Tái sử dụng nước thải là dùng lại nước sau khi đã xử lý cho những mục đích không cần nước uống được, như tưới cây, rửa đường, dội nhà vệ sinh, làm mát thiết bị, cấp cho một số công đoạn sản xuất, với điều kiện chất lượng đạt yêu cầu của từng mục đích và có biện pháp kiểm soát rủi ro. Luật Tài nguyên nước 2023 khuyến khích sử dụng nước tuần hoàn, tái sử dụng nước, nhất là ở vùng thiếu nước.
Với nhà máy dùng nhiều nước và khu đô thị ở vùng khan hiếm nước, tái sử dụng vừa giảm nước lấy vào, vừa giảm nước xả ra. Nhưng nước tái sử dụng không phải nước sạch: dùng sai mục đích, đấu nhầm vào đường nước sinh hoạt, hoặc xử lý không ổn định có thể gây hại. Phần dưới giải thích nguyên lý, không thay cho thiết kế của đơn vị chuyên môn.
Vì sao tái sử dụng nước được quan tâm
Nhu cầu nước của sản xuất và đô thị tăng, trong khi nguồn nước mặt ở nhiều vùng bị ô nhiễm hoặc thiếu vào mùa khô, nước dưới đất bị hạn chế khai thác. Đồng bằng sông Cửu Long đối mặt xâm nhập mặn, vùng Nam Trung Bộ như Khánh Hoà có những năm hạn hán, các khu công nghiệp lớn quanh TP.HCM, Đồng Nai, Bắc Ninh, Hải Phòng có nhu cầu nước tăng nhanh. Mỗi khối nước tái sử dụng là một khối không phải lấy thêm từ nguồn.
Về phía xả thải, tái sử dụng làm giảm lượng nước xả ra sông, kênh, giảm tải cho nguồn tiếp nhận. Khách hàng xuất khẩu và nhà đầu tư cũng ngày càng hỏi về hiệu quả sử dụng nước của nhà máy, đặc biệt trong ngành dệt nhuộm, thực phẩm, điện tử. Chỉ số lượng nước dùng trên mỗi đơn vị sản phẩm là một phần của báo cáo phát triển bền vững.
Tái sử dụng cũng là một ý tưởng của kinh tế tuần hoàn: coi nước thải là nguồn tài nguyên thay vì thứ phải bỏ đi. Luật Bảo vệ môi trường 2020 có các quy định khuyến khích kinh tế tuần hoàn; cơ chế cụ thể cho từng loại hình nằm trong văn bản hướng dẫn.
Mục đích tái sử dụng và mức xử lý tương ứng
Bảng mô tả theo nguyên lý: mục đích càng gần con người, càng tiếp xúc trực tiếp thì yêu cầu xử lý càng cao. Yêu cầu chất lượng cụ thể theo quy chuẩn, hướng dẫn hiện hành và thiết kế.
| Mục đích | Mức tiếp xúc với người | Yêu cầu xử lý tương đối | Lưu ý |
|---|---|---|---|
| Tưới cây cảnh quan, thảm cỏ | Thấp tới trung bình | Xử lý sinh học, khử trùng | Tưới vào giờ ít người, tránh phun mù gần lối đi |
| Rửa đường, rửa sân bãi | Trung bình | Xử lý sinh học, lọc, khử trùng | Không dùng cho khu chế biến thực phẩm |
| Dội nhà vệ sinh trong toà nhà | Trung bình | Lọc, khử trùng, kiểm soát màu, mùi | Phải có mạng ống riêng, đánh dấu rõ |
| Nước làm mát, tháp giải nhiệt | Thấp với công chúng, cao với công nhân bảo trì | Kiểm soát cặn, vi sinh, ăn mòn | Nguy cơ vi khuẩn phát tán qua hơi nước nếu không kiểm soát |
| Công đoạn sản xuất không tiếp xúc sản phẩm ăn uống | Tuỳ công đoạn | Có khi cần màng lọc, thẩm thấu ngược | Theo yêu cầu kỹ thuật của dây chuyền |
| Bổ cập hồ cảnh quan | Thấp | Kiểm soát dinh dưỡng để tránh tảo | Theo dõi chất lượng hồ |
Nước tái sử dụng không dùng để uống, nấu ăn, tắm rửa hay chế biến thực phẩm.
Mạng ống riêng: điều kiện an toàn số một
Tách hoàn toàn. Nước tái sử dụng phải chạy trong mạng ống riêng, không có điểm nối nào với mạng nước sạch. Đấu nhầm giữa hai mạng là rủi ro nghiêm trọng nhất.
Đánh dấu rõ. Ống, van, vòi nước tái sử dụng được sơn màu riêng, gắn nhãn cảnh báo không uống được. Thợ sửa chữa sau này nhìn là biết.
Vòi lấy nước có khoá. Vòi nước tái sử dụng ở khu công cộng nên có khoá hoặc đầu nối riêng để người không phận sự không lấy dùng nhầm.
Chống chảy ngược. Nếu cần bổ sung nước sạch vào bể nước tái sử dụng khi thiếu, phải có khoảng hở không khí, không nối ống trực tiếp.
Bản vẽ hoàn công. Lưu bản vẽ hai mạng chính xác, cập nhật mỗi lần sửa đổi, bàn giao cho đơn vị vận hành.
Kiểm tra đấu nối định kỳ. Sau mỗi lần cải tạo, sửa chữa, kiểm tra lại bằng cách thử màu hoặc đo chất lượng tại một số vòi nước sạch để chắc không có nước tái sử dụng lọt sang. Nhiều sự cố đấu nhầm xảy ra không phải lúc xây mới mà lúc thợ sửa chữa thay một đoạn ống nhiều năm sau.
Trong nhà máy: tái sử dụng từ việc dễ tới việc khó
Nhà máy thường bắt đầu từ việc dễ: tuần hoàn nước làm mát thay vì dùng một lần rồi xả; thu hồi nước ngưng từ hệ hơi để cấp lại cho lò hơi; dùng nước rửa cuối của một công đoạn làm nước rửa đầu cho công đoạn trước. Đây gọi là tuần hoàn và dùng lại trong quy trình, chưa phải xử lý nước thải rồi dùng lại, nhưng thường mang lại phần tiết kiệm lớn nhất với chi phí thấp.
Bước tiếp theo là lấy một phần nước thải sau hệ xử lý của nhà máy, xử lý thêm bằng lọc, màng, khử trùng, để cấp cho tháp giải nhiệt, tưới cây, rửa sân. Với ngành dệt nhuộm, có những dự án xử lý nước thải bằng màng để dùng lại cho chính công đoạn nhuộm, nhưng chi phí đầu tư, điện năng và việc xử lý dòng nước đậm đặc sinh ra từ màng là bài toán phải tính kỹ.
Ví dụ giả định: một nhà máy thực phẩm tách nước rửa thiết bị lần cuối, ít bẩn, đưa qua lọc và khử trùng để dùng cho tháp giải nhiệt; tiết kiệm được một phần nước sạch mua vào mà không phải xây hệ màng đắt tiền. Bắt đầu từ dòng ít bẩn nhất là nguyên tắc tốt.
Trong khu công nghiệp và khu đô thị
Ở quy mô khu, nước sau trạm xử lý tập trung có thể được xử lý bổ sung để cấp lại cho các nhà máy dùng làm nước làm mát, nước công nghiệp, hoặc tưới cây xanh, rửa đường trong khu. Điều này cần một mạng ống nước tái sử dụng riêng chạy song song với mạng nước sạch, nên dễ làm nhất khi khu đang xây mới. Một số khu công nghiệp theo hướng sinh thái đặt mục tiêu này trong quy hoạch.
Ở khu đô thị và toà nhà lớn, nước xám từ chậu rửa, nhà tắm sau xử lý có thể dùng để dội nhà vệ sinh, tưới cây. Hệ thống này đòi hỏi hai mạng ống trong toà nhà và vận hành xử lý cẩn thận. Nước mưa thu từ mái là nguồn khác, sạch hơn nước xám, thường được ưu tiên trước.
Câu hỏi khó nhất không phải kỹ thuật mà là vận hành và chi phí: ai vận hành hệ xử lý bổ sung, ai chịu trách nhiệm khi chất lượng không đạt, giá nước tái sử dụng so với nước sạch thế nào để người dùng chịu dùng. Không trả lời được các câu này, hệ thống xây xong dễ bị bỏ không.
Rủi ro cần kiểm soát
Rủi ro vi sinh đứng đầu. Nước thải sau xử lý vẫn có thể chứa vi khuẩn, vi rút nếu khâu khử trùng không ổn định. Tháp giải nhiệt dùng nước tái sử dụng mà không kiểm soát vi sinh có thể phát tán vi khuẩn qua hơi nước. Tưới phun mù gần lối đi, khu ăn uống cũng tạo đường phơi nhiễm.
Rủi ro hoá chất và muối tích tụ: nước tái sử dụng thường có độ muối cao hơn nước sạch, dùng lâu cho tưới cây làm đất bị mặn hoá, dùng cho làm mát làm tăng cặn và ăn mòn. Với nước có nguồn gốc công nghiệp, các chất đặc thù như kim loại cần được kiểm soát chặt trước khi tính tới tái sử dụng.
Rủi ro vận hành là thứ hay bị đánh giá thấp: hệ thống thiết kế tốt nhưng không có người theo dõi chất lượng hằng ngày, không có quy trình ngưng cấp khi chất lượng xấu, không có kiểm tra đấu nối định kỳ. Một kế hoạch an toàn cho nước tái sử dụng, tương tự kế hoạch cấp nước an toàn, là cách các đơn vị chuyên nghiệp quản lý những rủi ro này.
Nước mưa: nguồn dễ dùng lại nhất thường bị bỏ phí
Mái nhà xưởng trong khu công nghiệp rất rộng. Mỗi trận mưa, một lượng nước lớn chảy từ mái xuống cống mưa rồi ra sông, trong khi nhà máy vẫn mua nước sạch để tưới cây, rửa sân, bổ sung tháp giải nhiệt. Nước mưa từ mái kim loại tương đối sạch, chỉ cần tách dòng đầu trận cuốn bụi, lọc rác và lắng, là dùng được cho nhiều mục đích không ăn uống.
Giới hạn của nước mưa là tính mùa vụ: ở miền Nam, mùa mưa và mùa khô tách bạch, bể chứa phải đủ lớn mới trữ được cho một phần mùa khô; ở miền Bắc mưa phân bố khác, mùa đông ít mưa. Bể chứa lớn tốn diện tích và vốn, nên thường thiết kế để dùng nước mưa trong mùa mưa và chuyển sang nguồn khác khi hết.
Thu nước mưa còn có lợi ích chống ngập: giữ lại một phần nước trên lô thay vì đổ ngay ra cống chung giúp giảm lưu lượng đỉnh cho hệ thống thoát nước của khu. Ở một số đô thị, công trình lớn được khuyến khích hoặc yêu cầu có bể chứa nước mưa vì lý do này.
Doanh nghiệp tính chuyện tái sử dụng nước
Trình tự gợi ý; mỗi bước nên có số đo cụ thể.
- Lập cân bằng nước của nhà máy: nước vào từ đâu, dùng ở đâu, bao nhiêu, nước thải ra từ đâu, chất lượng thế nào.
- Tìm các nhu cầu không cần nước sạch: làm mát, tưới, rửa sân, dội vệ sinh, một số công đoạn.
- Tìm các dòng nước thải ít bẩn có thể dùng lại với xử lý đơn giản.
- Thực hiện tuần hoàn, dùng lại trong quy trình trước, vì rẻ và ít rủi ro.
- Với phần còn lại, thiết kế hệ xử lý bổ sung và mạng ống riêng, có đơn vị chuyên môn tính toán.
- Lập quy trình kiểm soát chất lượng, đánh dấu ống, đào tạo người vận hành.
- Hỏi cơ quan quản lý về yêu cầu pháp lý liên quan, nhất là khi nước tái sử dụng được cung cấp cho bên khác.
Cân bằng nước là bước tốn ít tiền nhất nhưng hay bị bỏ qua; không có nó, mọi phương án tái sử dụng chỉ là ước đoán.
Câu hỏi thường gặp
Nước thải sau xử lý có uống được không?
Không. Nước tái sử dụng trong nhà máy, khu đô thị chỉ dùng cho mục đích không ăn uống như tưới cây, rửa đường, dội vệ sinh, làm mát. Biến nước thải thành nước uống đòi hỏi công nghệ, kiểm soát và quy định riêng, không thuộc phạm vi thông thường.
Tái sử dụng nước có bắt buộc không?
Pháp luật về tài nguyên nước và bảo vệ môi trường khuyến khích tái sử dụng, một số trường hợp có yêu cầu cụ thể theo quy hoạch hoặc giấy phép. Tra văn bản hiện hành và hỏi cơ quan quản lý cho dự án của bạn.
Vì sao ống nước tái sử dụng phải sơn màu riêng?
Để không ai đấu nhầm vào mạng nước sạch và không ai lấy nhầm để uống, nấu ăn. Đánh dấu rõ là biện pháp an toàn cơ bản, giúp cả thợ sửa chữa nhiều năm sau nhận ra.
Tháp giải nhiệt dùng nước tái sử dụng có rủi ro gì?
Rủi ro chính là vi sinh phát triển trong tháp và phát tán qua hơi nước, cùng với cặn, ăn mòn do muối cao. Cần xử lý, khử trùng phù hợp và theo dõi định kỳ.
Nhà máy nhỏ có nên tái sử dụng nước không?
Nên bắt đầu từ việc rẻ: tuần hoàn nước làm mát, sửa rò rỉ, dùng lại nước rửa cuối. Hệ xử lý bổ sung và mạng ống riêng chỉ đáng đầu tư khi lượng nước đủ lớn và có người vận hành.
Nước mưa và nước xám khác nhau thế nào?
Nước mưa thu từ mái thường sạch hơn, xử lý đơn giản. Nước xám từ chậu rửa, nhà tắm có xà phòng, chất hữu cơ, cần xử lý nhiều hơn. Nhiều toà nhà ưu tiên dùng nước mưa trước.
