Các chất thải nhiễm khuẩn bao gồm những vật liệu bị ngấm máu, thấm dịch các chất bài tiết của người bệnh như băng, gạc, bông, gang tay, bột bó, đồ vải, các túi hậu môn nhân tạo, dây truyền máu, các ống thông, dây và túi đựng dịch dẫn lưu...Chất thải là các vật sắc nhọn: bơm, kim tiêm, lưỡi và cán dao mổ, đinh mổ, cưa, các ống tiêm, mảnh thuỷ tinh vỡ và mọi vật liệu có thể gây ra các vết cắt hoặc chọc thủng, cho dù chúng có thể bị nhiễm khuẩn hoặc không nhiễm khuẩn.Chất thải là các chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao, phát sinh từ các phòng thí nghiệm như găng tay, lam kính, ống nghiệm, bệnh phẩm sau khi sinh khiếtxét nghiệmnuôi cấy, túi đựng máu...Chất thải dược phẩm bao gồm dược phẩm quá hạn, dược phẩm bị nhiễm khuẩn, dược phẩm bị đổ, dược phẩm không còn nhu cầu sử dụng, thuốc gây độc tế bào.Các mô và cơ quan ngườiđộng vật, bao gồm các mô của cơ thể (cho dù nhiễm khuẩn hay không); các cơ quan, chân tay, rau thai, bào thai, xác xúc vật.
Trang 1MỤC LỤC
PHẦN 1 YÊU CẦU THIẾT KẾ 1
I.CĂN CỨ 1
II.ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ 1
1 Đặc điểm nước thải và chất thải rắn tại Bệnh viện Nhiệt đới TW 1
2 Yêu cầu công nghệ 2
3 Yêu cầu về công suất 3
PHẦN 2 THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 4
I MÔ TẢ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 4
1 Các công nghệ xử lý nước thải 4
2 Công nghệ xử lý nước thải tại Bệnh viện Nhiệt đới TW 16
II MÔ TẢ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC THẢI 19
1 Các công nghệ xử lý rác thải không đốt 19
2 Công nghệ hấp rác thải nguy hại 20
PHẦN 2: THUYẾT MINH THIẾT KẾ XÂY DỰNG 22
I.THÔNG SỐ CHUNG 22
I.1Nhà đặt máy hấp rác 22
I.2 Nhà chứa rác: 23
PHẦN 3: THUYẾT MINH GIẢI PHÁP 25
I GIẢI PHÁP CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 25
II GIẢI PHÁP CHO HỆ THỐNG XỬ LÝ RÁC THẢI NGUY HẠI 26
PHẦN 4 CHỈ DẪN KỸ THUẬT 28
A.ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT THIẾT BỊ XỬ LÝ 28
I Hệ thống xử lý nước thải 28
II Hệ thống xử lý rác thải 29
B.QUY TRÌNH, QUY PHẠM ÁP DỤNG TRONG THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU 31
C.YÊU CẦU KỸ THUẬT THI CÔNG 33
I.THI CÔNG XÂY DỰNG 33
II.THI CÔNG LẮP ĐẶT 34
D.YÊU CẦU VỀ VẬT TƯ, VẬT LIỆU 36
E.MỘT SỐ LƯU Ý KHÁC 37
Trang 2PHẦN 1 YÊU CẦU THIẾT KẾI.CĂN CỨ
Lựa chọn công nghệ và thiết kế hệ thống xử lý nước thải trên các cơ sở:
- Dựa vào quy hoạch chung của Bệnh viện Nhiệt Đới TW
- Dựa vào QCVN 28:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải y tế
II.ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH VÀ YÊU CẦU THIẾT KẾ
1 Đặc điểm nước thải và chất thải rắn tại Bệnh viện Nhiệt đới TW
Đặc điểm nước thải:
Nước thải bệnh viện được xác định là chất lỏng cũng như các chất hòa tan trong nó, sinh ra trong môi trường bệnh viện Trong nước thải bệnh viện chứa nhiều hóa chất và các vi sinh vật khác nhau, đặc biệt là các vi sinh vật gây bệnh Đối với vấn đề hóa chất có mặt trong nước thải bệnh viện thuộc nhiều nhóm như: các chất kháng sinh (antibiotics), các chất khử trùng (disinfectants), các chất hóa dược khác nhau (medicines), cả các chất đồng vị phóng xạ, vv Nước thải y tế được đánh giá là loại nước thải khó xử
lý do sự phức tạp về thành phần và tính chất của nó
Về nguồn gốc, nước thải bệnh viện gồm ba nguồn chính:
- Nước thải từ các phòng điều trị, xét nghiệm (giải phẫu, huyết học, truyền máu, khoa ngoại, khoa lây,
…) Nguồn này được đánh giá là nguồn thải nguy hại vì chứa nhiều loại bệnh phẩm với nhiều vi sinh vật gây bệnh, vi rút, kí sinh trùng, v.v Với đặc điểm của Bệnh viện Nhiệt đới là bệnh viện truyền nhiễm, do vậy lượng nước thải có chứa các vi sinh vật, vi rút…là tương đối lớn
- Nước thải chứa hóa chất sinh ra từ các phòng dược, có các loại thuốc, vacxin, huyết thanh, dung môi hữu cơ, hóa chất xét nghiệm, hóa chất phóng xạ từ các khoa chụp chiếu hình ảnh, v.v Nước thải từ nguồn này chiếm lưu lượng ít nhất, khoảng 10% nước thải bệnh viện
- Nước thải sinh hoạt từ các bệnh nhân ngoại trú, nội trú, người nhà bệnh nhân, cán bộ công nhân viên, từ khu nhà ăn, ….Nước thải từ nguồn này chiếm đến 60% tổng lượng nước thải bệnh viện
Xét về lưu lượng, nguồn nước thải y tế chủ yếu là nước thải sinh hoạt, nước phục vụ vệ sinh khoa phòng, vật tư thiết bị y tế… Việc xả thải nước thải bệnh viện chưa qua xử lý ra môi trường tự nhiên, mạng lưới thu gom nước thải thành phố, có thể gây ra nhiều vấn đề như đe dọa sức khỏe cộng đồng, làm mất cân bằng sinh thái cho hệ thống nguồn tiếp nhận, tích lũy độc tố trong chuỗi sinh thái
Chất thải rắn y tế tại Bệnh viện bao gồm:
Các chất thải nhiễm khuẩn bao gồm những vật liệu bị ngấm máu, thấm dịch các chất bài tiết của người bệnh như băng, gạc, bông, gang tay, bột bó, đồ vải, các túi hậu môn nhân tạo, dây truyền máu, các
Trang 3Chất thải là các vật sắc nhọn: bơm, kim tiêm, lưỡi và cán dao mổ, đinh mổ, cưa, các ống tiêm, mảnh thuỷ tinh vỡ và mọi vật liệu có thể gây ra các vết cắt hoặc chọc thủng, cho dù chúng có thể bị nhiễm khuẩn hoặc không nhiễm khuẩn.
Chất thải là các chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao, phát sinh từ các phòng thí nghiệm như găng tay, lam kính, ống nghiệm, bệnh phẩm sau khi sinh khiết/xét nghiệm/nuôi cấy, túi đựng máu
Chất thải dược phẩm bao gồm dược phẩm quá hạn, dược phẩm bị nhiễm khuẩn, dược phẩm bị đổ, dược phẩm không còn nhu cầu sử dụng, thuốc gây độc tế bào
Các mô và cơ quan người-động vật, bao gồm các mô của cơ thể (cho dù nhiễm khuẩn hay không); các cơ quan, chân tay, rau thai, bào thai, xác xúc vật
Ngoài ra có một số chất thải sinh hoạt của người bệnh là khẩu trang, quần áo, chăn màn… Do đặc thù của Bệnh viện là điều trị các bệnh có tính chất là dịch dễ lây lan, vì vậy các chất thải này cũng cần phải xử lý chung với chất thải nguy hại
Thu gom vận chuyển rác thải nguy hại:
Rác thải phát sinh trong quá trình hoạt động của Bệnh viện được phân loại và thu gom ngay tại các khoa phòng
Hiện tại, bệnh viện phân loại rác thải y tế nguy hại và không nguy hại bằng các túi nilong
+ Túi màu vàng: quy định chứa chất thải nguy hại
+ Túi màu xanh: quy định chứa chất thải sinh hoạt không nguy hại
Định kỳ hàng ngày bệnh viện sẽ thu gom rác thải tại các khoa phòng và đưa về vị trí xử lý Rác thải sau khi được xử lý sẽ được đựng trong các túi màu hồng và vận chuyển ra ngoài bệnh viện bởi các công ty môi trường
2 Yêu cầu công nghệ
- Nước thải đầu ra qua hệ thống xử lý phải đảm bảo nước thải sau hệ thống xử lý đạt QCVN 28:2010/BTNMT;
- Rác thải sau khi xử lý phải đạt được yêu cầu về vi khuẩn;
- Hệ thống có tính di động, khả năng nâng cấp công suất cho tương lai;
- Các thiết bị của hệ thống được chế tạo đồng bộ, tự động, gọn nhẹ chiếm ít không gian và diện tích, phù hợp với mọi điều kiện của Bệnh viện;
- Lắp đặt thiết bị đơn giản, gọn nhẹ và thuận tiện, hiệu quả xử lý cao và chi phí vận hành thấp;
- Thiết bị chịu được môi trường khắc nghiệt, tuổi thọ và độ bền thiết bị xử lý cao, chi phí lắp đặt, bảo trì và vận hành thấp;
- Ít hỏng hóc, vận hành đơn giản, thuận tiện, có chế độ vận hành tự động và vận hành bằng tay
2
Trang 4-3 Yêu cầu về công suất
3.1 Tính toán lưu lượng nước thải
- Hiện tại, bệnh viện Nhiệt đới TW cơ sở cũ không có hệ thống xử lý nước thải, nước thải của bệnh viện được xử lý qua hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện Bạch Mai Do đó, lưu lượng nước thải dùng
để tính toán cho hệ thống xử lý nước thải tại cơ sở mới dựa theo các tiêu chuẩn hiện hành của Bộ Y tế
- Bệnh viện Nhiệt đới TW cơ sở mới được xây dựng tại xã Kim Chung, huyện Đông Anh, TP Hà nội với quy mô 1000 giường bệnh
- Căn cứ 52 TCN – CTYT 0041 : 2005 đi kèm quyết định 40/2005/QĐ-BYT ngày 30 tháng 11 năm
2005 của Bộ y tế: 4 Tiêu chuẩn cấp nước cho Bệnh viện quận, huyện phục vụ khám – chữa bệnh, sinh hoạt, phụ trợ tính trung bình 1.000 lít/ giường lưu/ ngày
Lưu lượng nước thải lấy theo lượng nước cấp cho giường bệnh:
Q nt = 1000 giường x 1 m 3 /giường/ngày đêm = 1000 m 3 /ngày đêm
a Giai đoạn I
Trong giai đoạn I của dự án, quy mô của Bệnh viện theo thiết kế đạt 500 giường bệnh Do vậy lưu lượng cần xử lý là:
Q ntgđI = 500 giường x 1 m 3 /giường/ngày đêm
Công suất của hệ thống xử lý nước thải giai đoạn I: Qnt = 500 m3/ngày đêm
b Giai đoạn II
Dự kiến giai đoạn II bệnh viện mở rộng và tăng thêm 500 giường bệnh nữa
Công suất của hệ thống xử lý nước thải giai đoạn II: Qnt = 1.000 m3/ngày đêm
Đơn vị tư vấn đề xuất áp dụng công nghệ xử lý theo dạng modul, trong Giai đoạn I xây dựng hệ thống với công suất 500 m3/ngđ, dự trữ quỹ đất và hệ thống đấu nối đảm bảo Giai đoạn II có thể nâng công suất lên 1.000 m3/ ngđ đồng bộ với hệ thống giai đoạn I
3.2 Tính toán lượng rác thải y tế nguy hại
Hiện tại Bệnh viện Nhiệt đới TW đang hoạt động với quy mô 200 giường bệnh Theo số liệu khảo sát tại Bệnh viện, lượng rác thải nguy hại khoảng 70-80 kg/ngày
Tại cơ sở mới của Bệnh viện, số giường bệnh được quy hoạch là 1000 giường, trong đó giai đoạn 1
sẽ phát triển đến 500 giường bệnh và giai đoạn tiếp theo sẽ tăng lên 1000 giường để phục vụ nhu cầu khám chữa bệnh của nhân dân Vì vậy, lượng chất thải rắn nguy hại cũng tăng lên theo số lượng bệnh nhân và giường bệnh
Theo Bộ Y tế, sự phát sinh chất thải rắn y tế rất khác nhau, tùy thuộc vào dịch vu bệnh viện, chất lượng và năng lực quản lý bệnh viện Theo ước tính, khối lượng chất thải y tế nguy hại phát sinh được trình bày trong bảng dưới đây:
Trang 5Bệnh viện theo tuyến và
chuyên khoa
Bệnh viện
đa khoa TW
Bệnh viện chuyên khoa TW
Bệnh viện
đa khoa tuyến tỉnh
BV chuyên khoa tuyến tỉnh
BV huyện
và ngànhKhối lượng chất thải rắn
Sổ tay hướng dẫn thực hiện theo Quyết định số 3078/QĐ-BYT ngày 26 /8/2011
Khối lượng rác thải cần xử lý là 1.000 giường x 0,3kg/giường/ngày đêm= 300 kg/ngđ
Như vậy, trong giai đoạn đầu của dự án, nhu cầu về xử lý rác thải nguy hại của Bệnh viện Nhiệt đới
TW là 150 kg/ngày Do đó, hệ thống xử lý rác thải phải đáp ứng được nhu cầu trên của Bệnh viện
Q rt ≥ 150 kg/ngày
Hệ thống xử lý rác thải sẽ hoạt động khoảng 6h/ngày để tránh việc quá tải, hệ thống chạy liên tục Vì vậy công suất của hệ thống cần lựa chọn sẽ là:
Q hệ thống ≥ 25 kg/h PHẦN 2 THUYẾT MINH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
I MÔ TẢ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1 Các công nghệ xử lý nước thải
Qua phân tích ở trên, đặc điểm nước thải của bệnh viện Nhiệt đới trung ương chủ yếu là nước thải từ quá trình sinh hoạt của bệnh nhân, người nhà bệnh nhân và cán bộ bệnh viện, ngoài ra còn có nước thải từ quá trình khám chữa bệnh và vệ sinh khoa phòng, thiết bị y tế Lượng nước thải chứa hóa chất chiếm tỷ trọng nhỏ
Do vậy, nước thải của bệnh viện Nhiệt đới có thể xử lý tốt bằng phương pháp vi sinh – phương pháp này có thể xử lý được hầu hết chỉ tiêu gây ô nhiễm trong nước thải
Sơ đồ nguyên tắc xử lý nước thải Bệnh viện Nhiệt đới TW được nêu trong hình dưới đây Về nguyên tắc làm sạch, nước thải từ ống dẫn chính sẽ được dẫn vào hệ thống song chắn rác tại đây các cặn rác lớn sẽ
4
Trang 6-được loại bỏ Sau đó nước thải -được dẫn sang bể điều hòa Ngoài tác dụng loại các chất rắn lơ lửng trong nước thải, bể điều hòa giúp ổn định lưu lượng nước thải, nâng cao hiệu quả của quá trình xử lý tiếp theo Tiếp theo nước thải được xử lý bằng vi sinh vật Quá trình này xử lý chủ yếu các chất hữu cơ dễ oxy hóa sinh hóa (BOD) Trong trường hợp cần thiết, có thể kết hợp quá trình thiếu khí (anoxic) để xử lý nitơ Sau khi xử lý bằng vi sinh vật, nước thải được qua bể lắng và cuối cùng là khử trùng Sau đó nước xử lý được dẫn ra điểm xả tại cống thoát nước chung của khu vực.
Hình 6 Sơ đồ nguyên tắc xử lý nước thải y tế
Trên cơ sở nguyên tắc đã nêu, sẽ có một số sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải cho Bệnh viện Nhiệt đới TW như sau:
3.1.1 Phương án 1: Hệ thống xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học kết hợp sinh học hiếu khí bằng hệ thống Aerotank
Các loại nước thải khác khu vệ sinhNước thải
Lắng và phân hủy kỵ Khí cặn lắng tại bể tự hoại
Trang 7Hình 7 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học kết hợp sinh học hiếu khí bằng công
nghệ Aerotank Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý
Nước thải phát sinh trong quá trình hoạt động của Bệnh viện được thu gom theo hệ thống ống thu gom về các hố thu gom nước thải Trước khi vào hố thu, nước thải chảy qua lưới chắn rác để tách các cặn rác có kích thước lớn (nylon, giấy, lá cây…) có lẫn trong dòng nước thải trước khi vào hệ thống xử lý
Tại bể điều hoà có lắp đặt hệ thống làm thoáng sơ bộ để khuấy trộn nước thải (tránh tạo điều kiện
kị khí gây mùi thối) đồng thời để ôxy hoá một phần các chất hữu cơ trong nước thải Do tính chất của nước thải bệnh viện đã có đủ các chất dinh dưỡng (tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1) cần thiết cho quá trình xử lý sinh học nên ở đây không cần phải bổ sung chất dinh dưỡng
Từ bể điều hoà nước thải được điều chỉnh pH tối ưu và được dẫn sang bể xử lý sinh học Aerotank Tại bể Aerotank, nước thải được sục khí cưỡng bức để xảy ra quá trình khử BOD - chuyển hoá các chất hữu cơ ô nhiễm thành những đơn chất vô hại là nước và khí CO2, đồng thời chuyển hoá NH4+ thành NO3- và sau đó là Nitơ tự do và sinh khối của vi sinh vật
Sau đó, nước thải được đưa vào bể lắng thứ cấp Tại bể lắng thứ cấp, bùn sinh học lắng xuống đáy
bể, một phần bùn được tuần hoàn về bể Aerotank để tận dụng nguồn vi sinh vật và chất dinh dưỡng trong nước Phần nước trong được dẫn vào máng trộn hoá chất khử trùng
Bùn dư tại bể lắng được dẫn về bể nén bùn, định kỳ bơm hút
3.1.2 Phương án 2: Công nghệ xử lý nước thải V-69
Bể lắng
Trang 8Hình 8 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý V69
Hình 9 Mặt cắt hệ thống xử lý V69 Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý :
Nước thải từ được chảy theo hệ thống ống thu gom chảy vào các hố thu gom nước thải Trước khi chảy vào hố thu thải chảy qua lưới chắn rác 1 để tách các rác có kích thước lớn (nylon, giấy…) có lẫn trong dòng nước thải
Trang 9Tiếp đó nước thải được đưa tới bể điều hoà lưu lượng kết hợp làm thoáng sơ bộ (bể cân bằng) Tại
bể cân bằng có lắp đặt hệ thống làm thoáng sơ bộ để khuấy trộn nước thải (tránh tạo điều kiện kị khí gây mùi thối) đồng thời bể ôxy hoá một phần các chất hữu cơ trong nước thải Do tính chất của nước thải sinh hoạt có đủ các chất dinh dưỡng (tỷ lệ BOD:N:P = 100:5:1) cần thiết cho quá trình xử lý sinh học nên ở đây ta không cần phải bổ sung chất dinh dưỡng
Từ bể cân bằng nước thải được bơm lên dàn ống phân phối đều trên diện tích đáy bể của các bể sinh học, nước thải được trộn đều với không khí được cấp từ mạng ngoài và qua dàn ống phân phối khí Hỗn hợp khí nước đi cùng chiều từ dưới lên qua lớp vật liệu sinh học - màng vi sinh bám trên giá thể Trong lớp vật liệu lọc xảy ra quá trình khử BOD chuyển hoá các chất hữu cơ ô nhiễm thành những đơn chất vô hại là nước và khí CO2, đồng thời chuyển hoá NH4+ thành NO3- và sau đó là Nitơ tự do Lớp vật liệu lọc có khả năng giữ lại cặn lơ lửng Ở đây để xử lý triệt để nước thải các thông số ô nhiễm như BOD,
3.1.3 Phương án 3: Công nghệ xử lý nước thải CN-2000
Trên nguyên lý của thiết bị xử lý nước thải V-69, thiết bị xử lý nước thải CN-2000 được thiết kế chế tạo theo dạng tháp sinh học với quá trình cấp khí và không cấp khí đan xen nhau để tăng khả năng khử nitơ Thiết bị CN-2000 có công suất 120 – 150 m3/ngày đêm (trung bình 20 giờ), được ứng dụng để xử lý các nguồn nước thải có ô nhiễm hữu cơ và nitơ
8
Trang 10-Hình 10 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải CN 2000
Hình 11 Mặt cắt hệ thống xử lý CN 2000 Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý:
Nước thải từ mạng lưới thoát nước loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn tại song chắn rác, sau đó được tập trung về hố tập trung nước thải Nước thải từ hố tập trung được bơm vào bể điều hòa và lắng bậc
1 Tại đây, nước thải trộn với chế phẩm vi sinh DW97 với nồng độ 2-3mg/l, bằng phương pháp sục khí lợi dụng các vi sinh vật có sẵn trong nước thải duy trì trạng thái lơ lửng, oxi hóa hợp chất hữu cơ thành những
Trang 11chất ổn định thuận lợi cho giai đoạn xử lý tiếp theo Môi trường hiếu khí trong bể đạt được do sử dụng máy thổi khí loại chìm cung cấp với kích thước bọt khí nhỏ mịn và trung bình.
Tiếp theo nước thải được bơm lên thiết bị xử lý hợp khối dạng tháp, thiết bị xử lý aerofill-aeroten
có đệm vi sinh CN-2000 (Đệm vi sinh chế tạo từ vật liệu nhựa hoặc các vật liệu hữu cơ khác có các thông số: Độ rỗng >90%, bề mặt riêng 200 -250 m2/m3) Tại đây thực hiện 3 quá trình xử lý sau:
+ Aerofil (trộn khí cưỡng bức) cường độ cao bằng việc dùng không khí thổi cưỡng bức để hút và đẩy nước thải
+ Aeroten kết hợp biofilter dòng xuôi có lớp đệm vi sinh bám ngập trong nước
+ Anareobic dòng ngược với vi sinh lơ lửng
Sau đó, nước thải cùng bùn hoạt hóa chuyển qua bể lằng lamen (Đệm lamen có thông số : Độ rỗng
>95%, bề mặt riêng 150-200m2/m3) để tách khỏi bùn hoạt hóa và cặn lơ lửng hữu cơ khác, tại bể này có đường cấp hóa chất keo tụ PACN95 (5-8mg/l) nhằm tạo bông keo tụ và nâng cao hiệu suất lắng Phần nước trong sẽ được khử trùng bằng dung dịch Hypochloride Natri hoặc Canxi (NaOCl hoặc CaOCl2) (nồng độ 3-5g Cl2/m3 nước thải) tại bể khử trùng Cuối cùng nước được xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 7382:2004 – mức II, được thải ra môi trường
Phần bùn, cặn lắng ở ngăn lắng và từng ngăn xử lý sinh hoặc được máy bơm hồi lưu bùn hồi lưu một phần bùn hoạt hóa trở lại thiết bị sinh học để đảm bảo nồng độ xử lý, còn phần bùn thừa được bơm về
bể chứa bùn Tại đây dưới tác dụng của vi khuẩn yếm khí, các chất có trong bùn cặn sẽ phân hủy thành khí Metan (CH4), H2S và bã bùn
3.1.4 Phương án 4: Hệ thống xử lý kết hợp RBC- AAO
Lọc sinh học RBC (Rotating Biological Contactor) là công nghệ tiên tiến trong xử lý nước thải nhằm giảm thiểu các chất ô nhiễm cacbon (BOD) hoặc BOD/nitrat hoá đồng thời là công nghệ tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm chi phí xử lý RBC được nghiên cứu và phát triển tại Đức vào những năm 1960 Các ứng dụng của hệ thống xử lý là nước thải có nguồn gốc sinh hoạt như nước thải tại các toà nhà, khu dân
cư, bệnh viện… và nước thải một số ngành sản xuất công nghiệp
10
Trang 12-Hình 12 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải RBC- AAO
Dựa vào nguyên lý tiếp xúc của hệ vi sinh vật bán dính trên đĩa quay (màng sinh học) đối với nước thải và ôxy có trong không khí Khi khối đĩa quay lên, các vi sinh vật lấy ôxy để oxy hoá các chất hữu cơ
và giải phóng CO2 Khi khối đĩa quay xuống, vi sinh vật nhận chất nền (chất dinh dưỡng) có trong nước Quá trình tiếp diễn như vậy cho đến khi hệ vi sinh vật sinh trưởng và phát triển sử dụng hết các hữu cơ có trong nước thải
Hệ thống xử lý nước thải RBC- AAO được phát triển trên cơ sở kết hợp hai quá trình lọc đĩa quay sinh học với các công đoạn xử lý yếm- thiếu- hiếu khí
Trang 13Hình 13 Mặt cắt hệ thống xử lý nước thải RBC- AAO
3.1.5 Phương án 5: Xử lý bằng phương pháp kết hợp chất hữu cơ và nitơ bằng bùn hoạt tính dính bám trên giá thể đệm vi sinh lưu động (Moving bed) trong thiết bị hợp khối FRP.
Nguyên tắc xử lý dựa theo công nghệ AAO là công nghệ mới với hiệu quả xử lý sinh học đạt hiệu quả cao Đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng về chất thải lỏng y tế hiện hành Hiện nay, đây là công nghệ thích hợp nhất để xử lý nước thải ở quy mô nhỏ và vừa, với đòi hỏi tiêu chuẩn nước đầu ra cao
Công nghệ AAO rất phù hợp cho xử lý nước thải bệnh viện có hàm lượng chất hữu cơ cao Tại các bệnh viện công nghệ AAO được vận dụng cho toàn bộ hệ thống từ thu gom đến trạm xử lý nước thải tập trung
12
Trang 14-Hình 14: Mặt cắt thiết bị xử lý FRP
Mô tả công nghệ:
- Nước thải của Bệnh viện được xử lý sơ bộ tại các bể phốt của các khoa phòng sau đó được dẫn qua hệ thống ống và hố ga kín Hệ thống thu gom này được tách riêng và không thu nước mưa Ở giai đoạn này, nước thải đã được xử lý sơ bộ qua quá trình yếm khí Tại các bể phốt và hệ thống thu gom xảy ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo trong nước thải với sự tham gia của hệ vi sinh vật yếm khí
- Sau khi được xử lý sơ bộ qua quá trình yếm khí bằng bể phốt và hệ thống thu gom, nước thải được đưa vào trạm xử lý nước thải tập trung Nước thải được đưa vào trạm xử lý phải đảm bảo đã tách bỏ cặn và rác với kích thước lớn
- Khi đi vào bể điều hòa, Nước thải bệnh viện được “dàn đều” hay “điều hòa” cả về lưu lượng và nồng
độ để ổn định hơn về tính chất Bể điều hòa sẽ có dung tích để lưu được nước thải trong 6 giờ theo công suất trung bình Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống sục khí thô để đảo trộn đều toàn bộ khối nước thải trước khi vào hệ thống xử lý sinh học tiếp theo
- Từ bể điều hòa, nước thải được bơm vào Module thiết bị hợp khối xử lý nước thải Ở đây bắt đầu quá trình xử lý sinh học để làm giảm các thông số theo nguyên tắc sau:
• Oxy hóa bằng vi sinh các hợp chất Hydrocacbon, Protein, Lipid, Sunfua và phốt pho (làm giảm BOD, COD, chuyển hóa H2S, P-T), và thực hiện quá trình Nitrat hóa Amoni (NH4)
Sản phẩm của quá trình này sẽ là:
+ Hydrocacbon chuyển thành CO2 + H2O làm giảm đáng kể BOD, COD
Trang 15• Quá trình yếm khí kéo theo việc giảm đáng kể Hydrocacbon (BOD, COD giảm khoảng 50 – 55% so với nước thải đầu nguồn phát thải, Phốtpho tổng giảm 60-70%, Sunphua (H2S) giảm không đáng kể là khoảng 30%, Nitơ tổng gần như ít giảm và chuyển hóa thành Amoni (NH4).
• Lượng Nitơ (Nitơ - Amoni) cao sẽ làm mất cân đối thành phần dinh dưỡng (BOD/N/P ) và gây ngộ độc hoặc kìm hãm đối với vi sinh Do vậy quá trình Ôxy hóa NH4 → NO3 và khử Nitơ NO3 → N2 là nguyên nhân tất yếu để chọn công nghệ AAO nói trên
• Sau quá trình Ôxy hóa (bằng sục không khí) tại ngăn Oxic (hiếu khí) với đệm vi sinh di động (Moving bed), bùn hoạt tính (tức là lượng vi sinh phát triển và hoạt động tham gia quá trình xử lý) được bám giữ trên các giá thể bám dính di động trong ngăn Oxic Các giá thể này cho phép tăng mật độ vi sinh lên đến 8000-9000g/m3 Với mật độ này các quá trình Ôxy hóa để khử BOD, COD và NH4 diễn ra nhanh hơn nhiều Ở phương pháp bùn hoạt tính Aeroten thông thường nồng độ vi sinh chỉ đạt 1000 – 1500g/m3 Như vậy module
AO sẽ có không gian ôxy hóa gọn và khả năng xử lý nước thải với dải thông số BOD, NH4 khá rộng (BOD ≤
400 – 500 g/m3; NH4 ≤ 50 – 40 g/m3) Các thiết bị khác (Aeroten, V69, CN 2000, thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt) không đạt được như vậy
• Bùn hoạt tính lơ lửng sẽ được hồi lưu về khoang bể chứa bùn Tại đây bùn sẽ được lưu lại phần lớn và một phần cấp lại vi sinh cho bể điều hòa
Có thể tóm tắt quá trình công nghệ như sau:
* Xử lý sơ bộ bằng vi khuẩn yếm khí (Anarobic);
* Xử lý bằng VSV hiếu khí làm giảm BOD, NH4 (Oxic);
* Khử Nitơ bằng quá trình xử lý thiếu khí (Anoxic);
* Sau khi qua các bậc xử lý nước thải được đưa vào ngăn lắng để tách toàn bộ lượng bùn hoạt tính hồi lưu về ngăn Anoxic và về bể thu bùn thừa
Như vậy, công nghệ vi sinh AAO trong xử lý nước thải bệnh viện là quy trình xử lý sinh học liên tục ứng dụng nhiều hệ vi sinh vật khác nhau: Hệ vi sinh vật Yếm khí, Thiếu khí, Hiếu khí để xử lý nước thải y tế một cách kinh tế nhất
Sau khi nước thải qua ngăn lắng được đưa vào ngăn khử trùng Bơm tăng cường quá trình lọc được lập trình tự động lọc nước theo chu kỳ và rửa ngược màng lọc MBR - MF
Công nghệ AO trong thiết bị hợp khối tại trạm xử lý nước thải có những ưu điểm nổi bật như sau:
• Các giá thể này cho phép tăng mật độ vi sinh lên đến 8000-9000g/m3 Với mật độ này các quá trình Ôxy hóa để khử BOD, COD và NH4 diễn ra nhanh hơn nhiều Ở phương pháp bùn hoạt tính Aeroten thông thường nồng độ vi sinh chỉ đạt 1000 – 1500g/m3 Như vậy module AO sẽ có không gian ôxy hóa gọn và khả năng xử lý nước thải với dải thông số BOD, NH4 khá rộng (BOD ≤ 400 – 500 g/m3; NH4 ≤ 50 – 40 g/m3) Các thiết bị khác (Aeroten, V69, CN 2000, thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt) không đạt được như vậy
• Độ ôxy hòa tan (DO) được đáp ứng đủ với nhu cầu ôxy hóa bằng VSV với hiệu quả xử lý đạt gấp 15 -
20 lần so với các công nghệ cũ và gấp 3 lần công nghệ V69 và CN-2000 đã giới thiệu ở trên;
14
Trang 16-• Tuổi của các VSV cao, do đó việc xử lý bùn đạt hiệu quả cao hơn Chủng loại VSV cũng đa dạng hơn
so với công nghệ cũ
Bảng 6 Tổng hợp so sánh ưu, nhược điểm các công trình xử lý nước thải y tế
- Hiệu quả xử lý cao (trên 90%)
- Cấu trúc của thiết bị xử lý đơn giản
- Chi phí đầu tư thấp (400 – 600 USD/m3 tùy mức độ xử lý)
- Khối lượng xây dựng công trình lớn, tốn nhiều diện tích
- Khi vận hành sinh nhiều bùn, gây mùi hôi thối
- Không xử lý được Tổng Nitơ
- Chi phí vận hành cao (0,9 USD/m3) do tiêu thụ nhiều điện năng
- Bệnh viện cần có người vận hành có trình độ
- Tiết kiệm diện tích xây dựng
- Dễ dàng mở rộng qui mô khi cần
- Chi phí đầu tư lớn
- Đòi hỏi năng lực của người vận hành cao
- Không xử lý được Tổng Nitơ
3 Công nghệ xử lý nước thải CN 2000
- Công nghệ xử lý là công nghệ hiện đại bao gồm đầy đủ các quy trình xử
lý hóa lý, hóa học và sinh học
- Các thiết bị được chế tạo theo nguyên lý modul, hợp khối, tự động, gọn nhẹ chiếm ít không gian và diện tích, phù hợp với mọi điều kiện cơ sở
- Lắp đặt thiết bị đơn giản, gọn nhẹ
và thuận tiện Công suất xử lý tối đa của mỗi thiết bị hợp khối là 120 -150m3/ngày.đêm, tùy thuộc vào tổng lưu lượng nước thải mà có số modul thiết bị hợp khối
- Hiệu quả xử lý cao, chi phí vận hành thấp
- Đòi hỏi năng lực vận hành cao
- Chi phí đầu tư lớn
- Không xử lý được Tổng Nitơ
- Không yêu cầu cấp khí cưỡng bức
- Tách bùn đơn giản
- Chi phí vận hành thấp
- Trong quá trình vận hành dễ tắc do đó cần phải định kỳ rửa lọc
- Không xử lý được Nitơ đạt yêu cầu
- Thiết bị yêu cầu phải
Trang 17- Cấu kiện bên trong thiết bị có tuổi thọ cao trên 25 năm
- Dễ dàng thi công, vận hành và bảo dưỡng
được định kỳ bảo dưỡng, thay dầu
bị ăn mòn Độ bền hệ thống lên đến
20 – 30 năm
- Nhỏ gọn, có thể đặt chìm dưới đất
Đảm bảo cảnh quan môi trường và
mỹ quan cho Bệnh viện
- Thi công xây dựng lắp đặt thiết bị đơn giản, thuận tiện Thời gian thi công chỉ bằng 1/3 thời gian thi công lắp đặt các công nghệ khác
- Có thể tái sử dụng khi BV mở rộng quy mô do việc lắp thêm các hợp khối, vận chuyển dễ dàng khi BV chuyển địa điểm
- Quá trình xử lý khép kín không gây mùi, có thể đặt cạnh các khu làm việc
và dân cư mà không gây ảnh hưởng
- Xử lý Nitơ tốt nhất trong các công nghệ hiện nay
- Chi phí ban đầu cao hơn các công nghệ khác
- Thiết bị yêu cầu phải được định kỳ bảo dưỡng, thay dầu
- Nhận xét: Qua phân tích ưu nhược điểm ở trên, đơn vị tư vấn kiến nghị lựa chon phương án 5: xử lý
bằng phương pháp kết hợp chất hữu cơ và nitơ bằng bùn hoạt tính dính bám trên giá thể đệm vi sinh lưu động (Moving bed) trong thiết bị hợp khối FRP Phương pháp xử lý này có nhiều ưu điểm như phân tích ở trên, đặc biệt là xử lý tốt nitơ trong nước thải
2 Công nghệ xử lý nước thải tại Bệnh viện Nhiệt đới TW
Theo phân tích ở trên, công nghệ xử lý được áp dụng cho Bệnh viện Nhiệt đới TW là công nghệ AAO Trong đó, tận dụng triệt để quá trình xử lý sơ bộ bằng bể phốt hố ga trong hệ thống thu gom của toàn bộ bệnh viện Quá trình này đã là 1 trong 3 giai đoạn xử lý trong công nghệ AAO Do vậy, thiết kế trạm xử lý nước thải tập trung theo 2 quá trình Anoxic (Thiếu khí) – Oxic (Hiếu khí) để giảm chi phí đầu tư mà vẫn đạt hiệu quả xử lý.
Sơ đồ trạm xử lý nước thải:
16 Khoang
Ngăn điều hòalưu lượng
Bể nén bùn
Trang 18Mô tả quá trình xử lý:
- Nước thải của Bệnh viện được tập trung bởi hệ thống thu gom nước thải bệnh viện, sau đó được đưa qua ngăn phân ly rắn lỏng hợp khối với ngăn điều hòa lưu lượng Ngăn phân ly rắn lỏng gồm 2 ngăn, có chức năng chắn rác to và lắng sơ bộ các chất rắn trong nước thải Nước thải sau khi được lắng cát và tách rác được đưa qua ngăn điều hòa điều hòa lưu lượng Tại ngăn điều hòa có hệ thống ống sục khí để hòa trộn nước thải cũ, mới và nước tuần hoàn nhằm ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải trước khi đưa sang công trình xử lý phía sau Sau đó nước thải được đưa qua ngăn khử Nitơ Tại đây, chế độ của hệ thống sục khí được cài đặt để đảm bảo điều kiện tốt nhất cho quá trình Denitrification diễn ra trong ngăn khử nitơ
- Nước thải được dẫn sang hệ thống xử lý sinh học hợp khối FRP Ngăn đầu có hệ thống sục khí và vật liệu đệm vi sinh lưu động Moving Bed Vật liệu đệm vi sinh lưu động là nơi các vi khuẩn trú ngụ, phát triển và tiêu thụ các chất hữu cơ, giảm nồng độ chất bẩn trong nước thải Lượng vật liệu Moving bed đưa vào nhiều hay ít sẽ ảnh hưởng đến hàm lượng MLSS trong ngăn Oxic, và ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý của hệ thống Đối với nước thải bệnh viện có hàm lượng nitơ tổng lớn, tại ngăn oxic diễn ra quá trình oxy hóa ammoni thành nitrat Dòng nước thải sau đó được hồi lưu về ngăn Anoxic để thực hiện quá trình Denitrification trong điều kiện thiếu khí Dòng tuần hoàn được tính toán cho phù hợp với hàm lượng nitơ tổng đầu vào và yêu cầu đầu ra
- Sau khi được xử lý trong bể hiếu khí có vật liệu đệm vi sinh lưu động, dòng nước thải được dẫn sang ngăn lọc Ngăn lọc có chứa các vật liệu lọc trơn, có tác dụng giữ lại hầu hết bùn dư sau quá trình xử lý hiếu khí Nước thải sau ngăn lọc đã có các chỉ tiêu như BOD, hàm lượng cặn, đảm bảo tiêu chuẩn, chỉ cần khử trùng tại ngăn khử trùng trước khi xả ra ngoài
trùng
Hệ thống
thoát
nước
Bể xây bê tông cốt thép
Nước thải
Hóa chất
Khoang chứa nước sau xử Khoang chứa vật liệu lọc
Trang 19tại ngăn tách rác số 01, thành bể được bố trí ray trượt để di chuyển rọ chắc rác để lấy rác sau 1 thời gian
sử dụng
Rác thải được giữ lại tại rọ chắn rác và sau khoang 01-03 tháng thì vớt rác khô đem xử lý theo rác thải nguy hại của Bệnh viện
b Ngăn phân ly rắn lỏng, ngăn tách cặn:
Ngăn này có tác dụng loại bỏ hầu hết các chất rắn thô như cát sỏi, một phần chất rắn lơ lửng (SS) trong nước thải đầu vào Các chất rắn lơ lửng có trọng lượng lớn sẽ bị lắng xuống Nước thải sau đó sẽ chảy sang ngăn điều hòa
c Ngăn điều hòa:
Lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải luôn thay đổi theo thời gian và phụ thuộc vào điều kiện hoạt động phát thải chất ô nhiễm Sự dao động về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm sẽ ảnh hưởng không tốt tới hiệu quả làm việc của các công trình xử lý nước thải, đặc biệt là các công trình xử
lý sinh học Ngăn điều hòa có tác dụng điều hòa về lưu lượng, cũng như nồng độ các chất ô nhiễm, hạn chế sự biến động bất thường, giúp các thiết bị xử lý hoạt động ổn định
d Ngăn khử trùng:
Trong cụm thiết bị XLNT có bố trí ngăn khử trùng ở cuối mỗi module Hóa chất khử trùng được sản xuất dưới dạng viên nén Nước thải sẽ được hòa trộn hóa chất khử trùng và được lưu trong khoảng thời gian lưu phù hợp Nước thải sau khi được xử lý sinh học sẽ được khử trùng bằng hóa chất để đảm bảo lượng vi khuẩn gây bệnh đạt yêu cầu theo qui chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT cột B
g Lắng bùn tại bể và phương án xử lý:
Bùn và các chất lắng trong bể điều hòa cùng với lượng bùn hoạt tính trong ngăn lắng thứ cấp sẽ được bơm về bể chứa bùn Bể chứa bùn được thiết kế 3 ngăn nhằm lắng bùn về ngăn số 3 trước khi hút bùn
Trong khoảng thời gian 5-7 tháng bùn sẽ được hút đem đi xử lý Lượng bùn thải và thời gian hút bùn tùy thuộc vào nồng độ nước thải đầu vào
Hiện nay việc xử lý bùn của quá trình xử lý nước thải Bệnh viện thường không ưu tiên xử lý tại chỗ
do chi phí giá thành đầu tư quá cao và không phù hợp Trên địa bàn thành phố Hà Nội đã có nhiều đơn vị hoạt động trong lĩnh vực xử lý bùn thải nguy hại Bùn thải sẽ được hút và đem đi xử lý, sản phẩm của quá trình xử lý này là đất phục vụ nông nghiệp giàu hữu cơ Vì vậy phương án xử lý bùn thải cho Bệnh viện Nhiệt Đới TW là thuê đơn vị Môi trường đô thị hút và xử lý hợp vệ sinh môi trường
18
