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 xử lý và cho các mục đích khác nhau cần quan tầm 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 báo, 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, dội rửa toilet… Tiêu chuẩn chất lượng của nước thải sau 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 cá 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.
Nhận xét: Có thể nhận thấy các chỉ tiêu chính đối với
Coliforms, Nồng độ BOD5, Độ đục NTU, tổng lượng chất rắn hòa tan TDS, Tổng lượng oxy hòa tan trong nước DO, pH và Clorua trong nước.
- Qua bảng trên, nhận thấy ở các nước phát triển như Mỹ với GDP/người là 59.500$; Nhật với GDP/người là 42.700$; Đức với GDP/người là 50.200$ năm 2017 [12] 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 [12] 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; Clorua < 400 (mg/l).
- Chất lượng nước tái sử dụng tại Tunisia 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; Clorua < 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 các nước phát triển như Mỹ, Anh, Úc, Nhật sẽ có nồng độ ≤ 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 nằm 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 lý, khí hậu thời tiết, điều kiện địa chất thủy văn… tại từng khu vực, quốc gia. Vì vậy, việc xây dựng các chỉ 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 lương 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 [7]; 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 [8]. Các thông số ô nhiễm trong QCVN 40:2011/ BTNMT sẽ xét thêm các thông số về kim loại nặng, tổng hoạt
Bảng 1. Tiêu chuẩn bắt buộc đối với nước tái sử dụng trong đô thị của một số nước [5]
Quốc gia Tổng Coliforms
(MPN/100ml) BOD(mg/l)5 Độ đục (NTU) (mg/l)TDS (mg/l)DO pH Clorua (mg/l)
Australia <10 10 <10 1500 4-6 6-9 500 California <10 7-10 <10 1000 5-6 6-9 <500 EU <5 5 5 1000 6 6-8 <400 France <10 10 10 1200 5-6 6-9 <500 Florida <10 7-10 10 1000 5-6 6-9 <500 Germany 10 <10 <10 1200 5-6 6-9 <500 Japan 10 10 5 1000 6 6-9 500 Italy <15 10 <15 <1500 4-6 6-9 <750 Kuwait <10 10 <10 1000 5-6 6-9 500 Oman <20 15 20 1500 4-6 6-9 750
Tây Ban Nha 5 <10 10 <1000 4-6 6,5-8,4 500 Tunisia 20 <30 20 2000 >3 6,5-8,5 <1000
độ phóng xạ α…
Trong bài báo sẽ tham khảo thêm quy chuẩn QCVN 08:2015/BTNMT là quy chuẩn quy định giới hạn các thông số chất lượng nước mặt [9].
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 báo sẽ xem 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 khi thải vào các nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt [7]
QCVN 40:2011/BTNMT cột A quy định các thông số ô nhiễm trong nước thải công nghiệp khi xả vào nguồn nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt. [8]
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 [9]
Một số chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng nước loại A theo các quy chuẩn trên được tổng hơp trong bảng 2.