Ứng dụng công nghệ số - giải pháp thực tiễn cho sự phát triển toàn diện, bền vững của ngành Nước

Đại biểu chụp ảnh lưu niệm với khán giả, doanh nghiệp và tổ chức quốc tế tham gia triển lãm

Buổi hội thảo diễn ra với 11 phần trình bày của những chuyên gia, nhà khoa học, giảng viên đầu ngành về các nghiên cứu khoa học về ứng dụng công nghệ trong ngành Nước. Thông qua những phần trình bày, du khách cùng các đại biểu sẽ hiểu được tầm quan trọng của công nghệ số đối với sự phát triển bền vững của ngành Nước. GS.TS Nguyễn Việt Anh, Phó Chủ tịch Hội Cấp Thoát nước Việt Nam chủ trì và điều hành hội thảo.

Những góc nhìn khoa học về công nghệ số, những kinh nghiệm ứng dụng công nghệ số vào ngành Nước được thể hiện ấn tượng và rõ nét thông qua các báo cáo khoa học, trong đó 2 phần trình bày đến từ GS.TS Nguyễn Việt Anh - Viện trưởng Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường (Trường Đại học Xây dựng Hà Nội), Phó Chủ tịch Hội Cấp Thoát nước Việt Nam và của ông Balint Horvath - Tổng Thư ký Hội nước Hungar đã thu hút nhiều sự quan tâm của các đại biểu.

Phát biểu khai mạc hội thảo, ông Nguyễn Ngọc Điệp, Chủ tịch Hội Cấp thoát nước Việt Nam (VWSA) chia sẻ: “Đây là phiên hội thảo quan trọng của sự kiện Vietnam Water Week năm nay. Hội thảo là nơi những chuyên gia, nhà khoa học đầu ngành có cơ hội được giới thiệu, giao lưu và tiếp cận với những công nghệ mới trong ngành Nước. Những phần trình bày của các chuyên gia sẽ đem đến cho du khách trong nước và quốc tế một góc nhìn khác, cách tiếp cận khác với ngành Nước qua góc nhìn của công nghệ”.

Giải pháp công nghệ trong xử lý nước cấp

Hiện nay, vấn đề xử lý nước cấp đang phải đối diện với nhiều trở ngại như ô nhiễm môi trường, nhiều công nghệ mới chưa được áp dụng rộng rãi và chưa được quan tâm nhiều. Mặt khác, việc mạnh dạn đầu tư nghiên cứu, ứng dụng công nghệ số vào vận hành và xử lý nước cấp vẫn chưa được quan tâm nhiều.

Mức độ ô nhiễm ngày càng tăng từ các nguồn ô nhiễm điểm và phân tán, với các chất ô nhiễm khó xử lý như các chất hữu cơ bền vững, kim loại nặng, kháng sinh và các dư lượng thuốc chữa bệnh khác, các chủng vi sinh vật mới,… là một thách thức lớn đối với ngành Nước. Trên thế giới, mỗi năm có khoảng 2 triệu tấn thuốc trừ sâu các loại được sử dụng. Các ngành công nghiệp cũng thải vào nguồn nước khoảng 300 - 400 triệu tấn kim loại nặng, dung môi, bùn nguy hại, và các chất thải khác.

Tuy nhiên, công nghệ mới trong lĩnh vực Cấp Thoát nước chưa được ứng dụng nhiều (mới chỉ dừng lại ở việc cải tiến một số quá trình xử lý, sử dụng các thiết bị cải tiến, để nâng cao hiệu quả vận hành). Hiện nay, có rất ít công ty cấp nước ở Việt Nam mạnh dạn triển khai các thử nghiệm, ứng dụng công nghệ mới, bắt kịp với xu hướng công nghệ của thế giới.

Bên cạnh đó, các doanh nghiệp chưa mạnh dạn đầu tư nghiên cứu, học hỏi kinh nghiệm và cập nhật thông tin về các công nghệ mới từ các nước khác (mới chủ yếu học hỏi kinh nghiệm lẫn nhau, giữa các doanh nghiệp trong nước). Nhiều doanh nghiệp chưa thực sự đầu tư vào nghiên cứu – phát triển, mới chỉ quen vận hành theo quán tính; một số doanh nghiệp áp dụng công nghệ mới qua kênh của nhà thầu, để đảm bảo an toàn trong đầu tư nhưng lại bị phụ thuộc vào giải pháp và năng lực của nhà thầu.

Hiểu được những khó khăn đó, tại buổi hội thảo, GS.TS Nguyễn Việt Anh đã có phần trình bày về các giải pháp thực tiễn nhằm giải quyết các khó khăn trên. Những giải pháp đó là: Ứng dụng Ozone trong xử lý nước; sử dụng bọt mịn và siêu mịn trong kiểm soát ô nhiễm nước; ứng dụng chuyển đổi số trong cấp nước.

Về ứng dụng Ozone trong xử lý nước, GS.TS Nguyễn Việt Anh cho biết, Ozone có thế oxy hoá - khử tiêu chuẩn rất cao (2,07V) nên có khả năng oxy hoá nhiều hợp chất hữu cơ và vô cơ, tiêu diệt mầm bệnh, khử mùi, vị, màu của nước, với thời gian tiếp xúc rất ngắn. Ozone có thể được sử dụng trong tiền xử lý, loại bỏ mangan, sulfua hydro trong nước, khử mùi, vị của tảo trong nước hồ, phá vỡ trạng thái bền vững của keo hữu cơ, làm tăng hiệu suất keo tụ và giảm lượng hóa chất keo tụ. Ozone dùng trong công đoạn xử lý sau để khử trùng, loại bỏ các chất vi lượng. Hiệu suất oxy hóa sẽ được tăng lên rõ rệt nếu sử dụng kết hợp hydrogen peroxide (H2O2) cùng với ozone, khi cần oxy hóa các chất tồn dư trong nước (VOCs, thuốc trừ sâu, diệt cỏ, khử màu, mùi, vị…).

Sử dụng bọt khí mịn, đưa vào trong nước nhằm kéo các chất bẩn dạng hạt và keo, tảo,… trong nước lên trên bề mặt và sau đó thu gom, tách ra khỏi nước, là một biện pháp hữu hiệu được áp dụng để xử lý nước cấp (thay cho quá trình lắng trọng lực), hay để khắc phục tình trạng ô nhiễm do tảo bùng phát, nâng cao chất lượng nước hồ. Đưa các bọt khí mịn vào hồ cũng làm cho hàm lượng oxy hòa tan trong nước tăng, giúp cải thiện rõ rệt chất lượng nước và tạo môi trường sống tốt hơn cho hệ sinh thái nước. Các nghiên cứu chỉ ra rằng kích thước bọt khí càng nhỏ thì thời gian tồn tại của chúng trong dung dịch càng dài. Đối với bọt khí micro, kích thước lớn hơn 1 µm, thời gian tồn tại của chúng thường được tính bằng phút; trong khi đó, bọt khí nano có thể tồn tại trong nước lên tới hàng tháng hay hàng năm. Viện Khoa học và Kỹ thuật Môi trường (IESE), Trường Đại học Xây dựng Hà Nội đã nghiên cứu, làm chủ được công nghệ chế tạo bọt khí ở dạng micro (bọt khí mịn) và nano (siêu mịn), tích hợp vào các quá trình xử lý nước cấp, nước thải, bùn cặn, kiểm soát ô nhiễm hồ đô thị. Công nghệ này cũng ứng dụng được trong trồng trọt, nuôi trồng thủy sản, vệ sinh công nghiệp, trị liệu và chăm sóc sức khỏe, …

Bài học kinh nghiệm đến từ Hungary

Dưới góc nhìn của một chuyên gia trong lĩnh vực nước sạch, bài trình bày của Tổng Thư ký Hiệp hội nước Hungary Balint Horvath tại hội thảo đã mang đến một cái nhìn toàn diện về thách thức ô nhiễm asen trong nước ngầm và những giải pháp công nghệ tiên tiến giải quyết vấn đề này. Asen có ảnh hưởng đến hơn 2,5 tỷ người trên toàn cầu, đặc biệt tại các quốc gia như Pakistan, Ấn Độ và cả Việt Nam. Với giới hạn cho phép của Tổ chức Y tế Thế giới là 10µg/l, nhiều khu vực đang phải đối mặt với nguy cơ sức khỏe nghiêm trọng như ung thư, bệnh tim và rối loạn da do sử dụng nguồn nước nhiễm asen.

Trước thực trạng đó, Hiệp hội Nước Hungary (HWP) đã phát triển và triển khai công nghệ vật liệu hấp phụ có khả năng hoàn nguyên - một bước tiến vượt trội trong xử lý nước uống. Công nghệ này sử dụng vật liệu gốc cerium, không chỉ loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm như As, Fe, Mn, F⁻, B, I mà còn đảm bảo tính bền vững, tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường. Điểm nổi bật là khả năng hoàn nguyên của vật liệu, giúp giảm thiểu chất thải nguy hại, không cần châm hóa chất, không tiêu tốn năng lượng và giữ nguyên hương vị cũng như thành phần khoáng của nước.

Các hệ thống như PurAID và PuraWELL đã được triển khai tại nhiều quốc gia như Romania, Ấn Độ,... với công suất xử lý từ vài nghìn đến hàng chục nghìn lít mỗi ngày. Đặc biệt, mô hình công nghệ điểm với chi phí đầu tư dưới 25 euro/người và chi phí vận hành dưới 5 euro/người/năm đã chứng minh hiệu quả vượt trội trong việc cung cấp nước uống an toàn cho khu vực nông thôn. 

Tại Việt Nam, Hội nước Hungary (HWP) đã hợp tác với Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) và triển khai các dự án tại Quảng Bình, đồng thời tổ chức hội thảo chuyên môn tại Hà Nội nhằm thúc đẩy chuyển giao công nghệ và nâng cao nhận thức cộng đồng. Từ kinh nghiệm thực tiễn và mạng lưới hợp tác quốc tế, Hungary không chỉ mang đến giải pháp kỹ thuật mà còn đóng vai trò là đối tác chiến lược trong việc xây dựng hệ thống cấp nước bền vững.

Kết thúc hội thảo là phần giải đáp thắc mắc cũng như thảo luận giữa các doanh nghiệp, tổ chức quốc tế cùng các chuyên gia. Từ đó, các doanh nghiệp cũng như tổ chức quốc tế được giao lưu, học hỏi những công nghệ mới trong ngành Nước. Thông qua hội thảo, du khách cũng như bạn bè quốc tế cũng đã thấy được những công nghệ ngành Nước của Việt Nam và có góc nhìn mới mẻ về “bức tranh” toàn cảnh của ngành Nước trong bối cảnh chuyển đổi số đang diễn ra nhanh chóng.

An Nhiên