(Luận Văn Thạc Sĩ) Nghiên Cứu Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Nước Thải Bệnh Viện Bằng Phương Pháp Thiếu - Hiếu Khí (Ao) Sử Dụng Giá Thể Sinh Học Eco - Bio - Block (Ebb) Cải Tiến.pdf

ð I H C QU C GIA HÀ N I
TRUNG TÂM NGHIÊN C U TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯ NG

ð NG TH THÙY NGUYÊN

NGHIÊN C U ðÁNH GIÁ HI U QU X LÝ NƯ C TH I
B NH VI N B NG PHƯƠNG PHÁP THI U - HI U KHÍ (AO)
S D NG GIÁ TH SINH H C ECO - BIO - BLOCK (EBB)
C I TI N

Chuyên ngành: Môi trư ng và phát tri n b n v ng
(Chương trình ñào t o thí ñi m)

LU N VĂN TH C S KHOA H C MÔI TRƯ NG

NGƯ I HƯ NG D N KHOA H C: PGS.TS. TR NH VĂN TUYÊN

HÀ N I - 2016


L I CÁM ƠN

ð u tiên, tôi xin chân thành c m ơn PGS. TS. Tr nh Văn Tuyên - Vi n Công
ngh môi trư ng - Vi n Hàn lâm Khoa h c và Công ngh Vi t Nam đã t n tình
hư ng d n giúp tơi hồn thành lu n văn đúng u c u đ ra.
Tơi xin chân thành c m ơn ThS. Hoàng Lương và các b n bè đ ng nghi p
Vi n Cơng ngh môi trư ng - Vi n Hàn lâm Khoa h c và Cơng ngh Vi t Nam đã
t o m i đi u ki n giúp đ tơi hồn thành lu n văn.
Tôi xin chân thành c m ơn các th y giáo, cô giáo, cán b c a Trung tâm
Nghiên c u Tài nguyên và Môi trư ng ñã truy n ñ t ki n th c cho tơi trong q
trình h c t p t i Trung tâm, cũng như gia đình, b n bè đã khuy n khích, đ ng viên

t o m i đi u ki n thu n l i giúp tơi hồn thành lu n văn này.
Trân tr ng c m ơn.

Hà N i, ngày 04 tháng 11 năm 2015
TÁC GI LU N VĂN

ð ng Th Thùy Nguyên


L I CAM ðOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên c u c a riêng tơi. Các s! li u nêu
trong lu n văn là trung th"c, không s# d$ng s! li u c a tác gi khác khi chưa đư c
cơng b! ho%c chưa đư c s" ñ ng ý. Nh&ng k t qu nghiên c u c a tác gi chưa
t'ng đư c cơng b! trong b(t kỳ m t cơng trình nào khác.

Hà N i, ngày 04 tháng 12 năm 2015
TÁC GI LU N VĂN

ð ng Th Thùy Nguyên


M CL C

M! ð"U....................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. T#NG QUAN ........................................................................ 5
1.1. T$ng quan v nư%c th&i b'nh vi'n............................................................. 5
1.1.1. Ngu n phát sinh nư c th i b nh vi n..................................................... 5
1.1.2. Tính ch(t và thành ph n nư c th i b nh vi n ......................................... 5
1.1.3. Phương án phân ngu n nư c th i b nh vi n .......................................... 6

1.2. T$ng quan v công ngh' x( lý nư%c th&i b'nh vi'n.................................. 7
1.2.1. Phương pháp mương ơxy hóa ................................................................ 8
1.2.2. Phương pháp bùn ho t tính .................................................................... 9
1.2.3. Phương pháp l c sinh h c ng p nư c .................................................. 10
1.2.4. Phương pháp màng vi sinh t ng chuy*n ñ ng (MBBR) ....................... 11
1.2.5. Phương pháp b* ph n ng theo m+ (SBR) ........................................... 12
1.2.6. Phương pháp thi t b sinh h c màng .................................................... 13
1.2.7. Phương pháp l c sinh h c nh, gi t ...................................................... 15
1.2.8. Phương pháp th"c v t th y sinh........................................................... 16
1.2.9. Phương pháp Anammox ...................................................................... 17
1.3. T$ng quan v v)t li'u EBB....................................................................... 18
1.3.1. T-ng quan v nghiên c u v t li u EBB trên th gi i:........................... 18
1.3.2. T-ng quan v nghiên c u v t li u EBB trong nư c:............................. 22
1.3.3. Nguyên lý ho t ñ ng c a EBB c i ti n ................................................ 27
1.3.4. Ưu ñi*m và như c đi*m c a cơng ngh EBB c i ti n .......................... 28
1.4. Phân tích và l*a ch+n cơng ngh' thích h,p............................................. 29

CHƯƠNG 2: ð A ðI M, TH I GIAN, PHƯƠNG PHÁP LU N VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U.............................................................. 31
2.1. ð a ñi m, th i gian nghiên c-u ................................................................ 31
2.1.1. ð a ñi*m nghiên c u ........................................................................... 31
2.1.2. Th i gian nghiên c u........................................................................... 31
2.2. Phương pháp lu)n và phương pháp nghiên c-u..................................... 31


2.2.1. Phương pháp lu n................................................................................ 31
2.2.2. Các phương pháp nghiên c u .............................................................. 32

CHƯƠNG 3. K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N ................... 37
3.1. S&n xu.t v)t li'u EBB c&i ti/n.................................................................. 37

3.1.1. Xác ñ nh t/ l ph!i tr n các v t li u..................................................... 37
3.1.2. Xác ñ nh t/ l ph!i tr n nư c .............................................................. 38
3.1.3. C(y VSV lên giá th* EBB c i ti n ....................................................... 40
3.1.4. Quy trình s n xu(t EBB c i ti n........................................................... 41
3.2. ðánh giá hi'u su.t x( lý COD, Amoni, TSS trên h' th0ng AO s( d1ng
giá th sinh h+c EBB c&i ti/n. ......................................................................... 43
3.2.1 ðánh giá hi u su(t x# lý COD trên h th!ng AO s# d$ng giá th* sinh h c
EBB c i ti n. ................................................................................................. 44
3.2.2 ðánh giá hi u su(t x# lý Amoni trên h th!ng AO s# d$ng giá th* sinh
h c EBB c i ti n............................................................................................ 51
3.2.3. ðánh giá hi u su(t x# lý TSS trên h th!ng AO s# d$ng giá th* sinh h c
EBB c i ti n .................................................................................................. 57
3.3. ð xu.t công ngh' x( lý nư%c th&i b'nh vi'n.......................................... 64

K T LU N VÀ KI N NGH .................................................................... 67
TÀI LI U THAM KH O.......................................................................... 69
PH L C


DANH M C CÁC T2 VI T T3T

Vi/t t4t

Gi&i thích

AO

Thi u hi u khí (Anoxic Oxic)

BOD

Nhu c u ơxy sinh h c

COD

Nhu c u ơ xy hóa h c

DO

Hàm lư ng ơ xy hịa tan

EBB

V t li u mang vi sinh

PVC

Nh"a Polyvinylclorua

QCVN

Quy chu0n Vi t Nam

TNMT

Tài nguyên môi trư ng

TSS

T-ng ch(t r1n lơ l#ng

VSV

Vi sinh v t


DANH M C B NG
B ng 1.1. Thành ph n nư c th i b nh vi n..................................................... 6
B ng 1.2. Hi u su(t x# lý c a công ngh EBB t i Mayur Vihar ................... 20
B ng 1.3. Gi i thi u m t s! ñ%c ñi*m c a v t li u Karemzit ........................ 23
B ng 1.4. ð%c tính k2 thu t v t li u Zeolit ................................................... 24
B ng 3.1. ð r3ng và t/ l ph!i tr n c a v t li u EBB c i ti n..................... 37
B ng 3.2. T/ l nư c ñ* ph!i tr n ................................................................ 38
B ng 3.3. Vi sinh v t hi u khí t-ng s! (CFU/g)........................................... 41
B ng 3.4. Vi sinh v t k khí t-ng s! (CFU/g)................................................ 41
B ng 3.5. Thành ph n các ch(t ô nhi4m trong nư c th i c a B nh vi n E .... 44
B ng 3.6. nh hư ng c a lưu lư ng ñ n hi u su(t và t i lư ng x# lý........... 63


DANH M C HÌNH V5
Hình 1.1. Sơ đ ngun t1c phân ngu n nư c th i b nh vi n ......................... 7
Hình 1.2. Cơng ngh x# lý nư c th i b5ng phương pháp mương ơxy hóa ...... 8
Hình 1.3. Sơ đ cơng ngh x# lý nư c th i b5ng phương pháp bùn ho t tính. 9
Hình 1.4. Sơ đ cơng ngh x# lý nư c th i b5ng l c sinh h c ng p nư c ..... 10
Hình 1.5. Cơng ngh x# lý nư c b5ng phương pháp MBBR ........................ 11
Hình 1.6. Cơng ngh x# lý nư c b5ng phương pháp SBR ............................ 12
Hình 1.7. Cơng ngh x# lý nư c b5ng phương pháp MBR ........................... 14
Hình 1.8. X# lý nư c th i b5ng cơng nghê l c sinh h c nh, gi t.................. 15
Hình 1.9. X# lý nư c th i b5ng th"c v t th y sinh ....................................... 17
Hình 1.10. X# lý nư c th i b5ng cơng ngh Anammox ................................ 18

Hình 1.11. EBB ñư c ng d$ng trong x# lý nư c sơng Melaka Malaysia .... 20
Hình 1.12. 6ng d$ng c a EBB trong làm s ch b* cá c nh............................ 21
Hình 1.13. Hình nh viên EBB nguyên m u Nh t B n ................................. 21
Hình 1.14. Hình nh SEM c a than cacbon hóa

nhi t đ 6400C................ 25

Hình 1.15. Ch ph0m sinh h c Sagi Bio ....................................................... 27
Hình 1.16. Nguyên lý ho t ñ ng c a EBB c i ti n........................................ 28
Hình 2.1. Sơ đ kh!i h th!ng th"c nghi m thi u - hi u khí......................... 32
Hình 2.2. Mơ hình th"c nghi m h th!ng thi u - hi u khí............................. 33
Hình 2.3. Hình dáng khn m u v t li u EBB c i ti n ................................. 35
Hình 3.1. Lư ng nư c ph!i tr n 100ml ........................................................ 38
Hình 3.2. Lư ng nư c ph!i tr n 150ml ........................................................ 39
Hình 3.3. Lư ng nư c ph!i tr n120 ml ........................................................ 39
Hình 3.4. C(y VSV vào EBB c i ti n ........................................................... 40
Hình 3.5. EBB c i ti n trư c và sau khi c(y VSV ....................................... 40
Hình 3.6. Quy trình cơng ngh

s n xu(t v t li u EBB c i ti n

(dùng cho x# lý nư c th i b nh vi n) ........................................................... 42


Hình 3.7. S n ph0m EBB c i ti n ñư c ch t o t i Vi n Công ngh môi
trư ng, Vi n Hàn lâm Khoa h c và Cơng ngh Vi t Nam ............................ 43
Hình 3.8. H thí nghi m A-O ....................................................................... 43
Hình 3.9. N ng đ và hi u su(t x# lý COD qua c t thi u khí ....................... 45
Hình 3.10. T i lư ng x# lý COD qua c t thi u khí ..................................... 475
Hình 3.11. N ng đ và hi u su(t x# lý COD qua c t hi u khí .................... 497

Hình 3.12. T i lư ng x# lý COD qua c t hi u khí ........................................ 47
Hình 3.13. N ng đ và hi u su(t x# lý COD qua h AO .............................. 49
Hình 3.14. T i lư ng x# lý COD qua h AO ................................................ 49
Hình 3.15. N ng đ và hi u su(t x# lý Amoni qua c t thi u khí................... 51
Hình 3.16. T i lư ng x# lý Amoni qua c t hi u khí .................................... 51
Hình 3.17. N ng ñ và hi u su(t x# lý Amoni qua b* hi u khí .................................... 53
Hình 3.18. T i lư ng x# lý Amoni qua b* hi u khí ........................................................... 53
Hình 3.19. N ng đ và hi u su(t x# lý Amoni qua h AO ............................................ 55
Hình 3.20. T i lư ng x# lý Amoni qua h AO .................................................................. 55
Hình 3.21. N ng đ và hi u su(t x# lý TSS qua b* thi u khí ........................................ 57
Hình 3.22. T i lư ng x# lý TSS qua b* thi u khí ............................................................... 57
Hình 3.23. N ng đ và hi u su(t x# lý TSS qua b* hi u khí ......................................... 59
Hình 3.24. T i lư ng x# lý TSS qua b* hi u khí ............................................................... 59
Hình 3.25. N ng ñ và hi u su(t x# lý TSS qua h AO ................................................ 61
Hình 3.26. T i lư ng x# lý TSS qua h AO ....................................................................... 61
Hình 3.27. Sơ đ kh!i phương án x# lý nư c th i b nh vi n cơng ngh AO....64
Hình 3.28. Sơ đ dịng ch y nư c th i b nh vi n b5ng phương pháp AO........65


M! ð"U
T!c ñ phát tri*n kinh t cao mang l i nh&ng l i ích to l n như c i thi n m c
s!ng c a ngư i dân và ti m l"c kinh t cho ñ(t nư c, tuy nhiên nó cũng có tác đ ng
n%ng n đ n ch(t lư ng mơi trư ng. Trong đó, ơ nhi4m do nư c th i là m t trong
nh&ng v(n ñ nh c nh!i nh(t.
Nư c th i b nh vi n là m t trong nh&ng m!i quan tâm, lo ng i sâu s1c ñ!i
v i các nhà qu n lý môi trư ng và xã h i vì chúng có th* gây ơ nhi4m mơi trư ng
nghiêm tr ng và nguy hi*m ñ n ñ i s!ng con ngư i.
Theo th!ng kê c a B Y t , tính đ n nay c nư c hi n có 1.087 b nh vi n
(1.023 b nh vi n nhà nư c, 64 b nh vi n tư nhân) v i t-ng s! hơn 140.000 giư ng
b nh, ngoài ra cịn có hơn 10.000 tr m y t xã, hàng ch$c ngàn cơ s phòng khám

tư nhân, cơ s nghiên c u, ñào t o, s n xu(t dư c ph0m, sinh ph0m y t . Các cơ s
y t , th i ra kho ng 250.000 m3 nư c th i m3i ngày. Lo i nư c th i y t này ô
nhi4m n%ng v m%t h&u cơ và hàm lư ng vi sinh cao g(p 100-1000 l n tiêu chu0n
cho phép. Tuy nhiên, kho ng 46% s! b nh vi n hi n chưa có h th!ng x# lý nư c
th i và 70% s! h th!ng x# lý nư c th i hi n có khơng ñ t tiêu chu0n [3].
Do kinh t còn nhi u khó khăn, vi c qu n lý và x# lý ch(t th i b nh vi n
nhi u ñ a phương chưa ñư c quan tâm và ñ u tư ñúng m c. Ch(t th i b nh vi n,
ngoài nh&ng đ%c tính chung gi!ng như ch(t th i sinh ho t, cịn có đ%c tính tiêng bi t
là ch a r(t nhi u vi trùng gây b nh có kh năng lây nhi4m cao, gây nên nh&ng v(n
ñ nh c nh!i v v sinh, môi trư ng và s c kh,e c ng đ ng. Theo ơng Jordan Ryan,
ngun Trư ng ñ i di n thư ng trú Qu2 Mơi trư ng Tồn c u (GEF) t i Vi t Nam,
có 80% trư ng h p m1c b nh do ngu n nư c b ơ nhi4m, trong đó có m t ph n là
t' nư c th i các b nh vi n [8].
Vì v y vi c nghiên c u, tìm ra gi i pháp cơng ngh thích h p đ* x# lý hi u
qu nư c th i b nh vi n ñ m b o các tiêu chu0n cho phép khi th i ra môi trư ng đã
đư c các nhà mơi trư ng trong và ngoài nư c quan tâm. Hi n nay, các nư c trên


th gi i và nư c ta ñã ng d$ng nhi u gi i pháp cơng ngh khác nhau đ* x# lý hi u
qu và an toàn nư c th i b nh vi n, trong đó thư ng s# d$ng ph- bi n là công ngh
sinh h c. Nư c th i b nh vi n là m t ngu n gây ô nhi4m môi trư ng nghiêm tr ng vì
có hàm lư ng h&u cơ, các ch(t dinh dư ng cao và đ%c bi t có ch a nhi u vi khu0n,
virut gây b nh. 7 Vi t Nam, các nhà khoa h c ñã nghiên c u, phát tri*n nhi u công
ngh x# lý nư c th i b nh vi n như b* sinh h c ti p xúc hi u khí, cơng ngh bùn
ho t tính trong các b* aeroten truy n th!ng, x# lý hi u khí theo m+ SBR, l c sinh h c
ng p nư c, công ngh AAO, công ngh màng sinh h c MBR… Tuy nhiên, các cơng
ngh này địi h,i chi phí đ u tư cao, v n hành g%p nhi u khó khăn.
Eco-Bio Block (EBB) nguyên m u t' Nh t B n. EBB t' Nh t B n là m t
kh!i r1n ñư c s n xu(t thơng qua q trình pha tr n các v t li u như ñá núi l#a
Nh t k t h p g1n các h vi sinh v t thân thi n v i môi trư ng [20].

EBB c i ti n đã đư c Vi n Cơng ngh mơi trư ng - Vi n Hàn lâm Khoa h c
và Công ngh Vi t Nam nghiên c u và ch t o thành công b5ng cách s# d$ng các
v t li u s8n có trong nư c (s,i nh9 keramzite ph!i tr n v i cát, xi măng và than ho t
tính, c(y vi sinh v t). Vi n Cơng ngh mơi trư ng đã có các nghiên c u v vi c s#
d$ng EBB c i ti n ñ* x# lý nư c th i sinh ho t và nư c h ao cho th(y hi u qu x#
lý c a EBB c i ti n v i các lo i nư c th i này khá cao.
Chính vì v y tơi th"c hi n đ tài lu n văn “Nghiên c-u ñánh giá hi'u qu& x(
lý nư%c th&i b'nh vi'n b6ng phương pháp thi/u - hi/u khí (AO) s( d1ng giá th
sinh h+c EBB c&i ti/n” ñ* ñánh giá hi u qu x# lý ch(t ô nhi4m c a v t li u EBB
c i ti n nh5m nâng cao hi u qu x# lý cho ñ!i tư ng nư c th i b nh vi n, góp ph n
c i thi n mơi trư ng nư c nói riêng và mơi trư ng s!ng nói chung.

2


M1c tiêu c7a ñ tài:
-

Nghiên c u s n xu(t v t li u EBB phù h p cho x# lý nư c th i b nh vi n
Vi t Nam

-

Th# nghi m và ñánh giá hi u qu x# lý nư c th i b nh vi n b5ng phương
pháp thi u - hi u khí (AO) s# d$ng giá th* sinh h c EBB c i ti n, góp
ph n c i thi n mơi trư ng nư c.

ðánh giá hi u qu x# lý COD;
ðánh giá hi u qu x# lý Amoni;
ðánh giá hi u qu x# lý ch(t r1n lơ l#ng;

- ð xu(t phương pháp x# lý nư c th i b nh vi n m i phù h p v i ñi u ki n
Vi t Nam.
ð0i tư,ng nghiên c-u
Nghiên c u hi u qu x# lý COD, amoni, ch(t r1n lơ l#ng c a mơ hình x# lý
nư c th i b nh vi n b5ng phương pháp thi u hi u khí k t h p s# d$ng giá th* sinh
h c EBB c i ti n. Nư c th i ñư c l(y t' b* đi u hịa b nh vi n E, qu n C u Gi(y, Hà
N i.
Quy mô nghiên c-u
Quy mơ phịng thí nghi m.
B0 c1c c7a đ tài:
Chương 1. T-ng quan
- T-ng quan v nư c th i b nh vi n
- T-ng quan v công ngh x# lý nư c th i b nh vi n
- T-ng quan v v t li u EBB
- L"a ch n cơng ngh thích h p
Chương 2. ð a đi*m, th i gian, phương pháp lu n và phương pháp nghiên c u
Chương 3. K t qu nghiên c u
- S n xu(t v t li u EBB

3


- Nghiên c u hi u su(t x# lý COD trong h thí nghi m AO s# d$ng giá th sinh
h c EBB c i ti n
- Nghiên c u hi u su(t x# lý Amoni trong h thí nghi m AO s# d$ng giá th
sinh h c EBB c i ti n
- Nghiên c u hi u su(t x# lý TSS trong h thí nghi m AO s# d$ng giá th sinh
h c EBB c i ti n
- ð xu(t phương pháp m i x# lý nư c th i b nh vi n
K t lu n và ki n ngh .

4


CHƯƠNG 1. T#NG QUAN
1.1. T$ng quan v nư%c th&i b'nh vi'n
1.1.1. Ngu8n phát sinh nư%c th&i b'nh vi'n
Nư c th i b nh vi n là dung d ch th i t' cơ s khám, ch&a b nh.
Nư c th i b nh vi n phát sinh t' nhi u ngu n khác nhau như: pha ch thu!c t0y khu0n, lau chùi d$ng c$ y t , r#a trôi các m u b nh ph0m, r#a v t thương b nh
nhân, nư c th i t' các phòng ph u thu t, phịng xét nghi m, phịng thí nghi m, t' các
khoa khám, ch&a b nh, khu ñi u tr b nh nhân,… ñư c thu gom chung ñưa v h
th!ng x# lý nư c th i. Nư c th i lo i này có ch a ch y u các h p ch(t h&u cơ, các
ch(t r1n lơ l#ng, máu, m và ñ%c bi t là các lo i vi trùng gây b nh.
Ngoài ra, m t lư ng l n nư c th i phát sinh trong quá trình sinh ho t c a cán
b , nhân viên, b nh nhân và ngư i nhà b nh nhân. Nư c th i này có ch a ch y u
các ch(t c%n bã, các ch(t dinh dư ng (N, P), các ch(t r1n lơ l#ng (SS), các ch(t h&u
cơ (BOD5, COD và vi khu0n), n u khơng đư c x# lý trư c khi th i ra ngoài s: gây ơ
nhi4m t i mơi trư ng.
1.1.2. Tính ch.t và thành ph9n nư%c th&i b'nh vi'n
Nư c th i b nh vi n có hàm lư ng ch(t h&u cơ d4 phân h y sinh h c khá cao
(ñ i di n b i thông s! BOD5), lư ng ch(t r1n lơ l#ng l n. ð%c bi t, nư c th i b nh
vi n là ngu n đi*n hình ch a lư ng l n các vi khu0n gây b nh. T i h u h t các b nh
vi n đã kh o sát, khi phân tích m u nư c th i cho th(y, t-ng coliform n5m trong
kho ng 106- 107 MNP/100ml, vư t tiêu chu0n cho phép nhi u l n [4]. Ngoài các
lo i vi khu0n này, trong nư c th i b nh vi n cịn có m t lư ng khơng ít vi khu0n
gây b nh khác. Do v y, nư c th i b nh vi n n u khơng có bi n pháp x# lý h&u hi u,
các m m b nh này s: b phát tán ra môi trư ng và th y v"c ti p nh n, làm gia tăng
nguy cơ bùng phát d ch b nh, nh hư ng nghiêm tr ng t i môi trư ng và s c kh,e
c ng ñ ng.
Thành ph n c a nư c th i b nh vi n thư ng

5

m c như b ng 1.1.


B ng 1.1. Thành ph n nư c th i b nh vi n
Thông s0

ðơn v

Kho&ng giá tr

Giá tr trung bình

pH

-

6.5 - 7.5

7.0

TSS

mg/l

100 - 200

150

BOD5

mg/l

120 - 250

200

COD

mg/l

150 - 350

300

T-ng Coliforms

MNP/100 ml

106 - 109

106 - 107

Ngu n: Tài li u qu n lý ch t th i b nh vi n, 2015 [2]
Ngoài ra nư c th i b nh vi n cịn có m t s! kim lo i n%ng v i hàm lư ng nh,
như: mangan, ñ ng, th y ngân, crơm,... Các k t qu phân tích các kim lo i n%ng
trong nư c th i b nh vi n thư ng cho th(y hàm lư ng các kim lo i này ñ u nh, hơn
quy chu0n cho phép (QCVN 28:2010/BTNMT).

1.1.3. Phương án phân ngu8n nư%c th&i b'nh vi'n
Nh5m gi m thi*u lư ng nư c th i cho h x# lý, gi m chi phí đ u tư, gi m chi
phí x# lý và nh5m đ m b o cho h th!ng x# lý ho t ñ ng -n ñ nh và ñ t hi u qu
cao, c n tách riêng nư c mưa và nư c th i thành các dòng riêng bi t.
-

Nư c mưa, nư c m%t ch y tràn c n ñư c thu gom riêng vào h th!ng c!ng

thoát nư c m%t riêng bi t. Nư c t' h th!ng c!ng này s: đư c x th;ng ra mương
thốt nư c.
Nư c th i t' các khoa, phòng bao g m c nư c th i sinh ra trong quá trình
khám ch&a b nh và nư c th i sinh ho t c a các cán b công nhân viên, b nh nhân,
ngư i nhà b nh nhân ñư c thu gom d n theo ñư ng !ng riêng ñ n khu x# lý nư c
th i theo hình 1.1.

6


Ngu8n
nư%c th&i
ho t đ:ng
chun
mơn và
sinh ho t
c7a b'nh
vi'n

Trư%c
Tr m x( lý
nư%c th&i

b'nh vi'n

Sau
x( lý

H' nư%c
th&i chung

Nư%c mưa ch&y tràn

Hình 1.1. Sơ ñ nguyên t1c phân ngu n nư c th i b nh vi n
1.2. T$ng quan v công ngh' x( lý nư%c th&i b'nh vi'n
Các công ngh x# lý nư c th i b nh vi n theo ki*u truy n th!ng m%c dù đ u
ra có đ t QCVN nhưng ngày càng b c l nhi u y u đi*m như: T!n di n tích, chi phí
v n hành và chi phí đ u tư cao, th i gian thi công ch m, phát sinh mùi hôi trong quá
trình v n hành, ch(t lư ng nư c sau x# lý khơng -n đ nh, lư ng bùn th i ra l n...
Vi c nghiên c u công ngh x# lý nư c th i b nh vi n khơng ch< c n th,a mãn
các tiêu chu0n quy đ nh, mà cịn ph i đ m b o các y u t!: chi m ít di n tích, d4 l1p
đ%t v n hành và b o dư ng, khơng gây ơ nhi4m th c(p nh hư ng đ n môi trư ng
xung quanh.
Các nư c trên th gi i và nư c ta ñã ng d$ng nhi u gi i pháp cơng ngh
khác nhau đ* x# lý hi u qu và an toàn nư c th i b nh vi n. 7 m t s! nư c phát
tri*n như ð c, Nh t B n, Pháp, M2, Canada,… các nhà khoa h c ñã nghiên c u và
ng d$ng thành công các phương pháp sinh h c cho vi c x# lý nư c th i, bao g m
các phương pháp k= khí, hi u khí, thi u khí có s# d$ng vi sinh v t. Ưu th c a vi c
x# lý nư c th i b5ng phương pháp sinh h c là ñơn gi n, ti t ki m, t n d$ng ñư c

7

ngu n sinh v t s8n có trong mơi trư ng và h n ch ñ n m c t!i ña nh hư ng tiêu
c"c trong quá trình x# lý.
Qui trình x# lý nư c th i trên th gi i hi n nay thư ng ñư c ti n hành theo nh&ng
bư c như sau:
X# lý c(p 1 (Primary Treatment): Dùng nh&ng bi n pháp hóa lý lo i b, b t nh&ng
ch(t th i r1n khơng hịa tan trong nư c.
X# lý c(p 2 (Secondary Treatment): S# d$ng vi sinh v t ñ* lo i b, nh&ng ch(t th i
h&u cơ hòa tan trong nư c.
X# lý c(p 3 (Tertiary Treatment): K t h p các bi n pháp x# lý hóa h c, v t lý, sinh
h c ñ* lo i b, ch(t dinh dư ng trong nư c.
1.2.1. Phương pháp mương ơxy hóa
Mương ơxy hóa là m t d ng thi t b s$c khí kéo dài. Phương pháp này có ưu
đi*m là có th* x# lý hi u qu ñ ng th i h&u cơ và nitơ, v n hành đơn gi n, t!n ít
năng lư ng, t o ra ít bùn. Tuy nhiên, phương pháp này c n di n tích xây d"ng l n.
Phương pháp này ñư c s# d$ng khá ph- bi n đ!i v i quy mơ nh, (xem Hình 1.2).

Hình 1.2. Công ngh x# lý nư c th i b5ng phương pháp mương ơxy hóa [11].

8


1.2.2. Phương pháp bùn ho t tính
S# d$ng b* Aeroten (b* bùn ho t tính) k t h p v i l1ng sơ c(p, l1ng th c(p
và kh# trùng. Bùn c%n t' b* l1ng sơ c(p và bùn ho t tính dư đư c đưa qua b* phân
h y bùn d ng y m khí (xem Hình 1.3).

Nư c th i

B* đi u
hồ

L1ng 1

B* bùn
ho t tính

L1ng 2

Bùn

Nư c tách bùn

Kh#
trùng

Nư c
x# lý

Bùn

X# lý
bùn

Máy th-i khí
Bùn th i

Hình 1.3. Sơ ñ công ngh x# lý nư c th i b5ng phương pháp bùn ho t tính
+ Ưu đi*m:
- Q trình bùn ho t tính có ưu đi*m là hi u qu x# lý h&u cơ (BOD, COD) và
amoni (chuy*n hoá amoni thành nitrat) cao;

+ Như c ñi*m:
- C n cung c(p khơng khí m t cách cư ng b c b5ng máy s$c khí (máy th-i khí
chìm hay máy c(p khí b m%t) nên tiêu hao đi n năng và do đó chi phí x# lý cao
(chi phí đi n năng cho s$c khí chi m ph n l n chi phí x# lý (thư ng trên 50%).
- Q trình này địi h,i ph i h i lưu m t ph n bùn t' b* l1ng v b* s$c khí đ* duy trì
n ng đ bùn ho t tính trong b* s$c khí trong kho ng mong mu!n. Vì v y, c n ph i
ki*m tra, phân tích n ng ñ bùn và ñi u chd n ñ n v n hành r(t ph c t p.
- Quá trình này d4 b x y ra hi n tư ng bùn khó l1ng, khi đó hi u qu x# lý kém và
h m(t -n ñ nh. Kh1c ph$c hi n tư ng này khá ph c t p, địi h,i ngư i v n hành có

9


ki n th c chun mơn sâu. Do đó, q trình này v n hành ph c t p, nhìn chung là
khơng thu n l i đ!i các cơ s khơng có cán b k2 thu t chun trách v x# lý nư c
th i.
1.2.3. Phương pháp l+c sinh h+c ng)p nư%c
S# d$ng b* l c sinh h c hi u khí có v t li u mang vi sinh v t ng p trong nư c
k t h p v i l1ng sơ c(p, l1ng th c(p và kh# trùng. Bùn và c%n phát sinh trong quá
trình x# lý s: ñư c thu gom và x# lý ti p b5ng phương pháp phân hu/ bùn y m khí.
Sơ đ công ngh x# lý nư c th i b5ng l c sinh h c ng p nư c

B* đi u
hồ

L1ng 1

V t li u
l c

L1ng 2

Bùn

Nư c tách bùn

hình 1.4.

Kh#
trùng

Nư c
x# lý

Bùn

X# lý
bùn

Máy th-i khí
Bùn th i

Hình 1.4. Sơ đ công ngh x# lý nư c th i b5ng l c sinh h c ng p nư c
+ Ưu ñi*m:
- Hi u su(t x# lý h&u cơ và nitơ cao, ch(t lư ng nư c th i sau x# lý t!t và -n đ nh
do có th* duy trì đư c n ng ñ vi sinh v t trong h cao và ch ng lo i vi sinh v t
phong phú.
- Th i gian lưu c a nư c th i trong h th!ng ng1n nên di n tích m%t b5ng s# d$ng
không l n.

- Không c n h i lưu bùn, h n ch ñư c hi n tư ng bùn khó l1ng, do đó so v i q
trình bùn ho t tính, v n hành đơn gi n và -n ñ nh hơn.

10


- Có th* làm kín nên gi m mùi th c(p.
+ Như c đi*m:
- Q trình này khơng gi m ñư c chi phí x# lý do v n ph i c(p khí cư ng b c.
- Chi phí đ u tư l i cao hơn so v i quá trình bùn ho t tính do ph i s# d$ng thêm v t
li u l c sinh h c (v t li u mang vi sinh).
1.2.4. Phương pháp màng vi sinh t9ng chuy n ñ:ng (MBBR)
Nư c th i ñư c x# lý b5ng phương pháp vi sinh t i các b* x# lý vi sinh. Nư c
th i sau x# lý vi sinh ñư c l c qua l p v t li u l c n-i t i b* l c nh5m lo i b, c%n vi
sinh trong nư c và kh# m t ph n nitrat. Lư ng bùn trong trong b* l c đư c quay
vịng m t ph n v b* x# lý vi sinh, ph n bùn dư cịn l i đư c đưa v b*

bùn. Bùn

sau m t th i gian ñư c hút và th i b, gi!ng như bã th i t i các b* ph!t. Nư c th i
sau khi qua b* l c ñư c lo i b, các lo i vi khu0n gây b nh t i b* kh# trùng trư c khi
th i ra môi trư ng.
Sơ ñ

công ngh x# lý nư c th i b5ng màng vi sinh t ng chuy*n đ ng

(MBBR) xem Hình 1.5.
Song ch1n rác
Nư c th i

B* đi u
hịa

B*
MBBR
Bùn

Nư c tràn

B* l1ng

Nư c th i ñã x# lý

Bùn

B* phân
h y bùn

Bùn th i (làm phân ho%c chơn l(p)

Hình 1.5. Cơng ngh x# lý nư c b5ng phương pháp MBBR

11


1.2.5. Phương pháp b ph&n -ng theo m; (SBR)
SBR (Sequencing Batch Reactor) - b* ph n ng theo m+ là d ng cơng trình x#
lý nư c th i d"a trên phương pháp bùn ho t tính, nhưng 2 giai ño n s$c khí và l1ng
di4n ra gián ño n trong cùng m t b*. SBR không c n s# d$ng b* l1ng th c(p và q
trình tu n hồn bùn, thay vào đó là q trình x c%n trong b*. H th!ng SBR là h

th!ng dùng ñ* x# lý nư c th i ch a ch(t h&u cơ và nitơ cao. H th!ng SBR linh đ ng
có th* x# lý nhi u lo i nư c th i khác nhau v i nhi u thành ph n và t i tr ng. Q
trình l1ng tĩnh giúp n ng đ TSS đ u ra th(p. B* đi u hịa, b* l1ng sơ c(p, x# lý sinh
h c, b* l1ng th c(p và kh# dinh dư ng có th* k t h p l i thành 1, hi u qu kh#
photpho, nitrat hóa và kh# nitrat cao. Tuy nhiên, do h th!ng ho t ñ ng theo m+, nên
c n ph i có nhi u thi t b ho t đ ng đ ng th i v i nhau, cơng su(t x# lý th(p, ngư i
công nhân v n hành h th!ng ph i có k2 thu t cao. [7]
Cơng ngh x# lý nư c b5ng phương pháp SBR ñư c mơ t b5ng Hình 1.6.

Hình 1.6. Cơng ngh x# lý nư c b5ng phương pháp SBR [6]

12


1.2.6. Phương pháp thi/t b sinh h+c màng
Thi t b sinh h c màng (Membrane Bioreactor, MBR) là h th!ng x# lý nư c
th i k t h p quá trình l c màng (như vi l c hay siêu l c) v i quá trình sinh h c sinh
trư ng lơ l#ng. Phương pháp này ñư c phát tri*n m ng m: trong vài th p niên tr
l i ñây, và hi n nay ñang ngày càng ñư c s# d$ng r ng rãi ñ* x# lý nư c th i
nhi u nư c trên th gi i v i công su(t lên t i 48.000 m3/ngày.
So v i quá trình x# lý truy n th!ng, quá trình MBR có nhi u ưu đi*m n-i b t:
thi t b nh, g n, t!n ít m%t b5ng xây d"ng, hi u qu x# lý các ch(t h&u cơ cao (do
duy trì đư c lư ng sinh kh!i l n trong b* ph n ng sinh h c), lư ng bùn th'a sinh
ra ít, ch(t lư ng nư c x# lý đ t r(t cao và ln -n đ nh có th* ñáp ng ñư c yêu c u
tái s# d$ng, không c n b* l1ng cu!i và kh# trùng, d4 dàng m r ng và nâng c(p các
h th!ng x# lý cũ.
S" phát tri*n và c i ti n m nh m: c a công ngh - k2 thu t và s" gi m ñáng
k* giá thành màng trong th i gian g n đây đã làm cho q trình MBR tr thành m t
cơng ngh chính th c trong x# lý nư c th i.
Hi n nay, nư c th i giàu dinh dư ng là m t trong nh&ng ngu n ch y u gây

ô nhi4m môi trư ng và làm suy gi m ch(t lư ng ngu n nư c. Ngu n nư c th i giàu
dinh dư ng r(t ña d ng và ph c t p: nư c th i t' các chu ng tr i chăn ni, lị m-,
nhà máy ch bi n th"c ph0m, công nghi p thu c da, nư c th i nông nghi p, nư c
th i sinh ho t… Nhìn chung trong thành ph n c a nh&ng lo i nư c th i này thư ng
ch a ch(t h&u cơ, nitơ, photpho v i hàm lư ng cao. Ngu n nư c th i này không
qua x# lý ho%c x# lý khơng tri t đ* đư c x tr"c ti p vào các thu/ v"c gây ra các
hi n tư ng: phú dư ng, làm gi m oxy hịa tan trong nư c, phá h y h đ ng, th"c
v t th y sinh c a các th y v"c ti p nh n, gây mùi hôi th!i nh hư ng đ n c nh
quan, mơi trư ng, s c kh,e c a con ngư i và th m chí có th* làm ch t các lồi đ ng
v t s!ng dư i nư c. Bình thư ng th"c v t trong các th y v"c phát tri*n cân b5ng
v i lư ng ñ ng v t trong chu3i th c ăn và b gi i h n b i hàm lư ng các ch(t dinh
dư ng. Tuy nhiên, n u ñưa vào ngu n ti p nh n quá nhi u ch(t dinh dư ng N, P s:
d n ñ n s" phát tri*n bùng n- các loài th"c v t thu/ sinh như rong, t o và các lo i

13


th"c v t trôi n-i khác. Khi các sinh v t này ch t ñi s: gây ra các hi n tư ng như
“dịng sơng ch t” do đó khó có th* ki*m sốt đư c và d n đ n làm suy gi m ch(t
lư ng ngu n nư c và gây nên ô nhi4m cho môi trư ng.
Hàm lư ng cho phép c a các thành ph n dinh dư ng N, P ñư c qui ñ nh khá
ng%t nghèo trong tiêu chu0n th i c a nhi u qu!c gia cũng như c a Vi t Nam. Vì
v y, trong x# lý nư c th i, ngồi vi c x# lý các thành ô nhi4m h&u cơ (BOD, COD),
SS vi c x# lý các thành ph n dinh dư ng N, P cũng là yêu c u r(t quan tr ng. Tuy
nhiên trong th"c t , do nhi u lý do như công ngh ph c t p, chi phí đ u tư cao mà
vi c x# lý các thành ph n N, P chưa ñư c quan tâm ñúng m c

nư c ta hi n nay.

Quá trình MBR đư c ng d$ng trong th"c t hi n nay ch y u là quá trình

sinh h c hi u khí k t h p v i l c màng. Q trình này có hi u qu x# lý các ch(t
h&u cơ và amoni cao, tuy nhiên hi u qu x# lý t-ng nitơ (T-N) b h n ch , ñ%c bi t
là ñ!i v i các lo i nư c th i công nghi p ô nhi4m nitơ

m c ñ cao như nư c th i

th"c ph0m, ch bi n m cao su, chăn nuôi …
So v i quá trình x# lý truy n th!ng, quá trình MBR có nhi u ưu đi*m n-i b t
hơn h;n: t!c đ s# d$ng cơ ch(t cao, di n tích m%t b5ng l1p ñ%t nh, g n, kh năng
ph!i h p cao...
Sơ đ cơng ngh đi*n hình s# d$ng MBR trong x# lý đư c th* hi n

Hình

1.7.

Nư c th i

Song ch1n rác
B* l1ng
sơ b

B* ch a

Bùn c%n

Nư c tràn

B* phân
h y bùn

B*
MBR

Nư c th i ñã x# lý

Bùn dư
Bùn th i (làm phân ho%c chơn l(p)

Hình 1.7. Cơng ngh x# lý nư c b5ng phương pháp MBR [15]

14


1.2.7. Phương pháp l+c sinh h+c nh< gi+t
S# d$ng tháp l c sinh h c nh, gi t c(p khí t" nhiên k t h p v i l1ng sơ c(p,
l1ng th c(p và kh# trùng. Bùn th i phát sinh trong q trình x# lý s: đư c thu gom
và ñưa v b* phân h y bùn d ng y m khí. Bùn c%n sau x# lý trong các b* x# lý bùn
s: ñư c ñ nh kỳ hút mang đi chơn l(p đúng nơi qui đ nh (xem Hình 1.8).

Hình 1.8. X# lý nư c th i b5ng công nghê l c sinh h c nh, gi t [16].
+ Ưu đi*m:
- Q trình đơn gi n, -n đ nh, hi u su(t x# lý tương ñ!i cao.
- Ưu ñi*m n-i b t c a quá trình này là c(p khí theo phương th c đ!i lưu khí t"
nhiên, nên ưu vi t hơn h;n hai quá trình nêu trên v phương di n chi phí năng lư ng
cho x# lý.
- V m%t c(u t o, l c sinh h c d ng tháp có b m%t ti p xúc pha l n khi dùng v t
li u l c có b m%t riêng và đ r3ng l n ñ m b o hi u su(t x# lý nhưng chi m di n
tích m%t b5ng nh, hơn so v i b* Aerotan.

15


- Trong công ngh l c sinh h c nh, gi t c i ti n, các b* ñi u hồ và l1ng sơ b đư c
thay b5ng c$m b* ñi u hoà k t h p v i x# lý y m khí và l1ng sơ b , do ñó gi m nh9
ñáng k* t i tr ng h&u cơ (COD, BOD) cho tháp l c sinh h c phía sau. Vì v y nâng
cao kh năng x# lý k* c x# lý amoni (nitrat hoá) c a tháp l c sinh h c. M t ph n
nư c sau x# lý ñư c h i lưu tr l i c$m b* đi u hồ k t h p v i x# lý y m khí và
l1ng sơ b ñ* x# lý nitơ (kh# nitrat hoá). Nh s" c i ti n này, kh năng x# lý amoni
và nitơ t-ng ñư c c i thi n r(t nhi u so v i công ngh l c sinh h c nh, gi t truy n
th!ng.
- Không gây ô nhi4m ti ng n.
- Có th* làm kín nên gi m mùi th c(p.
- V n hành và b o dư ng ñơn gi n, phù h p và thu n l i cho nhưng cơ s khơng có
cán b k2 thu t chuyên trách v x# lý nư c th i, nh&ng nơi có ngu n đi n khơng -n
đ nh.
- Chi phí đ u tư tương đương phương pháp bùn ho t tính, chi phí x# lý và b o
dư ng th(p.
+ Như c ñi*m:
- Ch< phù h p v i các đ!i tư ng nư c th i có m c ô nhi4m không cao như nư c th i
b nh vi n, nư c th i sinh ho t, không phù h p v i các lo i nư c th i giàu h&u cơ,
nitơ.
- Quá trình x# lý địi h,i nư c th i t i đ u vào c a b* l c ph i ñư c phân ph!i ñ u
trên b m%t l c.
1.2.8. Phương pháp th*c v)t th7y sinh
Th"c v t th y sinh là các loài th"c v t sinh trư ng trong mơi trư ng nư c, nó
có th* gây nên m t s! b(t l i cho con ngư i do vi c phát tri*n nhanh và phân b!
r ng c a chúng. Tuy nhiên l i d$ng chúng ñ* x# lý nư c th i, làm phân compost,
th c ăn cho ngư i, gia súc có th* làm gi m thi*u các b(t l i gây ra b i chúng mà
cịn thu thêm đư c l i nhu n.

16