Nước thải sinh hoạt gia cư là một vấn đề quan trọng cho những thành phố lớn và đông dân cư, nhất là đối với các quốc gia đã phát triển. Riêng đối với các quốc gia còn trong tình trạng đang phát triển, vì hệ thống cống rãnh thoát nước còn trong tình trạng thô sơ, không hợp lý cũng như không theo kịp đà phát triển dân số nhanh như trường hợp ở các thành phố ở Việt Nam như Hà Nội, Sài Gòn, Hải Phòng, Nha Trang, Đà Nẳng, Cần Thơ v.v…, việc giải quyết và xử lý nước thải nầy hầu như không thể thực hiện được. Nước thải sau khi qua mạng lưới cống rãnh được chảy thẳng vào sông rạch và sau cùng đổ ra biển cả mà không qua giai đoạn xử lý. Thêm nữa, hầu hết các cơ sở sản xuất công kỹ nghệ cũng không có hệ thống xử lý nước thải, do đó tình trạng ô nhiễm nguồn nước ngày càng trầm trọng hơn nữa. Nếu tình trạng trên không chấm dứt, nguồn nước mặt và dọc theo bờ biển Việt Nam sẽ không còn được sử dụng được nữa trong một tương lai không xa.
Hiện nay tại nhiều nơi, ở những vùng phát triển công nghệ tập trung cao như Hà Nội, Sài Gòn, Vũng Tàu, có nhiều chỉ dấu đã cho thấy các vùng nước nơi đây đã hoàn toàn bị nhiễm độc.
Nếu chỉ tính riêng cho nước thải gia cư ở Việt Nam, nếu tính trung bình mỗi đầu người tiêu dùng 100 lít nước cho sinh hoạt hàng ngày, và với dân số 9 triệu nhân khẩu, Tp Sài Gòn thải vào sông rạch một lượng nước thải là 900.000 m3/ngày, một số lượng không nhỏ đổ vào khúc sông Sài Gòn. Cũng cần nên biết thêm là chu kỳ thuỷ triều nơi đây xảy ra theo cung cách bán nhật triều, nghĩa là trong vòng 24 giờ có hai chu kỳ nước ròng và nước rong (lớn); do đó, nước thải không đủ thời gian để chảy ra biển và chỉ “ngưng đọng” trong một phạm vi trong lòng sông mà thôi. Theo thời gian, nước sông nguyên thuỷ không đủ khả năng “làm loãng” nước thải nữa vì mức độ ô nhiễm tăng quá khả năng điều tiết tự nhiêh của sông (khả năng tới hạn – threshold limit). Tình trạng nhiễm độc nguồn nước sẽ xảy ra từ đây. Và điều nầy đang xảy ra cho sông Sài Gòn và các phụ lưu chung quanh Hà Nội và một số thành phố lớn khác ở Việt Nam.
Bài viết nầy có mục đích mang lại một số thông tin về phương hướng giải quyết và xử lý nước thải gia cư.
Xử lý nước thải sinh hoạt gia cư
Hàng ngày, thành phố San Diego và vùng phụ cận thải hồi 230 triệu gallon nước sinh hoạt cho mọi nhu cầu trong gia đình và nước thải đã qua xử lý của các cơ sở sản xuất kỹ nghệ. Thành phố có bổn phận phải xử lý tất cả nguồn nước thải nầy. Do đó, hệ thống xử lý phải là một hệ thống có quy mô lớn và nằm trong một chính sách thường trực và ưu tiên của thành phố.
Qua cống rãnh, nước thải được chuyển vào nhiều nhà máy (Point Loma Plant, North City và South Bay Plant như trường hợp San Diego). Trên nguyên tắc, nước thải được xử lý cơ học nghĩa là qua giai đoạn gạn lọc bằng sạn, cát v.v… Sau đó đến giai đoạn xử lý hoá học cấp một. Và sau cùng nước xử lý được chuyển thẳng ra đai dương qua những đường ống nằm sâu dưới đáy biển (320 bộ sâu) và miệng ống cách bờ trên 7 km. Một lượng nước thải khác được xử lý cấp hai và sẽ được dùng lại cho hệ thống tưới tiêu cho các công viên và cây xanh dọc theo xa lộ.
Một số lượng nước đã đã qua giai đoạn xử lý bậc hai, sẽ được xử lý hoá học tiếp. Lượng nước nầy có tên là nước “tái dụng” (reclaimed water) sẽ là nguồn nước tưới tiêu cho các công viên và cây xanh dọc theo xa lộ. Một lượng nước đã được xử lý sau cùng được chuyển vào các hồ chứa, từ đó qua phương pháp thẩm thấu tự nhiên (percolation) nước sẽ thấm vào mạch nước ngầm dưới lòng đất sâu, góp phần vào việc cung cấp nước sinh hoạt trở lại cho thành phố.
Theo dõi phẩm chất nước đại dương
Vì nguồn nước thải dù đã qua xử lý nhưng cũng cần theo dõi sự biến đổi phẩm chất của nguồn nước đại dương, nơi tiếp nhận nước thải để ngõ hầu bảo đảm môi trường nước nơi đây, bảo đảm hệ sinh thái của thuỷ động vật và thực vật sống dưới nước, cũng như người dân sống gần bờ hay các bãi tắm chung quanh. Hàng ngàn mẫu nước đã được lấy từ những điểm khác nhau và phân tích theo định kỳ rõ ràng để có thể khám phá kịp lúc khi nào sự ô nhiễm bắt đầu manh nha. Đồng thời các mẫu đất tích tụ (sediment) dưới đáy biển, động vật và thực vật trong môi trường cũng đã được theo dõi cùng một lúc với mẫu nước biển. Các mẫu cũng được lấy tận ngoài khơi, xa hơn 17 Km và sâu trên 600 bô.
Khi đã khám phá ra một vùng biển nào bị thay đổi về phẩm chất dù nhỏ đến đâu đi nữa, vùng biển đó bị khoanh vùng ngay tức khắc và dân chúng không được lai vảng cho đến khi phẩm chất nước trở lại bình thường.
Xử lý bùn trong nước thải sinh hoạt
Trong công đoạn xử lý nước thải sinh hoạt, lượng bùn (sludge) lắng đọng chứa hợp chất hữu cơ sẽ được chuyển đổi thành khí sinh học (bio gas) (xem bài viết Khí sinh học của cùng tác giả) dựa theo phương pháp nén yếm khí. Đây là một phó phẩm quan trọng để chuyển đổi thành điện năng. Lượng năng lượng nầy được dùng để làm nóng hệ thống nén kỵ khí và sưới ấm nhà máy, cùng cung cấp điện năng (điện năng sinh ra trong trường hợp của nhà máy xử lý ở San Diego là 1,35MW) cho toàn thể nhà máy xử lý nước thải. Vì vậy, đây là một hệ thống dây chuyền có chu kỳ kín hoàn hảo và thoả mãn yêu cầu làm giảm thiểu hiệu ứng nhà kính và sự hâm nóng toàn cầu.
Sau hết, bùn sau khi được hoàn tất giai đoạn tách sinh khí, còn được sử dụng như là một loại phân bón hữu cơ rất tốt cho cây trồng trong các công viên và dọc theo xa lộ.
Kết luận
Qua quá trình xử lý nước thải sinh hoạt thành phố như thành phố San Diego, đây là một chu trình kín để biến đổi nước thải và các phó sản trở thành những nhân tố khác cung ứng cho nhu cầu điện năng, phân bón, và tái chế lại nước sạch nguyên thuỷ cho nhu cầu của con người. Có thể nói, kinh nghiêm San Diego cũng là bước đầu cho nhiều thành phố lớn khác ở Hoa Kỳ tiếp nối chu trình kín trên.
Trước vấn nạn khan hiếm nước sạch trên thế giới trong một tương lai không xa, trước vấn nạn ô nhiễm nguồn nước do phát triển không có kế hoạch bảo vệ môi trường như ở Việt Nam và Trung Quốc, nguồn nước tái chế là một giải pháp tối ưu cho các quốc gia đang phát triển. Thiết nghĩ, Việt Nam cần xem đây là một bài học cho việc giải quyết và tái tạo lại nguồn nước sạch đã bị ô nhiễm sau hơn 20 năm phát triển quốc gia.
Mai Thanh Truyết
West Covina 11/2007
