Hệ thống cấp nước đô thị: từ nguồn nước thô, nhà máy xử lý tới mạng phân phối

Hệ thống cấp nước đô thị gồm bốn chặng nối tiếp: công trình thu nước lấy nước thô từ sông, hồ hoặc giếng; nhà máy nước xử lý thành nước sạch đạt quy chuẩn; mạng truyền dẫn bằng ống cỡ lớn đưa nước đi xa; và mạng phân phối, dịch vụ chia nước tới từng đồng hồ. Chặng nào yếu thì người dùng cuối đều thấy: nước đục khi nguồn có sự cố, nước yếu khi ống truyền dẫn quá tải, mất nước khi một đoạn ống vỡ.

Bài này nhìn hệ thống cấp nước như một công trình hạ tầng, dành cho người muốn hiểu tin về nhà máy nước, đường ống mới, hay vì sao một khu đô thị mới vẫn thiếu nước. Chuyện đồng hồ, hoá đơn, chất lượng nước trong nhà của từng hộ đã có nhiều bài riêng ở các trang chuyên về nước sinh hoạt.

Nguồn nước thô: sông, hồ hay nước dưới đất

Mỗi đô thị chọn nguồn theo điều kiện tự nhiên. Nước mặt từ sông, hồ có trữ lượng lớn, dễ mở rộng công suất, nhưng chất lượng thay đổi theo mùa: mùa lũ đục, mùa khô có nơi bị nhiễm mặn hoặc ô nhiễm từ thượng nguồn. Nước dưới đất ổn định hơn về độ đục, nhưng khai thác quá mức gây hạ mực nước, sụt lún nền đất, và một số tầng chứa có sắt, mangan, asen phải xử lý.

Xu hướng chung ở các đô thị lớn là giảm dần khai thác nước dưới đất, chuyển sang nước mặt. Hà Nội trước đây dựa nhiều vào giếng, nay tăng dần tỷ trọng nước mặt từ sông Đà, sông Đuống; TP.HCM lấy chủ yếu từ sông Sài Gòn và sông Đồng Nai. Luật Tài nguyên nước 2023 đặt nguyên tắc bảo vệ nguồn nước và hạn chế khai thác nước dưới đất ở vùng đã có dấu hiệu suy giảm, sụt lún.

Một đô thị chỉ dựa vào một nguồn là rủi ro. Khi nguồn đó gặp sự cố, như ô nhiễm đột ngột từ thượng nguồn hoặc mặn xâm nhập sâu, cả thành phố có thể bị ảnh hưởng. Vì vậy quy hoạch cấp nước thường tính tới nguồn thứ hai, liên kết mạng giữa các nhà máy và hồ chứa nước thô dự phòng.

Bên trong nhà máy nước: các công đoạn chính

Trạm bơm nước thô. Bơm nước từ công trình thu về nhà máy. Với nguồn sông, cửa thu đặt ở vị trí ít bùn cát, có lưới chắn rác.

Keo tụ và tạo bông. Hoá chất được châm vào để các hạt lơ lửng nhỏ kết lại thành bông lớn hơn, dễ lắng.

Lắng. Nước chảy chậm qua bể lắng, bông cặn chìm xuống đáy và được xả định kỳ. Những bể tròn lớn trong ảnh nhà máy nước thường là bể lắng.

Lọc. Nước qua lớp cát, than hoặc vật liệu lọc để giữ lại cặn còn sót. Bể lọc được rửa ngược định kỳ.

Khử trùng. Châm clo hoặc hợp chất clo để diệt vi sinh vật, đồng thời giữ một lượng clo dư nhỏ trong mạng ống để nước không bị tái nhiễm trên đường đi.

Bể chứa và trạm bơm cấp hai. Nước sạch được trữ trong bể chứa rồi bơm vào mạng truyền dẫn với áp lực phù hợp, điều chỉnh theo nhu cầu từng giờ.

Xử lý bùn. Bùn từ bể lắng và nước rửa lọc phải được xử lý, không xả thẳng ra sông. Đây là phần ít được nhắc nhưng đòi hỏi diện tích và chi phí riêng.

Mạng truyền dẫn và mạng phân phối khác nhau thế nào

Mạng truyền dẫn là các tuyến ống cỡ lớn chạy từ nhà máy nước tới các khu vực tiêu thụ, giống như lưới truyền tải của ngành điện. Ống cỡ lớn, áp lực cao, ít điểm đấu nối. Mạng phân phối là các tuyến ống nhỏ hơn chạy theo từng đường phố, ngõ xóm, chia nước tới các ống dịch vụ vào từng nhà. Phần lớn chiều dài ống của một đô thị nằm ở mạng phân phối.

Áp lực nước giảm dần theo khoảng cách và theo độ cao. Khu vực ở cuối mạng, địa hình cao hoặc ở xa nhà máy dễ bị nước yếu vào giờ cao điểm sáng và chiều tối. Để khắc phục, công ty cấp nước đặt trạm bơm tăng áp giữa mạng, bể chứa trung gian, hoặc chia mạng thành các vùng áp lực riêng.

Ở khu đô thị mới, tình trạng thiếu nước thường không do nhà máy thiếu công suất, mà do tuyến ống truyền dẫn tới khu đó chưa được đầu tư hoặc đã quá tải. Đọc tin "khu đô thị mới thiếu nước", câu hỏi đáng đặt là: khu này nhận nước từ tuyến nào, tuyến đó đã hết khả năng chưa, ai chịu trách nhiệm đầu tư tuyến mới.

Ai lo phần nào trong hệ thống cấp nước

Bảng mô tả theo nguyên lý; cách phân công cụ thể khác nhau giữa các địa phương và được quy định trong pháp luật về cấp, thoát nước.

Giá nước sạch do địa phương quyết định theo khung và phương pháp tính của Nhà nước; bài này không bàn mức giá.

Chất lượng nước: kiểm ở đâu và ai chịu trách nhiệm

Nước sạch cấp cho sinh hoạt phải đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia do Bộ Y tế ban hành, với danh mục thông số và tần suất kiểm tra. Đơn vị cấp nước tự kiểm tra tại nhà máy và trên mạng, cơ quan y tế địa phương kiểm tra, giám sát định kỳ và đột xuất. Kết quả kiểm tra phải được công khai theo quy định.

Nước rời nhà máy đạt chuẩn chưa chắc tới vòi vẫn đạt. Trên đường đi, nước có thể bị nhiễm bẩn qua chỗ ống vỡ khi áp lực giảm, qua ống cũ bị đóng cặn, hoặc qua bể chứa, bồn trên mái của toà nhà không được vệ sinh. Đó là lý do clo dư được duy trì trong mạng, và lý do các công ty cấp nước có chương trình thay ống cũ, xúc xả mạng định kỳ.

Ở tầm hệ thống, an toàn cấp nước được tiếp cận theo kế hoạch cấp nước an toàn: xác định mọi mối nguy từ nguồn tới vòi, có biện pháp kiểm soát cho từng mối nguy, có phương án ứng phó khi sự cố. Sự cố ô nhiễm nguồn nước sông Đà cung cấp cho một nhà máy nước ở Hà Nội năm 2019, theo thông tin công bố, là ví dụ cho thấy vì sao khâu bảo vệ nguồn và phương án dự phòng quan trọng.

Cấp nước nông thôn và vùng ven: khác đô thị ở đâu

Ở nông thôn, mô hình phổ biến là trạm cấp nước tập trung quy mô nhỏ phục vụ một hoặc vài xã, nguồn từ giếng khoan hoặc sông, kênh gần đó. Quy mô nhỏ khiến chi phí vận hành trên mỗi khối nước cao, thiếu cán bộ kỹ thuật, nhiều trạm xuống cấp sau một thời gian. Xu hướng hiện nay là mở rộng mạng từ các nhà máy lớn của đô thị về vùng ven và nông thôn khi khoảng cách cho phép, hoặc giao các trạm nhỏ cho doanh nghiệp có năng lực quản lý.

Sau khi chính quyền hai cấp vận hành từ giữa năm 2025, việc quản lý các công trình cấp nước nông thôn trước đây giao cho cấp huyện cũ được sắp xếp lại giữa cấp tỉnh và cấp xã. Người dân ở vùng có trạm cấp nước nông thôn nên hỏi chính quyền xã về đơn vị đang quản lý trạm và kênh phản ánh khi có sự cố.

Với doanh nghiệp đặt nhà máy ngoài khu công nghiệp, ở vùng ven hoặc nông thôn, nguồn nước là câu hỏi phải trả lời sớm: có mạng cấp nước của đơn vị nào đi qua không, còn dư công suất không, hay phải tự khai thác nước dưới đất hoặc nước mặt với giấy phép riêng.

Công suất nhà máy, nhu cầu giờ cao điểm và dự phòng

Công suất nhà máy nước tính theo lượng nước xử lý được mỗi ngày đêm. Nhưng người dùng không dùng đều suốt hai mươi bốn giờ: buổi sáng và chiều tối dùng nhiều, ban đêm dùng ít. Hệ thống phải đáp ứng được giờ cao điểm bằng cách kết hợp công suất nhà máy với bể chứa nước sạch, đài nước và bể chứa trung gian trên mạng. Ban đêm bể được tích đầy, ban ngày xả ra bù cho giờ cao điểm.

Một đô thị an toàn về nước không vận hành nhà máy sát công suất tối đa. Phải có dư địa cho ngày nắng nóng nhu cầu tăng vọt, cho lúc một dây chuyền xử lý dừng để bảo dưỡng, cho lúc nguồn nước thô xấu đi buộc phải xử lý chậm lại. Khi đọc tin "nhà máy nước chạy vượt công suất thiết kế", đó là tín hiệu hệ thống đang căng, chỉ một sự cố nhỏ cũng gây thiếu nước diện rộng.

Liên kết mạng giữa các nhà máy là một lớp dự phòng khác. Khi khu vực của nhà máy này gặp sự cố, nhà máy kia có thể bù một phần qua các tuyến ống liên thông. Ví dụ giả định: một thành phố có hai nhà máy lấy nước từ hai con sông khác nhau, nối với nhau bằng tuyến truyền dẫn; khi một con sông bị ô nhiễm tạm thời, thành phố vẫn còn nguồn thứ hai để giữ nước cho phần lớn khu vực.

Đọc một tin về dự án cấp nước cho đúng

Tin về nhà máy nước, tuyến ống mới xuất hiện thường xuyên. Mấy câu hỏi sau giúp hiểu dự án thay đổi điều gì với khu vực của bạn.

• Dự án là nguồn, nhà máy, tuyến truyền dẫn hay mạng phân phối. Nhà máy mới chưa có tuyến truyền dẫn thì nước chưa tới được khu vực cần.
• Nguồn nước thô lấy từ đâu, có giấy phép khai thác chưa, có tính tới mùa khô và xâm nhập mặn không.
• Công suất được nêu là công suất giai đoạn đầu hay toàn bộ, mốc từng giai đoạn ra sao, theo thông tin công bố của ai.
• Hình thức đầu tư: vốn nhà nước, vốn doanh nghiệp, hay đối tác công tư; ai sẽ vận hành và bán nước.
• Khu vực phục vụ là những xã, phường nào; các khu đang dùng giếng hay trạm nhỏ có được chuyển sang không.
• Có phần xử lý bùn, bảo vệ vùng nguồn nước, xử lý sự cố đi kèm không.

Số liệu công suất, chiều dài tuyến ống, tổng vốn nên đối chiếu với thông báo chính thức của chủ đầu tư và chính quyền địa phương, kèm thời điểm công bố, vì dự án hạ tầng thường được điều chỉnh qua nhiều lần.

Câu hỏi thường gặp

Nước máy lấy từ sông có an toàn bằng nước giếng không?

An toàn phụ thuộc vào xử lý và kiểm soát, không phụ thuộc nguồn. Nước từ sông qua nhà máy xử lý đạt quy chuẩn là nước sạch dùng được cho sinh hoạt. Nước giếng không qua xử lý có thể nhiễm sắt, mangan, asen hoặc vi sinh tuỳ tầng chứa.

Vì sao khu đô thị mới có nhà máy nước gần đó mà vẫn thiếu nước?

Thường do tuyến ống truyền dẫn tới khu đó chưa đủ lớn, mạng phân phối trong khu chưa đấu nối hoàn chỉnh, hoặc hạ tầng của chủ đầu tư dự án chưa bàn giao cho đơn vị cấp nước. Nhà máy có dư công suất chưa chắc nước tới được khu đó.

Clo trong nước máy có tác dụng gì?

Clo dùng để khử trùng tại nhà máy, và một lượng clo dư nhỏ được giữ trong mạng để ngăn vi sinh vật phát triển trên đường ống. Mùi clo nồng hơn ở nhà gần nhà máy và nhạt hơn ở cuối mạng là bình thường.

Ai quyết định giá nước sạch?

Giá nước sạch do chính quyền cấp tỉnh quyết định trên cơ sở phương án của đơn vị cấp nước, theo khung giá và phương pháp tính do cơ quan trung ương quy định. Bài viết không bàn mức giá cụ thể.

Vì sao các thành phố lớn hạn chế khai thác nước ngầm?

Khai thác nước dưới đất quá mức làm hạ mực nước, gây sụt lún nền đất, ở vùng ven biển còn kéo theo xâm nhập mặn vào tầng chứa. Vì vậy các đô thị lớn chuyển dần sang nước mặt và pháp luật về tài nguyên nước siết khai thác ở vùng suy giảm.

Nhà máy nước có cần xử lý bùn không?

Có. Bùn từ bể lắng và nước rửa bể lọc chứa cặn và hoá chất keo tụ, phải được xử lý, làm khô và đưa đi nơi phù hợp theo quy định bảo vệ môi trường, không được xả thẳng ra sông.