đồ án tốt nghiệp: xử lý nước thải y tế cua bệnh viện liên chiểu đà nẵng

đồ án tốt nghiệp: xử lý nước thải y tế bệnh viện liên chiểu đà nẵng. .. trong do an nay se co phuong phap xu li nuoc thai va day chuyen cong nghe xu li nuoc thai y te, tai benh vien lien chieu thanh pho da nang....................................................................................

MỞ ĐẦU

Cùng với sự phát triển của loài người, quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước đã tạo một sức ép lớn đối với môi trường Song song với việc phát triển kinh tế, công tác bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ người dân rất được chú trọng, hoạt động y tế được đẩy mạnh nhanh chóng Bệnh viện được đầu tư xây dựng ngày càng nhiều, và đi kèm theo đó là chất thải độc hại từ các bệnh viện trở thành một vấn đề nóng hiện nay

Vì vậy, việc kiểm soát, quản lý và xử lý tốt chất thải nói chung và xâydựng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện nói riêng là một nhiệm vụ cấp bách của ngành y tế và các ban ngành có liên quan nhằm bảo vệ môi

trường, bảo vệ sức khoẻ cho nhân viên y tế, bệnh nhân và cộng đồng Đồng thờicũng sẽ giải quyết được vấn đề ô nhiễm từ nguồn nước thải, góp phần bảo vệ nguồnnước, bảo vệ môi trường nhằm phục vụ lâu dài cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hộitheo hướng phát triển bền vững

CHƯƠNG 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT 1.1 Sơ lược về bệnh viện đa khoa Liên Chiểu

Bệnh viện tọa lạc tại trung tâm của Quận Liên Chiểu Thành phố Đà Nẵng.Bệnh viện chính thức đi vào hoạt động từ 24/2/1997

Địa chỉ : 525 Tôn Đức Thắng - Quận Liên Chiểu – TP Đà Nẵng.

+ Các khoa: Khoa ngoại tổng hợp, Khoa nội tổng hợp, Khoa y học cổ truyền

- phục hồi chức năng, Khoa hồi sức cấp cứu, Khoa khám bệnh, Khoa liên chuyênkhoa, Khoa cận lâm sàng, Khoa dược và trang thiết bị y tế

+ Các phòng: Phòng Tổ chức hành chính, Phòng Tài chính kế toán, Phòng

Kế hoạch tổng hợp, Phòng Điều dưỡng, Giám đốc

Số lượng cán bộ công nhân viên: 217 người

1.2 Lý do xây dựng hệ thống xử lý nước thải

+ Xuất phát từ yêu cầu thực tế, xã hội:

Theo chủ trương của nhà nước, theo các quy định hiện hành về vấn đề môitrường Căn cứ các tiêu chuẩn thiết kế và quy phạm hiện hành về môi trường và xâydựng công trình

- Căn cứ quyết định số 64/2003/QĐ-TTg ngày 23/07/2003 của Thủ tướngchính phủ về phê duyệt kế hoạch xử lý triệt để các cơ sở gây ô nhiễm môi trườngnghiêm trọng giai đoạn 2003-2007

- Căn cứ Quy chế quản lý chất thải nguy hại ban hành kèm theo Quyết định

số 155/1999/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 16/07/1999

- Quyết định số 43/2007/QĐ-BYT ngày 03 tháng 12 năm 2007 của Bộtrưởng Bộ Y tế về Ban hành Quy chế Quản lý chất thải y tế

- Căn cứ theo QCVN 28:2010/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nướcthải y tế

Với xu thế hội nhập thế giới của Việt Nam như hiện nay việc đầu tư chochiến lược bảo vệ môi trường là việc làm hết sức thiết thực Không chỉ riêng cáccông ty, các doanh nghiệp hay các khu công nghiệp có nước thải ô nhiễm được thải

ra từ quá trình sản xuất mà ngay cả nước thải sinh hoạt từ các đô thị cũng phải được

xử lý trước khi thoát ra môi trường Chính vì thế nước được thải ra từ các hoạt độngcủa bệnh viện cần phải được xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép

+ Vấn đề môi trường:

Điểm đặc thù làm nước thải bệnh viện khác với nước thải sinh hoạt, khu dân

cư là sự lan truyền rất mạnh các virut gây bệnh Đặc biệt nguy hiểm là các bệnhviện chuyên những bệnh truyền nhiễm cũng như bệnh viện đa khoa

Lượng chất ô nhiểm tính trên một giường bệnh lớn hơn 2-3 lần so với lượngchất bẩn gây ô nhiểm tính trên một đầu người Ở cùng một tiêu chuẩn sử dụng nướcthì nước thải bệnh viện đặc hơn, tức là lượng chất bẩn cao hơn

Nước thải bệnh viện sẽ ngấm xuống đất khi thải ra mà không qua xử lý Cácđồng vị, các loại phế phẩm thuốc sẽ ở trong đất làm cho quá trình hấp thụ trao đổiion, phân hủy sinh học của đất sẽ bị ảnh hưởng theo chiều xấu đi Nước bị nhiểmnước thải nói chung và nước thải bệnh viện nói riêng nếu dùng trồng rau, chăn nuôithì những độc chất trong đó sẽ theo chuỗi thức ăn tích tụ lại trong cơ thể người gâyđộc hại lớn

Điều đó khiến cho nước thải bệnh viện có tính chất khác so với nức thải sinhhoạt nên không thể gộp chung vào hệ thống nước thải thành phố mà phải được xử lývới yêu cầu nghiêm ngặt hơn

+ Xuất phát từ vấn đề kinh tế:

Trước đây do nguồn kinh phí hạn hẹp nên hầu hết các bệnh viện và trung tâm

y tế ở nước ta đều không có hệ thống xử lý nước thải hoặc có nhưng đã cũ, xuống

cấp và hoạt động kém hiệu quả Do vậy đã thải ra môi trường nhiều chất bẩn và cácloại vi trùng, virut gây bệnh.

Hiện nay Đà Nẵng là thành phố lớn ở miền trung, với điều kiện kinh tế pháttriển hiện nay việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải nhằm góp phần hoànthiện cơ sở hạ tầng cho bệnh viện nhằm cải thiện vấn đề môi trường là điều khôngthể bỏ sót

Giảm thiểu ô nhiểm môi trường đồng nghĩa với bảo vệ tài nguyên thiênnhiên Đó là chiến lược phát triển bền vững của đất nước

+ Vấn đề địa lý:

Bệnh viện đa khoa Liên Chiểu nằm ở khu vực đông dân cư, sự ảnh hưởngcủa nước thải bệnh viện tới con người sẽ trở nên lớn hơn nếu không được xử lýđúng cách

Các chất bẩn trong hệ thống xử lý nước thải bị vi sinh vật phân hủy sinh racác khí độc hại có mùi hôi thối như H2S, CH4, NH3 gây ảnh hưởng đến bệnh nhân,người nhà bệnh nhân cũng như những hộ dân cư xung quanh đó Đồng thời các visinh vật phát triển bám vào các hạt bụi lơ lửng lan tỏa trong không khí có thể gâydịch bệnh Chính điều này là nguyên nhân gây nên sự nhiễm trùng hậu phẩu củabệnh nhân

Bệnh Viên đa khoa Liên Chiểu với đội ngũ các y bác sĩ có kinh nghiệm,trang thiết bị hiện đại, khoa học kỹ thuật tiến bộ, trong một thời gian dài, bệnh viện

đã hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình một cách xuất sắc Tuy nhiên hệ thống xử lýnước thải của bệnh viện hiện nay còn rất thô sơ, đơn giản, nước thải ra môi trườngchưa đạt yêu cầu quy định đề ra của nhà nước

Để đảm bảo cho môi trường trong sạch hạn chế ảnh hưởng đến môi trườngbên ngoài, việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện hiện đại, đảmbảo quy chuẩn kỹ thật quốc gia về nước thải y tế là một việc làm đúng đắn và cầnthiết nhất hiện nay

Chính vì những lý do đó mà đề tài: “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh

viện đa khoa Liên Chiểu” đã hình thành với mong muốn góp phần bảo vệ môi

trường và hạn chế ô nhiễm do nước thải y tế gây ra

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Nước thải bệnh viện

2.1.1 Nguồn gốc nước thải bệnh viện [9]

Trong quá trình hoạt động của bệnh viện, nước thải sinh ra trong toàn bộkhuôn viên bệnh viện bao gồm các loại khác nhau với nguồn thải tương ứng nhưsau:

- Nước thải là nước mưa thu gom trên toàn bộ diện tích khuôn viên bệnhviện

- Nước thải sinh hoạt của CBCNV trong bệnh viện, của bệnh nhân và thânnhân bệnh nhân thăm nuôi bệnh

- Nước thải phát sinh từ các hoạt động khám và điều trị bệnh

- Nước thải thải ra từ các công trình phụ trợ (thiết bị xử lý khí thải, giải nhiệtmáy phát điện dự phòng, giải nhiệt cho các máy điều hoà không khí )

a Nước thải sinh hoạt

Là loại nước thải ra sau khi sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt trong bệnhviện: ăn uống, tắm rửa, vệ sinh từ các nhà làm việc, các khu nhà vệ sinh, nhà ăn,căn tin Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt trong bệnh viện cũng giốngnhư nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư: có chứa các chất cặn bã, các chất hữu cơhoà tan (các chỉ tiêu BOD, COD), các chất dinh dưỡng (nitơ, phốt pho) và vi trùng.Chất lượng nước thải sinh hoạt này vượt quá tiêu chuẩn qui định hiện hành và cókhả năng gây ô nhiễm hữu cơ, làm giảm lượng oxy hoà tan (DO) vốn rất quan trọngđối với đời sống của thủy sinh vật tại nguồn tiếp nhận

b Nước thải do các hoạt động khám và điều trị bệnh

Loại nước thải này có thể nói là loại nước thải có mức ô nhiễm hữu cơ vàchứa nhiều vi trùng gây bệnh nhất trong số các dòng thải nước của bệnh viện Nướcthải loại này phát sinh từ nhiều khâu và quá trình khác nhau trong bệnh viện: giặt,tẩy quần áo bệnh nhân, khăn lau chăn mền drap cho các giường bệnh, súc rửa cácvật dụng y khoa, xét nghiệm, giải phẫu, sản nhi, vệ sinh lau chùi làm sạch các

phòng bệnh và phòng làm việc Tuỳ theo từng khâu và quá trình cụ thể mà tínhchất nước thải và mức độ ô nhiễm khi đó sẽ khác nhau.

c Nước thải từ các công trình phụ trợ

Hoạt động của bệnh viện đòi hỏi phải sử dụng một lượng nước nhất định đểphục vụ cho các máy móc và thiết bị phụ trợ Tuỳ theo tính chất sử dụng mà mức

độ ô nhiễm khác nhau như nước thải giải nhiệt máy phát điện dự phòng có nhiệt độcao hơn so với ban đầu nhưng vẫn có thể khống chế nằm dưới mức cho phép thải(<450C)

Nhìn chung nước thải bệnh viện đặc trưng là chứa nhiều mầm bệnh đặc biệt

là các bệnh truyền nhiễm Một số khu vực có mức độ nhiễm vi sinh gây bệnh, cặn

lơ lửng, các chất hữu cơ rất cao như:

- Nước thải khu mổ: chứa máu và các bệnh phẩm

- Nước thải khu xét nghiệm: chứa nhiều vi trùng gây bệnh khác nhau

Giá trị BOD, COD, cặn ở khu này vượt quá nhiều lần chỉ tiêu cho phép.Ngoài ra nước thải còn có khả năng nhiễm xạ từ các khu X – Quang, rửa phim ViệcXLNT bị nhiễm phóng xạ rất khó khăn và tốn kém (do chu kì phân hủy các chấtphóng xạ khá lâu) Đây là loại chất thải nguy hại nên cần được thải và xử lý riêngbiệt

2.1.2 Thành phần và tính chất nước thải một số bệnh viện

Nhìn chung nước thải ở các bệnh viện đa khoa có mức độ ô nhiễm tương đốigiống nhau

Bảng 2.1: Các thông số ô nhiễm trong nước thải (Nguồn:Báo cáo quản lý các

nguy cơ môi trường của dự án hổ trợ xử lý chất thải bệnh viện nguônd vốn vay ngân hàng thế giới của Bộ Y Tế)

T Bệnh viện pH

DO(mg /l)

H 2 S(mg /l)

BOD 5 (mg/l)

COD(

mg/l)

Tổng Phospho (mg/l)

Tổng Nitrogen (mg/l)

SS(mg /l) Theo tuyến

1.1 Trung ương 6.97 1.89 4.05 119.8 263.2 2.555 46.1 218.6

2.1.3 Vấn đề xử lý nước thải bệnh viện.

Hiện nay lương nước sử dụng ở các bệnh viện nước ta là rất lớn, lượng nướcthải chuyên khoa cùng với nước thải sinh hoạt và nước mưa chảy tràn phần lớn cácbệnh viện nước ta cho tập trung vào một hệ thống mà chưa được tách riêng để xử lý,phần lớn lượng nước thải sau xử dụng đều xả vào hệ thống thoát nước

Điều quan tâm hàng đầu với nước thải bệnh viện là vấn đề vi trùng vi rút gâybệnh, thuốc kháng sinh, thuốc sát trùng Các vi trùng vi rút gây bệnh có thể tồn tạitrong môi trường một thời gian nhất định Khi có cơ hội sẽ phát triển trên vật chủ vàgây lây lan dịch bệnh do đó để xử lý nước thải bệnh viện một cách tốt nhất ta phảikết hợp nhiều phương pháp xử lý nước thải với nhau Tùy theo điều kiện cụ thể củatường bệnh viện (kinh phí, mặt bằng…) mà chọn phương pháp xử lý thích hợp

2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý

2.2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học [1]

Mục đích của phương pháp này là loại bỏ tất cả các tạp chất thô không tan vàmột phần các chất không hoà tan ở dạng lơ lửng ra khỏi môi trường nước trước khi

áp dụng các phương pháp hoá lý hoặc các phương pháp sinh học bằng các quá trìnhgạn, lọc và lắng

Các vật chất gồm các chất có kích thước lớn như các cành cây, bao bì, chấtdẻo, giấy và các tạp chất lơ lửng ở dạng rắn lỏng tạo với nước thành hệ huyềnphù Những phương pháp loại các chất rắn có kích thước lớn và tỷ trọng lớn trong

Thiết bị chắn rác là các thanh sắp xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến

50 mm Các thanh có thể bằng thép, nhựa hoặc gỗ Thiết bị chắn rác thường đặtnghiêng theo chiều dòng chảy một góc 50 đến 900

Người ta phân loại thiết bị chắn rác theo cách vớt rác như sau:

 Thiết bị chắn rác vớt rác thủ công, dùng cho các trạm xử lý nước thảicông suất nhỏ, lượng rác dưới 0.1m3/ngày;

 Thiết bị chắn rác vớt rác cơ giới bằng các băng cào dùng cho các trạm

xử lý nước thải có lượng rác lớn hơn 0.1m3/ngày

b Điều hoà lưu lượng dòng chảy

Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống thu gom chảy về nhà máy xử

lý thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày Bể điều hoà có nhiệm vụ cânbằng lưu lượng và nồng độ nước thải nhằm đảm bảo hiệu suất cho các công đọan xử

lý tiếp theo

Có 2 loại bể điều hoà:

 Bể điều hoà lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đừơng chuyểnđộng của dòng chảy

 Bể điều hoà lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vậnchuyển của dòng chảy hoặc nằm ngoài đường đi của dòng chảy

Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải hoạt động ổn địnhcần phải có công trình và thiết bị lắng cát phía trước.

Bể lắng cát đặt sau song chắn, lưới chắn và đặt trước bể điều hoà lưu lượng,đặt trước bể lắng đợt một

Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ cặn thô và nặng như cát sỏi, mãnh vỡthủy tinh, mảnh kim loại , tro tàn, than vụn, vỏ trứng để bảo vệ các thiết bị cơ khí

dễ bị mài mòn, giảm cân nặng ở các công đoạn xử lý sau

+ Bể lắng đợt 1

Bể lắng có cấu tạo là hình chữ nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại bỏbằng trọng lực các hạt cặn có trong nước theo dòng chảy liên tục vào bể và ra bể

Nhiệm vụ của bể lắng: Sinh khối vi sinh vật trong bùn hoạt tính được tạo nên

từ bể Aerotank cùng với nước thải chảy vào bể lắng Nhiệm vụ của bể lắng là giữlại các sinh khối vi sinh vật trong bể dưới dạng cặn lắng

d Phương pháp lọc

Nhằm để tách các dạng tạp chất phân tán kích thước nhỏ ra khỏi nước thải

mà các bể lắng không thể loại được chúng Người ta tiến hành quá trình lọc này nhờvật liệu lọc, cho phép nước đi qua và giữ các tạp chất ở lại

2.2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hoá học và hoá – lý [2]

a Phương pháp trung hoà

Nước thải có chứa axit hoặc kiềm cần được trung hoà với độ pH = 6.5 – 8.5trước khi thải vào hệ thống cống chung hoặc trước khi dẫn đến các công trình xử lýkhác Trung hoà nước thải được thực hiện bằng nhiều cách:

+ Trung hoà bằng cách trộn lẫn chất thải:

Khi có hai loại nước thải một mang tính chất axit và một mang tính chất kiềm ta cóthể trộn hai dòng nước thải ấy lại với nhau

+ Trung hoà bằng cách bổ sung tác nhân hoá học:

Tuỳ thuộc tính chất, nồng độ của từng loại nước thải mà ta lựa chọn các tác nhân đểtrung hoà cho phù hợp

Để trung hoà nước axit, có thể sử dụng các tác nhân hoá học như NaOH,KOH, Na2CO3, CaCO3, MgCO3 Tác nhân thường sử dụng nhất là sữa vôi 5 đến10% Ca(OH)2, tiếp đó là sôđa và NaOH ở dạng phế thải do giá thành rẻ

Để trung hoà nước thải kiềm người ta sử dụng các axit khác nhau hoặc khíthải mang tính axit

b Phương pháp oxy hoá – khử

Để làm sạch nước thải người ta có thể sử dụng các chất oxy hoá mạnh nhưclo ở dạng khí và hoá lỏng, dioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi và natri, oxykhông khí, ozon,

Trong quá trình oxy hoá các chất độc hại trong nước thải được chuyển thànhcác chất ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng lớncác tác nhân hoá học Do đó quá trình oxy hoá hoá học chỉ được dùng trong nhữngtrường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằngnhững phương pháp khác

c Quá trình keo tụ tạo bông

Khi chất keo tụ cho vào nước và nước thải, các hạt keo bản thân trong nước

bị mất tính ổn định tương tác với nhau, kết cụm lại hình thành các bông cặn lớn, dễlắng

Quá trình keo tụ – tạo bông thường áp dụng để khử màu, giảm hàm lượngcặn lơ lửng trong xử lý nước thải

d Quá trình tuyển nổi

Quá trình này được ứng dụng để loại ra khỏi nước các tạp chất phân tánkhông tan và khó lắng Người ta sử dụng phương pháp này để xử lý nước thải trongcác ngành sản xuất như chế biến dầu mỡ, da và dùng để tách bùn hoạt tính sau khi

xử lý hoá sinh

e Quá trình hấp phụ

Quá trình này được sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi cácchất hữu cơ hoà tan sau khi xửu lý sinh học cũng như xử lý cục bộ Các chất hấp

phụ gồm: than hoạt tính, các chất tổng hợp và chất thải của một số qui trình sản xuất(tro xỉ, mạt cưa ).

f Quá trình trao đổi ion

Phương pháp này ứng dụng để làm sạch nước thải khỏi các kim loại như:kẽm, đồng, crôm, thủy ngân cũng như các hợp chất của asen, phốt pho, xianua,các chất phóng xạ Phương pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị với độ làmsạch nước cao

2.2.3 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học [4]

Mục đích của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là làmsạch nước thải sinh hoạt cũng như nước thải sản xuất khỏi các chất hữu cơ hoà tan,các chất độc hại, vi khuẩn và virut gây bệnh và một số chất vô cơ như H2S, cácSunfit, amoniac, nitơ đến nồng độ cho phép theo tiêu chuẩn xả thải vào nguồn tiếpnhận

Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy cácchất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ

và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trìnhdinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng vàsinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên Quá trình phân hủy các chất hữu cơnhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá

Phương pháp xử lý sinh học có thể chia làm 2 loại: xử lý hiếu khí và xử lýyếm khí trên cơ sở có oxy hoà tan và không có oxy hoà tan

+ Phương pháp hiếu khí: sử dụng các vi sinh vật hiếu khí có sẵn trong

tự nhiên với hoạt động sống của chúng cần cung cấp oxy và nhiệt độ cần duy trì từ

20 – 400C

+ Phương pháp yếm khí: là phương pháp sử dụng các vi sinh vật yếm

khí hoạt động sống của chúng không có sự cung cấp oxy

Các công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học được phân chiathành 2 nhóm:

- Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiện tựnhiên như hồ sinh vật, cánh đồng tưới, cánh đồng lọc Quá trình xử lý diễn ra chậmchủ yếu dựa vào nguồn vi sinh vật và oxy có sẵn trong đất và nước.

- Những công trình trong đó quá trình xử lý thực hiện trong điều kiệnnhân tạo như bể lọc sinh học, bể hiếu khí có bùn hoạt tính, đĩa quay sinh học, bểUASB, bể metan

- Hiện nay do hạn chế về diện tích nên các hệ thống xử lý nước thảibằng phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo chiếm đa số

a Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học (bể Biôphin) là công trình xử lý nước thải điều kiện nhân tạonhờ các vi sinh vật hiếu khí Nước thải dẫn vào bể bằng hệ thống phân phối nước,nước sẽ được lọc qua lớp vật liệu rắn có bao bọc một lớp màng vi sinh vật

Quá trình xử lý diễn ra khi cho nước thải tưới lên bề mặt của bể và thấm qualớp vật liệu lọc Ở bề mặt của lớp vật liệu lọc và các khe hở ở giữa chúng các cặnbẩn được giữ lại và tạo thành màng – gọi là màng vi sinh vật Lượng oxy cần thiết

để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải ở bể lọc được cung cấp bằngphương pháp tự nhiên hoặc nhân tạo Vi sinh vật hấp thụ chất hữu cơ và nhờ cóoxy, quá trình oxy hoá được thực hiện Những màng vi sinh vật chết sẽ cùng vớinước ra khỏi bể và được giữ lại ở bể lắng đợt II

Vật liệu lọc là các vật liệu có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ và bề mặtriêng lớn như đá cuội, đá dăm, vòng gốm, các loại polymer

b Bể Aerotank

Bể Aeroten là công trình làm bằng bêtông, bêtông cốt thép với mặt bằngthông dụng là hình chữ nhật Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy suốt chiều dài củabể

Công nghệ xử lý nước thải bằng bể Aerotank là tạo điều kiện hiếu khí và có thể

bổ sung một số chất dinh dưỡng thích hợp cho vi sinh vật nước thải phát triển để tạothành bùn có hoạt tính cao, nếu trong nước thải thiếu các chất này Để đảm bảo có oxy

thường xuyên và nước được trộn đều với bùn hoạt tính, người ta cung cấp oxy bằng hệthống thổi khí hoặc cung cấo oxy tinh khiết, kết hợp với hệ thống khuấy trộn.

Theo quá trình nước thải từ bể Aerotank đến bể lắng vi sinh vật tạo bông và kếtlại cùng các chất huyền phù cũng như các vật thể được hấp thụ trong bùn hoạt tính.Bùn hoạt tính hồi lưu được trộn với nước thải ở đầu vào bể Aerotank

Hiệu suất xử lý hiếu khí có thể đạt tới 85 – 95% BOD, loại các hợp chất Nitơtới 40% và coliform tới 60 – 90%

2.2.4 Các quá trình sinh học, hóa học, vật lý xảy ra trong xử lý nước thải [8]

 Quá trình phân hủy kị khí:

Chất hữu cơ + VSV → CH2 + CO2 + H2 + NH3 + H2 S + Tế bào mới

Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1 (thủy phân): cắt mạch các hợp chất hửu cơ cao phân tử thànhcác hợp chất đơn giản hơn như monosacarit, amino axit hoặc các muối piruvat khác

- Giai đoạn 2 (acid hóa): chuyển hóa các chất hửu cơ đơn giản thành các loạiacid hửu cơ thông thường như acid axetic hoặc glixerin, axetat,…

• CH3CH2COOH + 2H2O → CH3COOH + CO2 + 3H2

Axitprifionic axit axetic

• CH3CH2CH2COOH + 2H2O → 2CH3COOH + 2H2

Axitbutiric axit axetic

- Giai đoạn 3 (Acetate hóa): giai đoạn này chủ yếu dùng vi khuẩn lên menmêtan như Methanosarcina và Methanothrix, để chuyển hóa axit axetic và hyđrothành CH4 và CO2

• CH3COOH → CO2 + CH4

• CH3COO- + H2O → CH4 + HCO3

-• HCO3- + 4H2 → CH4 + OH- + 2H2O

 Quá trình phân hủy hiếu khí:

Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm ba giai đoạn:

- Oxy hóa các chất hữu cơ:

 Quá trình nitơrát hóa và khử nitơrát

Trong nước thiên nhiên và nước thải, các hợp chất của nitơ tồn tại dưới 3dạng: các hợp chất hữu cơ, amoni, các hợpc hất dạng oxy hóa (nitrit, nitơrat)

Các hợp chất nitơ là các chất dinh dưỡng, luôn vận động trong tự nhiên chủyếu nhờ các quá trình sinh hóa

Trong nước thải sinh hoạt, nitơ tồn tại dưới dạng vô cơ (65%) và hữu cơ(35%) Nguồn nitơ chủ yếu là nước tiểu, khoảng 1,2 lít/người/ngày, tươngđương 12 g nitơ trong đó nitơ amoni N-CO(NH2)2 là 0,7 gam còn lại là cácloại nitơ khác Ure thường được amoni hóa theo phương trình sau:

+ Trong mạng lưới thoát nước ure bị thủy phân:

NH4+1,5O2 Nitrosomonas NO2-+ H2O + 2H+

NO2- + 0,5O2 Nitrobacter NO3

-Nitrit là hợp chất không bền, nó có thể là sản phẩm của quá trình khử nitrattrong điều kiện yếm khí

Nitorat là dạng hợp chất vô cơ của nitơ có hóa trị cao nhất

Nitorat hóa là giai đoạn cuối cùng của quá trình khoáng hóa các chất hữu cơchứa nitơ

Nitorat trong nước thải chứng tỏ sự hoàn thiện của công trình xử lý nướcthải bằng phương pháp sinh học

Mặt khác, quá trình nitorat hóa còn tạo nên sự tích lũy oxy trong hợp chấtnitơ để cho các quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ tiếp theo, khi lượng oxyhòa tan trong nước rất ít hoặc bị hết

 Qúa trình hòa tan và tiêu thụ oxy trong nước thải

- Quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ trong nước thải

Chất hữu cơ trong nước thải là môi trường cho các loại vi khuẩn pháttriển xử lý nước thải có nhiệm vụ là: tách các chất bẩn hữu cơ, các chất dinh dưỡng

và khử trùng nước thải

Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ nhờ oxy hóa sinh hóa xảy ra theo 2 giaiđoạn:

+ Oxy hóa các hợp chất chứa C thành CO2 và nước

+ Oxy hóa các hợp chất chứa N thành nitrit và sau đó thành nitơrat.Qúa trình khoáng hóa các hợp chất trong điều kiện hiếu khí thực tế là quátrình tiêu thụ oxy hòa tan từ khí quyển vào nước thải

- Qúa trình tiêu thụ oxy và hòa tan oxy trong nước thải

Khi có đủ oxy trong nước thải, tốc độ oxy hóa chất hữu cơ chứa C tỷ lệ thuậnvới khối lượng chất hữu cơ có trong nước thải

Ngoài ra trong xử lý nước thải còn xảy ra hoàng loạt quá trình hóa học vật lýkhác như quá trình oxi hóa, keo tụ, lắng, trung hòa, hấp thụ, trao đổi ion,…

2.3 Các công nghệ xử lý nước thải hiện nay

2.3.1.Công nghệ xử lý MBR [14]

Cty TNHH tư vấn và phát triển công nghệ CTECH Việt Nam

MBR là viết tắt cụm từ Membrane Bio-Reactor (Bể lọc sinh học bằng màng),

có thể định nghĩa tổng quát là hệ thống xử lý vi sinh của nước thải bằng công nghệlọc màng

Quy trình xử lý bể sinh học bằng màng MBR (Membrane Bio Reactor) cóthể loại bỏ chất ô nhiễm và vi sinh vật rất triệt để nên hiện nay được xem là côngnghệ triển vọng nhất để xử lý nước thải

MBR là kỹ thuật mới xử lý nước thải kết hợp quá trình dùng màng với hệthống bể sinh học thể động bằng quy trình vận hành SBR sục khí 3 ngăn và côngnghệ dòng chảy gián đoạn MBR là sự cải tiến của quy trình xử lý bằng bùn hoạttính, trong đó việc tách cặn được thực hiện không cần đến bể lắng bậc 2

Nhờ sử dụng màng, các thể cặn được giữ lại trong bể lọc, giúp cho nước sau

xử lý có thể đưa sang công đoạn tiếp theo hoặc xả bỏ / tái sử dụng được ngay

Ưu điểm của kỹ thuật dùng màng lọc tách:

+ Không cần bể lắng và giảm kích thước bể nén bùn

+ Không cần tiệt trùng nhờ đã khử triệt để coliform

+ Công trình được tinh giản nhờ sử dụng chỉ một bể phản ứng để khử N & P màkhông cần bể lắng, bể lọc và tiệt trùng

+ Trong điều kiện thay đổi đột ngột, hệ thống được điều chỉnh cho ổn định bằng

kỹ thuật không sục khí – sục khí – không sục khí

+ Khắc phục được các yếu điểm (nén bùn và tạo bọt) trong phương pháp bùnhoạt tính (dùng màng khử hiệu quả Nutrient và E.coli)

+ Dễ kiểm soát và bảo trì bằng hệ thống tự động

2.3.2 Giới thiệu công nghệ MBBR [16]

Các công ty đang sử dụng công nghệ này:

- CTY Cổ phần composite và Công nghệ Ánh Dương

- CTY Cổ phần xây dựng môi trường Thái Dương

Công nghệ MBBR là công nghệ kết hợp giữa các điều kiện thuận lợi của quátrình xử lý bùn hoạt tính hiếu khí và bể lọc sinh học Bể MBBR hoạt động giống

như quá trình xử lý bùn hoạt tính hiếu khí trong toàn bộ thể tích bể Đây là quá trình

xử lý bằng lớp màng biofilm với sinh khối phát triển trên giá thể mà những giá thểnày lại di chuyển tự do trong bể phản ứng và được giữ bên trong bể phản ứng BểMBBR không cần quá trình tuần hoàn bùn giống như các phương pháp xử lý bằngmàng biofilm khác, vì vậy nó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý bằngphương pháp bùn hoạt tính trong bể, bởi vì sinh khối ngày càng được tạo ra trongquá trình xử lý Bể MBBR gồm 2 loại: bể hiếu khí và bể kị khí

Nhân tố quan trọng của quá trình xử lý này là các giá thể động có lớp màngbiofilm dính bám trên bề mặt Những giá thể này được thiết kế sao cho diện tích bềmặt hiệu dụng lớn để lớp màng biofim dính bám trên bề mặt của giá thể và tạo điềukiện tối ưu cho hoạt động của vi sinh vật khi những giá thể này lơ lững trong nước

Tất cả các giá thể có tỷ trọng nhẹ hơn so với tỷ trọng của nước, tuy nhiênmỗi loại giá thể có tỷ trọng khác nhau Điều kiện quan trọng nhất của quá trình xử

lý này là mật độ giá thể trong bể, để giá thể có thể chuyển động lơ lửng ở trong bểthì mật độ giá thể chiếm tứ 25 – 50% thể tích bể và tối đa trong bể MBBR phải nhỏhơn 67% Trong mỗi quá trình xử lý bằng màng sinh học thì sự khuyếch tán củachất dinh dưỡng (chất ô nhiễm) ở trong và ngoài lớp màng là nhân tố đóng vai tròquan trọng trong quá trình xử lý, vì vậy chiều dày hiệu quả của lớp màng cũng làmột trong những nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý

Ưu điểm của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp MBBR:

- Mật độ vi sinh vật xử lý trên một đơn vị thể tích cao: Mật độ vi sinh vật xử lýtrên một đơn vị thể tích cao hơn so với hệ thống xử lý bằng phương pháp bùnhoạt tính lơ lửng, vì vậy tải trọng hữu cơ của bể MBBR cao hơn

- Chủng loại vi sinh vật xử lý đặc trưng: Lớp màng biofilm phát triển tùythuộc vào loại chất hữu cơ và tải trọng hữu cơ trong bể xử lý

- Hiệu quả xử lý cao

- Tiết kiệm diện tích xây dựng: diện tích xây dựng của MBBR nhỏ hơn so với

hệ thống xử lý nước thải hiếu khí đối với nước thải đô thị và công nghiệp

- Dễ dàng vận hành

- Điều kiện tải trọng cao: Mật độ vi sinh vật trong lớp màng biofilm rất cao, do

đó tải trọng hữu cơ trong bể MBBR rất cao

2.3.3.Công nghệ IFAS (Intergrated fixed film activated sludge): [13]

Công ty đang sử dụng công nghệ này:

- Cty Công ty Môi Trường Hành Trình Xanh

- Công ty PERSO

Là công nghệ kết hợp đồng thời hai kĩ thuật xử lý bằng vi sinh: một là, kĩ

thuật vi sinh dính bám trên vật liệu mang cố định (fixed film); hai là, kĩ thuật bùn hoạt tính phân tán (dispended activated sludge) Với việc ghép nối hai kĩ thuật này

trong một hệ thiết bị xử lý sẽ làm tăng cường lượng vi sinh xử lý nitơ trên vật liệumang vi sinh cùng với việc tăng hiệu quả xử lý BOD bằng bùn hoạt tính phân tán.Nguyên tắc của công nghệ này là cung cấp vật liệu mang vi sinh vào trong hệ bùnhoạt tính, do vậy cho phép bùn hoạt tính loại bỏ phần lớn BOD, và đồng thời chophép vi sinh dính bám trên vật liệu mang phát triển và oxi hóa amoni

Công nghệ IFAS có ưu điểm điều chỉnh năng lực xử lý của trạm xử lý thôngqua việc cấp vi sinh phân tán là tác nhân xử lý khi lưu lượng đầu vào tăng lên hoặctải cơ chất kgCOD/ngđ; kgN/ngđ; kgP/ngđ tăng lên, điều đó đồng nghĩa với việctrong chừng mực nào đó không cần mở rộng trạm xử lý

Ưu điểm của quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp IFAS:

- Chất lượng nước sau xử lý đạt chất lượng xả thải hiện hành của Việt Nam

- Năng suất xử lý cao

- Tiết kiệm không gian (thể tích, diện tích) trạm xử lý hơn so với các côngnghệ truyền thống khác

- Tính tự động hóa cao

- Thường được lắp đặt ở dạng thiết bị hợp khối (dạng thiết bị hay moduls) nên

dễ dàng cho công tác lắp đặt cũng như di dời khi cần

2.3.2 Công nghệ xử lý nước thải AFBR [15]

Công ty môi trường GREE đang phát triển công nghệ này

Công nghệ AFBR (Advance Fixed Bed Reactor) là một công nghệ

được GREE phát triển từ công nghệ FBR (Fixed Bed Reactor) được bổ sung hệ

thống sensor cảm biến DO và hệ thống điều khiển tự động hệ thống cung cấp dưỡngkhí gíup điều chỉnh hàm lượng oxi trong nước luôn ở nồng độ tối ưu đem lại hiệuquả xử lý vượt trội đồng thời tiết kiệm điện năng tiêu thụ

Công nghệ FBR (Fixed Bed Reactor) là một công nghệ của GREE được ứng

dụng để xử lý các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải cũng như một số chất vô

cơ như H2S, sunfit, ammonia, nitơ…

Dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ gây ô nhiễmlàm thức ăn để sinh trưởng và phát triển, hệ thống FBR (Fixed Bed Reactor) ápdụng tích hợp cả 3 quá trình sinh học bùn hoạt tính lơ lửng, quá trình tuỳ nghi khửnitơ phốt pho và quá trình vi sinh vật sinh trưởng ở dạng dính bám trên vật liệu tiếpxúc đặt trong hệ thống Điều kiện để áp dụng quá trình FBR (Fixed Bed Reactor)đòi hỏi cần có sự phân lập và phối hợp cộng sinh hiệu quả của 3 chủng vi sinh:

 Chủng vi sinh hoạt tính lơ lửng: achromobacter, alcaligenes,arthrobacter, citromonas, flavobacterium, zoogloea…

 Chủng vi sinh tuỳ nghi: nitrosomonas, nitrobacter, nitrosospira,dethiobacillus, siderocapsa, methanonas, spirillum, denitrobacillus, moraxella,thiobacillus, pseudomonas

 Chủng vi sinh dính bám: arcanobacterium pyogenes, staphylococcusaureus, staphylococcus hyicus, streptococcus agalactiae, corynebacterium

Phạm vi ứng dụng:

Công nghệ AFBR thích hợp ứng dụng trong các lĩnh vực sau:

- Xử lý nước thải cao ốc, khách sạn resort và chung cư nhằm tiết kiệm diệntích xây dựng và giảm chi phí vận hành hệ thống

- Kết hợp với công nghệ hoá lý và hoá học trong hệ thống xử lý nước thải khucông nghiệp

- Kết hợp với công nghệ ABNR (Advance Biological Nutrient Removal) xử lýnước thải ngành thực phẩm có hàm lượng hữu cơ cao

2.4 Giới thiệu một số hệ thống xử lý nước thải đang được áp dụng hiện nay

Hình 2.1 Qui trình xử lý nước thải bệnh viện Da Liễu

Mô tả công nghệ xử lý:

Toàn bộ nước thải từ các khu trong bệnh viện được dẫn tập trung đến trạm

xử lý Đầu tiên, nước thải được qua màng song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô,rác được xử lý bằng phương pháp thủ công Nước sau khi qua ngăn tiếp nhận, tựchảy vào bể điều hòa được khuấy trộn bằng khí nén cung cấp từ trạm khí nén Bểđiều hòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ bẩn của nước thải tạo chế độlàm việc ổn định cho các công trình xử lý tiếp theo

Hoá chất

Bể nén bùn

San phơi bùn

Nước thải từ bể điều hòa được bơm vào bể lắng, kết hợp, phân hủy sinh học

kỵ khí Bể có cấu tạo gồm 2 phần: phần máng lắng dùng để lắng cặn, phần ngăn bùn

có nhiệm vụ phân hủy kỵ khí vùng lắng Qua bể lắng hàm lượng BOD5 có thể giảmtới 50% và hàm lượng vi sinh có thể giảm hơn 50 % Sau thời gian dài từ 6 thángtới 1 năm, hàm lượng vi sinh vật trong bùn lắng bị giết chết hoàn toàn Cặn lắngđược đưa sang bể phân hủy và ổn định bùn Ở bể này có 2 ngăn và vận hành từngngăn một Khi nào bùn đầy thì khóa kín lại, tiếp tục cho vận hành ngăn kia Sau đó,tại ngăn đầy bùn sẽ tiến hành cho chất khử trùng và vôi tạo môi trường pH caonhằm ổn định bùn, bùn không tạo mùi hôi Sau cùng, cặn bã được ổn định và hút rađem xử lý làm phân hoặc đỗ ở bãi rác (có thể hợp đồng với công ty vệ sinh) Cứluân chuyển vận hành như thế trên hai ngăn của bể phân hủy Riêng lượng nước dưkhi bơm bùn về bể phân hủy sẽ cho hồi lưu về bể điều hòa để tiếp tục qui trình xử

lý

Phần nước thải sau khi qua bể điều hòa vẫn tiếp tục chảy vào bể xử lý sinhhọc hiếu khí tiếp xúc, tại đây hàm lượng BOD còn lại sẽ được xử lý tiếp với sựtham gia của vi sinh vật hiếu khí Nước thải tiếp tục chảy qua bể lắng đợt 2 Ở bểnày có các chất lơ lửng sẽ được giữ lại làm giảm hàm lượng SS, sau đó nước đượcđưa qua bể trộn với chất khử trùng Chlorine được bơm định lượng về bể trộn Nhờkhuấy trộn thủy lực hoặc các vách ngăn Chlorine được khuếch tán đều vào nước

Quá trình oxy hóa vi sinh vật gây bệnh xảy ra trong bể tiếp xúc Chlorine,Chlorine là chất oxy hóa mạnh sẽ oxy hóa màng tế bào vi sinh gây bệnh và tiêu diệtchúng Thời gian tiếp xúc để loại bỏ vi sinh vật khoảng 25-50 phút

Nước thải sau khi qua bể tiếp xúc Chlorine đạt tiêu chuẩn nước thải loại B

xả ra nguồn chung của thành phố

Ưu điểm:

-Xử lý hiệu quả đạt nồng độ tiêu chuẩn cho phép

-Vận hành đơn giản, dễ quản lý và nâng cấp sữa chữa

Nhược điểm:

-Giá thành đầu tư ban đầu cao

Mô tả công nghệ xử lý:

Nước thải từ các nơi cần xử lý được tập trung vào đường ống dẫn trung tâm

có đường kính 200mm đến song chắn rác và nước thải sẽ qua bể điều hòa Bể điềuhòa có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ bẩn của nước thải tạo chế độ ổnđịnh cho các công trình xử lý tiếp theo Do trong nước thải thành phần chất lơ lửngthấp nên ta không sử dụng bể lắng đợt I Nước thải từ bể điều hòa tiếp tục chảy sang

Hình 2.2 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải cho bệnh viện Đa khoa

Tư nhân Mỹ Phước

Bể nén bùn

Xả ra nguồn tiếp nhậnBồn hoá chất

Chôn lấp

bể Aerotank, tại đây xảy ra quá trình sinh hóa, một lượng lớn các chất hữu cơ bịphân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hoạt tính Nước từ bể Aerotankđược tiếp tục chảy sang bể lắng đợt II để lắng bùn sinh ra do quá trình phân hủysinh học, một lượng bùn hoạt tính sẽ được hoàn lưu trở lại bể Aerotank, còn phần

dư dẫn vào bể ổn định bùn Nước thải sau khi qua bể lắng đợt II tiếp tục chảy sang

bể tiếp xúc khử trùng Tại bể tiếp xúc khử trùng này nước được hòa trộn với Clorine

và với thời gian tiếp xúc là 30 phút lúc này các vi sinh vật gây bệnh còn sót lại sẽ bịtiêu diệt hết trước khi xả vào cống, nước đạt loại B được phép xả vào hệ thống cốngcủa thành phố

- Chất lượng nước đầu ra đạt tiêu chuẩn

- Hệ thống xử lý không phát sinh mùi hôi ra xung quanh

- Hầu hết khu vực xử lý có diện tích giới hạn

- Một số bệnh viện lắp đặt máy móc thiết bị nổi thuận lợi cho vận hành sửachữa

- Xây dựng bể điều hòa âm hoàn toàn tận dụng được mặt bằng của bể

Nhược điểm chung:

- Trình độ kỷ thuật viên vận hành chưa qua trường lớp đào tạo, đa số các bệnhviện đều giao cho bộ phận vệ sinh của bệnh viện thực hiện chứ không cónhân viên được đào tạo chính thức.

- Hầu hết các bệnh viện đều xử lý chưa triệt để chỉ tiêu coliform

- Một số hệ thống lắp đặt máy móc thiết bị chìm nên công nhân vận hành sửachửa khó khăn

Chưa có bể tiếp xúc ở một số hệ thống nên thời gian tiếp xúc xử lý còn hạn chế

CHƯƠNG 3

CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1 Chọn công nghệ [5]

Dây chuyền công nghệ để xử lý nước thải bệnh viện là tổ hợp các công trìnhtrong đó nước thải được làm sạch theo từng bước Việc lựa chọn công nghệ phụthuộc vào nhiều yếu tố:

- Lưu lượng nước thải

- Thành phần và tính chất nước thải

- Yêu cầu về mức độ làm sạch

- Điều kiện địa hình, năng lượng, tính chất đất đai

- Diện tích khu xây dựng công trình

- Nguồn vốn đầu tư…

Với các tác nhân gây ô nhiểm chủ yếu có mặt trong nước thải bệnh viện(bảng 2.1) gồm các chất rắn lơ lững, các chất hửu cơ, các chất có khả năng phânhủy sinh học(tỷ lệ BOD/COD > 0,5%) và vi trùng gây bệnh, hệ thống xử lý đượclựa chọn bao gồm các công đoạn sau:

- Công đoạn làm sạch cơ học sơ cấp: Tại công đoạn này có thể sử dụngcác phương pháp cơ học, hóa học, hóa lý như song chắn rác, bể lắng cơ học…đểloại bỏ các rác thô, chất thải rắn lơ lửng ra khỏi nước thải Ngoài ra còn có chứcnăng ổn định nước thải như điều chỉnh pH, lưu lượng, tải lượng các chất bẩn cótrong nguồn thải

- Công đoạn xử lý sinh học: Dùng các phương pháp xử lý như yếm khí,thiếu khí, hiếu khí, loại bỏ các chất hửu cơ dể phân hủy trong nước thải Nhằm giảmcác chỉ số BOD, COD, N, P… có trong ngồn nước

- Công đoạn làm sạch cơ học thứ cấp: loại bỏ chất rắn lơ lửng, bùn cặntạo ra trong công đoạn xử lý cơ học

- Công đoạn khử trùng: dùng các phương pháp xử lý hóa học nhưdioxyt clo, clorat canxi, hypoclorit canxi,…loại bỏ các vi khuẩn vi trùng gây bệnh,

ổn định chất lượng nước thải ra

- Công đoạn xử lý bùn: Sử dụng phương pháp cơ học và hóa lý để xử lýnhằm giảm thể tích bùn thải, hay chuyển trạng thái bùn từ lỏng sang rắn dùng chocác mục đích khác như xả bỏ hoặc làm phân vi sinh

3.2 Đề xuất các phương án xử lý nước thải bệnh viện.

Bể nén bùn

Sân phơi bùn

Hoá chất

Ưu nhược điểm:

+ Ưu điểm:

- Vận hành đơn giản

- Hiệu suất xử lý cao, có thể xử lý nước thải có nồng độ BOD cao

- Chi phí đầu tư xây dựng thấp

- Thiết bị đơn giản có thể xây dựng dưới mặt đất, tận dụng làm bãi để xe

- Diện tích mặt bằng xây dựng không lớn

+ Nhược điểm:

- Phải cấy vi sinh vật ( bùn hoạt tính) ở bể Aeroten để kích thích sự phát triểncủa vi sinh vật

- Cần phải xử lý sơ bộ trước khi đưa nước vào hệ thống

- Tiêu tốn năng lượng cho máy cấp khí

Hoá chất

+ Nhược điểm:

- Chiếm nhiều diện tích đất

- Chi phí xây dựng, chi phí vận hành và bảo dưỡng máy móc thiết bị cao

Phương án 3:

Hình 3.3 Xử lý bằng màng vi sinh bám dính và công nghệ lọc nhỏ giọt.

Ưu nhược điểm:

+ Nhược điểm:

- Do cấp khí tự nhiên nên khó kiểm soát được quá trình xử lý

- Dể phát tán mùi cũng như thu hút ruồi muổi từ các cửa thu khí tự nhiên nênlàm mất mỹ quan trong bệnh viện

 Từ ưu nhược điểm của các phương án cho thấy rằng: phương án 2 tuy

xử lý đạt hiệu quả cao nhưng chiếm diện tích quá lớn, phương án 3 cũng đạt hiệuquả cao nhưng dể gây mất mỹ quan bệnh viện, hơn nữa chi phí đầu tư ban đầu, vậnhành cao Phương án 1 có chi phí đầu tư ban đầu vừa phải, vận hành ít tốn kém,không làm mất mỹ quan bệnh viện, chiếm diện tích vừa phải rất phù hợp với tìnhhình của bệnh viện Liên Chiểu hiện nay Vì thế phương án 1 được lựa chon để thiết

kế xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Liên Chiểu

Bùn tuần hoàn

3.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ:

Hình 3.4 Quy trình xử lý nước thải bệnh viện đa khoa Liên Chiểu

Bểnén bùn

Sân phơi bùn

Hoá chất

Đường khíĐường bùn

Hoá chấtĐường nước

3.3.1 Song chắn rác [1]

Mục đích

Song chắn rác là công trình xử lý sơ bộ, mục đích của quá trình này là khửcác tạp chất thô (giẻ, rác, lá cây…) có thể gây ra sự cố trong quá trình xử lý nướcthải như làm tắc bơm, tắc đường ống hoặc canh dẫn…Đây là bước quan trọng bảođảm an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống

Hoạt động:

Khi nước thải chảy qua song chắn rác thì những tạp chất có kích thước lớnhơn khe hở của song chắn rác sẽ được giữ lại Khi lượng rác giữ lại nhiều thì dùngcào để cào rác lên rồi tập trung lại và được xe gom rác đưa đến bãi rác để xử lý

Khi thiết kế song chắn rác cần lưu ý:

+ Tốc độ qua song chắn rác lấy bằng 0,7 – 1m/s (với lưu lượng tối đa) Nếumương trước song chắn rác mở rộng thì tốc độ chảy qua cũng không đượcnhỏ hơn 0,4m/s

+ Song chắn rác thủ công chỉ sử dụng khi lượng rác giữ lại W ≤ 0,1m3/ngđ

Hình 3.5 Song chắn rác

+ Song chắn rác cơ giới sử dụng trong trường hợp W > 0,1m3/ngđ

3.3.2 Ngăn tiếp nhận [1]

Là nơi thu gom toàn bộ nước thải trong bệnh viện từ các mương dẫn nước.Ngăn tiếp nhận nước thải có thể sẽ được bố trí ở vị trí cao nhất để có thể từ đó nước

thải theo các mương dẫn tự chảy vào các công trình xử lý Bể có dạng hình chữ

nhật, xây bằng bê tông

3.3.3 Bể điều hòa [2]

Mục đích

- Thành phần và lưu lượng của nước thải đổ vào trạm xử lý nước thải rất làkhông đồng đều trong ngày Do đó, để ổn định thành phần và lưu lượng trong cácquá trình xử lý tiếp theo, cần phải xây dựng một bể điều hoà có thể tích hữu íchkhoảng 5 lần lưu lượng trung bình của nước thải chảy vào

1 Ống chính cung cấp khí nén

2 Ống nhánh cung cấp khí nén

3 Bơm nhúng chìm

4 Ống dẫn nước thải ra

Hình 3.6 Cấu tạo bể điều hòa

Cấu tạo: Chọn bể điều hòa có thổi khí nén

Bể hình chử nhật, đáy bể điều hòa được đặt them một giàn sục khí có tácdụng khấy trộn

Hoạt động

- Để quá trình xử lý sinh vật phát triển tốt, độ pH của nước thải phải được giữ

ổn định trong khoảng 6,57,5 và đủ thành phần chất dinh dưỡng được xác định bởi

sự tương quan giữa BOD : N : P một cách thích hợp Tất cả các thành phần hoá chất

để điều chỉnh pH và bổ sung dinh dưỡng được đưa vào bể điều hoà

- Nguồn N, P được cung cấp từ dung dịch Urê và H3PO4 bằng bơm địnhlượng Lưu lượng các chất cung cấp vào nước thải sẽ được định kỳ tính toán dựatrên thành phần nước thải đầu vào

- Đáy bể điều hoà được đặt thêm một giàn sục khí có tác dụng khuấy trộn nângcao mức độ đồng đều các chất, đồng thời cung cấp một lượng oxy vừa đủ để tăngcường khả năng lên men hiếu khí ban đầu, ngăn ngừa quá trình lên men yếm khíxảy ra

3.3.4 Bể lắng ly tâm đợt 1 [5]

Mục đích

Nhiệm vụ của bể lắng đợt I là loại bỏ các tạp chất lơ lửng còn lại trong nướcthải sau khi đã qua các công trình xử lý trước đó Hàm lượng chất lơ lửng sau bểlắng đợt I cần đạt  150 mg/l

Cấu tạo:

Hình 3.7 Cấu tạo bể ly tâm

1 Ống dẫn nước thải vào 2 Hệ thống thanh gạt cặn

3 Hành lang công tác 4 Tấm chắn hướng vòng

7 Băng phân phối nước thải 8 Ống dẫn nước thải ra

9 Ống xả cặn

Bể lắng ly tâm có dạng hình tròn, đường kính từ 5m trở lên, thường dùng để

sơ lắng nguồn nước có hàm lượng cặn cao, Co>2000mg/l

Hoạt động:

Nước thải từ bể đều hòa được bơm vào bể lắng 1 (bể lắng ly tâm) Nước thảichảy vào ống trung tâm qua múi phân phối và vào bể Sau khi ra khỏi ống trungtâm, nước thải va vào tấm chắn hướng dòng và thay đổi hướng đi xuống, sau đósang ngang và dâng lên thân bể Nước đã lắng trong tràn qua máng thu đặt xungquanh thành bể và được dẫn ra ngoài Khi nước thải dâng lên thân bể và đi ra ngoàithì cặn thực hiện chu trình ngược lại Ở đây quá trình lắng được thực hiện theonguyên lý các chất lơ lững có tỷ trọng lớn hơn tỉ trọng nước sẽ lắng xuống đáy, các

chất có tỷ trọng nhẹ hơn sẽ nổi trên mặt nước Cặn được hệ thống thanh gạt cặn

gom lại và đưa xuống giếng cặn Bùn cặn sau khi ra khỏi bể lắng 1 sẽ được đưa đếnmáy ép bùn, còn nước thải sẽ được đưa đến bể Aerotank

không đổi, giai đoạn xử lý sinh học chủ yếu được xảy ra tại đây.

Cấu tạo:

Bể Aeroten là bể có hình chữ nhật dài trên mặt bằng

Quá trình oxy hoá chất bẩn tại bể này là nhờ vào bùn hoạt tính, bùn hoạt tính

là bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hoá và khoáng hoá các chất hữu

cơ trong nước thải Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và đảm bảo đủ oxydùng cho quá trình oxy hoá các chất hữu cơ , dưới đáy bể được lắp hệ thống khuếchtán khí cho toàn bộ bề mặt bể Nước thải lưu lại trong bể phải đủ đủ lâu để cho visinh vật phân huỷ hết các hợp chất hữu cơ

Hoạt động:

Trong quá trình xử lý hiếu khí, các vi sinh vật sinh trưởng ở trạng thái huyềnphù Quá trình làm sạch trong Aeroten diễn ra theo mức dòng chảy qua của hỗn hợpnước thải và bùn hoạt tính được sục khí Việc sục khí ở đây đảm bảo các yêu cầucủa quá trình: làm nước được bão hòa oxy và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơlững

Các chất bẩn trong nước thải sẽ hấp thụ trên bề mặt bùn hoạt tính cường

độ quá trình hấp thụ rất mạnh, nhất là những phút đầu sau khi nước thải tiếp xúc vớibùn Trong thời gian đó, nồng độ nước thải giảm xuống quá nửa Những chất hữu

cơ dạng tan được chuyển vào trong tế bào vi khuẩn nhờ men permeaza Ở đó, các

chất bẩn đựơc phân giải và tái tạo chất mới của tế bào Những chất hữu cơ có kíchthước phân tử lớn để xâm nhập vào tế bào Trạng thái bùn hoạt tính, thành phần tínhchất nước thải, tỉ lệ giữa nồng độ chất bẩn và nồng độ bùn hoạt tính ảnh hưởng tớilượng và tỷ lệ giữa các chất hấp thụ trên bề mặt tế bào và các chất hấp thụ vào trong

aeroten, người ta cho tái sinh Tái sinh bùn hoạt tính bao gồm làm khoáng sục khívào bùn mà không cho thêm chất bẩn vào rửa Khi đó các chất hữu cơ hấp thụ vàhấp thụ chưa kịp chuyển hóa trước đây thì lúc này sẽ bị oxy hóa Khi nước thải chứacác chất chậm oxy hóa Do vậy ngay cả khi nước thải chứa các chất dễ bị oxy hóangười ta cũng thực hiện tái sinh.

Bùn hoạt tính – vi sinh vật

Bùn hoạt tính là những quần thể sinh vật, vi sinh vật bao gồm: vi khuẩn,nấm, protozoa, và các loài động vật không xương, động vật cao khác (giun, dòi,bọ) Bùn có dạng bông, màu nâu xám Nguồn dinh dưỡng cho những vi sinh vật,sinh vật là những chất bẩn hữu cơ So với ở sông hồ tự nhiên, thì quần thể trong bểaeroten không đa dạng bằng vi khuẩn là nhóm vi sinh vật quan trọng nhất trong việcphân hủy các hợp chất hữu cơ và là thành phần cấu tạo chủ yếu của bùn hoạt tính.Bản chất hợp chất hữu cơ trong nước sẽ xác định loại vi khuẩn nào là chủ đạo

Nứơc thải chứa protein sẽ kích thích các loại Alcaligenes, Flavobacterium và

Bacillus phát triển Trong khi đó, nếu nước thải chứa hydrat cacbon hoặc hydro

cacbon thì kích thích Pseudomonas.

Nấm được coi là không mong muốn tồn tại trong bùn hoạt tính Nhưng đôikhi ở những điều kiện nhất định vẫn thấy có nấm tồn tại Nếu nước thải chứa hydratcacbon với nồng độ cao hoặc có chất hữu cơ lạ, pH thấp, thiếu chất dinh dưỡng thì

sẽ kích thích nấm phát triển

Protozoa chỉ đóng vai trò gián tiếp trong việc ổn định – phân hủy chất hữu cơ Khi nồng độ chất hữu cơ thấp thì tạo điều kiện cho động vật nguyên sinh phát triển

và chúng chỉ đọa trong bùn hoạt tính

Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng làm sạch nước thải của aeroten

- Lượng oxy hòa tan trong nước: điều kiện đầu tiên để đảm bảo cho aeroten

có khả năng oxy hóa các chất bẩn hữu cơ với hiệu suất cao là phản ứng đảm bàocung cấp đủ năng lượng oxy, mà chủ yếu là oxy hòa tan trong môi trường sinh vậttrong bùn hoạt tính Lượng oxy có thể được coi là đủ khi nước thải ra khỏi bể lắng 2

có nồng độ oxy hòa tan là 2mg/l

+ Khuấy cơ học với các dạng khuấy ngang, khuấy đứng.

+ Thổi và sục khí bằng hệ thống khí nén với các hệ thống phân tán khí thànhcác dòng hoặc tia lớn nhỏ khác nhau

+ Kết hợp nén khí với khuấy đảo

- Nồng độ cho phép của chất bẩn hữu cơ có trong nước thải để đảm bảo choaeroten làm việc có hiệu quả

- Các chất có độc tính ở trong nước thải ức chế đến đời sống của vi sinh vật

- pH: thích hợp cho xử lý nước thải ở aeroten là 6,5 – 8,5

- Nhiệt độ: Các vi sinh vật có trong nước thải là các thể ưu ấm chúng cónhiệt độ sinh trưởng tối đa là 400C và tối thiểu là 50C Vì vậy, nhiệt độ xử lý nướcthải chỉ trong khoảng 6 – 370C, tốt nhất là 15 – 350C

- Nồng độ của các chất lơ lững (SS) ở dạng huyền phù

3.3.6 Bể lắng 2 [2]

Mục đích:

Bể lắng ly tâm đợt 2 có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động tương tự như bểlắng ly tâm đợt 1 Bể lắng ly tâm đợt 2 có nhiệm vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính

đã qua xử lý ở bể Aeroten và các thành phần chất không hoà tan chưa được giữ lại ở

bể lắng 1 Bùn cặn sau khi ra khỏi bể lắng 2 thì một phần được tuần hoàn lại bểAeroten, phần bùn dư sẽ đưa đến bể nén bùn, còn nước thải sẽ đưa đến bể tiếp xúcclo

Cấu tạo:

Hình 3.9 Bể lắng đợt 2

1 Ống dẫn nước thải vào 2 Hệ thống thanh gạt cặn

3 Hành lang công tác 4 Tấm chắn hướng vòng

7 Băng phân phối nước thải 8 Ống dẫn nước thải ra

9 Ống xả cặn

Hoạt động:

Bể lắng li tâm đợt 2 tiếp nhận nước sau khi đã qua bể Aeroten và có nhiệm

vụ chắn giữ các bông bùn hoạt tính và các thành phần chất không hòa tan Bùn cặnsau khi ra khỏi bể lắng 2 thì một phần được tuần hoàn lại bể Aeroten, phần bùn dư

sẽ được đưa đến bể nén bùn, còn nước thải sẽ tiếp tục đi đến máng trộn Sau khi qua

bể lắng li tâm đợt 2 thì hàm lượng chất lơ lửng chỉ còn một lượng rất nhỏ

3.3.7 Bể khử trùng [4]

Mục đích:

Dùng để khử trùng nước thải nhằm mục đích phá hủy, tiêu diệt các loại vi

khuẩn gây bệnh chưa được hoặc không thể khử bỏ ở các công đoạn xử lý trước Đểthực hiện khử trùng nước thải, có thể sử dụng các biện pháp như: clo hoá, ozon, khửtrùng bằng tia hồng ngoại UV Ở đây chỉ đề cập đến phương pháp khử trùng bằngclo vì phương pháp này tương đối đơn giản, rẻ tiền và hiệu quả chấp nhận được

Cấu tạo:

Hình 3.10 Bể khử trùng Hoạt động:

Nước thải vào bể sẽ chảy theo đường dích dắc qua các ngăn để tạo điều kiệnthuận lợi cho quá trình tiếp xúc giữa clo với nước thải, khi đó sẽ xảy ra phản ứngthủy phân như sau:

Cl2 + H2O HCl + HOClAxit hypocloric HOCl rất yếu, không bền và dễ dàng phân hủy thành HCl vàoxy nguyên tử:

HOCl HCl + OHoặc có thể phân ly thành H+ và OCl- :

HOCl H+ + OCl

-OCl- và oxy nguyên tử là các chất oxy hoá mạnh có khả năng tiêu diệt vikhuẩn

Nồng độ Clo hoạt tính sử dụng để khử trùng phụ thuộc vào số lượng và loại

tế bào vi sinh vật, thành phần các chất vô cơ, hữu cơ có trong nước thải Thông