Kinh nghiệm quản lý hệ thống cấp nước của Thành phố Montreal - Canada

Thứ sáu, 27/01/2006 00:00

Hệ thống cấp nước thành phố Montreal cung cấp nước thoả mãn mọi nhu cầu tiêu thụ nước hiện tại và đáp ứng cho sự gia tăng dân số trên các vùng lãnh thổ thuộc phạm vi phát triển đô thị. Từ 9000 dân vào năm 1800, là thời điểm nhà máy nước đầu tiên mới bắt đầu được xây dựng, cho đến nay dân số của thành phố Montreal đã lên tới trên 1,5 triệu người với tổng công suất cung cấp nước cho thành phố gần 2, 8 triệu m3/ngày đêm.

1. Quá trình sản xuất nước ăn uống sinh hoạt của Thành phố Montreal.
Thành phố Montreal khai thác nước thô từ sông Lawrence và nước được xử lý tại nhà máy nước Atwter với công suất xấp xỉ 1,6 triệu m3/ngày đêm và nhà máy nước Charles với công suất gần 1,2 triệu m3/ngày đêm.
Nước sông có chất lượng tốt, nên công nghệ xử lý nước tương đối đơn giản
- Lưới chắn rác để ngăn rác thô hoặc các vật thể có trong nước nguồn chui vào làm hỏng những máy bơm nước thô áp lực thấp.
- Bể lọc với lớp cát silic nuôi dưỡng vi khuẩn. Lớp cát này có khả năng loại bỏ một số chất hữu cơ trôi nổi và vi sinh vật có trong nước sông
- Quá trình ozôn hoá được bổ sung vào công nghệ xử lý nước tại khu xử lý nước Charles, tại đây người ta phun dung dịch ozôn vào nước đã qua quá trình lọc. Ozôn là tác nhân tạo nên quá trình oxy hoá và tiệt trùng mạnh.
- Sự khử trùng bằng Clo đảm bảo cho việc tiệt trùng của nước và để duy trì chất lượng nước cho đến tay người tiêu dùng. Để đạt được điều này, hàm lượng Clo phải được điều chỉnh phù hợp theo giá trị được định trước của hàm lượng Clo dư.
Ngoài sự kiểm soát thông thường, khu xử lý nước Charles còn có sự giám sát tổng quát bằng máy tính. Chỉ có một trong hai máy tính giám sát sự hoạt động, nhưng lại có thể phát hiện ra bất kỳ sự cố nào. Còn máy tính dự trữ thứ hai giám sát và tiếp quản từ máy tính thứ nhất trong các trường hợp khẩn cấp.
Bảy trạm kiểm soát địa phương với trang thiết bị đa thành phần được nối với trạm điều hành trung tâm. Nhờ thiết bị này, hoạt động của khu xử lý chỉ cần có 2 công nhân.

2. Quản lý mạng lưới cấp nước
Mạng lưới đường ống nước trải dài hơn 2.500km và cung cấp nước sinh hoạt cho các hộ gia đình ở Montreal, các công ty, các viện và các khu công nghiệp. Mạng lưới gồm các đường ống chính và đường ống phân phối có đường kính từ 100 - 2.700mm.
- Các đường ống chính có thể được phân chia thành 2 nhóm riêng biệt theo các chức năng của chúng.
Nhóm thứ nhất gồm các đường ống gồm có đường kính từ 1.500 mm trở lên, dùng để vận chuyển nước qua những chặng đường dài. Các đường ống này được chôn sâu và thông thường được nối từ nhà máy nước tới các bể chứa nước hay nối từ các bể chứa nước tới các vùng xa của các khu vực phân phối. Các đường ống chính hạn chế đến mức thấp nhất số đường ống nhánh được nối vào đó.
Nhóm thứ hai gồm các đường ống có đường kính từ từ 400 đến 1200mm cũng vận chuyển nước từ nhà máy nước đến các bể chứa nước sinh hoặc đôi khi từ các bể chứa nước đến vùng xa xôi hẻo lánh. Nhiều đường ống nhánh được nối với nhóm này.
Các đường ống chính được làm bằng gang, thép hoặc bê tông cốt thép. Gần đây, người ta thường láng thêm một lớp xi măng mỏng bên trong các đường ống bằng thép và gang, để làm tăng thêm hệ số dòng chảy của ống.
- Các đường ống phân phối có đường kính thay đổi từ 100 - 350mm, cung cấp nước cho nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt cũng như nước chữa cháy.
Mạng lưới cấp nước bao gồm các thiết bị bổ trợ sau: 12.000 vòi nước chữa cháy và 19.00 van cho phép đóng các khu vực có sự cố để duy trì và sửa chữa hoặc đề giảm bớt lưu lượng cho đường ống phân phối.

3. Lập kế hoạch phát triển nhà máy nước.
Để duy trì và đảm bảo lưu lượng nước đủ cho người dân Motreal, việc cải thiện và mở rộng mạng lưới cấp nước trong tương lai cần phải được lập kế hoạch.
Lập kế hoạch chung cho nhà máy nước gồm 3 bước: 3- 5 năm và lâu dài, điều này cần phải được cân nhắc.
Kế hoạch xác định rõ các công việc cần thiết cho chức năng tối ưu hoá của mạng lưới cấp nước, các trạm bơm và các nhà máy nước. Kế hoạch chung tạo ra một quá trình năng động, tiếp tục được hiện đại hoá để đáp ứng thực tế gia tăng nhu cầu dùng nước, gia tăng dân số và dự trữ cho sự phát triển đô thị. Sự phân tích thực tế cho phép lựa chọn mạng lưới và áp dụng các biện pháp quản lý thích hợp để kiểm soát theo cách tiết kiệm nhất và hợp lý nhất.

4. Kiểm soát cung cấp điện.
Từ năm 1923 tất cả các máy bơm của Nhà máy nước Atwater và nNà máy nước Charles, được chạy bằng điện trước kia chạy bằng hơi nước. Vì vậy, việc cung cung cấp điện cho 2 Nhà máy nước của Thành phố là một trong những điều kiện tất yếu hàng đầu. Các quy định về vấn đề cung cấp điện của thành phố chỉ rõ rằng, trong trường hợp Thành phố thiếu năng lượng, thì các nhà máy nước vẫn sẽ được ưu tiên cung cấp điện đầy đủ. Ngoài ra, 2 Nhà máy nước đều được trang bị các nguồn điện độc lập riêng để phục vụ khi có sự cố riêng về nguồn điện của thành phố.
- Cung cấp điện cho nhà máy nước Atwater: trạm biến thế được cung cấp bởi 3 đường dây điện cao thế kép, cung cấp điện cho nhà máy nước Atwater với dòng điện 200 - 300 Ampe, điện thế 12.700 Vonte. Trong trường hợp có sự cố trên một đường dây, thì 2 đường dây còn lại vẫn đảm báo cung cấp điện vơi mức độ an toàn cao nhất. Trong trường hợp mất điện toàn bộ nguồn điện Thành phố, sự hoạt động của nhà máy nước cùng sẽ không bị gián đoạn bởi có sự duy trì ánh sáng đèn khẩn cấp và sự điều khiển hoạt động kịp thời của nguồn điện cục bộ trong nhà máy.
- Cung cấp điện cho nhà máy nước Charles: trạm biến thế được cung cấp bởi 2 mạch điện ba pha với điện thế 25.000V cung cấp điện cho nhà máy nước Charles. Trong trạm có đủ các tủ điều khiển các mạng điện khác nhau. Tủ điện chính của Nhà máy nước có sử dụng 1 bộ chuyển mạch tự động này mà khi mất nguồn điện quốc gia, nó sẽ tự kích hoạt để chuyển sang nguồn điện dự phòng cục bộ của Nhà máy sau 15 phút.

5. Kiểm soát chất lượng nước.
Các kỹ sư, các nhà hoá học và các kỹ thuật viên, cũng như tất cả các chuyên gia trong lĩnh vực này tạo thành một đội kỹ thuật để đảm bảo chất lượng nước cho các Nhà máy nước của Thành phố Montreal.
Rất nhiều mẫu nước được lấy đều đặn, các bản phân tích các chỉ tiêu về vật lý, hoá học và vi trùng được thực hiện để xác định mùi vị, màu sắc, hàm lượng cặn không tan, muối khoáng, vi trùng và dấu hiệu của chất gây ô nhiễm siêu nhỏ cũng như sự có mặt của bất kỳ chất nào khác trong nước.
Các mẫu nước lấy từ nhà máy nước Atwter và Charles tại mỗi công đoạn xử lý được phân tích để kiểm soát hiệu quả làm việc của các công trình xử lý nước và tiến hành các sửa chữa cần thiết để thu được nước sau xử lý có chất lượng cao.
Các mẫu được lấy hàng tuần ở khắp các vùng để đảm bảo chất lượng nước khi chảy trong đường ống và cho đến khi nước đến được với người tiêu dùng. Như một biện pháp an toàn đặc biệt, Thành phố kêu gọi các chuyên gia từ các viện nghiên cứu làm các bản phân tích vi rút. Thường xuyên phân tích và kiểm tra các mẫu nước theo các hướng dẫn của Chính phủ. Hơn thế nữa, cơ quan phục vụ công công Public service tiến hành nghiên cứu để loại bỏ sự có mặt của bất kỳ chất gây ô nhiễm nào có thể làm biến đổi các tính chất của nước thô.

6. Sử dụng trang thiết bị.
Cơ quan phục vụ công cộng kiểm soát hệ thống cấp nước để có thể cung cấp nước ăn uống sinh hoạt có chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu của nhân dân. Cơ quan này gồm 450 người lao động: các giáo sư, kỹ sư và các kỹ thuật viên khác, thợ cơ khí, thợ điện, thợ ống nước và các công nhân. Một số người được giao nhiệm vụ tìm ra những phương án mới, để thiết kế hồ sơ tối ưu cho các hành lang phân phối hay để điều khiển sản xuất và kiểm soát hệ thống đường ống nước áp lực
Bên cạnh đó, một nhóm người lao động kiểm tra kỹ và duy trì các thiết bị phân phối, nhận trách nhiệm đặc biệt là phải đảm bảo cho các vòi lấy nước chữa cháy luôn hoạt động. Họ đã kiểm tra điều kiện làm việc của các van và kiểm tra kỹ toàn bộ hệ thống. Họ sửa những chỗ hỏng ở các đường ống phân phối nước cũng như các đường ống mới được lắp đặt. Thành phố luôn đảm bảo cung cấp cho nhân dân một nguồn nước liên tục, đáp ứng mọi nhu cầu, dù đó là nhu cầu nước sinh hoạt, hay nước công nghiệp và nước để chữa cháy. Nhờ có việc lập kế hoạch, lắp đặt quản lý hệ thống hạ tầng kỹ thuật và mạng lưới đường ống nước hợp lý, đã tạo điều kiện cung cấp nước linh hoạt và an toàn cho Thành phố. Nhờ các thành tựu trong quá khứ, nhờ các trang thiết bị hiện đại của nhà máy nước, nhờ tiếp tục mở rộng và đầu tư theo kế hoạch ngắn hạn, trung hạn và dài hạn, hệ thống cấp nước Thành phố Montral chắc chắn đại diện cho một trong những hệ thống cấp nước có uy ín ở Canada.

Nguồn: Tạp chí Quy hoạch xây dựng số 15/2005