất tăng mà không cần mở rộng diện tích. Thời gian thi công 8 tháng, cần phối hợp chặt chẽ với đơn vị thi công để giảm thiểu gián đoạn vận hành.

4. Nâng cấp bể lọc nhanh một lớp thành bể lọc hai lớp vật liệu lọc (than antraxit và cát thạch anh), tăng dung tích chứa cặn và kéo dài chu kỳ lọc, vận hành với tốc độ lọc 7,0 m/h mà vẫn đảm bảo chất lượng nước. Thời gian thực hiện 7 tháng, do đơn vị quản lý vận hành phối hợp với nhà cung cấp vật liệu lọc.

5. Xây dựng kế hoạch vận hành và bảo trì chi tiết cho các công trình cải tạo, đào tạo nhân viên vận hành về công nghệ mới, đảm bảo hiệu quả và ổn định lâu dài.

Các giải pháp trên cần được triển khai đồng bộ, ưu tiên theo thứ tự để đảm bảo nâng công suất nhà máy hiệu quả, tiết kiệm chi phí và phù hợp với quỹ đất hiện có.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các kỹ sư và nhà quản lý ngành cấp nước đô thị: Nghiên cứu cung cấp giải pháp kỹ thuật và kinh tế để cải tạo, nâng công suất nhà máy nước trong điều kiện hạn chế quỹ đất và nguồn vốn.

2. Các nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý môi trường: Tham khảo để xây dựng chính sách phát triển hạ tầng cấp nước bền vững, phù hợp với xu hướng đô thị hóa và phát triển kinh tế.

3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật môi trường, cấp thoát nước: Tài liệu tham khảo về quy trình xử lý nước mặt, công nghệ xử lý tiên tiến và phương pháp phân tích kỹ thuật trong cải tạo nhà máy nước.

4. Các nhà đầu tư và doanh nghiệp cung cấp thiết bị công nghệ xử lý nước: Hiểu rõ nhu cầu và xu hướng ứng dụng công nghệ mới trong nâng cấp nhà máy nước, từ đó phát triển sản phẩm và dịch vụ phù hợp.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần nâng công suất Nhà máy nước Diễn Vọng?
   Dân số và nhu cầu sử dụng nước sạch tại Quảng Ninh tăng nhanh, trong khi công suất hiện tại 60.000 m³/ngày không đáp ứng đủ. Nâng công suất lên 90.000 m³/ngày giúp đảm bảo cung cấp nước ổn định cho sinh hoạt và sản xuất.

2. Công nghệ bể lắng Lamella có ưu điểm gì so với bể lắng ngang truyền thống?
   Bể lắng Lamella tăng diện tích bề mặt lắng lên hơn 5 lần nhờ các tấm lắng nghiêng, giúp tăng hiệu quả lắng cặn trên diện tích mặt bằng nhỏ, phù hợp với quỹ đất hạn chế.

3. Việc chuyển đổi bể lọc một lớp sang hai lớp vật liệu lọc có tác động thế nào đến chất lượng nước?
   Bể lọc hai lớp tăng dung tích chứa cặn, kéo dài chu kỳ lọc, giảm tần suất rửa lọc, giúp duy trì chất lượng nước ổn định ngay cả khi tăng tốc độ lọc lên 7,0 m/h.

4. Chi phí vận hành khi sử dụng bể trộn và bể phản ứng cơ khí có tăng không?
   Mặc dù chi phí điện năng tăng do sử dụng máy khuấy, nhưng hiệu quả xử lý và tiết kiệm diện tích, chi phí đầu tư xây dựng giảm giúp cân bằng tổng chi phí vận hành.

5. Làm thế nào để đảm bảo vận hành ổn định sau khi cải tạo?
   Cần xây dựng kế hoạch vận hành, bảo trì chi tiết, đào tạo nhân viên vận hành về công nghệ mới và theo dõi chất lượng nước thường xuyên để điều chỉnh kịp thời.

Kết luận

• Nhu cầu cấp nước sạch tại Quảng Ninh ngày càng tăng, đòi hỏi nâng công suất Nhà máy nước Diễn Vọng từ 60.000 lên 90.000 m³/ngày.
• Ứng dụng các công nghệ bể trộn cơ khí, bể phản ứng cơ khí, bể lắng Lamella và bể lọc hai lớp vật liệu lọc là giải pháp kỹ thuật phù hợp, hiệu quả và tiết kiệm diện tích.
• Các phương án cải tạo giúp nâng cao hiệu quả xử lý, giảm chi phí đầu tư và vận hành, đồng thời phù hợp với quỹ đất hạn chế tại nhà máy.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc cải tạo nâng công suất nhà máy nước tại Quảng Ninh và các địa phương có điều kiện tương tự.
• Đề xuất triển khai các giải pháp cải tạo đồng bộ trong vòng 6-9 tháng, đồng thời xây dựng kế hoạch vận hành và đào tạo nhân sự để đảm bảo hiệu quả lâu dài.

Hành động tiếp theo: Các đơn vị quản lý và vận hành nhà máy cần phối hợp triển khai các giải pháp cải tạo, đồng thời theo dõi, đánh giá hiệu quả để điều chỉnh kịp thời, đảm bảo cung cấp nước sạch ổn định cho cộng đồng.