4. Về mức độ vệ sinh: Nâng dần từ thấp lên cao, triệt để khai thác tiềm năng của tự nhiên đặc biệt là khai thác khả năng pha loãng của các dòng sông và hồ.
5. Về kỹ thuật thoát nước nhằm giải quyết những vấn đề đặt ra cho sự bùng nổ đô thị, các kỹ thuật đơn giản, giá thành thấp.
Nguyên nhân của các quá trình biến đổi công nghệ thoát nước đô thị phụ thuộc chủ yếu vào nền kinh tế xã hội và trình độ kỹ thuật, thể hiện ở tính chất không gian đô thị, tính chất kinh tế xã hội và trình độ kỹ thuật, thể hiện ở tính chất không gian đô thị, tính chất kinh tế xã hội và trình độ khoa học kỹ thuật.
Nhìn chung, trong thời kỳ công nghiệp hoá với sức mạnh về kỹ thuật và tài chính, con người có xu hướng muốn trở lại với thiên nhiên, vừa khai thác vừa bảo vệ đảm bảo cho sự phát triển cân bằng và ổn định. Điều đó có thể thấy rõ:
- Về thoát nước mưa, người ta đã áp dụng các biện pháp tăng cường khả năng chứa và thấm bao gồm thấm tự nhiên và nhân tạo.
- Về thoát nước thải, người ta áp dụng hệ thống thoát nước riêng vừa tập trung vừa phân tán
- Về xử lý nước thải, người ta tận dụng lại nước thải và cặn lắng nước thải vào mục đích kinh tế và sinh thái theo các mức độ vệ sinh khác nhau.
II. Giải pháp công nghệ thoát nước phù hợp
1. Nguyên tắc chung về lựa chọn công nghệ thoát nước
a. Coi trọng phục vụ con người, nhấn mạnh vai trò của công trình trong việc đảm bảo tính kinh tế và bền vững của hệ thống, người sử dụng vừa có quyền lợi vừa có trách nhiệm.
b. Giải pháp công nghệ phải mềm dẻo, không chỉ đáp ứng cho nhu cầu hiện tại mà còn phải tạo điều kiện thuận lợi để đáp ứng được nhu cầu trong tương lai.
c. Khai thác tận dụng và bảo vệ hợp lý môi trường tự nhiên.
d. Hệ thống quản lý đơn giản, tin cậy, đa dạng và nhiều cấp độ.
- Hệ thống có thể tập trung hay phân tán, phân chia thành nhiều khu vực phục vụ.
- Hệ thống có thể phân chia thành nhiều cấp độ quản lý: hộ gia đình, nhóm hộ gia đình, phường, quận, thành phố...
e. Nâng dần mức độ vệ sinh từ thấp lên cao.
2. Giải pháp chung
* Trong giai đoạn đến năm 2010:
+ Đối với phần lớn đô thị và trong giai đoạn đầu công nghiệp hoá có thể áp dụng công nghệ đơn giản, tận dụng tối đa điều kiện tự nhiên để tiêu thoát nước mưa và xử lý nước thải – Như khả năng thẩm thấu của đất, khả năng điều tiết nước mưa, pha loãng và làm sạch nước thải bằng vi sinh vật của hồ ao, sông ngòi, kênh rạch... và sử dụng hệ thống thoát nước chung cho cả nước mưa và nước thải.
+ Đối với các đô thị vùng đồng bằng sông Hồng, có cốt nền thấp hơn cốt nước sông trong mùa mưa lũ và không chênh lệch với cốt nội đồng nên giải pháp phổ biến là đào hồ điều hoà để thoát nước mưa đồng thời lấy đất đắp nền và có thể kết hợp cống ngầm với mương hở để tiết kiệm kinh phí. Lợi dụng nguồn nước mặt phong phú ở những nơi không dùng để cấp nước cho sinh hoạt làm chức năng hồ sinh học xử lý nước thải theo nguyên tắc kết hợp với nuôi cá.
+ Đối với các đô thị vùng đồng bằng sông Cửu Long có địa hình thấp, mức nước sông ngòi kênh rạch chịu ảnh hưởng của thuỷ triều, nguồn nước ngọt khan hiếm, nguồn nước mặt bị ô nhiễm, cần phát triển hố xí tự hoại cho từng gia đình kết hợp với giải toả nhà trên kênh rạch để giữ vệ sinh nguồn nước. Lợi dụng sự dao động của thuỷ triều để điều tiết nước thải; xây cống ngăn triều để thoát nước mưa giảm bớt công suất bơm.
+ Đối với các đô thị miền núi, trung du và ven biển miền trung có độ dốc địa hình tự nhiên thuận lợi để thoát nước mưa tự chảy nhưng đường phố và khu ở thường bị xói lở trong mùa mưa, có đô thị còn bị lũ phá hoại nên cần có tỷ lệ cống hở hợp lý để thu nước mưa dễ dàng, không nhất thiết phải đầu tư tất cả làm cống ngầm tốn kém.
* Trong giai đoạn từ 2010 đến 2020:
Cần chú ý phát triển công nghệ thoát nước theo hướng khai thác hiệu quả hệ thống thoát nước, bảo đảm cho sự cân bằng và ổn định môi trường sinh thái.
Nước ta thường có nhiều ao hồ, sông lạch trong các đô thị đặc biệt là các đô thị khu vực đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu long... cho nên vấn đề bảo vệ sinh cho sông, hồ có ý nghĩa thực tế và khoa học sâu sắc về môi trường và phát triển bền vững các đô thị. Đối với các đô thị loại này cần:
- Tách nước thải và nước mưa đợt đầu không cho xả vào sông, hồ:
Các loại nước thải cần thu gom không xả vào sông, hồ hoặc cần phải xử lý đáp ứng yêu cầu vệ sinh trước khi xả vào sông, hồ. Vai trò chính trong việc tách nước mưa và thu gom nước thải là giếng tràn tách nước. Về mùa khô cũng như những trận mưa nhỏ đầu mùa mưa hoặc đợt đầu của các trận mưa lớn, nước thải chảy trong cống rất bẩn, số lượng thường không vượt quá ngưỡng tràn, toàn bộ nước thải sẽ theo tuyến cống bao chảy vào cống gom nước thải và dẫn về khu xử lý.
- Xử lý nước thải trước khi xả vào sông, hồ
Trong những trường hợp đặc biệt, khi tổ chức thoát nước phân tán, nước thải được xử lý đáp ứng các qui định về vệ sinh môi trường và phù hợp với khả năng tự làm sạch sẽ được xả vào sông, hồ đô thị.
Có thể sử dụng phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo hoặc xử lý hoá học. Đối với nước nguồn loại B, có thể sử dụng công nghệ xử lý truyền thống, còn đối với nguồn loại A cần bổ sung thêm công đoạn xử lý bậc III.
3. Giải pháp về hệ thống thoát nước
Từ nghiên cứu hiện trạng và đánh giá các giải pháp công nghệ đã sử dụng trong các dự án thoát nước và môi trường các đô thị Việt Nam có thể kiến nghị các kiểu hệ thống thoát nước phù hợp đối với các đô thị nước ta như sau:
* Các đô thị khu vực miền núi phía Bắc:
Các đô thị khu vực miền núi phía Bắc kiến nghị sử dụng hệ thống thoát nước riêng trên cơ sở:
- Cải tạo hệ thống hiện trạng, xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thu gom, xả nước mưa vào các kênh mương tự nhiên sẵn có, sau đó xả vào nguồn tiếp nhận sông, suối....
- Phân chia lưu vực để thu gom nước thải có thể riêng cho từng quả đồi, bố trí trạm bơm để đưa nước thải về khu xử lý. Mỗi đô thị nên xây dựng từ 2 – 3 trạm xử lý nước thải các lưu vực nên có các tuyến ống nối nhau để hỗ trợ nhau trong trường hợp một trạm có sự cố.
Trong thực tế, các đô thị bao gồm: Lai Châu, Điện Biên, Cao Bằng, Sơn La, Bắc Cạn, Hoà Bình, Thái Nguyên... Điển hình là thành phố Thái Nguyên hiện đang triển khai dự án cải tạo hệ thống thoát nước cho khu vực trung tâm thành phố với vốn vay của Cộng hoà Pháp. Dự kiến sẽ tiến hành xây dựng hệ thống thu gom nước thải khu vực trung tâm để đưa đi xử lý. Như vậy trong giai đoạn trước mắt, mạng lưới thoát nước sẽ tách thành: Mạng lưới thoát nước mưa và mạng lưới thoát nước bẩn. Công suất trạm xử lý của thành phố dự kiến xây dựng là 8.000m3/ngđ, đạt 30% nhu cầu nước thải cần xử lý.
* Các đô thị khu vực Tây Nguyên
Các đô thị bao gồm Gia Nghĩa chưa có hệ thống thoát nước Plâycu, KonTum, Đà Lạt, Buôn Mê Thuột... có hệ thống thoát nước với tỷ lệ phục vụ đạt 40%, đề nghị sử dụng hệ thống thoát nước riêng.
Khu vực này có 2 đô thị lớn nhất là Đà Lạt và Buôn Mê Thuột đã xây dựng hệ thống thoát nước riêng, tuy mới chỉ phục vụ cho khu vực trung tâm song đây là khu vực tập trung đông dân và khó triển khai thi công.
Tại các đô thị này đã tiến hành xây dựng hệ thống thu gom, trạm xử lý nước thải cho khu vực trung tâm thành phố. Hệ thống thoát nước cũ là hệ thống thoát nước chung, hướng cải tạo thành hệ thống thoát nước mưa. Hệ thống thoát nước bẩn sẽ dự kiến xây dựng song song với hệ thống thoát nước mưa. Đối với 2 đô thị Đà Lạt và Buôn Mê Thuột, đề nghị tiếp tục triển khai mạng lưới thoát nước riêng cho các khu khác để tạo thành hệ thống thoát nước đồng bộ cho toàn thành phố.
* Các đô thị khu vực đồng bằng Bắc bộ và đồng bằng Nam bộ
Các đô thị khu vực này kiến nghị sử dụng hệ thống thoát nước chung vì không có điều kiện để xây dựng nhiều tuyến cống kéo dài và sâu các đường phố của các đô thị khu vực đồng bằng Bắc bộ xây dựng từ lâu, thường hẹp, thiếu diện tích, các đô thị khu vực đồng bằng Nam bộ không có điều kiện xây dựng.
Cần phải có những nghiên cứu kỹ các tuyến thoát nước chính nhằm giảm chiều dài của các cống thu gom, xây dựng giếng tràn tách nước mưa trên tuyến cống bao, lựa chọn các trạm bơm hợp lý để bơm nước thải về khu xử lý.
* Các đô thị khu vực duyên hải
Các đô thị khu vực vùng duyên hải kiến nghị sử dụng hệ thống thoát nước chung.
Các đô thị bao gồm:
- Các thành phố có quy mô rất lớn, dân số đông, mật độ dân cư và mật độ xây dựng cao. Các đô thị này có một số đặc điểm là địa hình thấp cao độ nền từ 2 – 4m chịu ảnh hưởng trực tiếp của thuỷ triều biển động; Nhiều khu công nghiệp dịch vụ đóng trong địa bàn đô thị, môi trường đang bị ô nhiễm rất nặng; Các đường phố trong đô thị hẹp, có nhiều công trình ngầm rất khó cho công tác xây dựng và mở rộng các tuyến cống. Tồn tại nhiều kênh mương hở thoát nước, trong đó có một số kênh đóng vai trò giao thông đường thuỷ.
Điển hình là các thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Huế... hiện đang triển khai các dự án cải tạo và mở rộng hệ thống thoát nước đô thị bao gồm cải tạo lại hệ thống cống, kênh rạch cũ nhằm giảm thiểu tình trạng ngập úng cục bộ trong thời gian mưa to, xây dựng các tuyến cống bao, giếng tách để thu gom nước thải đưa về khu xử lý.
- Các đô thị ven biển Trung bộ, một số tỉnh Bắc bộ và Nam bộ, các đô thị có đặc điểm chung là quy mô vừa phải, địa hình thấp và bằng phẳng, trên nền đất cát rất dễ thấm nước, nằm cuối nguồn các con sông. Các tuyến phố trong đô thị nhìn chung là hẹp, mật độ xây dựng cao. Hệ thống thoát nước của các đô thị này đã được xây dựng từ lâu, song không hoàn chỉnh, và đang bị xuống cấp trầm trọng, các hộ gia đình thường xây dựng các bể tự hoại để lắng cặn trước khi xả vào mạng. Là khu vực dễ thấm nước do vậy việc thu gom nước thải hết sức quan trọng nhằm tránh nước thải xâm nhập vào nguồn nước ngầm, vì khu vực này nhân dân còn sử dụng nguồn nước ngầm mạch nông để cấp nước sinh hoạt.
Hiện nay tại một số đô thị trong khu vực đã và đang có các dự án đầu tư xây dựng và cải tạo hệ thống thoát nước từ các nguồn ODA như: Hạ Long, Thanh Hoá, Vinh, Đồng Hới, Hà Tĩnh, Đông Hà, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Sóc Trăng... tuy nhiên các dự án trên thực tế chỉ cải tạo xây các tuyến mương và cống thoát nước mưa nhằm giảm ngập úng và ô nhiễm môi trường.
Vấn đề rất quan trọng đối với các đô thị này là xác định các cống ngăn triều bao gồm vị trí, kết cấu cống, khả nằng làm việc, chế độ vận hành nhằm đảm bảo cho thuỷ triều không ảnh hưởng đến thành phố, và ảnh hưởng đến việc thu gom xử lý nước thải và thoát nước mưa. Để các cống ngăn triều làm việc được hiệu quả cần nghiên cứu kỹ chế độ thuỷ triều của từng khu vực, mức độ ảnh hưởng của thuỷ triều lên hệ thống thoát nước đô thị, chế độ mưa, chế độ xả nước thải của đô thị và hệ số dòng chảy.
Trên cơ sở cải tạo và mở rộng hệ thống thoát nước hiện có, xây dựng các tuyến cống thu gom mới và các tuyến cống bao, giếng tràn tách nước mưa từ sự phân chia lưu vực thoát nước hợp lý và các trạm bơm để thu gom nước thải đưa về khu xử lý. Cần chú ý lựa chọn kết cấu các giếng tràn tách nước mưa tại những nơi xả trực tiếp ra sông, ở khu vực có cốt lũ cao, cần phải lắp các van chặn 1 chiều để bảo vệ.
4. Giải pháp về tổ chức thoát nước
- Đối với các đô thị đồng bằng sông Hồng, người ta thường lợi dụng ao hồ tự nhiên hoặc đào hồ để tiếp nhận và điều hoà nước mưa. khi đó nên tổ chức thoát nước mưa theo nguyên tắc lấy kênh hồ làm tuyến thoát nước chính.
Trong qui hoạch tổng thể, thoát nước một số đô thị như Hà Nội, Vinh, Biên Hoà... nguyên tắc này đã được đưa vào trong tổ chức hệ thống thoát nước.
- Đối với các đô thị vùng đồng băng sông Cửu Long và một số vùng đồng bằng duyên hải có địa hình thấp, mực nước sông, kênh rạch.... chịu ảnh hưởng của thuỷ triều, nên vấn đề tiêu thoát nước mưa và nước thải phải được tính toán trên cơ sở dao động mức triều. Xây hồ điều tiết đầu mối và cống ngăn triều để thoát nước mưa, giảm công suất trạm bơm là một trong những biện pháp hữu hiệu để giải quyết thoát nước các đô thị khu vực này.
- Đối với các đô thị miền núi, trung du hoặc ven biển miền Trung có độ dốc địa hình tương đối lớn, hệ thống thoát nước mưa được cấu tạo từ các tuyến mương, xả vào các sông suối hoặc trực tiếp ra biển. Tuy nhiên lũ, xói lở... là những yếu tố bất cập đối với các tuyến cống thoát nước này. Vì vậy, trong thành phần hệ thống thoát nước cần có một tỷ lệ cống hở hợp lý để có thể thu nước mưa được dễ dàng.
- Đối với một số đô thị miền núi, thì các suối và hồ là nới tiếp nhận nước mưa và nước thải, đồng thời là khung sinh thái và cảnh quan đô thị. Mực nước trong các hồ được điều tiết bằng các đập tràn phía sau hồ. Ví dụ như thành phố Đà Lạt, hệ thống suối và hồ thoát nước cũng được tổ chức theo nguyên tắc điều tiết để thoát nước lũ về mùa mưa và giữ nước về mùa khô.
Đối với thoát nước đô thị, dạng thoát nước có thể là tập trung hoặc phân tán. Khi thoát nước tập trung, nước thải từ các tuyến cống cấp 2 tuyến cống lưu vực đưa về tuyến cống chính tuyến cấp 1, sau đó bơm về trạm xử lý nước thải XLNT, và được xử lý đến mức độ yêu cầu trước khi xả vào nguồn tiếp nhận.
Do đặc điểm địa hình và sự hình thành các sông, hồ trong các đô thị nước ta, hệ thống thoát nước thường được phân ra các lưu vực nhỏ và độc lập.
Thoát nước phân tán sẽ là hình thức phù hợp đối với đa số đô thị nước ta. Việc xây dựng các trạm XLNT công suất nhỏ và vừa cho các lưu vực sẽ tận dụng được các điều kiện tự nhiên cũng như khả năng tự làm sạch của sông, hồ trong quá trình xử lý. Mặt khác, việc xây dựng này cũng phù hợp với khả năng đầu tư và sự phát triển của đô thị. Khi đó các sông, hồ lại đóng vai trò như là công trình tiếp nhận và xử lý nước thải bậc 3.
Những bất cập trong việc thoát nước phân tán là vấn đề ô nhiễm môi trường cục bộ bên trong đô thị do việc xây dựng nhiều trạm XLNT có qui mô, mức độ và công nghệ khác nhau, dẫn đến việc kiểm soát, quản lý chúng rất phức tạp. Tìm kiếm đất đai cho việc xây dựng trạm XLNT trong nội đô là việc làm khó khăn. Các kênh hồ nội thị cũng dễ bị phú dưỡng do tiếp nhận nước thải chứa nitơ và phốt pho. Tuy nhiên vấn đề này có thể được giải quyết khi tìm được biện pháp XLNT hợp lý, kết hợp XLNT với làm giàu trực tiếp ôxy cho sông, hồ.
III. Kết luận và kiến nghị
1. Kết luận
a. Con người ngày càng có xu hướng muốn trở lại hoà nhập với thiên nhiên, vừa khai thác vừa bảo vệ đảm bảo cho sự phát triển cân bằng và ổn định. Điều đó trong kỹ thuật thoát nước đô thị, có thể thấy được qua sự biến đổi sau đây:
- Về thoát nước mưa: Người ta đã áp dụng các biện pháp tăng cường khả năng chứa và thấm bao gồm thấm tự nhiên và nhân tạo.
- Về thoát nước thải: áp dụng hệ thống thoát nước riêng vừa tập trung vừa phân tán.
- Về xử lý nước thải: Đạt mục tiêu cuối cùng là tận dụng lại nước thải và cặn lắng nước thải vào mục đích kinh tế và sinh thái theo các mức độ vệ sinh khác nhau.
b. Cải tạo hệ thống thoát nước chung hiện có theo hướng thu gom nước thải và đưa đi xử lý
c. Nguyên tắc về lựa chọn công nghệ thoát nước đô thị là coi trọng phục vụ con người, nhấn mạnh vai trò của công trình trong việc đảm bảo tính kinh tế và tính bền vững của hệ thống.
Hệ thống thoát nước chung áp dụng cho phù hợp với đô thị khu vực đồng bằng Bắc Bộ, Nam Bộ và vùng duyên hải miền Trung. Hệ thống thoát nước riêng áp dụng phù hợp cho các đô thị khu vực miền núi phía Bắc, Tây Nguyên.
Đối với xử lý ưu tiên lựa chọn công nghệ sinh học tự nhiên và triệt để sử dụng lại nước thải và bùn sau xử lý. Lựa chọn công nghệ đảm bảo quản lý vận hành dễ dàng và tin cậy phù hợp với trình độ kỹ thuật của ta hiện tại và đáp ứng cho sự phát triển mai sau.
2. Kiến nghị
- Đối với phần lớn đô thị trong giai đoạn đầu công nghiệp hoá có thể áp dụng công nghệ đơn giản, tận dụng tối đa khả năng thẩm thấu của đất, khả năng điều tiết nước mưa, khả năng pha loãng và khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận để xử lý nước thải.
- Đối với các đô thị vùng đồng bằng sông Hồng, có thể lợi dụng ao hồ, kênh sông làm hồ sinh học xử lý nước thải. Tương lai sẽ phát triển công nghệ xử lý sinh học tiên tiến trong điều kiện nhân tạo kết hợp với điều kiện tự nhiên.
- Đối với các đô thị vùng đồng bằng sông Cửu Long, có thể phát triển hố xí tự hoại cho từng gia đình kết hợp khả năng giải toả nhà trên kênh rạch để giữ vệ sinh nguồn tiếp nhận; xây dựng cống ngăn triều để thoát nước mưa giảm bớt công suất bơm.
- Đối với các đô thị vùng núi, trung du và ven biển miền Trung, trước mắt có thể áp dụng công nghệ xử lý cơ học trên bể lắng hai vỏ và công nghệ xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo trên các bể biophin nhỏ giọt và aeroten công suất nhỏ.
Nguồn: Theo T/C Xây dựng, số 4-2008