nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
1
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG






MỞ ĐẦU
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
2
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
1. Đặt vấn đề
Ngành y là một trong những ngành xuất hiện từ rất sớm, cùng với sự xuất hiện của
loài người. Trải qua nhiều thế kỉ, con ngưới không ngừng lao động nghiên cứu để thúc
đẩy xã hội phát triển và nâng cao cuộc sống cá nhân. Nhưng, song song với sự phát
triển đó là sự xuất hiện của nhiều loại sinh vật gây bệnh do thiên nhiên và con người
tạo ra, mang đến những căn bệnh nguy hiễm và khó chữa trị hơn. Điều đó đã thúc đẩy
những người làm ngành y không ngừng tìm tòi nghiên cứu để ngành y ngày càng phát
triển mạnh mẽ, đáp ứng kịp thời như cầu bảo vệ sức khỏe cho con người. Thành tựu y
học ngày nay có thể xem là phát triển thần kì vì có thể chữa được hầu hết những căn
bệnh mà con người mắc phải. Tuy nhiên đứng ở góc độ môi trường thì ngành y cũng
giống như bao ngành công nghiệp hay dịch vụ khác đều thải ra môi trường các nhân tố
có hại làm ô nhiễm môi trường.
Ngành y tế Việt Nam đã thực sự khẳng định mình từ sau những năm giải phóng,
cứu và chữa trị khỏi bệnh cho rất nhiều người, mang lại hạnh phúc ấm no cho mọi nhà.
Tuy nhiên ảnh hưởng của nước thải y tế đên môi trường Việt Nam cũng thực sự không
nhỏ, đặc biệt trong nước thải y tế có chứa rất nhiều mầm bệnh nguy hiễm, dể lay lan
trong môi trường nước. Do đó để khắc phục tình trạng này cần tác động hai mặt, một
mặt giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn, mặt khác khắc phục xử lý cuối đường ống trước khi

thải vào môi trường.
Ở 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 công tác quản lý chưa hiệu quả như công tác phân loại,
vận chuyển… Xử lý chưa đúng quy định, chủ yếu còn tập trung xử lý chung cùng với
một số loại chất thải khác tại bãi chôn lấp, còn các hệ thống XLNT của bệnh viện thì
thiết kế sơ sài, không hiệu quả, thậm chí chỉ thiết kế hệ thống XLNT để che mắt các cơ
quan quản lý. Với tốc độ gia tăng dân số như hiện nay, mõi ngày các bệnh viện trên cả
nước phải tiếp nhận một số lượng bệnh nhân rất lớn. Lượng nước thải và rác thải cũng
từ đó tăng theo. Tuy nhiên, vấn đề xử lý lượng lớn nước thải, rác thải này lại chưa
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
3
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
được quan tâm đúng mức. Do đó, đề tài “Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng
phương pháp nhiệt hóa hơi nước” thực hiện nhằm góp phần làm đa dạng hệ thống
xử lý nước thải ngành y, để tăng hiệu quả trong việc quản lý nguồn thải này và làm
giảm thiểu tác hại của nguồn thải này đến môi trường cũng như sức khỏe của chúng ta.
2. Mục đích đề tài
“Nghiên cứu xử lý nước thải y tế băng phương pháp nhiệt hóa hơi nước”,
nhằm góp phần giãm thiểu ô nhiễm môi trường từ nước thải y tế, giúp bảo vệ môi
trường, nâng cao chất lượng cũng như uy tính của ngành y.
3. Nội dung luận văn
- Thu thập các số liệu về thành phần nước thải y tế trên thế giới và Việt Nam.
- Phân tích các chỉ tiêu nước thải của bệnh viện.
- Nghiên cứu thực hiện mô hình hệ thống xử lý bằng phương pháp nhiệt hóa hơi
nước.
- Đề xuất hai phương án xử lý của hệ thống.
4. Ý nghĩa đề tài
Hiện nay nước thải y tế đang là vấn đề bức bách của xã hội, do hơn 70% bệnh
viện trên cả nước không xử lý nước thải cuối đường ống ( theo thống kê của bộ Tài
nguyên Môi trường). Nước thải ô nhiễm được thải trực tiếp ra môi trường làm môi

trường nước cũng như môi trường không khí xung quanh bị ô nhiễm. Nước thải có
hàm lượng hữu cơ cao và nhiều hợp chất hóa học hữu cơ, vô cơ khác có trong các loại
thuốc điều trị đặc biệt nhiều loại vi khuẩn nguy hại dể lay lan trong nước được thải
trực tiếp vào môi trường. những chất thải như máu, dịch, nước tiểu có hàm lượng hữu
cơ cao phân hũy nhanh, nếu không được xử lý đúng mức thì khi tiếp xúc với không
khí và các yếu tố môi trường tác động sẽ gây ra mùi hôi thối rất khó chịu, làm ô nhiễm
không khí trong các khu dân cư. Ô nhiễm không khí và nguồn nước do các chất thải từ
Bệnh viện đã gây ra những tác động không nhỏ đến môi trường và sức khỏe của con
người ở những khu vực xung quanh.
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
4
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Vì vậy, vấn đề kiễm soát ô nhiễm chất thải Bệnh viện đặc biệt là nước thải cần
phải được quản lý nghiêm ngặt hơn. Bên cạnh đó là việc sửa chửa các hệ thống xử lý
nước thải đã xuống cấp và xây dựng thêm hệ thống xử lý nước thải cho các Bệnh viện
chưa có và cần nghiên cứu thêm công nghệ xử lý mới hiệu quả cao hơn, để tạo một
môi trường sống xanh, sạch và đẹp. Đó cũng là lý do tôi chọn thực hiện đề tài “Nghiên
cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước” làm luận văn tốt
nghiệp


Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
5
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG





Chương 1

GIỚI THIỆU VỀ NƯỚC THẢI Y TẾ

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
6
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
1.1 Nguồn phát sinh
Dân số ngày càng tăng cùng với sự phát triển kinh tế, do đó nhu cầu bảo vệ sức
khỏe cũng tăng theo. Vì thế hệ thống bệnh viện ngày càng được mở rộng. Chất thải
bệnh viện tuy không nhiều nhưng rất nguy hiểm, chỉ một sự thiếu sót nhỏ trong khâu
quản lý cũng có gây ra sự lây lan dịch bệnh trong một vùng rộng lớn, số người mắc
bệnh có thể tăng lên nha nh chóng và những hậu quả nghiêm trọng khó mà lường
trước được. Hơn nữa, bệnh viện thường đặt gần khu dân cư, vì thế ảnh hưởng của chất
thải dể dàng vượt ra khỏi khu vực bệnh viện để xâm nhập vào các khu vực xung
quanh.
Chất thải bệnh viện thường nằm lại trong các vật dụng mà con người có thói quen
lấy sử dụng lại như bom kim tiêm, chai lọ thủy tinh, đồ vải. Những chất thải độc hại
nguy hiểm này rất dể truyền bệnh, bởi vì chúng là những vật dụng sắt nhọn (kim tiêm,
dao mổ, đồ thủy tinh), chỉ cần một sự vô ý rất nhỏ khi sử dụng có thể để lại hậu quả
nặng nề. Cho nên, việc quản lý vả xử lý chất thải bệnh viện cần được quan tâm một
cách thích đáng. Chúng ta phải có phương pháp xử lý triệt để như phương pháp đốt ở
nhiệt độ cao để phân hủy các chất độc hại và các vật dụng phế thải từ y tế.
Các bệnh viện là nơi điều trị, chửa bệnh và mang lại sức khỏe cho người dân,
nhưng đây cũng là nơi phát sinh nhiều chất độc hại và nguy hiểm.
Nguồn phát sinh nước thải bệnh gồm: nước thải có nguồn góc từ các hoạt động
sinh hoạt của bệnh nhân, người nuôi bệnh, cán bộ công nhân viên làm việc trong bệnh
viện. Cụ thể từ các phòng phẩu thuật, phòng xét nghiệm, phong thí nghiệm, từ nhà vệ
sinh, từ giặt giũ, rữa thực phẫm, bát đĩa, từ vệ sinh phòng… xét về nguồn gốc phát
sinh thì nước thải bệnh viện gần giống như nước thải sinh hoạt, nhưng về khía cạnh vệ
sinh dịch tễ, nước thải bệnh viện chứa nhiều loại vi khuẩn gây bệnh có nguồn gốc từ

người bệnh và các chất độc hại khác hình thành trong quá trình điều trị.


Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
7
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
1.2 Phân loại chất thải bệnh viện
Chất thải y tế nguy hại được phân loại tại Mục 13 Phần III Quyết định số
23/2006/QĐ-BTNMT của bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành danh mục
chất thải nguy hại:
Bảng 1.1. Phân loại chất thải bệnh viện

Mã
CTNH
Tên chất thải
nguy hại
Mã
EC
Mã
Basel
(A/B)
Mã
bas
el
(Y)
Tính
chất
nguy
hại
chính

Trạng
thái tồn
tại thông
thường
Ngưỡng
nguy
hại
13 01 01
Chất thải có
chứa các tác
nhân gây lây
nhiễm
18 01 03 A4020 Y1 LN, Đ Rắn/Lỏng **
13 01 02
Hóa chất thải
bao gồm hoặc
có chứa các
thành phần
nguy hại
18 01 06 A4020 Y1 Đ, ĐS Rắn/Lỏng *
13 01 03
Các loại thực
phẫm gây độc
tế
bào(cytotoxic
và cytostatic)
thải
18 01 08 A4010
Y2
Y3

Đ Rắn/Lỏng **








Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
8
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
13 01 04
Chất rắn
almagam thải
18 01 10 Đ Rắn **
13 01 05
Các loại thực
phẩm thải khác
có chứa thành
phần nguy hại
A4010 Y3 Đ Rắn/Lỏng *
(Trích Mục 13 Phần III Quyết định số 23/2006/QĐ-BTNMT)

Chất thải bệnh viện có thể chia thành các phần chính:
- Chất thải bệnh viện
- Phế thải sinh hoạt
- Phế thải chứa vi trùng gây bệnh
- Phế thải nhiễm bẩn
- Phế thải đặc biệt

- Chất thải răn: phát sinh từ quá trình điều trị cho bệnh nhân như các ca phẩu
thuật… gồm dây truyền dịch, bom kim tiêm và các đồ dùng lây lan.
- Nước thải: lượng nước thải trong bệnh viện cũng tương đối lớn. Tuy chủ yêu
phục vụ sinh hoạy nhưng nó cũng chứa rất nhiều thành phần. Do không phân
luồng được triệt để nên có thành phần máu mủ, chứa nhiều chất hữu cơ.
1.3 Đặc trương của nước thải bệnh viện
Đặc tính của nước thải bệnh viện: Ngoài những yếu tố ô nhiễm thông thường như
chất hữu cơ, dầu mở động thực vật, vi khuẩn, còn có những chất bẩn khoáng và hữu
cơ đặc thù như các phế phẩm thuốc, các chất khử trùng, các dung môi hóa học, dư
lượng thuốc kháng sinh, các đồng vị phóng xạ và các chất tẩy rửa (chất hoạt động bề
mặt)….
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
9
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Dặc thù của nước thải y tế là sự lan truyền rất mạnh các vi khuẩn gây bệnh, nhất là
nước thải từ những bệnh viện chuyên về bệnh truyền nhiễm cũng như khoa lây nhiễm
của các bệnh viện khác. Những nguồn nước thải này là một trong những nhân tố cơ
bản có khả năng gây truyền nhiễm qua đường tiêu hóa và làm ô nhiễm môi trường.
Đặc biệt nguy hiễm khi nước thải bị nhiễm các vi khuẩn gây bệnh có thể dẫn đến dịch
bệnh cho người và động vật qua nguồn nước, qua các loại rau được tưới bằng nước
thải. Khi bệnh viện nằm trong đô thị hay khu dân cư đông người, các dịch bệnh càng
có cơ hội phát triển lây lan nhanh chóng.
Tóc của bệnh nhân và thân nhân người bệnh rơi rụng trong quá trình sinh hoạt
cũng là một vấn đề đáng quan tâm trong việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải, vì tóc
sẻ làm ảnh hưởng đến hoạt động của máy bơm
1.4 Thành phần nước thải của một số bệnh viện
Bảng 1.2. Thành phần ô nhiễm chính trong nước thải bệnh viện

Chất ô nhiễm đặc trưng
Hàm lượng

pH
6 - 8
SS (mg/l)
100 - 150
BOD (mg/l)
150 - 250
COD (mg/l)
300 - 500
Tổng coliform (MNP/100ml)
10
5
- 10
7

(Nguồn: Trung tâm khoa học kỹ thuật và công nghệ quân sự, hội nghị khoa học về môi
trường lấn thứ nhất, Hà Nội, 2004)

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
10
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Bảng 1.3. Thành phần nước thải bệnh viện Chấn Thương Chỉnh Hình
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Thông số
1
pH
-
7,18 - 8,04
2

COD
mg/l
161 - 298
3
BOD
mg/l
87 - 183
4
Chất rắn lơ lửng
mg/l
36 - 125
5
Tổng chất rắn hòa tan
mg/l
254 - 330
6
Sunfua (theo H
2
S)
mg/l
0,3 - 0,5
7
Nitrat (NỎ
3
-
)
mg/l
0,09 - 0,32
8
Dầu mở (thực phẩm)

mg/l
0,2 - 3,9
9
Photphat (PO
4
3-
)
mg/l
1,09 - 3,01
10
Tổng coliform
KPM/100ml
900 - 4600
Nguồn : CEFINEA.
Bảng 1.4. Thành phần nước thải của bệnh viện Nhân Dân 115

STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Thông số
1
pH
-
6,78 - 6,97
2
SS
mg/l
168 - 182
3
BOD

mg/l
114 - 124
4
COD
mg/l
158 - 178
5
Tổng Nito (tính theo N)
mg/l
34 - 38
6
Tổng photpho (tính theo P)
mg/l
3,2 - 3,5
7
Tổng coliform
KPM/100ml
46000 - 85000
8
E.Coli
KPM/100ml
12000 - 32000
Nguồn : CEFINEA.

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
11
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Bảng 1.5. Thành phần nước thải bệnh viện Chợ Rẩy
STT Chỉ tiêu Đơn vị
Vị trí lấy mẫu

Nước xả nhà
giặt ra cống
chung
Khu bệnh
nhân
Nước đầu
ra công
chung
1
pH
-
7,44
7,64
7,67
2
SS
mg/l
19
34
28
3
COD
mg O
2
/l
109
173
127
4
BOD

5

mg O
2
/l
40
107
74
5
N - NH
3

mg/l
1,5
41,7
45,6
6
Nito tổng
mg/l
8,3
50,4
51,2
7
Photpho tổng
mg/l
0,6
4,7
4,2
8
SO

4
3-

mg/l
23
31
27
9
Cl
-

mg/l
42
31
32
10
Cl
2

mg/l
0,6
Vết
Vết
11
Coliform
MPN/100ml
< 3
24x10
5

43x10
5

Nguồn : CEFINEA.
Bảng 1.6. Thành phần nước thải bệnh viện Từ Dũ
STT Chỉ tiêu Đơn vị
Kết quả
Bể Điều hòa
Bể Aerotank
Đầu ra
1
pH
-
7,83
7,62
4
2
SS
mg/l
257
40
24
3
COD
mg/l
386
139
56
4
BOD5

mg/l
243
68
17
5
N tổng
mg/l
15,8
-
-
6
P tổng N
mg/l
1,7
-
-
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
12
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Nguồn : CEFINEA.
Bảng 1.7. Thành phần nước thải bệnh viện Đa Khoa Mắt Sài Gòn
STT Chỉ tiêu Đơn vị
Kết quả (từ 10h20 –
16h20)
1
pH
mg/l
6,65
2
SS

mg/l
39
3
COD
mg/l
310
4
BOD
5

mg/l
-
5
Chất hoạt động bề mặt
mg/l
15,4
6
Dầu động thực vật
mg/l
22
Nguồn : CEFINEA.
Bảng 1.8. Thành phần nước thải trung tâm y tế Huyện Chợ Gạo
STT Chỉ tiêu Kết quả
QCVN 28:2010/BTNMT
Loại A
1
pH
7,8
6,5 - 8,5
2

SS (mg/l)
111
50
3
BOD
5
(mg/l)
190
30
4
COD
5
(mg/l)
307
50
5
Tổng N
16
30
6
Tổng P
10,8
6
7
Tổng coliform
9,3x10
6

3000
Nguồn : CEFINEA.

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
13
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Bảng 1.9. Thành phần nước thải bệnh viện Hùng Vương
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Kết quả
1
pH
-
7,21
2
SS
mg/l
102
3
COD
mg/l
221,9
4
BOD
5

mg/l
167
5
Tổng N
mg/l

13,19
6
Tổng P
mg/l
2,2
7
H
2
S
mg/l
7,73
Nguồn : CEFINEA.
1.5 Nước thải y tế tác động đến môi trường
Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện gây ra là
các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng của Nito, photpho, các chất rắn lơ lửng và các vi
trùng, vi khuẩn gây bệnh. Các chất hữu cơ có trong nước thải làm giảm lượng oxy hòa
tan trong nước, ảnh hưởng đến đời sống của động thực vật thủy sinh. Song các chất
hữu cơ trong nước thải dể bị phân hủy sinh học, hàm lượng chất hữu chất hữu cơ phân
hủy sinh học được xác định gián tiếp thông qua nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) của nước
thải. Thông thường, để đánh giá độ nhiễm bẩn chất hữu cơ có trong nước thải, người ta
thường lấy trị số BOD. Các chất dinh dưỡng N, P gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa
nguồn tiếp nhận dòng thải, ảnh hưởng đến sinh vật sống trong môi trường thủy sinh,
các chất rắn lơ lửng gây ra độ đục của nước, tạo sự lắng động làm tắc nghẽn cống và
đường ống máng dẫn. Nước thải bệnh viện rất nguy hiễm vì chúng là nguồn c ác vi
trùng, vi khuẩn gây bệnh, nhất là các bệnh truyền nhiễm như thương hàn, tả, lụy,…
làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.
Theo phân loại của tổ chức Môi trường thế giới, nước thải bệnh viện gây ô nhiễm
nặng có chỉ số nồng độ chất rắn tổng cộng 1200mg/l, trong đó chất rắn lơ lững là
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
14

GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
350mg/l, tổng lượng cacbon hữu cơ 290mg/l, tổng photpho 15mg/l và tổng N 85mg/l,
tổng coliform 10
8
đến 10
9
.
1.6 Ảnh hưởng đến con người
Nước thải từ các phòng phẩu thuật, phòng xét nghiệm, thí nghiệm, từ các nhà vệ
sinh, khu giặt tẩy… với những mầm bệnh truyền nhiễm ngày đêm chạy thẳng vào hệ
thống thoát nước chung của thành phố mà không qua xử lý, tạo thành những ổ dịch
nguy hiểm.
Kim tiêm có thể gây tổn thương, truyền bệnh cho con người nếu không được thu
gom hợp lý.
Chất khử trùng, các hóa chất trong y khoa cũng anh hưởng không nhỏ đến sức
khỏe con người, nhất là người sử dụng
Theo thống kê của Sở Tài nguyên - Môi trường TP HCM: "Bình quân mỗi ngày
các bệnh viện ở TP HCM thải khoảng 17.000-20.000m
3
nước thải ra ngoài, phần lớn
trong số này không được xử lý, trực tiếp đi từ bệnh viện ra hệ thống cống chung của
thành phố. Nước thải bệnh viện bao gồm nước từ phẫu thuật, dịch tiết, máu, mủ, khám
chữa bệnh, xét nghiệm, giặt giũ, vệ sinh của bệnh nhân, nhân viên y tế nước thải
bệnh viện bị ô nhiễm nặng về mặt hữu cơ và vi sinh đây là nguy cơ ô nhiễm, lây lan
bệnh tật rất lớn cho cộng đồng".

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
15
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG




Chương 2

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
16
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
Nước thải có thành phần rất phức tạp. Trong nước thải không chỉ chứa các thành
phần hóa học hòa tan, các loại VSV, mà còn chứa nhiều chất không hòa tan khác. Mục
đích của phương pháp này là loại bỏ tất cả các chất thô không tan và một phần các chất
không hòa tan ở dạng lơ lửng ra khỏi nước thải bằng quá trình gạn, lọc và lắng. Trước
khi áp dụng các phương pháp hóa lý hoặc các phương pháp sinh học.
Các vật chất gồm các chất có kích thước lớn như các cành cây, bao, bì, chất dẻo,
giấy,… và các tạp chất lơ lửng ở dạng huyền phù. Tùy theo tính chất hóa lý và nồng
độ hạt lơ lửng, kích thước hạt, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết mà ta
có thể áp dụng các công trình xử lý cơ học cho phù hợp. Những phương pháp loại các
chất rắn có kích thước và tỷ trong lớn được gọi chung là phương pháp cơ học.
Các công trình xử lý cơ học gồm:
2.1.1 Song chắn rác
Thiết bị chắn rác dùng để giử lại các hợp chất thô như rác, túi nilon, vỏ cây, dây

sợi, cành cây,… nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý phía sau
hoạt động ổn định.
Thiết bị chắn rác là các thanh sắt xếp kế tiếp nhau với các khe hở từ 16 đến 50
mm. Các thanh có thể bằng thép, nhựa hoặc gổ. Tiết diện của các thanh này hình chử
nhật, hình tròn hay hình elip. Số lượng thiết bị chắn rác trong hệ thống XLNT tối thiểu
là 2. Thiết bị chắn rác được đặt nghiêng theo dòng chảy một góc 50 đến 90 độ.
Lượng rác được giữ lại trên thiết bị chắn rác phụ thuộc vào khe hở và phương
pháp vớt rác.
Bảng 2.1 Lượng rác giữ lại trên thiết bị chắn rác
Khe hở song chắn, mm
16
20
25
30
40
50
Lượng rác giữ lại
6/5
5/4
3,5/3
3/2,5
2,5/1,5
2
Ghi chú: - mẫu số là lượng rác giữ lại trong song chắn rác thủ công
- tử số là lượng rác giữ lại trong song chắn rác cơ giới
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
17
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
(Nguồn, tính toán thiết kế các công trình XLNT-TS Trịnh Xuân Lai (7))
Phân loại thiết bị chắn rác theo cách vớt rác:

- Thiết bị chắn rác vớt rác thủ công, dùng cho trạm XLNT có lượng rác dưới 0,1
m
3
/ngày.
- Thiết bị chắn rác vớt rác cơ giới bằng các băng cào, dùng cho các trạm XLNT
có lượng rác lớn hơn 0,1 m
3
/ngày.
Thiết bị chắn rác bố trí tại máng dẩn nước thải, trước trạm bơm nước thải và trước
các công trình XLNT. Trường hợp trạm bơm nằm trong khu vực xử lý thì chỉ cần bố
trí một thiết bị chắn rác tại trạm bơm với chiều rộng khe bằng 16mm.
Trong các trạm XLNT quy mô vừa, công suất nước thải trên 5000 m
3
/ngày có thể
dùng thiết bị chắn rác và máy nghiền rác kết hợp. Rác được nghiền và xả luôn vào
trong máng dẩn nước, sau đó được giữ lại trong bể lắng cùng các cặn khác.
Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác:
- Song chắn rác thường đặt đứng vuông góc với dòng chảy, song chắn rác gòm
các thanh kim loại có tiết diện 5 x 20mm đặt cách nhau 16 - 50mm trong khung thép
hình chử nhật, dể dàng trượt lên xuống dọc theo hai khe ở thành mương dẩn.
- Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 - 60 độ theo dòng chảy, khe rộng của mắt
lưới thường từ 10 - 20mm.
2.1.2 Điều hòa 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 hòa có nhiệm vụ cân bằng
lưu lượng và nồng độ nước thải nhằm đảm bảo hiệu suất cho các công đoạn xử lý tiếp
theo.


Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước

18
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
2.1.3 Quá trình lắng
Lắng là quá trình chuyển động của những loại tạp chất ở dạng huyền phù thô
xuống dưới đáy nguồn nước thải nhờ tác dụng của trọng lực. Dựa vào chức năng, vị trí
có thể chia bể lắng thành 2 loại.
■ Bể lắng cát:
Trong thành phần cặn lắng của nước thải thường có cát, đây là các phần tử vô cơ
có kích thước và tỷ trọng lớn. Để đảm bảo cho các công trình xử lý sinh học nước thải
hoạt động ổn định cần có công trình và thiết bị lắng các phía trước.
Bể lắng cát đặt sau song chắn và lưới chắn rác và đặt trước bể điều hòa lưu lượng,
đặt trước bể lắng đợt một.
Nhiệm vụ của bể lắng cát là loại bỏ các cặn thô và nặng như cát sỏi, mãnh vở thủy
tinh, mãnh vở kim loại, tro tàn, than vụn,… để đảm bảo các thiết bị cơ khí không bị ăn
mòn và giãm cặn ở các công đoạn xử lý sau.
Dưới tác động của lưc trọng trường, các phần tử rắn có tỷ trọng lớn hơn tỷ trọng
của nước sẻ được lắng xuống đáy bể trong quá trình chuyển động.
Theo đặc tính dòng chảy và nguyên tắc chuyển động của nước trong bể lắng cát
cho các trạm XLNT quy mô nhỏ và vừa được chia ra các loại: bể lắng cát có dòng
chảy ngang trong mương tiết diện hình chử 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.
- Bể lắng cát ngang là đoạn mở rộng của máng dẩn nước thải, có hố tập trung cát
ở phía đầu. Thời gian lưu nước trong bể từ 0,5- 2 phút.
- Bể lắng cát đứng có hình trụ hoặc lăng trụ đứng, trong đó nước thải được dẩn
vào từ phía dưới đáy và ra khỏi bể tứ phía trên. Thời gian nước lưu trong bể từ 2 - 3
phút.
- Bể lắng cát theo phương tiếp tuyến có hiệu quả giử lại cát cao. Cũng do nước
chuyển động vỏng, một phần chất hữu cơ được tách ra khỏi cát và lấy ra khỏi bể bằng
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
19

GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
phương pháp thủ cơng, bơm, thiết bị nâng thủy lực. Cát lưu giử trong bể từ 2-5 ngày.
Các loại bể lắng cát được dùng cho các trạm XLNT có cơng suất trên 100m
3
/ngày.
Do cấu tạo đơn giản, bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả. Tuy nhiên
trong điều kiện cần thiết phải kết hợp khối cơng trình XLNT, người ta có thể dùng bể
lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng, nhiều tầng hoặc
xiclon thủy lực.
■ Bể lắng đợt 1:
Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chử 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.
Bể lắng chia làm 4 vùng








Hình 2.1 sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng
Nguồn: tính tốn thiết kế các cơng trình XLNT, Trịnh Xn Lai (7)
2.1.4 Phương pháp lọc
Nhằm để tách các dạng tạp chất phân tán kích thước nhỏ ra khỏi nước thải mà các
bể lắng khơng thể loại bỏ được chúng. Người ta tiến hành q trình lọc này nhờ cacq
vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giử pha phân tán lại. Q trình lọc có thể
xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tỉnh của cột chất lỏng hay áp xuất cao trước vách
ngăn hay áp suất chân khơng sau vách ngăn.

Vùng phân phối
nước vào


Vùng lắng các hạt cặn


Vùng chứa và cô đặc cặn


Vùng thu nước ra


Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
20
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
2.1.5 Bể vớt dầu mỡ
Thường áp dụng khi XLNT có chứa dầu mỡ, tách các tạp chất nhẹ
Nhược điểm của phương pháp này chỉ loại bỏ được các tạp chất thô 60% các hạt
huyền phù và giãm BOD đến 20% nhưng không tách được các chất gây ô nhiễm ở
dạng keo và hòa tan.
2.2 Xử lý nước thải bằng phương pháp hóa lý
Là quá trình dùng một số hóa chất và bể phản ứng nhằm nâng cao chất lượng nước
thải để đáp ứng hiệu quả xử lý của các công đoạn sau.
XLNT bằng phương pháp hóc học – lý học gồm các phương pháp sau:
2.2.1 Phương pháp trung hòa
Nước thải có độ axit hay kiềm được trung hòa về pH= 6.5-8.5 trước khi thải vào
hệ thống cống chung hoặc dẩn đến các công trình xử lý khác. Trung hòa nước thải
được thực hiện bằng nhiều cách.
■ Trung hòa bằng cách trộn lẫn các loại nước thải: Khi có hai loại nước thải, một

mang tính axit và một mang tính kiềm ta có thể trộn hai dòng nước thải này lại với
nhau bằng cách có hoặc không có cánh khuấy, cũng có thể hòa trộn bằng cách sục khí
với vận tốc ở đường ống cấp vào bằng 20-40m/s
■ Trung hòa bằng cách bổ sung tác nhân hóa học: Tùy thuộc vào tính chất và nồng
độ của từng loại nước thải mà ta chọn các tác nhân trung hòa phù hợp.
Để trung hòa nước thải mang tính axit có thể dùng các tác nhân như NaOH, KOH,
Na
2
CO
3
, CaCO
3
, MgCO
3
. Tác nhân thường sử dụng nhất là sửa vôi 5-10%Ca(OH)
2
,
tiếp đó là soda và NaOH ở dạng phế thải do giá thành rẻ. Thời gian tiếp xúc của nước
thải và tác nhân trong thiết bị phản ứng không được dưới 5 phút và nước thải axit có
chứa muối kim loại nặng cần không được dưới 30 phút. Thời gian lưu nước trong bể
lắng khoảng 2 giờ.
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
21
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Để trung hòa nước thải mang tính kiềm người ta dùng các loại axit khác nhau hoặc
khí thải mang tính axit.
Trung hòa nước thải mang tính axit bằng cách lọc vật liệu có tác dụng trung hòa,
trong trường hợp này người ta thường dùng các vật liệu như manhetit (MgCO
3
).

2.2.2 Phương pháp oxy hóa khử
Để làm sạch nước thải người ta có thể dùng các chất oxy hóa mạnh như Clo ở
dạng khí và hóa lỏng, dyoxit Clo, Clorat can xi, hypoclorit canxi và natri, oxy không
khí, ozon,…
Trong quá trình oxy hóa các chất độc hại trong nước thải được chuyển thành các
chất ít độc hại hơn và tách ra khỏi nước. Quá trình này tiêu tốn một lượng năng lượng
lớn các tác nhân hóa học. Do đó quá trình oxy hóa hóa học chỉ được dùng trong các
trường hợp khi các tạp chất gây nhiễm bẩn trong nước thải không thể tách bằng những
phương pháp khác.
2.2.3 Keo tụ tạo bông
Chất keo tụ cho vào trong nước thải, các hạt keo bản thân trong nước bị mật tính
ổn định tương tác với nhau, kết cụm lại hình thành những bông cặn lớn dể lắng.
Quá trình keo tụ - tạo bông thường áp dụng để khử màu, giãm hàm lượng cặn lơ
lưỡng trong nước thải.
2.2.4 Quá trình tuyển nổi
Quá trình này được úng dụng để loại ra khỏi nước các tạp chất phân tán không tan
và khó lắng. Người ta sử dụng phương pháp này trong nước thải của các các ngành sản
xuất như chế biến dầu mỡ, da,…và dùng để tách bùn hoạt tính sau khi xử lý hóa sinh.
Quá trình này được thực hiện bằng cách sục khí nhỏ vào pha lỏng. Các khí đó kết
hợp với các hạt lơ lững và khi lực nổi của các bóng khí và hạt đủ lớn sẻ kéo theo hạt
cùng nổi lên trên mặt nước tạo thành lớp bọt có nồng độ tạp chất cao hơn trong nước.


Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
22
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
2.2.5 Quá trình hấp phụ
Quá trình này được sử dụng rộng rãi để làm sạch triệt để nước thải khỏi các chất
hữu cơ hòa tan sau khi xử 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…).
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hập phụ tiến hành với sự khuấy trộn
mãnh liệt chất hấp phụ với nước, lọc nước qua lớp chất hấp phụ đứng yên hoặc trong
lớp giả lỏng, trong các thiết bị hoạt động gián đoạn hay liên tục.
2.2.6 Quá trình trao đổi ion
Phương pháp này áp dụng để làm sạch kim loại trong nước thải như: Zn, Cu, Al,
Hg… cũng như các hợp chất của acsen, photpho, xianua, cac chất phóng xạ. Phương
pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị với độ làm sạch nước cao.
Bản chất của quá trình trao đổi ion là một quá trình tương tác của dung dịch với
pha rắn trong nước thải, mà nó có tính chất trao đổi ion. Các chất cấu thành pha rắn
này gọi là ionit, chúng không tan trong nước. Trong đó, ionit trên bề mặt cảu chất rắn
có khả năng hấp thụ ion dương được gọi là cationit và các ion có khả năng hấp thu các
ion âm gọi là amionit.
2.2.7 Quá trình trích ly
Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nức thải chứa phenol, dầu, axit hữu
cơ, các ion kim loại,… Phương pháp này được áp dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn
3-4g/l, vì khi d91 giá trị chất thu hồi mới bù đấp lại ch quá trình trích ly.
Làm sạch nước thải bằng phưng pháp trích ly gồm 3 giai đoạn:
◘ Giai đạn 1: trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữ cơ) trong điều
kiện bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành hai pha lỏng. Một pha là
chất trích còn pha kia là nước thải với chất trích ly.
◘ Giai đoạn 2: phân chia hai pha lỏng nói trên.
◘ Giai đoạn 3: tái sinh chất trích ly.
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
23
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Để giảm nộng độ chất tan nhỏ ho7ng giới hạn ta cần chọn đúng chất trích ly.
◙ Ưu điểm của phương pháp trích ly:
○ Có khả năng loại bỏ các chất độc hữu cơ không bị oxy hóa sinh học.
○ Hiệu quả xử lý cao hơn, ổn định hơn.

○ Kích thước hệ thống xử lý nhỏ hẹp.
○ Độ nhạy đối với sự thay đổi tải trọng thấp hơn.
○ Có thể tự động hóa hoàn toàn.
○ Động học của các quá trình hóa lý đã được nghiên cứu sâu hơn.
○ Phương pháp hóa lý không cần theo giỏi các hoạt động của sinh vật.
○ Có thể thu hồi các chất có giá trị kinh tế.
2.2.8 Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Là phương pháp dùng vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn để phân hủy sinh học các
hợp chất hữu cơ, biến các hợp chất có khả năng thối rữa thành những hợp chất ổn định
với sản phẩm cuối cùng là cacbonic, nước và các chất vô cơ khác.
Mục đích của quá trình xử lý sinh học là làm sạch nước thải sinh hoạt cũng như
nước thải sản xuất khỏi các chất hữu cơ hòa tan, các chất độc hại, vi khuẩn, virut gây
bệnh và một số chất vô cô như H
2
S, các sunfit, amoniac, nito… đến nồng độ cho phép
theo tiêu chuẩn xả thải và nguồn tiếp nhận.
Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân hủy các chất
hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các VSV sử dụng các chất hữu cơ và một số
chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng,
chúng nhận dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh trưởng và sinh sản nên
sinh khối của chúng đoực tăng lên. Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ VSV gọi
là quá trình oxy hóa sinh hóa.
Phương pháp xử lý sinh học được chia làm hai loại:


Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
24
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
♦ Phương pháp hiếu khí:
Sử dụng các VSV hiếu khí co sẳn trong tự nhiên với hoạt động sống của chúng

cần cung cấp oxy và nhiệt độ cần duy trì từ 20-40
0
C. Khi thay đổi chế độ cung cấp oxy
và nhiệt độ thì thành phần và số lượng VSV cũng thay đổi theo. Trong xử lý bằng
phương pháp hiếu khí các VSV được gieo cấy trong bùn hoạt tính tạ thành màng sinh
học. Quá trình XLNT được dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải
nhờ oxy tự do hòa tan. Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoăc nhờ cấu tạo của công trình
thì đó là đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trng điều kiện nhân tạo. Ngược lại, nếu
oxy được vận chuyển và hòa tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình
xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên. Các công trình xử lý sinh học hiếu khí
trong điều kiện nhân tạo thường dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính (bể
aerotank, kênh oxy hóa), màng sinh vật ( bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học). Xử lý sinh
học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thường được tiến hành trong hồ (hồ sinh vật oxy
hóa, hồ sinh vật ổn định), trong đất ngập nước (các loại bãi lọc, đầm lầy nhân tạo).
♦ Phương pháp yếm khí:
Là phương pháp sử dụng các VSV yếm khí hoạt động sống của chúng không có sự
cung cấp oxy, phương pháp này áp dụng chủ yếu để khử độc cặn. Quá trình xử lý dựa
trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ lên men kị khí. Đối
với các hệ thống thoát nước quy mô nhỏ và vừa người ta thường dùng các công trình
kết hợp giữa việc tách cặn lắng với phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và
pha lỏng. Các công trình được áp dụng rộng rãi là bể tự hoại, giếng thấm, bể lắng hai
vỏ, bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men, bể lọc ngược qua tầng cặn kị khí.
2.2.8.1 Phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
Các phương pháp sinh học XLNT trong điều kiện tự nhiên dựa trên quá trình làm
sạch sinh học trong môi trường đất, nước. Bao gồm một số phưng pháp sau
◘ Hồ sinh học:
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
25
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Hồ sinh vật là các thủy lực tự nhiên hay nhân tạo trong đó diển ra quá trình

chuyển hóa các chất bẩn. Quá trình này diển ra tương tự như quá trình tự làm sạch nhờ
một số VSV và tảo
Khi vào hồ do vận tốc dòng chảy nhỏ, các loại cặn được lắng xuống đáy. Các chất
hữu cơ còn lại được VSV sử dụng và oxy hóa mà sản phẩm tạo thành là sinh khối
VSV, CO
2
, các muối nitrat, nitrit… khí cacbonic và các hợp chất nito, photpho được
rong tảo sử dụng trong quá trình quang hợp. Trong giai đoạn này sẻ giải phóng khí oxy
sẻ cung cấp cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ của vi khuẩn. Sự hoạt động của
rong tảo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn. Tuy nhiên
trong thường hợp nước thải đậm đặc chất hữu, tảo có thể chuyển từ hình thức tự dưỡng
sang dị dưỡng, tham gia vào quá trình oxy hóa chất hữu cơ. Nấm mốc, xạ khuẩn có
trong nước thải cũng thực hiện vai trò tương tự. Hồ chứa nước thải được thiết kế sao
cho quá trình tự làm sạch tự nhiên phát huy tối đa khả năng hoạt động của chúng.
Hồ sinh học được chia làm ba dạng:
- Hồ sinh học hiếu khí: quá trình XLNT xảy ra trong điều kiện đầy đủ oxy. Có hai
dạng hồ hiếu khí là hồ hiếu khí tự nhiên và hồ hiếu khí nhân tạo.
- Hồ sinh học kị khí: là loại hồ sâu, quá trình XLNT với sự tham gia của những
loại VSV kị khí bắt buột hoặc tùy tiện. Các VSV này lấy oxy từ các hợp chất nitrat,
sunfat… để chuyển hóa các chất hữu cơ thành các axit hữu cơ, các loại ancol, H
2
S,
CH
4
, CO
2
, H
2
O,… hiệu suất xử lý có thể làm giãm hàm lượng BOD đến 70%. Tuy
nhiên trong quá trình xử lý tạo ra mùi hôi thối khó chịu nên lại hồ này được dùng trong

XLNT công nghiệp có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Hồ tùy tiện: là hồ kết hợp hiếu khí và kị khí. Hồ sâu 1-2m thích hợp cho sự phát
triển của tảo và VSV tùy nghi. Trong hồ thường xảy ra hai quá trình song song là quá
trình oxy hóa các chất hữu cơ và quá trình metan cặn lắng. Đặc điểm của hồ này theo
chiều sâu chia làm 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trung gian còn
lớp dưới là vùng kị khí. Chiều sâu hồ từ 0,9-1,5m.