Giải pháp nước sạch cho vùng lũ

K t qu nghiên c u KHCN

GIẢI PHÁP
NƯỚC SẠCH CHO VÙNG LŨ
ThS. Trần Hưng
ThS. Phạm Đình Kiên và CS
Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường

Tóm tắt:
Nước sạch cho người dân trước, trong và sau lũ ở các tỉnh đồng bằng sông Hồng và các tỉnh
miền Trung là nhu cầu rất cấp thiết. Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường đã đề xuất công nghệ và
các thiết bò lọc nước quy mô từ 80-120 l/h (thiết bò xách tay) đến 3-4 m3/h (thiết bò chạy bằng máy
phát điện) phục vụ cho ăn, uống, sinh hoạt, đáp ứng được các yêu cầu của Quy chuẩn Việt Nam.

1. Chất lượng nước mùa lũ
Bảng 1: Kết quả phân tích mẫu nước lũ lấy tại Ninh Bình, Hà Tónh

Mүu nѭӟc tҥi Hà Tƭnh
ChӍ tiêu

Ĉѫn
vӏ

Mүu nѭӟc tҥi Ninh Bình

QCVN

MTM1

MTM2

MTM3

MTM4

SHM1

SHM2

SHM3

SHM4

08:2008/
BTNMT/
A2

02:
2009/
BYT

01:
2009/
BYT

TDS

mg/l

548

234

776

515

486

262

192,2

257,6

COD

mg/l

21,32

22,72

106,6

85,7

133,3

130

60

5,12

15

4

2

Fets

mg/l

0,15

0,32

0,03

0,5

1

0,5

0,3

NH4+

mg/l

0,56

0,28

0,46

0,53

0,25

0,18

0,39

0,28

0,2

3

3

NO3-

mg/l

<0.01

<0.01

<0.01

0,01

0,03

0,09

0,02

0,12

5

50

NO2-

mg/l

0,01

<0.01

0,01

0,01

0,02

0,01

<0,01

0,08

0,02

3

MPN/
100ml

390

390

4.000

6*106

43*104

18*103

20

16*103

5.000

Coliform

38

1000

150

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013

0


K t qu nghiên c u KHCN

Ghi chú:
- MT-M1: Nước mặt tại ao lấy nước sinh hoạt xã Cẩm Phúc – Cẩm Xuyên (tháng 8/2012);
- MT-M2: Nước mặt tại hồ chứa nước ngọt xã Cẩm Phúc – Cẩm Xuyên (tháng 8/2012);
- MT-M3: Nước mặt miền Trung năm 2010 lũ tiểu mãn;
- MT-M4: Mẫu nước sông Lam (tháng 8/2012);
- SH-M1: Mẫu nước lũ tại thôn 2 xã Lạc Vân -Nho Quan - Nước sông Lạng (tháng 11/2010);
- SH-M2: Mẫu nước trên sông Lạng tại chân cầu Nho Quan - Nho Quan (tháng 5/2011);
- SH-M3: Mẫu nước tại Ninh Bình đợt T3/2012 lũ tiểu mãn;
- SH-M4: Mẫu nước tại Lạc Vân - Nho Quan (tháng 8/2012);
- QCVN 08:2008/BTNMT/A2: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt đối với mục đích cấp nước
sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp;
- QCVN 02:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt;

- QCVN 01:2009/BYT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước ăn uống.

Đánh giá: các mẫu nước
lấy tại Ninh Bình và Hà Tónh
đều có thông số vượt quá quy
chuẩn Việt Nam.
So sánh với QCVN
08:2008/BTNMT/A2: Giá trò
đo COD vượt quá từ 1,4-9 lần,
ngoài ra NH4+ vượt từ 1,2-2,8
lần và đặc biệt hàm lượng
Coliform vượt từ 3-1.200 lần.
So sánh với QCVN
02:2009/BYT: Giá trò COD
vượt quá từ 5-33 lần, Fets
vượt 6 lần quy chuẩn (mẫu
SH-M2) và đặc biệt hàm
lượng coliform vượt từ 2,640.000 lần.
So sánh với QCVN
01:2009/BYT: Giá trò COD
vượt quá từ 10-66 lần, Fets
vượt từ 1,7-5 lần quy chuẩn
cho phép, và đặc biệt hàm
lượng coliform vượt từ 2,640.000 lần.
Kết quả cho thấy nước
vùng lũ bò ô nhiễm các chỉ tiêu
kim loại, ô nhiễm hữu cơ và
đặc biệt là nhiễm vi sinh. Để
đảm bảo nước sạch sinh hoạt
cần áp dụng biện pháp xử lý.

2. Hiện trạng cung cấp nước
trong mùa mưa lũ
Các cấp chính quyền đòa
phương đã có những biện
pháp xử lý sơ bộ để có nguồn
nước sinh hoạt và nước ăn
uống.
+ Dùng phèn chua:
(khoảng 1g) cho vào một gáo
nước làm tan phèn rồi đổ gáo
nước đó vào một xô nước
khoảng 25 lít, khuấy thật đều,
chờ khoảng 30 phút để lắng
cặn, gạn lấy phần nước trong
ở phía trên và tiếp tục khử
khuẩn, sau đó mới dùng để
đun nước uống, nấu cơm,
thức ăn và tắm giặt.
+ Dùng cloramin B hoặc
cloramin T: Trước tiên cho 1
viên cloramin B có hàm lượng
0,25g vào một gáo nước làm
tan hết rồi đổ gáo nước có cloramin B vào xô nước (25 lít)
đã được làm trong. Nước đã
được khử khuẩn bằng cloramin B có thể dùng trong
sinh hoạt như nấu cơm, đun
nước để uống và nấu thực
phẩm.

3. Giải pháp cấp nước sạch
phù hợp
3.1. Xuất xứ công nghệ và
quá trình hoàn thiện
- Từ kết quả của đề tài
Khoa học và Công nghệ cấp
Bộ NN&PTNT: “Nghiên cứu
thiết kế chế tạo thiết bò sử
dụng vật liệu Nano để xử lý
nước có nhiễm Asen phục vụ
cấp nước sinh hoạt nông
thôn” đã được hội đồng KH &
CN đánh giá, nghiệm thu
ngày 27/6/2010.
- Từ sản phẩm khoa học
đạt giải thưởng KH & CN Việt
Nam (giải thưởng VIFOTEC)
năm 2010 do Liên hiệp các
Hội khoa học kỹ thuật Việt
Nam trao tặng.
- Quá trình hoàn thiện
Thiết bò lọc nước lưu động có
sử dụng vật liệu Nano phục
vụ cấp nước vùng ngập lũ là
một bước cải tiến tiếp theo so
với công nghệ ban đầu. Các
cột lọc được thiết kế trên một
khung giá chắc chắn, bằng
inox; nước lọc được thực hiện
qua các cấp lọc thô, lọc tinh

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013

39


K t qu nghiên c u KHCN

(bằng vật liệu lọc Nano) nên chất lượng nước sau lọc đảm bảo
cấp cho ăn uống. Thiết bò lọc xách tay công suất 80 - 120 l/h
rất dễ sử dụng và không dùng điện, chỉ sử dụng bơm tay để
bơm nước vào các cột lọc. Thiết bò di động công suất lớn thì có
máy phát điện đi kèm, có thể chở bằng thuyền hoặc xe đến các
vùng ngập lũ.
3.2. Mô tả quy trình công nghệ/thiết bò (CN/TB)
3.2.1. Sơ đồ công nghệ thiết bò lọc nước xách tay (Hình 1, 2)
Cӝt lӑc
sӕ 1

Cӝt lӑc
sӕ 2

Bѫm tay

Nguӗn nѭӟc

Cӝt lӑc
sӕ 3

Cӝt lӑc

sӕ 4

Nѭӟc sҥch

Hình 1: Sơ đồ công nghệ cho thiết bò lọc nước xách tay
80 – 120 l/h
Mô tả:
Thiết bò gồm: 4 cột lọc với hai cấp lọc lọc tinh và lọc thô, tích
hợp trong một bộ khung kim loại để gắn tất cả các bộ phận của
thiết bò lên đó. Thiết bò có thể đứng ở một chỗ bất kỳ để hoạt
động.
Phụ kiện gồm: Bơm nước hoạt động bằng tay; đường ống
nối, van, đồng hồ đo lượng nước, rọ ngăn rác. Kích thước thiết
bò: L x B x H = 36 x 28 x 80 cm.

Hình 2: Sơ đồ cấu tạo
thiết bò lọc nước xách tay

Bảng 2. Thông số kỹ thuật thiết bò lọc nước xách tay
TT Cҩp lӑc Tên thiӃt bӏ

Vұt liӋu lӑc

Sӧi PP
Cӝt lӑc sӕ 1 (poly ropilen)
1

2

40

Lӑc
thơ

Lӑc
tinh

Than hoҥt
Cӝt lӑc sӕ 2 tính, vұt liӋu
lӑc ÿa năng

Chӭc năng
Chһn các hҥt cһn lѫ
lӱng, kích thѭӟc hҥt
> 5 μm
Hҩp phө chҩt ơ nhiӉm
hòa tan, chҩt hӳѭ cѫ,
thuӕc trӯ sâu, kim loҥi
nһng, clo dѭ và khӱ
màu, mùi vӏ trong nѭӟc

Vұt liӋu lӑc
Cӝt lӑc sӕ 3 kích thѭӟc lӛ
lӑc~1 μm

Loҥi bӓ hồn tồn chҩt
rҳn và các tҥp chҩt

Màng Nano
kích thѭӟc lӛ

Cӝt lӑc sӕ 4
lӑc nanomet
(cӥ nm)

Lӑc sҥch vi khuҭn và
vi rút

Ảnh 1: Thiết bò xách tay do
Viện Nước, Tưới tiêu và
Môi trường sản xuất

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013


K t qu nghiên c u KHCN

TB p.ӭng

3.2.2. Sơ đồ công nghệ cho thiết bò lọc nước công suất 1,5-2,0
m3/h và 3,0-4,0 m3/h (Hình 3, 4)

ĈiӅu khiӇn
TB lӑc

TB lӑc

TB lӑc

sӕ 1

sӕ 2

sӕ 3

LLK

TB lӑc
Nano

Nѭӟc sinh hoҥt
Bѫm

Nѭӟc rӱa

Nѭӟc
ăn
uӕng

Ĉѭӡng nѭӟc rӱa lӑc
Nguӗn
Ĉѭӡng nѭӟc
nѭӟc
Hình 3: Sơ đồ công nghệ cho thiết bò lọc nước
công suất 1,5-2,0 m3/h và 3,0-4,0 m3/h

Hình 4: Sơ đồ cấu tạo thiết bò
lọc nước công suất lớn

Ảnh 2: Thiết bò lọc nước 3 - 4
m3/h do Viện nước, tưới tiêu

và Môi trường sản xuất

Mô tả: Thiết bò có cấu tạo gồm các bộ phận sau:
- Thiết bò trộn - phản ứng: dạng ống xoắn ruột gà; thời gian
lưu từ 30 – 60 giây;
- Thiết bò lắng: thùng bảo vệ thiết bò làm thiết bò lắng; thời
gian lắng 30 – 45 phút;
- 4 thiết bò lọc tương đương với hai cấp lọc (lọc thô và lọc tinh).
- Phụ kiện gồm: bộ điều khiển và máy phát điện, máy bơm nước.

Các thiết bò được tích hợp
trong một bộ khung kim loại;
thiết bò có thể lưu động trên
phương tiện vận chuyển
chuyên dụng bằng thuyền
hoặc bằng xe phù hợp với
điều kiện vùng ngập lũ.
Nguyên lý hoạt động
(ứng với 2 trường hợp cụ thể):
+ Trong điều kiện ngập lũ
nguồn nước lấy trực tiếp từ
nước lũ: Nước được bơm cấp
nguồn cấp nước vào thiết bò
phản ứng được bổ xung chất
keo tụ PACN95; nước sau đó
chảy vào thùng bảo vệ thiết bò
để lắng cặn. Sau khi lắng nước
sẽ được bơm cấp (hút nước
sau lắng) vào thiết bò lọc số 1
(tự động rửa lọc), sau đó nước

chảy sang thiết bò lọc số 2 và
số 3. Nước ra khỏi thiết bò lọc
số 3 có 2 đường: một đường
cấp có thể sử dụng trực tiếp
cho sinh hoạt và một đường
cấp sang thiết bò lọc Nano:
Nước qua thiết bò nano lọc.
+ Trong điều kiện thường:
Nước được bơm cấp nguồn
cấp vào thiết bò lọc số 1 (tự
động rửa lọc) (chảy vòng qua
thiết bò phản ứng) sau đó nước
chảy sang thiết bò lọc số 2 như
trường hợp trên.
Kích thước thiết bò:
Thiết bò lọc công suất 1,5 –
2,0 m3/h: L x B x H = 120 x 90
x 160 cm (đặt trên thuyền)
Thiết bò lọc công suất 3,0
– 4,0 m3/h: L x B x H = 140 x
120 x 160 cm (đặt trên xe).
4. Các lónh vực có thể áp
dụng CN/TB
- Lọc nước phục vụ sinh
hoạt và ăn uống trực tiếp tại
các vùng ngập lũ miền Trung

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013

41

K t qu nghiên c u KHCN

Bảng 3a. Thông số kỹ thuật thiết bò lọc công suất 1,5-2m3/h và 3-4 m3/h
TT

1

Tên thiӃt bӏ
ThiӃt bӏ lҳng
(thùng bҧo vӋ
ThiӃt bӏ)

ThiӃt bӏ lӑc
3
1,5-2 m /h

ThiӃt bӏ lӑc
3
3 - 4 m /h

Dài Rӝng Cao

Dài Rӝng Cao

120

140

90
1,73 m

160
3

120
2,69 m

160
3

Ghi chú
Sӱ dөng khi nguӗn
nѭӟc có lѭӧng cһn
lӟn (nѭӟc lNJ)

+ Mang hiệu quả cao khi
mùa lũ đến, làm giảm bớt
gánh nặng về thuốc khử trùng
cứu trợ, nước sạch cứu trợ,
thuốc men và chi phí vận
chuyển các loại hàng hóa trên
vào cùng ngập lũ.

Bảng 3b. Thông số kỹ thuật thiết bò lọc công suất 1,5-2m3/h và 3-4 m3/h
ThiӃt bӏ lӑc ThiӃt bӏ lӑc
3
3
1,5 - 2 m /h 3 - 4 m /h

Tên
Vұt liӋu
lӑc
thiӃt bӏ Ĉ́͵ng
Ĉ́͵ng
Cao
Cao
kính
kính
Lӑc T. bӏ lӑc D30 160 D40 160 Cát thҥch
thơ sӕ 1
anh, vұt liӋu
lӑc ÿa năng
T. bӏ lӑc D30 160 D40 160 Than hoҥt
tính, vұt liӋu
sӕ 2
lӑc chun
dөng
Lӑc T. bӏ lӑc D22
75
D40
75 Vұt liӋu lӑc
tinh sӕ 3
kích thѭӟc
1μm
ThiӃt bӏ 3 Cӝt 60 6 Cӝt 60 Màng
D13,5
D13,5
Nano kích
lӑc

thѭӟc
Nano
lӛ lӑc cӥ
nm.

Cҩp
lӑc

Chӭc năng
Chһn các hҥt cһn lѫ
lӱng kích thѭӟc lӟn
Hҩp phө chҩt ơ nhiӉm hòa
tan, chҩt hӳѭ cѫ, thuӕc trӯ
sâu, kim loҥi nһng, clo dѭ
và khӱ màu, mùi…
Loҥi bӓ các tҥp chҩt; loҥi
bӓ hồn tồn chҩt rҳn
Lӑc sҥch vi khuҭn, chҩt ơ
nhiӉm ÿҥt 98%, loҥi bӓ rҩt
có hiӋu quҧ nhӳng chҩt
bҭn vi sinh, khӱ khuҭn
(virus, vi trùng, vi khuҭn) ÿҥt
ÿӝ vơ trùng 100%, Nѭӟc
sau lӑc có thӇ uӕng ln,
giӳ lҥi các muӕi khống
tӵ nhiên và chҩt vi lѭӧng

Ghi chú: Kích thước tính bằng cm
và Đồng bằng Sông Hồng;
- Lọc nước phục vụ sinh

hoạt tại các vùng khan hiếm
nước sạch.
5. Ưu điểm của CN/TB
+ Thiết bò lọc Nano có khả
năng lọc nước lũ thành nước
ăn uống trực tiếp và giữ lại các
loại muối khoáng tự nhiên và
các chất vi lượng trong nước;
+ Thiết bò xách tay không
cần dùng điện; thiết bò công
suất 1,5 m3/h có thể đặt trên
thuyền đáp ứng được cấp
nước trong điều kiện ngập lũ;
+ Hiệu suất sử dụng nước
cao: không có nước thải;

42

+ Thiết bò xách tay hoạt
động hoàn toàn cơ động, sử
dụng bơm tay nhẹ nhàng,
không tốn chi phí năng lượng,
chi phí bảo dưỡng, sửa chữa
thấp (từ 9 tháng – 12 tháng mới
phải thay lõi lọc) nên rất hiệu
quả kinh tế, không có nguồn
thải đầu ra, không phải sử
dụng hóa chất nên không làm
ảnh hưởng đến môi trường;
+ Thiết bò lọc nước công

suất lớn được trang bò máy
phát điện, bản thân thiết bò có
gắn máy phát điện dễ sử dụng
và an toàn cho người vận
hành, với công suất lớn đáp
ứng được nguồn nước cho
đông đảo bà con nông dân;

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. PGS.TS Hà Lương
Thuần (2010), Nghiên cứu
thiết kế, chế tạo thiết bò sử
dụng vật liệu Nano để xử lý
nước có nhiễm Asen phục vụ
cấp nước sinh hoạt nông thôn.
[2]. ThS Phạm Đình Kiên và
CS, Hoàn thiện công nghệ
sản xuất thiết bò lọc nước lưu
động sử dụng vật liệu nano
phục vụ cấp nước ăn uống
cho vùng ngập lũ miền Trung
và đồng bằng sông Hồng.
DL-2011/20.
[3]. M.R.Wiesner, Responsible
development of nanotechnologies for water and wastewater
treatment, Water Science &
Technology, Vol. 53 No. 3 pp
45–51. 2006
[4]. Meridian Institute (2006),
Overview and Comparison of

Conventional treatment technologies and Nano-based
treatment technology. The
paper for the Global Dialogue
on Nanotechnology and the
Poor: Opportunities and Risks
(GDNP).
[5].
T. Hillie et al. (2006),
Nanotechnology: Water and
Development, Commissioned
as Part of the Global Dialogue
on Nanotechnology and the
Poor: Opportunities and Risks.

Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 1,2&3-2013