Hệ thiết bị xử lý nước của các nhà khoa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam giúp loại bỏ hoàn toàn các tạp chất, mùi và các loại virus như Coliform và E.coli, góp phần mang lại nguồn nước sạch không chỉ cho thầy và trò Trường THPT Mùn Chung, Tuần Giáo, Điện Biên mà còn đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sạch cho những nơi cận trường.
Mùn Chung là một xã thuộc huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên, cách thành phố Điện Biên khoảng 60km. Với dân số khoảng 5.000 người, người dân Mùn Chung đang gặp nhiều khó khăn về nguồn nước sạch sinh hoạt.
Hiện, người dân đang khai thác và sử dụng nguồn nước mưa, nước mặt trên sông Nậm Mu và nước tại một số khe suối hoặc nước dưới đất (khai thác bằng giếng đào). Tuy nhiên, vì nhiều lý do khác nhau, qua nhiều năm, các nguồn khai thác trên chưa đủ đáp ứng về lưu lượng cũng như chất lượng nước cho nhu cầu sử dụng của người dân trong khu vực xã Mùn Chung. Do vậy, nguồn nước sinh hoạt của người dân nói chung và các cơ quan, trường học nói riêng tại xã Mùn Chung đang là một vấn đề đặc biệt cấp thiết.
Trong đó, trường Trung học phổ thông Mùn Chung nằm ở trung tâm xã với tổng số 330 học sinh và 40 thầy cô giáo là một cơ sở thường xuyên thiếu nước sinh hoạt. Trường đặc biệt thiếu nước vào mùa khô từ tháng 11 tới tháng 6 năm sau. Tuy nhà trường đã tiến hành nhiều giải pháp như thu gom nước mưa thông qua hệ thống thoát nước mưa từ mái nhà nhưng học sinh và các thầy cô giáo vẫn thường xuyên thiếu nước sinh hoạt, đặc biệt là số học sinh và thầy cô nội trú.
Trước hiện trạng trên, Hội liên hiệp Phụ nữ Việt Nam đã phối hợp với Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam triển khai chương trình tài trợ công trình cấp nước sạch cho trường.
Với đề tài “Khảo sát, xây dựng công trình nước sinh hoạt cho Trường THPT Mùn Chung, huyện Tuần Giáo, tỉnh Điện Biên”, các nhà khoa học Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã tiến hành phân tích chất lượng nước điểm xuất lộ dự kiến khai thác. Họ nhận thấy các chỉ tiêu của nước như hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), tổng Coliform, E. coli vượt QCVN 02:2009/BYT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt) nhiều lần. Như vậy hệ thống xử lý nước cần tập trung xử lý những vấn đề này.
Ngoài ra các nhà khoa học cũng tiến hành khảo sát thực địa và phân tích khe nứt kiến tạo nhằm xác định phương hướng phát triển của đới nứt nẻ, dập vỡ kiến tạo và nhận thấy việc khai thác nguồn nước tại hang động tương đối thuận lợi do trong khu vực đã có sẵn ao tích nước với dung tích khoảng 100m3. Tuy nhiên, do nguồn nước nằm ở cao trình thấp, cần phải đẩy nước qua một gò đất với độ chênh cao địa hình là 12m. Vì vậy, cần thiết kế cụm bơm để đưa nước từ nguồn về khu vực bể chứa.
Trên cơ sở đó, TS Nguyễn Thị Thanh Hải, chủ nhiệm đề tài đã lựa chọn sử dụng bơm Va với ưu điểm đây là loại bơm không sử dụng nhiên liệu, có thể bơm lên cao tối đa tới 60 với lưu lượng từ 0.04 tới 7.1 l/s
Để xử lý cặn TSS, độ đục, virus Coliform và E. coli, TS Hải đã sử dụng hệ thiết bị xử lý nước NM-120NC là hệ thiết bị xử lý nước sông, suối, hồ… được thiết kế trên cơ sở áp dụng công nghệ lọc 2 tầng gồm: Tầng lọc thô sử dụng công nghệ lọc ngược dùng hạt lọc nổi có ứng dụng công nghệ phá cặn bằng dàn phá cặn. Tầng lọc nổi giúp hệ NM-120NC làm việc hiệu quả với nước sông suối có độ đục cao. Tầng lọc tinh sử dụng cát lọc thạch anh kích thước 0,6 – 1,2 mm; than hoạt tính và công nghệ lọc xuôi.
Bể lọc cát có thiết kế 2 tầng để có thể tự rửa mà không cần dùng bơm rửa lọc.
“NM-120NC ứng dụng công nghệ cấp trộn keo tụ vào nước bằng bơm định lượng. Cơ cấu này nhỏ gọn và trộn tức thời dung dịch keo tụ với nước thô gây phản ứng keo tụ, tạo bông nhanh chóng” – TS Hải nói.
Nói về nguyên lý hoạt động, TS Nguyễn Thị Thanh Hải cho biết, nước mặt được cấp vào hệ thiết bị NM-120 NC qua ống cấp vào D60 PVC. Nước khai thác được cấp vào cột trộn hóa chất PAC có đường kính D300; H2000, vật liệu thép dày 4mm, phủ sơn epoxy để nhận và trộn một lượng dung dịch keo tụ vừa đủ để tạo phản ứng keo tụ. Từ đây nước tiếp tục đi vào bình trộn tĩnh, trong đó có 3 lớp tạo xoáy, mỗi lớp có 100 cột xoáy với tốc độ chậm tương đương 20 vòng/phút để tạo bông cặn. Nước thô tiếp tục được dẫn vào đáy bình lọc thô.
Trong bình lọc thô, nước đi từ dưới lên trên, cặn lơ lửng kết bông được giữ lại ở đáy lớp vật liệu lọc, nước trong phía trên bình lọc nổi được dẫn sang lọc tại bể lọc tinh. Cặn bẩn được tích tụ ở lớp dưới của lớp vật liệu lọc nổi và được xả ra ngoài khi mở van xả D100 ở đáy bình lọc thô.
Trong bể lọc cát, nước đi qua lớp cát lọc từ trên xuống dưới lớp cát, chảy qua sàn thu đục lỗ, theo ống D100 chảy lên ngăn trên của bình lọc cát. Ống thu nước sạch bố trí phía gần miệng bình lọc, nước sạch dâng lên đến miệng bình lọc cát chảy vào ống dẫn, chảy xuống bể chứa nước sạch.
Dung dịch Clo để khử trùng được đưa vào giai đoạn dẫn nước sạch vào bể chứa.
Với hệ thiết bị NM-120 NC, nước đầu vào sau khi được xử lý qua trạm xử lý nước công suất 100m3/ngày tại trường THPT Mùn Chung có các chỉ tiêu chất lượng đều đạt giới hạn cho phép của QCVN 02:2009/BYT (mức I). Lượng virus Coliform và E.coli được xử lý hoàn toàn. Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS), mùi tanh, độ đục, hàm lượng sắt được xử lý hiệu quả với hiệu suất trên 90%.
Ngoài chi phí vận hành thấp thì chi phí bảo dưỡng, thay vật liệu lọc của hệ thống lọc nước 100m3/ngày đêm tại trường THPT Mùn Chung cũng chỉ khoảng 2,1 triệu/năm.
“Mục tiêu ban đầu khi triển khai đề tài này là đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt của Trường THPT nội trú Mùn Chung, nhưng đến nay đã có thêm yêu cầu tương tự từ các trường mầm non, tiểu học , THCS Mùn Chung và một số đơn vị lân cận trường. Đây là niềm vui của những người làm khoa học bởi sản phẩm của đề tài thực sự thiết thực đối với đời sống người dân vùng sâu vùng xa” – TS Hải hạnh phúc nói và hi vọng mô hình này sẽ được triển khai ở nhiều nơi để nhiều người có cơ hội dùng nước sạch.
Nguồn: Báo khoa học và phát triển