Nước thải chứa các hoá chất trong đó có các hoá chất độc hại sinh ra từ các phòng dược như các loại thuốc, vacxin, huyết thanh, dung môi hữu cơ,hoá chất xét nghiệm, các hợp chất vô cơ…
Trang 1CHƯƠNG I :
MỞ ĐẦU1.1 Đặt vấn đề:
Thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm kinh tế, công nghiệp lớn nhất cảnước Nằm ở trung tâm tam giác phát triển kinh tế phía Nam, có số dân sẽ lênđến 10 triệu người trong tương lai Vấn đề môi trường gắn bó mật thiết với sựphát triển kinh tế xã hội của thành phố Vì vậy, UBND thàng phố quan tâm đếnvấn đề giải quyết chất thải bệnh viện
Ủy ban nhân dân Thành phố đã chỉ đạo Sở Y tế, Sở Giao thông công chánhxây dựng hệ thống xử lý chất thải rắn tập trung, còn nước thải yêu cầu các bệnhviện phải xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 7384-2004 mức 1 mới được dẫn vào ốngthoát nước công cộng của thành phố Nhiều bệnh viện ở thành phố đang triểnkhai xây dựng hệ thống xử lý nước thải theo các mô hình khác nhau Những cơ sởsản xuất, phục vụ nào không chấp hành luật bảo vệ môi trường của nhà nước vàhướng dẫn cụ thể của thành phố sẽ phải đóng cửa và di dời nơi khác
1.2 Tính cấp thiết:
Bệnh viện 175 là tuyến cuối cùng cấp chiến lược của ngành Quân y phíanam, là bệnh viện lọai A với biên chế 1000 giường Đảm bảo quân y thời bìnhcũng như thời chiến, không những đối với Nam Bộ, Tây Nguyên, Trường Sa màcòn là chỗ dựa điều trị cho biên giới Tây Nam và chiến trường K khi có chiến sựxảy ra, cũng như phục vụ người dân thành phố trong thời bình
Là trung tâm chỉ đạo tuyến Quân y phía nam Hiện nay, bệnh viện đangquản lý kỹ thuật 80 đầu mối quân y, trong đó có 11 bệnh viện lọai B cấp Quânkhu và Quân đoàn ở phía nam từ Quảng Nam - Đà Năng trở vào Có nhiệm vụhuấn luyện đào tạo và bổ túc cán bộ trình độ cao cho ngành Quân y, thường
Trang 2xuyên duy trì các khoa đào tạo bác sĩ chuyên khoa 1, tại chức nội chung và ngọaichung, gây mê hồi sức, vệ sinh phòng dịch….
Bệnh viện 175 hiện có đội ngũ cán bộ và nhân viên gồm : hơn 900 ngườitrong đó có 206 bác sĩ, 8 dược cao, 10 kỹ sư, 423 cán bộ trung học y dược và nhânviên phục vụ
Bệnh viện 175 nằm trên địa bàn phường 3 quận Gò Vấp, ở một khu đôngdân cư và nằm trên 3 tuyến đường chính là Nguyễn Kiệm, Phạm Ngũ Lão,Nguyễn Thái Sơn Diện tích bệnh viện khỏang hơn 17.5ha Nhiệt độ ở đâykhỏang 20oC đến 34oC, gần như ít thay đổi Do đó tạo điều kiện cho vi khuẩn, virút phát triển Theo số liệu thống kê ở các bệnh viện đa khao cho thấy ở các bệnhviện đa khoa trung bình mỗi năm số ca bệnh lây nhiễm khỏang 15%-20% trêntổng số ca điều trị và có lúc đến 30%-35% Các bệnh lây lan truyền qua các conđường khác nhau, phụ thuộc vào đặc tính của các bệnh nhễim khuẩn đường tiêuhóa, lan truyền qua môi trường nước là chính, không những ảnh hưởng đến sứckhỏe con người mà còn ảnh hưởng đến các động vật và sinh vật khác Do đó, việcbảo đảm một môi trường nước trong sạch, hợp vệ sinh cho bệnh viện là hết sứccần thiết nhằm ngăn ngừa và hạn chế tình trạng lây lan này
1.3 Nhiệm vụ của luận văn:
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Quân y viện 175, công suất Q=750 m3/ngày.đêm, đạt tiêu chuẩn TCVN 7382-2004 mức 1
1.4 Nội dung của luận văn:
Tổng quan tài liệu về Quân y viện 175 và số liệu về nước thải của Quân y viện
Tổng quan công nghệ xử lý nước thải bệnh viện
Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện sẵn có
Trang 3 Tính toán thiết kế các công trình đơn vị.
Khái toán chi phí đầu tư và vận hành
Quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải
An toàn lao động và khắc phục sự cố khi xảy ra
Trang 4Khí hậu ôn hòa mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa của vùng đồngbằng Hằng năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từtháng 12 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 280C.
Trang 5Độ ẩm không khí tương đối trung bình 82% 85% vào mùa mưa và 70% 76%, vào mùa khô; lượng bốc hơi trung bình 1169.4mm/năm Lượng mưa trungbình năm là 1859.4 mm So với lượng mưa, lượng bốc hơi chỉ chiếm 60% tổnglượng mưa Mưa chủ yếu tập trung vào tháng từ tháng 6 đến tháng 11 hàng năm,chiếm khoảng 65% - 95% lượng mưa cả năm
-Tổng lượng mưa bức xạ mặt trời trong năm vào khoảng 145-152 kcal/cm2,lượng bức xạ bình quân ngày khoảng 417cal/cm2 Số giờ nắng trong năm khoảng
Trang 6(26-đầu là Viện Quân y 175 (là số hiệu hợp thành của 3 số (26-đầu của các đơn vị) pháttriển thành bệnh viện 175 ngày nay.
Trải qua 30 năm xây dựng và trưởng thành, Bệnh viện 175 đã được Đảngvà Nhà nước tuyên dương “Đơn vị Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân” (23-3-1989) Khoa Hồi sức cấp cứu và 3 cá nhân cũng được tuyên dương là đơn vị Anhhùng và Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân, cùng nhiều huân chương cao quýkhác
Trong công cuộc đổi mới đất nước do Đảng ta khởi xướng và lãnh đạo,Bệnh viện 175 đã khắc phục nhiều khó khăn thử thách, từng bước xây dựng, nângcấp nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển nhiệm vụ Bệnh viện 175 được Bộ Quốcphòng xác định là bệnh viện loại A, bệnh viện chiến lược, tuyến cuối, trung tâmnghiên cứu y học quân sự phía Nam, trực thuộc Bộ Quốc phòng Hòa nhịp vớitiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, góp phần xây dựng quân độinhân dân cách mạng, chính quy, tinh nhuệ, từng bước hiện đại, cán bộ, chiến sĩcông nhân viên bệnh viện 175 đã và đang tiếp tục đoàn kết, phấn đấu xây dựngBệnh viện không ngừng lớn mạnh, xứng đáng với sự tin yêu của Đảng, Nhà nuớc,quân đội, ngành quân y và nhân dân, xứng đáng với truyền thống của Bệnh viện,đơn vị Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân
Các giai đoạn hình thành và phát triển bậnh viện:
Giai đoan 1: Viện Quân y 175 hình thành làm nhiệm vụ tiếp nhận, cứu
chữa thuơng binh, bệnh binh và giải quyết di chứng vết thương chiến tranh, từngbước xây dựng thành Bệnh viện tuyến cuối của quân đội ở phía Nam (1-5-1975đến 24-9-1977)
Tiếp quản Tổng y viện cộng hòa, hình thành Viện Quân y 175
Trang 7 Tổ chức tiếp nhận cứu chữa thương binh của chiến dịch Hồ ChíMinh, giải quyết di chứng vết thương chiến tranh, các bệnh mãn tính,từng bướcxây dựng Bệnh viện tuyến cuối của quân đội ở phía Nam.
Giai đoạn 2: Phục vụ chiến đấu bảo vệ Tổ quốc ở Biên giới Tây Nam, và
làm nhiệm vụ quốc tế tại Campuchia, tiếp tục xây dựng Bệnh viện heo hướngcách mạng, chính quy, tinh nhuệ, từng bước hiện đại (9-1977 đến 12-1989)
Phục vụ chiến đấu bảo vệ Tổ quốc ở Biên giới Tây Nam
Phục vụ quân tình nguyện Việt Nam, cùng lực lượng cách mạng giảiphóng Campuchia
Hoàn thành nhiệm vụ cứu chữa thương binh, bệnh binh và làmnhiệm vụ quốc tế, xây dựng Bệnh viện tuyến cuối của quân đội tại phía Nam
Giai đoạn 3: Đổi mới toàn diện, vững chắc, xây dựng Bệnh viện làm
nhiệm vụ Bệnh viện tuyến cuối, trung tâm y học quân sự ở phía Nam; tham giachương trình y tế chuyên sâu của ngành y tế Nhà nước (1990-2000)
Củng cố, kiện toàn tổ chức, nâng cao trình độ chuyên môn, nâng cấpBệnh viện ngang tầm loại A, tuyến cuối của quân đội ở phía Nam (1990-1995)
Xây dựng Bệnh viện chính quy, từng bước trở thành trung tâm y họcquân sự ở phía Nam, Bệnh viện chiến lược của Quân đội và tham gia chươngtrình y tế chuyên sâu của ngành y tế Nhà nước (1996-2000)
Giai đoạn 4: Xây dựng đúng chuẩn Bệnh viện loại A, tuyến cuối, trung
tâm nghiên cứu y học quân sự của Bộ Quốc phòng ở phía Nam trong thời kỳ đẩymạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa (2001-2005)
Trang 8 Tăng cường đầu tư chiều sâu trên các mặt, ứng dụng có hiệu quảcác thành tựu y học hiện đại trong khám, chữa bệnh và nghiên cứu khoa học(2001-2002).
Xây dựng Bệnh viện đúng chuẩn loại A, tuyến cuối, có kỹ thuật ngangtầm với khu vực, bảo đảm nâng cao chất lượng, điều trị theo nhiệm vụ và
vị thế mới (2003-2004)
2.3 Tổ chức bệnh viện và hoạt động khám chữa bệnh:
2.3.1 Tổ chức bệnh viện:
Bệnh viện 175 hiện có đội ngũ cán bộ và nhân viên bao gồm: hơn 900người trong đó có 206 bác sĩ, 08 dược cao, 10 kỹ sư, 423 cán bộ trung học y dượcvà các nhân viên phục vụ
Về chất lượng gồm:
Giáo sư, Phó giáo sư : 06 người
Tiến sĩ, Phó tiến sĩ :15 người
2.3.2 Hoạt động khám chữa bệnh:
Hiện nay, Quân y viện 175 có 1000 giường bệnh nhiệm vụ cấp cứu và điềutrị cho các cán bộ cao cấp, quân thường trực ( bộ đội, viên chức quốc phòng), cánbộ hưu trí quân đội có tuổi quân từ 25 năm trở lên
Ngoài ra, Quân y viện còn khám chữa bệnh cho gia đình chính sách theoquy định của Bộ Quốc phòng, BHYT, các thương binh khu vực Tp.HCM và ngườidân sinh sống trong khu vực
Trang 92.4 Các vấn đề vế môi trường:
Từ những năm đầu thập niên 90, theo quy họach tổng thể được Bộ Quốcphòng phê duyệt và đầu tư, Quân y viện đã được cải tạo và xây dựng mới nhiềuhạng mục Đến nay, Quân y viện có một hệ thống cung cấp nước cấp từ 1000
m3/ ngày đến 1700 m3/ ngày phục vụ cho sinh họat và điều trị của Quân y viện.Hệ thống thoát nước thải đã được cải tạo mới, hệ thống nước mưa đã đượctách ra khỏi hệ thống nước thải Gần như toàn bộ nước thải theo ống dẫn tới hố
ga trước khi thoát theo ống dẫn ở đường Nguyễn Thái Sơn
Quân y viện 175 nằm trong khu vực đông dân cư Hàng ngày, Quân y việnthóat vào đường cống thành phố một khối lượng lớn từ 600 m3/ ngày đến 900 m3/ngày chưa được xử lý, chứa nhiều chất bẩn hữu cơ và vi trùng gây bệnh
Trang 10CHƯƠNG III :
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
3.1 Tổng quan về nước thải bệnh viện:
3.1.1 Sự khác biệt giữa nước thải bệnh viện và nước thải sinh họat:
Lượng chất bẩn gây ô nhiễm tính trên một giường bệnh lớn hơn 2-3 lầnlượng chất bẩn gây ô nhiễm tính trên một đầu người Ở cùng một tiêu chuẩn sửdụng nước thì nước thải bệnh viện có nồng độ cao hơn nhiều
Sự hình thành nước thải bệnh viện trong một ngày và ở nghững ngày kháccủa tuần là không đều (hệ số không đều K=3) Thành phần của nước thải bệnhviện dao động trong ngày do chế độ làm việc của bệnh viện không đều
Trong nước thải bệnh viện, ngoài những chất bẩn thông thường như trongnước thải sinh hoạt, còn chứa những chất bẩn hữu cơ và khoáng đặc biệt ( thuốcmen, chất tẩy rửa, đồn vị phóng xạ…) còn có một lượng lớn vi khuẩn gây bệnh cókhả năng lây lan cao, gây nhiều bệnh truyền nhiễm nguy hiểm
Từ những kết luận trên, chúng ta thấy rằng tuy nhiều người coi nước thảibệnh viện như một dạng của nước thải sinh hoạt đô thị nhưng thực tế cần xếpnước thải bệnh viện vào một loại nước thải riêng và yêu cầu xử lý cũng phải caohơn
Trang 113.1.2 Khái quát tình trạng nước thải bệnh viện ở Việt Nam:
Theo kết quả khảo sát trong thời gian 1997-2002 của trung tâm tư vấn vàchuyển giao công nghệ nước sạch và môi trường, định mức sử dụng nước tính trêngiường bệnh nước ta như bảng sau:
Bảng 3.1 Định mức sử dụng nước tính theo giường bệnh:
Đối tượng Số lượng/ ngày Nhu cầu tiêu thụ nước, lít/ngày
Số cán bộ công nhân viên (0,8-1,1)N 100-150
Người nhà bệnh nhân (0,9-1,3)N 50-70
Sinh viên thực tập, khách (0,7-1)N 20-30
Tổng số nước dùng thực tế (3,4-4,4)N 470-600
Tính cả nhu cầu phát triển 650-950
(Nguồn: Trung tâm tư vấn chuyển giao công nghệ nước sạch và môi trường)Từ lượng nước sử dụng đó sinh ra nước thải Thực tế hiện nay lượng nướcsử dụng trường đô thị và khu công nghiệp từ năm 1992 đến năm 1998, của Bộmôn cấp thoát nước- môi trường nước thuộc trường Đại Học Xây Dựng Hà Nộitrong 2 năm 1996-1997 và của Ban chỉ đạo quốc gia về cung cấp nước sạch và vệsinh môi trường năm 1998 đều cho thấy lưu lượng nước thải các bệnh viện vượtquá công suất thiết kế nhiều lần
Phần lớn lượng nước thải sau sử dụng đều xả vào hệ thống thoát nước.Lượng nước thực tế thải ra tính cho một giường bệnh trong một ngày đêm vượttiêu chuẩn của các nước Đức, Nga, Mỹ và lớn hơn rất nhiều so với các tiêu chuẩnViệt Nam Tiêu chuẩn dùng nước của một số bệnh viện do Chính Phủ Thụy Điểntài trợ xây dựng như bệnh viện Uông Bí là 2.500 l/giường bệnh.ngày đêm, Việnbảo vệ sức khỏe trẻ em là 1.700l/giường bệnh.ngày đêm, của các bệnh viện quân
Trang 12đội và công an khoảng 1.000l/giường bệnh.ngày đêm Do đặc điểm chữa bệnh vànghiên cứu khác nhau, tiêu chuẩn nước cấp của các bệnh viện là rất khác nhau.Nhìn chung, đối với các bệnh viện đa khoa cấp tỉnh, tiêu chuẩn cấp nước ở mức600-800l/ giường bệnh.ngày đêm
Đối với các bệnh viện chuyên khoa hoặc các bệnh viện trung ương, lượngnước sử dụng tương đối cao (đến 1.000l/giường.ngày đêm) do nước sử dụng chocả mục đích nghiên cứu đào tạo Tại các bệnh viện chuyên khoa, tỉ lệ số bác sĩ vànhân viên phục vụ trên một giường bệnh tương đối cao (1,2-1,4) Số bệnh nhânđiều trị nội trú cũng lớn hơn số giường bệnh theo thiết kế rất nhiều Ngoài ra cònmột nguyên nhân khác làm cho lượng nước thải tăng là tổn thất do thiếu ý thứccủa người nhà bệnh nhân khi sử dụng khu vệ sinh hoặc vòi nước công cộng
Theo tính toán của Bộ môn Cấp thoát nước- môi trường nước của trườngĐại Học Xây Dựng Hà Nội, dựa trên cơ sở khảo sát một số bệnh viện, thì nhu cầusử dụng nước tại các bệnh viện như sau:
Cán bộ công nhân viên sử dụng : 12%
Như vậy ở nước ta, theo các nghiên cứu thì tiêu chuẩn thải nước bệnh việntừ 600-1000l/giường bệnh.ngày đêm phụ thuộc vào các loại và các cấp bệnhviện
Trang 13Phần lớn các bệnh viện, phòng khám, cơ sở điều trị… đều nằm ở các khu đôthị Đây là nơi tập trung đông người, có lượng nước tiêu thụ lớn Do đó, có thểthấy nước thải bệnh viện là một dạng của nước thải sinh hoạt đô thị Trong nướcthải chứa chủ yếu các chất hữu cơ và chất ô nhiễm nguồn gốc sinh hoạt của conngười Tuy nhiên, do nước sử dụng trong quá trình chữa bệnh và chăm sóc bệnhnhân nên về mặt vệ sinh và dịch tễ học, trong nước thải bệnh viện chứa nhiều vikhuẩn gây bệnh và dễ lây lan
3.1.3 Khái quát về tình hình xử lý nước thải bệnh viện ở TpHCM:
Y tế là một ngành cơ bản không thể thiếu đối với đời sống con người Yhọc ngày nay đã đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu chăm sóc sức khỏe của conngười
Ngành y tế có một đội ngũ cán bộ có trình độ tương đối cao, chuyên môngiỏi Đây là ngành then chốt trong lĩnh vực bảo đảm sức khỏe cho con người và làngành có nhiều đối tượng nhất Vì thế, đây là ngành có cơ sở hoạt động rộngkhắp toàn quốc
Ngành y tế là ngành có liên quan mật thiết với xã hội, có vai trò quantrọng trong việc chăm sóc bảo vệ sức khỏe cộng đồng, giải quyết các hậu quả xãhội, an toàn lao động
Khi một loạt bệnh viện được xây mới và nâng cấp để đáp ứng nhu cầungày càng tăng về số lượng và chất lượng khám chữa bệnh của người dân thì nhucầu cho ngành y tế cũng tăng theo Lượng nước cung cấp luôn tỉ lệ thuận vớilượng nước thải ra, bên cạnh đó các hoạt động của bệnh viện như khám chữabệnh, sinh hoạt của CB-CNV và bệnh nhân hằng ngày thải ra khối lượng lớnnước thải gây ô nhiễm môi trường bệnh viện nói riêng và môi trường nói chung.Chính vì vậy y tế phải đi đôi với công tác bảo vệ môi trường cho ngành y tế
Trang 14Theo khảo sát của chi cục bảo vệ môi trường, trên địa bàn Tp Hồ Chí Minhhiện có 109 bệnh viện và trung tâm y tế gồm 83 bệnh viện tập trung chủ yếu ởquận 1, 3, 5, 10, Tân Bình Tổng lượng nước thải bệnh viện và trung tâm y tếkhoảng 17.276 m3/ ngày, tuy nhiên phần lớn đều không được xử lý tốt Cụ thểhiện nay chỉ có khoảng 3.120 m3 nước thải/ ngày được xử lý đạt tiêu chuẩn môitrường và chỉ có 78/109 bệnh viện, trung tâm y tế quận, huyện là có hệ thống xửlý nước thải Nước thải thành phố đang bị ô nhiễm nặng về mặt hữu cơ và vi sinhvới hàm lượng BOD5 vượt tiêu chuẩn 7-8 lần, hàm lượng chất rắn lơ lửng SS vượt2,5-3 lần, hàm lượng vi sinh cao gấp 100-1000 lần tiêu chuẩn cho phép Nơi khámchữa bệnh đang sản sinh ra nguồn lây bệnh cho nhiều người khỏe mạnh kháctrước sự thờ ơ, lúng túng của các bệnh viện và cơ quan có chức năng.
Hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện Chấn Thương Chỉnh Hình đượcxây dựng từ năm 1998 theo thiết kế của đại học Bách Khoa có công suất 300 m3/ngày, tính cho 200 giường bệnh Nay tăng lên 500 m3/ ngày phục vụ cho 450giường bệnh Bệnh viện muốn đầu tư xây dựng mới nhưng không còn mặt bằng
Mới xây dựng như bệnh viện Mắt thì do không có chuyên môn về vậnhành, bảo trì nên cũng không đảm bảo về chất lượng Duy nhất có Bệnh việnNhiệt Đới được đánh giá là làm tốt việc này do có mặt bằng đủ rộng cho thiết kếnên dễ lựa chọn công nghệ, vận hành
Hệ thống của bệnh viện An Bình đã hư hỏng, không vận hành 6 năm nay,trạm xử lý nước thải trên mặt đất đã được trưng dụng làm … nhà kho Suốt 6 năm,bệnh viện này áp dụng phương pháp xử lý cục bộ là ngâm tất cả nước thải vàohóa chất rồi xả ra hệ thống cống chung Thành phố từng cấp 20 tỉ để bệnh việnsửa chữa, nâng cấp toàn bệnh viện Khi làm dự án, bệnh viện có đính kèm danh
Trang 15mục xử lý nước thải nhưng bị gạt ra Năm 2000, bệnh viện đã làm dự án riêngnhưng đến nay vẫn còn nằm trên giấy.
Bệnh viện Đại học y dược trực thuộc trung ương gồm 5 cơ sở thì cả 5 cơ sởđều không đạt yêu cầu Đăc biệt, khoa phụ sản trên đường Hoàng Văn Thụ, côngsuất thiết kế là 40 m3/ ngày nhưng thực tế vận hành tới 130 m3 , kết quả kiểmnghiệm gây ô nhiễm nặng nhất Nơi này từng bị xử phạt, đình chỉ hoạt độngnhưng trên thực tế, đã không bị đình chỉ vì bệnh viện đã xin gia hạn để khắcphục Theo ban giám đốc bệnh viện, thực trạng trên xuất phát từ lịch sử hìnhthành, đa số được nâng cấp từ các phòng khám Nơi này kêu khó trong việc chọncông nghệ, đã cho mời chuyên gia từ nước ngoài vào tư vấn nhưng vẫn không biếtcông nghệ nào là công nghệ chuẩn nên quyết định chọn phương án gom tất cảnước thải và cả mẫu bệnh phẩm ngâm hóa chất rồi xả vào hệ thống cống chung
Bệnh viện Chợ Rẫy vẫn thuộc trung ương, được xây dựng từ năm 1971, cóhệ thống xử lý nước thải cho 850 giường Nay công nghệ đã quá cũ, số giườngtăng lên đến con số 1.700, hệ thống này rơi vào tình trạng có cũng như không.Năm 2000, bệnh viện đã làm dự án xây dựng mới khoảng 30 tỉ gửi Bộ Y tế nhưngkhông được phê duyệt Hiện bệnh viện đã làm đề án mới, giảm còn 27 tỉ, trìnhUBND thành phố Hồ Chí Minh và đang chờ
Bảng 3.2 Danh sách một số bệnh viện trên địa bàn TP Hồ Chí Minh bị xử phạt do hệ
thống xử lý nước thải không đạt tiêu chuẩn.
Trang 16STT Bệnh viện Quyết Định Số tiền ( triệu đồng)
10 Đại Học Y dược- Khoa phụ sản 15.6.2005 4
11 TT chuẩn đoán Y khoa Medic 18.9.2006 2
14 Trung tâm y tế quận Tân Bình 29.12.2005 10
15 BV Đại Học Y dược- Cơ Sở 2A 13.11.2006 1.5
3.1.4 Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện:
3.1.4.1 Nguồn gốc phát sinh nước thải:
Chất thải bệnh viện gồm 3: chất thải rắn, nước thải và khí thải với mức độđộc hại khác nhau Nguy hiểm nhất là các bệnh phẩm gồm các tế bào, các mô bịcắt bỏ trong quá trình phẫu thuật, tiểu phẫu, các găng tay, bông gạc có dính máumũ, nước lau rửa từ các phòng thiết bị, phòng mổ, khoa lây, khí thoát ra từ cáckho chứa nhất là các kho chứa radium, khí hơi từ các lò thiêu… Sau đó là các chất
Trang 17thải từ các dụng cụ y tế như kim tiêm, ống thuốc, dao mổ, lọ xét nghiệm, túi oxy…Cuối cùng là nước thải và nước thải sinh hoạt.
Nước thải bệnh viện là một dạng nước thải sinh hoạt và chỉ chiếm mộtphần nhỏ trong tổng số lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư
Nước thải bệnh viện gồm 3 nguồn chính như sau :
Nước thải từ các phòng điều trị, các phòng xét nghiệm (giải phẩubệnh, huyết học truyền máu, lau rửa sau các ca mổ…) đây là nguồn tạo ra cácchất thải nguy hại
Nước thải chứa các hoá chất (trong đó có các hoá chất độc hại) sinh
ra từ các phòng dược như các loại thuốc, vacxin, huyết thanh, dung môi hữu cơ,hoá chất xét nghiệm, các hợp chất vô cơ…
Nước thải sinh hoạt của bác sĩ, y tá, y sĩ, điều dưỡng, công nhân viênbệnh viện, bệnh nhân và thân nhân bệnh nhân, nước thải từ vệ sinh, lau chùi,làm sạch các phòng bệnh và phòng làm việc, từ giặt quần áo, chăm mền, draptrải giường, khăn lau … từ các khâu pha chế thuốc, nấu ăn, rửa chén bát, dụngcụ…chứa nhiều hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ, các hơp chất vô cơ…
Tùy theo từng khâu và quá trình cụ thể, nước thải sẽ có tính chất và mứcđộ ô nhiễm khác nhau
Hiện tại nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện và nước mưa chảy tràn ởphần lớn các bệnh viện thường tập trung vào 1 hệ thống mà chưa tách riêng ra đểxử lý
Hàng ngày từ các bệnh viện, một khối lượng lớn nước thải chưa được xử lýchứa nhiều chất bẩn hữu cơ và vi trùng gây bệnh thấm vào lòng đất, gây ô nhiễmnguồn nước ngầm Mặt khác, nước thải trong các mương hở bốc mùi vào khu vựcxung quanh gây ảnh hưởng không khí trong bệnh viện và các khu vực lân cận
Trang 18Mùa mưa, nước thải theo nước mưa chảy tràn có thể gây ô nhiễm môi, lây landịch bệnh.
Do đó, để giữ tốt vấn đề vệ sinh dịch tễ trong bệnh viện và ngăn chặn lantruyền bệnh dịch ra khu vực lân cận, nhằm đảm bảo việc khám chữa bệnh tốt chobệnh nhân cũng như bảo vệ sức khỏe cho người dân xung quanh các bệnh viện,cần đầu tư xây dựng một hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đạt tiêu chuẩn vàkhông còn khả năng gây bệnh là một nhu cầu bức thiết
3.1.4.2 Đặc tính ô nhiễm của nước thải bệnh viện:
Để có sự so sánh giữa các kiểu bệnh viện khác nhau ta phải tiến hành phânchia các bệnh viện theo tuyến và theo chuyên khoa để đánh giá Kết quả đánhgiá theo tuyến cho thấy nước thải của bệnh viện tuyến tỉnh có hàm lượng chấthữu cơ (thể hiện ở các giá trị BOD5 ,COD , DO) cao hơn so với bệnh viện tuyếntrung ương và bệnh viện ngành
Bảng 3.3 Kết quả đánh giá thông số ô nhiễm chung cho từng tuyến
Bệnh viện pH BOD 5 (mg/l) COD (mg/l) Tổng P (mg/l) Tổng N (mg/l) (mg/l) SS
Trung ương 6,97 99,80 163,20 2,55 16,06 18,6
(Nguồn: Viện Y học lao động và MT- Bộ y tế và Trung tâm CTC)
Nguyên nhân nước thải bệnh viện tuyến tỉnh có hàm lượng chất ô nhiễmcao hơn tuyến trung ương và tuyến ngành do lượng nước sử dụng tính cho 1giường bệnh thấp nên nồng độ chất ô nhiễm cao hơn so với các tuyến khác
Bảng 3.4 Đánh giá nước thải bệnh viện theo chuyên khoa
Trang 19(mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l)
Đa khoa 6,91 147,56 201,4 1,57 17,24 37,96
Phụ sản 7,21 167,00 221,90 0,99 13,19 51,25
(Nguồn: Viện Y học lao động và MT- Bộ y tế và Trung tâm CTC)
Nhìn chung hàm lượng chất ô nhiễm không có sự khác biệt lớn khi phânchia các bệnh viện theo chuyên khoa Các thông số ô nhiễm không có nồng độđáng kể để đánh giá
Dưới đây là thành phần tính chất nước thải của một số bệnh viện trên địabàng Thành Phố Hồ Chí Minh
Bảng 3.5 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Chợ Rẫy
Bảng 3.6 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Nguyễn Tri Phương
Trang 20Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ
Bảng 3.7 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Trưng Vương
Bảng 3.8 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Đồng Nai
Trang 21( Nguồn: Bệnh viện đa khoa Đồng Nai)
Bảng 3.9 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Quân y viện 7
( Nguồn: Trung tâm kỹ thuật nhiệt đới)
Bảng 3.10 Chỉ tiêu ô nhiễm chính của nước thải bệnh viện
3.1.4.3. Các loài vi sinh có trong nước thải bệnh viện:
Tác nhân gây ô nhiễm bao gồm vi sinh vật, siêu vi khuẩn, các loại ký sinhtrùng, nấm với các tỉ lệ được đánh giá như sau:
Vi khuẩn (khoảng 90%):
Trang 22 Vi khuẩn gram (+).
Bacillus ereus cos trong đất, ngũ cốc
Listeria monocytogense: gây viêm não, màng não và bệnh ở tử cung
Clostridium perfringens
Clostridium tetani: bào tử nhiễm vào vết thương sẽ gây bệnh uốnván
Clostridium botulium: có thể gây ngộ độc thức ăn cực kỳ nguy hiểm
Cầu khuẩn Gram (+)
Cầu khuẩn Gram (-)
Virus (khoảng 8%) chủ yếu là virus đường tiêu hóa, virus tiêu chảy
ở trẻ em
Nấm (khoảng 1% )chủ yếu là :
Aspergillus
Ký sinh trùng Amip, trứng giun sán và các nấm hạ đẳng
Nước thải từ các bệnh viện … là mối nguy hiểm lớn tạo khả năng ô nhiễmnguồn nước bởi các vi khuẩn gây bệnh Nước thải loại này không được khử trùnghoặc khử trùng không triệt để, đi vào nguồn nước ngầm và nước mặt là nguy cơtruyền bệnh cho cộng đồng dân cư xung quanh bệnh viện
Qua nhiều trường hợp nghiên cứu thực tế người ta khẳng định các trườnghợp nhiễm bệnh ở người và động vật đặc biệt là các bệnh viện truyền nhiễm đềuchưa được xử lý và khử trùng triệt để Ở đô thị và khu dân cư sự giao nhau giữahệ thống cấp nước và hệ thống thoát nước là không thể tránh khỏi Cần phải tuân
Trang 23thủ những quy định về những biện pháp phòng ngừa ô nhiễm hệ thống cấp nướctừ hệ thống thoát nước do sự cố Nhưng quan trọng hơn là phải xây dựng hệ thốngxử lý và khử trùng nước thải bệnh viện tập trung trước khi xả vào hệ thống thoátnước công cộng Nếu không làm được như vậy hậu quả sẽ không lường Chỉ có xửlý và khử trùng nước thải bệnh viện theo đúng quy định mới loại trừ được dịchbệnh truyền nhiễm trong cộng đồng dân cư.
3.1.5 Một số quy định về xử lý nước thải bệnh viện:
Theo qui chế Quản lý chất thải y tế được ban hành kèm theo quyết định số43/2007/QĐ-BYT của bộ trưởng Bộ y tế ra ngày 30 tháng 11 năm 2007, chương
IX, quy định một số vấn đề về xử lý nước thải bệnh viện như sau
Điều 27: Quy định chung về xử lý nước thải:
Mỗi bệnh viện phải có hệ thống thu gom và xử lý nước thải đồngbộ
Các bệnh viện không có hệ thống xử lý nước thải phải bổ sung hệthống xử lý nước thải hoàn chỉnh
Các bệnh viện đã có hệ thống xử lý nước thải từ trước nhưng bịhỏng không hoạt động hoặc hoạt động không hiệu quả, phải tu bổ nâng cấp đểvận hành đạt tiêu chuẩn môi trường
Các bệnh viện xây dựng mới, bắt buộc phải có hệ thống xử lý nướcthải trong hạn mục xây dựng được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt
Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện phải đáp ứng các tiêu chuẩnmôi trường, phải phù hợp với các điều kiện địa hình, kinh phí đầu tư, chi phí vậnhành và bảo trì
Định kì kiểm tra chất lượng xử lý nước thải và lưu trữ hồ sơ xử lýnước thải
Trang 24Điều 28: Thu gom nước thải:
Bệnh viện phải có hệ thống thu gom riêng nước bề mặt và nước thảitừ các khoa, phòng Hệ thống cống thu gom nước thải phải là hệ thống ngầm hoặccó nắp đậy
Hệ thống xử lý nước thải phải có bể thu gom bùn
Điều 29: Các yêu cầu của hệ thống nước thải bệnh viện:
Có quy trình công nghệ phù hợp, xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môitrường
Công suất phù hợp với lượng nước thải phát sinh của bệnh viện
Cửa xả nước thải phải thuận lợi cho việc kiểm tra, giám sát
Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải phải được quản lý như chất thảirắn y tế
Định kì kiểm tra chất lượng xử lý nước thải Có sổ quản lý, vận hànhvà kết quả kiểm tra chất lượng có liên quan
3.2 Các phương pháp xử lý nước thải:
Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt có thể áp dụng để xử lý nướcthải bệnh viện, tuy vậy cần phân biệt rõ sự khác nhau giữa hai loại nước thải nàyđể có sự lựa chọn công nghệ thích hợp, nhằm đảm bảo yêu cầu xử lý khắc khehơn cho nước thải bệnh viện
Tất cả các phương pháp xử lý nước thải có thể chia làm 2 nhóm: nhóm cácphương pháp thu hồi và nhóm các phương pháp phân hủy Đa số các phương pháphóa lý được dùng để thu hồi các chất quý trong nước thải và thuộc nhóm phươngpháp thu hồi Còn các phương pháp hóa học và sinh học thuộc nhóm các phươngpháp phân hủy Gọi là phân hủy bởi vì các chất bẩn trong nước thải sẽ bị phânhủy chủ yếu theo các phản ứng oxy hóa và một ít theo phản ứng khử Các sảnphẩm tạo thành sau khi phân hủy sẽ bị loại khỏi nước thải ở dạng khí, cặn lắnghoặc còn lại trong nước nhưng không độc
Trang 253.2.1 Xử lý bằng phương pháp cơ học:
Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, người ta sử dụng các quá trìnhthuỷ cơ ,việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào :
Kích thước hạt
Tính chất hoá lý
Nồng độ hạt lơ lửng
Lưu lượng nước thải
Mức độ làm sạch cần thiết
Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất khônghoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30% Để tăng hiệu suất của cáccông trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ… Hiệu quả xử lýcó thể lên tới 75% chất lơ lửng và 40% ÷ 50% BOD
Quá trình xử lý cơ học hay còn gọi là quá trình tiền xử lý thường được ápdụng ở giai đoạn đầu của qui trình xử lý Tùy vào kích thước, tính chất hóa lí,hàm lượng cặn lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết mà ta sửdụng một trong các quá trình sau: lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắngdưới tác dụng của lực li tâm, trọng trường và lọc
Bảng 3.11 Các công trình xử lý cơ học
Song chắn rác Tách các chất rắn thô và có thể lắng
Lưới chắn rác Tách các chất rắn có kích thước nhỏ hơn
Nghiền rác Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn, đồng nhất.Bể điều hòa Điều hòa lưu lượng và nồng độ (tải trọng BOD, SS)
Khuấy trộn Khuấy trộn hóa chất và chất khí với nước thải, giữ cặn lắng ở trạng thái lơ lửng.Tạo bông Giúp cho việc tập hợp các hạt cặn nhỏ thành các hạt cặn lớn hơn để có thể tách ra bằng lắng trọng lực.
Trang 26Công trình Áp dụng
Lắng Tách các cặn lắng và nén bùn
Tuyển nổi Tách các hạt cặn nhỏ và các hạt cặn có tỷ trọng xấp xỉ tỷ trọng của nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học.Lọc Tách các hạt cặn còn lại sau xử lý sinh học, hóa học
Màng lọc Tương tự như quá trình lọc Tách tảo từ nước thải sau hồ ổn định.Vận chuyển khí Bổ sung và tách khí
Bay hơi và bay khí Bay hơi các hợp chất hữu cơ bay hơi từ nước thải
3.2.2 Xử lý bằng phương pháp hóa học:
Phương pháp hóa học sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải.Các công trình xử lý hóa học thường kết hợp với các công trình xử lý lý học Mặcdù có hiệu quả cao, nhưng phương pháp xử lý hóa học thường đắt tiền và đặc biệtthường tạo thành các sản phẩm phụ độc hại
Bảng 3.12 Áp dụng quá trình xử lý hóa học trong xử lý nước thải
Kết tủa Tách phospho và nâng cao hiệu quả của việc tách cặn lơ
lửng ở bể lắng 1
Hấp phụ Tách các chất hữu cơ không được xử lý bằng phương pháp
hóa học thông thường hoặc bằng phương pháp sinh học.Nó cũng được sử dụng để tách kim loại nặng, khửchlorine của nước thải trước khi xả vào nguồn
Khử trùng Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh
Khử trùng bằng chlorine Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh, Chlorine là
loại hóa chất được sử dụng rộng rãi nhất
Khử chlorine Tách lượng clo dư còn lại sau quá trình clo hóa
Khử trùng bằng ClO2 Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh
Khử trùng bằng BrCl2 Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh
Trang 27Quá trình Áp dụng
Khử trùng bằng Ozone Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh
Khử trùng bằng tia UV Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh
3.2.3 Xử lý bằng phương pháp sinh học:
Xử lý bằng phương pháp sinh học là việc sử dụng khả năng sống và hoạtđộng của VSV để khoáng hóa các chất bẩn hữu cơ trong nước thải thành các chấtvô cơ, các chất khí đơn giản và nước Các VSV sử dụng một số hợp chất hữu cơvà một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Trong quátrình dinh dưỡng chúng nhận được các chất làm vật liệu xây dựng tế bào, sinhtrưởng và sinh sản nên khối lượng sinh khối tăng lên
Phương pháp sinh học thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loạinước thải có chứa các chất hữu cơ hòa tan hoặc các chất phân tán nhỏ, keo Dovậy, phương pháp này thường dùng sau khi loại các tạp chất phân tán thô ra khỏinước thải bằng các quá trình đã trình bày ở phần trên Đối với các chất vô cơchứa trong nước thải thì phương pháp này dùng để khử sunfide, muối amoni,nitrate tức là các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn Sản phẩm cuối cùng của quátrình phân hủy sinh hóa các chất bẩn sẽ là: khí CO2, N2, nước, ion sulfate, sinhkhối… Cho đến nay, người ta đã biết nhiều loại VSV có thể phân hủy tất cả cácchất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo
Giải pháp xử lý bằng biện pháp sinh học có thể được xem là tốt nhất trongcác phương pháp xử lý với các lí do sau :
Chi phí thấp
Có thể xử lý được độc tố
Xử lý được N-NH3
Tính ổn định cao
Trang 283.2.3.1 Phân lọai các phương pháp sinh học:
Việc phân loại các quá trình xử lý sinh học phụ thuộc vào đặc tính của từngloại bể phản ứng Các bể phản ứng nước thải bằng phương pháp sinh học chia làm
2 nhóm chính, theo cách thức sinh trưởng của vi sinh vật trong môi trường sinh trưởng hay bám dính
Bảng 3.13 Các thiết bị xử lý sinh học thông dụng
Bể phản ứng với tác nhân sinh trưởng lơ
lửng
Bể phản ứng với tác nhân sinh trưởng
bám dính
Bùn hoạt tínhLoai bỏ chất dinh dưỡng bằng pp sinh học
Phân hủy hiếu khí
Tiếp xúc kị khíUASBPhân hủy kị khí
Hồ sinh học
Kị khí có đện giãnĐĩa quay sinh họcLọc nhỏ giọtTháp kínThiết bị lọc kị khí
Do vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học nên căncứ vào tính chất, hoạt động và môi trường của chúng, ta có thể chia phương phápsinh học thành 2 dạng chính là sinh học kị khí và sinh học hiếu khí
Bảng 3.14 Các công trình xử lý sinh học
Nhân tạo Aerotank, SBR, Unitank Metan
Đĩa tiếp xúc sinh học quay Lọc kị khí
OxytenMương oxy hóa
Trang 29Hiếu khí Kị khí
Tự nhiên Ao sinh học hiếu khí Ao sinh học kị khí
Cánh đồng lưới
Phương pháp kị khí:
Quá trình phân hủy chất hữu cơ:
Sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy.Quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phứt tạp phân hủycác chất hữu cơ, tạo ra hàng loạt các sản phẩm trung gian
Quá trình phân hủy kị khí xảy ra theo 4 giai đoạn:
Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử
Giai đoạn 2: acid hóa
Giai đoạn 3: acetate hóa
Giai đoạn 4: methane hóa
Phân lọai:
Hình 3.1 Các phương pháp xử lý nước thải theo phương pháp kị khí
Quá trình tăng trưởng kị khí:
Đặc trưng cho quá trình tăng trưởng lơ lửng kị khí là bể UASB (Upflowanaerobic sludge blanket)
Vách ngăn
Trang 30Nước thải được nạp từ phía đáy bể, đi qua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy
ra khi các chất hữu cơ trong nước thải tiếp xúc với bùn hạt Khí sinh ra trong điềukiện kị khí ( chủ yếu là methane và CO2) sex tạo nên dòng tuần hoàn cục bộ giúpcho quá trình hình thành và duy trì bùn sinh học dạng hạt Khí sinh ra từ lớp bùnsẽ bám dính vào các hạt bùn và cùng với khí tự do nổi lên phía mặt bể Tại đâyquá trình pha khí-lỏng-rắn xảy ra nhờ bộ phận tách pha Khí theo ống dẫn quabồn hấp thu chứa dung dịch NaOH (5%-10%) Bùn sau khi tách khỏi bọt khí lạilắng xuống Nước thải theo máng tràn răng cưa dẫn đến công trình xử lý tiếptheo Vận tốc nước thải đưa vào bể UASB được duy trì trong khoảng 0.6-0.9 m/h
Ưu điểm:
Chi phí đầu tư vận hành thấp
Lượng hóa chất cần bổ sung ít
Bùn sinh ra dễ tách nước
Không đòi hỏi cấp khí, đỡ tốn năng lượng
Có thể thu hồi, tái sử dụng năng lượng biogas
Lượng bùn sinh ra ít, cho phép vận hành với tải trọng hữu cơ cao
Giảm diện tích công trình
Khuyết điểm:
Giai đoạn khởi động kéo đài
Phát sinh mùi
Dễ bị sốc tải khi chất lượng nước vào biến động
Bị ảnh hưởng bởi các chất độc hại
Khó hồi phục sau thời gian ngừng hoạt động
Trang 31 Quá trình phân hủy kị khí xáo trộn hoàn toàn:
Bể phân hủy kị khí xáo trộn hoàn toàn là một bể xáo trộn liên tục, khôngtuần hoàn bùn Bể này thích hợp để xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ hòatan dễ phân hủy nồng độ cao hoặc xử lý bùn hữu cơ Thiết bị xáo trộn dùng trongbể có thể là cánh khuấy cơ khí hoặc tuần hoàn khí biogas Trong quá trình phânhủy, lượng sinh khối mới sinh ra phân bố đều trên toàn thể tích bể Hàm lượngchất lơ lửng ở dòng ra phụ thuộc vào thành phần nước thải vào và yêu cầu xử lý
Do bể phân hủy kị khí xáo trộn hoàn toàn nên không có biện pháp nào lưu giữsinh khối bùn, nên thời gian lưu sinh khối chính là thời gian lưu nước Thời gianlưu bùn phân hủy kị khí thường từ 12-30 ngày Như vậy thể tích bể xáo trộn hoàntoàn đòi hỏi lớn hơn nhiều so với công nghệ xử lý kị khí khác
Do hàm lượng sinh khối trong bể thấp và thời gian lưu nước lớn, bể kị khíxáo trộn hoàn toàn có thể chịu đựng tốt trong trường hợp có độc tố hoặc khi tảităng đột ngột
Tiếp xúc kị khí:
Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn, sau khi phân hủy hỗn hợp được đưa sang bể lắng hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn và nước Bùn tuần hoàn trởlại bể kị khí, lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm
Quá trình tăng trưởng kị khí bám dính (Anaerobic attached –growth process):
Tương tự như quá trình tăng trưởng hiếu khí dính bám, các vi sinh vật kị khídính bám vào các giá thể dạng tấm hoặc hạt có tính trơ Nước thải cũng được dẫntừ dưới đáy bể lên, xuyên qua lớp vật liệu lọc Sau quá trình xử lý, nước và khíđược dẫn ra ngoài qua hệ thống ống dẫn đặt phía trên lớp vật liệu lọc Ở quá trình
Trang 32này, ta cũng có thể cho nước thải chảy từ trên đỉnh bể phản ứng xuống rồi thunước ở đáy bể, còn khí vẫn được thu ở trên bể.
Ngoài ra, ta cũng có thể phối hợp cả hai quá trình kị khí lơ lửng và kị khíbám dính vào cùng một bể sinh học nhằm tăng cường khả năng xử lý
Phương pháp xử lý kị khí thường được sử dụng để sơ bộ xử lý nước thải cóđộ ô nhiễm hữu cơ cao ( COD > 1-3 g/l) trước khi sử dụng phương pháp hiếu khí.Điều này giúp tiết kiệm được lượng oxy cần thiết phải cung cấp cho vi sinh vậttrong quá trình hiếu khí nên giảm được chi phí điện năng đối với các thiết bị cấpkhí và giảm lượng bùn sinh ra
Lọc kị khí:
Bể lọc kị khí là cột chứa đầy vật liệu rắn trơ là giá thể cố định cho vi sinhvật sống bám trên bề mặt Giá thể đó có thể là đá sỏi, than, vòng sứ, tấm nhựa, …dòng thải phân bố đều từ dưới lên tiếp xúc với lớp màn sinh vật trên giá thể Dokhả năng bám dính tốt của lớp màng vi sinh dẫn đến lượng vi sinh trong bể tănglên và thời gian lưu nước bùn kéo dài Vì vậy thời gian lưu nước nhỏ, có thể vậnhành ở tải lượng cao
Trong bể lọc kị khí, do dòng chảy quanh co đồng thời tích lũy sinh khối vìvậy dễ gây ra vùng chết và dòng chảy ngắn Để khắc phục tình trạng này, có thểbố trí thêm hệ thống xáo trộn bằng khí biogas thông qua hệ thống phân phối bốtrí dưới lớp vật liệu Sau thời gian vận hành, các chất rắn không bám dính giatăng trong bể
Đơn giản trong vận hành
Có khả năng chịu biến động về tải lượng ô nhiễm
Trang 33 Không kiểm soát bùn nổi như trong bể UASB.
Khuyết điểm:
Phát sinh mùi
Không có khả năng điều khiển sinh khối
Tốc độ làm sạch bị hạn chế bởi quá trình khuếch tán, vật liệu làmgiá thể phải có diện tích bề mặt riêng lớn Thêm vào đó, vận tốc nước chảy trênbề mặt màng phải đủ lớn
Kị khí tầng giá thể lơ lửng:
Trong quá trình này, nước thải được bơm từ dưới lên qua lớp vật liệu hạtgiá thể cho vi sinh bám vào Vật liệu này có đường kính nhỏ vì vậy tỉ lệ diện tíchmặt/ thể tích rất lớn ( cát, than hoạt tính,…) tạo sinh khối bám dính lớn Dòng thải
ra tuần hoàn trở lại tạo vận tốc nước đi đủ lớn tạo cho lớp vật liệu hạt ở dạng lơlửng, giãn nở khoảng 15-30% hay lớn hơn Hàm lượng sinh khối có thể lớn10.000- 40.000 mg/l Do lượng sinh khối lớn và thời gian lưu nước nhỏ, quá trìnhnày có thể ứng dụng xử lý nước thải sinh hoạt
Phương pháp hiếu khí:
Các giai đoạn:
Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn sau:
Oxy hóa các chất hữu cơ:
CxHyOz + O2 CO2 + H2O + H
Tổng hợp tế bào mới:
CxHyOz + NH3 + O2 TB vi khuẩn + CO2 + H2O + C5H7NO2
Phân hủy nội bào:
Trang 34C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± H
Phân loại:
Hình 3.2 Các phương pháp xử lý nước thải theo công nghệ hiếu khí
Quá trình tăng trưởng hiếu khí lơ lửng:
Bể bùn họat tính với vi sinh vật tăng trưởng (Aerotank) :
Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng,quá trình phân huỷ xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khíliên tục Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy mộtcách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng Nồng độ oxy hoà tantrong nước ra khỏi bể lắng đợt 2 không được nhỏ hơn 2 mg/L Tốc độ sử dụng oxyhoà tan trong bể bùn hoạt tính phụ thuộc vào:
Tỉ số giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật: tỉ số F/M
Nhiệt độ
Công nghệ hiếu khí
Lọc hiếu khí
Lọc sinh học nhỏ giọt
Hiếu khí tiếp xúc
Xử lý sinh học theo mẻ
Hồ sinh học hiếu khí Sinh trưởng dính bámSinh trưởng lơ lửng
Đĩa quay sinh họcAerotank
Enzym
Trang 35 Tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật.
Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất
Lượng các chất cấu tạo tế bào
Hàm lượng oxy hoà tan
Để thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệuquả, cần phải hiểu rõ vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật các vi sinh vậtnày sẽ phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyểnhoá thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hoá hoàn toàn thành CO2,H2O, NO3-, SO42-,… Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt
tính bao gồm: Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và hai loại vi khuẩn Nitrate hoá Nitrosomonas và Nitrobacter Thêm vào đó, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix, và Geotrichum cũng tồn tại.
Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thảiđưa vào hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/L, hàm lượng sảnphẩm dầu mỏ không quá 25 mg/L, pH = 6,5 – 8,5, nhiệt độ t = 6 – 37 0C
Hệ thống bể bùn hoạt tính (Aerotank) gồm các loại:
Bể bùn hoạt tính truyền thống
Bể bùn hoạt tính tiếp xúc - ổn định
Bể bùn hoạt tính thông khí kéo dài
Bể bùn hoạt tính thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh
Bể bùn hoạt tính chọn lọc
Trong quá trình bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng, các vi sinhvật phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửngtrong nước ở các bể xử lý sinh học Bể sinh học này luôn cần phải được làm
Trang 36thoáng để cung cấp đầy đủ oxy cho vi sinh vật tiến hành quá trình phân hủy chấthữu cơ và phát triển Ngoài bể sinh học, ta cũng cần phải bố trí thêm bể lắng đểtách các bông bùn hoạt tính ra khỏi nước, tuần hoàn một phần bùn trở lại bể sinhhọc nhằm duy trì nồng độ bùn cần thiết trong bể sinh học và xả bỏ bớt lượng bùnthừa sinh ra trong quá trình phát triển Trong một số trường hợp ta cũng có thểgộp chung 2 bể sinh học và lắng thành một công trình duy nhất Khi đó, ta khôngcần phải tuần hoàn bùn mà chỉ phải xả bùn.
Sử dụng phổ biến trong lĩnh vực xử lí nước thải
Hiệu suất cao: 85-95%, khoảng 98% cặn lơ lửng được loại bỏ
Không sinh mùi
Nhược điểm:
Nhu cầu dinh dưỡng, chất dinh dưỡng cao
Bùn sinh ra nhiều, phải tuần hoàn bùn
Phải có bể lắng đợt hai
Đòi hỏi trình độ vận hành cao
Ngoài ra, hiện nay còn có thêm một số loại bể cũng sử dụng quá trình bùnhoạt tính, là những cải tiến so với Aerotank như bể hiếu khí gián đoạn SBR, bểUnitank
Bể họat động gián đọan (SBR):
Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theokiểu làm đầy và xả cạn Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùnhoạt tính hoạt động liên tục, chỉ có điều tất cả quá trình xảy ra trong cùng một bể
Trang 37và được thực hiện lần lượt theo các bước: (1) làm đầy, (2) phản ứng, (3) lắng, (4)xả cạn, (5) ngưng.
Bản chất quá trình xử lý sinh học từng mẻ:
Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ bao gồm đưa nước thải vào bể phản ứngvà tạo các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ cóNO3-), kị khí (không có oxy), hiếu khí (có oxi, NO3-) để cho vi sinh tăng sinh khối,hấp thụ và tiêu hóa các chất thải hữu cơ trong nước thải
Chất thải hữu cơ ( C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh khối visinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã táchchất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới
Quy trình hoạt động của hệ thống xử lý sinh học từng mẻ đơn giản, baogồm các chuỗi chu kỳ như sau:
Nạp nước thải vào bể phản ứng
Vừa nạp vừa tạo môi trường thiếu khí hay kị khí
Vừa nạp vừa tạo điều kiện cho vi sinh xử lý chất thải hữu cơ
Xử lý tách loại chất ô nhiễm hữu cơ , nitơ, photpho bằng vi sinh
Để lắng, tách lớp bùn
Gạn lấy nước sạch đã xử lý
Lập lại chu kỳ mới
Cho phép thiết kế hệ đơn giản với các bước xử lý cơ bản theo quy trình “từng mẻ”
Trang 38 Khoảng thời gian cho mỗi chu kỳ có thể điều chỉnh được và là một quy trình có thể điều khiển tự động bằng PLC.
Hiệu quả xử lý có độ tin cậy cao và độ linh hoạt
Công nghệ kỹ thuật cao, lập trình được và khả năng xử lý vượt mức hứa hẹn và đây là quy trình xử lý bằng vi sinh đầy triển vọng trong tương lai
Vận hành linh hoạt, dễ dàng
Lắng tĩnh tạo nồng độ SS đầu ra thấp
Hiệu quả xử lí có độ tin cậy cao
Công nghệ kĩ thuật cao, quy trình xử lí vi sinh tốt
Cặn hỗn hợp không thể tràn ra ngoài bằng sự tràn thuỷ lực vì lưulượng được cung cấp phù hợp
Nhược điểm:
Quá trình thiết kế phức tạp
Chất lượng nước đầu ra phụ thuộc khả năng gạn lớp nước phía trên
Ít được áp dụng tại Việt Nam
Trang 39Quá trình xử lí linh hoạt theo chương trình và có thể điều chỉnh nên rất phùhợp với các loại nước thải có tính chất đầu vào và lưu lượng thay đổi.
Unitank có cấu trúc module nên rất dễ dàng nâng công suất bằng cáchghép các module liền nhau, tận dụng phần xây dựng đã có
Unitank vận hành tự động đảm bảo chất lượng ổn định của nước thải đã xử
lí dẫn đến chi phí vận hành thấp
Quá trình tăng trưởng hiếu khí bám dính:
Là quá trình xử lý sinh học, trong đó quần thể vi sinh vật hoạt động đểchuyển hóa các chất hữu cơ và các thành phần khác trong nước thải thành khí vàvỏ tế bào được dính bám vào một vài giá thể dạng tấm hoặc hạt có tính trơ như:hạt nhựa, sỏi, xỉ, sành … , đôi khi còn gọi các màng vi sinh vật là các màng vi sinhvật được bố trí trong bể sinh học Do quá trình phát triển nhanh chóng của vi sinhvật nên thời gian hoạt động có thể bị hạn chế Vì thế cần bố trí lớp vật liệu lọccho phù hợp
Các dạng bể lọc sinh học thường hay sử dụng như: bể lọc sinh học nhỏ giọt(Bio trickling filter), bể lọc sinh học thô, bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)
Khi xử lý sinh học trong môi trường hiếu khí, ta cần lưu ý đến một số yếutố về pH, nhiệt độ, tỉ số F/M, nồng độ MLSS, chất dinh dưỡng và một số nồng độmuối, độc chất, dù rất nhỏ nhưng nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình xử lý, nhằmduy trì môi trường thuận lợi cho các vi khuẩn hiếu khí hoạt động
Ưu điểm:
Khởi động nhanh: 2 tuần
Khả năng loại bỏ những cơ chất phân hủy chậm
Khả năng chịu biến động về nhiệt độ và tải lượng ô nhiễm
Trang 40 Khuyết điểm:
Không có khả năng điều khiển sinh khối
Tốc độ làm sạch bị hạn chế bởi quá trình khuếch tán: vật liệu làm giá thểphải có diện tích bề mặt riêng lớn Thêm vào đó vận tốc nước chảy tràn trên bề mặt phảiđủ lớn
Phương pháp xử lý tự nhiên:
Xử lý nước trong các ao hồ sinh học tự nhiên là phương pháp xử lý đơngiản nhất và được áp dụng phổ biến, đặc biệt là tại những vùng có diện tích xử lýlớn Phương pháp này không yêu cầu kĩ thuật cao, vồn đầu tư ít, chi phí hoạt độngrẻ, vận hành đơn giản và hiệu quả cũng khá cao Tuy nhiên, phương pháp trênđòi hỏi thời gian xử lý dài, diện tích mặt bằng rộng, phụ thuộc nhiều vào thời tiếtvà nhiệt độ Cơ sở khoa học của phương pháp này là dựa trên khả năng tự làmsạch của nước, chủ yếu là VSV và các thủy sinh vật Hệ hồ sinh học có thể phânloại như sau:
Bảng 3.14 Các công trình hồ sinh học
Chịu tải trọng hữu cơ cao
Phản ứng sinh học chủyếu xảy ra là sự hìnhthành acid và lên menmethane
Xử lý chất thải côngnghiệp và nôngnghiệp, không ápdụng cho nước thảiđô thị
Hồ làm
Oxy được cung cấp quathiết bị khuếch tán bềmặt
Nhu cầu diện tíchrất nhỏ, phù hợp xửlý nước thải đô thị
Hồ tùy 1,2 – 2,5 5 – 30 Lên men kị khí xảy ra ở Có thể áp dụng như