Giữa áp lực ô nhiễm ngày càng phức tạp và yêu cầu siết chặt tiêu chuẩn xả thải, ngành xử lý nước thải đang buộc phải thay đổi: không chỉ làm sạch, mà còn phải khai thác giá trị từ nước bẩn. Thay vì chỉ loại bỏ chất ô nhiễm, các giải pháp hiện đại tập trung vào việc tận dụng các chất có trong nước thải như photpho, amoniac,...để tái sử dụng. Xu hướng này không chỉ giúp giảm chi phí mà còn mở ra hướng phát triển bền vững cho toàn ngành.
1. Tổng quan về ngành xử lý nước thải
Xử lý nước thải là một trong những giải pháp nhằm bảo vệ môi trường vì khi nước thải nếu không được xử lý triệt để sẽ mang theo vi khuẩn, virus, kim loại nặng và các hợp chất độc hại, gây ô nhiễm. Việc áp dụng công nghệ xử lý nước không chỉ giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm bệnh tật mà còn góp phần phục hồi hệ sinh thái tự nhiên, nâng cao chất lượng nguồn nước phục vụ sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp.
Hiện nay, ngành xử lý nước thải đang phải đối mặt với nhiều thách thức khi tại đô thị và khu công nghiệp, hệ thống thu gom và xử lý nước thải còn thiếu đồng bộ, dẫn đến tình trạng xả thải chưa qua xử lý ra môi trường. Ngoài ra, việc tiếp cận công nghệ xử lý còn hạn chế do chi phí đầu tư cao, trong khi nhận thức cộng đồng và chính sách hỗ trợ chưa thực sự mạnh mẽ. Trước bối cảnh biến đổi khí hậu và ô nhiễm gia tăng, nhu cầu đổi mới toàn diện công nghệ và mô hình vận hành trong xử lý nước thải là điều cấp thiết.
Xử lý nước thải là cấn đề cấp bách nhằmg hạn chế tác động xấu đến môi trường
2. Hướng tiếp cận mới khi xử lý nước thải qua khai thác nước thải
Trước đây, nước thải thường được xem là chất thải cần loại bỏ. Tuy nhiên, các nhà khoa học và kỹ sư môi trường nhận ra rằng nước thải chứa nhiều thành phần có giá trị như nitơ, photpho, carbon hữu cơ,.... Nên chúng có thể tái sử dụng cho mục đích tưới tiêu, làm mát công nghiệp hoặc thậm chí sản xuất nước sạch. Cách tiếp cận mới này mở ra cơ hội phát triển kinh tế tuần hoàn trong lĩnh vực xử lý môi trường.
Sự chuyển dịch từ “xử lý nước thải” sang “khai thác tài nguyên từ nước thải” đang trở thành xu hướng mới. Thay vì tập trung đơn thuần vào việc loại bỏ chất ô nhiễm, các hệ thống sẽ hướng đến việc tách các chất photpho, khí sinh học từ bùn thải,... để tái sử dụng lại. Mô hình này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí vận hành, mà còn tạo ra giá trị kinh tế từ chính quy trình xử lý và thúc đẩy mục tiêu phát triển bền vững toàn cầu.
3. Phương pháp xử lý nước thải bằng hạt nhựa lọc
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Stanford đã phát triển một loại hạt nhựa lọc tiên tiến dựa trên công nghệ trao đổi ion, mang lại bước tiến lớn trong xử lý nước thải. Loại vật liệu mới này có cấu trúc xốp đặc biệt, cho phép hấp phụ chọn lọc các hợp chất mục tiêu trong môi trường nước. Nhờ tính linh hoạt và hiệu quả cao, hạt nhựa có thể được tái sử dụng nhiều lần, giảm chi phí vận hành, đồng thời phù hợp với nhiều hệ thống xử lý khác nhau – từ quy mô đô thị đến công nghiệp.
3.1 Khả năng thu hồi các hợp chất quý như amoniac và photpho
Một trong những điểm nổi bật của công nghệ này là khả năng thu hồi các chất dinh dưỡng quan trọng như amoniac (NH₄⁺) và photpho (PO₄³⁻) – vốn thường bị lãng phí trong quá trình xử lý nước thải truyền thống. Các hạt nhựa thông minh này giúp giữ lại và cô đặc các hợp chất này, sau đó có thể tái chế để sử dụng trong sản xuất phân bón hoặc các ứng dụng công nghiệp. Giải pháp này không chỉ giúp tiết kiệm tài nguyên mà còn góp phần giải quyết bài toán khan hiếm dinh dưỡng toàn cầu.
3.2 Hiệu quả trong loại bỏ chất ô nhiễm như PFAS
Bên cạnh khả năng thu hồi tài nguyên, công nghệ hạt nhựa còn cho thấy hiệu quả vượt trội trong việc loại bỏ các chất ô nhiễm nguy hiểm như PFAS – nhóm hóa chất “vĩnh cửu” khó phân hủy, thường tồn tại lâu dài trong môi trường và có thể gây hại cho sức khỏe con người. Với khả năng hấp phụ chọn lọc các hợp chất có cấu trúc phân tử đặc thù, hạt nhựa giúp làm sạch nước thải một cách hiệu quả mà không cần sử dụng hóa chất mạnh hoặc quy trình phức tạp. Đây là một giải pháp bền vững, phù hợp với xu hướng xử lý nước thải thông minh và thân thiện với môi trường.
Phương pháp xử lý nước thải bằng hạt nhựa lọc tiết kiệm, hiệu quả cao
Xử lý nước thải không còn chỉ là nhiệm vụ bắt buộc để bảo vệ môi trường, mà đang trở thành cơ hội để tiết kiệm chi phí và thúc đẩy kinh tế tuần hoàn. Từ việc tận dụng amoniac, photpho đến loại bỏ các hợp chất khó phân hủy như PFAS, công nghệ hạt nhựa thông minh là minh chứng cho tiềm năng chuyển đổi ngành này trong tương lai gần. Để hiện thực hóa điều đó, cần sự phối hợp chặt chẽ giữa chính sách, đầu tư công nghệ và nâng cao nhận thức cộng đồng – hướng đến một nền xử lý nước hiện đại, hiệu quả và bền vững hơn.
