– Để đạt được mục tiêu cung cấp đủ nước sạch, an toàn và hiệu quả, giải pháp cần thiết hiện nay của ngành nước chính là áp dụng công nghệ thân thiện môi trường, tiết kiệm năng lượng.

>>>Truyền nhiệt trong nước sôi: Cải thiện hiệu suất nhà máy điện và giảm lượng khí thải

>>>Có ánh sáng Mặt trời, có ngay nước sạch

Một nhà máy nước sạch. Ảnh: Dương Chí Tưởng/TTXVN​

Quản lý thông minh

Những năm gần đây, ngành nước đang tiến hành cổ phần hóa theo chủ trương của nhà nước, mô hình tổ chức, tài chính, quan điểm ưu tiên đầu tư để nâng cao chất lượng dịch vụ thay đổi. Theo đó, cần phải đáp ứng nhu cầu về vốn đến năm 2020, dân số đô thị khoảng 45-50 triệu người, nhu cầu dùng nước 9-10 triệu m3/ngày, cần khoảng 3,3 tỷ đô la Mỹ (khoảng 0,6 tỷ đô la Mỹ/năm).

Với mục tiêu cung cấp đủ nước sạch, an toàn, nâng cao hiệu quả thu gom, tiết kiệm năng lượng cho phép tái sử dụng, tái tạo tài nguyên, ngành nước cần ứng dụng công nghệ cấp nước, xử lý nước cấp, đồng thời áp dụng công nghệ thông tin trong thiết kế, thi công, quản lý vận hành bảo dưỡng mạng lưới (công nghệ thông minh, kiểm soát và điều khiển chính xác toàn bộ hệ thống).

Với xử lý nước mặt (xử lý độ đục, cặn, tảo, màu và chất hữu cơ (DOCs. NOMs…), amoni…; xử lý nước ngầm ( FE, Mn, amoni, As…) tiến hành thu gom, xử lý bùn cặn, nước rửa lọc, thu hồi nước rửa để tái tạo tài nguyên bằng lên men kỵ khí, cácbon hóa…; tiền xử lý bằng than hoạt tính dạng bột PAC, BCF và ozone hóa.

Sau đó, làm trong nước bằng keo tụ – lắng cao tải, keo tụ tiếp xúc – keo tụ – tuyển nổi, lọc 2-3 lớp vật liệu, sàn thu mới, than hoạt tính GAC, BAC cộng với ozone. Cuối cùng, sử dụng lọc màng (MF, UF, NF, RO) và khử trùng bằng ozone hóa và UV, tái sử dụng.

Ngoài ra, để nâng cao năng lực quản lý điều hành sản xuất và cung cấp nước sạch, ngành nước đã ứng dụng công nghệ thông tin để thiết lập mô hình vật lý số trong quản lý hệ thống cấp nước, tích hợp các cảm biến vào hệ thống công nghệ thông tin.

Đồng thời ổn định chất lượng và áp lực nước, quản lý lượng nước khai thác và lượng nước tiêu thị, vận hành và quản lý hệ thống máy móc thiết bị, quản lý hệ thống đường ống cung cấp nước; quản lý đến tận từng hộ tiêu thụ nước với đầy đủ cơ sở dữ liệu, ứng dụng công nghệ thông tin để thu tiền nước, giá dịch vụ xử lý nước thải…

Thực tế, nhiều địa phương trong cả nước đã ứng dụng công nghệ thông tin nhằm quản lý nước thông minh như giám sát online chất lượng nước thông qua cloud; giám sát và xác định rò rỉ mạng lưới cấp nước online (định vị sơ bộ vị trí rò rỉ nhờ tích hợp tương quan âm tại chỗ) từ văn phòng làm việc; công nghệ quan trắc tự động chất lượng nước cộng với hồ sinh học kiểm soát ô nhiễm nước thải công nghiệp.

Phải kể đến các giải pháp tổng thể quản lý khách hàng tại Công ty Cổ phần Cấp nước Bà Rịa- Vũng Tàu; các giải pháp ứng dụng công nghệ thông tin và nâng cao chất lượng nước, chống thất thoát tại Công ty Cổ phần Cấp nước Thừa Thiên- Huế; hóa đơn điện tử tại Công ty Cổ phần Cấp nước Cần Thơ; hệ thống đọc số tự động chống thất thu thương mại AMR của Công ty Cổ phần Cấp nước Bến Thành… đã góp phần kiểm soát và điều khiển chính xác toàn bộ hệ thống.

SEWtree – giải pháp phi tập trung

Giải pháp SEWtree của Công ty ATB WATER (ATB – một trong những công ty hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất các thiết bị xử lý nước thải nhỏ ở Đức) là một ý tưởng sáng tạo dựa trên thực vật, được phát triển để khắc phục các vấn đề môi trường đô thị với giải pháp phi tập trung. Hiện giải pháp SEWtree đang được tiến hành thử nghiệm tại Thành phố Hồ Chí Minh.

Theo bà Nguyễn Quỳnh Giang, đại diện Công ty ATB, nước thải được dẫn vào một bể chứa dưới đất, các chất thải rắn sẽ được lắng xuống hoặc ngăn không cho vào bể. Máy bơm được đặt trong bể tiến hành bơm nước lên cao qua ống dẫn.

Nước sẽ chảy xuống phần thân cây SEWtree qua các lớp vật liệu lọc theo quán tính. Bộ phận ở giữa là vùng mà nước đi vào được lọc nhỏ giọt và buffer zone (lớp chất đệm) sẽ giữ nước lại ở vùng này.

Chính vì thế trong tình trạng ngập lụt, SEWtree có thể được xem là một nơi chứa nước, sau đó nước sau lọc đi ra ngoài qua đường ống đến bể chứa hoặc chảy ra vùng hồ, ao với chất lượng nước đạt tiêu chuẩn cho phép. Nước sau xử lý cũng có thể cung cấp được cho tưới tiêu, rửa xe…

Phần ngoài cùng là vùng rễ cây, nhóm cây được lựa chọn ở phần này có tác dụng hút, làm sạch một số chất ô nhiễm trong nước. Cây sẽ sống và phát triển dựa vào nguồn dinh dưỡng này. Hoạt động của cây SEWTREE không chỉ giúp làm sạch nước mà còn hỗ trợ vùng vi khí hậu đô thị thông qua sự bốc hơi nước. Máy bơm nước, bộ phận duy nhất hoạt động dựa vào nguồn năng lượng được cung cấp nhờ PIN năng lượng mặt trời được đặt trên đỉnh của cây.

SEWtree cũng giúp đối phó với nước mưa, nước thải, nước xám, nước ao, hồ bị ô nhiễm nước mặt, và một số hậu quả về mặt môi trường gây ra bởi đô thị hóa. Cụ thể, khi úng ngập tại các đô thị có xu hướng mở rộng và gia tăng đặc biệt khi trời mưa.

Ô nhiễm môi trường nước tại các sông hồ, kênh rạch nội thành, nội thị hiện nay diễn biến phức tạp, có thể dẫn đến ô nhiễm môi trường đất, nước dưới đất. Sự gia tăng dân số kéo theo đó là nhu cầu sử dụng nước, lượng nước thải thải ra sẽ nhiều hơn.

Ngoài đối phó với các vấn đề môi trường, SEWtree còn cung cấp dịch vụ, từ đây có thể thu nguồn lợi từ quảng cáo hay hệ thống chiếu sáng. Cụ thể như “nội thất đô thị” gồm thùng rác, đèn đường, điểm chờ đón xe bus… được những nhà quản lí cung cấp cho người dân.

“Chúng tôi cũng sẽ phát triển SEWtree để nó trở thành một phần không thể thiếu của những thành phố thông minh. Ngày nay, Internet vạn vật và các dịch vụ, dữ liệu cho các quy trình liên quan đến nước và chất lượng nước ngày càng trở nên ổn định và có sẵn, dựa vào đấy, SEWtree cũng có thể thực hiện kết nối mạng bổ sung với dữ liệu thời tiết để tạo dự báo nhằm đưa vào quản lý hoạt động hàng ngày. Sự thay đổi này sẽ dựa trên cơ sở của một tiến bộ tương đương trong phát triển sản xuất công nghiệp, cụ thể là cuộc cách mạng công nghiệp 4.0”, bà Nguyễn Quỳnh Giang cho biết.

Minh Anh (T/h)