Giải pháp công nghệ xử lý nước mưa và nước mặt phục vụ sinh hoạt cho người dân vùng Tây Bắc

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 1
GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC MƯA VÀ NƯỚC MẶT 
PHỤC VỤ SINH HOẠT CHO NGƯỜI DÂN VÙNG TÂY BẮC 
Trần Hưng, Phạm Đình Kiên, Lê Xuân Quang, Ngô Minh Đức 
Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường 
Phạm Văn Ban 
Trung tâm tư vấn quản lý thủy nông có sự tham gia của người dân 
Tóm tắt: Tình trạng thiếu nước sạch phục vụ sinh hoạt làm cho đời sống của người dân vùng Tây 
Bắc gặp thêm nhiều khó khăn. Đã có khá nhiều công trình cấp nước, giải pháp xử lý nước được 
ứng dụng, nhưng tình trạng nhiều công trình sau khi đưa vào sử dụng được thời gian ngắn đã 
không phát huy được hiệu quả, đặc biệt là chất lượng nước chưa đạt QCVN 02:2009/BYT – Quy 
chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt. 
Từ kết quả khảo sát, đánh giá hiện trạng tại 6 tỉnh trong vùng Tây Bắc, các cơ sở khoa học và 
nghiên cứu ứng dụng các công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực xử lý nước sạch, nhóm tác giả đã 
nghiên cứu và đề xuất 03 giải pháp công nghệxử lý nước mưa, nước mặt (quy mô hộ gia đình, tổ 
chức và cụm dân cư) phục vụ sinh hoạt cho người dân và dự kiến xây dựng 6 mô hình tại Lào Cai 
và Bắc Kạn. 
Từ khóa: nước sạch, nước mặt, nước mưa, công nghệ xử lý, giải pháp xử lý nước 
Summary: Lack of domestic water is an issue of North West mountainous area, which made the life 
of people living here being more difficult. There are many water supply stations constructed, water 
treatment methods applied, however many of them have worked ineffectively after a short time of 
operation, particularly output water of some water treatment systems did not meet standards stipulated 
in QCVN 02:2009/BYT – National technical regulations on domestic water quality. Based on the 
results of the survey/assessment of the current situations in 6 provinces in the Northwest region, 
scientific bases, and researches on applying advanced technologies in the field of water treatment, the 
authors proposed 03 technologies process for rain water and surface water treatment (at scales: 
households, organizations and household complex) to serve local people, and planning to build 6 
domestic water treatment models for Lao Cai and Bac Kan provinces. 
Keywords: domestic water, surface water, rain water, water treatment technology, solution for 
water treatment 
1. GIỚI THIỆU CHUNG* 
Từ thế kỷ XIII, trên thế giới chưa có các loại 
hóa chất để xử lý nước (keo tụ, khử trùng ...), 
người dân đã xây dựng các bể lắng có kích 
thước rất lớn (lắng bằng trọng lực) để lắng được 
các hạt cặn nhỏ bé. Vào khoảng năm 1600, tại 
Trung Quốc việc dùng phèn nhôm để keo tụ 
nước bắt đầu ứng dụng. Năm 1908 việc khử 
Ngày nhận bài: 22/8/2018 
Ngày thông qua phản biện: 24/9/2018 
trùng nước cho sinh hoạt với quy mô lớn tại 
Niagara, New york. Thế kỷ XX công nghệ xử 
lý nước ngày càng đạt tới trình độ cao và còn 
tiếp tục phát triển. Ngày nay, kỹ thuật điện tử 
và tự động hóa cũng được sử dụng rộng rãi vào 
xử lý nước [1] 
Các nước Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc và một số 
nước phát triển đã có những nghiên cứu công 
Ngày duyệt đăng: 15/11/2018 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 2
nghệ xử lý nước mặt, nước mưa để phục vụ cho 
sinh hoạt từ những năm 2003, như công nghệ 
lọc sử dụng các loại vật liệu lọc tiên tiến. Xu 
hướng công nghệ áp dụng là tích hợp các công 
đoạn xử lý nhằm mục đích tiết kiệm diện tích 
xây dựng, giảm chi phí đầu tư. 
Năm 2007, cơ quan quản lý môi trường Texas 
(TCEQ - Mỹ) đã ban hành hướng dẫn quy trình 
công nghệ thu, trữ và xử lý nước mưa, tài liệu chỉ 
ra các modul cơ bản để xử lý, các thông số cần 
loại bỏ để đảm bảo chất lượng nước cho sinh hoạt. 
Sơ đồ công nghệ khuyến cáo như sau: 
(Tổ chức TCED - Texas Commission on Environmental Quality) 
Đến nay, tại Hàn Quốc đã có 50 thành phố triển 
khai thu gom và sử dụng nước mưa, công nghệ 
xử lý được áp dụng là lắng lọc kết hợp. Tại Nhật 
Bản, việc sử dụng nước mưa một cách có hiệu 
quả đã được Chính phủ và người dân hưởng ứng 
từ những năm 1994, “Sử dụng nước mưa để 
cứu Trái đất - Xây dựng mối quan hệ thân thiết 
với nước mưa ở các Thành phố” là chủ đề chính 
được đưa ra trong các hội nghị, ngoài việc đưa 
ra công nghệ thu, trữ nước, hội nghị đã đưa ra 
khuyến cáo áp dụng công nghệ xử lý nước mưa 
cho sinh hoạt là lọc sử dụng vật liệu mới tiên 
tiến (Nano). 
Tại một số nước khác như Ấn Độ, Singapore, 
Mexico, Kenya ... đã áp dụng một số công nghệ 
xử lý nước cho vùng có điều kiện tương tự vùng 
Tây Bắc để bảo vệ sức khỏe cộng đồng từ các 
mầm bệnh và hóa chất như: công nghệ lọc (lọc 
chậm bằng vật liệu cát, màng lọc; lọc áp lực ...), 
chưng cất bằng năng lượng mặt trời, tia UV 
Trong những năm trở lại đây, xu hướng nghiên 
cứu và áp dụng giải pháp công nghệ xử lý 
nguồn nước cho sinh hoạt là: ”công nghệ lọc” 
dựa trên nguyên lý: ”lọc chặn” sử dụng các vật 
liệu lọc, màng lọc, sơ đồ công nghệ như sau: 
(Handbook of Water and wastewater treadment technology) 
Trước lọc Sau lọc Vật liệu lọc 
Lọc chặn 
3 – 5 µm Lọc sử dụng vật liệu Khử trùng (UV hoặc Clo) 
Kiểm soát 
(không bắt buộc) 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 3
Bảng 1. Công nghệ lọc và các họ vi khuẩn có thể được lọc bỏ 
Hệ thống lọc Các tác nhân gây bệnh bị loại bỏ 
Túi lọc Ký sinh trùng (Crypto poridium, Giardia, Toxoasma) 
Cartridge lọc Ký sinh trùng 
Màng lọc Micro Ký sinh trùng, hầu hết các vi khuẩn 
Màng lọc Ultra Ký sinh trùng, vi khuẩn và hầu hết virut 
Màng lọc Nano Ký sinh trùng, vi khuẩn và virut 
(Tổ chức TCED - Texas Commission on Environmental Quality ) 
Công nghệ xử lý nước phục vụ sinh hoạt bằng vật 
liệu Nano là công nghệ hiện đại nhất hiện nay trên 
toàn thế giới, được nhiều nước áp dụng, trong đó 
có Việt Nam. Các công nghệ xử lý nước Nano 
được chia thành 6 loại công nghệ chính: (1) Các 
công nghệ trên cơ sở ống Nano cacbon; (2) Các 
màng lọc, thiết bị lọc Nano và các bộ lọc bằng sợi 
Nano; (3) Các chất hấp phụ vật liệu xốp như gốm 
xốp, đất sét và các vật liệu khác kích thước nano; 
(4) Các hợp chất Zeolit; (5) Các công nghệ dựa trên 
chất xúc tác kích thước nano và (6) Các phần tử 
nano từ. Chất lượng nước sau xử lý an toàn cho 
sinh hoạt của người dân thành phố, đô thị, tuy 
nhiên giá thành cao. 
2. ĐẶC ĐIỂM VÀ HIỆN TRẠNG 
Vùng Tây Bắc gồm 12 tỉnh (Hà Giang, Lào Cai, 
Yên Bái, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hoà 
Bình, Cao Bằng, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Phú Thọ, 
Tuyên Quang) và 21 huyện phía Tây của hai 
tỉnh Thanh Hóa và Nghệ An. 
Đây cũng là địa bàn sinh sống của trên 11,6 
triệu người thuộc hơn 30 dân tộc anh em, trong 
đó khoảng 63% là đồng bào các dân tộc thiểu 
số. Địa bàn sinh sống chủ yếu của người dân ở 
các vùng núi cao, vùng sâu, vùng xa, các khu 
vực còn khó khăn về kết cấu hạ tầng kỹ thuật, 
hạ tầng xã hội, khó khăn trong phát triển kinh 
tế và khoa học kỹ thuật, tốc độ phát triển kinh 
tế của vùng là chậm nhưng tỉ lệ tăng dân số lại 
ở mức cao. Mật độ dân số giữa thành thị và 
nông thôn có sự chênh lệch lớn, phân bố dân cư 
của vùng tương đối thưa thớt, mật độ dân số 
trung bình 120 người/km2) thấp hơn nhiều so 
với các vùng khác như: đồng bằng sông Hồng 
(932 người/km2), đồng bằng sông cửu long (425 
người/km2). Theo đánh giá chung toàn vùng 
chiếm 28,9% về diện tích tự nhiên và 13,0% về 
dân số so với cả nước. Theo kết quả của trung 
tâm Quốc gia Nước sạch và VSMTNT năm 
2014, vùng Trung du miền núi phía Bắc chỉ có 
39,9% dân số được cấp nước sạch theo QCVN 
02:2009/BYT và 81,3% dân số được sử dụng 
nước hợp vệ sinh, một số tỉnh đạt thấp như tỉnh 
Bắc Kạn mới đạt 22,25%. 
Hình 1. Bản đồ phạm vi vùng nghiên cứu 
Trong nhưng năm qua, nhờ sự quan tâm của 
Đảng và Nhà nước các tỉnh miền núi phía bắc 
đã được đầu tư xây dựng nhiều công trình cấp 
nước sinh hoạt từ các nguồn vốn khác nhau. Từ 
đó nâng cao tỷ lệ người dân trong vùng được 
tiếp cận và sử dụng nước sạch hợp vệ sinh. Đặc 
thù dân cư sống ở vùng Tây Bắc thường phân 
bố thành từng cụm hộ gia đình, theo từng bản 
làng, bản và có những tập quán khác nhau, do 
vậy công nghệ xử lý nước sạch cho các vùng 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 4
dân cư đa dạng và được thực hiện bằng nhiều 
hình thức khác nhau gồm: 
Trạm xử lý tập trung quy mô nhỏ (xử lý nước 
mặt) 
Hệ thống bể xử lý nước quy mô hộ gia đình 
Các thiết bị xử lý nước (quy mô hộ gia đình, 
cụm hộ gia đình). 
Hiện trạng về công nghệ xử lý nước cho 
sinh hoạt 
Hiện nay, người dân sử dụng nguồn nước mặt, 
nước mưa và nước ngầm cho sinh hoạt, trong 
đó sử dụng nước mưa, nước mặt chiếm 60%, 
Công nghệ và công trình xử lý nước mặt phổ 
biến gồm các công đoạn: Keo tụ + lắng + lọc 
nhanh + khử trùng. Các công trình keo tụ (đa số 
dùng phèn nhôm, PAC, PAA) với bể trộn đứng 
hoặc trộn cơ khí, bể tạo bông có vách ngăn 
ziczac, tạo bông có tầng cặn lơ lửng  Các 
công trình lắng: bể lắng đứng (cho trạm công 
suất nhỏ) bể lắng ngang, bể lắng lamen. Khử 
trùng phổ biến dùng Clo lỏng, một số trạm nhỏ 
dùng nước gia ven hoặc ôzôn [1] 
Quy mô xử lý phổ biến gồm: (1) mô hình nhỏ 
lẻ (hộ gia đình): các gia đình tự tạo nguồn nước 
rồi sử dụng trực tiếp, một số ít có xử lý bằng lọc 
thô. (2) mô hình cấp nước tập trung cho cụm 
dân cư: công nghệ lọc sử dụng vật liệu cát, sỏi 
để lọc, một số ít mô hình có thêm công đoạn 
khử trùng. 
(i) Công trình cấp nước tập trung quy mô nhỏ 
có hai hình thức như sau
Hình 2. Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt bằng hình thức bơm hoặc nước tự chảy 
Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nước mặt (nước 
sông, khe/mó, suối, mạch lộ) được bơm lên cột 
trộn nhờ bơm cấp 1 hoặc áp lực tự chảy, tại cột trộn 
nước được hòa trộn với phèn nhôm 
(Al2(SO4)2.18H2O), làm hàm lượng cặn trong 
nước giảm đáng kể. Từ cột trộn nước chảy vào bể 
lọc thô, lọc tinh lọc phần lớn cặn lắng còn lại, nước 
ra đạt tiêu chuẩn về độ màu và độ đục. Nước sau 
lọc được khử trùng và đưa đến bể chứa, sau đó 
nước được cung cấp tới người dùng. 
Hình 3. Trạm cấp nước Trảng Đà, 
Tp Tuyên Quang 
Hình 4. Trạm cấp nước xã Lẩu Thí Ngài, 
 Bắc Hà 
Khử trùng 
Clo 
Phè
n 
Nướ c 
mặt 
Bơm/ 
nước tự 
chảy 
Cột trộn 
Bể lọc thô 
Bể lọc 
tinh 
Bể chứa tập 
trung 
Bơm cấp 
II 
Đường ống hộ 
gia đình 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 5
Hình 5.Sơ đồ công nghệ xử lý nước mặt bằng hình thức tự chảy 
Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nước mặt từ 
khe/mó qua máng thu đập dâng, chảy vào hệ 
thống bể lắng được xây dựng bằng gạch xây 
hoặc bê tông. Sau đó nhờ chênh cao địa hình 
nước theo đường ống về các hộ gia đình hoặc 
được các hộ sử dụng nước ngay tại bể tập trung 
tại các cụm dân cư. 
Công tác quản lý vận hành các công trình xử lý 
tập trung hiện nay (mô hình tổ tự quản, nhóm 
hộ tự quản) đang gặp phải một số bất cập. Đề 
tài đã nghiên cứu đề xuất tổ chức quản lý vận 
hành phù hợp với công nghệ áp dụng để mô 
hình xử lý của đề tài có tính bền vững. 
(ii) Hệ thống nước quy mô hộ gia đình 
a. Nước mưa: 
Một số người dân trong vùng có thói quen hứng 
nước mưa dự trữ để sử dụng vào những thời 
điểm khan hiếm nguồn nước. Một hệ thống thu, 
chứa nước mưa hoàn chỉnh bao gồm: mái hứng, 
máng thu, ống dẫn và bể, lu chứa. 
+ Mái hứng: Thường là mái tôn, mái ngói, hoặc 
mái bê tông. 
+ Máng thu: tận dụng mái nhà, mái bếp (bằng 
tôn), ống tre nứa, thân cau bổ đôiMáng đóng 
một vai trò quan trọng trong việc thu hứng, 
được treo đỡ cẩn thận để hứng được nhiều nước 
nhất trong mỗi lần mưa. 
+ Bể chứa: Xây bằng gạch hoặc đá, tùy thuộc 
vào điều kiện cụ thể của từng hộ. Bên trong 
được láng bằng xi măng, dung tích thường từ 4-
10 m3. 
+ Lu chứa: Có thể làm bằng đất nung hoặc làm 
bằng xi măng, cát vàng và đá dăm bột đung tích 
lu thường 2-3m3. 
Hình 6. Bể chứa nước mưa, nước mặt của hộ dân tại xã Lùng Cải, huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai 
Nước mặt 
Nước mặt (khe mó, suối, mạch lộ) nhờ chênh cao 
địa hình chảy đến các hộ gia đình. Hộ gia đình 
dùng trực tiếp cho sinh hoạt, một số ít hộ sử dụng 
bể lọc đơn giản bằng cát, sỏi đá để lọc nước. Tuy 
vậy phần lớn người dân tại 6 tỉnh khảo sát 
thưởng sử dụng trực tiếp nguồn nước dẫn về vào 
Khe suối, 
mạch lộ 
Đường ống, máng 
lần 
Bể lọc 
Bể chứa hộ 
gia đình 
Đường ống hộ gia 
đình gia đình 
Tự chảy 
Nước khe suối, 
mạch lộ 
Đập dâng, 
máng thu 
Bể lăng, chứa nước 
tập trung 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 6
mục đích sinh hoạt mà không có bất cứ hình thức xử lý nào. Ăn uống thì đun sôi.
Hình 7. Bể chứa nước tại hộ gia đình 
(iii) Sử dụng các loại máy lọc công nghiệp 
Theo kết quả khảo sát của nhóm dự án ở 6 tỉnh 
vùng Tây Bắc, hiện nay đã có những hộ gia đình 
tìm mua những thiết bị lọc nước công nghiệp trên 
thị trường để xử lý nước dùng cho ăn uống. Tuy 
vậy tỷ lệ có khoảng 10% số hộ ở các điểm khảo 
sát có sử dụng loại máy này, chủ yếu tập trung 
vào nhóm dân cư có điều kiện kinh tế và thu nhập 
ổn định, có trình độ dân trí cao. 
Việc áp dụng một số công nghệ xử lý nước tiên 
tiến cho vùng Tây Bắc cần nghiên cứu và lựa 
chọn giải pháp công nghệ xử lý phù hợp. 
Hiện trạng về chật lượng nước khu vực 
nghiên cứu 
Bên cạnh việc nghiên cứu các tài liệu về hiện 
trạng môi trường nước thu thập trong vùng 
nghiên cứu. Đề tài đã tiến hành điều tra thực địa 
và lấy mẫu nước mặt, nước mưa để phân tích 
đánh giá các chỉ tiêu chất lượng nước so với 
QCVN 02:2009/BYT. 
Các chỉ tiêu phân tích chất lượng nước mặt gồm: 
Nhiệt độ, pH, độ đục, độ dẫn điện, TDS, DO, 
BOD5 và COD, NO3-, các chỉ tiêu kim loại (Cu, 
Mn, Zn, Fe, Cr), hàm lượng dầu mỡ và Coliform. 
Mẫu nước được phân tích trong phòng thí nghiệm 
đạt chuẩn VLAS theo các quy định của TCVN và 
ISO hiện hành. Kết quả phân tích chất lượng nước 
như sau: 
- Giá trị pH, TDS 
TT Ký hiệu mẫu Vị trí lấy mẫu 
pH TDS 
- mg/l 
 Tỉnh Bắc Kạn 
1 M1 Nước mặt tạị xã Côn Minh, huyện Na rì 6,47 805 
2 M2 Nước mặt tại xã Thượng Ân, huyện Na rì 7,07 680 
3 M3 Nước mưa tại xã Hảo Nghĩa, huyện Na rì 8,03 540 
 Tỉnh Lào Cai 
4 M4 
Nước mặt tại xã Tả Gia Khâu, huyện Mường 
Khương 
7,35 
643 
5 M5 
Nước mưa trong lu chứa tại Hộ gia đình xã Tả Gia 
Khâu, huyện Mường Khương 
6,91 
720 
6 M6 Nước mặt tại xã Dìn Chin, huyện Mường Khương 7,32 354 
QCVN 02:2009/BYT 6-8,5 1000 
Mẫu lấy tháng 6/2017 và phân tích tại Viện địa lý-Viện hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 7
Nam 
Từ bảng kết quả trên, ta thấy các chỉ tiêu pH, 
TDS đều ở mức thấp hơn giới hạn tại QCVN 
02:2009/BYT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về 
chất lượng nước sinh hoạt. 
- Hàm lượng NH4+ 
TT 
Ký hi u ệ
m uẫ 
COD 
(mg/l
) 
NH4+ 
(mg/l) 
1 M1 4,39 0,14 
2 M2 3,48 0,20 
3 M3 2,68 0,16 
4 M4 3,09 0,18 
5 M5 2,33 0,09 
6 M6 4,23 0,13 
QCVN 
02:2009/BYT 
4 3 
Kết quả phân tích 6 mẫu cho thấy hàm lượng 
NH4+ trong các mẫu nước đều đạt quy chuẩn 
nước sinh hoạt QCVN 02:2009/BYT, tuy nhiên 
giá trị COD tại 2/6 mẫu vượt quy chuẩn 
- Hàm lượng vi sinh 
TT 
Ký hi u ệ
m uẫ 
Coliform 
(MPN/100ml) 
1 M1 263 
2 M2 360 
3 M3 190 
4 M4 319 
5 M5 203 
6 M6 320 
QCVN 
02:2009/BYT 
150 
Kết quả phân tíc ... huẩn, vi rút. 
Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Với hộ gia đình 
có nguồn nước thô tốt chỉ cần qua 2 cấp xử lý. 
Xử lý cấp 1 đây là bước xử lý thô bằng lắng 
trọng lực nhằm loại bỏ cặn có kích thước lớn 
sau đó được dẫn đến xử lý cấp 2, đây là thiết bị 
lọc chứa màng nano (NF). Thiết bị lọc này 
nhằm loại bỏ các chất hữu cơ, vô cơ và cả các 
vi sinh vật có trong nước. 
Sơ đồ công nghệ xử lý nước áp dụng cho hộ gia 
đình xã Tả Gia Khâu - Mường Khương - Lào 
Cai 
Cấp số 2 
Nguồn nước 
Nước sạch 
Cấp số 1 
Nước sạch 
Cấp số 2 Cấp số 3 
Nguồn nước 
Cấp số 1 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 9
Căn cứ vào đặc trưng và chất lượng nước đầu 
phương án công nghệ xử lý gồm 03 công đoạn 
như sơ đồ chung ở trên. Cụ thể: 
Xử lý cấp số 1: Xử lý thô – loại bỏ cặn có kích 
thước >1m 
Xử lý cấp số 2: Xử lý tổng hợp (Hạt trao đổi 
ion/than hoạt tính): để loại bỏ các thành phần ô 
nhiễm hóa lý: độ cứng và các kim loại nặng 
khác (Sắt, Mangan, Chì) 
Xử lý cấp số 3: Xử lý tinh loại bỏ hiệu quả đối 
với vi khuẩn, vi rút. 
Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nguồn nước 
thô của hộ gia đình sẽ được xử lý bởi 1 thiết bị 
tích hợp 3 cấp xử lý. Cấp số 1 chứa lõi lọc được 
làm từ các sợi thô PP ép chặt vào nhau có kích 
thước lỗ lọc 1m. Cấp số 2 chứa hạt trao đổi 
ion/than hoạt tính để loại bỏ các thành phần như 
độ cứng và các kim loại nặng khác (Sắt, 
Mangan, Chì). Cấp số 3 chứa màng siêu lọc 
(UF) nhằm loại bỏ các sinh vật có khả năng gây 
bệnh. 
Chất lượng nước đầu ra đảm bảo chất lượng 
nước theo QCVN 02:2009/BYT. 
Công nghệ lựa chọn có giá thành thấp, hầu như 
không phát sinh chi phí vận hành, dễ dàng sử 
dụng, bảo trì đơn giản. 
3.2 Mô hình xử lý nước cho tổ chức (trạm y 
tế, trường mầm non) 
Nguồn nước được lấy từ nguồn nước mưa được 
thu từ các mái nhà của các tổ chức (như: UBND 
xã và trạm y tế, trường mầm non ) dẫn về bể 
chứa, trước khi đổ vào bể chứa nước được lọc 
qua một bể lọc thô. Từ bể chứa nước được xử 
lý qua hệ thống xử lý khép kín trước khi đưa 
vào sử dụng. 
Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý cho tổ chức 
Thiết bị công nghệ như sau: 
Modul số 1: Công đoạn lọc thô loại bỏ tạp chất 
trong nước (các cặn kích thước lớn, bông cặn, 
độ đục hoặc các tạp chất phù du trong nguồn 
nước): sử dụng các loạivật liệu lọc bản địa (cát 
lọc, than hoạt tính để xử lý các thành phần ô 
nhiễm và hấp phụ triệt để các hợp chất hữu cơ, 
vô cơ, kim loại nặng, độ màu, mùi vị... trong 
Modul số 1 
Nc ra 
Modul số 2 
Khử 
trung 
Nguồn 
nướ c 
Đường nước rửa lọc 
 Đường nước 
Điều khiển 
Bơ
m 
Nước sinh 
hoạt 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 10
nước. 
Modul số 2: Vật liệu lọc chuyên dụng loại bỏ 
các chất hữu cơ, vô cơ 
Modul số 3: Thiết bị khử trùng tiêu diệt và loại 
bỏ vi khuẩn, vi rút. 
Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Nguồn nước từ 
khe suối hoặc nước mưa dẫn về qua bể lọc sơ 
bộ rồi vào bể chứa, từ bể chứa nước sẽ được 
bơm qua Modul lọc số 1, đây là thiết bị lọc được 
chế tạo bằng composite bên trong có các lớp vật 
liệu lọc bản địa là cát, sỏi lọc và than hoạt tính 
nhằm tách các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn và 
hấp phụ các hợp chất hữu cơ, vô cơ, kim loại 
nặng, độ màu, mùi vị... có trong nước. 
Nước sau đó được lọc tiếp qua Modul lọc số 2. 
Modul số 2 gồm 3 cột lọc tương ứng với 3 cấp 
lọc được tích hợp (cột lọc số 1 chứa lõi lọc được 
làm từ các sợi thô PP ép chặt vào nhau có kích 
thước lỗ lọc 5 m; cột lọc số 2 chứa lõi lọc than 
hoạt tính; cột lọc 3 chứa màng vi lọc (MF) với 
kích thước lỗ lọc là 0,2m). Modul này nhằm 
loại bỏ các chất hữu cơ, vô cơ không cần thiết 
cho cơ thể có trong nước. 
Cuối cùng là thiết bị khử trùng bằng đèn cực 
tím (đèn UV) nhằm loại bỏ các sinh vật có khả 
năng gây bệnh trước khi cấp cho cơ quan để 
phục vụ cho sinh hoạt. Chất lượng nước đầu ra 
đảm bảo chất lượng nước theo QCVN 
02:2009/BYT. 
3.3 Mô hình xử lý nước cho cụm dân cư 
(i) thôn Nà Cằm – xã Côn Minh – Na Rì 
Nguồn nước được lấy từ khe suối qua hệ thống 
lọc ngầm dẫn về Ao chứa, trước khi vào Ao 
chứa nước được lọc qua lớp đá sỏi và mạng ống 
lọc ngầm (Water bell). Từ Ao chứa nước được 
dẫn vào hệ thống xử lý khép kín trước khi cấp 
cho người dân sử dụng. Chênh lệch cột nước 
đảm bảo để nước tự chảy qua hệ thống xử lý 
trước khi vào bể chứa nước sạch để sử dụng. 
Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý 
Cấu tạo như sau: 
Modul số 1: Công đoạn lọc thô loại bỏ tạp chất 
trong nước (các cặn kích thước lớn, bông cặn, 
độ đục hoặc các tạp chất phù du trong nguồn 
nước)có kích thước >50m. 
Modul số 2: Vật liệu lọc bản địa (cát lọc, than 
hoạt tính để xử lý các thành phần ô nhiễm và 
hấp phụ triệt để các hợp chất hữu cơ, vô cơ, kim 
Modul số 3 Modul số 1 Modul số 2 
Nước rửa 
Nguồn 
nước 
Đường nước rửa lọc 
Đường nước 
Nước sinh 
hoạt 
Modul số 4 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 11
loại nặng, độ màu, mùi vị... trong nước. 
Modul số 3: Vật liệu lọc chuyên dụng loại bỏ 
các chất hữu cơ, vô cơ. 
Modul số 4: Lọc tinh loại bỏ vi khuẩn, vi rút. 
Chất lượng nước đầu ra đảm bảo chất lượng 
nước theo QCVN 02:2009/BYT. 
Thuyết minh sơ đồ công nghệ xử lý: Do chênh 
lệch cột áp (dao động khoảng 8m nước), nguồn 
nước từ ao chứa sẽ tự chảy qua Modul lọc số 1, 
đây là thiết bị lọc sơ bộ với vỏ được chế tạo 
bằng inox, bên trong có các phin lọc với kích 
thước lỗ lọc 50m nên các bông cặn, các chất 
gây đục hoặc các tạp chất phù du trong nguồn 
nướccó kích thước >50m sẽ được loại bỏ. 
Nước ra khỏi Modul số 1 sẽ được dẫn đến 
modul lọc số 2. Modul số 2 là thiết bị lọc được 
chế tạo bằng composite bên trong có các lớp vật 
liệu lọc bản địa là cát, sỏi và than hoạt tính 
nhằm tách các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn 
50m và hấp phụ các hợp chất hữu cơ, vô cơ, 
kim loại nặng, độ màu, mùi vị... có trong nước. 
Nước sau đó được lọc tiếp qua Modul lọc số 3. 
Modul số 3 gồm 3 cột lọc tương ứng với 3 cấp 
lọc được tích hợp thành một thiết bị. Cột lọc số 
1 chứa lõi lọc được làm từ các sợi thô PP ép chặt 
vào nhau có kích thước lỗ lọc 5 m. Cột lọc số 
2 chứa lõi lọc than hoạt tính. Cột lọc 3 chứa 
màng vi lọc (MF) với kích thước lỗ lọc là 0,2 
m. Thiết bị lọc này nhằm loại bỏ các chất hữu 
cơ, vô cơ không cần thiết có trong nước. 
Cuối cùng là Modul số 4, đây là thiết bị lọc có 
chứa màng siêu lọc (UF) nhằm loại bỏ các sinh 
vật có khả năng gây bệnh trước khi cấp cho cụm 
dân cư để phục vụ cho sinh hoạt. Chất lượng 
nước đầu ra đảm bảo chất lượng nướctheo 
QCVN 02:2009/BYT. 
(ii) thôn La Hờ - xã Tả Gia Khâu - huyện 
Mường Khương 
Công nghệ xử lý nước có sử dụng điện (dùng 
bơm) là giải pháp công nghệ xử lý tương tự 
như công nghệ xử lý áp dụng cho thôn Nà 
Cằm, có khác là lắp thêm bơm đầu vào để cấp 
nước cho hệ thống lọc. Vì vậy việc áp dụng 
quy trình công nghệ này dễ phổ biến hơn do 
không cần phải có sự chênh lệch về cao độ 
giữa nguồn nước và khu vực đặt hệ thống xử 
lý. 
Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý thôn La Hờ 
Modul số 3 Modul số 1 Modul số 2 
Nước rửa 
Đường nước rửa lọc 
Đường nước 
Nước sinh 
hoat 
Nguồn nước 
Bơm 
Khử 
trung 
Điều khiển 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 12
Cấu tạo như sau: 
Modul số 1: Công đoạn lọc thô loại bỏ tạp chất 
trong nước (các cặn kích thước lớn, bông cặn, 
độ đục hoặc các tạp chất phù du trong nguồn 
nước) có kích thước >50m. 
Modul số 2: Vật liệu lọc bản địa (cát lọc, than 
hoạt tính để xử lý các thành phần ô nhiễm và 
hấp phụ triệt để các hợp chất hữu cơ, vô cơ, kim 
loại nặng, độ màu, mùi vị... trong nước. 
Modul số 3: Vật liệu lọc chuyên dụng loại bỏ 
các chất hữu cơ, vô cơ. 
Thiết bị khử trùng tiêu diệt và loại bỏ vi khuẩn, 
vi rút. 
Thuyết minh sơ đồ công nghệ:Nguồn nước từ 
suối hoặc nước mưa qua bể lọc sơ bộ rồi vào bể 
chứa, từ bể chứa nước sẽ được bơm qua Modul 
lọc số 1, đây là thiết bị lọc được chế tạo bằng 
composite bên trong có các lớp vật liệu lọc bản 
địa là cát, sỏi lọc và than hoạt tính nhằm tách 
các hạt cặn có kích thước nhỏ hơn và hấp phụ 
các hợp chất hữu cơ, vô cơ, kim loại nặng, độ 
màu, mùi vị... có trong nước. 
Nước sau đó được lọc tiếp qua Modul lọc số 2. 
Modul số 2 gồm 3 cột lọc tương ứng với 3 cấp 
lọc được tích hợp lại (cột lọc số 1 chứa lõi 
lọc được làm từ các sợi thô PP ép chặt vào nhau 
có kích thước lỗ lọc 5 m; cột lọc số 2 chứa lõi 
lọc than hoạt tính; cột lọc 3 chứa màng vi lọc 
(MF) với kích thước lỗ lọc là 0,2m). Modul 
này nhằm loại bỏ các chất hữu cơ, vô cơ không 
có lợi có trong nước. 
Cuối cùng là thiết bị khử trùng bằng đèn cực 
tím nhằm loại bỏ các sinh vật có khả năng gây 
bệnh trước khi cấp cho người dân sử dụng. Chất 
lượng nước đầu ra đảm bảo chất lượng nước 
theo QCVN 02:2009/BYT. 
3.4. Quản lý vận hành và quy trình sử dụng 
Đối tượng vận hành tại mô hình xử lý nước cho 
hộ gia đình áp dụng giải pháp công nghệ của đề 
tài là các thành viên trong nhà đều có thể sử 
sụng; với mô hình xử lý cho tổ chức, cụm dân 
cư người vận hành là người được chính quyền 
và bà con nhân dân trong thôn bản tín nhiệm đề 
cử, lựa chọn và sẽ được đào tạo, hướng dẫn vận 
hành và sử dụng thiết bị. Đây là đối tượng sẽ 
được chuyển giao quy trình vận hành, bảo 
dưỡng thiết bị. 
Mô hình xử lý nước quy mô hộ gia đình được 
lắp đặt tại vị trí thuận tiện trong quá trình sử 
dụng, gần nguồn nước và vị trí khu vực cần lấy 
nước. Trước khi tiến hành vận hành cần kiểm 
tra toàn bộ thiết bị bao gồm: Các cốc và lõi lọc, 
hệ thống đường ống, dây nối  đảm bảo kín. 
Sử dụng nước sau khi nước chảy qua hệ thống 
ổn định khoảng 20 phút, thì có thể sử dụng nước 
cho mục đích sinh hoạt. 
Mô hình xủ lý nước cho cụm dân cư, tổ chức ( 
trạm ý tế, UBND xã và trường học) gồm các 
bước vận hành gồm 5 bước chính như sau: 
Bước 1: Kiểm tra hệ thống trước khi vận hành: 
Các van (theo nguồn nước đầu vào) và hệ thống 
điện (trong trường hợp sủ dụng điện) (đèn báo, 
vol kế, ampe kế). 
Bước 2: Bật công tắc tổng -----> Công tắc bơm 
cấp nguồn hoặc van tổng cấp nguồn. 
Bước 3: Van xả trợ lắng đóng. Mở van vào cột 
lọc thô. Nước sẽ được bơm cấp đưa qua cột lọc 
số 1 và tiếp tục lọc qua cột lọc thô số 2 (cát 
thạch anh và than hoạt tính) -----> Cột lọc số 3 
-----> Thiết bị khủ trùng UV 
Bước 4: Lấy nước tại đầu ra hệ thống theo mục 
đích sử dụng: Nước sinh hoạt sau hệ thống lọc. 
Bước 5: Dừng hệ thống khi không có nhu cầu 
sử dụng hoặc sau khi vận hành đủ nước vào các 
thiết bị chứa Tắt các thiết bị điện, ngắt 
Atomat tổng/khóa van tổng cấp nguồn. 
Lưu ý: Để giảm thiếu tái nhiễm vi sinh cần có 
các giải pháp để phòng ngừa như sau: 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 13
- Giảm ô nhiễm vi sinh tại nguồn: Tận dựng 
năng lượng mặt trời (UV) để diệt khuẩn 
- Sử dụng và vận hành theo đúng quy trình và 
tài liệu chuyển giao: đảm bảo cho bể chứa, 
đường ống dẫn nước đảm bảo sạch, mọi sửa 
chữa trong hệ thống đều có thể dẫn đến nguy 
cơ nhiễm khuẩn. Do đó, sau khi sửa chữa cần 
phải làm sạch đường ống và khử trùng hệ 
thống bằng Chlorine theo đúng quy trình. 
- Định kỳ thau, rửa và làm sạch hệ thống: nguồn 
cấp, bể chứa, đường ống 
- Khuyến cáo người dân tránh lưu trũ nước sinh 
hoạt gần khu chăn nuôi gia súc, gia cầm, khu vệ 
sinh và nên ăn chin uống sôi. 
- Bảo hộ lao động khi vận hành phải gọn gàng, 
đảm bảo điều kiện vệ sinh cá nhân để tránh gây 
ô nhiễm cho nguồn nước sau xử lý. 
4. KẾT LUẬN 
Công nghệ xử lý nước phát triển rất nhanh và 
liên tục ứng dụng nhiều kỹ thuật xử lý tiên tiến, 
hiện đại (như công nghệ lọc tự động rửa, tháp 
oxy hóa cao tải, công nghệ lọc Katox, bể lọc sử 
dụng vật liệu nổi ...). Quá trình thực hiện đề 
tài:“Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công 
nghệ và quản lý trong thu trữ nước mưa và 
nước mặt phục vụ dân sinh vùng Tây Bắc“ các 
tác giả đã khảo sát, điều tra đánh giá thực tế và 
kết hợp nghiên cứu lựa chọn, đề xuất được các 
giải pháp công nghệ xử lý nước phục vụ sinh 
hoạt cho người dân với ba quy mô phù hợp với 
điều kiện dân sinh vùng Tây Bắc, các mô hình 
sẽ được thử nghiệm và theo dõi đánh giá mẫu 
để triển khai nhân rộng cho vùng. Bước đầu giải 
pháp công nghệ xử lý đã được Hội đồng khoa 
học cấp Viện, Văn phòng chương trình Tây Bắc 
đánh giá cao và tin tưởng sẽ góp phần nâng cao 
chất lượng cuộc sống người dân, thực hiện các 
quy hoạch, kế hoạch sử dụng nước hiệu quả và 
ổn định xã hội vùng Tây Bắc. 
Lời cảm ơn 
Bài báo này là một phần kết quả của Đề tài khoa 
học cấp Quốc gia “Nghiên cứu đề xuất các giải 
pháp công nghệ và quản lý trong thu trữ nước 
mưa và nước mặt phục vụ dân sinh vùng Tây 
Bắc“ thuộc Chương trình Khoa học và Công 
nghệ trọng điểm cấp nhà nước giai đoạn 2013 – 
2018 “Khoa học và Công nghệ phục vụ phát 
triển bền vững vùng Tây Bắc“. Chúng tôi xin 
chân thành cảm ơn sự hợp tác của các sở, ban, 
ngành và người dân các tỉnh Lào Cai, Bắc Kạn 
đã cung cấp thông tin và thống nhất chọn điểm 
áp dụng thử nghiệm giải pháp công nghệ của đề 
tài. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Nguyễn Thị Thu Thủy, 2005, Xử lý nước cấp sinh hoạt và công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa 
học và Kỹ thuật Hà Nội 
[2] Nguyễn Trung Dũng, 2015. Mô hình quản lý vận hành hệ thống cấp nước sạch nông thôn ở 
các tỉnh miền núi phía Bắc 
[3] Vũ Cao Minh, 2003, Điều tra nghiên cứu các nguồn nước cacxtơ khu vực Nà Phạ, xã Mậu 
Duệ, huyện Yên Minh, lựa chọn, thiết kế mô hình khai thác, Viện Địa chất, Viện Khoa học 
và Công nghệ Việt Nam 
[4] Nguyễn Thị Kim Dung nnk, 2015. Nghiên cứu đề xuất các giải pháp công nghệ về cơ sở hạ 
tầng (thủy lợi và cấp nước sinh hoạt) phục vụ xây dựng Nông thôn mới vùng Trung du, miền 
núi phía Bắc. 
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 50 - 2018 14
[5] Phạm Đình Kiên và nnk, 2011. Hoàn thiện công nghệ sản xuất thiết bị lọc nước lưu động sử 
dụng vật liệu nano phục vụ cấp nước ăn uống cho vùng ngập lũ miền Trung và đồng bằng 
sông Hồng. 
[6] Trần Hưng và nnk, 2015.Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất thiết bị lọc nước sinh hoạt 
vùng nông thôn Việt Nam sử dụng vật liệu lọc sứ xốp và than hoạt tính từ nguyên liệu trấu. 
[7] Viện Khoa học Kỹ thuật môi trường (Đại học Xây dựng) phối hợp với Trung tâm nước mưa 
(Đại học Quốc gia Seoul, Hàn Quốc), 2010. Thử nghiệm thu gom, xử lý và tái sử dụng nước 
mưa. 
[8] Yilma Seleshi, Yusuf Kedir, 2005, Water Harvesting Technologies a Challenge to Ethiopia: 
in Environmental/Ecological, Health Condition and its Economic Sustainability 
[9] Thomas, T.H. and Martinson, D.B., 2007, Roofwater Harvesting: A Handbook for 
Practitioners. Delft, The Netherlands, IRC International Water and Sanitation Centre. 
(Technical Paper Series; No. 49). 
[10] Rainwater Harvesting - The collection of rainfall and runoff in rural areas, A. Pacey and A. 
Cullis ITDG Publishing, 2002 (available from www.developmentbookshop.com Options 
for increasing the Productivity 
[11] Low-Cost Sustainable Technologies for the Production of Clean Drinking Water – Review, 
University of Dhaka, Bangladesh; National Food Research Institute, Tsukuba-shi, Japan; 
Rajamangala University of Technology, Thanyaburi, Thailand.