Giới thiệu
Khi nói về hệ thống thoát nước, hầu hết mọi người đều nghĩ đến thoát nước tự chảy với mạng lưới đường ống ngầm vận chuyển nước thải đến nước thải nhà máy xử lý thông qua một hệ thống đường cống ngầm. Trong một thời gian dài, các cống tự chảy này đã là thực tế phổ biến nhất, đặc biệt là ở các khu vực đông dân cư để vận chuyển nước thải. Thường thì những hệ thống cống dựa trên trọng lực này cũng hình thành cơ sở hạ tầng thoát nước và do đó được gọi là cống kết hợp kể từ khi chúng vận chuyển nước thải và nước mưa. Ngày nay, các khái niệm khác đang nổi lên tập trung vào việc tách nước thải và nước mưa.
Một lựa chọn thú vị là hệ thống cống chân không được coi là một hệ thống thu gom nước thải thay thế và chỉ có thể được áp dụng trong khái niệm cống riêng biệt vì hệ thống không phù hợp với hệ thống thoát nước của nước mưa. Thuật ngữ hệ thống cống chân không đã được sử dụng rộng rãi cho lý do đơn giản hóa và mục đích tiếp thị. Tuy nhiên, về mặt kỹ thuật “Chân không” không phải là thuật ngữ chính xác vì chân không là khoảng không gian trống không có bất kỳ vấn đề. Hệ thống cống được trình bày hoạt động dưới áp suất âm so với áp suất khí quyển. Bởi vì thuật ngữ ‘cống chân không’ là đã được thiết lập và phổ biến nó sẽ được sử dụng trong bài viết này. Bài viết này cung cấp một góc nhìn về hệ thống thoát nước chân không. Khái niệm sử dụng áp suất âm để vận chuyển nước thải không phải là mới.
Các báo cáo sớm nhất về cống chân không đi ngược lại vào cuối thế kỷ 18. Không hoàn toàn rõ ai có thể được mệnh danh là người phát minh ra hút chân không. Trong khi Adrain LeMarquand đề xuất nước thải của mình thu thập bởi áp thấp khí áp ở Mỹ năm 1888 [2], người Hà Lan kỹ sư Charles Liernur đã trình bày hệ thống của mình ở Châu Âu cùng lúc thời gian [1]. Ngay sau đó nó đã được lắp đặt để cung cấp dịch vụ xử lý nước thải ở các vùng ngoại ô của Paris, Amsterdam và Berlin [3]. Năm 1892 ở Levallois ‐ Perret, một miền Bắc‐ Ngoại ô phía Tây Paris, hệ thống cống chân không phục vụ 500 cơ sở có sức chứa khoảng 15.000 cư dân [1]. Nhưng mặc dù xuất sắc trải nghiệm hệ thống bằng cách nào đó đã bị lãng quên.
Mãi đến năm 1959 khi kỹ sư người Thụy Điển Joel Liljendahl đã tiếp thu công nghệ và đã phát triển những cải tiến mới dẫn đến sự quan tâm ngày càng tăng đối với chân không công nghệ cống rãnh và những phát triển tiếp theo.
Khái niệm
Hệ thống cống chân không hoạt động theo cách tương tự như phân phối nước các hệ thống. Sự khác biệt duy nhất là hướng của dòng chảy. Trong khi cấp nước sử dụng áp suất dương để ‘đẩy’ nước từ nhà máy xử lý đến điểm tiêu thụ, cống chân không sử dụng áp suất âm để ‘hút’ nước thải từ điểm phát sinh đến nhà máy xử lý nước thải
Ngược lại với dòng chảy trọng lực thông thường hoặc hệ thống cống áp lực hút chân không, cống sử dụng áp suất không khí chênh lệch để vận chuyển nước thải được tạo ra bởi các máy bơm chân không đặt tại trạm chân không, một trung tâm và trong hầu hết các thiết kế, điểm tiêu thụ điện duy nhất. Các máy bơm hút không khí trong khí quyển thông qua các cửa hút khí cụ thể đặt tại điểm thu gom nước thải. Các đầu vào không khí được gắn vào các lỗ van mà tạo thành điểm tập kết nước thải của các công trình xung quanh.
Bên cạnh buồng thu gom (bể chứa) nước thải, các hố van chứa các đơn vị điều khiển và các van giao diện tạo thành giao diện giữa áp suất âm trong hệ thống và áp suất khí quyển trong hố van. Van thường đóng và mở sau khi bộ điều khiển phát tín hiệu rằng một lượng nước thải được xác định trước đã tích tụ trong bể chứa. Các chênh lệch áp suất giữa mạng lưới và hố van gây ra nước được hút vào chân không chính nơi nó được vận chuyển đến bộ sưu tập bồn chứa đặt tại trạm chân không trung tâm. Không khí được rút ra mở rộng theo điều kiện áp suất âm và dẫn động cơ chế vận chuyển.
Trên đường đến bể thu gom tại trạm chân không được vận chuyển nước thải tạm thời dừng lại ở chỗ trũng trong hồ sơ của mạng lưới đường ống do lực ma sát và trọng lượng. Theo cách này, nước thải được vận chuyển trong những khoảng thời gian thường xuyên cho đến khi nó đến bể thu gom ở trạm chân không chứa các máy bơm và thiết bị điều khiển. Từ máy bơm, thường là máy bơm nước thải có áp suất, chuyển tiếp nước thải về phía nhà máy xử lý nước thải. Sơ đồ bố trí mạng lưới cống chân không điển hình được thể hiện trong Hình 1.
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống thu gom nước thải chân không
…Còn nữa.
(Nguồn: https://www.unescap.org/)
