đồ án xử lý nước thải cho trung tâm y tế theo công nghệ MBR
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.87 MB, 122 trang )
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
AAO : Anaerobic – Anoxic – Oxic – yếm khí – thiếu khí – hiếu khí
AAT : Anoxic- Aerobic Tank – bể thiếu khí – hiếu khí
ASP : Activated sludge process – qúa trình bùn hoạt tính
BOD : Biochemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy sinh hóa
COD : Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học
DEWATS : Decentralized wastewater treatment system – hệ thống XLNT phân tán
DO : Dissolved oxygen – Oxy hòa tan
EPS : Extracellular polymeric substances – chất polyme ngoại bào
F/M : Food/Microorganism – tỷ số chất nền/ sinh khối
FS : Flat sheet – tấm phẳng
HF : Hollow fibre – sợi rỗng
HRT : Hydraulic retention time – thời gian lưu thủy lực
IAT : Intermittent Aerobic Tank – bể hiếu khí gián đoạn
iMBR : Immersed membrane bioreactor – bể MBR màng đặt ngập nước
LMH : lit/m
2
.h.
MBR : Membrane Bioreactor – bể phản ứng sinh học với màng tách sinh khối
MF : Microfiltration – Vi lọc
MLSS : Mixed liquor suspended solids –chất rắn lơ lửng trong hổn hợp nước bùn
MLVSS : Mixed liquor volatile suspended solids –chất rắn bay hơi trong nước bùn
MT : Multitube – dạng ống
NF : Nanofiltration – lọc Nano
RO : Reverse – Osmosis – Thẩm thấu ngược
SAD : Specific aeration demand – nhu cầu thông khí
sMBR : Sidestream Membrane bioreactor – bể MBR màng đặt ngoài
SRT : Sludge retention time – thời gian lưu của bùn
TDS :Total dissolved solids – tổng chất rắn hòa tan
TKN :Total kjedldahl Nitrogen – tổng Nitơ kjedldahl
TMP :Transmembrane pressure – áp lực qua màng
TOC :Total organic carbon – tổng carbon hữu cơ
TSS :Total suspended solids – tổng chất rắn lơ lửng
1
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1
MỤC LỤC 2
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 3
LỜI NÓI ĐẦU 4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 5
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG Y TẾ VIỆT NAM: 5
1.2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 7
!"#$
1.3. ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 11
%&'(&)*
%&'(+,-./01'1
234567&/01'1
1.4. GIỚI THIỆU VỀ TTYT THÀNH PHỐ QUY NHƠN 14
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN Ở VIỆT NAM 17
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 17
2.2. CÁC THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 17
80,2!98:2;<
=>? '0,#!$?@A)*01'1B
80,2
2.3. MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI CÁC BỆNH VIỆN Ở VIỆT NAM 23
:1'186CD
:1'1E1%FG
:1'18<
:1'1%$%H
G:1E18IJ
Chương 3. LÝ THUYẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHỆ MBR 37
3.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ MBR 37
3.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI BẰNG CÔNG NGHỆ MBR 41
21
='K6 !L0M
26?N77>/B
EO)16)'+6)
PQRSTUIIV28WXY2ZYYI[=:WG\
2
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
2D!L6]6$^G
26?NK6 @A)*.6$^\
3.3. ƯU ĐIỂM VÀ HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA CÔNG NGHỆ MBR 65
CHƯƠNG 4 : LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH VÀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ
TRỢ 70
4.1. ĐẶC ĐIỂM NƯỚC THẢI Ở ĐẦU VÀO VÀ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 70
4.2. TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH 73
8^ 6<
8^_<
8^0`7(6a<B
80Db!U<
G8^0`=:Wb6 7& 9b6 T60cc+=c0cdT;B\
\8^1?b!$^
\I1?b!$^0`=:W
\8^1??@"$^
8^0`e0f
8^e!0f0g\
4.3. TÍNH TOÁN MÁY CẤP KHÍ CẤP CHO BỂ MBR VÀ BỂ ĐIỀU HÒA 106
8^'.e$^b!0`hcc'0`7(6a\
8^ib!6b/1?+j$^b!0`7(6ak
8^'.e$^b!k
4.4.TÍNH TOÁN BƠM HÚT ÁP LỰC DÒNG NƯỚC THẤM QUA MÀNG: 112
KẾT LUẬN 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO 120
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Thống kê các bệnh viện ở Việt Nam 6
Bảng 1.2. Quy hoạch mạng lưới các bệnh viện ở Việt Nam đến năm 2010 7
Bảng 1.3. Định mức sử dụng nước tính theo giường bệnh 8
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn cấp nước và lượng nước thải của bệnh viện 9
Bảng 1.5. Đặc trưng của nước thải bệnh viện theo khoa 13
Bảng 1.6. Đặc trưng ô nhiểm của nước thải bệnh viện theo từng tuyến 13
Bảng 1.7. Kết quả phân tích nước thải một số bệnh viện ở Hà Nội 14
Bảng 1.8. Các thông số ô nhiễm nước thải của TTYT thành phố Quy Nhơn 15
Bảng 2.1. Đặc tính kỹ thuật của các thiết bị TBC 18
3
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Bảng 2.2. Kết quả quan trắc chấtlượng nước thải bệnh viện Nhi Trung Ương 23
Bảng 2.3. Kết quả quan trắc chất lượng nước thải bệnh viện Việt Đức 25
Bảng 2.4. Kết quả quan trắc chất lượng nước thải bệnh viện Thanh Nhàn 28
Bảng 2.5. Kết quả quan trắc chất lượng nước thải bệnh viện Đà Nẵng 31
Bảng 2.6. Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nhi Thanh Hóa 35
Bảng 2.7. Đặc điểm nước thải vào và ra bệnh viện Nhi Thanh Hóa 35
Bảng 3.1. Thông số so sánh 2 cấu hình iMBR và sMBR 38
Bảng 3.2. Modul màng FS 51
Bảng 3.3. Các phương pháp làm sạch và bảo dưỡng màng 56
Bảng 3.4. Các quá tình sinh học mẫu và đặc điểm 57
Bảng 4.1. Các thông số ô nhiễm nước thải thiết kế 71
Bảng 4.2. Các thông số tính toán song chắn rác 76
Bảng 4.3. Các thông số thiết kế bể lắng đứng 86
Bảng 4.4. Các thông số modul màng FS-510 Kubota 89
Bảng 4.5. Các thông số thiết kế bể MBR 100
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay khoa học và công nghệ đang phát triển với tốc độ chưa từng có
trong lịch sử loài người và ảnh hưởng mạnh mẻ đến mọi quốc gia. Mọi lĩnh vực hoạt
động của con người đều có mối quan hệ mật thiết và phụ thuộc lẫn nhau. Trước tình
hình đó Đảng và Nhà nước ta đã vạch ra phương hướng phát triển kinh tế nói chung,
tiến hành đẩy mạnh công nghiệp hóa hiện đại hóa theo định hướng xã hội chủ nghĩa,
đẩy mạnh sản xuất hàng tiêu dùng và hàng xuất khẩu, đáp ứng nhu cầu ngày càng đa
dạng và chất lượng ngày càng cao, tạo thêm công ăn việc làm cho người lao động.
Bên cạnh đó việc chăm sóc sức khỏe cho nhân dân được xem là công việc tất yếu của
ngành Y tế nói riêng và xã hội nói chung.
4
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Thực hiện đường lối đó mạng lưới Y tế nước ta ngày càng được củng cố và
hoàn thiện nhằm đảm bảo chăm sóc sức khỏe người dân. Theo kết quả khảo sát và
thăm quan trong đợt thực tập tốt nghiệp cho thấy ở hầu hết các bệnh viện đều có hệ
thống thu gom, phân loại và xử lý tốt chất thải rắn, còn nước thải vẫn còn một số
bệnh viện chưa xây dựng hệ thống xử lý, bên cạnh đó một số bệnh viện đã lắp đặt hệ
thống xử lý nước thải nhưng hiệu quả xử lý chưa cao, chất lượng nước sau xử lý
chưa thật sự đảm bảo. Như chúng ta đã biết nước thải bệnh viện có thành phần ô
nhiểm rất nguy hiểm đối với sức khỏe con người và mặt cảnh quan vì đa số các bệnh
viện nằm ở các trung tâm thành phố, khu đông dân cư, qua khảo sát thực tế và các
kết quả đo đạc tại một số bệnh viện trong nước ta thì hầu hết các công nghệ xử lý
truyền thống xử lý không tốt đối với loại nước thải này trong khi đó yêu cầu chất
lượng nước đầu ra ngày càng khắt khe hơn.
Xuất phát từ những yêu cầu đó mà em chọn đề tài : “thiết kế hệ thống xử lý
nước thải cho trung tâm y tế thành phố Quy Nhơn bằng công nghệ MBR” để có
thể giúp cho các trung tâm y tế thấy được sự cần thiết phải xử lý tốt nước thải bệnh
viện và việc áp dụng các công nghệ xử lý phù hợp và cũng như việc tận dụng tái sử
dụng lại nước để tiết kiệm nguồn nước và năng lượng.
Nội dung đề tài gồm 4 chương :
Chương 1 : Tổng quan về nước thải bệnh viện ở Việt Nam
Chương 2: Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải bệnh viện ở Việt Nam.
Chương 3: Cơ sở lý thuyết về công nghệ MBR
Chương 4: Lựa chọn dây chuyền công nghệ và tính toán các công trình.
Kết luận
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
1.1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG Y TẾ VIỆT NAM:
Hệ thống Y tế của Việt Nam ngày càng được củng cố và hoàn thiện cả về chất
lượng lẫn số lượng nhằm đáp ứng nhu cầu khám chữa bệnh cho nhân dân. Theo kết
quả thống kê của Bộ y tế, tính đến năm 2003, Việt Nam có khoảng 12.526 cơ sở y tế
và chăm sóc sức khoẻ với khoảng 184.484 giường bệnh, trong đó có 847 bệnh viện.
Đến năm 2007 ở Việt Nam có khoảng 13.439 cơ sở y tế với khoảng 202.941 giường
bệnh, trong đó có 953 bệnh viện. Hầu hết các bệnh viện lớn đều tập trung ở các thành
5
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
phố lớn và nhiều nhất là ở thành phố Hồ Chí Minh có 24 bệnh viện với 16.752
giường bệnh và Hà Nội có 18 bệnh viện với khoảng 3.640 giường bệnh [1].
Bảng 1.1 Thống kê các bệnh viện ở Việt Nam [1]
Loại cơ sở Cơ sở Giường bệnh
Tổng số
13.439 202.941
Bệnh viện 953 138.730
Bệnh viện đa khoa 777 106.720
Bệnh viện chuyên khoa 128 26.599
Bệnh viện y học dân tộc 48 5.411
Phòng khám đa khoa khu vực 801 9.406
Phòng khám chuyên khoa 45 980
Nhà hộ sinh khu vực 24 679
Bệnh viện điều dưỡng, Phục hồi chức năng 39 5.853
Bệnh viện da liễu 18 1.734
Trạm y tế 11.544 45.059
Trạm y tế xã 10.834 45.059
Trạm y tế các ngành 710 0
Trung tâm y tế các ngành 15 500
Nguồn: Bộ y tế, 2007.
Bên cạnh sự phát triển của hệ thống các bệnh viện công lập thì trong thời gian
qua còn ghi nhận sự phát triển mạnh mẽ của các bệnh viện tư nhân và bán công, theo
thống kê của Bộ y tế tính đến năm 2007 trong cả nước có 77 cơ sở y tế tư nhân.
Ngoài ra, còn có 22 bệnh viện tư được cấp giấy phép và đang tiến hành xây dựng.
Tuy nhiên, quy mô các cơ sở y tế ngoài công lập nhìn chung còn nhỏ.
Đối với các bệnh viện công lập, ngoài việc nâng cao chất lượng phục vụ thì xu
hướng chung hiện nay là các bệnh viện chuyển theo hướng tự chủ về kinh tế và tăng
tỷ lệ giường bệnh nhằm đáp ứng nhu cầu khám và điều trị ngày một tăng. Bên cạnh
nâng cao chất lượng đội ngũ nhân lực ở các bệnh viện, cán bộ y tế cơ sở, các bệnh
viện (nhất là các bệnh viện lớn) còn đầu tư trang thiết bị hiện đại để phát triển thành
các trung tâm y tế chuyên sâu, đặc biệt là số bệnh viện có tỷ lệ số giường bệnh/1.000
dân ngày càng tăng. Đối với các bệnh viện tư nhân và bán công, ngoài việc phát triển
6
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
các cơ sở khám và điều trị, nhiều cơ sở đã đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị để
chuyển thành các bệnh viện chuyên khoa [4].
Bảng 1.2. Quy hoạch mạng lưới các bệnh viện Việt Nam đến 2010 [2]
Cơ sở y tế
2001 2005 2010
Số
bệnh
viện
Số
giường
bệnh
Số
bệnh
viện
Số
giường
bệnh
Số
bệnh
viện
Số
giường
bệnh
Dân số (triệu người) 79 82 86,7
Bệnh viện đa khoa
Trung Ương
11 6.430 10 6.150 10 6.700
Bệnh viện chuyên khoa
Trung ương
20 2.210 20 6.850 17 7.200
Bệnh viện đa khoa tỉnh 107 35.639 115 41.657 122 47.200
Bệnh viện chuyên khoa
tỉnh
188 23.463 224 28.135 262 38.925
Bệnh viện huyện 569 41.805 586 46.980 575 56.030
Bệnh viện ngành 75 4.715 72 4.935 63 5.200
Tổng cộng 970 117.562 1.027 134.707 1.049 161.255
Bệnh viện tư nhân 14 928 25 2.607 33 4.790
Tỷ lệ tăng trưởng +6% +15% +2,3% +20%
1.2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
Nước thải bệnh viện phát sinh ra trong toàn khuông viên của bệnh viện.
Lượng nước thải bệnh viện phát sinh phụ thuộc vào số lượng cán bộ công nhân viên
trong bệnh viện, số giường bệnh và số người nhà bệnh nhân, cũng như lượng người
khám bệnh.
Trong nghiên cứu xử lý nước thải bệnh viện quan trọng là phải xác định đúng
lưu lượng nước thải Q của bệnh viện trong một ngày để tính toán hệ thống xử lý và
lựa chọn sơ đồ công nghệ xử lý nước thải bệnh viện. Theo nhiều tiêu chuẩn quốc gia
của các nước phát triển thì lượng nước cấp tính trên một giường bệnh đối với các
bệnh viện và nhà an dưỡng thường là 200 ÷ 250lít/ngày, đối với các bệnh viện và nhà
an dưỡng đặc biệt là 500lít/ngày. Theo Metcalf và Eddy (Wastewater Engineering)
thì tiêu chuẩn của nước thải bệnh viện là 473 ÷ 908lít/ngày (trị số tiêu biểu là
625lít/ngày) cho một giường bệnh [3].
7
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Còn ở Việt Nam theo một số tài liệu lượng nước thải được tính dựa theo
lượng nước cấp cho một giường bệnh theo công thức kinh nghiệm sau:
Bảng 1.3. Định mức sử dụng nước tính theo giường bệnh [3]
Đối tượng Số lượng/ngày Nhu cầu tiêu thụ nước l/ngày
Số giường bệnh N 300 – 350
Số cán bộ công nhân viên (0,8 -1,1)N 100 – 150
Người nhà bệnh nhân (0,9 – 1,3)N 50 – 70
Sinh viên thực tập, khách (0,7 – 1)N 20 – 30
Tổng số nước thực tế (3,4 – 4,4)N 470 – 600
Tính cả nhu cầu phát triển 650 – 950 l/giường/ngày
Theo TCVN 4470-87 lưu lượng nước thải của bệnh viện Đa khoa được xác định như
sau: (Trung tâm Kỹ thuật Môi Trường đô thị và khu công nghiệp của trường Đại Học
Xây Dựng Hà Nội, 1996).
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn nước cấp và lượng nước thải của bệnh viện [3]
STT
Quy mô giường bệnh
(Số giường bệnh)
Tiêu chuẩn cấp nước
(l/giương bệnh.ngày)
Lượng nước thải
(m
3
/ngày)
1 <100 700 70
2 100 ÷ 300 700 100 ÷ 200
3 300 ÷ 500 600 200 ÷ 300
4 500 ÷ 700 600 300 ÷ 400
5 >700 600 >400
6
Bệnh viện kết hợp với
nghiên cứu và đào tạo >
700
1000 > 500
Qua quan sát lưu lượng nươc thải bệnh viện, cho thấy nó dao động theo giờ
trong ngày. Do đó trong tính toán người ta còn đưa ra hệ số hiệu chỉnh không đều k
8
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
cho quy mô bệnh viện ( theo số giường và số nhân viên phục vụ ), và ở nhiều tiêu
chuẩn xây dựng các quốc gia chấp nhận k≤ 2.5 [3].
Ngoài ra, việc xác định lượng nước thải bệnh viện phát sinh cũng có thể dựa
vào lượng nước cấp sử dụng, theo một số tài liệu thì lượng nước thải bệnh viện
chiếm từ 80 – 85% lượng nước cấp sử dụng. Đây là một cách xác định nhanh lượng
nước thải nhanh phát sinh ở bệnh viện.
Đối với nước thải bệnh viện có nhiều nguồn phát sinh khác nhau thì thành phần đặc
trưng cũng khác nhau. Nhìn chung, nước thải bệnh viện phát sinh từ các nguồn chính
sau:
- Nước mưa chảy tràn trên toàn bộ diện tích của bệnh viện.
- Nước thải sinh hoạt của cán bộ nhân viên y tế trong bệnh viện,bệnh nhân và người
nhà đến thăm nom và chăm sóc bệnh nhân.
- Nước thải Y tế từ các việc khám và chữa bệnh, gồm:
+ Nước thải từ các phòng xét nghiệm (huyết học, xét nghiệm sinh hoá chứa các chất
dịch sinh học như nước tiểu, máu và dịch sinh học, hoá chất), nước thải từ các khoa
xét nghiệm vi sinh chứa các chất dịch học, vi khuẩn, virus, nấm, ký sinh trùng, hoá
chất.
+ Nước thải từ khoa giải phẩu bệnh gồm nước rửa các sản phẩm các mô, nội tạng tế
bào.
+ Nước thải từ khoa X – quang gồm nước tráng rửa phim.
+ Nước thải từ khoa điều trị khối u chứa các hoá chất và chất thải phóng xạ.
+ Nước thải khoa sản chứa nhiều máu và các tạp chất khác.
- Nước giặt giũ quần áo, ga, chăn màn, chiếu của bệnh nhân và nhân viên trong
bệnh viện.
- Nước từ các công trình phụ trợ khác.
1.2.1. Nước mưa chảy tràn
Lượng nước này sinh ra do mưa rơi trên toàn bộ mặt bằng của bệnh viện,
được thu gom vào các hệ thống thu gom nước mưa. Lượng mưa rơi trực tiếp xuống
mặt bằng bệnh viện được tính theo công thức:
Q
m
= A×F ( m
3
/tháng ) [5]
Trong đó: A- Lượng mưa trung bình hàng tháng
9
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
F- Diện tích khai thác m
2
Chất lượng nước mưa phụ thuộc rất nhiều vào độ sạch của khí quyển, thời
gian mưa (đầu đợt mưa hay cuối đợt mưa), mặt bằng bị rửa trôi của khu vực bệnh
viện. Lượng nước mưa phát sinh phụ thuộc rất nhiều vào chế độ khí tượng thuỷ văn
của khu vực bệnh viện. Nhìn chung thì lượng nước mưa này không bị ô nhiễm, hầu
hết các bệnh viện có hệ thống thu gom lượng nước này tách biệt với nước thải y tế và
nước thải sinh hoạt, có thể sử dụng cho mục đích khác nhau hoặc dẫn trực tiếp vào
hệ thống thoát nước chung của thành phố.
1.2.2 Nước thải sinh hoạt
Đây là lượng nước thải phát sinh do nhu cầu sử dụng cho mục đích sinh hoạt
trong bệnh viện của cán bộ nhân viên, bệnh nhân và người nhà bệnh nhân. Cụ thể:
nước thải ở nhà ăn, nhà tắm, bồn rửa tay từ các khu làm việc, đáng chú ý nhất là
nước thải từ các hố xí từ các khoa trong bệnh viện… Lượng nước này phát sinh phụ
thuộc rất nhiều vào số lượng cán bộ nhân viên trong bệnh viện, số giường bệnh, số
lượng người đến khám và điều trị,…
Lượng nước thải sinh hoạt chiếm gần 80% lượng nước cấp cho sinh hoạt.
Thành phần của nước thải sinh hoạt là rất khác nhau, thành phần của nước thải này
chứa các chất cặn bã, các chất lơ lửng (TSS), các hợp chất hữu cơ BOD/COD
( chiếm khoảng 52% ), chất dinh dưỡng (N/P), ngoài ra còn có các loại vi sinh vật
gây bệnh như các loại virút, vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thương hàn,… Loại nước thải
này cần phải được xử lý trước khi thải ra môi trường.
1.2.3. Nước thải Y tế
Đây là lượng nước thải ô nhiễm nhất trong bệnh viện (có độ ô nhiễm hữu cơ
cao và có chứa nhiều vi trùng gây bệnh) và ảnh hưởng nhiều tới sức khoẻ cộng đồng.
Nước thải này phát sinh từ nhiều quá trình khác nhau trong hoạt động khám và điều
trị của bệnh viện. Nước thải này chưa qua xử lý vốn được liệt vào danh mục chất thải
đặc biệt nguy hại bởi ngoài các loại vi trùng từ máu, dịch đờm, phân của người bệnh,
còn có dung dịch chứa các chất phóng xạ phát sinh trong quá trình chẩn đoán, điều
trị, hoạt động rửa phim ảnh
Với loại nước thải này nhất thiết phải qua hệ thống xử lý trước khi thải ra môi
trường.
10
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
1.2.4. Nước thải từ các công trình phụ trợ khác
Đây là lượng nước phát sinh từ các công trình như nhà máy điện dự phòng, khu vực
rửa xe,… Nhìn chung lượng nước thải này ít, phát sinh không thường xuyên và mức
độ ô nhiễm không cao. Có thể thu gom vào hệ thống thoát nước chung của thành
phố.
Như vậy, nước thải bệnh viện là loại nước thải nguy hiểm, chứa nhiều vi trùng
gây bệnh và các hợp chất hữu cơ, chất độc hại (như chất thải có tính phóng xạ) nếu
không xử lý trước khi thải ra môi trường sẽ gây ô nhiễm nặng cho môi trường và ảnh
hưởng đến sức khoẻ của người dân.
1.3. ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
1.3.1. Đặc trưng về mặt hoá lý
Nước thải bệnh viện là một dạng của nước thải sinh hoạt và chỉ chiếm một
phần nhỏ trong tổng số lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư. Tuy nhiên, nước
thải bệnh viện cực kỳ nguy hiểm về phương diện dịch tễ, bởi vì ở các bệnh viện tập
trung những người mắc bệnh là nguồn của nhiều loại bệnh với bệnh nguyên học đã
biết hoặc đôi khi còn chưa biết đối với khoa học hiện đại.
Theo kết quả nghiên cứu của nhiều tài liệu thì thành phần của nước thải bệnh
viện ngoài giống như nước thải sinh hoạt ( BOD, COD, Nitơ, photpho ) cao, ngoài
ra còn có cả các chế phẩm thuốc, các chất khử trùng, các đồng vị phóng xạ được sử
dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh.
Việc sử dụng các chất kháng sinh hay các chất tẩy rửa, khử trùng trong quá
trình giặt là của bệnh viện là nguyên nhân dẫn đến các hệ thống xử lý nước thải bệnh
viện không hoạt động hiệu quả, nhất là các hệ thống xử lý sinh học.
1.3.2. Đặc trưng về dịch tễ học của nước thải bệnh viện
So với các loại nước thải khác thì nước thải bệnh viện có rất nhiều vi khuẩn
gây bệnh, tuỳ từng bệnh viện khác nhau mà mức độ ảnh hưởng của các loại vi khuẩn
cũng khác nhau, nhất là các khoa phòng truyền nhiễm và khoa lây ở các bệnh viện.
Các vi sinh vật trong nước thải bệnh viện rất đa dạng về chủng loại và có nguy cơ lây
bệnh cao như:
Các vi khuẩn Salmonella, Shigella, Vbrrio, Coliform, tụ cầu, liên cầu,
preudomonas thường kháng với nhiều loại thuốc kháng sinh, gây khó khăn trong
quá trình điều trị.
11
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Các virut đường tiêu hoá như Echo, Coxsakie, Rotavirut có thể gây các bệnh
về đường tiêu hoá như tả, lỵ, thương hàn
Ngoài ra còn có rất nhiều các ký sinh trùng như amip, trứng giun sán, các loại
nấm hạ đẳng các virut viêm gan B, C. Chúng có thể gây các bệnh về đường tiêu
hoá, bệnh ngoài da, bệnh về mắt, bệnh phụ khoa tương đối cao.
Với các nguồn nước thải này nếu không xử lý hiệu quả sẽ là môi trường thuận lợi
cho ruồi, muỗi phát triển và tìm ẩn những nguy cơ dịch bệnh khó lường, là một
trong những nguyên nhân lây lan dịch bệnh cho người và động vật thông qua nguồn
nước và các loại rau quả được tưới bằng nguồn nước thải này, đặc biệt là các loại
bệnh dịch tả, lỵ, thương hàn, salmonella, bệnh lao, giun sán và nhiều bệnh truyền
nhiễm khác.
1.3.3. Các chỉ tiêu đặc trưng của nước thải bệnh viện
Theo kết quả nghiên cứu của 1 số đơn vị đã tiến hành khảo sát 1 số bệnh viện
ở khu vực Hà Nội và 1 số khu vực lân cận, đặc trưng của nước thải bệnh viện được
thể hiện theo các bảng sau:
Bảng 1.5. Đặc trưng ô nhiễm nước thải bệnh viện theo khoa.
Khoa
Thông số
pH
DO
(mg/l
)
H
2
S
(mg/l
)
BOD
5
(mg/l)
COD
(mg/l)
Tổng
Phốt
pho
(mg/l
)
Tổng
Nitơ
(mg/l)
SS
(mg/l
)
Hành
chính
6,4
0
1,91 2,07 87,14 126,58 0,94 9,54 37,99
Lây
7,0
4
1,81 5,50
117,6
0
168,98 1,57 12,82 55,82
Xét nghiệm
7,0
4
1,76 3,32
105,4
1
149,25 1,103 10,12 23,46
Dược 6,5 1,64 5,95 181,8 235,05 1,56 20,74 51,48
12
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
5 3
Nguồn: Viện Y học lao động và MT - Bộ Y tế và Trung tâm CTC.
Bảng 1.6. Đặc trưng ô nhiễm nước thải bệnh viện từng tuyến.
Bệnh viện pH
DO
(mg/l
)
H
2
S
(mg/
l)
BOD
5
(mg/l)
CO
D
(mg/
l)
Tổng
Phốt
pho
(mg/l)
Tổng
Nitơ
(mg/l)
SS
(mg/l)
Trung
Ương
6,9
7
1,89 4,05 99,8
163,
2
2,55 16,06 18,6
Tỉnh
6,9
1
1,34 7,48 163,9
214,
4
1,71 18,93 10,0
Ngành
7,1
2
1,59 4,84 139,2
179,
9
1,44 18,85 46,0
Nguồn: Viện Y học lao động và MT - Bộ Y tế và Trung tâm CTC.
Qua các bảng 1.5, 1.6, ta thấy các chỉ tiêu đặc trưng của nước thải bệnh viện ở
từng tuyến và ở từng khoa có sự khác nhau và dao động lớn. Nước thải ở các khoa
phòng khám và điều trị có các thông số ô nhiễm cao hơn nhiều so với khu vực hành
chính, các thông số ô nhiễm ở các bệnh viện tuyến tỉnh thường có giá trị cao hơn ở
tuyến trung ương và giá trị ô nhiễm của các bệnh viện chuyên khoa khác nhau cũng
khác nhau.
Bảng 1.7 kết quả phân tích nước thải một số bệnh viện Hà Nội [3]
STT Các chỉ
tiêu
Đơn
vị tính
Bệnh
viện
354
Bệnh
viện
giao
thông
vận tải
Bệnh
viện lao
Trung
Ương
Bệnh
viện
phụ
sản
TCVN
7382:2004
Mức I Mức II
1 PH - 8,05 7,05 7,21 7,2 6,5-8,5 6,5-8,5
2 BOD
5
mg/l 180 190 195 240 20 30
3 COD mg/l 250 240 260 452 50
***
100
***
4 DO mg/l 1,5 1,17 1,4 1,4 - -
5 SS mg/l 90 92 96 135 50 100
13
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
6 Tổng P mg/l 3,2 3,9 3,02 3,0 4 6
7 NH
4
+
mg/l 14,5 11,4 12,5 12,5 10 10
8 Độ đục NTU 149 107 135 180 - -
9 Coliform MPN/
100ml
10
6
18.10
5
48.10
5
63.10
5
1000 5000
10 Lưu
lượng
nước thải
m
3
/ng
ày
130 170 200 160
1.4. GIỚI THIỆU VỀ TTYT THÀNH PHỐ QUY NHƠN
Trung tâm y tế thành phố Quy Nhơn là đơn vị y tế thuộc sự quản lý toàn diện
của UBND thành phố Quy Nhơn và sự chỉ đạo chuyên môn của Sở y tế Bình Định.
Có địa chỉ 114 – Trần Hưng Đạo – phường Hải Cảng – TP Quy Nhơn. Có vị trí địa
lý như sau:
+ Phía đông giáp: khu dân cư
+ Phí tây giáp: khu dân cư.
+ Phía nam giáp: đường Trần Hưng Đạo.
+ Phía bắc giáp: khu dân cư.
Trung tâm y tế thành phố Quy nhơn được thành lập theo QĐ số 14/QĐ-UB của
UBND thành phố Quy Nhơn trên cơ sở sát nhập trung tâm y tế dự phòng và bệnh
viện đa khoa thành phố Quy Nhơn. Được sở Y tế giao với chỉ tiêu 500 giường bệnh
nhưng từ quý III năm 2009 trở đi thì số lượng bệnh nhân đến khám đều quá tải, theo
khảo sát thì số bệnh nhân đến khám tại trung tâm hàng ngày trung bình là 800 – 1000
bệnh nhân, dẫn đến bệnh viện phải tăng số giường bệnh lên tới 650 giường bệnh,
đồng thời dẫn đến những ảnh hưởng nhất định đến môi trường. Vì vậy được sự cho
phép và đầu tư của sở Y tế Bình Định trung tâm y tế thành phố Quy Nhơn sẽ tiến
hành nâng cấp số giường bệnh 900 giường bệnh và xây dựng hoàn thiện hệ thống xử
lý nước thải.
Hiện trạng môi trường nước tại trung tâm y tế thành phố Quy Nhơn: theo kết
quả khảo sát trong đợt thực tập tốt nghiệp thì hiện tại trung tâm chưa có hệ thống xử
lý nước thải y tế mà chỉ bao gồm các bể tự hoại chứa nước thải sinh hoạt và nước
thải Y tế tập trung quá tải sau đó thải thẳng ra cống thoát nước của thành Phố. Theo
kết quả quan trắc nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải tại trung tâm y tế thành
phố quy nhơn như sau:
14
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Bảng 1.8. Các thông số ô nhiễm nước thải của trung tâm y tế thành phố Quy Nhơn
[5]
Thông số Đơn
vị
Khoảng dao
động
Giá trị
tiêu biểu
TCVN: 7382:2004
Mức I Mức II
pH - 6,5 – 8,5 7,45 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5
SS mg/l 150-200 160 50 100
BOD
5
mg/l 120 – 200 160 20 30
COD mg/l 150 –300 260 50 80
Tổng P mg/l 3 – 18 10,5 4 6
NH
4
+
(theo N) mg/l 12– 40 26 10 10
NO
3
-
(theo N) mg/l - - - -
Coliform MPN/
100ml
10
6
– 10
9
10
6
- 10
7
1000 5000
Qua bảng số liệu trên cho ta thấy nước thải bệnh viện bị ô nhiễm nặng so với
tiêu chuẩn quy định của nước thải Y tế do bộ y tế ban hành, mặc dù lượng nước thải
sinh hoạt đã được qua các bể tự hoại nhưng hiệu quả xử lý không cao. Trong đề án
bảo vệ môi trường thực hiện cho việc nâng cấp cải tạo và xây dựng hệ thống xử lý
nước thải do công ty cổ phần Công Nghệ Miền Trung thực hiện có đưa ra sơ đồ công
nghệ xử lý nước thải để xây dựng lại hệ thống mới như sau:
15
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Hình 1.1. Sơ đồ công nghệ XLNT của TT đã được đề xuất [5]
Trong sơ đồ trên áp dụng công nghệ chính là xử lý sinh học cũng giống như
các bệnh viện khác (trong mục II.2 chương II), trong năm nay bệnh viện sẽ tiến hành
nâng cấp và xây dựng hệ thống xử lý. Tuy nhiên hiệu quả xử lý như thế nào còn phải
quan trắc và khi hệ thống vào hoạt động, trong đề tài này sẽ thực hiện thiết kế hệ
thống cho trung tâm y tế thành phố Quy Nhơn theo công nghệ nghiên cứu MBR.
16
Nước thải bệnh viện
Bể thu gom
Máy thổi khí
Bể trộn phèn
Bể lắng 1
Nước thải sinh hoạt
Xử lý sinh học 3 bậc
Bể lắng 2
Thải ra cống thải thành phố
Bể khử trùng
Chất khử trùng
Phèn chua
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH
VIỆN Ở VIỆT NAM
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Với sự nguy hiểm lớn về phương diện dịch tễ của nước thải bệnh viện đòi hỏi những
giải pháp thiết kế đúng đắn để làm sạch và khử trùng nước thải bệnh viện. Hiện nay
hầu hết các bệnh viện ở Việt Nam đều áp dụng công nghệ sinh học ( phổ biến hơn là
phương pháp hiếu khí ) để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và khử trùng để diệt vi
khuẩn. Nhìn chung có thể tổng quan công nghệ xử lý chung theo sơ đồ sau [2]:
Hình 2.1. Quy trình xử lý nước chung nước thải bệnh viện ở Việt Nam [2]
2.2. CÁC THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
2.2.1. Thiết bị Compac ( TBC )
Đây là dạng thiết bị làm việc ở chế độ sục khí bằng máy thông khí cánh quạt. Có
nhiều loại TBC khác nhau, tuỳ vào công suất thiết kế mà có các loại TBC12, TBC200,
TBC400,…
Cấu tạo thiết bị TBC12 như hình 2.2, gồm 1 bể kim loại được chia thành 2 vùng
là vùng lắng và vùng sục khí được ngăn cách bởi vách ngăn. Ở đầu vào thiết bị có
máng thu cát và sàng với lỗ 16mm. Nước thải qua máng thu cát và qua sàng, rồi vào
vùng sục khí tại đây nước thải được xử lý bằng bùn hoạt tính. Không khí được cấp
vào liên tục nhờ máy thông khí cơ học. Nước thải sau xử lý đi vào vùng lắng, bùn từ
vùng lắng được hồi lưu về vùng thông khí. Nước thải sạch sau lắng thoát ra ngoài
qua ống dẫn và sau khi khử trùng được thải ra cống thoát nước chung của thành phố
hoặc các nguồn tiếp nhận khác.
17
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Hình 2.2. Thiết bị Compac để xử lý nướ c thải kiểu TBC-12 [3]
Các thiết bị TBC200, TBC400, TBC700, là các công trình xử lý thông khí với
bùn hoạt tính dư. Trong đó thiết bị chia làm 3 vùng: vùng I: Vùng sục khí; Vùng II:
Vùng lắng; Vùng III: Vùng lên men. Bùn lắng trong vùng lắng được bơm trở lại một
phần bằng máy nén cơ học về vùng sục khí để sử dụng lại, còn phần khác vào vùng
lên men hữu cơ. Quá trình lên men hiếu khí bùn hoạt tính dư xảy ra trong vài ngày.
Cặn đã lên men định kỳ được đưa ra sân phơi bùn để sấy.
Bảng 2.1. Đặc tính kỹ thuật của các thiết bị TBC [3]
Thông số Đơn vị TCB200 TCB400 TCB700
Công suất m
3
/ngày 200 400 700
Số đơn nguyên Cái 1 2 3
Vùng sử dụng - 125-250 251-475 476-875
Lưu lượng cực đại m
3
/h 20 40 60
BOD
5
vào mg/l 270 270 270
BOD
5
ra mg/l 15 15 15
Thời gian sục khí h 4,5 4,5 4,5
Lưu lượng bùn hoạt tính dư
tính theo chất khô
kg/ngày 80 160 280
Thời gian lên men ngày 6,7 6,7 5,8
Trọng lượng tấn 23 46 69
2.2.2. Một số công trình và thiết bị hợp khối trong xử lý nước thải bệnh viện
Nguyên lý hoạt động
18
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Nguyên lý hợp khối cho phép thực hiện kết hợp nhiều quá trình cơ bản xử lý
nước thải đã biết trong không gian thiết bị của mỗi mô-đun để tăng hiệu quả và giảm
chi phí vận hành xử lý nước thải. Thiết bị xử lý hợp khối cùng một lúc thực hiện
đồng thời quá trình xử lý sinh học thiếu khí và hiếu khí (thường người ta hợp khối
quá trình xử lý hoá lý và xử lý sinh học). Việc kết hợp đa dạng này sẽ tạo mật độ
màng vi sinh tối đa mà không gây tắc các lớp đệm, đồng thời thực hiện oxy hoá
mạnh và triệt để các chất hữu cơ trong nước thải. Thiết bị hợp khối còn áp dụng
phương pháp lắng có lớp bản mỏng (lamen) cho phép tăng bề mặt lắng và rút ngắn
thời gian lưu.
Hình 2.3. Sơ đồ dây chuyền công nghệ hợp khối xử lý nước thải bệnh viện [2]
Đi kèm với giải pháp công nghệ hợp khối này có các hóa chất phụ trợ gồm:
chất keo tụ PACN-95, chế phẩm vi sinh DW-97-H giúp nâng cao hiệu quả xử lý
và nâng cao công suất thiết bị. Ba loại thiết bị hợp khối điển hình và áp dụng phổ
biến trong xử lý nước thải bệnh viện là thiết bị V-69, thiết bị CN-2000, thiết bị hợp
khối chìm AAO.
2.2.2.1. Thiết bị V69
Thiết bị này được Liên hiệp khoa học sản xuất công nghệ hoá học – Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam nghiên cứu, chế tạo dựa trên các mô hình môdul
thiết bị xử lý nước thải của nước ngoài tương ứng. Phạm vi ứng dụng của thiết bị để
19
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
xử lý nước thải cho các loại nước thải chứa ô nhiễm chất hữu cơ. Lần đầu tiên thiết
bị được ứng dụng để xử lý nước thải cho Viện 69-Bộ tư lệnh Lăng Bác(Viện nghiên
cứu và bảo quản thi thể Bác Hồ) [3].
Thiết bị xử lý hợp khối kiểu V69 hoạt động trên cơ sở xử lý sinh học hiếu khí,
lắng bậc 2 kiểu Lamen và khử trùng nước thải.
Ưu điểm của thiết bị V69 là tăng khả năng tiếp xúc của nước thải với vi sinh
vật và oxy có trong nước nhờ lớp đệm vi sinh có độ rỗng cao, bề mặt riêng lớn. Quá
trình trao đổi chất và oxy hoá đạt hiệu quả rất cao.
Thiết bị V69 gồm 3 loại là V69-N, V69-M, V69-Nb. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
của mỗi loại tuy có khác nhau nhưng có thể làm việc độc lập hoặc kết hợp với nhau.
Về cơ bản thiết bị V69 được chia làm 5 ngăn, 4 ngăn đầu có chức năng xử lý sinh
học theo các bậc khác nhau, 1 ngăn cuối có chức năng lắng. Bên trong có bố trí hệ
thống phân phối nước và thu nước bằng giàn ống đục lỗ với tổng tiết diện lỗ lớn hơn
nhiều lần tiết diện mặt cắt ngang của ống. Sơ đồ thiết bị V69-M như hình 2.4.
Hình 2.4. Thiết bị V69-M (mặt cắt) [3]
2.2.2.2 Thiết bị CN2000
Dựa trên nguyên lý của thiết bị xử lý nước thải V69, thiết bị xử lý nước thải
CN2000 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 bằng quá trình denitrificaton. Thiết
bị xử lý nước thải CN2000 được ứng dụng để xử lý nước thải đối với các nguồn
nước thải có ô nhiễm hữu cơ và nitơ. Sơ đồ cấu tạo thiết bị CN-2000 như hình 2.5.
20
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
(Thiết bị CN2000 đã được Cục sở hữu trí tuệ chấp thuận đơn bảo hộ và đăng trên
công báo sở hữu công nghiệp số 186 tập A (09-2003) cho các tác giả: Nguyễn Xuân
Nguyên, Nguyễn Hữu Chiến, Đỗ Trọng Dũng).
Theo công nghệ này, nước thải sau quá trình xử lý sơ bộ bằng cơ học và điều
chỉnh pH, nồng độ sẽ được đưa qua modul thiết bị CN2000. Ở đây trong mỗi modul
thực hiện 3 quá trình, đó là:
- Trộn khí cưỡng bức (Aerolif) với cường độ cao bằng việc dùng không khí thổi
cưỡng bức để hút và đẩy nước thải.
- Quá trình Aeroten kết hợp biofilter xuôi dòng có lớp đệm vi sinh bám dính ngập
trong nước.
- Quá trình Anaerobic ngược dòng với vi sinh lơ lửng.
Sau đó nước thải được đưa qua bể lắng lamen để tách bùn và được khử trùng.
Hình 2.5. Thiết bị CN-2000 (mặt cắt) [3].
2.2.2.3. Thiết bị hợp khối chìm theo công nghệ AAO của Nhật Bản
Đây là loại thiết bị hoạt động theo công nghệ AAO (Anoerobic-Anoxic-Oxic)
do Nhật Bản chế tạo, là một công nghệ mới và đang được đưa vào áp dụng xử lý
nước thải 1 số bệnh viện ở nước ta. Sơ đồ thiết bị được thể hiện ở hình 2.6
21
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Hình 2.6. Thiết bị hợp khối chìm theo công nghệ AAO của Nhật Bản [4]
Theo công nghệ này, nước thải sau khi xử lý cơ học, hoá lý và điều chỉnh pH
và lưu lượng sẽ được bơm vào thiết bị AAO hợp khối. Tại đây, nước thải sẽ trải qua
3 quá trình [2]:
+ Xử lý sơ bộ bằng vi khuẩn hô hấp yếm khí (Anoerobic ngược dòng) để khử các
chất hữu cơ và Photpho tổng với vi sinh vật lơ lửng được kết hợp với các đệm vi sinh
bằng PVC chuyên dụng.
+ Xử lý bằng vi sinh vật hô hấp thiếu khí (Anoxic) để khử Nitơ tổng (thực chất là
quá trình oxy hoá các Hydrocacbon bằng Nitơ hoá trị +3 trong Nitrit hoặc Nitơ hoá
trị +5 trong Nitrat). Ở đây, một phần nước thải và bùn hoạt tính ở quá trình Oxic
được bơm tuần hoàn về quá trình này.
+ Xử lý bằng vi sinh vật hô hấp hiếu khí (Oxic) để khử Amoni, lượng oxy được cấp
bởi máy thổi khí.
Sau đó nước thải được đưa vào ngăn lắng thứ cấp để tách bùn rồi sau đó nước thải
được đưa vào ngăn khử trùng bằng công nghệ siêu vi lọc (Ultra Filtration). Do đó,
hiệu quả xử lý nước thải tăng cao.
Ưu điểm của thiết bị này là khả năng ngầm hoá thiết bị, dễ cơ khí hoá, thời
gian lắp đặt nhanh, xử lý hiệu quả nước thải. Tuy nhiên, chi phí đầu tư ban đầu cao
hơn thiết bị khác, khó khăn trong lắp đặt.
22
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
2.3. MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TẠI CÁC BỆNH
VIỆN Ở VIỆT NAM
2.3.1. Bệnh viện Nhi Trung Ương
Hiện trạng môi trường nước thải tại bệnh viện:Theo khảo sát tại bệnh viện
cho thấy, hiện tại bệnh viện có 2 hệ thống thoát nước mưa và nước thải hoạt động
độc lập nhau, trong đó:
- Lượng nước thải từ các khu vực khám và điều trị cùng nước thải sinh hoạt trong
bệnh viện theo hệ thống cống ngầm trong bệnh viện được dẫn về hố ga (bể tập trung
nước thải) ở khu vực xử lý nước thải bệnh viện. Lượng nước thải tại bệnh viện trung
bình khoảng 600m
3
/ngày với các thành phần được thể hiện ở bảng 2.2.
- Lượng nước mưa chảy tràn được thu gom theo hệ thống cống thoát nước mưa riêng
biệt, hệ thống này mới được đầu tư nâng cấp, có các lưới chắn rác và được xây dựng
ngầm dẫn nước mưa ra hệ thống cống thoát nước chung của thành phố.
Bảng 2.2. Kết quả quan trắc chất lượng nước thải tại bệnh viện Nhi TW [2]
TT Chỉ tiêu phân tích
Đơn
vị
Bể tập
trung nước
thải
Đầu
ra
TCVN 7382
- 2004, mức
II
1 pH - 6,90 6,86 6,5-8,5
2 BOD
5
mg/l 98,0 67,2 30
3 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 34,0 76,0 100
4 Amoni (NH
4
+
, tính theo N) mg/l 22,08 21,84 10
5 Nitrat (NO
3
-
, tính theo N) mg/l 0,09 0,08 30
6 PO
4
3-
mg/l 3,10 2,98 6
7 Sunfua (S
2-
, tính theo H
2
S) mg/l 0,306 0,308 1,0
8 Dầu mỡ động thực vật mg/l 1,30 0,08 10
9 Coliforms/100ml - 24.10
6
93.10
4
5.000
Nguồn: Bệnh viện Nhi Trung ương năm 2008.
Nhận xét: Nước thải bệnh viện ở bể tập trung nước thải có các chỉ tiêu vượt tiêu
chuẩn cho phép (TCVN 7382-2004, mức II), đặc biệt là các chỉ tiêu vi sinh, amoni và
BOD
5
. Do đó, cần phải xử lý đảm bảo tiêu chuẩn trước khi thải ra hệ thống thoát
nước chung của thành phố.
* Sơ đồ công nghệ: trạm xử lý nước thải công suất 300 m
3
/ngày.
23
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Hình 2.7. Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nhi Trung Ương [2]
Thuyết minh sơ đồ:
Nước thải từ các khu vực của bệnh viện được dẫn về tập trung tại hố ga (bể tập
trung). Tại đây nước thải được bơm chìm bơm vào hệ thống xử lý nước thải của bệnh
viện, nước thải qua sàng lọc với kích thước nhỏ để tách rác có kích thước lớn. Nước
thải qua sàng lọc được dẫn vào bể điều hòa kết hợp làm thoáng, rác thải giữ lại ở
sàng lọc được rắc vôi hàng ngày (khoảng 12kg/ngày) và được đưa về khu tập trung
xử lý chất thải rắn. Bể lọc sinh học được cấp khí liên tục có chức năng xử lý sinh học
(xử lý hiếu khí). Sau đó nước thải được dẫn vào bể tuyển nổi. Ở bể tuyển nổi, nước
thải được bổ sung thêm chất trợ tuyển (FeCl
3
) với lượng khoảng 50l/ngày để tăng
hiệu quả của quá trình tách các chất bẩn. Nước thải sau khi qua bể tuyển nổi được
dẫn về bể khử trùng bằng nước Javel (khoảng 100l/ngày) sau đó được thải ra hệ
thống cống chung của thành phố. Lượng bùn cặn từ quá trình tuyển nổi được đưa về
bể chứa bùn, tại đây bùn được tách nước và lượng nước này được dẫn về bể khử
trùng, còn chất thải rắn được đưa về khu xử lý chất thải rắn.
Nhận xét:
Trạm xử lý nước thải ở bệnh viện Nhi Trung ương do Chính phủ Thuỵ Điển viện
trợ và được xây dựng từ lâu, với công suất thiết kế ban đầu là 300m
3
/ngày. Tuy nhiên
hiện nay, do việc mở rộng của bệnh viện để đáp ứng nhu cầu khám và điều trị ngày
một tăng của người dân nên hệ thống xử lý nước thải phải xử lý lượng nước thải phát
sinh cao gấp nhiều lần so với thiết kế ban đầu, ước tính lượng nước thải hiện tại trạm
cần xử lý là 600m
3
/ngày đêm. Qua bảng 2.2 cho thấy nước thải của bệnh viện sau xử
lý vẫn còn nhiều thông số có giá tị vượt qui định của TCVN 7382-2004, mức II.
24
Nguyễn Minh Đạt – Lớp CNMT_K50QN
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung Tâm Y Tế thành phố Quy Nhơn bằng công
nghệ MBR
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường (INEST) ĐHBKHN
Tel: (84.4) 8681686 – Fax: (84.4) 8693551
Bệnh viện đã phân luồng được nước mưa và nước thải theo hai hệ thống cống
độc lập nhau, chất thải lỏng có tính phóng xạ ở các khu vực điều trị y học hạt nhân
được thu gom xử lý riêng dựa trên thời gian bán rã và pha loãng, sau khi xử lý phóng
xạ xong sẽ được dẫn về hệ thống xử lý nước thải bệnh viện để xử lý tiếp.
2.3.2. Bệnh viện Việt Đức
Hiện trạng môi trường nước thải tại bệnh viện: Theo khảo sát thực tế tại
bệnh viện cho thấy hiện tại hệ thống thoát nước mưa và nước thải trong bệnh viện
được hoạt động độc lập nhau, trong đó:
- Toàn bộ nước mưa trên bề mặt bệnh viện được thu gom về và theo hệ thống thoát
nước mưa trong bệnh viện thoát trực tiếp ra hệ thống thoát nước chung của thành
phố.
- Toàn bộ nước thải trong bệnh viện theo hệ thống cống được dẫn về 2 bể tập trung
nước thải ở trong khuôn viên bệnh viện rồi sau đó được đưa về hệ thống xử lý nước
thải của bệnh viện với các thông số đầu vào được thể hiện ở bảng 2.3.
Bảng 2.3. Thông số quan trắc nước thải bệnh viện Việt Đức [2]
TT
Chỉ tiêu phân
tích
Đơn vị
Đầu
vào
Đầu
ra
TCVN 7382 - 2004,
mức II
1 pH - 7,21 7,85 6,5-8,5
2 BOD
5
mg/l 118 28 30
3 SS mg/l 34 4 100
4 Amoni mg/l 33 103,4 10
5 Sunfua mg/l 0,32 <0,05 1
6 PO
4
3-
mg/l 18,6 27 6
7 Tổng Coliform MPN/100ml 1,4.10
6
2.700 5.000
Nguồn: Bệnh viện Việt Đức, 2009.
Nhận xét: Qua bảng 2.3 ta thấy, phần lớn các chỉ tiêu nước thải bệnh viện đều
vượt tiêu chuẩn cho phép gấp nhiều lần, đặc biệt là lượng Coliform trong nước thải
rất cao, do đó cần phải xử lý trước khi thải ra môi trường.
Công nghệ xử lý nước thải tại bệnh viện.
Trong thời gian vừa qua, bệnh viện Việt Đức đã tiến hành đầu tư cải tạo, nâng
cấp hệ thệ thống xử lý nước thải cũ để đáp ứng được nhu cầu xử lý nước thải bệnh
25
