Các công trình cấp nước tại Công ty Cổ phần Cấp nước Thừa Thiên Huế (HueWACO) được đầu tư xây dựng qua nhiều giai đoạn khác nhau với công thức và công nghệ của các nhà máy cũng khác nhau. Do nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao và để đảm bảo thực hiện Kế hoạch cấp nước an toàn thì trong những năm vừa qua HueWACO đã tiến hành nâng cấp, cải tạo một số nhà máy với công nghệ khá tiên tiến. Tuy nhiên, để duy trì bền vững cấp nước an toàn thì đòi hỏi chất lượng cao hơn, đồng thời tiết kiệm chi phí vận hành hệ thống, thông rửa mạng đường ống, súc rửa đồng hồ để giảm chi phí thay đồng hồ định kỳ hàng năm. Trong bối cảnh nguồn vốn đầu tư còn khó khăn để đáp ứng yêu cầu cao về chất lượng nước theo tiêu chuẩn nước Ngon của Nhật Bản và hiệu quả kinh tế cao nên HueWACO thực hiện đề tài “Nghiên cứu bể lắng - lọc chất lượng cao, thân thiện với môi trường” đến nay đã nghiệm thu đưa vào ứng dụng mang lại hiệu quả khá cao.

          Sau đây xin mạn phép nêu ra một số nội dung chính của đề tài để quý đọc giả tham khảo:

          1. Mô tả hệ thống

          Nước nguồn sau khi đã trộn đều với hóa chất keo tụ nhờ thiết bị trộn tĩnh (giúp tiết kiệm chi phí xây dựng bể trộn, lắp đặt hệ thống máy khuấy trộn dẫn đến giảm khối tích công trình) qua hệ thống đục lỗ để phân phối vào bể lắng. Ở đây sẽ hình thành thảm bùn, các hạt cặn có trong nước xuyên qua thảm bùn lớn dần và được đẩy lên trên, như vậy tất cả các hạt cặn đều được giữ lại, kết quả nước được làm trong.

          Thảm bùn dầy đặc ở bể lắng đóng vai trò như một lớp vật liệu lọc để giữ lại tất cả các hạt huyền phù hoặc bông cặn hình thành trong quá trình xử lý nên nước sau khi qua bể lắng hầu như được loại bỏ hoàn toàn cặn bẩn nên nước sau lắng có chất lượng cao, độ đục nước sau lắng luôn < 0,5 NTU (thấp hơn trước đây từ 5-10 lần và bằng với độ đục nước lắng của các nhà máy nước ở Nhật Bản), Sắt, Mangan, Tảo đều giảm so với trước đây khoảng 30%.

          Do nước sau lắng có chất lượng cao (độ đục < 0,5 NTU) nên bể lọc sử dụng cát kích thước nhỏ có đường kính 0,3-0,6 mm. Giải pháp nầy giúp cho nước sau lọc luôn < 0,025 NTU (thấp hơn so với tiêu chuẩn Việt Nam 80 lần). Mặt khác, do cát lọc có kích thước nhỏ nên giảm được chiều dầy lớp cát lọc (800 mm so với 1.200 mm đối với cát lọc có kích thước 0,8-1,8 mm) giúp tiết kiệm chi phí mua cát lọc và giảm lưu lượng nước rửa lọc.

          Trên bể lọc tiến hành xử lý Clo (Clo được xử lý ở 3 công đoạn: đầu nguồn – sau lắng – sau lọc) với định mức phù hợp và điều chỉnh vận tốc < 6,5 m/h, trong quá trình xử lý thì trên bề mặt cát lọc sẽ hình thành lớp màng Oxyt Mangan (cát Man gan-MnO2).

          Đây là giải pháp mang lại hiệu quả xử lý Fe, Mn cao nhất (Fe, Mn <0,001 mg/l, thấp hơn tiêu chuẩn Việt Nam 300 lần) nhưng không tốn kém chi phí đầu tư về công nghệ mang lại hiệu quả rất cao nên không còn xảy ra hiện tượng đóng cặn Sắt và Mangan trên đường ống và trên đồng hồ nước giúp giảm chi phí thông rửa đường ống dần nước và chi phí thay đồng hồ nước hàng năm.

          2. Tính mới, tính sáng tạo

          a) Tính mới:

          Hệ thống bể lắng đã tích hợp các quá trình khuấy trộn, phản ứng tạo bông cặn, lắng cặn, thu cặn, nén cặn giúp tiết kiệm đầu tư hệ thống máy khuấy trộn và giảm diện tích xây dựng 15%.

          Ngăn chứa và nén cặn xây dựng trước bể lắng thu được cặn về sau điều hòa thảm bùn, cặn được nén lại trước khi xả giúp tiết kiệm nước, dự trữ bùn kết hợp tuần hoàn để bổ sung cho bể lắng.

          b) Tính sáng tạo:

          Thảm bùn đặc ở bể lắng đóng vai trò như một lớp vật liệu lọc để giữ lại tất cả các hạt huyền phù hoặc bông cặn hình thành trong quá trình xử lý nước sau khi qua bể lắng hầu như được loại bỏ hoàn toàn cặn bẩn nên nước sau lắng có chất lượng cao, độ đục sau lắng luôn < 0,5 NTU (thấp hơn trước đây từ 5-10 lần); Sắt, Mangan, Tảo đều giảm 30%, từ đó chất lượng nước sau lọc cũng tốt hơn.

          Cát lọc được sử dụng có kích thước nhỏ 0,3 - 0,6 mm.

          Nước sau lắng có độ đục thấp (độ đục < 0,5 NTU) và không có các hạt cặn lơ lửng nên thời gian của bể lọc được kéo dài hơn 72 giờ (gấp 3 lần so với trước đây là 24 giờ).

          Công nghệ tiết kiệm năng lượng, thân thiện với môi trường do không sử dụng điện cho các động cơ khuấy trộn, máy cào bùn; điện năng tiêu thụ cho rửa lọc giảm 50%.

          3. Hiệu quả kinh tế - kỹ thuật - xã hội

          a) Hiệu quả kinh tế

          - Tiết kiệm chi phí và diện tích xây dựng công trình:

          Quá trình phản ứng tạo bông và lắng cặn đều xảy ra trong bể lắng nên tiết kiệm diện tích xây dựng các bể phản ứng tạo bông cặn (giảm đến 50% diện tích công trình phản ứng và lắng cặn).

          Tỷ lệ cặn bể lắng thấp hơn 3,5 lần nên tiết kiệm khối tích xây dựng bể xử lý bùn.

          - Tiết kiệm chi phí đầu tư máy khuấy, máy cào bùn cũng như chi phí điện năng:

          Do khuấy trộn hóa chất bằng thiết bị trộn tĩnh, phát triển bông cặn trên thảm bùn nên giảm chi phí đầu tư máy khuấy.

          Thu cặn trên bề mặt của thảm bùn dựa vào chênh lệch độ cao giữa lớp nước trong ở ngăn chứa bùn và bể lọc nên không phải đầu tư hệ thống máy cào bùn.

          - Tiết kiệm chi phí hóa chất.

          b) Hiệu quả kỹ thuật

          Chất lượng nước được nâng cao: Độ đục của nước sau lắng rất thấp (< 0,5 NTU) nên giảm số lần rửa bể lọc giúp giảm điện năng (9%) và giảm lượng nước rửa bể lọc (33%); độ đục sau lọc < 0,025 NTU.

          c) Hiệu quả xã hội:

          Nâng cao chất lượng cuộc sống cộng đồng, góp phần vào sự phát triển kinh tế, xã hội của địa phương.

          4. Khả năng áp dụng

          Đây là giải pháp công nghệ dễ áp dụng rộng rãi để nâng cấp hoặc xây dựng mới các nhà máy xử lý nước sạch nhằm nâng công suất khai thác, nâng cao hiệu quả xử lý nước, nâng cao chất lượng nước và giảm chi phí đầu tư xây dựng công trình; giảm chi phí vận hành, bảo dưỡng, giảm chi phí lắp đặt máy khuấy trộn, hệ thống cào bùn và giảm chi phí điện năng vận hành, lượng nước xả bùn lắng và rửa bể lọc.

          Công trình nghiên cứu áp dụng rộng rãi cho tất cả các Công ty cấp nước, xử lý nước thải, nuôi trồng thủy sản,… trong nước và có khả năng xuất khẩu công nghệ ra nước ngoài./.