thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện quận Tân Phú TP.HCM

thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện quận Tân Phú TP.HCM

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ1.1 Đặt vấn đề

Hoạt động của các bệnh viện ở nước ta hiện nay đang được cải thiện hàng ngày cả về chất lẫn về lượng Những năm gần đây nhu cầu khám chữa bệnh của người dân rất lớn Hơn nữa, với chủ trương đưa thầy thuốc đến với tất cả các bệnh nhân trên toàn quốc kể cả vùng sâu và vùng xa Do đó, hiện nay nhà nước đã đầu tư xây dựng, cải tạo nâng cấp nhiều bệnh viện, trạm

y tế khắp cả nước nhằm phục vụ người dân được tốt hơn Bên cạnh đó, ngày nay có rất nhiều bệnh viện cỡ nhỏ và vừa do các tổ chức cá nhân xây dựng lên

Tuy nhiên, song song với việc tăng cường khả năng phục vụ khám chữa bệnh cho nhân dân, các hoạt động của bệnh viện cũng thải ra một lượng rất lớn chất thải gây ảnh hưởng đến con người và môi trường

Như chúng ta đã biết, chất thải y tế được xem là một trong những loại chất thải nguy hại có tác động trực tiếp đến con người và môi trường nếu không được kiểm soát, quản lý và xử lý tốt Vì vậy, việc kiểm soát, quản lý và xử lý chất thải y tế là một nhiệm vụ cấp bách của ngành y tế và các ngành liên quan, nhằm bảo vệ môi trường, bảo vệ sức khỏe cho nhân viên y tế, bệnh nhân và cộng đồng

Ơû nước ta, công tác quản lý và xử lý chất thải y tế đã được ban, ngành các cấp quan tâm Tuy nhiên đến nay vẫn chưa được chú trọng đầu tư đúng mức, quản lý chưa hiệu quả như công tác phân loại, vận chuyển…xử lý chưa đúng quy định, chủ yếu vẫn còn tập trung xử lý chung cùng với các loại chất thải khác tại bãi chôn lấp, còn các HTXL nước thải của bệnh viện thì thiết kế

sơ sài, không hiệu quả, chủ yếu “che mắt” các cơ quan có thẩm quyền hoặc không có HTXL nước thải (Việt Nam Net 11/09/2004).

Với sự gia tăng ngày càng nhiều các loại chất thải, đặc biệt là chất thải y tế nguy hại, cùng với sự quản lý còn nhiều bất cập như hiện nay, sẽ là một nguồn gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng dân cư nghiêm trọng ở hiện tại và trong tương lai, nếu như ngay từ bây giờ chúng ta không có các biện pháp tích cực hơn

Bệnh viện quận tân phú TPHCM là đơn vị hành chính sự nghiệp với nhiệm vụ khám điều trị, cấp cứu cho nhân dân trên địa bàn, đồng thời thực hiện các chương trình chăm sóc sức khoẻ ban đầu, phòng chống dịch bệnh và thực hiện chức năng quản lý nhà nước về y tế

Trong năm 2004 bệnh viện đã khám điều trị và chăm sóc sức khỏe cho hơn 500.000 lượt người, điều trị ngoại trú cho 1900 lượt người, và đạt kết quả tốt trong công tác phòng chống bệnh dịch và chăm sóc sức khỏe ban đầu cho nhân dân

Ngoài những lợi ích do hoạt động của bệnh viện, thì bên cạnh đó cũng có những tác động đáng kể đến môi trường xung quanh như là: tác động đến môi trường nước, tác động đến môi trường không khí, chất thải rắn …

Hiện nay, tại bệnh viện Quận Tân Phú chưa có hệ thống xử lý nước thải Do yêu cầu của thực tế chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện quận tân phú TPHCM”

1.2 Mục tiêu của đề tài

 Khảo sát hoạt động của bệnh viện Quận Tân Phú TPHCM

 Đánh giá hiện trạng môi trường tại bệnh viện Quận Tân Phú TPHCM

 Thiết kế HTXL nước thải cho bệnh viện góp phần khống chế ô nhiễm môi trường do nước thải từ hoạt động của bệnh viện.

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CÁC HOẠT ĐỘNG CỦA BỆNH VIỆN VÀ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG DO CHẤT THẢI CỦA BỆNH VIỆN2.1 Hoạt động của bệnh viện

Nhìn một cách tổng quát ở mọi gốc độ khác nhau, ngành Y tế Việt Nam đã có biến đổi một cánh sâu sắc về tất cả các mặt, cùng với sự phát triển của đất nước và sự tiến bộ khoa học kỹ thuật ngành Y tế đã tranh bị những trang thiết bị hiện đại nhằm phục vụ và chăm sóc sức khỏe tốt cho người dân, từ nhận thức tư tưởng cho đến tổ chức bộ máy, phương thức hoạt động ngày một tốt hơn từ y tâm, y thuật cho đến y đức của các cán bộ trong ngành Y tế

Theo thống kê, trên cả nước hiện nay tổng số cơ sở khám chữa bệnh năm 2006 là 13.232 cơ sở Trong đó bao gồm bệnh viện; phòng khám đa khoa khu vực; bệnh viện điều dưỡng và phục hồi chức năng; trạm y tế xã, phường; trạm y tế của các cơ quan, xí nghiệp và các cơ sở khác

Bên cạnh các cơ sở y tế nhà nước đã bắt đầu hình thành một hệ thống y tế tư nhân bao gồm 19.895 cơ sở hành nghề y, 14.048 cơ sở hành nghề dược, 7.015 cơ sở hành nghề y học cổ truyền, 5 bệnh viện tư có vốn đầu tư nước ngoài đã góp phần làm giảm bớt sự quá tải ở các bệnh viện Nhà nước

Riêng tại TPHCM có 60 bệnh viện trực thuộc của thành phố, các bộ nghành, tư nhân và nước ngoài Trong đó thuộc sự quản lý của sở y tế gồm 28 bệnh viện gồm 8 bệnh viện đa khoa và 20 bệnh viện chuyên khoa, với 13.638 giường [Medinet] Bên cạnh hệ thống bệnh viện, thành phố có 24 trung tâm y

tế quận huyện thực hiện nhiệm vụ quản lý nhà nước về lĩnh vực y tế và khám điều trị ở tuyến quận huyện, giảm bớt áp lực về bệnh viện tuyến ở thành phố Hàng năm hệ thống y tế thành phố khám và điều trị cho khoảng 22 triệu lược người (số liệu sở y tế năm 2004)

Ngoài hệ thống y tế thành phố, còn có 19 bệnh viện, trung tâm y tế thuộc bộ y tế và các bộ nghành khác đống trên địa bàn thành phố Trong thời gian gần đây, với chủ trương xã hội y tế nhằm kêu gọi nhiều nguồn lực chăm lo sức khỏe cho nhân dân, hệ thống bệnh viện tư nhân và nước ngoài phát triển khá mạnh mẽ, hiện nay có 13 bệnh viện thuộc diện này và hàng chục phòng khám đa khoa đi vào hoạt động chính thức

Hàng năm, thành phố đào tạo lượng bác sĩ đều tăng Tuy nhiên, tỉ lệ bác sĩ/10.000 dân (Biểu đồ 2.1) vẫn còn khiêm tốn mà lượng bệnh nhân điều trị ngày càng đông (Biểu đồ 2.2)

Biểu đồ 2.1 Biểu đồ tỉ lệ bác sĩ/10 000 dân qua các năm

Biểu đồ 2.2 Biểu đồ số bệnh nhân điều trị nội trú

Từ năm 2001-2003, lượng bệnh nhân đến điều trị nội trú tăng nhanh Như vậy người dân càng quan tâm đến sức khỏe của mình hơn Do đó, thành phố cần mở rộng hoặc xây thêm các cơ sở khám và chữa bệnh mới Vấn đề đáp ứng nhu cầu khám và chữa trị của 5660000 người (UB Dân số Gia đình và trẻ em thành phố, 2004) là một điều không dễ dàng Trong khi đó số lượng giường bệnh không nhiều (Bảng 2.1)

Bảng 2.1 Tổng số lượng giường bệnh của các bệnh viện và trung tâm y tế

Nguồn: www.medinet.hochiminhcity.gov.vnĐiều này cho thấy sự quá tải bệnh viện nói riêng và ngành y tế nói chung Để giảm sự quá tải và cả áp lực làm việc cán bộ công nhân viên, một số bệnh viện như trung tâm y khoa Medic, bệnh viện Triều An …Đã mở phòng khám từ 4-5h sáng (Báo tuổi trẻ 05/01/2005) Do đó trong tương lai, TPHCM còn phát triển và xây dựng nhiều cơ sở khám và điều trị mới

Theo ước tính, hiện nay, các bệnh viện trên TPHCM đã thải ra:

Lượng nước: Q ≈12000-14000 m3/ ngày

1.1-2.5 Tấn /ngày

• Thành phần tính chất nước thải đặc trưng các bệnh viện ở TPHCM

Bảng 2.2 Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện ở TPHCM

Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị max Giá trị min Giá trị trung bình

Khi thành phố tăng số lượng bệnh viện thì số lượng nước thải cũng sẽ

tăng theo Do đó vấn đề xử lý nước thải bệnh viện cần được quan tâm

2.2 Tác động môi trường do hoạt động bệnh viện gây ra

2.2.1 Các nguồn gây ô nhiễm

Hoạt động y tế hiện nay của đất nước ta nói chung cũng như bệnh viện

Quận Tân Phú nói riêng đã và đang được cải thiện hàng ngày, song song với

việc tăng cường khả năng khám chữa bệnh cho nhân dân thì các hoạt động của

bệnh viện cũng thải ra một lượng lớn các loại chất thải gây ảnh hưởng tới môi

trường Dựa trên loại hình hoạt động, danh mục trang thiết bị máy móc, các

vấn đề môi trường tiềm tàng chính của bệnh viện được liệt kê như sau:

2.2.1.1 Các nguồn phát sinh chất thải rắn

 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn: chất thải rắn sinh ra do các cơ sở y

tế được phân thành 5 nhóm như sau:

• Chất thải nhiễm khuẩn bao gồm: bông, băng, gạc, găng tay, bột bó, đồ vải, các túi hậu môn nhân tạo, dây chuyền dịch, các ống thông

• Các vật sắc nhọn bao gồm: bơm tiêm, lưỡi và cán dao mỗ, cưa, các ống tiêm, mảnh thủy tinh vở…

• Những chất có nguy cơ lây nhiễm cao bao gồm: găng tay, lam kính, ống nghiệm, bệnh phẩm sau khi sinh thiết/xét nghiệm/nuôi cấy, túi đựng máu…

• Chất thải dược bao gồm: các dược phẩm quá hạn, dược phẩm bị nhiễm khuẩn, bị đổ, dược phẩm không còn nhu cầu sử dụng và gây độc cho tế bào

• Các mô và các cơ quan người – động vật bao gồm: tất cả các mô

cơ thể, các cơ quan tay chân, rau thai, bào thai, xác súc vật…

 Chất thải phóng xạ: bệnh viện không sử dụng chất phóng xạ

 Chất thải hóa học: được phân thành hai loại: chất thải hóa học không

gây nguy hại như: đường, acid béo, một số muối vô cơ và hữu cơ; chất thải hóa học nguy hại bao gồm: fomaldehid, các hóa chất quang hóa học, các loại dung môi, oxit ethylen…

 Các bình chứa có áp suất: bao gồm bình đựng oxy, CO2, bình gas,

bình khí dung và các bình đựng khí dung một lần

 Chất thải sinh hoạt bao gồm: chất thải không bị nhiễm các yếu tố

nguy hại (như giấy báo, tài liệu, thùng các tông, túi nilon…); chất thải ngoại cảnh

 Tải lượng:

• Chất thải rắn của bệnh viện là các loại bông băng, phẩm vật y tế, dược phẩm phế thải, bệnh phẩm, các loại đồ nhựa, nilon thủy tinh, kim loại, cao su và các loại tạp chất khác Các chất thải rắn của bệnh viện này sẽ được phân loại ngay từ đầu vào bởi các thùng chứa khác nhau theo quy định sẵn

• Lượng rác sinh ra do mỗi người theo tài liệu thống kê cho thấy từ 0,25 ÷ 1,0 kg/ngày đêm Lượng rác thải sinh hoạt sinh ra hàng ngày sẽ tỷ lệ thuận với bệnh nhân và số cán bộ công nhân trong bệnh viện Một cách ước lượng ta có thể xác định lượng rác sinh ra mỗi ngày theo công thức sau:

Bảng 2.3 Định mức rác thải theo số bệnh nhân

Đối tượng

Người/ngày

Định mức rác thảiKg/ngày đêm

Cán bộ công nhân viên (0,8 ÷ 1,1)N (0,5 ÷ 0,7)N

Người nhà bệnh nhân (0,9 ÷ 1,3)N (0,5 ÷ 0,6)N

Sinh viên thực tập và khách vãng lai (0,7 ÷ 1,0)N (2,1 ÷ 2,8)N

Nguồn: Hội thảo quốc gia về xử lý NTBV, Hà Nội, tháng 7/1998.Trong đó, rác thải y tế chiếm khoảng 20% tức là khoảng (0,42 ÷ 0,56)N kg/ngày và rác thải sinh hoạt chiếm 80%

Chất thải rắn sinh hoạt chứa thành phần chính là chất hữu cơ, các thành phần trơ và khó phân hủy là bao bì, hộp đựng đồ uống bằng PE, PET lượng rác

này ít Số liệu thống kê thành phần của rác thải sinh hoạt được trình bày trong bảng sau:

Bảng 2.4 Thành phần cơ lý của rác thải sinh hoạt

Nguồn: Công ty môi trường đô thị TPHCM

Bảng 2.5 Thành phần vật lý của chất thải y tế

2.2.1.2 Nguồn phát sinh nước thải

Nước thải từ bệnh viện bao gồm các nguồn sau: các bộ phận khám chữa bệnh, phòng thí nghiệm, phòng xét nghiệm, khu vực vệ sinh, tắm rửa giặt quần áo của bệnh nhân, nhân viên, nước mưa chảy tràn

2.2.1.3 Các nguồn gây ô nhiễm không khí

Nguồn gốc phát sinh: lưu lượng người quá cao, phương tiện giao thông, phòng xét nghiệm, khu vực chứa hóa chất dược phẩm, phòng vệ sinh bệnh viện, phòng hấp tẩy, máy phát điện dự phòng, thiết bị X-quang, ngoài ra cần chú ý đến các nguồn hơi thải ra sau mỗi lần xả nồi hấp thanh trùng

Tải lượng và nồng độ: tính trung bình mỗi ngày có hai chuyến xe cấp cứu và 250 xe máy của CBCNV và người bệnh nhân ra vào bệnh viện

Bảng 2.6 Tải lượng khí thải

Chỉ tiêu Tải lượng (g/xe.10km) Khối lượng chất thải tính

4,023,214,020,03,0

Xe máy (>50 cc)

150,0200,055000,037500,0Nguồn: Tài liệu do Cục Quản Lý Môi Trường Hoa Kỳ (USAPA) và tổ chức y tế

thế giới (WTO), 1993

2.2.1.4 Tiếng ồn từ trang thiết bị, máy móc

Nguồn phát sinh tiếng ồn tại bệnh viện chủ yếu từ quá trình hoạt động của máy phát điện dự phòng với mức ồn tối đa cách nguồn 1m khoảng 85 dBA và thời gian tiếp xúc tối đa với các nguồn trên trong ngày không quá 30 phút

So sánh với tiêu chuẩn vệ sinh lao động của Bộ Y tế cho thấy: tiếng ồn khu vực đặt máy phát điện dự phòng nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn

2.2.2 Tác động môi trường của chất thải

2.2.2.1 Tác động đến môi trường nước

Theo khảo sát của Chi cục Bảo vệ môi trường, trên địa bàn TPHCM hiện có 109 bệnh viện và trung tâm y tế bao gồm 83, tập trung chủ yếu ở các Quận 1, 3, 5, 10, Tân Bình Tổng lượng nước thải của các bệnh viện và trung tâm y tế khoảng 17.276 m3/ngày, tuy nhiên phần lớn điều không xử lý tốt Từ nước giặt, vệ sinh của nhân viên y tế đến nước xét nghiệm, giải phẩu…đều bị ô nhiễm nặng về vi sinh và hữu cơ với hàm lượng vượt tiêu chuẩn cho phép từ 100-1000 lần

Cụ thể, hiện nay chỉ có khoảng 3.120m3 nước thải/ngày được xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường và chỉ có 78/109 bệnh viện, trung tâm y tế quận huyện

có HTXL nước thải Đó là việc vận hành và bảo trì đối với HTXL nước thải chưa được quan tâm đầu tư đúng mức, nhiều nơi xuống cấp trầm trọng phải ngưng hoạt động Ngoài ra, do nhu cầu khám chữa bệnh tăng cao, nhiều nơi đã nâng công suất lên mà không đầu tư đồng bộ HTXL nước thải

NTBV sẽ gây ra những ô nhiễm đặc trưng như sự ô nhiễm do khả năng phân hủy sinh học các chất, quá trình tích lũy sinh học và lan truyền các chất qua chuỗi thức ăn, gây độc tố sinh thái Vì trong nước thải ngoài những dược phẩm điều trị bệnh là những chất có hoạt tính còn có những chất bổ trợ tổ hợp sắc tố Nhiều loại thuốc được bài tiết ra ngoài mà không được cơ thể chuyển hóa Theo Kumerer-2001, tỷ lệ bài tiết ra ngoài thuốc kháng sinh là 75% Một vấn đề chủ yếu của NTBV đó là cách xả thải Như nguồn thải ở đô thị một số bệnh viện không có HTXL, hoặc có nhưng hoạt động kém hiệu quả nước thải đỗ thẳng trực tiếp vào cống thoát đô thị mà không qua quá trình xử lý sơ bộ gây nguy hại cho sức khỏe con người và môi trường

Hình 2.1 Mô tả vấn đề môi trường của NTBV

MSSV: 103108016

Nước thải từ việc khám và điều trị

bệnh (máu, nước tiểu, phân, dung

môi, dung dịch axit, kiềm, thuốc thử,

nguyên tố phóng xạ, chất tẩy trùng)…

Sự phân phối sử dụng thuốc trong bệnh nhân

Sự bài tiết của người bệnh với phần dư của thuốc (thuốc và một phần đã chuyển hóa)

Cống thải đô thịHệ thống XLNT đô thịNước mặt

Nước ngầmHệ thống lọc nước cấp

Nước thải sinh hoạt từ

các khu kỹ thuật của

bệnh viện

Cống thải trong bệnh viện

a Đặc điểm nguy hại về mặt sinh học và hóa học của NTBV

• Ô nhiễm về mặt vi sinh

Những nghiên cứu về mặt vi sinh NTBV đã chứng minh được sự hiện diện các mầm bệnh và tập nhiễm kháng lại thuốc kháng sinh Những virus chỉ thị sự ô nhiễm nước mặt cũng được tìm thấy ở NTBV như Enterroviruses gây bệnh sởi và viêm màng nảo, virus hạch Số lượng vi sinh vật của NTBV cao hơn mức xả thải rất nhiều, khoảng 2.4.103-3.105 MPN/100 ml (Emmanuel, 2001) gây ra ô nhiễm vi sinh cho nguồn tiếp nhận Bùn thải sinh ra từ NTBV mang rất nhiều vi sinh vật gây bệnh cho người (bảng 2.1) Điều này chứng tỏ NTBV là nguồn lây bệnh nguy hiểm cho con người nếu như không xử lý triệt để Theo WHO (Mara&Caincross, 1989), bùn thải sau xử lý nên chứa không quá 1000 Fecal coliform/100g và 1 trứng giun sán/kg, sau đó được chôn vào các hào sâu và dùng đất phủ kín

Bảng 2.7 Nồng độ vi khuẩn trong bùn thải của NTBV sau xử lý

F streptococci 1,6.105

Nguồn: Tsai,2004

• Ô nhiễm hóa học

NTBV có thể là nguồn gây ô nhiễm hữu cơ nếu không được xử lý Các thông số ô nhiễm đặc trưng BOD5 và COD của NTBV rất lớn và cao hơn nước thải đô thị

Bảng 2.8 Nồng độ ô nhiễm trung bình của NTBV và nước thải đô thị

Bảng 2.9 Nồng độ kim loại nặng trong NTBV

Niken 0,44-10 9,2-29,2

(*): Mẫu nước thải tại khu khám và điều trị bệnh

(-): không có số liệu chính xác Nguồn: (1) Kummerer, 2001 (2) Work group Study Data, 1997

Bảng 2.10 Nồng độ một số hóa chất tổng hợp trong NTBV tại khu điều trị

• Tính chất độc hại của độc tính sinh thái

Những nghiên cứu, kiểm tra tế bào đối với NTBV đã chỉ ra rằng nguồn thải này có khả năng gây đột biến (Gartiser et al., 1996) và nguồn gốc gây đột biến này tìm ẩn này vẫn đang được nghiên cứu Tổng lượng NTBV được xem là có độc tính cao khi kiểm tra với Daphnia và vi khuẩn phát quang Độc tính cao do sự hiện diện hợp chất hữu cơ halogen, là kết quả của việc sử dụng NaOCl và những hợp chất iod với số lượng lớn để khử trùng nguồn thải bệnh viện (Emmanuel, 2002)

• Sự phân hủy sinh học của thuốc

Từ những năm 1980, các dữ liệu về sự hiện diện của dược phẩm trong nước mặt và nguồn thải HTXL nước đã được báo cáo (Richardson

&Browron,1985; Kumerer et al.,1977) Dược phẩm dành cho người và động vật nuôi gồm thuốc kháng sinh, hormones, thuốc giảm đau và những loại thuốc khác, khi một người hay động vật sử dụng thuốc, thì từ 50%-90% thuốc có được bài tiết ra ngoài mà không chuyển đổi

Hàm lượng thuốc kháng sinh ciprofloxacin từ 3-87g/l được tìm thấy trong NTBV, đây là nồng độ có độc tính cao (Hartmann et al,1998) Theo Halling-Sorensen (1998) cho rằng 30% thuốc được sản xuất từ năm 1992-1995 là những chất ưa mỡ, tan trong dầu mà không tan trong nước Nghĩa là chúng qua màng tế bào và hoạt động bên trong tế bào Các phần dư của thuốc và các dạng chuyển hóa của chúng được thải ra ngoài qua nước thải Các phần tử này không phân hủy sinh học mà đi vào môi trường và tác động lên cấu trúc sinh học và sinh vật nước Có rất nhiều loại dược phẩm, có thể phân loại thành các nhóm sau:

 Hormon giới tính

Những tác động của thuốc trong cơ thể sinh vật nước cho thấy một vài hormon giới tính có thể ảnh hưởng đến đời sống động vật hoang dã với nồng độ dưới 1g/l Nhiều nhà nghiên cứu đã phát hiện estrogens trong môi trường nước và cho rằng estradiol là hormon giới tính nữ, có thể biến đổi giới tính cá với nồng độ 20ng/l (Raloff, 1998).

 Nguyên tố phóng xạ

Dùng để điều trị ung thư, điều trị hạt nhân Chất thải lỏng từ khu chẩn đoán và điều trị phóng xạ sẽ chứa các dung dịch chứa nhân phóng xạ Những nghiên cứu về ô nhiễm phóng xạ của hệ thủy sinh cho thấy sự lý giải về các hiện tượng lạ về sự lan rộng sinh học của các nguyên tố phóng xạ

 Thuốc kháng sinh

Nhóm thuốc này rất quan trọng trong y học ngày nay Lượng thuốc được dùng rất lớn với 350mg/giường bệnh/ngày, 50kg từng loại thuốc/bệnh viện/năm Tỉ lệ bài tiết thuốc kháng sinh khoảng 75% nên nồng độ thuốc kháng sinh trong NTBV dao động từ mức µg đến 0.05mg/l (Kumerer, 2001) Phần dư của thuốc kháng sinh trong môi trường sẽ tạo đề kháng thuốc cho các

vi khuẩn gây nên mối đe dọa nghiêm trọng cho cộng đồng vì ngày càng nhiều thuốc khử trùng không thể diệt được các vi khuẩn kháng thuốc (Hirsch et al ,1999)

Theo Kathryn D.Brown trong NTBV (bảng 2.5) với nồng độ từ 35000ng/l Nồng độ của thuốc Ciprofloxacin với mức 2000ng/l sẽ gây độc tính cho gen của sinh vật đơn bào hơn là đa bào

300-Bảng 2.11 Thành phần hoạt chất của thuốc kháng sinh (mg/l) trong nước thải một số bệnh viện thành phố Albuquerue Bang New Mexico, Mỹ.

Tên hoạt chất cơ

bản của thuốc

Bệnh việnPresbyterian

2.2.2.2 Chất thải rắn

Bảng 2.12 Khối lượng chất thải rắn y tế TPHCM

Năm Rác sinh hoạt Nguy hại ( tấn/ngày)

Đối với các bệnh viện có khoa lây nhiễm và các bệnh viện chuyên khoa quy mô lớn trực thuộc thành phố và trung ương, khối lượng chất thải rắn y tế thải ra mỗi ngày khoảng 0,033-7,683kg/giường/ngày

Đối với các bệnh viện đa khoa, chuyên khoa quy mô nhỏ và các trung tâm y tế khối lượng chất thải rắn y tế dao động nhỏ khoảng 1kg-90 kg/ngày

Đối với các dịch vụ khám chữa bệnh khác như trung tâm y tế quy mô nhỏ, phòng khám, dịch vụ cận lâm sàng tư nhân; trạm y tế quận/huyện và các phòng khám trực thuộc nhà nước, khối lượng chất thải rắn y tế phòng khám đa khoa khoảng dưới 20 kg/ngày

Với lượng chất thải rắn như vậy nếu không có biện pháp xử lý triệt để thì có ảnh hưởng rất lớn đến vệ sinh và môi trường bệnh viện, ảnh hưởng đến sức khỏe nhân viên y tế

Đặc biệt là lượng nước sinh ra từ rác y tế có mùi rất hôi và khả năng ô nhiễm rất cao Do tính chất nguy hại của nó nên cần có những biện pháp quản lý tốt loại chất thải nguy hiểm này

2.2.2.3 Dịch tễ học

Nhiễm khuẩn bệnh viện là một trong những mối quan tâm lớn của Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới Có nhiều nguyên nhân gây nhiễm khuẩn ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà chủ yếu là vệ sinh các buồng bệnh, dụng cụ y tế không được xử lý đúng, việc sử dụng dụng cụ vệ sinh không đúng cách, vấn đề phân loại rác, sát khuẩn

NTBV là một ỗ vi trùng khổng lồ và cực kỳ nguy hiểm vì chúng là nguồn chứa các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh, nhất là bệnh truyền nhiễm như thương hàn, tả lỵ …làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng

- Các vi sinh vật gây ra nhiễm trùng chủ yếu là:

Các vi khuẩn 90%

Các virus 8%

Nấm 1%

- Những vi khuẩn gây bệnh chính:

 Tụ cầu vàng: Nhọt, áp xe chúng có trong không khí, các chất lỏng, trên mặt đất

 Liên cầu khuẩn Agalactae B: Truyền bệnh do: bàn tay, đồ vật – dụng cụ

 Liên cầu khuẩn ở phân (S.faecalis): Truyền bệnh tại chổ, bàn tay, bề mặt, đất

 Liên phế cầu: Truyền bệnh theo đường không khí

 Vi khuẩn đường ruột: Hiện nay, đây là những mầm bệnh thường hay gây

ra nhất nhiễm trùng đường hô hấp (khoa hồi sức và phòng mổ)

 Loại vi khuẩn Pseudemonacees: Vi khuẩn chính: vi khuẩn gây những vi khuẩn có bào tử: Tetani, Perfringens vô trùng các đồ vật – dụng cụ bằng nồi hấp

mủ-2.2.2.4 Tác động đến môi trường không khí

Những chất thải như máu, dịch, nước tiểu có hàm lượng chất hữu cơ cao, phân hủy nhanh nếu không được xử lý đúng mức, không chỉ gây bệnh mà còn mùi hôi thối, làm ô nhiễm không khí xung quanh Nhưng hầu hết các bệnh viện tọa lạc tại các khu dân cư, nên vấn đề ô nhiễm không khí sẽ gây tác động đến đời sống của người dân trong vùng

Ô nhiễm không khí từ quá trình phân hủy chất thải tạo ra các khí ô nhiễm Thành phần chính rác thải gồm hai thành phần sau: O và H, ngoài ra còn có các nguyên tố khác như O, N, S… kim loại nặng, hợp chất hữu cơ chứa halogen, nước … Chính vì thế sản phẩm sau khi cháy tạo ra CO2 và H2O còn có:

 Các chất chỉ thị ô nhiễm: bụi, SOx, NOx, CO…

 Các khí acid: HCl, HF,…

 Một số kim loại dạng vết: Pb, Cr, Hg…

 Hàng loạt các chất hữu cơ ô nhiễm dạng vết: PAHs (các hyhrocacbon đa vòng), PCBs…

Lượng các chất ô nhiễm sau khi đốt phụ thuộc vào thành phần và lượng chất thải được đốt Nếu không kiểm soát tốt khí thải này sẽ dẫn đến ô nhiễm môi trường không khí nghiêm trọng từ các bệnh viện

2.3 Một số giải pháp quản lý ô nhiễm bệnh viện

2.3.1 Quản lý ô nhiễm chất thải rắn

2.3.1.1 Chất thải rắn sinh hoạt

Chất thải rắn sinh hoạt được thu gom vào các thùng chứa có nắp đậy kín, và hiện nay rác thải sinh hoạt tại bệnh viện đang được hợp đồng với công ty môi trường Đô thị TPHCM thu gom, vận chuyển và xử lý hàng ngày

2.3.1.2 Chất thải rắn y tế

 Thu gom chất thải tại nơi phát sinh

• Hộ lý hàng ngày chịu trách nhiệm thu gom các chất thải y tế nguy hại và chất thải sinh hoạt từ nơi chất thải phát sinh về nơi tập trung chất thải.

• Chất thải lâm sàng khi đưa ra khỏi phòng khoa phải được để trong túi nilon màu vàng, chất thải hóa học và chất thải phóng xạ phải được đựng trong các túi màu đen và phải có nhãn ghi nơi phát sinh chất thải

• Chất thải phát sinh tại các khoa phải được vận chuyển về nơi lưu giữ chất thải chung của cơ sở y tế ít nhất một lần một ngày

• Các hộp màu vàng đựng vật sắc nhọn và các chất thải sau khi xử lý ban đầu phải cho vào túi nilon màu vàng và buộc kín miệng

• Buộc các túi nilon chứa chất thải khi các túi đã đạt tới thể tích quy định là 2/3 thể tích túi

 Lưu trử chất thải trong các cơ sở y tế phải đảm bảo các điều

kiện sau

• Cách xa nơi chuẩn bị đồ ăn, nhà kho, lối đi

• Có đường để xe chuyên chở chất thải từ bên ngoài đến

• Phải lưu giữ chất thải y tế nguy hại riêng biệt với chất thải sinh hoạt

• Phải có mái che, có hàng rào bảo vệ, có cửa và có khóa Không để súc vật các loại gặm nhắm, côn trùng xâm nhập tự do

• Có hệ thống thoát nước, nền không thấm nước và có hệ thống thông khí tốt

• Phải được chở đi thiêu hủy hàng ngày, thời gian lưu giữ tối

đa chất thải y tế nguy hại trong bệnh viện là 48 giờ

 Vận chuyển chất thải y tế

• Cơ sở y tế phải quy định đường vận chuyển và giờ vận chuyển chất thải

• Mỗi cơ sở y tế phải có phương tiện để vận chuyển chất thải từ nơi tập trung của các phòng, khoa đến nơi lưu giữ chất thải của cơ sở y tế

 Chất thải y tế phải được thu gom và xử lý theo đúng chương

trình của Bộ Y tế

2.3.2 Quản lý ô nhiễm không khí

2.3.2.1 Khống chế vi khuẩn gây bệnh trong không khí

Phải thường xuyên khử trùng, làm vệ sinh các trang thiết bị, máy móc chăm sóc và theo dõi bệnh nhân một cách kỹ lưỡng Nên sử dụng kim tiêm, bơm tiêm một lần Đối với các loại kim tiêm, bơm tiêm sử dụng nhiều lần phải tiến hành khử trùng triệt để loại này để tránh lây bệnh từ người này sang người khác

Đối với các bệnh phẩm phải được bảo quản kỹ lưỡng, không để ngoài không khí, phải xử lý hàng ngày vì loại chất thải này có thể bị phân hủy tạo điều kiện cho vi trùng phát triển và lây lan, ngoài ra còn tạo ra mùi thối khó chịu

Đối với nước thải đặt xa khu bệnh nhân, tiến hành tiệt trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận

Thường xuyên thực hiện làm vệ sinh, khử trùng khu bệnh phẩm, chất thải rắn y tế

2.3.2.2 Khống chế ô nhiễm mùi hôi do nước thải

Mùi hôi từ trạm XLNT phát sinh chủ yếu từ quá trình phân hủy kỵ khí Ngoài ra quá trình phân hủy hiếu khí cũng phát sinh mùi hôi nhưng ở mức độ thấp

2.3.2.3 Cải thiện điều kiện vi khí hậu

 Tại khu vực dưỡng bệnh thường xuyên mở các cửa sổ đón gió, trang

bị các hệ thống thông gió, tránh hiện tượng quẩn xung quanh khu vực bệnh nhân

 Thường xuyên khử trùng khu vực phòng bệnh để tiêu diệt các mầm

bệnh còn sót lại, tránh tình trạng phát triển bệnh thành dịch

 Cán bộ, công nhân viên bệnh viện khi tiến hành công tác khám và

chữa bệnh cho bệnh nhân phải mang khẩu trang, đeo bao tay, mặc áo blouse

 Quản lý chặt việc vệ sinh bệnh viện, khu tập trung rác thải, các nhà

vệ sinh

 Bệnh viện phải có đội ngũ chuyên trách công việc dội rửa, vệ sinh,

khử trùng bệnh viện Bệnh viện tiến hành thực hiện chế độ vệ sinh định kỳ hàng ngày các máy móc, thiết bị, phương tiện theo dõi sức khỏe bệnh nhân

 Đảm bảo diện tích cây xanh theo quy định, 15% tổng diện tích đất sử

dụng

2.3.3 Quản lý ô nhiễm ồn

 Xây dựng phòng đặt máy hợp lý.

 Các chân đế, bệ máy sẽ được gia cố bằng bêtông chất lượng cao

 Lắp đặt các đệm chống rung bằng cao su

 Lắp đặt các thiết bị cách âm

 Kiểm tra độ cân bằng của các máy móc và hiệu chỉnh nếu cần thiết

 Tiến hành kiểm tra, bôi trơn và bảo dưỡng các trang thiết bị máy móc

định kỳ

 Hạn chế người qua lại tại những phòng, khoa cần sự yên tỉnh Quy

định rõ thời gian ra, vào khám chữa bệnh, thăm viếng người nhà của bệnh nhân

 Quy định rõ đường đi, và thời gian cho các loại phương tiện ra vào

bệnh viện

 Khống chế tiếng ồn, độ rung từ máy phát điện dự phòng bệnh viện sẽ

tiến hành thực hiện các biện pháp

 Trang bị các vật dụng cá nhân như nút bịt tai và chế độ ca kíp thích

hợp để tránh làm việc quá lâu trong khu vực có tiếng ồn cao

2.4 Tổng quan về NTBV

2.4.1 Nước thải sinh hoạt của bệnh viện

Nước thải sinh ra từ các phòng vệ sinh bệnh nhân, từ các căn tin, nhà bếp bệnh viện, khu vệ sinh của nhân viên cán bộ, thân nhân người bệnh,…Thành phần nước thải tương tự nước thải sinh hoạt từ các cụm dân cư đô thị khác: có chứa các chất cặn bã và các chất hữu cơ hòa tan (thông số chỉ tiêu BOD và COD), các chất dinh dưỡng (nitơ, phốtpho) và vi trùng Chất lượng nước thải sinh hoạt này vượt quá tiêu chuẩn cho phép do đó có khả năng gây ô

nhiễm hữu cơ, làm giảm lượng ôxy hòa tan (DO) vốn rất quan trọng đối với đời sống thủy sinh vật tại nguồn tiếp nhận

2.4.2 Nước thải từ hoạt động khám và điều trị bệnh

Mỗi khu khám và điều trị bệnh có những dịch vụ khám và điều trị y khoa khác nhau, tùy theo các bệnh viện có các yêu cầu công việc riêng Các bệnh viện lớn thường có các khu khám và điều trị với nước thải có mức độ ô nhiễm vi sinh gây bệnh, cặn lơ lững, các chất hữu cơ cao, hàm lượng BOD và COD cao hơn trong nước thải sinh hoạt

Nhìn chung NTBV đặc trưng là chứa nhiều mầm bệnh đặc biệt là các bệnh truyền nhiễm

 Nước thải khu giải phẩu bệnh lý (mô học): Chứa máu, bệnh phẩm, dịch

cơ thể chất khử trùng như formaladehyl

 Nước thải khu xét nghiệm: Chứa nhiều vi trùng gây bệnh khác nhau

 Ngoài ra nước thải còn có khả năng nhiễm xạ từ các khu X-Quang, rửa phim

Việc XLNT bị nhiễm phóng xạ rất khó khăn và tốn kém (do chu kỳ phân hủy các chất phóng xạ khá lâu) Trong điều kiện hiện nay không đề cập đến loại nước thải này mà chỉ xử lý tính chất sơ bộ trong toàn bộ dây chuyền xử lý NTBV

 Nước thải khu điều trị vật lý: Chứa nhiều hợp chất hữu cơ halogen hóa (AOX)

 Nước thải khoa truyền máu, huyết thanh học, khoa sản,… chứa nhiều huyết thanh và bệnh phẩm, hóa chất vô cơ kim loại nặng (Hg), các chất đệm, photphate, chất oxy hóa, dầu mỡ…

 Nước thải từ các khu nghiên cứu, chứa các chất ô nhiễm:

 Chất oxy hóa tẩy trùng môi trường: peroxides (H2O2)

 Dầu mỡ từ các ống bơm chân không, các thiết bị quay…

 Kim loại loại nặng trong các thuốc thử phân tích

 Các dung môi hữu cơ, huyết thanh và dịch cơ thể, thuốc tẩy

Nguồn nước thải này có hàm lượng BOD5 và COD thấp hơn khu khám điều trị nhưng trên mức trung bình của nước thải sinh hoạt

2.4.3 Nước thải từ phòng giặt tẩy của bệnh viện

Các phòng giặt tẩy của bệnh viện sản xuất đặt trưng khăn trải giường, các áo choàng và áo cho phòng thí nghiệm Nước thải này chứa một lượng chính các chất vô cơ, chất béo, dầu mỡ, thuốc tẩy chứa kiềm gây sự biến đổi pH…

2.5 Các phương pháp XLNT

2.5.1 Phương pháp cơ học

XLNT bằng phương pháp cơ học nhằm mục đích:

 Tách các chất không hòa tan, những vật chất lơ lửng có kích thước lớn (rác, nhựa, dầu mỡõ, cặn lơ lửng, các tạp chất nổi…) ra khỏi nước thải

 Loại bỏ cặn nặng như sỏi, cát, mảnh kim loại, thủy tinh…

 Điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

 Xử lý cơ học là giai đoạn chuẩn bị và tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình xử lý hóa lý và sinh học

2.5.1.1 Song chắn rác

Song chắn rác thường được làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn Tùy theo kích thước khe hở, song chắn rác được phân thành loại thô, trung bình và mịn Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh từ 60 – 100 mm và song chắn rác mịn có khoảng cách giữa các thanh từ 10 – 25 mm Rác có thể lấy bằng phương pháp thủ công hoặc thiết bị cào rác cơ khí

2.5.1.2 Bể lắng cát

Bể lắng cát đặt sau song chắn rác và đặt trước bể điều hòa lưu lượng và chất lượng, đặt trước bể lắng đợt một

Bể lắng cát có nhiệm vụ loại bỏ cát, cuội, xỉ lò hoặc các loại tạp chất vô

cơ khác có kích thước từ 0,2 – 2 mm ra khỏi nước thải nhằm đảm bảo an toàn cho bơm khỏi bị cát, sỏi bào mòn, tránh tắc đường ống dẫn và tránh ảnh hưởng đến công trình sinh học phía sau Theo đặc tính dòng chảy có thể phân loại bể lắng cát: bể lắng cát có dòng chảy ngang trong mương tiết diện hình chữ nhật, bể lắng cát có dòng chảy dọc theo máng tiết diện hình chữ nhật đặt theo chu vi của bể tròn, bể lắng cát sục khí, bể lắng cát có dòng chảy xoáy, bể lắng cát ly tâm

2.5.1.3 Bể điều hòa/ trung hòa

Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày Sự dao động lớn về lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công tác của HTXL Khi hệ số không điều hòa k >1,4 thì xây dựng bể điều hòa để các công trình xử lý làm việc với lưu lượng đều trong ngày, khắc phục những sự cố vận hành do sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sinh học Có hai loại bể điều hòa:

 Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng nằm trực tiếp trên đường chuyển động của dòng chảy.

 Bể điều hòa lưu lượng là chủ yếu, có thể nằm trực tiếp trên đường vận chuyển của dòng chảy hay nằm ngoài đường đi của dòng chảy

Tùy theo điều kiện đất đai và chất lượng nước thải, khi mạng lưới thu gom là mạng lưới cống chung thì ta thường áp dụng để điều hòa lưu lương để tích trữ được lượng nước sau cơn mưa Khi ở các mạng thu gom là hệ thống cống riêng và ở những nơi có chất lượng nước thải thay đổi, ta thường áp dụng bể điều hòa cả lưu lượng và chất lượng Bể điều hòa thường được đặt trước bể lắng I

Để đảm bảo chức năng điều hòa lưu lượng và chất lượng nước thải, ta cần bố trí trong bể hệ thống, thiết bị khuấy trộn để san bằng nồng độ các chất bẩn cho toàn bộ thể tích nước thải có trong bể và để ngăn ngừa cặn lắng, pha loãng nồng độ các chất độc hại nếu có, nhằm loại trừ hiện tượng bị sốc về chất lượng khi đưa nước vào xử lý sinh học

Khi có yêu cầu trong điều chỉnh pH của nước thải, ta có thể bố trí thêm một khoang trung hòa trong bể điều hòa hoặc xây thành một bể trung hòa sau bể điều hòa

2.5.1.4 Bể vớt váng dầu

Các loại công trình này thường được ứng dụng khi XLNT công nghiệp nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước Chúng gây ảnh

hưởng xấu đến các công trình thoát nước, quá trìng xử lý sinh học,… Vì vậy phải thu hồi các chất này trước khi đi vào các công trình phía sau Các chất này sẽ bít kín lỗ hỗng giữa các hạt vật liệu lọc trong bể sinh học và chúng cũng phá hủy cấu trúc bùn hoạt tính,…

2.5.1.5 Bể lọc

Dùng để tách các phần tử lơ lững phân tán trong nước thải với kích thước tương đối nhỏ sau bể lắng, bằng cách cho nước thải đi qua các vật liệu lọc như cát, thạch anh, than cốc, than bùn,…

Quá trình lọc chỉ áp dụng cho các công nghệ xử lý nước tái sử dụng và cần thu hồi một số thành phần quí hiếm có trong nước thải Các loại bể lọc được phân loại như sau:

 Lọc qua vách lọc

 Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt

 Thiết bị lọc chậm

 Thiết bị lọc nhanh

2.5.1.6 Bể lắng đợt một

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

a Bể lắng ngang hình chữ nhật

Nước thải đi vào vùng phân phối nước đặc ở đầu bể lắng, qua vách phân phối, nước chuyển động đều dọc bể qua vùng lắng đi vào vùng thu hút đặt ở

cuối bể Để phân phối đều nước vào vùng lắng, thường cấu tạo máng có lỗ phân phối đặt suốt chiều ngang bể hoặc đặt các tấm có khe hoặc lỗ phân phối trên toàn diện tích mặt cắt ngang vùng lắng Để thu đều nước đã lắng đặt các máng thu đều nước ở cuối bể Cặn lắng được máy có các tấm gạt cặn bằng gỗ chạy bằng dây xích đặt ngập trong bể hay máy có các tấm gạt cặn gắn vào dầm cầu chạy đặt trên 2 thành dọc bể, gạt dồn về máng thu đặt ở đầu vào của bể, hay về các máng thu cặn đặt suốt chiều ngang bể nếu là bể lớn Bơm hút cặn đặt gần máng đầu bể, một bơm có thể hút cho nhiều máng thu cặn hay nhiều bể.

b Bể lắng hình tròn

Trong bể lắng hình tròn nước chuyển động theo hướng bán kính (radian) Nước thải có thể đi vào buồng phân phối trung tâm, chảy đều theo hướng bán kính qua vùng lắng đi vào máng thu nước đặt theo chu vi vành ngoài của bể Hoặc phân phối nước thải vào bể bằng máng có vách lửng đặt quanh chu vi bể, nước chuyển động qua vùng lắng theo hướng bán kính rồi vào máng thu nước đặt ở tâm bể

Cả hai cách phân phối nước đều cho hệ quả lắng tốt như nhau, nhưng trên thực tế bể lắng có buồng phân phối trung tâm được ưa thích hơn Ống đưa nước vào buồng phân phối trung tâm có thể đi từ dưới đáy vào hoặc từ thành bể xuyên qua vùng lắng vào Buồng phân phối trung tâm hình tròn đường kính bằng 15 đến 20% đường kính bể lắng, chiều cao phần trụ từ 1m đến 2,5m Máy cào cặn có 2 hoặc 4 thanh ngang gắn các tấm gạt bằng gỗ, chuyển động chậm nhờ môtơ có hợp số đặt ở trên tâm bể làm cho trục đứng của máy cào quay theo tốc độ mong muốn để các tấm gạt đưa cặn về hố thu đặt ở tâm bể Phần

trên của máy cào gắn các thanh gạt bọt, váng nổi, dồn chúng về máng thu đặt theo hướng bán kính đáy bể Đáy bể có độ dốc 1:12 dốc từ ngoài về hố thu cặn Hố thu cặn có thể tích nhỏ vì cặn được lấy ra liên tục.

2.5.2 Phương pháp hóa lý

Cơ sở của phương pháp hóa lý là các phản ứng hóa học diễn ra giữa chất

ô nhiễm và các hóa chất thêm vào Các phương pháp hóa lý thường được sử dụng là ôxy hóa và trung hòa Đi đôi với các phương pháp này còn kèm theo các quá trình kết tủa và nhiều hiện tượng khác

Nói chung bản chất của quá trình XLNT bằng phương pháp hóa lý là áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để loại bớt các chất ô nhiễm mà không thể dùng quá trình lắng ra khỏi nước thải Các công trình tiêu biểu của việc áp dụng phương pháp hóa học bao gồm:

2.5.2.1 Bể keo tụ, tạo bông

Quá trình keo tụ tạo bông được ứng dụng để loại bỏ các chất rắn lơ lững và các hạt keo có kích thước rất nhỏ (10-7-10-8 cm) Các chất này tồn tại ở dạng khuếch tán và không thể loại bỏ bằng quá trình lắng vì tốn rất nhiều thời gian Để tăng hiệu quả lắng, giảm bớt thời gian lắng của chúng thì ta thêm vào nước thải một số hóa chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer,… Các chất này có tác dụng kết dính các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn nên sẽ lắng nhanh hơn

Các chất keo tụ dùng là phèn nhôm: Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2,

Al2(OH)3Cl, KAl(SO4)2.12H2O, NH4Al(SO4)2.12H2O; phèn sắt: Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O, FeCl3 hay chất keo tụ không phân ly, dạng cao phân tử có nguồn gốc thiên nhiên hay tổng hợp

Trong khi tiến hành quá trình keo tụ, tạo bông cần chú ý:

 pH của nước thải

 Bản chất của hệ keo

 Sự có mặt của các ion trong nước

 Thành phần của các chất hữu cơ trong nước

 Nhiệt độ

Các phương pháp keo tụ có thể là keo tụ bằng chất điện ly, keo tụ bằng hệ keo ngược dấu Trong quá trình XLNT bằng chất keo tụ, sau khi kết thúc giai đoạn thủy phân các chất keo tụ (phèn nhôm, phèn sắt, phèn kép), giai đoạn tiếp theo là giai đoạn hình thành bông cặn Để cho quá trình tạo bông cặn diễn ra thuận lợi người ta xây dựng các bể phản ứng đáp ứng các chế độ khuấy trộn Bể phản ứng theo chế độ khuấy trộn được chia làm 2 loại: thủy lực và cơ khí Thông thường, sau khi diễn ra quá trình keo tụ tạo bông, nước thải sẽ được đưa qua bể lắng để tiến hành loại bỏ các bông cặn có kích thước lớn được hình thành

Phương pháp keo tụ có thể làm trong nước và khử màu nước thải vì sau khi tạo bông cặn, các bông cặn lớn lắng xuống thì những bông cặn này có thể kéo theo các chất phân tán không tan gây ra màu

2.5.2.2 Bể tuyển nổi

Tuyển nổi là phương pháp được áp dụng tương đối rộng rãi nhằm loại bỏ các tạp chất không tan, khó lắng Trong nhiều trường hợp, tuyển nổi còn được sử dụng để tách các chất tan như chất hoạt động bề mặt

Bản chất của quá trình tuyển nổi ngược lại với quá trình lắng và cũng được áp dụng trong trường hợp quá trình lắng xảy ra rất chậm và rất khó thực hiện Các chất lơ lững như dầu, mỡ sẽ nổi lên trên bề mặt của nước thải dưới tác dụng của các bọt khí tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước ban đầu Hiệu quả phân riêng bằng tuyển nổi phụ thuộc kích thước và số lượng bong bóng khí Kích thước tối ưu của bong bóng khí là 15 - 30.10-3mm Các phương pháp tạo bọt khí:

a Tuyển nổi với việc tách các bọt khí ra khỏi dung dịch

Biện pháp này được sử dụng rộng rãi với nước chứa các chất bẩn nhỏ vì nó cho phép tạo bọt khí rất nhỏ Thực chất của biện pháp này là tạo ra một dung dịch quá bảo hòa không khí Sau đó không khí được tách ra khỏi dung dịch ở dạng các bọt cực nhỏ và lôi kéo các chất bẩn nổi lên trên mặt nước:

 Tuyển nổi chân không

 Tuyển nổi không áp lực

 Tuyển nổi áp lực

b Tuyển nổi với việc cung cấp khí nén qua tấm xốp, ống châm lỗ

 Tuyển nổi với thổi khí nén qua các vòi

 Tuyển nổi với phân tán không khí qua tấm xốp

 Nhược điểm của phương pháp này là dễ tắc nghẽn và cần có bình nén khí

c Tuyển nổi với việc dùng các chất tạo bọt (tuyển nổi hóa học)

Mục đích để có kích thước bọt ổn định trong quá trình tuyển nổi

Chất tạo bọt có thể là dầu thông, phenol, ankyl, sunfat natri, cresol

CH3C6H4OH

Điều cần lưu ý là trọng lượng hạt không được lớn hơn lực kết dính với bọt khí và lực nâng của bọt khí

2.5.2.3 Phương pháp hấp phụ

Hấp phụ là phương pháp tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách tập trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (chất hấp phụ) hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học)

2.5.2.4 Trích ly

Trích ly là phương pháp tách các chất bẩn hòa tan ra khỏi nước thải bằng dung môi nào đó nhưng với điều kiện dung môi đó không tan trong nước và độ hòa tan chất bẩn trong dung môi cao hơn trong nước

Ngoài ra còn có các phương pháp khác như:

 Chưng bay hơi là chưng nước thải để các chất hòa tan trong đó

cùng bay lên theo hơi nước

 Trao đổi ion là phương pháp thu hồi các cation và anion bằng các

chất trao đổi ion (ionit) các chất trao đổi ion là các chất rắn trong thiên nhiên hoặc vật liệu nhựa nhân tạo Chúng không hòa tan trong nước và trong dung môi hữu cơ, có khả năng trao đổi ion Phương pháp trao đổi ion cho phép thu được những chất quí trong nước thải và cho hiệu suất xử lý khá cao

 Tinh thể hóa là phương pháp loại bỏ các chất bẩn khỏi nước ở

trạng thái tinh thể

Ngoài các phương pháp hóa lý kể trên, để xử lý – khử các chất bẩn trong nước thải người ta còn dùng các phương pháp như: khử phóng xạ, khử khí, khử mùi, khử muối trong nước thải.

2.5.3 Phương pháp hóa học

Phương pháp này thường được dùng để thu hồi các chất quí hoặc để khử các chất độc hoặc các chất ảnh hưởng xấu đối với giai đoạn xử lý sinh hóa sau này

Cơ sở của các phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trình lý hóa diễn ra giữa chất bẩn với hóa chất cho vào trong nước thải Những phản ứng diễn ra có thể là phản ứng oxy hóa - khử, các phản ứng tạo chất kết tủa hoặc các phản ứng phân hủy chất độc hại Các phương pháp hóa học là oxy hóa, trung hòa và keo tụ (hay còn gọi là keo tụ tạo bông) Thông thường đi đôi với trung hòa có kèm theo quá trình keo tụ và nhiều hiện tượng vật lý khác

2.5.3.1 Phương pháp ozone hóa

Đó là phương pháp XLNT có chứa các chất bẩn hữu cơ dạng hòa tan và keo bằng ozon Đặc tính của ozon là có khả năng oxy hóa rất cao, dể dàng nhường oxy nguyên tử hoạt tính cho các tạp chất hữu cơ So với phương pháp sinh học, kỹ thuật oxy hóa khử cũng được sử dụng rộng rãi và hiệu quả trong nhiều trường hợp

2.5.3.2 Phương pháp điện hóa học

Thực chất của phương pháp này là phá hủy các tạp chất độc hại trong nước thải hoặc trong dung dịch bằng oxy điện hóa trên điện cực anôt; hoặc cũng có thể phục hồi các chất quí (như đồng, sắt,…) rồi đưa về dùng lại trong sản xuất Thông thường hai nhiệm vụ phân hủy chất độc hại và thu hồi chất quí được giải quyết đồng thời

Nhờ các quá trình oxy hóa – khử mà các chất bẩn độc hại được biến thành các chất không độc, một phần ở dạng lắng cặn, phần ở dạng khí dễ bay hơi Vì vậy để khử các chất độc hại trong nước thải thường dùng phương pháp nối tiếp: oxy hóa – lắng cặn và hấp phụ, tức là hóa học – cơ học và hóa lý.

2.5.4 Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học 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, sulfide, ammonia, … dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để sinh trưởng và phát triển Một cách tổng quát, phương pháp xử lý sinh học có thể phân thành 2 loại :

- Phương pháp kỵ khí: Sử dụng nhóm vi sinh vật kỵ khí, hoạt động trong điều kiện không có ôxy

- Phương pháp hiếu khí: Sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp ôxy liên tục

2.5.4.1 Phương pháp sinh học nhân tạo

 Bể phản ứng yếm khí tiếp xúc

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 trở lại bể kỵ khí, lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm

 Bể xử lý bằng lớp bùn kỵ khí với dòng nước đi từ dưới lên (UASB)

Đây là một trong những quá trình kỵ khí ứng dụng rộng rãi nhất trên thế

do hai đặc điểm chính sau :

 Cả ba quá trình phân hủy-lắng bùn-tách khí được lắp đặt trong cùng một công trình.

 Tạo thành các loại bùn hạt có mật độ vi sinh vật rất cao và tốc độ lắng vượt xa so với bùn hoạt tính hiếu khí dạng lơ lửng

 Bên cạnh đó, quá trình xử lý sinh học kỵ khí UASB còn có những ưu điểm so với quá trình bùn hoạt tính hiếu khí như:

o Ít tiêu tốn năng lượng vận hành

o Ít bùn dư nên giảm chi phí xử lý bùn

o Bùn sinh ra dễ tách nước

o Nhu cầu dinh dưỡng thấp nên giảm chi phí bổ sung dinh dưỡng

o Có khả năng thu hồi năng lượng từ khí Methane

 Bể lọc kỵ khí

Bể lọc kỵ khí là một bể chứa vật liệu tiếp xúc để xử lý chất hữu cơ chứa carbon trong nước thải Nước thải được dẫn vào bể từ dưới lên hoặc từ trên xuống, tiếp xúc với lớp vật liệu trên đó có vi sinh vật kỵ khí sinh trưởng và phát triển Vì vi sinh vật được giữ trên bề mặt vật liệu tiếp xúc và không bị rửa trôi theo nước sau xử lý nên thời gian lưu của tế bào sinh vật rất cao (khoảng

100 ngày)

 Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng

Trong quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học – quần thể vi sinh vật hiếu khí – có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực Nước chảy liên tục vào bể aeroten, trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính cung cấp ôxy cho vi

sinh vật phân hủy chất hữu cơ Dưới điều kiện như thế, vi sinh vật sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn Hỗn hợp bùn và nước thải chảy đến bể lắng đợt 2 và tại đây bùn hoạt tính lắng xuống đáy Một lượng lớn bùn hoạt tính (25 – 75% lưu lượng) tuần hoàn về bể aeroten để giữ ổn định mật độ vi khuẩn, tạo điều kiện phân hủy nhanh chất hữu cơ Lượng sinh khối dư mỗi ngày cùng với lượng bùn tươi từ bể lắng 1 được dẫn tiếp tục đến công trình xử lý bùn Một số dạng bể ứng dụng quá trình bùn hoạt tính lơ lửng như: Bể aeroten thông thường, bể aeroten xáo trộn hoàn chỉnh, mương ôxy hóa, bể hoạt động gián đoạn,

 Quá trình xử lý hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng dính bám

 Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học chứa đầy vật liệu tiếp xúc, là giá thể cho vi sinh vật sống bám Vật liệu tiếp xúc thường là đá có đường kính trung bình 25 – 100

mm, hoặc vật liệu nhựa có hình dạng khác nhau, … có chiều cao từ 4 – 12 m Nước thải được phân bố đều trên mặt lớp vật liệu bằng hệ thống quay hoặc vòi phun Quần thể vi sinh vật sống bám trên giá thể tạo nên màng nhầy sinh học có khả năng hấp phụ và phân hủy chất hữu cơ chứa trong nước thải Quần thể

vi sinh vật này có thể bao gồm vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí và tùy tiện, nấm, tảo, và các động vật nguyên sinh, … trong đó vi khuẩn tùy tiện chiếm ưu thế

Phần bên ngoài lớp màng nhầy (khoảng 0,1 – 0,2 mm) là loại vi sinh hiếu khí Khi vi sinh phát triển, chiều dày lớp màng ngày càng tăng, vi sinh lớp ngoài tiêu thụ hết lượng ôxy khuếch tán trước khi ôxy thấm vào bên trong Vì vậy, gần sát bề mặt giá thể môi trường kỵ khí hình thành Khi lớp màng dày, chất hữu cơ bị phân hủy hoàn toàn ở lớp ngoài, vi sinh sống gần bề mặt giá thể

thiếu nguồn cơ chất, chất dinh dưỡng dẫn đến tình trạng phân hủy nội bào và mất đi khả năng bám dính Nước thải sau xử lý được thu qua hệ thống thu nước đặt bên dưới Sau khi ra khỏi bể, nước thải vào bể lắng đợt hai để loại bỏ màng

vi sinh tách khỏi giá thể Nước sau xử lý có thể tuần hoàn để pha loãng nước thải đầu vào bể lọc sinh học, đồng thời duy trì độ ẩm cho màng nhầy

 Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC)

RBC bao gồm các đĩa tròn polystyren hoặc polyvinyl chloride đặt gần sát nhau Đĩa nhúng chìm một phần trong nước thải và quay ở tốc độ chậm Tương tự như bể lọc sinh học, màng vi sinh hình thành và bám trên bề mặt đĩa Khi đĩa quay, mang sinh khối trên đĩa tiếp xúc với chất hữu cơ trong nước thải và sau đó tiếp xúc với ôxy Đĩa quay tạo điều kiện chuyển hóa ôxy và luôn giữ sinh khối trong điều kiện hiếu khí Đồng thời, khi đĩa quay tạo nên lực cắt loại bỏ các màng vi sinh không còn khả năng bám dính và giữ chúng ở dạng lơ lửng để đưa sang bể lắng đợt hai

 Bể lắng đợt 2

Bể lắng đợt hai có nhiệm vụ lắng trong nước sau quá trình xử lý sinh học để xả ra nguồn tiếp nhận và cô đặc bùn họat tính đến nồng độ nhất định ở phần dưới của bể để bơm tuần hoàn lại bể aerotank Như đã biết, nồng độ cặn Co

(g/m3) trong nước đi từ bể aerotank sang bể lắng đợt hai thường lớn hơn 1000 mg/l Ở nồng độ này các bông cặn tiếp xúc với nhau tạo thành các đám mây cặn lắng xuống, nước từ dưới đi lên qua các khe rỗng giữa các bông cặn tiếp xúc với nhau làm hạn chế tốc độ lắng nên gọi là lắng hạn chế Tốc độ lắng của các đám mây các bông cặn phụ thuộc vào nồng độ và tính chất của cặn