Hệ thống bơm không dùng điện đưa nước lên độ cao 1.300m

Hệ thống đường ống áp lực module cấp nước cho vùng cao do các chuyên gia Việt và CHLB Đức thiết kế có gắn cảm biến tự động đo độ đục, mực nước...

Gần một năm nay Trung tâm dịch vụ công cộng môi trường và cấp thoát nước huyện Đồng Văn (Hà Giang) đã vận hành hệ thống bơm không dùng điện (PAT - bơm kết hợp với tuarbin) để cấp nước cho người dân Thị trấn huyện lỵ Đồng Văn và một số thôn bản lân cận.

Trạm bơm ở thủy điện Séo Hồ với hệ thống ống dẫn lên cao. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu).

Hệ thống được thiết kế gồm hai tổ bơm tổng công suất lên đến 1.800m³/ngày đêm, một đường ống áp lực dài khoảng 2,5km, một nhóm các bể chứa trung gian trên đỉnh Ma Ú và một hệ thống đường ống cấp nước tự chảy về đến các hộ dân. Lượng nước này đủ cho khoảng 10.000 người với định mức tiêu thụ tiêu chuẩn ở đô thị lên tới 180-200 lít nước/ngày, hoặc tới 20.000 người với định mức tiêu thụ 90-100 lít nước/ngày. Con số đó vượt xa so với tổng số dân hiện nay (kể cả khách du lịch) ở Thị trấn Đồng Văn. Con số này cũng vượt rất xa so với lượng nước tiêu thụ trung bình hiện nay chỉ khoảng 30-40 lít/người/ngày, thậm chí còn thấp hơn nếu là ở các làng bản xa.

Hệ thống bơm PAT do các nhà khoa học và công nhân Việt Nam (Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản, Trường Đại học Thủy lợi, Công ty HESCO...) hợp tác với các nhà khoa học, chuyên gia CHLB Đức nghiên cứu, lắp đặt thông qua một nhiệm vụ Nghị định thư giữa Bộ Khoa học và Công nghệ (Việt Nam) và Bộ Nghiên cứu và Giáo dục BMBF (CHLB Đức) giao thực hiện.

Ông Nguyễn Văn Phong, Cán bộ phụ trách kỹ thuật của Trung tâm dịch vụ công cộng môi trường và cấp thoát nước Đồng Văn cho biết, nhờ công nghệ mới nhiều bước trước đây phải làm thủ công nay được cắt giảm. Thay vì mỗi ca có ba người trực, nay chỉ cần hai người. Toàn bộ khâu kiểm tra chất lượng nước (độ trong, độ đục), mực nước... đều được gắn cảm biến và hiển thị thông số trên màn hình. Cán bộ kỹ thuật không còn phải chạy đi xa 500-600 m đường đồi núi để xem có vấn đề gì đang xảy ra với nước đầu nguồn.

Nhờ công nghệ bơm không dùng điện, nước được đưa từ thủy điện Séo Hồ (độ cao 705 m) lên bể chứa đặt ở Ma Ú (độ cao 1.250 m), sau đó phân phối tới Thị trấn huyện lỵ Đồng Văn và một số xã bản lân cận.

Các tổ bơm được lắp đặt xong từ cuối năm 2016, chạy thử từ năm 2017, chạy thử toàn bộ hệ thống tháng 3/2019, chính thức khánh thành và bàn giao cho địa phương từ cuối năm 2019. "Từ đó đến nay vận hành ổn định", ông Phong nói. Người dân được sử dụng nước sinh hoạt hợp vệ sinh, bởi chỉ cần nước đầu nguồn đục, hệ thống bơm sẽ tự động ngừng chạy nhờ các cảm biến được lắp phía đầu nguồn. "Chúng tôi chỉ cần nhìn màn hình trên hệ thống sẽ biết có chuyện gì đang xảy ra với nguồn nước và hệ thống bơm", ông Phong nói và cho biết khi nước trong, hệ thống sẽ tự động vận hành trở lại.

PGS. TS Trần Tân Văn, Chủ nhiệm nhiệm vụ cho biết, sở dĩ không cần dùng điện là vì các nhà chế tạo bơm CHLB Đức đã lợi dụng độ chênh áp lực của cột nước để làm quay turbine. Thay vì phát ra điện như thông thường ở các nhà máy thủy điện, cột nước được đấu đồng trục trực tiếp với một máy bơm, tuarbin sẽ làm quay máy bơm và đẩy một phần dòng nước lên cao. Điểm đặc biệt của hệ thống bơm-tuarbin này là có thể đẩy nước lên rất cao, như trường hợp ở Đồng Văn là gần 600 m, còn trên thế giới đã có nhiều trường hợp đến 900m, thậm chí hơn 1.000 m, trong khi hoàn toàn không phải dùng điện. "Tất nhiên chi phí ban đầu cho một tổ bơm PAT là rất cao so với một máy bơm chạy điện thông thường. Tuy nhiên trong thực tế thì để bơm được nước lên độ chênh cao 600m bằng công nghệ bơm thông thường cũng không phải đơn giản, trong khi tiền điện lại vô cùng lớn", TS Văn nói.

Theo đánh giá của các chuyên gia, sử dụng công nghệ PAT giúp tiết kiệm được một nửa chi phí so với phương án làm hồ treo.

Các chuyên gia bấm nút vận hành nghiệm thu kỹ thuật nhà máy. (Ảnh: Nhóm nghiên cứu).

Trong pha 2 của dự án, các nhà khoa học CHLB Đức dự kiến sẽ chuyển giao thêm công nghệ xử lý nước sạch sau bể chứa trung gian trên đỉnh Ma Ú. Ngoài ra họ cũng sẽ thử nghiệm thêm mô hình cấp nước phân tán bằng bơm chạy bằng năng lượng mặt trời.

Tổ hợp công nghệ bơm PAT cùng với công đoạn xử lý nước sạch tiếp theo và mô hình cấp nước phân tán bằng bơm chạy bằng năng lượng mặt trời có thể nhân rộng ra nhiều địa phương miền núi khác, với kỳ vọng giải quyết căn bản vấn đề nước sạch và vệ sinh môi trường ở các vùng nông thôn miền núi Việt Nam. Dự án cấp nước cho Thị trấn Đồng Văn bằng công nghệ bơm PAT đã được Bộ KHCN phối hợp với Ban tuyên giáo Đài truyền hình Việt Nam bình chọn là một trong mười sự kiện KHCN ấn tượng của năm 2019.

Ông Nguyễn Văn Sơn, Chủ tịch UBND tỉnh Hà Giang bày tỏ mong muốn nhân rộng kết quả của Dự án ra một số khu vực khác của tỉnh Hà Giang, trước mắt là Thị trấn huyện lỵ Mèo Vạc, nơi cũng có các thông số và đặc trưng kinh tế - xã hội - tự nhiên tương tự như Thị trấn Đồng Văn.

• Tại sao hay bị giật “tê tê” khi chạm vào đồ vật trong mùa đông?
• Những giải pháp công nghệ lấy cảm hứng từ thiên nhiên nổi bật trong năm 2020
• Phát hiện phòng tắm nghi lễ từ thời Chúa Jesus