Du Lịch & Môi Sinh: Nước thải

Nước

thải vẫn được thải ra qua hệ thống cống nên còn được gọi nôm na là nước cống. Đa số chúng ta đều cho rằng nước thải theo cống rãnh ra sông rồi ra biển - thế là ...chấm hết! Đơn giản quá, phải không quý vị? Thực tế cho thấy điều ấy chỉ đúng với “các nước chậm phát triển” hay các nước có nguồn nước phong phú. Tôi hiện sống và làm việc ở miền Nam California, một tiểu bang Viễn Tây Hoa Kỳ với diện tích phần lớn là sa mạc. Nguồn nước thật eo hẹp nên California phải mua nước từ các tiểu bang lân cận. Cung cấp nước cho Nam California là một vấn đề lớn mà giới chức trách nhiệm luôn quan tâm khi mà vùng đất này không hề có sông lớn và hồ thiên nhiên, phần lớn kênh đào cũng khô kiệt quanh năm. Thêm vào đó, vấn đề vệ sinh của nước sông cũng là một vấn đề lớn bởi đây cũng là nơi tập trung nhiều ngành công nghiệp quan trọng nhất nước Mỹ. Đã nhiều lần các hãng xưởng đã thải các chất độc hóa học vào nước sông, làm ô nhiễm môi trường, gây nguy hại đến sức khoẻ của cư dân ven sông. Trước nhu cầu phải có nước cho sinh hoạt và sản xuất, giới chức trách nhiệm đã phải nghĩ đến chuyện lọc lại nước cống. Thoạt đầu nghe qua, ai nấy đều la hoảng khi hình dung những thứ nước thải ra từ trong nhà ra sẽ được lọc lại để tái sử dụng. Thế nhưng nếu ta chịu khó suy nghĩ một tí thì sẽ thấy lọc lại nước cống tức là đã gián tiếp lọc lại nước sông, nước sông sẽ sạch hơn. Vả lại, nước cống sau khi lọc lại sẽ được cung cấp cho nhà máy kỹ nghệ hay cho dân sử dụng trong một số nhu cầu nào đó, như tưới cây cỏ trong vườn nhà bạn chẳng hạn. Do đâu mà người ta đưa ra đề nghị lọc lại nư

ớc cống, thậm chí còn tin rằng nước cống sẽ sạch như là nước chúng ta vẫn dùng hàng ngày? Thực ra, qua nghiên cứu khoa học, người ta đã thấy nước chúng ta dùng hàng ngày một phần cũng là từ nước cống mà ra nhưng nước cống này đã được lọc bằng một máy lọc thiên nhiên. Máy lọc thiên nhiên này gồm các lớp đất đá, các khoáng chất, các vi khuẩn dưới lòng đất. Khi nước cống chảy ra sông, nước sông sẽ thấm qua đất và tích tụ lại ở các mạch nước ngầm. Nước ngầm được khai thác để bơm vào các nhà máy nước rồi lọc lại cho hợp vệ sinh trước khi bơm tới nhà dân. Nước thải từ nhà dân trở ra cống, cứ thế mà một vòng quay mới lập lại. Nếu thiên nhiên có thể lọc lại nước cống thì tại sao chúng ta không bắt chước? Đó chính là động lực đưa đến quyết định lập nhà máy “tái sinh” nước cống thành nước dùng. Ở Nam California có khoả

ng 10 nhà máy lọc nước cống (Wastewater Treatment Plant, hay Water Reclamation Plant) đặt dưới sự quản lý của Sanitation Districts of Los Angeles County. Chỉ riêng tại San Jose Creek (SJC) Water Reclamation Plant ở thành phố Whittier, hạt Los Angeles đã lọc trên 60 triệu gallons (227 triệu lít) nước cống thành nước dùng. Theo nguyên tắc, nước thải từ nhà dân theo cống đến một nhà máy lọc nước cống như SJC để được lọc qua 3 giai đoạn trước khi ra sông ra biển.
Giai đoạn 1: Nước thải được bơm vào bồn lắng đọng (Settling Tank) để các vật thể nặng lắng xuống đáy, các vật thể nhẹ (dầu mỡ, bao nylông...) nổi trên mặt nước sẽ chuyển đến nhà máy thứ hai có tên gọi là Trạm kiểm tra ô nhiễm nước (Joint Water Pollution Control Plant -JWPCP) như ở thành phố Carson, gần biển (xin xem minh họa về JWPCP ở cuối bài) để tiếp tục lọc lại qua giai đoạn 2.
Giai đoạn 2: Dựa trên nguyên tắc phân hóa tự nhiên bởi các loại bacteria. Nước cống sẽ đi qua các bồn chứa khí (Aeration Tank) để khi các loại vi trùng, vi khuẩn trong nước tiếp xúc với không khí thì một số chất hòa tan trong nước sẽ được các vi trùng này hấp thụ. Sau đó, các loại vi trùng ày sẽ đi theo nước thải qua một bồn lắng thứ hai để có cơ hội cho chúng tạo nên rong rêu hay lắng xuống đáy bồn. Một số vi trùng này sẽ có dịp trở lại bồn khí trước đây để tiếp tục tăng trưởng nhanh chóng, tạo ra một số thặng dư để sẽ bị đưa trở lại JWCPC.
Giai đoạn 3: Nước thải sẽ được lọc qua hai đợt: Đợt một, nước thải sẽ chảy qua các lớp cát, than, sỏi, đá nhỏ để lược bỏ những vật thể nhỏ li ti còn sót lại trước khi chảy vào những bồn chứa thuốc tẩy (Chlorination Tank). Giống như ở các hồ tắm,thuốc tẩy (Chlorine) được bỏ vào nước thải để tiêu diệt những vi sinh vật nguy hiểm. Sau đó, thuốc tẩy lại được tách ra khỏi nước để “nước thải trong sạch” sẽ được bơm vào các hồ nước dự trữ (reservoir) ở các thành phố và chỉ đươc dùng để tưới các sân golf, vườn cây, công viên,v.v...; số nước thặng dư sẽ được xả ra sông biển.
Nước thải hay nước cống từ các nhà máy lọc như SJC thường chứa nhiều chất đặc nên nhà máy JWCPC sẽ có nhiệm vụ làm sạch qua 4 giai đoạn: “Pretreatment”: Nước cống chảy qua những tấm lưới (Bar Screen) để lược bỏ những loại rác lớn, trước khi chảy tiếp đến những bồn thu lượm đất cát (Gri

t Chamber) để đất cát lằng xuống đáy bồn. “Advanced Primary Treatment”: Giống như giai đoạn một ở SJC, nước cống sẽ tiếp nhận chất xúc tác Polymer (hóa chất tổng hợp hữu cơ) trước khi được bơm lại vào bồn lắng để các vật nặng sẽ lắng xuống đáy. Các vật nặng cùng các vật nhẹ khác (dầu mỡ, bao nylông...) sẽ được cho vào bồn tiêu hóa chất dơ (Digestion Tank). Phần nước cống còn lại sẽ chia làm 2 dòng: một dòng chảy vào bồn lắng thứ hai, một dòng sẽ chảy qua những tấm lưới di động (Traveling Screen) để tiếp tục loại bỏ dầu mỡ hay các vật nổi khác còn sót lại trong nước cống. “Secondary Treatment”: Sau khi loại bỏ chất đặc, nước cống sẽ được làm sạch lần thứ hai (như giai đoạn2 ở SJC). Từ hệ thống Cryogenic, một loại không khí được chế tạo tại chổ để bơm vào nước nhằm tạo môi trường cho vi trùng hấp thụ một số chất hòa tan trong nước. Các vi trùng này theo nước qua bồn lắng thứ hai để tạo rong rêu hay lắng xuống đáy. Một số vi trùng thặng dư lại về bồn một để cùng với lớp nước cống mới trải qua con đường xử lý như trên. Phần nước cống còn lại sẽ được bơm vào bồn tiêu hóa chất dơ. Thải nước ra biển: Phần nước cống còn lại sau khi lọc sạch sẽ nhập chung với phần nước thải ra từ giai đoạn “Advanced Primary Treatment”, phân thành 2 dòng, tiếp tục được rửa sạch bởi chất Chlorine trước khi bơm vào một hệ thống ống nước dài hơn 2 miles (3.5km) dẫn ra tận biển. Nằm sâu 200 feet (67m), đường ống thoát nước này sẽ đưa lớp nước cống đã làm sạch hòa tan vào trong nước biển. Qua những giai đoạn trên, chất đặc được gửi tới bồn tiêu hóa chất dơ để các loại hóa chất tiêu diệt các loại vi khuẩn, vi trùng. Kế đến, một lồng quay với tốc độ nhanh sẽ dùng sức ly tâm để loại bỏ phần nước, phần đặc sẽ dùng làm phân bón hoặc bỏ vào những hố rác để chôn. Trên đây là một cách xử lý nước thải tại Mỹ.
Tại Việt Nam,

hoàn cảnh và điều kiện chưa cho phép xây dựng nhiều nhà máy loại này nhưng tương lai gần chắc chắn cần phải có, nhất là tình trạng ô nhiễm nước đã quá mức báo động khi mà kỹ nghệ phát triển (Saigon hiện có 660 hãng quốc doanh, hàng ngàn cơ sở sản xuất tư nhân nằm ngay giữa khu dân cư, tất cả đều không trang bị hệ thống xử lý nước thải) nhưng luật môi sinh chưa được tôn trọng và kẻ phạm pháp chưa bị xử lý đúng mức (như hãng Vedan hay Vissan). Ở Saigon, tôi chỉ thấy một nhà máy lọc nước Thủ Đức, chưa có hệ thống cống riêng cho sinh hoạt, sản xuất mà tất cả nước thải chảy chung trong một hệ thống cống đã quá tải và quá cũ, thậm chí tắc nghẽn ở nhiều nơi do ngập rác hay sụp lở. Với lượng mưa trên 2000mm/năm, nước mưa đã bị ứ đọng khiến đường xá ngập lụt hàng giờ trước khi thoát được thẳng ra sông rạch qua hệ thống cống rãnh và kênh đào thường đen kịt. Báo chí Saigon cũng lên tiếng nhiều lần về việc nước sông Saigon và Đồng Nai bị nhiễm các chất độc vô cơ, trong khi nước sông Vàm Cỏ rất chua (acid) do chảy qua vùng đất chứa sulfate. Các mạch nước ngầm lại không nằm sâu (thường từ 50m -150m, nhiều nơi chỉ cần đào vài mét là có nước ngọt) nên việc nhiễm độc từ mặt đất hay nhiễm muối và acid không phải là khó. Năm 1995, người ta ước tính Saigon thải ra khoảng 300,000 m3 nước thải /ngày(riêng nước thải kỹ nghệ là trên 110,00 m3/ngày -năm 1993, trên 540,000m3/ngày - năm 1995, theo báo Tuổi trẻ) và chảy thẳng vào sông rạch mà không qua hệ thống xử lý nào cả! Trong nước lại chứa quá nhiều vi khuẩn, ký sinh trùng gây mầm bệnh đường ruột và gan, cùng với sự hiện diện của nhiều chất hữu cơ từ kỹ nghệ chế biến thực phẩm (nguyên nhân gây ra ung thư cho người và súc vật). Tóm lại, ta có thể thấy môi trường nước ở Saigon đang bị ô nhiễm do những nguyên nhân sau: Nước thải từ các khu dân cư, các khu kỹ nghệ (nhà máy chế biến thực phẩm thải chất hữu cơ, nhà máy hóa chất & luyện kim thải cả vô cơ lẫn hữu cơ) không hề qua một khâu xử lý nào mà theo cống rãnh chảy ra thẳng sông biển. Bên cạnh đó, điều kiện vệ sinh nhà ở không đúng tiêu chuẩn, việc sử dụng hóa chất trong nông nghiệp lẫn kỹ nghệ không đúng cách và thiếu kiểm soát tạo ra mức ô nhiễm qua các kim loại độc từ thuốc diệt cỏ dại và sát trùng, dầu vô cơ, thuốc tẩy. Cường độ oxid hóa (DO=Dissolved Oxigen), sinh hóa (BOD= Biological Oxigen Demand) cho thấy ô nhiễm hữu cơ qua nước thải sẽ gây nhiều phản ứng hoá sinh học tai hại cho tôm cá và nhiều động thực vật khác, kể cả môi trường sinh thái và sức khoẻ con người(mức nhiễm Escherichia Coli -nguyên nhân các bệnh đường ruột - đã quá cao khiến tỉ lệ bệnh viêm gan Hepatitis ở Việt Nam hiện nay vượt lên hàng đầu thế giới; ngoài ra còn thấy nhiều độc tố gây bệnh ung thư, tuyến giáp trạng, não bộ thai nhi và nhiều bệnh nan y khác trong nước). Lượng dầu mỡ cao, lượng kim loại nặng (như chì, đồng, thuỷ ngân, chrome, nickel, arsenic...) trong nước đã vượt cao mức quy định quốc tế (mức DO báo động là 6,5mg/l nhưng DO ở sông Saigon xuống thấp hơn 3,5mg/l, còn mức BOD trên sông Saigon luôn luôn thấp hơn 10mg/l).
Vào tháng 6/1996, Australia đã lập một dự án theo dõi và kiểm soát ô nhiễm nước tại Vi

ệt Nam, với một chương trình huấn luyện năm ngày cho chuyên viên Việt Nam tại Hà Nội nhằm giới thiệu khái quát về các điều luật, kỹ thuật, cách quản lý nguồn nước,v.v... Sau đó là một chuyến tham quan Sydney để xem hệ thống xử lý nước thải, làm quen với cách quản lý và an toàn vệ sinh công cộng theo tiêu chuẩn Australia. Tuy nhiên, vấn đề chính đặt ra cho Việt Nam nói chung và Saigon nói riêng là việc phát triển kinh tế đất nước phải đi đôi với việc cải thiện đời sống dân chúng, nâng cao dân trí và xây dựng cơ sở hạ tầng; cần phải hiểu được rằng kinh tế quốc gia luôn gắn bó với môi sinh và sự trường tồn của nhiều thế hệ. Do đó, giáo dục và tuyên truyền sâu rộng trong dân chúng là điều cần làm thường xuyên, song song với việc đào tạo, huấn luyện chuyên viên các ngành liên quan đến cấp thoát nước, phòng chống và xử lý ô nhiễm môi trường nước. Về kỹ thuật, ta cần: Ngăn chận việc nhiễm mặn, nghĩ cách rửa phèn, xây thêm hồ chứa nước như ở Trị An, Dầu Tiếng mà ít tai hại cho môi sinh và cảnh quan hiện hữu. Xây dựng hệ thống xử lý nước trong kỹ nghệ, nhất là các khu chế xuất phải được xây dựng và sản xuất theo đúng luật và tiêu chuẩn quốc tế và quốc gia quy định, tránh tối đa việc xây nhà máy hoá chất ngay cạnh nhà máy thực phẩm như ở Sông Bé. Nghiêm trị mọi vi phạm môi sinh nhưng trước đó phải tuyên truyền, giải thích đầy đủ, rõ ràng về luật môi sinh cho công chúng; đồng thời đào tạo chuyên viên am tường kỹ thuật bảo vệ an toàn môi sinh, chống ô nhiễm.

SƠ ĐỒ CÁC QUI TRÌNH XỬ LÝ

Sử dụng bể tự hoại và bãi lọc ngầm để xử lý sơ bộ nước thải sinh hoạt

be tu hoai khong va co bai loc ngam

Phần thiết kế bể tự hoại và bãi lọc ngầm sẽ được trình bày kỹ trong môn Xử Lý Nước Thải II.

Các qui trình để xử lý nước cống rãnh hoặc nước thải các nhà máy công nghiệp

qui trinh xu ly voi be bun hoat tinh

qui trinh xu ly voi be loc sinh hoc

Nước thải

Bùn hoặc chất rắn

So do xu ly voi day du cac thanh phan

Ghi chú: trên đây chỉ là một số sơ đồ tiêu biểu, tùy theo điều kiện chúng ta có thể lắp thêm hoặc thay đổi các thành phần của qui trình.

Các điểm cần chú ý khi thiết kế các qui trình xử lý

Tính khả thi của qui trình xử lý: tính khả thi của qui trình xử lý dựa trên kinh nghiệm, các số liệu, các ấn bản về các nghiên cứu trên mô hình và thực tế. Nếu đây là những qui trình hoàn toàn mới hoặc có các yếu tố bất thường, các nghiên cứu trên mô hình là rất cần thiết.
Nằm trong khoảng lưu lượng có thể áp dụng được. Ví dụ như các hồ ổn định nước thải không thích hợp cho việc xử lý nước thải có lưu lượng lớn.
Có khả năng chịu được sự biến động của lưu lượng (nếu sự biến động này quá lớn, phải sử dụng bể điều lưu)
Đặc tính của nước thải cần xử lý (để quyết định qui trình xử lý hóa học hay sinh học)
Các chất có trong nước thải gây ức chế cho quá trình xử lý và không bị phân hủy bởi quá trình xử lý.
Các giới hạn do điều kiện khí hậu: nhất là nhiệt độ vì nó ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng của các quá trình hóa học và sinh học.
Hiệu quả của hệ thống xử lý: thường được chỉ thị bằng tính chất của nước thải đầu ra.
Các chất tạo ra sau quá trình xử lý như bùn, chất rắn, nước và khí đều phải được ước tính về số lượng. Thông thường thì người ta dùng các mô hình để xác định phần này.
Xử lý bùn: việc chọn qui trình xử lý bùn nên cùng lúc với việc lựa chọn qui trình xử lý nước thải để tránh các khó khăn có thể xảy ra sau này đối với việc xử lý bùn.
Các giới hạn về môi trường: hướng gió thịnh trong năm, gần khu dân cư, xếp loại nguồn nước... có thể là các yếu tố giới hạn cho việc lựa chọn hệ thống xử lý.
Các hóa chất cần sử dụng: nguồn và số lượng, các yếu tố làm ảnh hưởng đến việc tăng lượng hóa chất sử dụng và giá xử lý.
Năng lượng sử dụng: nguồn và ảnh hưởng của nó đến giá xử lý.
Nhân lực: kể cả công nhân và cán bộ kỹ thuật. Cần phải tập huấn đến mức độ nào.
Vận hành và bảo trì: cần phải cung cấp các điều kiện, phụ tùng đặc biệt nào cho quá trình vận hành và bảo trì.
Độ tin cậy của hệ thống xử lý bao gồm cả trường hợp chạy quá tải hay dưới tải.
Độ phức tạp của hệ thống xử lý.
Tính tương thích với các hệ thống và thiết bị có sẵn.
Diện tích đất cần sử dụng, kể cả khu vực đệm cho hệ thống xử lý.

Buộc mọi công ty kinh doanh, sản xuất phải có hệ thống xử lý nước thải mới được cấp phép hoạt động và tái gia hạn. Tương lai phải có hệ thống kiểm soát toàn bộ nước thải, kể cả khu dân cư, hành chánh, trường học, bệnh viện, nhà hàng.... Quảng bá cách lọc nước uống phổ thông cho dân chúng bằng:
1) than+sạn+cát (rất quen thuộc trước đây);
2)khử trùng bằng chlorine;
3)lọc các hợp chất bằng FeCl3;
4)khử nước bằng một số hóa chất đặc biệt trong trường hợp ô nhiễm nặng (như ở sông Đồng Nai - nguồn nước chính cung cấp cho dân Saigon.
Tăng cường, bảo trì và cải thiện toàn bộ hệ thống cống rãnh trong nội thành lẫn ngoại thành (dự trù dân số còn gia tăng) nhằm khai thông việc thoát nước, tránh ngập lụt ứ đọng (Việc này cần sự trợ giúp của quốc tế về cả vốn, nhân sự, kỹ thuật và đào tạo chuyên môn). Giải tỏa dân sống trên hay ven kênh rạch, cống thoát nước, tránh bít miệng cống. Phổ biến các quy định, luật lệ về môi sinh, xây dựng, quy hoạch song song với luật đầu tư, tài chính, thuế khóa... cho tất cả công ty, nhà đầu tư nước ngoài. Tôi muốn nhắn gửi đến các nhà chức trách thẩm quyền tại Việt Nam rằng: Hãy đầu tư cho việc bảo vệ nguồn nước và môi sinh vì quyền lợi lâu dài của nhiều thế hệ, vì sự sinh tồn của Việt Nam.
Nhân đây, tôi xin phép được bày tỏ sự bất đồng về việc ngoại trưởng Nguyễn Mạnh Cầm cầm bút ký tha

m gia Hội Đồng (Committee) Phát Triển Sông Mékong, ông đã từ chối quyền phủ quyết (Veto) trong mọi quyết định liên quan tới việc sử dụng nguồn nước này; điều đó có nghĩa là ông đã đặt quyền lợi chính trị lên trên quyền lợi kinh tế và quyền sinh tồn của đồng bào sống trên lưu vực sông Mékong. Thái Lan, Lào và nhất là Trung Quốc đã mặc nhiên đặt quyền lợi của họ lên trên hết, bất kể hậu quả ra sao cho vùng hạ lưu sông Mékong ở Nam Việt Nam (có thể khô cạn? ngập mặn? hay cả hệ thống sinh thái sẽ đảo lộn?). Rõ ràng là ASEAN cần sự gia nhập của Việt Nam, một nước có tiềm năng to lớn với dân số trên 70 triệu ngay giữa Đông Nam Á nên Việt Nam không cần hối hả, hấp tấp đến mức bất chấp hậu quả tai hại cho tương lai sinh tồn của đồng bào mình trên một vùng đất rất nhiều hứa hẹn. Tôi sinh ra trên mảnh đất này nên tôi muốn được lên tiếng trước khi quá muộn. Hy vọng tiếng nói này sẽ được lắng nghe, xem xét và giải quyết hợp tình, hợp lý để tránh mọi tai họa về sau cho chính đồng bào của chúng ta. Mong lắm thay! (3/1994 - updated 9/1996)

CHƯƠNG I

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI

Thành phần nước thải