HỆ THỐNG CẤP THOÁT NƯỚC

Hệ thống cấp nước là gì?

Hệ thống cấp nước một hệ thống các công trình (hoặc thiết bị) làm các nhiệm vụ: thu thập nước – vận chuyển nước – xử lý nước – điều hòa và phân phối đến các khu vực nhỏ hơn, hoặc đến nơi có nhu cầu sử dụng nước.

Trạm sử lý nước trong hệ thống cấp nước

Một ví dụ cho hệ thống cấp nước gia đình: Những năm 1990 – 2000, người dân thường sử dụng nước giếng khoan gia đình. Đây là một hệ thống cấp nước loại nhỏ gồm:

• Máy bơm: thu thập nước ngầm và bơm lên bể lọc
• Bể lọc xử lý nước gồm các thành phần: than hoa(than gỗ), xỉ than, cát vàng,…
• Bể chứa nước đã lọc
• Mạng lưới ống dẫn đến các vòi nước

Như vậy, Bạn đã thấy hệ thống cấp nước trở nên giản dị và gần gũi với đời sống thường ngày của chúng ta chưa?

Hệ thống cấp nước – xử lý nước giếng khoan gia đình

Sơ đồ, cấu tạo của hệ thống cấp nước

Như bên trên, Chúng ta đã có một ví dụ nhỏ về hệ thống cấp nước gia đình. Và ở đây, Chúng ta sẽ tìm hiểu một hệ thống cấp nước cỡ lớn (vd như hệ thống cấp nước sông Đà ở miền Bắc).

Sơ đồ hệ thống cấp nước 1 nguồn

Sơ đồ hệ thống cấp nước nhiều nguồn

1. Nguồn nước mục tiêu: đây là nguồn nước sẽ cung cấp cho toàn bộ hệ thống: nước mặt, nước ngầm, nước mưa.(VD nước mặt như sông Đà cung cấp nước cho miền Bắc)
2. Công trình thu thập nước bao gồm trạm bơm cấp 1 và công trình thu hút nước(vd: tạo một hố sâu để nước luôn tự động tụ tập lại đây)
3. Trạm xử lý nước: Nó tương đương với bể lọc ở hệ thống cấp nước gia đình đã được ví dụ. Tuy nhiên, ở đây sẽ áp dụng những công nghệ sử lý nước hiện đại để đảm bảo chất lượng nước.
4. Bể chứa nước sạch: sau khi được xử lý, nước sẽ được đưa đến bể chứa để ổn định và điều hòa lưu lượng, áp suất giữa các công trình.
5. Trạm bơm cấp 2 làm nhiệm vụ bơm nước đã qua xử lý đến đường dẫn
6. Công trình điều hòa thường là đài nước hoặc bể dự trữ. Công trình này có nhiệm vụ ổn định và điều hòa áp suất dòng chảy và lưu lượng của nước.
7. Hệ thống mạng lưới phân phối nước: là hệ thống các ống dẫn được thiết kế để dẫn nước đi đến từng vị trí có nhu cầu sử dụng nước.

Sự liên hệ giữa các công trình trên hệ thống cấp nước

Trong một hệ thống thống nhất, các thành phần cấu thành hệ thống luôn có sự liên hệ với nhau. Trong hệ thống cấp nước cũng vậy, các công trình trong hệ thống cũng có sự liên hệ, giàng buộc lẫn nhau.

Trạm bơm cấp 1 bơm nước từ nguồn, cung cấp cho trạm xử lý nước. Trạm xử lý nước phải có công suất đảm bảo đủ cấp nước cho thời gian có nhu cầu lớn nhất trong năm. Mặt khác, có những thời gian trong năm, nhu cầu sử dụng ít đi thì công suất trạm xử lý cũng giảm đi. Vì vậy, công suất trạm bơm cấp 1 phải đảm bảo nước đầu vào cho công suất lớn nhất của trạm bơm và có khả năng cung cấp giảm đi khi nhu cầu sử dụng ít đi. Người ta thường sử dụng cum 2 – 3 máy bơm trong trạm bơm cấp 1 để có thể điều chỉnh công suất; và giảm chi phí thi công trạm.

Sau khi được xử lý, nước sạch sẽ được đưa đến bể chứa. Điều này nhằm điều hòa lưu lượng nước và áp suất cho trạm bơm cấp 1 và trạm bơm cấp 2. Nguyên do là chế độ làm việc của 2 trạm bơm này không đồng nhất.

Đồng thời, thời gian sử dụng nước trong ngày cũng thay đổi liên tục. Trong khi trạm bơm cấp 2 cũng có chế độ vận hành theo cấp độ thấp – trung – cao. Vì vậy, giữa 2 hạ tầng này cũng cần hạ tầng điều hòa. Trong trường hợp này thường là đài nước. Bên cạnh đó, mỗi gia đình, khu nhà xưởng thường xây dựng riêng cho mình những bể chứa, téc nước… Những thiết bị này cũng đảm nhiệm vai trò điều hòa lưu lượng và tạo áp lực mang tính nội bộ trong gia đình hoặc khu nhà xưởng.

– Hệ thống cấp nước nóng trung tâm.

Hệ thống cấp nước nóng trung tâm là hệ thống gia nhiệt tập trung, sử dụng một nguồn nhiệt chính (thường là máy bơm nhiệt - heat pump) để làm nóng nước và phân phối đến nhiều điểm sử dụng trong tòa nhà, thay vì sử dụng bình nóng lạnh riêng lẻ cho từng phòng. Hệ thống này cung cấp lượng nước nóng lớn, tiết kiệm điện năng, an toàn và hoạt động liên tục, rất phù hợp cho các công trình lớn như khách sạn, khu nghỉ dưỡng, hoặc các hộ gia đình có nhu cầu cao. 

Nguyên lý hoạt động:

1. 1. Hấp thụ nhiệt:

   Máy bơm nhiệt (heat pump) hoạt động tương tự điều hòa nhưng ngược lại, nó hấp thụ nhiệt từ môi trường bên ngoài (không khí, nước, đất). 

2. 2. Truyền nhiệt:

   Nhiệt lượng hấp thụ được truyền vào nước thông qua một bộ trao đổi nhiệt. 

3. 3. Lưu trữ và phân phối:

   Nước nóng được lưu trữ trong bình bảo ôn cách nhiệt để giữ nhiệt. Từ đó, nước nóng được dẫn đi qua hệ thống đường ống đến các vòi sử dụng. 

4. 4. Vận hành liên tục:

   Khi nước trong đường ống nguội đi, bơm hồi sẽ kích hoạt để đưa nước đó quay lại làm nóng, đảm bảo luôn có nước nóng sẵn sàng. 

Thành phần chính:

• Máy bơm nhiệt (Heat Pump): Là trái tim của hệ thống, nén gas để tạo ra nhiệt năng. 
• Dàn bay hơi (Evaporator): Hút nhiệt từ không khí môi trường làm bay hơi gas lạnh. 
• Dàn ngưng tụ (Condenser): Truyền nhiệt từ gas nóng sang nước, làm nước nóng lên. 
• Van tiết lưu (Expansion valve): Giảm áp suất gas để lặp lại chu trình. 
• Bình chứa nước nóng bảo ôn (Storage Tank): Chứa nước nóng đã làm và giữ nhiệt lâu. 
• Hệ thống điều khiển thông minh: Tự động điều chỉnh nhiệt độ và hoạt động của hệ thống. 

Ưu điểm:

• Tiết kiệm điện: Hiệu suất gia nhiệt cao, tiêu thụ ít điện năng hơn so với bình nóng lạnh thông thường. 
• Cung cấp nước nóng liên tục: Đảm bảo nguồn nước nóng sẵn sàng bất cứ lúc nào. 
• An toàn: Không phát sinh khí độc, giảm nguy cơ chập cháy. 
• Phù hợp công suất lớn: Có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng nước nóng cho nhiều phòng hoặc cả một tòa nhà. 
• Thân thiện môi trường: Giảm lượng khí thải CO2 nhờ công nghệ xanh. 

– Hệ thống xử lý nước thải

Hệ thống xử lý nước thải là tập hợp các công trình, thiết bị và quy trình công nghệ được thiết kế nhằm loại bỏ hoặc giảm thiểu các chất ô nhiễm trong nước thải, trước khi thải ra môi trường hoặc tái sử dụng.

🔹 Thành phần chính của hệ thống xử lý nước thải:

Song chắn rác, lưới lọc

Loại bỏ rác thô, lá cây, bao nylon, cặn lớn.

Bể tách dầu mỡ / bể lắng cát

Giữ lại dầu mỡ, cặn nặng (đối với nước thải công nghiệp, nhà hàng).

Bể điều hòa

Ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải, giúp các công trình sau hoạt động hiệu quả.

Công đoạn xử lý sinh học

Hiếu khí (Aerotank, MBR, SBR…): vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ.

Kỵ khí (UASB, Biogas): xử lý chất hữu cơ nồng độ cao, tạo khí sinh học.

Bể lắng

Tách bùn sinh học ra khỏi nước trong.

Khử trùng (Clorine, UV, Ozone)

Tiêu diệt vi khuẩn, vi trùng gây bệnh trước khi xả ra môi trường.

Xử lý bùn thải

Nén, ép, sấy khô để giảm thể tích, sau đó đem đi xử lý hoặc chôn lấp.