Hệ thống cấp thoát nước nông thôn

Đặc thù và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống cấp nước nông thôn

Hệ thống cấp thoát nước nông thôn có đặc thù khác biệt so với đô thị do mật độ dân cư thấp, phân tán, điều kiện địa hình phức tạp và khả năng đầu tư hạn chế. Thiết kế cấp nước phải tính đến nguồn nước mặt, nước ngầm, nước mưa và cả khả năng tái sử dụng nước, đồng thời bảo đảm các tiêu chuẩn về chất lượng nước sinh hoạt, an toàn vệ sinh và tính bền vững. Các tiêu chuẩn Việt Nam như QCVN 01-1:2018/BYT về chất lượng nước ăn uống, QCVN 02:2009/BYT về nước sinh hoạt là cơ sở pháp lý quan trọng để lựa chọn công nghệ xử lý, vật liệu đường ống và mô hình quản lý vận hành phù hợp với điều kiện nông thôn.

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, hệ thống cấp nước nông thôn cần được thiết kế với tính linh hoạt cao, có khả năng chuyển đổi nguồn cấp khi xảy ra hạn hán, xâm nhập mặn hoặc ô nhiễm cục bộ. Việc đánh giá trữ lượng và chất lượng nước ngầm, phân tích thủy văn lưu vực, cũng như mô phỏng nhu cầu dùng nước theo mùa vụ là những bước bắt buộc trong giai đoạn quy hoạch. Ngoài ra, yếu tố khả năng chi trả của người dân và cơ chế hỗ trợ từ ngân sách nhà nước, tổ chức quốc tế phải được tích hợp vào bài toán kỹ thuật để bảo đảm hệ thống không chỉ vận hành được mà còn duy trì ổn định lâu dài.

Công nghệ và mô hình tổ chức hệ thống cấp nước nông thôn

Về công nghệ, hệ thống cấp nước nông thôn thường áp dụng các giải pháp đơn giản, dễ vận hành, ít tiêu hao năng lượng nhưng vẫn đáp ứng yêu cầu về chất lượng. Đối với nguồn nước mặt, các trạm xử lý quy mô nhỏ có thể sử dụng bể lắng ngang, bể lọc nhanh trọng lực, khử trùng bằng clo hoặc UV. Đối với nước ngầm, các công nghệ khử sắt, khử mangan, khử asen bằng vật liệu lọc chuyên dụng, kết hợp sục khí và lắng lọc nhiều tầng được ưu tiên vì chi phí đầu tư và vận hành thấp. Ở những vùng núi cao, mô hình cấp nước tự chảy dựa trên chênh cao địa hình giúp giảm tối đa chi phí bơm và điện năng.

Mô hình tổ chức quản lý hệ thống cấp nước nông thôn có thể chia thành ba dạng chính: doanh nghiệp công ích cấp huyện hoặc tỉnh; hợp tác xã dịch vụ nước sạch; và mô hình cộng đồng tự quản. Mỗi mô hình có ưu điểm và hạn chế riêng, nhưng xu hướng hiện nay là chuyên nghiệp hóa quản lý vận hành, tăng cường vai trò của doanh nghiệp hoặc hợp tác xã có đủ năng lực kỹ thuật, tài chính và nhân sự. Các nội dung quản lý bao gồm: lập kế hoạch bảo trì định kỳ, kiểm soát thất thoát nước, giám sát chất lượng nước theo tần suất quy định, quản lý hồ sơ kỹ thuật và ứng dụng công nghệ số (SCADA, ghi chỉ số đồng hồ bằng thiết bị di động) để nâng cao hiệu quả.

Tiêu chí nông thôn mới về cấp nước sạch

Trong bộ tiêu chí nông thôn mới, nội dung về cấp nước sạch tập trung vào tỷ lệ hộ dân được sử dụng nước đạt quy chuẩn, mức độ bền vững của công trình và khả năng tự chủ tài chính. Thông thường, yêu cầu đặt ra là trên 95% hộ dân được tiếp cận nguồn nước hợp vệ sinh, trong đó một tỷ lệ đáng kể sử dụng nước đạt chuẩn nước sạch theo quy định của Bộ Y tế. Bên cạnh đó, tiêu chí còn xem xét tính liên tục của dịch vụ cấp nước, khả năng mở rộng mạng lưới khi dân số tăng, cũng như mức độ tham gia của cộng đồng trong giám sát, bảo vệ công trình và nguồn nước.

Hệ thống thoát nước và xử lý nước thải nông thôn

Thoát nước nông thôn không chỉ bao gồm nước thải sinh hoạt mà còn liên quan chặt chẽ đến nước mưa, nước tưới tiêu nông nghiệp và nước thải chăn nuôi. Do đặc điểm dân cư phân tán, việc xây dựng hệ thống thoát nước tập trung như đô thị thường không khả thi về mặt kinh tế. Thay vào đó, các giải pháp phi tập trung được ưu tiên, như bể tự hoại cải tiến, hệ thống xử lý tại chỗ, mương sinh học, vùng đất ngập nước nhân tạo (constructed wetlands) và các hồ sinh học. Những công nghệ này tận dụng quá trình tự làm sạch của tự nhiên, giảm chi phí vận hành, đồng thời phù hợp với quỹ đất rộng ở nông thôn.

Thiết kế hệ thống thoát nước nông thôn cần phân tách tương đối giữa nước mưa và nước thải sinh hoạt để tránh quá tải cho các công trình xử lý. Mạng lưới mương, rãnh thoát nước mưa phải được quy hoạch đồng bộ với hệ thống giao thông nông thôn, bảo đảm không gây xói lở, ngập úng ruộng đồng và khu dân cư. Đối với nước thải sinh hoạt, bể tự hoại ba ngăn kết hợp với công trình xử lý sau bể (bãi lọc trồng cây, mương lọc sinh học) là cấu hình phổ biến. Việc tính toán dung tích bể, thời gian lưu nước, tải trọng hữu cơ và thủy lực phải dựa trên các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành, đồng thời xét đến tập quán sử dụng nước và điều kiện khí hậu địa phương.

Quản lý nước thải chăn nuôi và làng nghề

Nước thải chăn nuôi và làng nghề là nguồn gây ô nhiễm đáng kể tại nhiều vùng nông thôn, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nguồn nước cấp và sức khỏe cộng đồng. Đối với chăn nuôi, giải pháp phổ biến là xây dựng hầm biogas để xử lý chất hữu cơ, giảm mùi hôi và tận dụng khí sinh học cho đun nấu hoặc phát điện. Tuy nhiên, nước thải sau biogas vẫn cần được xử lý tiếp bằng hồ sinh học, bãi lọc trồng cây hoặc hệ thống lọc kỵ khí – hiếu khí kết hợp trước khi xả ra môi trường. Với các làng nghề chế biến nông sản, nhuộm, tái chế, cần áp dụng mô hình trạm xử lý nước thải cụm làng nghề, chia sẻ chi phí đầu tư và vận hành giữa các hộ sản xuất.

Tiêu chí nông thôn mới về thoát nước và vệ sinh môi trường

Tiêu chí nông thôn mới về thoát nước và vệ sinh môi trường nhấn mạnh đến tỷ lệ hộ gia đình có nhà tiêu hợp vệ sinh, hệ thống thu gom và xử lý nước thải, chất thải rắn, cũng như mức độ không ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm. Đối với nước thải sinh hoạt, yêu cầu không chỉ dừng ở việc có bể tự hoại mà còn phải bảo đảm xử lý đạt quy chuẩn trước khi thấm xuống đất hoặc xả ra kênh mương. Các xã đạt chuẩn nông thôn mới thường phải xây dựng quy ước, hương ước về bảo vệ môi trường nước, quy định rõ trách nhiệm của từng hộ, từng thôn trong việc duy trì hệ thống thoát nước chung.

Để đáp ứng tiêu chí, nhiều địa phương triển khai chương trình hỗ trợ xây dựng nhà tiêu, chuồng trại chăn nuôi hợp vệ sinh, cải tạo mương thoát nước, đồng thời lồng ghép với các chương trình nước sạch và vệ sinh môi trường nông thôn do nhà nước và tổ chức quốc tế tài trợ. Công tác truyền thông, nâng cao nhận thức cộng đồng về mối liên hệ giữa vệ sinh cá nhân, vệ sinh môi trường và chất lượng nguồn nước đóng vai trò quyết định. Khi người dân hiểu rõ lợi ích kinh tế – sức khỏe của việc đầu tư vào hệ thống cấp thoát nước, họ sẽ chủ động tham gia đóng góp, giám sát và bảo vệ công trình.

Danh mục các giải pháp kỹ thuật ưu tiên

Các giải pháp kỹ thuật ưu tiên trong phát triển hệ thống cấp thoát nước nông thôn có thể liệt kê như sau:

• Ứng dụng cấp nước tự chảy ở vùng đồi núi, giảm chi phí năng lượng và bảo trì.
• Sử dụng bể lọc hộ gia đình và trạm xử lý quy mô nhỏ cho các cụm dân cư phân tán.
• Triển khai bể tự hoại cải tiến kết hợp bãi lọc trồng cây cho xử lý nước thải sinh hoạt.
• Xây dựng hầm biogas và hồ sinh học cho khu chăn nuôi tập trung.
• Áp dụng vùng đất ngập nước nhân tạo để xử lý nước thải trước khi xả ra kênh mương.
• Tăng cường giám sát chất lượng nước bằng các bộ test nhanh và hệ thống quan trắc định kỳ.
• Chuẩn hóa quy trình vận hành – bảo dưỡng cho cán bộ kỹ thuật cấp xã, thôn.