Có những loại hệ thống thoát nước nào? Nguyên tắc thiết kế

Hệ thống thoát nước là một trong những thành phần quan trọng trong xây dựng và thiết kế các công trình. Đặc biệt là các công trình kiến trúc và hạ tầng đô thị. Nó được thiết kế để thu thập và dẫn nước mưa và nước thải ra khỏi khu vực xây dựng. Đảm bảo sự an toàn và tiện nghi cho người dân sử dụng.

Để có thể hiểu rõ hơn về hệ thống, chúng tôi mời bạn đọc theo dõi các mục trong bài viết dưới đây. 

Giới thiệu về hệ thống thoát nước

Hệ thống thoát nước (Drainage System) là một trong những hệ thống quan trọng nhất trong các đô thị hiện đại. Giúp vận chuyển và xử lý nước thải, nước mưa từ các khu dân cư và khu sản xuất.

Hệ thống thoát nước bao gồm một mạng lưới các đường ống, cống, kênh, mương, hồ điều hòa và các trạm bơm. Để thu gom, chuyển tải, tiêu thoát nước mưa, nước thải, chống ngập úng và xử lý nước thải. 

• Hệ thống thoát nước mưa: bao gồm các cống, kênh, mương, hồ điều hòa. Và các trạm bơm nước mưa, cửa thu, giếng thu nước mưa và các công trình phụ trợ khác. Với mục đích thu gom và tiêu thoát nước mưa.
• Hệ thống thoát nước thải: bao gồm các cống, giếng tách dòng, đường ống thu gom. Và chuyển tải nước thải, trạm bơm nước thải, nhà máy xử lý nước thải, cửa xả và các công trình phụ trợ khác. Để thu gom, tiêu thoát và xử lý nước thải.
• Cống bao: là tuyến cống chuyển tải nước thải từ các giếng tách nước thải. Để thu gom toàn bộ nước thải khi không có mưa. Và một phần nước thải đã được hòa trộn khi có mưa trong hệ thống dạng chung từ các lưu vực khác nhau. Sau đó, chuyển tải đến trạm bơm hoặc nhà máy xử lý nước thải. Đóng vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Hệ thống thoát nước gồm có những gì?

Hệ thống thoát nước được quy định cụ thể tại Khoản 10 Điều 2 Nghị định 80/2014/NĐ-CP về thoát nước và xử lý nước thải. Hệ thống này bao gồm mạng lưới thoát nước (bao gồm đường ống, cống, kênh, mương, hồ điều hòa…), các trạm bơm thoát nước mưa và nước thải. Và các công trình xử lý nước thải, các công trình phụ trợ khác. Nên hệ thống được phân loại thành ba loại chính:

• Hệ thống thoát nước chung: là hệ thống trong đó nước thải và nước mưa được thu gom trong cùng một hệ thống.
• Hệ thống thoát nước riêng: là quy trình thoát nước mưa và nước thải riêng biệt.
• Hệ thống thoát nước nửa riêng: là quy trình thoát nước chung có tuyến cống bao để tách nước thải đưa về nhà máy xử lý.

Hệ thống thoát nước chung

Là hệ thống mà tất cả các loại nước thải (sinh hoạt, sản xuất và nước mưa). Được xả vào một mạng lưới và dẫn đến các công trình xử lý. Trong một số trường hợp, người ta xây dựng các giếng tràn. Để đón nhận phần lớn nước mưa của những trận mưa kéo dài. Giảm bớt lưu lượng nước không cần thiết lên các công trình xử lý.

Hệ thống thoát nước riêng

Đây là hệ thống có thể bao gồm 2 hoặc nhiều mạng lưới cống riêng biệt. Một dùng để vận chuyển nước thải nhiều bẩn (ví dụ nước sinh hoạt), trước khi xả vào nguồn để qua xử lý. Và một dùng để vận chuyển nước ít bẩn hơn (nước mưa) thì được xả thẳng vào nguồn.

Tùy vào độ nhiễm bẩn, nước thải sản xuất có thể được xả chung với nước thải sinh hoạt (nếu độ nhiễm bẩn cao). Hoặc với nước mưa (nếu độ nhiễm bẩn thấp). Nếu trong nước thải sản xuất có chứa chất độc hại như axit, kiềm… thì nhất thiết phải xả vào mạng lưới riêng biệt.

Nếu mỗi loại nước thải được vận chuyển trong hệ thống mạng lưới riêng biệt. Được gọi là hệ thống riêng biệt hoàn toàn. Trong trường hợp chỉ có hệ thống cống ngầm để thoát nước bẩn sinh hoạt và nước bẩn sản xuất. Còn nước mưa và nước thải sản xuất được quy ước là sạch và chảy theo mương máng lộ thiên. Được gọi là hệ thống riêng không hoàn toàn.

Ưu điểm của hệ thống thoát nước

Hệ thống có thể đảm bảo vệ sinh tốt nhất, vì tất cả nước thải đều phải trải qua các công trình xử lý trước khi được xả ra sông hồ. Tuy nhiên, nó không kinh tế vì kích thước của các công trình thu dẫn và xử lý đều lớn. Đồng thời quản lý cũng phức tạp. Hệ thống này thường chỉ được xây dựng ở những thành phố nằm cạnh con sông lớn. Hoặc trong giai đoạn xây dựng khi chưa có phương án thoát nước hợp lý.

Quản lý và vận hành hệ thống thoát nước

Quyền của đơn vị thoát nước

Đơn vị quản lý và vận hành hệ thống thoát nước có các quyền sau:

1) Thực hiện hoạt động kinh doanh theo các quy định pháp luật. Và được thanh toán đầy đủ chi phí dịch vụ thoát nước theo hợp đồng đã ký kết;

2) Đề nghị cơ quan nhà nước có thẩm quyền xem xét, sửa đổi, bổ sung các văn bản quy phạm pháp luật, quy chuẩn kỹ thuật, định mức kinh tế kỹ thuật liên quan đến hoạt động thoát nước và xử lý nước thải;

3) Tham gia đưa ra ý kiến vào việc lập quy hoạch thoát nước trên địa bàn;

4) Được bồi thường thiệt hại do các bên liên quan gây ra theo quy định của pháp luật;

5) Các quyền khác theo quy định của pháp luật.

Ngoài ra, đơn vị quản lý và vận hành hệ thống cần tuân thủ các quy định pháp luật về quản lý, vận hành, bảo vệ môi trường và tiết kiệm nước. Việc đảm bảo chất lượng nước thải xả ra môi trường và tiết kiệm nước là mục tiêu quan trọng của hoạt động này.

Nghĩa vụ và trách nghiệm của đơn vị thoát nước

1. Quản lý tài sản được đầu tư từ nguồn vốn của chủ sở hữu công trình thoát nước. Và xử lý nước thải theo hợp đồng quản lý, vận hành hệ thống đã ký kết;
2. Xây dựng và tổ chức triển khai thực hiện quy trình quản lý, vận hành hệ thống thoát nước;
3. Xử lý sự cố, khôi phục việc thoát nước và xử lí nước thải;
4. Thiết lập cơ sở dữ liệu, quản lý các hộ thoát nước đấu nối vào hệ thống do mình
5. quản lý; phối hợp với đơn vị cấp nước hoặc trực tiếp tổ chức thu tiền dịch vụ thoát nước theo quy định;
6. Thực hiện các quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường;
7. Cung cấp thông tin thỏa thuận đấu nối cho các đối tượng có nhu cầu;
8. Bảo vệ an toàn, hiệu quả và tiết kiệm trong quản lý, vận hành hệ thống thoát nước và xử lý nước thải theo quy định;
9. Bảo đảm duy trì ổn định dịch vụ thoát nước theo quy định;
10. Báo cáo định kỳ theo qui định tới chủ sở hữu và cơ quan quản lí nhà nước về thoát nước và xử lý nước thải ở địa phương và Trung ương;
11. Bồi thường thiệt hại gây ra cho bên sử dụng theo qui định pháp luật;
12. Các nghĩa vụ khác theo qui định của pháp luật.

Nguyên tắc cơ bản khi thiết kế hệ thống thoát nước

• Đường ống thoát nước nằm ngang cần phải có độ dốc tối thiểu là 1/D (D là đường kính của ống). 
• Chỉ được sử dụng đường ống thoát xí, thoát tiểu chung với nhau và phải gom hết vào bể phốt. Tuyệt đối không được sử dụng chung với hệ thống đường ống khác. Trong trường hợp nhà ở trong khu đô thị có xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung. Thì nước thải có thể dồn vào bể phốt và đưa đến hố gas của tuyến thu gom đô thị để đưa nước thải về nhà máy.
• Đường ống thoát nước thải từ sàn, nước rửa, bồn tắm, máy giặt cần đi chung với nhau. Tuyệt đối không được đi chung với thoát xí, thoát tiểu. Và cần đổ ra hố ga ngoài nhà. Điều này giúp đảm bảo tính an toàn và vệ sinh của hệ thống.
• Đường ống thoát nước mưa cần đi độc lập. Trong trường hợp mưa to, hệ thống mưa độc lập sẽ giúp thoát nước tốt hơn. Tránh được nước tràn ngược vào nhà.
• Nguyên tắc thông hơi: Với các công trình lớn, đường ống dài cần được thông hơi cả trục và đường ống nhánh. Với công trình nhỏ, có thể không cần thông hơi nhánh
• Tiếp đến, cần chuẩn bị đầy đủ các thiết van điều khiển, đồng hồ đo nước thải và phụ kiện đường ống… Đảm bảo các thiết bị này được mua tại đơn vị uy tín để có được chất lượng sản phẩm tốt nhất. Hơn hết, đảm bảo được hiệu quả công việc cao nhất. 

>>> Bạn có thể tham khảo thêm bài viết: Sơ đồ hệ thống thoát nước thải trong nhà

Cách lắp đặt hệ thống thoát nước

• Lập kế hoạch thiết kế: Bạn cần đưa ra các bản vẽ, thiết kế về hệ thống.
• Chuẩn bị các vật liệu và thiết bị cần thiết: Bạn cần chuẩn bị các vật liệu như ống PVC, phụ kiện ống. Kèm theo đó van điều khiển, đồng hồ đo nước thải, bể phốt, ống thoát hơi và các thiết bị khác.
• Xác định vị trí lắp đặt các thiết bị: Bạn cần xác định vị trí lắp đặt các thiết bị. Vị trí lắp đặt các thiết bị này cần phù hợp với kế hoạch thiết kế hệ thống.
• Lắp đặt đường ống và các phụ kiện: Bạn cần lắp đặt đường ống và các phụ kiện như măng xông, khớp nối, cút nối, khóa nước,… Để kết nối các đoạn ống lại với nhau. Nên sử dụng keo dán PVC chuyên dụng để liên kết các phụ kiện và đường ống.
• Lắp đặt van điều khiển: Bạn cần lắp đặt van điều khiển để điều chỉnh lưu lượng nước trong đường ống thoát nước.
• Lắp đặt hệ thống thông hơi: Bạn cần lắp đặt hệ thống thông hơi để giảm áp lực trong đường ống thoát nước.
• Kiểm tra và thử nghiệm hệ thống: Sau khi hoàn thành việc lắp đặt ta nên vận hành thử xem hệ thống có vấn đề gì không. Nếu không có ta đưa hệ thống vào sử dụng. 

Ứng dụng của hệ thống thoát nước

• Xử lý nước thải: Hệ thống giúp thu gom và xử lý nước thải từ các hoạt động sinh hoạt và sản xuất. Các bể phốt, bể xử lý nước thải, các hệ thống xử lý nước thải đều là các phần cơ bản của hệ thống.
• Cung cấp nước sạch: Loại hệ thống này cũng liên quan đến hệ thống cung cấp nước sạch. Việc thu gom và xử lý nước thải đảm bảo việc tái sử dụng và tái chế nước. Giúp tiết kiệm tài nguyên nước và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.
• Đảm bảo an toàn cho cộng đồng: Giúp ngăn chặn các tác động tiêu cực của nước thải đến sức khỏe con người và môi trường. Nước thải không được xử lý đúng cách có thể gây ra ô nhiễm nguồn nước, gây ra bệnh tật và các vấn đề sức khỏe khác.
• Đảm bảo an toàn cho tài sản và công trình xây dựng: Đảm bảo an toàn cho các tài sản và công trình xây dựng bằng cách ngăn chặn ngập lụt và ẩm ướt do nước thải.
• Tăng độ bền của cơ sở hạ tầng: Đóng một vai trò quan trọng trong việc. Đảm bảo tính bền vững của cơ sở hạ tầng đô thị. 

So sánh các hệ thống thoát nước

So sánh với hệ thống thoát nước chung, hệ thống thoát nước riêng có nhiều lợi ích về mặt xây dựng và quản lý. Tuy nhiên, về mặt vệ sinh có thể kém hơn một chút (nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu). Nhưng điều này được bù đắp bởi việc giảm vốn đầu tư ban đầu. Ví dụ như kích thước cống, công trình làm sạch và trạm bơm nhỏ hơn.

Hệ thống thoát nước riêng thường được chia thành hai mạng lưới cống ngầm. Trong đó một mạng lưới được sử dụng để thoát nước sinh hoạt, sản xuất và nước mưa bẩn và mạng lưới. Còn lại để dẫn nước mưa sạch trực tiếp đến sông hoặc hồ.

Ở các điểm giao nhau giữa hai mạng lưới này, thường được xây dựng các giếng ngăn nối. Để thu nhận phần nước mưa trong thời gian đầu của mưa cùng với nước sinh hoạt, sản xuất để dẫn đến các công trình xử lý nước. Và khi mưa lớn hoặc ở thời điểm cuối của mưa, lưu lượng nước mưa có thể tràn qua miệng xả. Để đổ trực tiếp vào sông hoặc hồ kế bên.

Trong khi hệ thống riêng một nửa có hiệu quả tốt về mặt vệ sinh. Thì chi phí xây dựng và quản lý rất phức tạp. Do đó ít được sử dụng. Hệ thống thoát nước hỗn hợp là sự kết hợp của các loại hệ thống nêu trên. Và thường được áp dụng ở một số thành phố đã cải tạo.

Việc lựa chọn hệ thống tốt phải dựa trên nhiều yếu tố, bao gồm: tài chính, kỹ thuật, vệ sinh và điều kiện địa phương.

Tổng kết

Trên thế giới, hệ thống thoát nước đóng vai trò quan trọng. Nó đảm bảo sự phát triển bền vững của các đô thị và nông thôn. Với sự phát triển của công nghệ và khoa học, các hệ thống này ngày càng được cải tiến và phát triển. Để đáp ứng nhu cầu của con người. Để có một hệ thống thoát nước hiệu quả, việc tính toán và thiết kế phải được thực hiện đúng cách và vận hành và bảo trì thường xuyên. Từ đó, các đô thị và nông thôn sẽ được bảo vệ khỏi những rủi ro do lũ lụt và tình trạng ngập úng gây ra, giúp cho cuộc sống của cộng đồng được cải thiện và phát triển.

>>> Xem thêm: Hệ thống xử lý khí thải – Phương pháp xử lý