Việc sử dụng nguồn tài nguyên bền vững như vậy tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý nước của Hồng Kông. Khoảng 320 triệu mét khối nước biển được cung cấp mỗi năm, tiết kiệm được một lượng nước ngọt tương đương, chiếm khoảng 20% tổng nguồn cung cấp nước, Cục cấp nước Hồng Kông nêu rõ.
Dùng nước biển để xả bồn cầu
Từ năm 2015, Cục cấp nước (WSD) đã mở rộng thành công phạm vi cung cấp nước biển của Hồng Kông lên khoảng 85% dân số.
Xử lý nước biển không giống như xử lý nước ngọt. Chất lượng của nước biển phải tuân thủ “Mục tiêu chất lượng nước của nước muối để cung cấp nước xả” do WSD đặt ra để đảm bảo chất lượng nước biển để xả đạt yêu cầu.
Đầu tiên, nước biển được sàng lọc bằng bộ lọc để loại bỏ các hạt có kích thước lớn, sau đó khử trùng bằng natri hypoclorit để đảm bảo chất lượng nước biển đã xử lý (nước muối) đáp ứng các hướng dẫn của WSD về màu sắc, độ đục, mùi, v.v. trước khi được bơm vào các hồ chứa dịch vụ và phân phối cho người tiêu dùng.
Quy trình cấp, sử dụng và xử lý nước được diễn giải như sau:
Cụ thể, nước biển được bơm từ trạm bơm và dẫn qua hệ thống phân phối riêng để phục vụ nhu cầu xả toilet cho người dân. Trong khi đó, nước ngọt (sau xử lý) vẫn được sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt khác như ăn uống, tắm rửa. Sau khi sử dụng, nước thải từ toilet được đưa vào hệ thống xử lý nước thải và cuối cùng được xả trở lại biển dưới dạng nước muối đã qua xử lý. Hệ thống này được thiết kế độc lập với hệ thống nước sinh hoạt thông thường, giúp tiết kiệm đáng kể lượng nước ngọt sử dụng hàng ngày.
Bên cạnh việc sử dụng nước biển, các phương án thay thế khác như khử mặn nước biển, khử mặn nước lợ, chuyển nước từ xa hoặc tái sử dụng nước xám cũng được đưa vào so sánh. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu tại hai khu vực – South District và North New Territory – cho thấy rằng phương án DSA (dual water systems with seawater toilet flushing), tức hệ thống nước kép sử dụng nước biển để xả toilet, có tác động môi trường thấp nhất trong mọi kịch bản. Các yếu tố môi trường được xem xét bao gồm lượng nước sản xuất, hệ thống ống dẫn, nhà máy xử lý và phát thải trong toàn bộ vòng đời của nước.
Không chỉ hiệu quả ở hiện tại, mô hình DSA còn được chứng minh là phù hợp để mở rộng ra các khu vực khác. Nghiên cứu mở rộng chỉ ra rằng, ngay cả tại các khu vực có mật độ dân số thấp, DSA vẫn là phương án thân thiện môi trường nhất nếu so sánh với các hệ thống tái sử dụng hoặc khử mặn khác. Những tác động tích cực này thể hiện rõ trên các tiêu chí như giảm phát thải gây biến đổi khí hậu, giảm độc tính với con người và giảm thiểu suy giảm tầng ozone.
Nếu được triển khai rộng rãi, hệ thống này có thể phục vụ 67 triệu người, tiết kiệm tới 2,2 tỷ mét khối nước ngọt mỗi năm và giảm hơn 220.000 tấn CO₂/năm – một con số rất ấn tượng nếu xét đến quy mô đô thị và nhu cầu sử dụng nước hiện tại.
Theo WSD mô hình sử dụng nước biển để xả toilet được đánh giá là giải pháp đô thị xanh và bền vững hàng đầu, không chỉ tối ưu về tài nguyên mà còn góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Đây là một trong những ví dụ điển hình cho thấy đổi mới hạ tầng cấp thoát nước đô thị hoàn toàn có thể trở thành chìa khóa trong chiến lược thích ứng với khủng hoảng nước và biến đổi khí hậu toàn cầu.
Việc chuyển đổi sang nước biển để xả không chỉ bảo tồn nguồn nước ngọt quý giá của chúng ta mà còn làm giảm lượng khí thải carbon dioxide do tiêu thụ điện năng thấp hơn khi cung cấp nước biển so với nước ngọt. Hơn nữa, người tiêu dùng có thể giảm hóa đơn tiền nước.
Có một điều thú vị khi một vài người dân Hồng Kông đã thấy hiện tượng tảo phát quang sinh học (bio-luminescence, vốn chỉ xảy ra ở các bờ biển) ở trong bồn cầu của họ khi tắt đèn và dội nước.
Nước biển sau khi xả thải được xử lý ra sao?
Nhiều người thắc mắc: nếu Hồng Kông dùng nước biển để xả toilet thì nước thải sau đó được xử lý như thế nào? Trên thực tế, thành phố đã xây dựng hệ thống thu gom và xử lý nước thải rất bài bản, với các quy trình riêng biệt cho nước mưa và nước thải sinh hoạt (trong đó có nước biển sau xả toilet). Cơ quan phụ trách chính là Sở Dịch vụ Thoát nước (Drainage Services Department).
Nước thải sau khi xả bằng nước biển sẽ được đưa về các trạm xử lý. Tại đây, nước sẽ trải qua nhiều giai đoạn xử lý như: loại bỏ rác lớn, lắng bùn, xử lý bằng vi sinh để phân huỷ chất hữu cơ, rồi tiếp tục được khử trùng và làm sạch sâu trước khi được xả ra biển. Tuy là nước biển, nhưng hệ thống xử lý đã được điều chỉnh để đảm bảo loại bỏ các chất ô nhiễm một cách hiệu quả, đồng thời duy trì độ mặn ở mức an toàn cho môi trường.
Một thách thức trong xử lý loại nước thải này là độ mặn cao – điều có thể ảnh hưởng đến vi sinh vật xử lý sinh học. Tuy nhiên, Hồng Kông đã áp dụng các công nghệ hiện đại để thích ứng, đồng thời không ngừng nghiên cứu các phương pháp mới như xử lý bằng quy trình anammox tiết kiệm năng lượng, phù hợp với nước thải có độ mặn cao.
Sau cùng, nước thải đầu ra phải đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt về chất lượng nước do cơ quan cấp nước quy định trước khi được trả về biển.
Nguyễn Phượng (Theo Sciencedirect, WSD)
