Đề xuất tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải sinh hoạt trong điều kiện Việt Nam

Cũng theo Nghị định số 54/2015/NĐ-CP Quy định về ưu đãi đối với hoạt động sử dụng nước tiết kiệm, hiệu quả. Nhằm khuyến khích các hoạt động tái sử dụng, sử dụng tuần hoàn nước…Nhà nước đã thực hiện các ưu đãi đối với các hoạt động sử dụng nước tiết kiệm, hiệu quả. Từ đó để thấy bảo vệ môi trường, đặc biệt là các vấn đề về môi trường luôn được Chính phủ quan tâm, và là  một trong những mục tiêu quan trọng thúc đẩy sự phát triển bền vững Quốc gia.

Theo Cục Hạ tầng kỹ thuật (Bộ Xây dựng), tính đến hết năm 2016, hệ thống hạ tầng kỹ thuật bảo vệ môi trường trên cả nước mới đáp ứng xử lý được khoảng 10% lượng nước thải sinh hoạt và 40% lượng nước thải công  nghiệp. Nước thải nếu không được xử lý đúng mức hay sử dụng sai mục đích sẽ gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người. Bên cạnh đó, sự phát triển nhanh chóng của các khu vực đô thị cùng với những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đang làm gai tăng nhu cầu sử dụng nước, thêm vào đó là tình trạng khan hiếm nước sạch trong sinh hoạt và sản xuất công nghiệp đang tạo ra những thách thức mới đối với mỗi quốc gia. Thực tế, trên thế giới nhiều nước đã tái sử dụng nước thải vào nhiều lĩnh vực giúp tăng trưởng nền kinh tế quốc dân và đồng thời cũng đưa ra được các tiêu chuẩn cho các mục đích tái sử dụng tương ứng. Một số tiêu chuẩn và hướng dẫn cho nước tái sử dụng ở một số nước và tổ chức  như: Úc có “National water quatly management strategy, Australian Guidelines for Water Recycling-2008”, Mỹ có “EPA United States Environmental Protection Agency-2012 Guidelines for Water reuse”; Tunisia – “Watewate reuse in agriculture is regulated by the 1975 Water Code law No.75-16 of 31 March 1975”; “The World Health Organization” (WHO). Tuy nhiên, tại Việt Nam hiện  nay vẫn chưa có một quy định và tiêu chuẩn hướng dẫn nào phục vụ cho việc sử dụng  nước tái sinh từ nước thải sinh hoạt. Từ đó, thấy được sự cấp thiết trong việc xây dựng tiêu chuẩn tái sử dụng  nước trong điều kiện Việt Nam, phục vụ cho các mục đích sử dụng nước khác  nhau.

2. Các hình thức tái sử dụng nước thải sinh hoạt

Tổ chức Y tế thế giới WHO khuyến cáo sử dụng nước thải sinh hoạt sau xử lý có thể tái sử dụng vào 4 lĩnh vực sau đây:

(i) Tái sử dụng nước thải trong đô thị: Một lượng lớn các nhu cầu sử dụng nước trong đô thị không đòi hỏi chất lượng nước cao như nước ăn uống. Nước thải sinh hoạt đô thị đã qua xử lý tùy theo  nhu cầu, có thể sử dụng lại cho các mục đích sau: Tưới cây, rửa đường; dội rửa toilet; Cấp nước chữa cháy, Tái tạo cảnh quan sông, hồ đô thị.

(ii) Tái sử dụng nước thải trong nông nghiệp: Sản xuất nông lâm, là lĩnh vực sản xuất quan trọng nhất đối với sự phát triển của Việt Nam. Sản xuất nông nghiệp cũng là ngành sử dụng nhiều nước nhất. Việc sử dụng nước sau xử lý để tưới cho cây trồng trước hết cần biết chất lượng của nước thải, đặc biệt là các chỉ tiêu về Nito, Kali và các nguyên tố vi lượng khác nhau như kẽm, lưu huỳnh là những yếu tố không thể thiếu đối với cây trồng. Tuy nhiên, trong một số trường hợp những chất này không được vượt quá các yêu cầu của cây trồng, tránh làm ô nhiễm nguồn nước ngầm mạch nông.

(iii) Tái sử dụng nước thải trong sản xuất công nghiệp: Lưu lượng nước thải công nghiệp chiếm khoảng 20% lượng  nước ngọt toàn cầu. Dự báo nhu cầu dùng nước đến năm 2025 tăng 1.5 lần. Do đó, tái sử dụng nước thải công nghiệp không chỉ đem lại lợi ích chung về môi trường mà còn góp phần giảm thiểu đáng kể những chi phí sản xuất, thu hồi được tài nguyên nước, đặc biệt là giảm các chi phí liên quan đến xử lý nước thải và xả thải vào nguồn tiếp nhận.

(iv) Bổ cập cho nước ngầm: Việc bổ cập cho tầng nước ngầm có thể giúp ngăn chặn hiện tượng sụt lún, giảm mực nước ngầm, ngăn chặn quá trình xâm nhập mặn, duy trì tài nguyên nước ngầm cho nhu cầu tương lai.

3. Tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng trên thế giới

Tính chất hóa lý và nồng độ các chất ô nhiễm còn lại trong nước tái sử dụng là vấn đề được quan tâm hàng đầu khi xây dựng tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng. trong nước thải, các chỉ tiêu về độ mặn, các nguyên tố vi lượng, clo dư, pH, COD, BOD, DO hay các chất dinh dưỡng như Nito, Phospho…thường cao hơn nước ngầm hay nước mặt rất nhiều. Chính vì vậy, khi sử dụng nước sau khi xử lý và cho các mục đích khác nhau cần quan tâm tới nhu cầu sử dụng, đối tượng sử dụng nước để có những biện pháp khống chế và khắc phục kịp thời những yếu tố bất lợi có thể xảy ra.

Trong phạm vi bài viết, sẽ chỉ đề cập tới yêu cầu về chất lượng nước tái sử dụng cho các mục đích trong đô thị

Nước thải sinh hoạt sau xử lý được sử dụng trong vệ sinh đô thị như: tưới cây, rửa đường, chữa cháy… Tiêu chuẩn chất lượng của nước thải sau khi xử lý sử dụng trong đô thị thường cao hơn nhiều so với nước thải tái sử dụng trong nông nghiệp.

Trên thế giới hầu hết các nước phát triển như Mỹ, Anh, Úc, Nhật…đều có tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải cho đô thị. Bên cạnh đó, những  nước đang phát triển như Kuwait, Tunisia, Oman cũng đã có tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải cho chính mình. Dưới đây là bảng tham khảo tiêu chuẩn bắt buộc đối với một số chỉ tiêu quan trọng về  nước tái sử dụng trong đô thị của một số nước trên thế giới

(Bảng 1: Tiêu chuẩn bắt buộc đối với nước tái sử dụng trong đô thị của một số nước)

Nhận xét: Có thể nhận xét thấy các chỉ tiêu chính đối với nước tái sử dụng trong đô thị ở các quốc gia: Tổng Coliforms, Nồng độ BOD5, Độ đục NTU, tổng lượng chất rắn hòa tan TDS, Tổng lương oxy hòa tan trong  nước DO, pH và Clorua trong  nước.

- Qua bảng trên, nhân thấy ở các nước phát triển như Mỹ với GDP/người là 59.500$; Nhật với GDP/người là 50.200$ năm 2017, các chỉ tiêu về chất lượng nước sẽ cao hơn so với các nước đang phát triển ở Châu Phi, Châu Á như Tunisia với GDP/người là 12.000$ năm 2017 và Oman.

- Chất lượng nước tái sử dụng tại EU là cao nhất với các thông số: Tổng Coliforms < 5 (MPN/100ml); BOD5 = 5 (mg/l), Độ đục = 5 (NTU); TDS = 1000 (mg/l); DO = 6 (mg/l); pH = 6-8; Colrua <400 (mg/l).

- Chất lượng nước tái sử dụng tại Tanisia là thấp nhất với các thông số: Tổng Coliforms = 20 (MPN/100ml); BOD5 < 30 (mg/l), Độ đục = 20 (NTU); TDS = 2000 (mg/l); DO >3 (mg/l); pH = 6.5-8.5; Colrua <1000 (mg/l).

- Tổng hàm lượng Coliforms trong nước: ở các nước phát triển như Anh, Úc, Đức, Pháp, Mỹ, Nhật Bản đều ở mức nhỏ hơn hoặc bằng 10 (MPN/100ml). Đối với các nước đang phát triển ở Châu Á, hay Châu Phi như Oman, Tunisia tổng hàm lượng Coliforms cao hơn, ở mức 20 (MPN/100ml)

- Nồng độ BOD5 (tổng lượng hữu cơ có thể bị oxy hóa sinh hóa ứng với sự tiêu thụ oxy của vi khuẩn): ở nước các nước phát triển như Mỹ, Anh, Úc, Nhật sẽ có nồng độ nhỏ hơn hoặc bằng 10 (mg/l), trong khi đó ở Oman chỉ tiêu này là 15 (mg/l) và xấp xỉ 30 (mg/l) ở Tunisia.

- Độ đục: các nước phát triển chỉ tiêu này nằm trong khoảng 10 (NTU), Italy nồng độ này cao hơn <15 (NTU), trong khi đó ở Oman và Tunisia độ đục lên tới 20 (NTU)

- Tổng lượng chất rắn hóa tan TDS: các nước trong khoảng 1000-1500 (mg/l), trừ Tunisia lên tới 2000 (mg/l).

- Tổng lượng oxy hòa tan trong nước DO: ở các nước đều nằm trong khoảng 4-6 (mg/l)

- Nồng độ pH: các nước đa phần nằm trong khoảng 6-9.

- Nồng độ Clorua trong nước: các nước đa phần ở khoảng 500 (mg/l), đối với Oman hay Italy nồng độ này là 750 (mg/l), riêng Oman nồng độ giới hạn lên tới 1000 (mg/l)

Qua đó, thấy rằng việc xây dựng các chỉ tiêu về chất lượng nước tái sử dụng trong đô thị, không chỉ phụ thuộc vào chất lượng nước thải sinh hoạt tái sử dụng, nhu cầu sử dụng nước của đối tượng, mà còn phụ thuộc vào mức độ phát triển của các nước, điều kiện kinh tế xã hội, vùng địa lí, khí hậu thời tiết, điều kiện địa chất thủy văn…tại từng khu vực, quốc gia. Vì vậy, việc xây dựng cacsc hỉ tiêu về chất lượng nước cần tham khảo và đối chiếu với các khu vực, quốc gia có sự tương đồng nhau.

Hiện nay, các tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng nước thải tại Việt Nam hiện có như: QCVN 14:2008/BTNMT quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt khi thải ra môi trường; QCVN 40:2011/BTNMT quy định giá trị tối đa cho phép của các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả ra nguồn tiếp nhận nước thải. Các thông số ô nhiễm trong QCVN 40:2011/BTNMT sẽ xét thêm các thông số về kim loại nặng, tổng hoạt độ phóng xạ… 

Trong bài viết sẽ tham khảo thêm quy chuẩn QCVN 08:2015/BTMT là quy chuẩn quy định giới hạn các thông số chất lượng nước mặt.

Theo đó, để so sánh, phân tích và đưa ra các chỉ  tiêu quan trọng trong việc xây dựng tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng. Bài viết sẽ xém xét các giá trị chính theo cột A của các quy chuẩn trên.

QCVN 14:2008/BTNMT cột A quy định giá trị của các thông số ô nhiễm làm cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải sinh hoạt khí thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt

QCVN 40:2011/BTNMT cột A quy định các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước được udnfg cho mục đích cấp nước sinh hoạt

QCVN 08:2015/BTNMT cột A quy định các thông số trong nước nguồn sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt, bảo tồn động thực vật thủy sinh.

Một số chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng nước loại A theo các quy chuẩn trên được tổng hợp trong bảng 2.

 (Bảng 2: Một số chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng nước loại A theo QCVN 14:2008/BTNMT;
QCVN 40:2011/BTNMT; QCVN 08:2015/BTNMT)

4. Đề xuất tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải sinh hoạt cho các nhu cầu trong đô thị ở Việt Nam

Có thể thấy Việt Nam hiện nay là một nước đang phát triển với GDP/người là 6900$ năm 2017, so sánh số liệu này với Tunisia cũng là một nước phát triển với mức GDP/người là 12000$ năm 2017 thấy rằng Việt Nam có mức phát triển thấp hơn Tunisia. Tuy nhiên, dưới sự quan tâm của Chính phủ và Nhà nước theo chiến lược phát triển bền vững, cho thấy việc xây dựng tiêu chuẩn tái sử dụng nước thải là vô cùng cần thiết.

Việc đặt cách chỉ tiêu về chất lượng nước tái sử dụng quá cao như Mỹ, Nhật, Đức…là việc làm bất khả thi cho Việt Nam hiện nay đứng trên phương diện về kinh tế xã hội, mức độ phát triển cũng như trình độ khoa học kỹ thuật. Tuy nhiên, chúng ta có thể đạt được các chỉ tiêu về chất lượng nước tái sử dụng đối với các nước đang phát triển khác như Tunisia, Oman.

Các chỉ tiêu chính về chất lượng nước tái sử dụng trong đô thị đề xuất được trình bày ở bảng 3

(Bảng 3: Bảng tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng trong đô thị)

Đề xuất không đề cập tới chỉ tiêu về các kim loại nặng như Fe, Mn, Pb, Zn…hay chất hoạt động bề mặt. Tuy nhiên các chỉ tiêu về các kim loại nặng, chất hoạt động bề mặt phải được đảm bảo loại A theo QCVN 40:2011/BTNMT về chất lượng nước thải công nghiệp sau xử lý.

5. Kết luận

Nghiên cứu chỉ ra rằng việc xây dựng tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng trong đô thị là hết sức cần thiết

Cơ sở khoa học chính của việc xây dựng chất lượng nước tái sử dụng là dựa trên việc so sánh, đối chiếu với tiêu chuẩn của các nước đang phát triển như Tunisia, Oman kết hợp với các tiêu chuẩn về chất lượng nước thải hiện có tại Việt Nam như QCVN 14:2008/BTNMT; QCVN 40:2011/BTNMT và QCVN 08:2015/BTNMT.

Tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng đề xuất theo bảng 3 có thể được sử dụng cho các mục đích sử dụng trong đô thị như: tưới cây, rửa đường, cấp nước cứu hỏa…

Kết quả nghiên cứu trong bài viết có thể là tài liệu tham khảo để xây dựng chính thức một tiêu chuẩn chất lượng nước tái sử dụng cho đô thị góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững của đất nước.

(Nguồn: Tạp chí Khoa học Kiến trúc & Xây dựng, Số 36/2019)