Trong bối cảnh tài nguyên nước ngày càng khan hiếm do biến đổi khí hậu, tăng trưởng dân số và đô thị hóa nhanh chóng, vấn đề ô nhiễm nguồn nước đang trở thành một thách thức nghiêm trọng đối với sự phát triển bền vững. Không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người và hệ sinh thái, nước thải chưa qua xử lý còn là nguyên nhân chính gây suy thoái môi trường nước mặt, nước ngầm và làm gia tăng chi phí khai thác, xử lý nước sinh hoạt. Để đối phó với thực trạng này, việc ứng dụng công nghệ xử lý và tái sử dụng nước thải đang được xem là một giải pháp tối ưu nhằm bảo vệ tài nguyên nước và thúc đẩy sản xuất xanh.

Một trong những công nghệ xử lý nước thải tiên tiến hiện nay là công nghệ màng lọc, bao gồm màng siêu lọc (UF), màng thẩm thấu ngược (RO) và màng nano (NF). Những loại màng này có khả năng loại bỏ đến 99% các chất ô nhiễm, vi khuẩn và kim loại nặng, mang lại nguồn nước tái sử dụng đạt tiêu chuẩn cao cho các mục đích công nghiệp, tưới tiêu hoặc thậm chí là nước uống sau khi xử lý bổ sung. Ứng dụng công nghệ màng lọc đã được triển khai tại nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất và bệnh viện lớn ở Việt Nam, góp phần đáng kể vào việc giảm lượng nước thải xả ra môi trường cũng như tiết kiệm nguồn nước ngọt.

Song song đó, công nghệ sinh học trong xử lý nước thải cũng đang được ưu tiên phát triển do tính thân thiện với môi trường và hiệu quả lâu dài. Các hệ thống như bể kỵ khí UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), hệ thống xử lý hiếu khí kết hợp MBR (Membrane Bioreactor), hoặc bể sinh học nhỏ gọn SBR (Sequencing Batch Reactor) được áp dụng ngày càng rộng rãi. Những công nghệ này sử dụng vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng có trong nước thải và tạo ra bùn thải ít hơn so với phương pháp hóa lý truyền thống. Đặc biệt, các chủng vi sinh vật bản địa còn có thể thích nghi tốt với điều kiện môi trường cụ thể của từng vùng, giúp nâng cao hiệu quả xử lý.

Một điểm sáng trong xu hướng hiện đại là các mô hình xử lý nước thải tập trung và phi tập trung kết hợp. Với các khu vực đô thị đông dân cư, hệ thống xử lý tập trung sẽ đảm bảo hiệu suất cao và quản lý đồng bộ. Trong khi đó, ở vùng nông thôn hoặc vùng sâu vùng xa, nơi hạ tầng còn hạn chế, các mô hình xử lý nước thải quy mô nhỏ, tự động hóa, không yêu cầu vận hành phức tạp lại tỏ ra phù hợp hơn. Các thiết bị xử lý nước thải di động, bể lọc sinh học cải tiến hay hệ thống lọc nhỏ gọn áp dụng tại hộ gia đình, trường học nông thôn… đã góp phần giảm tải áp lực lên môi trường và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ tài nguyên nước.

Ngoài xử lý, việc tái sử dụng nước thải sau xử lý đóng vai trò quan trọng trong chuỗi kinh tế tuần hoàn. Nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn có thể được sử dụng cho nhiều mục đích: tưới cây, rửa đường, làm mát trong công nghiệp hoặc bổ cập nước ngầm. Ở nhiều khu công nghiệp tại Bình Dương và TP.HCM, nước thải sau xử lý được thu hồi và sử dụng lại cho hệ thống làm mát máy móc, giúp tiết kiệm hàng trăm mét khối nước sạch mỗi ngày. Mô hình này không chỉ góp phần giảm chi phí sản xuất mà còn nâng cao hình ảnh doanh nghiệp gắn liền với trách nhiệm môi trường.

Để tăng cường hiệu quả quản lý và kiểm soát chất lượng xử lý nước thải, công nghệ giám sát tự động theo thời gian thực (online monitoring) cũng đang được triển khai. Hệ thống này bao gồm các cảm biến, bộ thu dữ liệu và phần mềm phân tích tích hợp AI giúp theo dõi liên tục các chỉ số như pH, COD, BOD, độ đục… Đồng thời, dữ liệu được truyền về trung tâm điều hành hoặc cơ quan chức năng để kịp thời xử lý các sự cố bất thường. Nhờ đó, các đơn vị vận hành có thể chủ động khắc phục sự cố và nâng cao mức độ tuân thủ quy định về môi trường.

Tuy nhiên, để công nghệ xử lý và tái sử dụng nước thải thực sự đi vào cuộc sống, cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa nhà nước, doanh nghiệp và người dân. Chính phủ cần hoàn thiện khung pháp lý và cơ chế tài chính khuyến khích đầu tư vào công nghệ xử lý nước thải. Đồng thời, các chính sách ưu đãi về thuế, hỗ trợ vốn vay hoặc giảm phí xả thải đối với các doanh nghiệp áp dụng tái sử dụng nước thải cần được đẩy mạnh. Bên cạnh đó, người dân cần được tuyên truyền, tập huấn về vai trò của nước thải trong phát triển bền vững, để từ đó thay đổi nhận thức và hành vi tiêu dùng nước.

Trong kỷ nguyên sản xuất xanh và kinh tế tuần hoàn, nước thải không còn là chất thải mà đã trở thành một nguồn tài nguyên có giá trị. Việc ứng dụng công nghệ để biến nước thải thành tài nguyên không chỉ góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường, mà còn mở ra một hướng đi mới cho phát triển kinh tế thân thiện với thiên nhiên. Tái sử dụng nước thải – nếu được triển khai đồng bộ và sáng tạo – sẽ là một chìa khóa quan trọng giúp các ngành sản xuất, đặc biệt là nông nghiệp và công nghiệp, bước vào tương lai bền vững.