Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý vận hành cho hệ thống cấp nước huyện kế sách tỉnh sóc trăng

LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sỹ với đề tài: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý vận hành cho hệ thống cấp nước huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng” được hoàn thành dướ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUYỄN QUỐC VINH

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ VẬN HÀNH CHO HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HUYỆN KẾ SÁCH

TỈNH SÓC TRĂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH – 2019

LUẬN VĂN THẠC SĨ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI

NGUYỄN QUỐC VINH

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ VẬN HÀNH CHO HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HUYỆN KẾ SÁCH

TỈNH SÓC TRĂNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS KHƯƠNG THỊ HẢI YẾN

TP HỒ CHÍ MINH – 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin chịu trách nhiệm về nội dung và lời cam đoan này

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sỹ với đề tài: “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý vận hành cho hệ thống cấp nước huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng” được hoàn thành dưới sự hướng dẫn của TS Khương Thị Hải Yến

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý Thầy Cô Bộ môn Cấp Thoát Trường Đại học Thủy lợi, đặc biệt là TS Khương Thị Hải Yến Cô đã tận tình hướng dẫn, bổ sung cho em những kiến thức quý báu về ứng dụng các mô hình thủy lực chuyên ngành cấp nước từ lý thuyết đến thực tiễn đã giúp em hoàn thành đề tài luận văn

nước-Bên cạnh đó, em cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý lãnh đạo Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn tỉnh Sóc Trăng đã tạo điều kiện cho em thu thập những dữ liệu quan trọng và số liệu cần thiết để em có thể hoàn thành đề tài này

Với những nỗ lực và cố gắng của bản thân trong quá trình thực hiện đề tài cũng khó tránh khỏi những sai sót và khuyết điểm trong quá trình thực hiện luận văn Chính vì vậy những ý kiến đóng góp từ Thầy Cô và kiến thức được trang bị trong quá trình học tập tại Trường sẽ là nền tảng, hành trang quý báu giúp em hoàn thiện hơn chuyên môn nghiệp

vụ phục vụ công tác tại đơn vị góp phần hoàn thành nhiệm vụ chung của Đơn vị về thực hiện việc cấp nước sạch sinh hoạt cho người dân nông thôn trên địa bàn tỉnh Sóc Trăng

Em xin chân thành cảm ơn

Nguyễn Quốc Vinh

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC HÌNH ẢNH VI DANH MỤC BẢNG BIỂU VII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VIII

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài: 1

2 Mục tiêu của Đề tài: 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Nội dung nghiên cứu 2

5 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: 3

5.1 Cách tiếp cận: 3

5.2 Phương pháp nghiên cứu: 3

5.3 Phương pháp kế thừa: 3

5.4 Phương pháp thống kê: 3

5.5 Phương pháp đánh giá nhanh: 4

5.6 Phương pháp phỏng vấn: 4

6 Kết quả dự kiến đạt được: 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC 5

1.Tổng quan về khu vực nghiên cứu 5

1.1 Vị trí địa lý 5

1.2 Kinh Tế - Chính Trị 6

2 Giới thiệu điều kiện tự nhiên về khu vực nghiên cứu 7

2.1 Hiện trạng cơ sở hạ tầng hệ thống cấp nước ở Chi nhánh cấp nước Kế Sách: 7

2.2 Cơ cấu tổ chức quản lý hệ thống cấp nước ở Chí nhánh cấp nước Kế Sách 12

2.2.1 Cơ cấu tổ chức quản lý 12

2.2.2 Đánh giá chung về thực trạng quản lý hệ thống cấp nước ở Chi nhánh cấp nước Kế Sách 13

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HUYỆN KẾ SÁCH–TỈNH SÓC TRĂNG 18

2.1 Cơ sở lý thuyết 18

2.1.1 Khái niệm chung về hệ thống cấp nước 18

2.1.2 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống cấp nước nông thôn 19

2.1.3 Quản lý kỹ thuật hệ thống cấp nước 21

2.2 Giới thiệu về Phần mềm EPANET để ứng dụng trong việc mô phỏng mạng lưới cấp nước 24

2.3 Giới thiệu mô hình quản lý cấp nước thông minh thông qua kết nối hệ thống Scada: 24

2.4 Giới thiệu mô hình trong hạng mục khu xử lý nước: 33

2.4.1 Mô hình kỹ thuật khu xử lý nước 33

2.4.2 Mô hình kỹ thuật mạng lưới đường ống cấp nước: 38

2.5 Xã hội hóa và sự tham gia của cộng đồng trong công tác quản lý cấp nước 45

2.5.1 Xã hội hóa công tác quản lý cấp nước nông thôn 45

2.5.2 Sự tham gia của cộng đồng trong công tác quản lý cấp nước nông thôn 47

2.6 Cơ sở thực tiễn 52

2.6.1 Kinh nghiệm quản lý hệ thống cấp nước trên thế giới 52

2.6.2 Kinh nghiệm quản lý hệ thống cấp nước ở Việt Nam 56

2.7 Yêu cầu hệ thống mới 64

2.8 Tính thực tiễn của đề tài 65

CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HỆU QUẢ QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HUYỆN KẾ SÁCH, TỈNH SÓC TRĂNG 66

3.1 Đề xuất các giải pháp quản lý kỹ thuật cho hệ thống cấp nước huyện Kế sách, tỉnh Sóc Trăng 66

3.1.1 Giải pháp kỹ thuật khu xử lý nước 66

3.1.2 Ứng dụng Phần mềm EPANET để mô phỏng thủy lực cho hệ thống mạng lưới cấp nước phục vụ trong công tác quản lý kỹ thuật huyện Kế Sách: 70

3.1.3 Ứng dụng Bơm biến tầng vào hệ thống cấp nước huyện Kế Sách: 79

3.2 Đề xuất giải pháp quản lý nhân sự 82

3.3 Đề xuất giải pháp về đào tạo năng lực 83

3.4 Đề xuất giải pháp về cơ chế chính sách nâng cao chất lượng dịch vụ khách hàng 84

3.5 Đề xuất giải pháp chống thất thu: 85

KẾT LUẬN 87

1 Các kết luận 87

2 Kiến nghị 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 90

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Vị trí địa lý Chi nhánh cấp nước Kế Sách

Hình 1.2: Khu vực Trạm cấp nước huyện Kế Sách

Hình 1.3: Cụm xử lý, Bể chứa, Bể lắng, Lọc

Hình 1.4: Bể lắng bùn, hố lắn bùn

Hình 1.5: Nhà Bơm hóa chất, máy khuấy dung dịch Clor, Bơm cấp I, Bơm cấp 2, Bơm giếng, Bơm rửa lọc

Hình 2.1 Mô phỏng thủy lực Epanet cho mạng lưới cấp nước

Hình 2.2 Cấu hình các thành phần cơ bản của hệ thống Scada

Hình 2.3 Sơ đồ phân cấp của một hệ thống Scada

Hình 2.4 Lưu đồ trao đổi thông tin giữa các cấp trong hệ thống Scada

Hình 2.5 Sơ đồ dây truyền công nghệ HTCN sử dụng nước ngầm

Hình 2.6 Dàn phun mưa tự nhiên kết hợp bể lắng đứng

Hình 2.7 Bể Lắng đứng

Hình 2.8 Bể lọc nhanh

Hình 2.9 Đài nước

Hình 2.9.1 Sơ đồ một hệ thống có lắp đặt máy biếng tầng

Hình 2.9.2 Biến tầng máy bơm nước

Hình 2.9.3 Đập ngăn nước biển tại Singgapore

Hình 2.9.4 Khu nhà máy xử lý nước NEWATER tại Singgapore

Hình 3.1 Giếng khoan đường kính lớn

Hình 3.2 Tháp làm thoáng kết hợp bể lắng

Hình 3.3 Bể Lắng đứng

Hình 3.4 Sơ đồ hiện trạng mạng lưới đường ống cấp nước chi nhánh huyện Kế Sách

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Các công trình CNTT tại Chi nhánh cấp nước huyện Kế Sách

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của Đài nước

Bảng 3.1 Thông số lưu lượng vận hành của các hệ thống Trạm – Hệ cấp nước huyện Kế Sách

Bảng 3.2 Kết quả tính toán thủy lực đoạn ống trong giờ dùng nước lớn nhất

Bảng 3.3 Kết quả tính toán áp lực tại các nút vào giờ dùng nước lớn nhất

Bảng 3.4 Kết quả tính toán áp lực tại các nút vào giờ dùng nước lớn nhất

Bảng 3.5 Thống kê chỉ số tiêu thụ định kỳ của huyện Kế Sách

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Trong những năm gần đây, Chính phủ đã ban hành một số văn bản pháp luật nhằm chuẩn hóa dần bộ máy tổ chức và cải cách cơ chế quản lý cho phù hợp cho thời kì đổi mới Song trên thực tế, những mô hình quản lý và chính sách hiện hành liên quan đến vấn đề quyền sở hữu, những phát sinh trong quá trình cổ phần hóa, tính tự chủ và trách nhiệm của các Trung Tâm cấp nước vẫn chưa được hoàn thiện

Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình phát triển bền vững của một quốc gia Trong đó, hệ thống cấp nước góp phần quan trọng đối với đời sống và các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội Mặc dù kết quả hoạt động của các trung tâm cấp nước được xem là khả quan nhưng vẫn chưa phát huy hết công suất, tỷ lệ thất thu, thất thoát vẫn còn cao

Về thực trạng cấp nước thì phần lớn các Trung Tâm cấp nước đều kế thừa mạng lưới có tính lịch sử, dữ liệu đường ống không đầy đủ và có nguồn lực hữu hạn trong đầu tư nên

tỷ lệ thất thoát vẫn còn khá cao Theo báo cáo của các phòng chuyên môn trong những năm gần đây tỷ lệ thất thoát nước tính trung bình hàng năm của các chi nhánh cấp nước trực thuộc Trung Tâm nước sạch và Vệ Sinh Môi Trường Nông Thôn Sóc Trăng là 21%

Do vậy, công tác giảm nước thất thoát, thất thu là một chủ đề lớn của hầu hết các Trung Tâm cấp nước tỉnh, thành phố hiện nay

Sóc Trăng là một trong những vùng kinh tế đặc biệt của đồng Bằng sông cửu Long Vì thế trong thời gian qua, hệ thống cấp nước sạch ở đây đã được Đảng, Nhà nước đặc biệt quan tâm đầu tư xây dựng và cải tạo Rất nhiều dự án đã và đang được triển khai Trong các công trình đó, cần phải kể đến là Chi nhánh cấp nước Kế Sách ở huyện Kế Sách trực thuộc Trung Tâm Nước Sạch Và Vệ Sinh Môi Trường Nông Thôn Sóc Trăng Tổng công

các khu vực trung tâm của 08 xã và trãi dài qua các khu vực dân cư ở vùng nông thôn trên địa bàn với tổng chiều dài tuyến ống cấp nước là 287,7 km cung cấp nước cho khoản trên 9.685 hộ dân

Những năm vừa qua, Chi nhánh cấp nước Kế Sách đã nhiều lần thay đổi về mặt quản lý,

kinh phí đầu tư cho quản lý mạng lưới còn gặp nhiều khó khăn, nguồn nhân lực chuyên môn còn hạn chế nên công tác vận hành và quản lý hệ thống chưa đạt được kết quả như mong muốn

Với mục tiêu lâu dài là nâng cao hiệu quả quản lý, mở rộng quy mô quản lý hệ thống mạng lưới cấp nước Vì vậy cần phải từng bước phát triển khoa học kỹ thuật, tăng cường ứng dụng công nghệ mới, từng bước hiện đại hóa hệ thống cấp nước nhằm phục vụ công tác quản lý hệ thống cấp nước một cách có hiệu quả, tiết kiệm chi phí quản lý và đầu tư

Đó là lí do tôi chọn đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý vận hành cho hệ thống cấp nước huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng” nhằm tạo

tiền đề cho việc xem xét, giải quyết các vấn đề về nâng cao quản lý hiệu quả hệ thống cấp nước

2 Mục tiêu của Đề tài:

Đánh giá toàn diện thực trạng hệ thống cấp nước huyện Kế Sách

Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý vận hành hệ thống cấp nước huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: điều kiện tự nhiên và đặc điểm kinh tế xã hội huyện Kế Sách; mạng lưới truyền dẫn nước sạch đang hoạt động tại huyện Kế Sách do Trung tâm Nước sạch và Vệ sinh môi trường nông thôn tỉnh Sóc Trăng quản lý

Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống cấp nước huyện Kế Sách, Tỉnh Sóc Trăng

Phân tích, nhận định và đánh giá thực trạng để tìm ra giải pháp tối ưu nhằm nâng cao hiệu quả quản lý hệ thống cấp nước cho Chi nhánh cấp nước Kế Sách

4 Nội dung nghiên cứu

Đề tài sẽ tập trung nghiên cứu những nội dung sau:

+ Nội dung 1: Thu thập thông tin, phân tích và đánh giá hiện trạng cấp nước tại Chi nhánh cấp nước Kế Sách

+ Nội dung 2: Tìm hiểu các giải pháp về kỹ thuật phương pháp quản lý hiệu quả phù hợp

với hệ thống cấp nước huyện Kế sách, tỉnh Sóc Trăng

+ Nội dung 3: Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý hệ thống cấp nước

5 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

5.1 Cách tiếp cận:

Tiếp cận thực tiễn: Đi trực tiếp khảo sát, nghiên cứu, thu thập số liệu Từ đó, đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý phù hợp với thực tiễn của Chi nhánh cấp nước Kế Sách

Tiếp cận đa mục tiêu và bền vững: Các giải pháp mà đề tài đưa ra xem xét thì nguyên lý phát triển bền vững luôn được đặt lên hàng đầu và phù hợp với điều kiện thực tế của địa phương

5.2 Phương pháp nghiên cứu:

- Phương pháp thu thập và đánh giá thông tin;

- Phương pháp phân tích, tổng hợp;

- phương pháp quản lý hiệu quả, các giải pháp về kỹ thuật

- Phương pháp kế thừa

- Phương pháp thống kê và xử lý số liệu;

- Phương pháp đánh giá nhanh

- Phương pháp phỏng vấn

5.3 Phương pháp kế thừa:

Kế thừa các kết quả của các đề tài, dự án trước đó để tổng hợp thông tin đưa vào cơ sở

dữ liệu đầu vào phục vụ cho luận văn

5.4 Phương pháp thống kê:

Thu thập, tổng hợp, phân tích và thống kê các số liệu về điều kiện tự nhiên – kinh tế - văn hóa – xã hội của Huyện Kế sách, Tỉnh Sóc Trăng

5.5 Phương pháp đánh giá nhanh:

Thông qua việc khảo sát đo đạc thực tế tại hiện trường, đánh giá khái quát và chi tiết các yếu tố tác động đến việc quản lý và vận hành hệ thống cấp nước

6 Kết quả dự kiến đạt được:

Đánh giá được thực trạng của hệ thống cấp nước huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng

Nâng cao năng lực quản lý, vận hành hệ thống cấp nước huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu

Giảm dần tỷ lệ thất thoát nước của hệ thống cấp nước huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng từ 21% xuống còn 15%, đồng thời giảm bớt chi phí vận hành mang lại hiệu quả kinh tế Nâng cao chất lượng nước đầu ra theo Chất lượng sản phẩm QCVN 01-1:2018 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sạch phục vụ mục đích sinh hoạt

Góp phần thực hiện đạt chỉ tiêu 17.1 về cung cấp nước sạch, một trong những tiêu chí xây dựng nông thôn mới trên địa bàn huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ VẬN HÀNH HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

1 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.1 Vị trí địa lý

Hình 1.1 Vị trí địa lý huyện Kế Sách

Huyện Kế Sách nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh Sóc Trăng Phía Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Trà Vinh (qua sông Hậu); phía nam giáp huyện Châu Thành và huyện Long Phú, phía tây giáp tỉnh Hậu Giang, và có sông Hậu chảy ngang qua ở phía tây bắc, được chia làm 13 đơn vị hành chính gồm 2 thị trấn: Kế Sách, An Lạc Thôn và 11 xã: Thới An Hội,

An Lạc Tây, An Mỹ, Ba Trinh, Đại Hải, Kế An, Kế Thành, Nhơn Mỹ, Phong Nẫm, Trinh

thời tiết mang nét đặc trưng của Vùng Đồng bằng sông Cửu Long, là vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, quanh năm nóng ẩm, có chế độ nhiệt cao

Điều kiện đất đai, thổ nhưỡng của huyện màu mỡ rất thích hợp cho xây dựng nền nông nghiệp có chất lượng cao Đặc biệt là với diện tích mặt nước lớn, môi trường sinh thái tốt rất phù hợp cho nuôi trồng nhiều loại thủy hải sản đặc sản (cả nước ngọt, lợ và mặn) Lợi thế này sẽ đáp ứng nhu cầu phục vụ nguyên liệu nông, lâm, thủy sản cho các khu công nghiệp trong và ngoài tỉnh Ngoài ra, với hệ sinh thái tự nhiên đa dạng, không khí trong lành kết hợp với các điểm du lịch như Cồn Mỹ Phước nằm gần cuối hạ lưu sông Hậu, thuộc địa phận xã Nhơn Mỹ, Huyện có hệ thống giao thông đường sông, biển thuận lợi với 2 cửa sông lớn ra biển Đông là Trần Đề và Định An, Cảng Cái Côn đảm bảo cho nhu cầu vận tải lớn, chi phí rẻ và tính an toàn cao

1.2 Kinh Tế - Chính Trị

Trên lĩnh vực văn hóa - xã hội huyện Kế Sách có nhiều thành tựu mới, hệ thống trường lớp, cơ sở y tế, các thiết chế văn hóa được đầu tư nâng cấp và xây dựng; nhu cầu về học hành, chữa bệnh, đi lại, vui chơi giải trí của người dân được nâng lên; các chính sách an sinh xã hội luôn được thực hiện đầy đủ, kịp thời… An ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội giữ vững ổn định Hệ thống chính trị được kiện toàn và phát huy hiệu quả hoạt động;

về tiềm năng, Kế Sách có mối quan hệ chặt chẽ trong phát triển kinh tế - xã hội với các huyện Long Phú, Châu Thành của tỉnh Sóc Trăng và một số huyện lân cận của tỉnh Trà Vinh Đặc biệt, tuyến quốc lộ 1A, quốc lộ Nam sông Hậu là những kết nối quan trọng giữa huyện với các khu công nghiệp lớn của tỉnh như: Đại Ngãi, An Nghiệp và kết nối với khu công nghiệp Hưng Phú của Thành phố Cần Thơ… Đây sẽ là động lực, mở ra hướng phát triển mới cho kinh tế của huyện trong tương lai, cả về cung cấp nguyên liệu cho chế biến xuất khẩu và thu hút du khách nghỉ dưỡng Huyện có diện tích

352,8761 km², dân số 159.562 người, mật độ dân số đạt 452 người/km² Thu nhập bình quân đầu người gần 30 triệu đồng/năm

2 Giới thiệu điều kiện tự nhiên về khu vực nghiên cứu

Trên địa bàn huyện có 2 hướng gió chính: gió mùa Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 11, gió mùa Đông Bắc từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Tốc độ gió trung bình 2m/s Mỗi năm bình quân có trên 30 cơn giông và lốc xoáy, gây thiệt hại đến sản xuất và đời sống Các yếu tố khí hậu thời tiết bất lợi và thiên tai có chiều hướng gia tăng trong những năm gần đây

năm) Tổng số giờ nắng trung bình hàng năm là 2.342 giờ, bình quân 6,5 giờ/ngày

Trong năm, khí hậu chia thành 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô

từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa trung bình là 1.846 mm; lượng mưa phân

bố không đều giữa các tháng trong năm, trong mùa mưa lượng mưa chiếm trên 90% tổng lượng mưa cả năm, tổng số ngày mưa trung bình là 136 ngày/năm

2.1 Hiện trạng cơ sở hạ tầng hệ thống cấp nước ở Chi nhánh cấp nước Kế Sách:

Hình 1.2 Khu Trạm cấp nước huyện Kế Sách

Xây dựng khu xử lý trên khuôn viên trạm với các hạng mục: Công nghệ toàn trạm – trạm bơm cấp 1; Cụm xử lý (bể chứa nước sạch, bể lắng, bể lọc); Hồ lắng bùn cặn; Nhà quản

lý điều hành; Trạm bơm nhà hóa chất; Hàng rào – sân – thoát nước – đường nội bộ

+ Khu Nhà quản lý điều hành

Nhà cấp 4 gồm 4 gian phòng và 1 hành lang Các phòng bao gồm: phòng tiếp khách và làm việc, phòng nghỉ, phòng bếp, vệ sinh Tổng kích thước toàn bộ nhà 5,8m x 7,5m = 43.5m2 Móng và cột nhà có kết cấu bằng BTCT mác 200, tường xây gạch ống trát vữa

xi măng, sơn nước, mái lợp tôn

Hình 1.3 Cụm xử lý: Bể chứa – lắng – lọc

Xây dựng cụm lắng – lọc – bể chứa bao gồm 1 bể lắng, 2 bể lọc nằm trên bể chứa nước sạch bằng bê tông cốt thép, bể chứa nước sạch có kết cấu bằng bê tông cốt thép mác 250

đổ tại chỗ và được đặt âm một phần trong đất, dung tích bể thiết kế 160m3 Kích thước xây dựng 6,5m x 10,0m = 65,0m2

Nhiệm vụ : Nơi chứa nước + cặn thoát ra từ quá trình rửa ngược, súc bồn lắng và bể lọc Tách bùn trong nước bằng quá trình lắng trọng lực Kích thước: 7,7m x 11,0m = 84,7m2

Hình 1.4 Hồ lắng bùn

Được xây dựng trên diện tích đất 6,0m  14,0m = 84,0m2 bao gồm các phòng bơm cấp 2

và phòng hóa chất

Hình 1.5 Nhà trạm bơm và hóa chất Máy khuấy dung dịch Clor; N=0,75kW

tầng trục rời, bánh xe, guồng, guồng bằng gang Trong đó có 01 bơm hoạt động và 01 bơm

dự phòng

+ Bơm cấp II: 02 bơm ly tâm trục đứng 3 pha 3x380; Q = 45m3/h ; H = 30m; N = 7,5Kw Bơm ly tâm trục đứng, đơn tầng trục rời, cánh quạt đồng, trục thép không rỉ, guồng bằng gang Trong đó có 1 bơm hoạt động và 1 bơm dự phòng

+ Bơm định lượng hoá chất Clor Q = 80 - 90 l/h; H = 5 m; P = 200W

+ Bơm rửa lọc: 01 bơm ly tâm trục ngang 3 pha 3x380; Q = 90m3/h ; H = 10,0m; N = 4,0kW Bơm ly tâm trục ngang, đơn tầng trục rời, cánh quạt đồng, trục thép không rỉ, guồng bằng gang.

Nguồn nước, công suất , các công trình đơn vị và đường ống truyền tải

Chi nhánh cấp nước huyện Kế Sách gồm có 10 trạm CNTT và 04 hệ CN với tổng chiều dài tuyến ống cấp nước là 288,7km cung cấp nước cho khoản trên 9.685 hộ dân

Bảng 1.1 Các Công trình CNTT tại Chi nhánh cấp nước huyện Kế Sách:

TT Trạm cấp nước

Công suất thiết

kế (m3/

ngđ)

Nguồn nước khai thác (nước ngầm)

Số hộ được cấp nước sạch

Chiều dài tuyến ống (m)

Hiện trạng mạng lưới cấp nước của chi nhánh Kế Sách:

Mạng lưới cấp nước sạch tại các CTCN do Chi nhánh quản lý bao gồm các loại ống nhựa PVC có đường kính từ 60mm, 76mm, 90mm, 114mm, 140mm, 168mm, 200mm, Tổng chiều dài đường ống 288,7 km trải rộng trên địa bàn 11 xã, thị trấn thuộc huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng

2.2 Cơ cấu tổ chức quản lý hệ thống cấp nước ở Chí nhánh cấp nước Kế Sách

2.2.1 Cơ cấu tổ chức quản lý

Chi nhánh Cấp nước Kế Sách trực thuộc Trung tâm nước sạch và VSMT NT Tỉnh Sóc Trăng

Giám đốc (1 người): Chịu trách nhiệm điều hành, quản lý toàn bộ hoạt động của Chi nhánh, quyết định tất cả các vấn đề liên quan đến mọi hoạt động hàng ngày của Chi nhánh, chịu trách nhiệm tổ chức thực hiện các quyết định của Ban giám đốc Trung tâm

về phương án kinh doanh và phương án đầu tư của Chi nhánh, kiến nghị cách bố trí cơ cấu tổ chức, quy chế quản lý nội bộ Chi nhánh, bổ nhiệm, miễn nhiệm các chức danh

quản lý trong Chi nhánh trừ các chức danh thuộc quyền quyết định của Ban giám đốc Trung tâm

Giám đốc Chi nhánh chịu trách nhiệm trước Giám đốc Trung tâm về các hoạt động kinh doanh của Chi nhánh Đề ra những hướng đi cụ thể cho Chi nhánh

Có quyền đề xuất khen thưởng, kỷ luật đối với cán bộ, công nhân viên trong Chi nhánh Phó giám đốc chi nhánh (1 người): tham mưu cho giám đốc các vấn đề liên quan đến kinh doanh, kỹ thuật và phát triển của Chi nhánh Thay giám đốc giải quyết các vấn đề tại Chi nhánh khi giám đốc vắng mặt

Theo dõi và giải quyết các vấn đề liên quan đến tình hình kinh tế, kỹ thuật của Chi nhánh

Bộ phận kỹ thuật (4 người): Quản lý kỹ thuật các công trình trong Chi nhánh Tham mưu, giúp việc lãnh đạo quản lý kỹ thuật và công nghệ, xây dựng chiến lược phát triển và tổ chức thực hiện chương trình ứng dụng công nghệ mới, kỹ thuật mới cho Chi nhánh, vận hành, quản lý công tác sản xuất tại Chi nhánh Theo dõi kiểm tra tình hình sản xuất, máy móc, thiết bị tại Chi nhánh, điều phối lưu lượng, áp lực giữa khu xử lý và mạng lưới tiêu thụ Tổng hợp, phân tích, đánh giá và báo cáo tình hình hoạt động sản xuất của Chi nhánh

Năng lực quản lý: Chi nhánh cấp nước Kế Sách đang tự xây dựng cho mình các quy trình nội bộ về quản lý chất lượng, vận hành, bảo trì, bảo dưỡng hệ thống cấp nước do mình quản lý và khai thác

Trình độ, năng lực và tính chuyên nghiệp trong công tác quản lý vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa ngày càng được nâng lên Sản lượng nước sản xuất và số lượng khách hàng lắp đặt thủy kế mới tăng nhanh hàng năm

2.2.2 Đánh giá chung về thực trạng quản lý hệ thống cấp nước ở Chi nhánh cấp nước

Kế Sách

Mặt mạnh trong công tác quản lý hệ thống cấp nước ở Chi nhánh

Chi nhánh chủ động trong việc điều hành quản lý và đề ra phương án kinh doanh của mình, đáp ứng mục tiêu chiến lược phát triển cấp nước của Trung tâm và mục tiêu kinh

doanh của Chi nhánh

Tự chủ trong kinh doanh tạo động lực tinh thần thúc đẩy khả năng làm việc và sáng tạo của đội ngũ cán bộ công nhân viên của Chi nhánh Vì hoạt động sản xuất, kinh doanh của Chi nhánh nhằm mục đích thu lợi nhuận góp phần thực hiện các nhiệm vụ phát triển kinh

tế xã hội đồng thời đảm bảo quyền và lợi ích hợp pháp của người lao động trong Chi nhánh

Từng bước áp dụng công nghệ vận hành bán tự động và tự động trong quản lý vận hành

hệ thống cấp nước như: lắp đặt hệ thống biến tần ở trạm bơm cấp II,

Mặt hạn chế trong công tác quản lý hệ thống cấp nước ở Chi nhánh

Công tác phối hợp với các chính quyền địa phương trong công tác kiểm tra, giám sát, quản lý đầu tư phát triển hệ thống cấp nước chưa được chủ động

Chưa nghiên cứu đề xuất các cơ chế chính sách nhằm khuyến khích sự tham gia của cộng đồng trong công tác đầu tư, quản lý và vận hành hệ thống cấp nước

Chính quyền địa phương nói chung và Chi nhánh cấp nước nói riêng chưa chủ động trong việc huy động các nguồn vốn đầu tư từ các thành phần kinh tế để mở rộng phát triển hệ thống cấp nước, nâng cao năng suất dịch vụ và chất lượng của dịch vụ cấp nước Năng lực quản lý một số bộ phận chuyên trách còn thiếu và yếu, chưa thực sự đáp ứng được yêu cầu chung của Chi nhánh, dẫn tới hiệu quả sản xuất kinh doanh thấp, sự hài lòng của khách hàng chưa cao

Chưa xây dựng được kế hoạch vận hành duy tu bảo dưỡng cũng như quản lý tài sản trên

hệ thống cấp nước một cách chuyên nghiệp đặc biệt là các thiết bị gắn với mạng lưới cấp nước

Chi phí sản xuất vẫn cao, chi phí tiêu hao điện năng vẫn lớn, tỷ lệ thất thoát rò rỉ ở mức cao dẫn đến giá thành sản phẩm vẫn chưa thể hiện đúng giá trị của nó

Cơ hội cho công tác quản lý hệ thống cấp nước ở Chi nhánh

Hệ thống cấp nước ở Chi nhánh cấp nước Kế Sách nói riêng và hệ thống cấp nước Tỉnh Sóc Trăng nói chung cũng được hưởng lợi rất nhiều từ các cơ chế chính sách của nhà nước và chính quyền địa phương

Thu hút sự quan tâm của các dự án hợp tác có nguồn vốn đầu tư nước ngoài của các tổ chức tài trợ, các dự án vay vốn ADB, ODA, WB6 nhằm cải thiện cấp nước và môi trường

Cơ chế chính sách của Nhà nước và chính quyền địa phương ngày càng tạo điều kiện cho công tác điều hành quản lý hệ thống cấp nước hiệu quả và bền vững hơn

Cơ chế chính sách thu hút sự tham gia của các thành phần kinh tế của nhà nước tạo cơ hội cho việc nâng cao năng lực phục vụ và chất lượng của hệ thống cấp nước

Sự gia tăng nhanh chóng về dân số dẫn tới số lượng khách hành sử dụng nước sẽ tăng trong tương lai, đây là cơ hội để mở rộng phạm vi cấp nước cũng như ra tăng doanh thu cho Chi nhánh

Dân trí ngày càng cao, ý thức của cộng đồng về nước sạch vệ sinh môi trường ngày càng tốt, là tiền đề cho sự tham gia tham vấn của cộng đồng trong công tác quản lý hệ thống cấp nước

Thách Thức cho công tác quản lý hệ thống cấp nước ở Chi nhánh Cơ chế chính sách quản lý, văn bản pháp quy tiêu chuẩn quy trình quy phạm, định mức kinh tế xã hội đã có nhưng vẫn còn thiếu, việc hướng dẫn thi hành đối với địa phương vẫn còn hạn chế

Chưa xây dựng được cơ chế chính sách, bộ máy tổ chức quản lý vận hành hệ thống cấp nước khi có sự tham gia của các thành phần kinh tế, hay sự tham gia của cộng đồng Công tác quản lý khai thác nguồn nước mặt, ngầm, bảo vệ nguồn nước chưa nhận được

sự quan tâm thích đáng của chính quyền địa phương

Mạng lưới đường ống cấp nước xây dựng từ rất lâu, gây thất thoát và rò rỉ lớn

Kế hoạch triển khai xây dựng, cải tạo mạng lưới đường ống cấp nước còn chậm và chưa thực sự khoa học gây ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ cung cấp nước cho các khách hàng của Chi nhánh

Sự mở rộng liên tục về địa giới hành chính sang các vùng lân cận làm phá vỡ các định hướng phát triển cấp nước đã đề ra trước đó và gây sức ép lên các công trình đầu mối hiện có

Sự khó khăn về nguồn vốn phát triển mạng lưới cấp nước cho các khu vực mở rộng mới của địa phương

Trình độ dân trí không đồng đều gây khó khăn trong công tác quản lý, giám sát mạng lưới cấp nước, cũng như tuyên truyền về sử dụng tiết kiệm, hiệu quả nước sạch

Những vấn đề cần phải giải quyết trong luận văn:

Cơ cấu tổ chức quản lý

Cần sắp xếp lại mô hình tổ chức, quản lý của Chi nhánh theo mô hình kinh tế thị trường, tạo tiền đề đổi mới toàn diện mô hình tổ chức và hoạt động kinh doanh nhằm tạo sự chuyển biến cơ bản về năng lực quản lý, nâng cao năng suất lao động, khả năng cạnh tranh, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của khách hàng

Đẩy mạnh xã hội hóa công tác quản lý vận hành hệ thống cấp nước của Chi nhánh trên

cơ sở Nghị định 117/2007/NĐ-CP về sản xuất, cung cấp và kinh doanh nước sạch và Nghị định 108/2009/NĐ-CP về các hình thức đầu tư

Cơ chế chính sách

Cần có các giải pháp cụ thể hơn về cơ chế chính sách trong công tác sản xuất kinh doanh nước sạch, tiến tới xây dựng chính sách giá hợp lý

Cần quan tâm tới vấn đề đào tạo nâng cao năng lực cán bộ đáp ứng được yêu cầu về quản

lý vận hành hệ thống cấp nước theo kịp với sự phát triển của khoa học công nghệ và có

cơ chế đãi ngộ hợp lý đối với các cán bộ có trình độ

Nâng cao năng lực quản lý thực hiện các dự án đầu tư và mở rộng thị trường

Xây dựng các cơ chế chính sách thu hút đầu tư nước ngoài và các thành phần kinh tế khác

Chuẩn bị kế hoạch ứng cứu cho hệ thống cấp nước khi có khả năng bị rủi ro cao

Xây dựng các cơ chế chính sách kêu gọi sự tham gia tham vấn của cộng đồng trong công tác quản lý hệ thống cấp nước

Quản lý kỹ thuật

Nghiên cứu các ứng dụng khoa học công nghệ trong công tác quản lý hạ tầng kỹ thuật nói chung và quản lý hệ thống cấp nước nói riêng, để nâng cao năng lực quản lý hệ thống cấp nước

Xây dựng và thực hiện kế hoạch duy tu bảo trì, bảo dưỡng hệ thống cấp nước

Lập kế hoạch và chương trình hành động cụ thể nhằm nâng cao hiệu quả quản lý chống thất thoát thất thu nước sạch

Tăng cường công tác quản lý kỹ thuật trong sản xuất nhằm tiết kiệm chi phí, nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh và nâng cao hơn nữa chất lượng dịch vụ cấp nước

Công tác dịch vụ phục vụ và phát triển khách hàng cần được đổi mới và nâng lên đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của khách hàng

Công tác thiết kế mạng lưới, phát triển khách hàng phải gắn liền với định hướng phát triển ngành trong quy hoạch tổng thể để phát triển bền vững và hiệu quả

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN QUẢN LÝ VẬN HÀNH

HỆ THỐNG CẤP NƯỚC HUYỆN KẾ SÁCH–TỈNH SÓC TRĂNG

2.1 Cơ sở lý thuyết

2.1.1 Khái niệm chung về hệ thống cấp nước

Hệ thống cấp nước là một tổ hợp các công trình trạm – hệ làm nhiệm vụ khai thác và xử

lý nước sạch, điều hòa dự trữ nước, truyền tải để cung cấp nước cho các nơi tiêu dùng nhằm thỏa mãn cho nhu cầu dùng nước về số lượng cũng như về chất lượng của nhiều đối tượng dùng nước khác nhau

Hệ thống cấp nước là tổ hợp các công trình đơn vị Từ nguồn, trạm bơm cấp I, khu xử lý, trạm bơm cấp II, mạng lưới đường ống truyền tải và phân phối nước, các thiết bị phụ kiện và thiết bị cấp nước, với quá trình khai thác, vận hành hệ thống cấp nước tạo ra nguồn nước đáp ứng cho nhu cầu ăn uống, sinh hoạt, công nghiệp đảm bảo yêu cầu về lưu lượng và cả về chất lượng nước

Vai trò của Hệ thống cấp nước là hết sức quan trọng đối với nhiều đối tượng sử dụng Đặc điểm của hệ thống cấp nước là một hệ thống các trạm – hệ để khai thác và xử lý nước, hệ thống đường ống truyền dẫn và quản lý sử dụng

Hệ thống cấp nước có thể phân ra thành những loại sau:

Theo đối tượng phục vụ: Hệ thống cấp nước nông thôn, Hệ thống cấp nước công nghiệp,

Hệ thống cấp nước nông nghiệp

Theo chức năng phục vụ: Hệ thống cấp nước sinh hoạt; Hệ thống cấp nước sản xuất; Hệ thống cấp nước chữa cháy; Hệ thống cấp nước kết hợp

Theo phương pháp sử dụng: Hệ thống cấp nước chảy thẳng: nước được dùng xong rồi chảy đi ngay; Hệ thống cấp nước tuần hoàn: nước được chảy tuần hoàn trong một chu trình kín; Hệ thống này tiết kiệm nước vì chỉ bổ sung nước hao hụt trong quá trình tuần hoàn, thường dùng trong công nghiệp

Hệ thống cấp nước dùng lại: nước có thể tái sử dụng lại một vài lần rồi thải đi, thông thường được dùng trong ngành công nghiệp

Theo phương pháp vận chuyển nước: Hệ thống cấp nước có áp: nước chảy trong ống chịu áp lực do bơm hoặc bể nước trên cao tạo áp; Hệ thống cấp nước tự chảy: nước tự chảy theo ống hoặc mương hở do chênh lệch địa hình

Theo phương pháp chữa cháy: Hệ thống chữa cháy áp lực thấp: áp lực nước ở mạng lưới đường ống cấp nước thấp nên phải dùng bơm đặt trên xe chữa cháy nhằm tạo ra áp lực cần thiết đảm bảo đưa nước tới mọi nơi chữa cháy; Hệ thống chữa cháy áp lực cao: áp lực nước tên mạng lưới đường ống đảm bảo đưa nước tới mọi nơi chữa cháy

Theo phạm vi phục vụ: Hệ thống cấp nước trong nhà; Hệ thống cấp nước tiểu khu

2.1.2 Các yêu cầu cơ bản của hệ thống cấp nước nông thôn

Các yêu cầu cơ bản đối với một hệ thống cấp nước là: đảm bảo đưa đầy đủ và liên tục lượng nước cần thiết đến những nơi tiêu dùng; bảo đảm chất lượng nước đáp ứng cho nhu cầu sử dụng, giá thành xây dựng và quản lý rẻ, thi công và quản lý dễ dàng, thuận tiện, có khả năng tự động hóa và cơ giới hóa việc khai thác, xử lý và vận chuyển nước

Hệ thống cấp nước nông thôn cần đảm bảo các yêu cầu sau:

Đảm bảo đưa đầy đủ và liên tục lượng nước cần thiết đến những nơi tiêu dùng:

Lưu lượng, áp lực được đảm bảo ở mọi điểm trên mạng lưới cấp nước, kể cả vị trí bất lợi nhất, vào bất cứ giờ nào, ban ngày hay ban đêm, mùa lạnh cũng như mùa nóng, lúc nào cũng có đủ nước để dáp ứng cho các nhu cầu sử dụng

Đảm bảo về chất lượng nước cho mọi đối tượng sử dụng: Chất lượng nước ăn uống sinh hoạt phải đảm bảo yêu cầu về chất lượng do Nhà nước quy định theo tiêu chuẩn chỉ tiêu các thành phần trong nước ăn uống sinh hoạt của Bộ Y tế quy định tại QCVN 02:2009/BYT

Giá thành xây dựng và quản lý rẻ: Để có giá thành xây dựng và quản lý rẻ, khi thiết kế hệ thống cấp nước phải đưa ra các giải pháp kỹ thuật, dựa trên cơ sở các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật sao cho toàn bộ giá thành toàn bộ của sản phẩm nước sạch là nhỏ nhất

Việc xây dựng, quản lý dễ dàng và thuận tiện, có khả năng tự động hóa và cơ giới hóa việc khai thác, xử lý và vận chuyển nước

Chi nhánh cấp nước từng bước xóa bỏ bao cấp, giá nước được tính đúng, tính đủ để trang trải chi phí đầu tư và phát triển

Chấn chỉnh lại kỷ cương trong ngành cấp nước nông thôn ở tất cả các khâu từ quy trình công nghệ, sản xuất, kinh doanh tài chính đến quản lý nhà nước Kiên quyết loại trừ xóa

bỏ các hiện tượng và biểu hiện tiêu cực trong ngành nước, thường xuyên tuyên truyền để nâng cao dân trí kết hợp với pháp luật, phát huy vai trò, quyền làm chủ của nhân dân trong việc xây dựng quản lý và sử dụng hệ thống cấp nước nông thôn

Nới rộng phạm vi phục vụ và từng bước nâng cao chất lượng dịch vụ cấp nước nông thôn Phấn đâú đến năm 2025 có 100% dân số nông thôn được cấp nước sạch với tiêu chuẩn dùng nước trung bình 180 – 200 l/người.ngày

Đảm bảo cấp nước cho nhu cầu công nghiệp và các nhu cầu văn hóa xã hội trong các thị trấn, vùng nông thôn

Nâng cấp, cải tạo các công trình cấp nước trạm – hệ cấp nước đã xuống cấp hoặc công suất thiết kế chưa đảm bảo so với thời điểm hiện tại

Giảm tỷ lệ thất thoát thất thu nước; Đào tạo, chuẩn hóa cán bộ đồng thời đổi mới công tác quản lý phù hợp với đường lối công nghiệp hóa – hiện đại hóa của Đảng và nhà nước, tăng cường năng lực các công ty tư vấn để đảm bảo được công tác lập dự án, thiết kế cho các hệ thống cấp nước

Ứng dụng khoa học kỹ thuật mới, tiên tiến và công nghệ thông qua chuyển giao công nghệ, từng bước hiện đại hóa hệ thống cấp nước nông thôn

Trong quá trình thiết kế hệ thống cấp nước cần phải chú ý đến hệ thống thoát nước và vệ sinh môi trường của khu vực

Đầu tư cho sản xuất cho các thiết bị, vật tư, phụ tùng trong nước và được quốc tế chấp nhận

Áp dụng các tiêu chuẩn, quy trình, quy phạm tiên tiến đưa ngành nước Việt Nam hội nhập với các nước trên thế giới phù hợp với chính sách mở cửa và mở rộng hợp tác quốc

tế của Đảng và Chính phủ

2.1.3 Quản lý kỹ thuật hệ thống cấp nước

Nhiệm vụ quản lý kỹ thuật hệ thống cấp nước gồm:

Theo dõi định kỳ chế độ làm việc bằng nhật ký đối với việc vận hành hệ thống cấp nước Quan sát định kỳ kiểm tra giám sát chặt chẽ các tuyến ống của mạng lưới cấp nước và các thiết bị công trình trên hệ thống, cụ thể là:

Kiểm tra lưu lượng, chất lượng nước trước và sau khi xử lý

Kiểm tra áp lực phân phối vào mạng lưới từ đầu nguồn đến cuối nguồn

Thường xuyên quan sát, theo dõi kiểm tra định kỳ tình trạng làm việc của hệ thống cấp nước và trên mạng lưới đường ống cấp nước

Kiểm tra các thiết bị trong và ngoài công trình trên hệ thống như: các van, các bơm, nắp

hố van, họng chữa cháy, van xả khí, vòi nước công cộng,…

Kiểm tra các đồng hồ nước trên các tuyến ống nhánh vào khu nhà ở

Kiểm tra kỹ thuật các đường ống dẫn nước vào công trình

Nghiên cứu chế độ làm việc của mạng lưới đường ống

Sửa chữa các chỗ hư hỏng và bảo dưỡng theo định kỳ

Việc sửa chữa mạng lưới cấp nước bao gồm cả sửa chữa đột xuất và sửa chữa định kỳ, có thể là những sửa chữa nhỏ hoặc lớn

- Sửa chữa đột xuất:

Khảo sát rò rỉ của các đoạn ống trên mạng lưới và sửa chữa, thay thế kịp thời

Bịt các chỗ nứt nẻ của đường ống

Sửa chữa các chỗ hư hỏng cục bộ

Sửa chữa các các bơm, các van,…

Bảo dưỡng định kỳ:

Sửa chữa hố van, thay thế nắp đậy

Sửa chữa và thay thế phụ tùng, thiết bị trên hệ thống cấp nước

Tẩy rửa, khử trùng hệ thống

- Tẩy rửa hệ thống bằng các biện pháp sau:

Tẩy rửa bằng dòng nước áp lực, tăng vận tốc nước chảy trong ống từ 2 – 4 lần Biện pháp này có thể tẩy rửa được cặn mềm và cặn vi sinh

Tẩy rửa bằng gió, nước kết hợp: Đưa hỗn hợp khí nước vào đường ống tẩy rửa với vận tốc 2,5 m/s đối với cặn mềm và 10 m/s đối với cặn cứng trong khoảng thời gian 15 – 30 phút

Tẩy rửa bằng thủy lực và cơ khí: dùng quả cầu kim loại đưa vào trong đường ống, nhờ tác dụng của dòng nước đẩy quả cầu mà cặn trong ống được làm sạch - Khử trùng hệ thống bằng các biện pháp sau:

Hàng tuần tiến hành châm clo khử trùng các công trình đơn vị trong khu xử lý

Trên mạng lưới: dùng dung dịch Clo hàm lượng 40 – 50 mg/l đưa vào đường ống ngâm trong 4 – 6 giờ Sau đó xả rửa ống bằng nước sạch đến khi nồng độ Clo trong nước còn 0,4 – 0,5mg/l

Biện pháp quản lý thất thoát, thất thu nước

Nguyên nhân thất thoát, thất thu

- Thất thoát kỹ thuật bao gồm:

Rò rỉ trên đường ống; Rò rỉ tại thiết bị phụ tùng nối ống; Rò rỉ tại những điểm đấu vào mạng truyền dẫn, đặc biệt là các điểm đấu trái phép

- Thất thoát và thất thu do quản lý bao gồm:

Việc quản lý cấp phép đấu nối đường ống chưa chặt chẽ, gây việc đấu nối bừa bãi và thiết bị đấu nối không đạt tiêu chuẩn cho phép

Do đồng hồ đo nước không chính xác, gây sai số; Do dùng hợp đồng khoán; Do không

có van khóa khống chế áp lực, nên nhiều vị trí trên mạng lưới có áp lực quá lớn, gây rò

rỉ, thất thoát nước

Các biện pháp giảm thất thoát, thất thu

Điều chỉnh lưu lượng và áp lực trên mạng lưới phù hợp với chế độ tiêu thụ nước trên mạng lưới

Phát hiện rò rỉ, sửa chữa kịp thời

Đưa ra các văn bản xử phạt hành chính với các hành vi đấu nối trái phép

Lắp đạt đồng hồ đo nước cho 100% khách hàng

Cải tiến mạng lưới ghi thu hóa đơn

Đào tạo đội ngũ cán bộ quản lý

Nâng cao dân trí, giáo dục ý thức tự giác

Xây dựng mô hình quản lý khách hàng

Quản lý nhu cầu theo đối tượng sử dụng

Những người sử dụng có thu nhập cao: cần lắp đặt các thiết bị tiết kiệm nước trong nhà, các biện pháp tiết kiệm nước ngoài nhà (vườn, bể bơi,…) và các biện pháp định giá nước

Những người sử dụng có thu nhập trung bình: cần lựa chọn quản lý nhu cầu nước hiệu

quả nhất đối với nhóm này là các biện pháp định giá nước, đặc biệt là mức thuế tăng lên

và chiến dịch tăng nhận thức có hiệu quả

Những người sử dụng có thu nhập thấp: cần thiết phát triển mạng cấp nước phục vụ tới từng hộ gia đình thuộc khu dân cư có thu nhập thấp, đảm bảo cấp nước

2.2 Giới thiệu về Phần mềm EPANET để ứng dụng trong việc mô phỏng mạng lưới cấp nước

EPANET là chương trình tính toán mạng lưới cấp nước, có khả năng mô phỏng thủy lực

và chất lượng nước có xét đến yếu tố thời gian EPANET mô phỏng bao gồm các đoạn ống, các nút, các máy bơm, các van, các bể chứa, đài nước và tính toán được lưu lượng trên mỗi đoạn ống, áp suất tại các nút, chiều cao nước ở từng bể chứa, đài nước, nồng độ của các chất trên mạng trong suốt thời gian mô phỏng nhiều thời đoạn

EPANET chạy trên nền Windows, tạo được một môi trường hòa hợp cho việc vào dữ liệu của mạng, chạy mô hình mô phỏng quá trình thủy lực và chất lượng nước, quan sát kết quả theo chiều cách khác nhau

EPANET được phát triển bởi Phòng Cấp nước và Tài nguyên nước thuộc Viện Nghiên cứu quản lý các rủi ro quốc gia của Cơ quan Bảo vệ môi trường Hoa Kỳ

Hình 2.1 Mô phỏng thủy lực Epanet cho mạng lưới cấp nước

2.3 Giới thiệu mô hình quản lý cấp nước thông minh thông qua kết nối hệ thống Scada:

Scada được hiểu là một hệ thống điều khiển giám sát và thu thập dữ liệu Thuật ngữ Scada đầu tiên được sử dụng trong việc thu thập dữ liệu từ các đồng hồ đo, trạng thái của bóng đèn, số vòng quay của các bộ đếm encoder,… Ngày nay, trong các quá trình sản

xuất công nghiệp hiện đại, thường có nhu cầu kết nối một số lượng lớn các thiết bị vào trong hệ thống và với khoảng cách lớn Vấn đề truyền tin được sử dụng để ra lệnh và tiếp nhận những thông tin từ các vị trí ở xa Hệ thống Scada bao gồm việc thu thập thông tin, chuyển thông tin về trung tâm để thực hiện các phân tích và điều khiển cần thiết cũng như hiển thị thông tin cho nhiều người dùng; sau đó các yêu cầu điều khiển sẽ được chuyển xuống trở lại quá trình xử lý

Ngày nay, các hệ thống Scada không những được ứng dụng nhiều trong các quá trình sản xuất công nghiệp mà còn được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực cấp thoát nước Trong các hệ thống cấp nước, Scada đóng vai trò rất quan trọng trong việc thu thập thông tin hiện trạng về hệ thống công trình và từ đó hỗ trợ công tác quản lý để đưa ra các quyết định vận hành kịp thời và chính xác

+ Ưu điểm của hệ thống Scada:

Ghi và lưu trữ một số lượng rất lớn dữ liệu vào máy tính

Dữ liệu có thể được chia sẽ và hiển thị mọi nơi, mọi lúc

Một hệ thống Scada lớn có thể kết nối hàng ngàn thiết bị cảm biến

Có thể thu thập nhiều kiểu dữ liệu khác nhau từ các RTUs

+ Nhược điểm của hệ thống Scada:

Hệ thống ngày càng trở nên phức tạp hơn

Yêu cầu phải có kỹ năng lập trình, phân tích hệ thống

Do phải kết nối rất nhiều thiết bị nên việc đấu dây rất phức tạp và khó khăn

Các thành phần cơ bản của hệ thống Scada gồm:

Hình 2.2 Cấu hình các thành phần cơ bản của hệ thống Scada

Trạm giám sát điều khiển trung tâm (MTU)

MTU được định nghĩa như là trái tim của một hệ thống Scada và thường được đặt cùng

vị trí với vị trí của trung tâm điều khiển MTU đóng vai trò như là trung tâm điều phối, thực hiện công việc xử lý dữ liệu và điều khiển mức cao hơn ở chế độ thời gian thực Chức năng của một MTU là cung cấp giao diện giữa người quan sát với hệ thống; đồng thời thu thập dữ liệu từ các RTU trong hệ thống; xử lý và lưu trữ dữ liệu và điều khiển hệ thống MTU cũng có nhiều dạng khác nhau, từ một máy tính đơn lẻ cho đến cả một hệ thống mạng máy tính phức tạp hoạt động theo chế độ Server/Client

Trong thực tế thì MTU thường là một hay nhiều máy chủ trung tâm MTU giao tiếp với người điều hành và RTU thông qua khối truyền thông Ngoài ra MTU còn được kết nối với các thiết bị ngoại vi như monitor, máy in và có thể kết nối với mạng truyền thông Nhiệm vụ của MTU bao gồm:

Cập nhật dữ liệu từ các thiết bị RTU và nhận lệnh từ người điều hành

Xuất dữ liệu đến các thiết bị thi hành RTU

Hiển thị các thông tin cần thiết về các quá trình cũng như trạng thái của các thiết bị lên màn hình giúp cho người điều hành giám sát và điều khiển

Lưu trữ, xử lý các thông tin và giao tiếp với các hệ thống thông tin khác

Trạm thu thập dữ liệu (RTU)

RTU là thiết bị đầu cuối có nhiệm vụ thực hiện các công việc xử lý và điều khiển chế độ thời gian thực RTU rất đa dạng, từ những cảm biến nguyên thủy thực hiện nhiệm vụ thu thập thông tin của các đối tượng cho tới những bộ điều khiển lập trình (PLC), những bộ

vi xử lý thực hiện việc thu thập, xử lý thông tin và điều khiển trong thời gian thực Các RTU hay PLC thường đặt tại nơi làm việc để thu nhận dữ liệu và thông tin từ các thiết bị hiện trường như các cảm biến, các đồng hồ đo… gửi đến MTU để xử lý và thông báo cho người điều hành biết trạng thái hoạt động của các thiết bị hiện trường

Mặt khác, RTU nhận lệnh hay tín hiệu từ MTU để điều khiển hoạt động của các thiết bị theo yêu cầu Thông thường các RTU lưu giữ thông tin thu thập được trong bộ nhớ của

nó và đợi yêu cầu từ MTU mới truyền dữ liệu Tuy nhiên, ngày nay các RTU hiện đại có các máy tính và PLC có thể thực hiện điều khiển trực tiếp qua các địa điểm từ xa mà không cần định hướng của MTU RTU hiện đại với cấu trúc bộ xử lý trung tâm có thể tiếp nhận dữ liệu từ các cảm biến thông qua nhiều giao thức truyền thông khác nhau như Modbus, TCP/IP, … Việc sử dụng các RTU có các bộ vi xử lý cho phép làm giảm được yêu cầu đối với tốc độ kênh truyền thông với trung tâm điều khiển

Hệ thống truyền thông (CS)

Hệ thống truyền thông bao gồm các mạng truyền thông công nghiệp, các thiết bị viễn thông và các thiết bị chuyển đổi dồn kênh có chức năng truyền dữ liệu cấp trường (RTU) đến các khối điều khiển và máy chủ (MTU) Ngày nay, sự phát triển nhanh của khoa học

kỹ thuật cho phép ta có thể chọn lựa nhiều mạng truyền thông khác nhau Hệ thống truyền thông có thể là truyền thông nối tiếp RS232/485 trong phạm vi ngắn hay các mạng truyền thông trong công nghiệp như Profibus, Modbus,… cho khoảng cách xa hơn và các dạng truyền thông hiện đại như qua điện thoại, sóng radio, GPRS/3G/internet hay vệ tinh

sử dụng trong các hệ thống Scada phân tán với khoảng cách xa Hệ thống truyền thông bao gồm 2 thành phần, Phần cứng: là các thiết bị kết nối như modem, hộp nối, cáp truyền

và các thiết bị thu phát vô tuyến (trong hệ thống không dây-wireless), các trạm lặp (repeater) trong trường hợp truyền đi xa Phần mềm: đó là các giao thức truyền thông (protocol), các ngôn ngữ lập trình được dùng để các thiết bị có thể giao tiếp với nhau

Phân cấp trong hệ thống Scada

Thông thường, một hệ thống Scada đầy đủ được chia thành 5 cấp bao gồm: cấp trường, cấp điều khiển, cấp điều khiển giám sát, cấp điều hành và cấp quản lý

Hình 2.3 Sơ đồ phân cấp của một hệ thống Scada

Cấp 1 - cấp trường

Cấp trường hay còn gọi là cấp các phần tử chấp hành Cấp này bao gồm các thiết bị máy móc, các cơ cấu chấp hành hay các thiết bị đo lường như động cơ, van khí nén, van thủy lực, lò nhiệt, và các cảm biến nhiệt độ, cảm biến đo khoảng cách, cảm biến lưu lượng, … Các thiết bị này sẽ đo đạc, thu thập các dữ liệu từ các đối tượng như nhiệt độ, áp suất,

…và sau đó đưa tín hiệu đo về các bộ điều khiển Tín hiệu ngõ ra các thiết bị này thường

là các tín hiệu theo chuẩn đo lường trong công nghiệp như: 0 ÷ 5V, 0 ÷ 10V, 0 ÷ 20mA hay 4 ÷ 20mA hay cũg có thể là tín hiệu số

Nhiệm vụ của cấp trường là đo lường số liệu từ hiện trường hay các đối tượng điều khiển

để truyền số liệu về bộ điều khiển Bên cạnh đó, để điều khiển thì các thiết bị chấp hành

sẽ tiếp nhận các tín hiệu điều khiển từ bộ điều khiển và kích hoạt các máy móc, thiết bị khá

Cấp 2 - Cấp điều khiển

Cấp điều khiển là bao gồm các RTU: có thể là các bộ PLC, bộ điều khiền nhiệt độ hay các bộ vi điều khiển Tại cấp này có 2 nhiệm vụ chính đó là nhiệm vụ điều khiển và nhiệm vụ thu thập dữ liệu

Nhiệm vụ điều khiển: Các thiết bị RTU này thực chất là các bộ điều khiển dựa trên công nghệ vi xử lý và vi điều khiển Sau khi thu thập dữ liệu từ các thiết bị chấp hành thông qua các cảm biến ở cấp trường, các bộ điều khiển này sẽ tiến hành xử lý và xuất ra các tín hiệu điều khiển để thực hiện các thuật toán điều khiển thiết bị theo yêu cầu, như các thuật toán PID, logíc mờ, …

Nhiệm vụ thu thập dữ liêu: Các RTU thu thập thông tin, dữ liệu từ các thiết bị của cấp chấp hành, và gửi thông tin, dữ liệu thu thập được lên cấp điều khiển giám sát

Ngoài ra, các RTUs này còn có chức năng là nhận lệnh điều khiển từ cấp điều khiền giám sát, xử lý và điều khiển các các thiết bị cấp chấp hành

Đối với các hệ thống phức tạp, yêu cầu phải thu thập và điều khiển nhiều thiết bị khác nhau, chúng ta có thể mở rộng các RTUs này tạo thành một mạng

RTUs để tối ưu hóa việc thu thập và điều khiển thiết bị Chúng ta có thể thiết lập các thiết bị ở cấp trường và các bộ điều khiển thành các mạng theo chuẩn trong công nghiệp như: mạng FieldBus, mạng AS-I, Profibus-PA, Profibus-DP, Modbus, Interbus-S, …

Cấp 3 -Cấp điều khiển giám sát

Cấp điều khiển giám sát còn gọi là cấp Scada có nhiệm vụ quản lý toàn bộ hệ thống Tất

cả thông tin, dữ liệu quá trình đều được thu thập, lưu trữ tại đây và hệ thống cơ sở dữ liệu cũng nằm tại đây Cấp này bao gồm các bộ điều khiển PLC và các máy tính, các thiết

bị cấp này còn gọi chung là các MTU

Phần mềm hệ thống Scada được cài đặt trên máy tính, quản lý giám sát toàn bộ hệ thống,

xử lý, lưu trữ dữ liệu, chia sẻ dữ liệu và có chức năng điều khiển toàn bộ hệ thống thông qua các RTU

Về khả năng mở rộng, ta có thể mở rộng cấp này theo chiều ngang nghĩa là kết nối nhiều MTU với nhau tạo thành một hệ thống các MUT theo chuẩn mạng công nghiệp hay mạng LAN (Ethernet, Token ring, Token Bus,…)

Cấp điều khiển giám sát chứa phần mềm Scada

Cấp 4 - Cấp điều hành sản xuất

Cấp điều hành sản xuất viết tắt là MES (Manufacturing Execution Sysem) là cấp trên của cấp điều khiển giám sát Đây là một hệ thống các máy tính nối mạng LAN, WAN để cùng nhau thực hiện các nhiệm vụ như:

Quản lý nguồn tài nguyên của toàn bộ hệ thống

Lập chương trình họat động

Thu thập, lưu trữ dữ liệu (thu thập dữ liệu quá trình sản xuất từ các cấp dưới)

Quản lý lao động, quản lý chất lượng

Quản lý quá trình, quản lý bảo dưỡng thiết bị máy móc

Quản lý nguồn nhân lực

* Cơ chế thu thập và xử lý dữ liệu trong hệ thống Scada

Cơ chế thu thập dữ liệu: Trong hệ thống Scada, quá trình thu thập dữ liệu được thực hiện trước tiên ở quá trình các RTU quét thông tin có được từ các thiết bị chấp hành nối với chúng

Thời gian để thực thi nhiệm vụ này được gọi là thời gian quét bên trong Các máy chủ quét các RTU (với tốc độ chậm hơn) để thu thập dữ liệu từ các RTU này

Để điều khiển, các máy chủ sẽ gửi tín hiệu yêu cầu xuống các RTU Khi RTU nhận được các tín hiệu điều khiển này thì sẽ tiến hành xử lý và gửi tín hiệu điều khiển trực tiếp xuống các thiết bị chấp hành thực thi nhiệm vụ