Nghiên cứu thu hồi nước mưa để tái sử dụng bằng mái che tiết kiệm nước mưa X.O

815 
NGHIÊN CỨU THU HỒI NƯỚC MƯA ĐỂ TÁI SỬ DỤNG 
BẰNG MÁI CHE TIẾT KIỆM NƯỚC MƯA X.O 
Lê Trần Lan Anh, Nguyễn Hoàng Thiên Ân, Huỳnh Tấn Lộc, 
Đào Thị Tường Vy, Tô Thiên Phúc 
Viện Công nghệ Việt - Nhật, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh 
GVHD: ThS. Vũ Hải Yến 
TÓM TẮT 
Nước có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống. Tuy nhiên, khi xã hội càng phát triển thì kéo theo ô 
nhiễm môi trường nghiêm trọng. Người dân càng ngày càng khan hiếm nguồn nước sạch để sử 
dụng. Hiện nay trên thế giới có 2,5 tỷ người đang thiếu nước sạch. Thế nhưng có một nguồn nước 
sạch mà con người đang lãng quên. Đó chính là nước mưa. Nước mưa là nguồn nước tương đối 
sạch, chỉ nhiễm một lượng nhỏ bụi, các khí ô nhiễm trong khí quyển. 
Từ đó, nghiên cứu đã ra đời. Nghiên cứu thu hồi nước mưa bằng mái che X.O được thực hiện với 
mục tiêu thu nước mưa, kết hợp thiết bị thu mưa với mái che của nhà ở. Mái che thu được nước 
mưa, tiết kiệm diện tích, có thể tận dụng nước mưa làm nước cấp cho sinh hoạt, giảm ngập lụt cho 
thành phố. 
Từ khóa: Nước mưa, mái che, ô nhiễm nước, 
1 MỤC TIÊU 
– Giảm thiểu sự khai thác đào mạch nước ngầm gây ảnh hưởng cơ sở hạ tầng của thành phố. 
– Tiết kiệm được nguồn nước sạch cho mọi người trên thế giới. 
– Tận dụng được nguồn nước mưa, cải thiện tình trạng ô nhiễm môi trường. 
2 NỘI DUNG 
2.1 Khảo sát thực trạng vấn đề 
 Hình 1: Biểu đồ lượng mưa ở Tp. Hồ Chí Minh Hình 2: Quá trình hình thành hơi nước và mây 
816 
Ở Hình 1 Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân Sơn Nhất, lượng mưa cao, bình quân/năm 
1.949 mm. Năm cao nhất 2.718 mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958). Số ngày mưa trung 
bình/năm là 159 ngày. Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ 
tháng 5 đến tháng 11; trong đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mưa cao nhất. 
Hình 2 mô tả quá trình khi mưa rơi xuống đã kéo theo rất nhiều tạp chất bẩn có lẫn trong không khí 
nên trong nước mưa chưa rất nhiều bụi bẩn, chất rắn hòa tan, Nước mưa có thể chứa thành phần 
chất độc hại như axit sunfuaric, axit nitric, oxit chì Hơn nữa, nước mưa thường được hứng từ mái 
nhà là nơi chứa rất nhiều chất bẩn, vi khuẩn có hại, hay dùng các tấm tôn proximang để hứng 
nước - trong đó có chất amiang gây ung thư. 
2.2 Khảo sát nhu cầu giải quyết vấn đề 
Hình 3: Biểu đồ khảo sát người dân TP. HCM về tình trạng nước mưa nhiễm bẩn 
Ở Hình 3, cho ta thấy được việc người dân tại thành phố Hồ Chí Minh rất mong muốn giải quyết tình 
trạng nước mưa nhiễm bẩn. Sau khi khảo sát 50 người thì có khoảng 35 người mong muốn giải 
quyết, còn lại 15 người không muốn, nguyên nhân phần lớn là họ không muốn tốn thêm chi phí và 
một nguyên nhân khác là thói quen của họ. 
2.3 Khảo sát các giải pháp hiện có 
2.3.1 Giải pháp “Thu gom và sử dụng nước mưa” 
Nhà sản xuất giải pháp “Leggett Brown”. 
Ưu điểm: 
Dùng bơm trực tiếp là nước được cấp đến trực tiếp bằng máy bơm nên áp lực là lý tưởng cho các 
thiết bị dùng nước như vòi tưới cây, máy giặt, và không cần phải có két nước mưa trên mái. 
817 
Nhược điểm: 
Nếu bơm không hoạt động (hỏng hóc hoặc mất điện) thì không cấp được nước đến các thiết bị dùng 
nước. Khi đó bệ xí phải dội nước thủ công, máy giặt không hoạt động được. 
Hình 4: Giải pháp” thu gom và sử dụng nước mưa”. 
2.3.2 Giải pháp “Thu gom, xử lý nước mưa và bổ sung nhân tạo nước dưới đất” 
Nhà sản xuất giải pháp: Sinh viên trường ĐH Bách khoa TP.Hồ Chí Minh. 
Ưu điểm: 
– Tiết kiệm chi phí nước sinh hoạt, thời gian sử dụng sản phẩm dài, các lõi lọc thông dụng, dễ kiếm. 
– Hệ thống tiện lợi, dễ sử dụng, đã cho ra mẫu nước đạt tiêu chuẩn tốt. 
Nhược điểm: 
– Tình trạng gây ngập lụt do lượng lớn nước mưa đổ trực tiếp ra đường, tăng lượng nước thải vào 
hệ thống xử lý. 
Hình 5: Hệ thống hứng và lọc nước mưa tự động 
Xác định nguyên nhân cụ thể gây ra vấn đề lãng phí nước mưa: 
Sau khi tìm ra các nguyên nhân gây ra tình trạng lãng phí nước mưa chúng tôi đã chọn nguyên 
nhân “Nước mưa bị nhiễm bẩn”. Chúng tôi đã tiến hành đưa ra giải pháp để giải quyết vấn đề này. 
818 
Hình 6: Biểu đồ xương cá xác định nguyên nhân gây ra vấn đề 
Chỉ sổ mục tiêu và điều kiện ràng buộc: 
Bảng 1: Chỉ số mục tiêu của vấn đề cụ thể 
 Chỉ số 1 Chỉ số 2 Chỉ số 3 
Tên chỉ số Giới hạn nồng độ pH Hàm lượng khóang chất 
(TDS) 
Chỉ số vi khuẩn E. Coli 
Phương 
pháp đo 
lường 
Phương pháp đo bằng máy 
đo pH 
Đo bằng máy đo chỉ số TDS Phương pháp xác định ion 
bằng điện cực có màng chọn 
lọc Phương pháp sắc ký ion 
Giá trị hiện 
tại 
Dao động trong khoảng 4 
đến 8 tập trung vào khoảng 
5.2 đến 6.4 độ pH 
Dưới 50 mg/l Khoảng 10/100 ml 
Giá trị mong 
muốn 
Đạt nồng độ PH vào 
khoảng từ 6 đến 8 độ pH 
Tăng hàm lượng 
khóang chất lên khoảng từ 
50 - 150 mg/l 
Còn 0 vi khuẩn/100 ml 
Bảng 2: Điều kiện ràng buộc 
Điều kiện ràng buộc Đơn vị 
Thời điểm thu nước mưa Khi trận mưa đã kéo dài được khoảng 20 phút 
Tốc độ lọc 
Bể lọc chậm: Có tốc độ lọc 0,140,5 m/h 
Bể lọc nhanh: Có tốc độ lọc 5 -÷ 15 m/h 
Bể lọc cao tốc: Có tốc độ lọc 36 ÷- 100 m/h 
Chi phí Từ 1 triệu đến dưới 4 triệu 
Kích thước Ít nhất khoảng 25 cm, nhỏ hơn 
Điện năng tiêu thụ Dưới 3 Kw/tháng 
819 
2.4 Giải pháp đề xuất cá nhân 
Bảng 5: Các giải pháp đề xuất 
Tên giải pháp Ưu điểm Nhược điểm 
Mái nhà hứng nước mưa bằng tre: 
– Thiết kế đơn giản, thân 
thiện với môi trường. 
– Nguyên liệu rẻ tiền, dễ 
kiếm. 
– Phải vệ sinh mái nhà nhiều 
lần. 
– Nhà ở phải có không gian 
đặt bể chứa. 
– Chỉ dùng được ở thôn quê 
hay những nơi ít bụi bẩn. 
Hệ thống thu gom và lọc nước mưa có hình 
nhân vật hoạt hình 
– Máy có thể tự động lọc 
sạch và thu được nước 
ngay lập tức. 
– Chi phí thấp, sử dụng 
được lâu dài. 
– Cần vị trí để chứa nước để 
lọc. 
– Dễ xảy ra hỏng hóc máy 
móc. 
– Lượng nước mưa lọc được 
chỉ chiếm một phần nhỏ. 
Mái che lọc nước mưa X.O – Giá thành rẻ, dễ dàng 
lắp đặt nhà dân và 
chung cư, dễ sử dụng, 
dễ thiết kế sản xuất. 
– Có thể chỉnh sửa nhiều 
kiểu dáng máy để phù 
hợp với kiến trúc nhà. 
– Khó lắp đặt với nhà đã xây 
dựng lâu năm hoặc với 
cấu trúc nhà nhỏ. 
2.5 Giải pháp cuối cùng 
Hình 7: Mô hình giải pháp cuối cùng “Mái che tiết kiệm nước X.O” 
Kết cấu hệ thống: Kích thước máy lọc 1 - 1,2 m. Kích thước mái hứng nước mưa 50% sân thượng. 
Bình chứa 1,4×0,44 m, chứa 500 lít nước sau một trận mưa. 
Cơ chế hoạt động: Khi có mưa mái che sẽ làm nhiệm vụ là hứng lượng nước mưa đó, nước mưa 
sẽ được chảy xuống bồn chứa nước và chảy xuống bộ phận lọc. Nước mưa được lọc thành nước 
820 
sạch và chảy theo đường ống nước sinh hoạt, khi sử dụng bồn chứa sơn đen hấp thụ nhiệt mùa 
khô sẽ tạo nước ấm để tắm về đêm. Để đáp ứng mục tiêu giảm Coliform trong nước ta cần sử dụng 
bóng đèn UV được bao bọc bởi một ống thủy tinh thạch anh để tiêu diệt vi khuẩn và đảm bảo nguồn 
nước không sử dụng hóa chất để xử lý nước nhiễm Coliform. 
Cơ chế lọc nước: Nước được lọc qua máy lọc Nano Geyser. Trang bị bộ lọc sâu theo cách sử 
dụng khối vật chất dày đặc và xốp, nước đi qua buộc phải thông qua các khối hạt làm bẫy đó, 
ngoài ra bộ lọc sâu còn có yếu tố kim loại carbon giúp loại bỏ một số hóa chất kim loại nặng hay 
mùi hôi, tạo ra nước lọc tinh khiết bảo vệ sức khỏe con người. 
Điểm mạnh: Tận dụng được nguồn nước mưa. Khi mùa khô có thể có tận dụng bồn chứa thành 
bồn tạonước nóng. Tận dụng được cả mưa 20 phút đầu để tưới cây và rửa chân. Có mái che vừa 
che mát tạo sân chơi khu sân thượng và hứng nước mưa. Dễ dàng sử dụng gần gũi với người dân. 
Tạo sự tin tưởng hơn do nước tự mình lắp đặt lọc biết rõ quy trình và nguồn gốc nước sử dụng. Giúp 
giảm thiểu tình trạng ngập nước ở thành phố. 
Điểm yếu: Chi phí lắp đặt không ổn định. Lắp đặt được tùy thuộc kiểu nhà, không có sự linh hoạt cao 
lắm. Tốc độ lọc nước vẫn ở mức độ chưa cao. 
3 KẾT LUẬN 
Việc thực hiện giải pháp Mái che tiết kiệm nước mưa X.O với mong muốn bảo vệ và tiết kiệm nguồn 
nước trong tình trạng thiếu nước sạch hiện nay. Với trình độ sinh viên năm 2 còn hạn chế nên hy 
vọng khi đã hiểu hơn về quy trình thực hiện dự án, và tiếp tục học tốt kiến thức chuyên ngành, sẽ 
giúp chúng tôi sẽ có thể tiếp tục hiện thực hóa ý tưởng này ở tương lai. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Văn Hữu Tập (2016). “Kỹ thuật thu gom nước mưa đơn giản mà hiệu quả cao”, 
 xem 21/4/2020. 
[2] “Hệ thống hứng và lọc nước mưa đơn giản cho gia đình”, https://ews.com.vn/he-thong-
hung-va-loc- nuoc-mua-don-gian-cho-cac-ho-gia-dinh/, xem 23/4/2020. 
[3] PGS. TS. Nguyễn Việt Anh, ThS. Đào Anh Dũng, ThS. Bùi Thị Thủy, ThS. Eva Huebner (2016). 
“Hướng dẫn thu gom và sử dụng nước mưa”, 
thu- gom-va-su-dung-nuoc-mua.html, xem 24/4/2020.