Công trình Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh là không chỉ là một kiến trúc mang ý nghĩa chính trị, văn hóa mà còn là một công trình kỹ thuật đặc biệt, được Đảng và nhà nước Liên Xô những năm 70 của thế kỷ XX dành cho nhân dân Việt Nam với những công nghệ tiên tiến, hiện đại nhất lúc bấy giờ. Trạm nước Bách Thảo được các chuyên gia Liên Xô thiết kế với công nghệ xử lý nước hiện đại lúc bấy giờ đảm bảo cung cấp một lượng nước lớn với công suất từ 120 m3 /h đến 360m3 /h, đảm bảo đủ nước sử dụng và có hệ số dự phòng cao cho hoạt động an toàn, liên tục của công trình Lăng cho tới nay.

Trong những năm qua, kết quả đánh giá chất lượng nước cho thấy, nước sau xử lý của trạm nước Bách Thảo thường xuyên có các chỉ số mangan, amoni cao hơn ngưỡng cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam (QCVN 01-1:2018/BYT). Mức độ lưu lượng của các giếng khoan cũng thay đổi, có giếng phải ngừng khai thác. Các thiết bị thuộc thế hệ công nghệ cũ đã không còn được sản xuất hoặc bị thay thế bởi công nghệ mới hiện đại hơn gây nguy cơ mất khả năng cung cấp nước của trạm. Thiết kế hệ thống chủ yếu vẫn phải vận hành trực tiếp bằng sức người (đóng mở van, thay thế cát lọc...). Bên cạnh đó, nhu cầu sử dụng nước tăng do tăng nhiệm vụ phải bảo đảm tăng (Bảo tàng Hồ Chí Minh, Đài tưởng niệm các anh hùng Liệt sỹ…) đòi hỏi có sự phát triển phù hợp ở cả hệ thống xử lý nước cũng như hệ thống ống cấp nước (đã cũ và bị ảnh hưởng do sử dụng trong thời gian dài với nước cấp có độ cứng, mangan cao). Cùng với đó, các sản phẩm của quá trình xử lý nước trước đây cũng chưa được xử lý triệt để, cần được quan tâm đúng mức.

Xuất phát từ thực tiễn trên, Chủ nhiệm đề tài Đại tá, ThS. Nguyễn Mạnh Tuyến cùng nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Công nghệ và Môi trường thực hiện “Nghiên cứu đề xuất công nghệ xử lý đảm bảo chất lượng nước tại Trạm nước Bách Thảo đáp ứng nhu cầu sử dụng tại Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh” với mục tiêu:

- Khảo sát hiện trạng công nghệ, lưu lượng, chất lượng, hiệu quả xử lý nước hiện nay tại Trạm nước Bách Thảo .

- Xây dựng 01 mô hình thử nghiệm để xử lý nước đạt được các chỉ tiêu theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-1:2018/BYT .

- Tính toán, đề xuất phương án cải tạo dây chuyền công nghệ hiện có tại Trạm nước Bách Thảo để khai thác, xử lý nước đảm bảo chất lượng theo yêu cầu sử dụng tại Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh.

Nước ngầm là nguồn tài nguyên đặc biệt quan trọng, chiếm tới 99% lượng nước ngọt mà con người có thể khai thác và đang phục vụ nhu cầu sinh hoạt của khoảng 2 tỷ người trên thế giới. So với nước mặt, nước ngầm có chất lượng tốt hơn cùng chi phí đầu tư, xử lý và truyền dẫn thấp hơn, trở thành nguồn cấp nước tối ưu cho nhiều đô thị và vùng dân cư.

Tuy nhiên, tài nguyên nước ngầm hiện đang đứng trước nguy cơ ô nhiễm và suy thoái nghiêm trọng, đặc biệt tại các khu vực đô thị hóa nhanh. Để bảo vệ nguồn tài nguyên này, việc triển khai đồng bộ các giải pháp là hết sức cấp thiết, bao gồm: đẩy mạnh điều tra và thăm dò trữ lượng, kiểm soát triệt để nguồn nước thải, ngăn ngừa ô nhiễm nước mặt và duy trì công tác quan trắc chất lượng nước ngầm thường xuyên.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

1. Thực trạng nguồn nước và hạ tầng tại Trạm nước Bách Thảo: Tại Việt Nam, lượng nước ngầm được cấp phép khai thác nhìn chung vẫn chiếm tỷ lệ nhỏ so với trữ lượng. Tuy nhiên, việc khai thác tập trung tại khu vực nội thành Hà Nội cùng quá trình đô thị hóa, phát triển công nghiệp đã khiến nguồn nước ngầm dần suy giảm mực nước và gia tăng ô nhiễm.

Trạm nước Bách Thảo đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nước phục vụ nhiệm vụ chính trị, sinh hoạt tại Công trình Lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh và các khu vực liên quan. Sau 45 năm vận hành, hạ tầng của trạm đã xuống cấp nghiêm trọng: hệ thống thiết bị cũ kỹ thường xuyên phải bảo trì; đường ống ngầm bị thủng gây thất thoát và tốn kém chi phí sửa chữa. Đáng chú ý, công nghệ hiện tại mới chỉ xử lý được hàm lượng sắt, trong khi chưa giải quyết triệt để các chỉ tiêu về mangan, amoni và độ cứng theo QCVN 01-1:2018/BYT cũng như tiêu chuẩn riêng của Công trình Lăng.

2. Giải pháp công nghệ và kết quả thử nghiệm:  Để giải quyết triệt để các vấn đề ô nhiễm trên, nghiên cứu đã áp dụng hệ thống xử lý thử nghiệm 3 bậc bao gồm: màng siêu lọc gốm (UF), vật liệu lọc Cationit và Zeolite. Kết quả thử nghiệm cho thấy:

• Màng lọc gốm: Nâng cao chất lượng nước và hỗ trợ xử lý mangan, amoni ở chế độ vận hành phù hợp.
• Vật liệu Cationit: Xử lý và giảm hiệu quả độ cứng trong nước.
• Vật liệu Zeolite: Xử lý amoni với hiệu suất cao, đạt tới 98.1%. Hệ thống thử nghiệm đã đảm bảo chất lượng nước ra đạt tiêu chuẩn nước sinh hoạt QCVN 01-1:2018/BYT (Mangan < 0,1 mg/l, Amoni < 0,3 mg/l) và tiêu chuẩn kỹ thuật của Công trình Lăng (Độ cứng < 150 mg/l).

3. Đề xuất phương án cải tạo và định hướng vận hành: Trên cơ sở so sánh chi phí vận hành và hiệu quả xử lý giữa các phương án, đề tài đề xuất lựa chọn Phương án 2 để cải tạo Trạm nước Bách Thảo.

• Tối ưu hóa công nghệ: Phương án 2 bổ sung 2 bậc xử lý là tháp làm thoáng và cột lọc cát mangan, giúp giảm tải cho màng gốm, rút ngắn thời gian rửa màng, đồng thời tiết kiệm chi phí hóa chất và nước rửa. Nghiên cứu cũng đề xuất phương án phân dòng cấp nước theo mục đích sử dụng nhằm giảm kinh phí đầu tư, tiết kiệm tài nguyên và tối ưu chi phí vận hành.
• Tự động hóa quản lý: Việc ứng dụng phần mềm mô phỏng hệ thống SCADA trên WinCC giúp giám sát, điều khiển chính xác các thông số chất lượng nước theo thời gian thực. Việc triển khai thực tế hệ thống SCADA là nhu cầu cấp thiết nhằm bảo đảm quá trình sản xuất nước sạch diễn ra liên tục, ổn định và an toàn.

Đ.T.V (NASTIS) Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 22359/2023) tại Cục Thông tin, Thống kê