Tài liệu Nghiên cứu mô hình cấp nước sạch nông thôn cho huyện lương tài, tỉnh bắc ninh

i LỜI CẢM ƠN Để thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ tận tình, sự đóng góp quý báu của nhiều cá nhân và tập thể. Trước tiên, tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn Ban giám hiệu, Bộ môn Cấp thoát nước – Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Đặc biệt tôi bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Đoàn Thu Hà đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn các cơ quan: Sở Kế hoạch và Đầu tư Bắc Ninh, Sở Nông nghiệp và PTNT Bắc Ninh, Sở Tài nguyên và Môi trường Bắc Ninh, Cục Thống kê Bắc Ninh, Trung tâm Nước sạch và VSMT nông thôn tỉnh Bắc Ninh, UBND huyện Lương Tài, xã An Thịnh, xã Mỹ Hương… đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cung cấp số liệu, tài liệu giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp, đã quan tâm động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện nghiên cứu đề tài. Mặc dù có nhiều nỗ lực, song do trình độ và thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót. Vì vậy, tôi kính mong nhận được sự góp ý chỉ bảo của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 12 tháng 3 năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Trần Thế Trưởng ii LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu riêng của tác giả. Các số liệu, thông tin trích dẫn trong luận văn là trung thực và đều được ghi rõ nguồn gốc. Kết quả nghiên cứu trong luận văn chưa từng được sử dụng hoặc công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày 12 tháng 3 năm 2015 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Trần Thế Trưởng iii MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1 I.Sự cần thiết của nghiên cứu ............................................................................ 1 II.Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................... 2 III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 2 IV. Cách tiếp cận ............................................................................................... 3 V. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 3 VI. Các phương pháp nghiên cứu ..................................................................... 3 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN ............................................................................. 5 1.1.Tổng quan hiện trạng cấp nước nông thôn, mô hình cấp nước nông thôn. 5 1.1.1.Tổng quan hiện trạng cấp nước nông thôn. ............................................. 5 1.1.2.Các mô hình cấp nước nông thôn. ........................................................... 6 1.1.3.Các mô hình quản lý vận hành hệ thống cấp nước nông thôn ............... 12 1.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 14 1.2.1 Đặc điểm tự nhiên .................................................................................. 14 1.2.2. Điều kiện cơ sở hạ tầng ......................................................................... 18 1.2.3. Nguồn nước ........................................................................................... 20 1.2.4. Hiện trạng cấp nước khu vực nghiên cứu ............................................. 21 CHƯƠNG II. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ĐỀ XUẤT MÔ HÌNH CẤP NƯỚC CHO HUYỆN LƯƠNG TÀI ..................................................... 24 2.1. Phương hướng phát triển kinh tế xã hội huyện Lương Tài đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030. .................................................................................. 24 2.2. Đánh giá hiện trạng cấp nước, các mô hình cấp nước huyện Lương Tài. 25 2.2.1. Các hệ thống cấp nước .......................................................................... 25 2.2.2. Các mô hình quản lý ............................................................................. 29 2.3. Nhu cầu cấp nước đến năm 2030 cho huyện Lương Tài ......................... 31 2.3.1. Dự báo dân số huyện Lương Tài đến năm 2030 ................................... 31 iv 2.3.2. Tính toán nhu cầu cấp nước đến năm 2030 .......................................... 32 2.4. Đánh giá khả năng khai thác các nguồn nước thuộc huyện Lương Tài... 35 2.4.1. Đánh giá khả năng khai thác nguồn nước mặt ...................................... 35 2.4.2. Đánh giá khả năng khai thác nguồn nước ngầm ................................... 40 CHƯƠNG III. GIẢI PHÁP CẤP NƯỚC HUYỆN LƯƠNG TÀI ................ 44 3.1. Phân tích, lựa chọn mô hình cấp nước cho huyện Lương Tài ................. 44 3.1.1. Tiêu chí đánh giá, cơ sở lựa chọn mô hình cấp nước phù hợp cho huyện Lương Tài. ....................................................................................................... 44 3.1.2. Phân tích, lựa chọn mô hình cấp nước cho huyện Lương Tài. ............. 44 3.2. Phương án cấp nước cho huyện Lương Tài đến năm 2030. .................... 45 3.2.1. Đối với các công trình cấp nước hiện có: ............................................. 45 3.2.2. Xây dựng mới các nhà máy nước ......................................................... 45 3.3. Phân tích, đề xuất phương án cấp nước cho xã An Thịnh và Mỹ Hương 47 3.3.1 Phương án cấp nước: .............................................................................. 47 3.3.2 Tính toán thủy lực mạng đường ống truyền tải và phân phối ................ 52 CHƯƠNG IV ĐỀ XUẤT CÁC MÔ HÌNH QUẢN LÝ, HUY ĐỘNG VỐN 59 4.1. Phân tích các mô hình quản lý, đề xuất các mô hình quản lý phù hợp. ... 59 4.1.1. Phân tích các mô hình quản lý công trình sau đầu tư. .......................... 59 4.1.2. Đề xuất mô hình quản lý phù hợp cho huyện Lương Tài ..................... 67 4.2. Đề xuất các giải pháp huy động các nguồn vốn....................................... 70 KẾT LUẬN ..................................................................................................... 72 I. Những kết quả đã đạt được .......................................................................... 72 II.Hạn chế của đề tài: ...................................................................................... 72 III. Kiến nghị ................................................................................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 75 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BYT Bộ Y tế CNTT Cấp nước tập trung CTCN Công trình cấp nước SH Sinh hoạt HTX Hợp tác xã HVS Hợp vệ sinh KTXH Kinh tế xã hội MTQG Mục tiêu quốc gia QCVN Quy chuẩn Việt Nam UBND Ủy ban nhân dân VSMT Vệ sinh môi trường WB Ngân hàng thế giới HGĐ Hộ gia đình TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam PTNT Phát triển nông thôn GDP Tổng sản phẩm quốc nội ODA Nguồn viện trợ phát triển chính thức vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống cấp nước tập trung sử dụng nguồn nước ngầm ....... 6 Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống cấp nước tập trung sử dụng nguồn nước mặt .......... 7 Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt có hàm lượng cặn < 2000mg/l ..... 9 Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt có hàm lượng cặn > 2000mg/l ..... 9 Hình 1.5: Sơ đồ các công nghệ xử lý nước ngầm ........................................... 10 Hình 1.6: Vị trí huyện Lương Tài trên bản đồ tỉnh Bắc Ninh........................ 14 Hình 1.7: Vị trí địa lý của huyện Lương Tài................................................... 15 Hình 1.8: Mạng lưới hệ thống sông ngòi của huyện Lương Tài..................... 18 Hình 1.9:Bản đồ hiện trạng các xã đã có nước sạch của huyện Lương Tài ... 23 Hình 2.1: Mô hình Ban quản lý vận hành của xã, Tổ quản lý vận hành của thôn .................................................................................................................. 29 Hình 2.2: Mô hình tổ chức quản lý, vận hành của Công ty TNHH một thành viên cấp thoát nước Bắc Ninh. ........................................................................ 31 Hình 3.1. Vị trí các nhà máy nước đề xuất xây mới ....................................... 46 Hình 3.2: Sơ đồ công nghệ xử lý nước của nhà máy nước An Thịnh – ......... 48 Mỹ Hương ....................................................................................................... 48 Hình 3.3: Vị trí đặt trạm xử lý và vị trí lấy nước ............................................ 49 Hình 3.4: Sơ đồ tuyến ống truyền tài và phân phối xã An Thịnh và .............. 51 Mỹ Hương. ...................................................................................................... 51 Hình 4.1: Mô hình doanh nghiệp quản lý, vận hành ....................................... 59 Hình 4.2: Sơ đồ tổ chức mô hình Hợp tác xã quản lý ........................................ 61 Hình 4.3: Sơ đồ tổ chức mô hình Trung tâm nước sạch & ............................. 64 VSMT nông thôn............................................................................................. 64 Hình 4.4: Mô hình tư nhân quản lý, vận hành ............................................... 66 Hình 4.4: Mô hình do doanh nghiệp quản lý, vận hành ở huyện Lương Tài . 68 Hình 4.5: Mô hình do Trung tâm nước sạch và VSMTNT tỉnh quản lý, vận hành ở huyện Lương Tài ................................................................................. 69 vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Quy mô và công suất hệ thống cấp nước tập trung có hệ thống bơm dẫn nước ............................................................................................................ 7 Bảng 1.2: Bảng dân số huyện Lương Tài ...................................................... 18 Bảng 1.3. Tổng lượng nước mặt của huyện Lương Tài ................................. 20 Bảng 2.2: Dự báo dân số đến năm 2030 của của huyện Lương Tài .............. 31 Bảng 2.3: Tiêu chuẩn của các thành phần dùng nước..................................... 32 Bảng 2.4: Nhu cầu cấp nước huyện Lương Tài tính đến năm 2030 ............... 34 Bảng 2.5: Các thông số chất lượng nước trên sông Thái Bình ....................... 36 Bảng 2.6: Các thông số chất lượng nước trên sông Dâu................................. 37 Bảng 2.7: Các thông số chất lượng nước trên sông Bùi ................................. 38 Bảng 2.8: Các thông số chất lượng nước trên các kênh và các sông nhánh ... 39 Bảng 2.9: Chất lượng tầng chứa nước qh theo tiêu chuẩn QCVN 09:2008/BTNMT............................................................................................. 42 Bảng 3.1: Bảng xác định chiều dài tính toán .................................................. 53 Bảng 3.2:Bảng phân phối lưu lượng ............................................................... 54 Bảng 3.3: Bảng tính toán lưu lượng dọc đường .............................................. 55 Bảng3.4: Bảng tính toán lưu lượng tại các nút ............................................... 56 Bảng 3.5: Kết quả tính toán tại các đoạn của tuyến ống truyền tải và ............ 56 phân phối ......................................................................................................... 56 Bảng 3.6: Kết quả tính toán tại các điểm nút. ................................................. 58 1 PHẦN MỞ ĐẦU I.Sự cần thiết của nghiên cứu Nước sạch là nhu cầu thiết yếu không thể thiếu của mọi người dân và ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe, điều kiện sống của người dân. Ở Việt Nam hiện nay, sử dụng nước sạch, đặc biệt ở khu vực nông thôn luôn được Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm chú trọng. Chính phủ đã ban hành nhiều cơ chế, chính sách để thực hiện mục tiêu quốc gia về nước sạch cho người dân nông thôn. Từ đó, các công trình cấp nước sạch được đầu tư xây dựng ở nhiều nơi, người dân nông thôn đã được tiếp cận với các nguồn nước sạch, phục vụ nhu cầu sinh hoạt và đời sống. Do tốc độ phát triển kinh tế và đô thị hoá nhanh, nhiều nơi, nhất là vùng nông thôn, người dân vẫn phải đối mặt với sự khan hiếm nước sinh hoạt. Trong những năm qua, tỉnh Bắc Ninh nói chung và huyện Lương Tài nói riêng, chương trình cấp nước sạch cho người dân nông thôn được cụ thể hóa bằng nhiều văn bản, chính sách của Tỉnh ủy, Hội đồng nhân dân, UBND tỉnh. Do vậy, nhiều công trình cấp nước sạch đã và đang được xây dựng để dần thay thế các loại hình cấp nước truyền thống không còn phù hợp, tỷ lệ dân cư nông thôn sử dụng nước sinh hoạt hợp vệ sinh ngày càng được nâng lên, đồng thời làm thay đổi nhận thức của người dân nông thôn về ý nghĩa, lợi ích của việc sử dụng nước sạch, đảm bảo sức khỏe, điều kiện sống cho người dân và cộng đồng. Bên cạnh những kết quả đã đạt được, thực tế hiện nay trên địa bàn huyện Lương Tài vẫn còn bộc lộ một số hạn chế: tỷ lệ người dân được dùng nước sạch còn thấp, chất lượng nước, chất lượng xây dựng các công trình cấp nước vẫn còn thấp, quy mô các công trình còn nhỏ lẻ, phân tán dẫn đến việc thất thoát nước lớn, ảnh hưởng đến việc cung cấp nước cho người dân), một số các mô hình quản lý, vận hành, khai thác các công trình cấp nước hiện tại còn 2 chưa phù hợp (mô hình Ban quản lý vận hành của xã, Tổ quản lý vận hành của thôn, mà các mô hình này thì thể chế hoạt động không rõ ràng, quyền lợi và trách nhiệm không được phân định cụ thể, còn tính kiêm nhiệm, hầu hết công nhân quản lý, vận hành chưa qua đào tạo chuyên môn, thiếu công cụ và phương tiện kiểm tra, xử lý các sự cố sảy ra trong quá trình vận hành. Vì thế dẫn đến hoạt động không hiệu quả. Do đó, mô hình này không phù hợp với thực tế hiện nay, cần thay đổi, hoàn thiện hơn), giá nước sạch bán cho người dân nông thôn còn tương đối cao, công tác huy động các nguồn lực đầu tư cho cung cấp nước sạch cho người dân còn hạn chế (chủ yếu các công trình cấp nước là dùng ngân sách nhà nước). Vì vậy để góp phần giải quyết những tồn tại, hạn chế nêu trên, tác giả chọn đề tài: “Nghiên cứu mô hình cấp nước sạch nông thôn cho huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh”. II.Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá thực trạng mô hình cấp nước sạch nông thôn khu vực huyện Lương Tài - Đề xuất mô hình cấp nước sạch nông thôn hợp lý cho huyện Lương Tài, nhằm tăng tỷ lệ cấp nước sạch cho người dân; - Đề xuất các hình thức huy động nguồn vốn để đầu tư xây dựng công trình và các mô hình quản lý sau khi đầu tư xây dựng. III. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Phạm vi và khu vực nghiên cứu là: huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh. Trong đó tập trung nghiên cứu điển hình tại 02 xã chưa có hệ thống cấp nước sạch là xã An Thịnh và xã Mỹ Hương - Đối tượng nghiên cứu là: + Cấp nước sạch nông thôn; + Các mô hình hệ thống cấp nước nông thôn + Các mô hình quản lý và hình thức đầu tư cấp nước. 3 + Hệ thống cấp nước cho hai xã An Thịnh và Mỹ Hương IV. Cách tiếp cận - Sử dụng tối đa các kinh nghiệm được tích lũy từ công tác quản lý các dự án cấp thoát nước tại cơ quan; - Phối kết hợp công tác thu thập số liệu và điều tra hiện trạng tại cơ sở; - Kết hợp với UBND huyện Lương Tài, Sở Nông nghiệp và PTNT Bắc Ninh, Trung tâm nước sạch và VSMT nông thôn Bắc Ninh phân tích, đánh giá nhu cầu. Làm cơ sở đề xuất những giải pháp phù hợp với điều kiện của các xã trong khu vực. V. Nội dung nghiên cứu a. Nghiên cứu tổng quan: - Tổng quan về cấp nước nông thôn, các mô hình cấp nước và mô hình quản lý; - Tổng quan về huyện Lương Tài: Tình hình kinh tế xã hội, điều kiện tự nhiên, đặc điểm các nguồn nước; Hiện trạng sử dụng nước sạch của người dân và các công trình cung cấp nước sạch; Các mô hình cấp nước và mô hình quản lý. b. Nghiên cứu mô hình cấp nước sạch nông thôn cho huyện Lương Tài. c. Nghiên cứu các hình thức đầu tư và các mô hình quản lý, vận hành sau khi đầu tư xây dựng. VI. Các phương pháp nghiên cứu Để thực hiện mục tiêu và nội dung nghiên cứu đề ra, trong luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu; - Phương pháp khảo sát thực địa kết hợp với phỏng vấn; - Phương pháp dự báo; - Phương pháp mô hình hóa. 4 * Phương pháp thu thập và phân tích tài liệu; + Thu thập các tài liệu về các mô hình cấp nước nông thôn, mô hình quản lý đang được áp dụng hiện nay. + Thu thập tài liệu về điều kiện tự nhiên, xã hội, cơ sở hạ tầng của vùng nghiên cứu. + Thu thập tài liệu về đặc điểm nguồn nước của vùng nghiên cứu. + Thu thập tài liệu về hiện trạng cấp nước trong vùng nghiên cứu. + Thu thập các số liệu thuộc về cơ sở thiết kế công trình cấp nước sạch. + Thu thập về các tài liệu về các mô hình quản lý vận hành công trình cấp nước sạch. + Và một số các tài liệu khác. * Phương pháp khảo sát thực địa kết hợp với phỏng vấn; Việc nghiên cứu mô hình cấp nước sạch nông thôn có liên quan đến nhiều yếu tố như kỹ thuật, kinh tế, xã hội..., có tác động rộng rãi đến cuộc sống của cộng đồng trên địa bàn rộng lớn vì vậy khảo sát thực địa kết hợp với phỏng vấn là cần thiết đối với nghiên cứu này. *Phương pháp dự báo; Để dự báo được về tình hình dân số, nhu cầu dung nước…. của vùng nghiên cứu trong từng giai đoạn cụ thể. * Phương pháp mô hình hóa. Đề tài này ứng dụng mô hình EPANET để tính toán thuỷ lực hệ thống mạng đường ống cấp nước. 5 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan hiện trạng cấp nước nông thôn, mô hình cấp nước nông thôn. 1.1.1.Tổng quan hiện trạng cấp nước nông thôn. Theo tài liệu Chương trình mục tiêu Quốc gia về nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn giai đoạn 3 (2011 – 2015), tính đến năm 2010, tổng số dân nông thôn được sử dụng nước hợp vệ sinh là 48.752.457 người, tăng 8.630.000 người so với cuối năm 2005, tỷ lệ số dân nông thôn được sử dụng nước hợp vệ sinh tăng từ 62% lên 80%, trung bình tăng 3,6%/năm. Trong đó, tỷ lệ số dân nông thôn được sử dụng nước sinh hoạt đạt QCVN 02/2009: BYT trở lên là 40%. Trong 7 vùng kinh tế - sinh thái, vùng Đông Nam bộ có tỷ lệ số dân nông thôn sử dụng nước sinh hoạt hợp vệ sinh đạt 90%, cao hơn trung bình cả nước 10%. Thấp nhất là vùng Tây Nguyên 72% và Bắc Trung bộ 73%, thấp hơn trung bình 8% (Bộ Y tế, 2011). Một số tiến bộ khoa học – công nghệ cấp nước phù hợp với điều kiện địa hình, khí tượng, thủy văn của địa phương đã được áp dụng. Trong cấp nước nhỏ lẻ đã cải tiến và áp dụng công nghệ, kỹ thuật xử lý nước như dàn mưa và bể lọc cát để xử lý sắt và ô nhiễm Asen từ các giếng khoan sử dụng nước ngầm tầng nông. Nhiều thiết bị đồng bộ bằng nhiều loại vật liệu phù hợp để xử lý nước được giới thiệu và áp dụng trên cả nước. Một số công trình cấp nước tập trung đã áp dụng công nghệ lọc tự động không van, xử lý hóa học (xử lý sắt, mangan, asen, xử lý độ cứng…), hệ thống bơm biến tần, hệ thống tin học trong quản lý vận hành… Công nghệ hồ treo được cải tiến có quy mô và chất lượng khá hơn góp phần giải quyết khan hiếm nguồn nước ở vùng cao núi đá trong mùa khô. Khi xảy ra thiên tai, lũ lụt các địa phương đã xử dụng cloramin B và Aqua tab, túi PUR … để xử lý nước phục vụ ăn uống.[1] 6 1.1.2.Các mô hình cấp nước nông thôn. Hiện nay có hai loại hình mô hình cấp nước nông thôn chính, bao gồm: Hệ thống cấp nước tập trung và hệ thống cấp nước phân tán. a. Hệ thống cấp nước tập trung. - Hệ thống cấp nước với nguồn nước là nước ngầm. Hệ thống cấp nước tập trung sử dụng nguồn nước ngầm được áp dụng phổ biến ở những nơi khai thác nguồn nước ngầm. Nước ngầm được khai thác từ các giếng khoan đường kính lớn. Nước sau khi xử lý đảm bảo chất lượng được cấp vào mạng lưới đường ống tới các hộ dùng nước. Loại hình cấp nước này phù hợp với vùng tập trung đông dân cư. Ưu điểm của loại hình là: có thể áp dụng các công nghệ xử lý nước đảm bảo cấp nước đạt tiêu chuẩn và giảm được nguy cơ ô nhiễm nguồn nước do khai thác nhỏ lẻ hộ gia đình. Tùy thuộc vào lưu lượng khai thác của tầng chứa nước và phân bố dân cư, hệ thống cấp nước tập trung khai thác nước ngầm có thể có quy mô từ nhỏ đến lớn khác nhau. Sơ đồ hệ thống cấp nước tập trung sử dụng nguồn nước ngầm được thể hiện trên Hình 1.1. B¬m N­íc ngÇm m¹ch s©u GiÕng khoan D90 - D 325 C«ng tr×nh xö lý B¬m B¬m C«ng tr×nh B¬m §µi n­íc, N­íc ngÇm GiÕng xö lý bÓ ¸p lùc khoan D90 m¹ch s©u D 325 N­íc ngÇm m¹ch s©u GiÕng khoan D90 - D 325 B¬m Khö s¾t, läc nhanh, bÓ ¸p lùc M¹ng l­íi ph©n phèi Sö dụng (1) Sö dụng M¹ng l­íi ph©n phèi B¬m M¹ng l­íi ph©n phèi (2) Sö dụng Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống cấp nước tập trung sử dụng nguồn nước ngầm (3) 7 - Hệ thống cấp nước với nguồn nước là nước mặt Hệ thống cấp nước tập trung sử dụng nguồn nước mặt có công suất tuỳ thuộc vào lưu lượng nguồn nước và nhu cầu sử dụng, phù hợp cấp nước cho các khu đông dân cư. Sơ đồ hệ thống cấp nước nguồn nước mặt được thể hiện trên Hình 1.2. N­íc s«ng, kªnh, m­¬ng Nưíc s«ng, kªnh, m­¬ng B¬m CT thu N­íc mÆt Hå s¬ l¾ng B¬m C¸c CT xö B¬m lý n­íc mÆt BÓ läc ph¸, läc chËm B¬m M¹ng l­íi ph©n phèi M¹ng l­íi ph©n phèi Sö dụng (1) Sö dụng Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống cấp nước tập trung sử dụng nguồn nước mặt - Quy mô hệ thống cấp nước tập trung Hệ thống cấp nước tập trung có ưu điểm là nước được xử lý trước khi cấp nước, có điều kiện đảm bảo cấp nước cho các hộ dùng nước đủ lưu lượng và đạt chất lượng. Quy mô và công suất hệ thống cấp nước tập trung có hệ thống bơm dẫn nước được phân loại theo Bảng 1.1. Bảng 1.1: Quy mô và công suất hệ thống cấp nước tập trung có hệ thống bơm dẫn nước Quy mô Công suất (m3/h) Số người sử dụng Lớn >50 ≥5.000 Trung bình 20 ÷ 50 2.000 ÷5.000 Nhỏ 10 ÷ 20 1.000 ÷2.000 Rất nhỏ < 10 < 1.000 + Hệ thống cấp nước tập trung quy mô lớn. Nguồn nước khai thác là nguồn nước mặt hoặc nước ngầm. Nước được xử lý đạt tiêu chuẩn. Sử dụng bơm áp lực (Q> 50 m3/h) bơm vào mạng truyền dẫn và phân phối nước đến (2) 8 các hộ dùng nước. Hệ thống cấp nước tập trung quy mô lớn được đề xuất áp dụng cấp nước cho một xã hoặc liên xã, lấy nước mặt hoặc nước ngầm từ xa về hoặc cho các xã đông dân cư, dân cư tập trung sử dụng nguồn nước tại chỗ. + Hệ thống cấp nước tập trung quy mô trung bình. Nguồn nước khai thác là nguồn nước ngầm hoặc nước mặt. Nước được xử lý đạt tiêu chuẩn. Sử dụng bơm áp lực (Q=20-50 m3/h) bơm vào mạng phân phối nước. + Hệ thống cấp nước tập trung quy mô nhỏ. Nguồn nước khai thác là nguồn nước ngầm hoặc nước mặt. Nước được xử lý đạt tiêu chuẩn. Nước được truyền dẫn bằng hệ thống bơm (Q=10-20 m3/h) vào mạng đường ống phân phối hoặc được bơm lên bể áp lực hoặc đài điều hoà, cấp nước tự chảy đến các hộ dùng nước. Bán kính phục vụ của loại hình này tới 200-1000 m. Hệ thống cấp nước tập trung quy mô nhỏ được đề xuất áp dụng tại các vùng sử dụng nước ngầm có chất lượng khá tốt chỉ cần xử lý đơn giản. Hệ thống cấp nước tập trung quy mô nhỏ sử dụng nguồn nước mặt được sử dụng tại các địa phương không có nguồn nước ngầm, dân có điều kiện kinh tế khá, có khả năng mua nước với giá cao đủ bù chi phí quản lý, vận hành hệ thống, xử lý nước đảm bảo chất lượng. + Hệ thống cấp nước rất nhỏ (nối mạng). Nguồn nước khai thác là nước ngầm có chất lượng khá tốt, xử lý đơn giản, có điện lưới. Nước được truyền dẫn bằng hệ thống bơm (Q < 10 m3/h), đường ống nhỏ (D20-D50) có thể có bể áp lực hoặc đài điều hoà, bán kính phục vụ của loại hình này tới 150-300 m. Trong giai đoạn tới, hệ thống cấp nước nối mạng không được khuyến khích sử dụng. Đề xuất áp dụng hạn chế đối với những cụm dân cư ở tập trung và cách xa các khu dân cư khác, có nguồn nước ngầm có chất lượng tốt, yêu cầu xử lý đơn giản. - Các công nghệ xử lý nước được áp dụng tại các công trình cấp nước tập trung. 9 Thực tế hiện nay công nghệ xử lý nước sạch cho các vùng nông thôn rất đa dạng, từ công nghệ xử lý đơn giản cho các công trình cấp nước nhỏ lẻ đến đến các công nghệ xử lý hiện đại cho các hệ thống nước tập trung quy mô lớn.Một số công nghệ xử lý nước được thể hiện ở Hình 1.3, Hình 1.4, Hình 1.5.[4] Nguồn nước Bể trộn Trạm bơm Phèn Bể phản Bể lắng Khử trùng Mạng Bể lọc Bể chứa Trạm phân nhanh nước sạch bơm cấp ố Hình 1.3: Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt có hàm lượng cặn < 2000mg/l Bể lắng sơ bộ Bể trộn TB cấp I Phèn Mạng phân ố TB cấp II Bể phản Bể lắng Khử trùng Bể chứa nước Bể lọc nhanh Hình 1.4: Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt có hàm lượng cặn > 2000mg/l 10 Lắng nước rửa lọc Nước ngầm Trộn và lắng cặn Làm thoáng Hóa chất Xả cặn ra hồ nén cặn Lọc Tiếp xúc khử trùng Cung cấp - Sơ đồ trên dùng để xử lý nước ngầm có hàm lượng sắt cao, sắt ở dạng hòa tan trong các phức chất hữu cơ, kết hợp khử mangan, tiêu chuẩn nguồn loại C. Lắng nước rửa lọc Phèn Nước ngầm Trộn Keo tụ tạo bông cặn Xả cặn ra hồ nén cặn Lắng Clo Lọc Tiếp xúc khử trùng Cung cấp - Sơ đồ trên dùng để xử lý nước nguồn có chỉ tiêu chất lượng loại B và tốt hơn. Hình 1.5: Sơ đồ các công nghệ xử lý nước ngầm 11 b. Hệ thống cấp nước phân tán - Giếng đào (giếng khơi) Giếng đào thu nước ngầm tầng nông hoặc nước thấm thềm sông. Giếng đào có đường kính từ 0,8-1,5m, chiều sâu giếng từ 4-7m đến 9-15m. Để đảm bảo vệ sinh giếng phải nằm cách nhà tiêu, chuồng gia súc hoặc nguồn gây ô nhiễm khác ít nhất 10m và phải có thành và nắp đậy, sân giếng phải xây dốc và có rãnh thoát nước. Nước giếng được lấy lên trên mặt đất bằng các loại bơm tay, bơm điện hoặc bằng gàu múc tuỳ thuộc vào độ sâu mực nước và điều kiện kinh tế. - Giếng khoan đường kính nhỏ Giếng thu nước ngầm tầng nông và tầng sâu, thường được khoan bằng tay hoặc bằng máy. Giếng khoan đường kính nhỏ sử dụng cho các vùng dân cư thưa hoặc quy mô khoảng 1 vài hộ gia đình. Cấu tạo của giếng gồm ống lắng, ống lọc, ống vách, cổ giếng, bơm, nền giếng. Cấu trúc của giếng khoan tương tự như giếng khoan đường kính lớn nhưng đường kính nhỏ hơn, thường là ống Φ48 - 60mm. Độ sâu của giếng phụ thuộc vào độ sâu tầng chứa nước. - Bể lọc chậm Bể lọc chậm sử dụng xử lý nước hộ gia đình, dùng để lọc nước mặt, nước sau khi đã đánh phèn và lắng, nước giếng khoan, giếng đào. Vật liệu lọc sử dụng chủ yếu là cát có cỡ hạt 0,3-1,2mm. Chiều dày lớp cát lọc từ 3080cm, phụ thuộc vào chất lượng nước trước khi vào bể lọc. Đối với các nguồn nước mặt có áp dụng biện pháp sử dụng phèn keo tụ nước, có thể sử dụng bể lọc có cỡ hạt lớn hơn, phổ biến 0,6-1,2mm. - Bể, lu chứa nước mưa Là dụng cụ để thu, trữ nước mưa; được thực hiện với quy mô hộ gia đình ở những nơi khó khăn hoặc không thể khai thác được nước ngầm, nước mặt 12 về phương diện kỹ thuật hoặc kinh tế. Cấu tạo gồm mái hứng, máng thu nước, bể chứa và lu chứa nước mưa. Nước mưa được thu hứng từ mái ngói, mái tôn, trần nhà bằng bê tông, qua lọc sơ bộ và được chứa trong bể chứa, lu chứa. Bể chứa, lu chứa cần được rửa sạch trước khi thu hứng. Trong quá trình thu hứng nước mưa cần chú ý loại bỏ nước mưa đầu trận vì chứa nhiều cặn bẩn. Nước mưa thu hứng từ mái fibroxi măng có chất amiăng gây ung thư, khuyến cáo không được dùng và không được xếp vào loại nước sạch. Bể chứa nước mưa xây bằng gạch hoặc bằng bê tông đúc sẵn với dung tích tuỳ thuộc vào số lượng người trong hộ gia đình và khả năng kinh tế. Thể tích trung bình của bể khoảng 4-6m3. Chú ý vào mùa khô, lượng mưa hầu như không đáng kể vì vậy lượng nước mưa chứa giữ được chỉ dụng cho mục đích ăn uống. 1.1.3.Các mô hình quản lý vận hành hệ thống cấp nước nông thôn Theo tài liệu thu thập thì hiện nay có một số mô hình quản lý vận hành hệ thống cấp nước nông thôn, bao gồm: Mô hình đơn vị sự nghiệp công lập (Trung tâm nước sạch & VSMT nông thôn); Doanh nghiệp; Tư nhân; Hợp tác xã; Tổ hợp tác. Việc sử dụng các mô hình quản lý này tuỳ vào nguồn vốn đầu tư xây dựng các công trình cấp nước sạch và có sự khác nhau ở từng địa phương, trong đó có một số mô hình có tỷ lệ áp dụng khá cao và áp dụng ở nhiều địa phương như: Mô hình Trung tâm nước sạch &VSMT quản lý (tỉnh Hậu Giang 98,8%, tỉnh Sóc Trăng 93,2%, tỉnh Bạc Liêu 89%, tỉnh Vĩnh Long 100%, ….); Mô hình doanh nghiệp tham gia quản lý (tỉnh Vĩnh Phúc 33,3%, tỉnh An Giang 79,7% và tỉnh Đồng Tháp 13,3); Mô hình tư nhân quản lý (tỉnh Đồng Tháp 73,6%, tỉnh Long An 38,2%). [2] Theo đánh giá thì một số mô hình và cơ chế quản lý vận hành, bảo dưỡng công trình công trình cấp nước tập trung phù hợp, bước đầu xuất hiện 13 có hiệu quả đã xuất hiện ở nhiều địa phương như mô hình sự nghiệp có thu (Trung tâm nước sạch & VSMT nông thôn tỉnh ), mô hình doanh nghiệp, mô hình tư nhân đấu thầu quản lý hệ thống cấp nước...Nhiều đơn vị cấp nước đã tổ chức hạch toán tính đúng, tính đủ các chi phí, xây dựng giá thành nước trên cơ sở Nghị định 117/NĐ-CP ngày 11 tháng 7 năm 2007 của Chính phủ về sản xuất nước sạch, cung cấp và tiêu thụ nước sạch, nhiều tỉnh đã ban hành khung giá nước tại địa phương với mức giá tính đúng, tính đủ chi phí vận hành bảo dưỡng hợp lý, thu một phần khấu hao cơ bản. Khung giá nước này đã tạo điều kiện chủ động cho hoạt động tài chính, thúc đẩy sáng tạo và hấp dẫn cho các đơn vị cấp nước. Tuy nhiên, còn nhiều mô hình, cơ chế quản lý khai thác các hệ thống nước tập trung ở nhiều nơi chưa hiệu quả và thiếu bền vững. Phương thức hoạt động cơ bản mang tính phục vụ, chưa chuyển sang phương thức dịch vụ. Cơ chế quản lý, nhất là cơ chế tài chính chưa phù hợp, nên chưa đảm bảo hoạt động bền vững của công trình. Công tác kiểm tra, giám sát, kiểm soát chất lượng nước chưa được quan tâm đầy đủ. Trách nhiệm của người dân trong quản lý, sử dụng, bảo vệ và giám sát công trình cấp nước chưa cao. Nhiều nơi đã có công trình cấp nước tập trung với chất lượng tốt, nhưng tỷ lệ đấu nối còn thấp, nhiều hộ chỉ dùng nước máy để ăn uống, còn sinh hoạt vẫn sử dụng nước chưa đảm bảo vệ sinh Việc chọn mô hình phục vụ còn thiếu chuyên nghiệp như mô hình công đồng, hợp tác xã quản lý. Năng lực cán bộ quản lý, vận hành còn yếu, mang tính kiêm nhiệm, nhiều địa phương chưa ban hành quy chế vận hành và bảo dưỡng các hệ thống nước tập trung. Nhiều công trình cấp nước nông thôn xây dựng xong nhưng không hoạt động được hoặc không định hướng quy hoạch nhu cầu sử dụng nước của nhân dân trong tương lai và nguồn nước thô cung cấp cho nhà máy không được nghiên cứu kỹ. Nên nhiều địa phương xây dựng