Phát triển công nghệ xử lý nước cấp

Quản lý các nguồn nước cấp trở thành một trong những thách thức lớn nhất trong thời đại của chúng ta. 10% dân số trên Thế giới không được tiếp cận đến nước sạch, 33% không được tiếp cận tới dịch vụ vệ sinh phù hợp, 2 trong số 7,2 tỷ người phải ăn uống, sinh hoạt bằng nước ô nhiễm.

Mức độ ô nhiễm ngày càng tăng từ các nguồn ô nhiễm điểm và phân tán, với các chất ô nhiễm khó xử lý như các chất hữu cơ bền vững, kim loại nặng, kháng sinh, hoóc môn và các dư lượng thuốc chữa bệnh khác, các chủng vi sinh vật mới… là một thách thức lớn đối với ngành nước.

Điều đáng chú ý là các quá trình xử lý nước thải thông thường (lắng sơ cấp, xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính, lắng thứ cấp, khử trùng bằng Clo) và xử lý nước cấp thông thường (keo tụ, lắng, lọc, khử trùng bằng Clo) không cho phép loại bỏ được hết các chất ô nhiễm phức tạp nói trên. Keo tụ, lắng, lọc chỉ cho phép loại bỏ các chất ở dạng lơ lửng và keo, nhưng khó có thể loại bỏ được các chất hòa tan.
Quá trình khử trùng nước còn nhiễm hữu cơ bằng Clo còn có thể sinh ra các sản phẩm phụ (DBPs) độc hại. Mạng lưới truyền dẫn và phân phối với tuổi thọ hàng chục năm, được làm bằng các vật liệu ống cũ, điều kiện xây dựng và sửa chữa chắp vá, quản lý yếu, bị đấu nối trái phép… cũng làm chất lượng nước bị suy giảm, tái ô nhiễm. Việc thay thế đường ống hay bổ sung thêm Clo làm tăng giá thành sản xuất nước, thậm chí gia tăng nguy cơ hình thành các sản phẩm phụ độc hại.
Ngày nay, công nghệ xử lý nước đã có nhiều thay đổi. Chúng ta hãy nghiên cứu một ví dụ về áp dụng công nghệ mới trong xử lý nước cấp sinh hoạt quy mô lớn, nhằm đáp ứng các yêu cầu cao hơn về chất lượng nước.
Trước kia việc sử dụng phương pháp sinh học trong xử lý nước cấp thường hạn chế do lo ngoại đưa các vi sinh vật vào nước. Tuy nhiên do ngày càng nhiều chất hữu cơ, dinh dưỡng dư được phát hiện trong nước, các phương pháp lý - hóa tốn kém và có nguy cơ sinh ra các sản phẩm phụ, trong khi nhiều chất có thể phân hủy được bằng sinh học, và nhu cầu mới trong việc xử lý các chất hữu cơ phân hủy được bằng sinh học - sản phẩm của quá trình ozone hóa, người ta bắt đầu áp dụng phương pháp lọc sinh học trong xử lý nước cấp.
Ở Việt Nam, công nghệ BAC bắt đầu được quan tâm. Trong chương trình hợp tác giữa Công ty Cấp nước Hải Phòng và Cục nước Kitakyushu - Nhật Bản, hệ thống BAC dòng chảy từ dưới lên (uBCF) lần đầu tiên được nghiên cứu áp dụng tại Nhà máy Nước Vĩnh Bảo, và hiện đang được nghiên cứu áp dụng cho một số nhà máy nước khác. Ở đây BAC được sử dụng như một công đoạn tiền xử lý, loại bỏ Ammonia và các hợp chất hữu cơ. Nước nguồn chứa nhiều cặn, sét, độ đục cao và biến động là những trở ngại để đạt hiệu suất xử lý cao của uBCF.
Trong suốt thế kỷ 20, công nghệ xử lý nước phát triển với tốc độ chậm. Tuy nhiên, cuối thế kỷ 20 và đầu thế kỷ 21, một loạt các công nghệ, thiết bị mới đã được nghiên cứu, ứng dụng, thúc đẩy ngành công nghiệp nước có những biến đổi nhanh chóng, điển hình là công nghệ lọc màng, oxy hóa hiệu suất cao, UV, lọc sinh học,…
Những thay đổi lớn này xuất phát từ sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong bối cảnh kinh tế thị trường, công nghiệp hóa, toàn cầu hóa, cùng với những thách thức liên quan đến sự xuất hiện các chất ô nhiễm mới, nguồn nước truyền thống bị suy thoái, cạn kiệt, cùng với nhận thức ngày càng tăng của người sử dụng nước và tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu.
Ở Việt Nam, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa - hiện đại hóa đang diễn ra nhanh chóng, với những sức ép ngày càng tăng lên hệ thống cấp nước.
Chính phủ đã ban hành Chương trình quốc gia về bảo đảm cấp nước an toàn giai đoạn 2016 - 2025. Trong khi các công nghệ truyền thống không thể đáp ứng được yêu cầu ngày càng cao về chất lượng nước cấp, và thách thức ngày càng lớn của nguồn nước, các doanh nghiệp ngành nước cần có chiến lược và kế hoạch phù hợp, nghiên cứu đầu tư cải tiến, đổi mới công nghệ. Nhà nước, chính quyền các địa phương cần khuyến khích, tạo điều kiện hỗ trợ các chương trình này. Hợp tác với các trường đại học, viện nghiên cứu, các đối tác quốc tế, học hỏi kinh nghiệm lẫn nhau, là cách làm đúng đắn để lựa chọn công nghệ phù hợp, khả thi với điều kiện của từng doanh nghiệp.
Bên cạnh đó, cần xem xét đầy đủ các khía cạnh kỹ thuật, tài chính, mô hình quản lý, hiệu quả sản xuất kinh doanh, khả năng thu hồi vốn, khả năng tiếp quản và vận hành, bảo dưỡng của cán bộ, công nhân… và thực hiện các biện pháp đồng bộ để việc cải tiến, đổi mới công nghệ được khả thi, bền vững, hiệu quả. Nghiên cứu, phát triển và ứng dụng các công nghệ phù hợp để đáp ứng các thách thức mới cũng là cơ hội lớn cho các doanh nghiệp cấp nước, là động lực để thúc đẩy ngành nước của Việt Nam phát triển.