Nghiên cứu, thiết kế mô hình hệ thống xử lý nước thải y tế cho các phòng khám tư nhân

TÓM TẮT
Nhằm đáp ứng nhu cầu khám chữa bệnh của người dân ngày một đông hơn, giảm tải
cho các bệnh viện, hàng loạt các phòng khám tư nhân được thành lập nhằm giải quyết
phần nào sức ép cho ngành y tế. Tuy nhiên, phần lớn các phòng khám này chưa có hệ
thống xử lý nước thải hoặc nước thải chỉ được xử lý sơ bộ, không đạt tiêu chuẩn đã và
đang gây tác động ô nhiễm nguồn nước rất nhiều do có chứa nhiều vi trùng gây bệnh
và thuốc kháng sinh, thuốc sát trùng. Từ thực tiễn trên, nhóm nghiên cứu đã tiến hành
thu thập mẫu nước thải từ một số phòng khám trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh
nhằm phân tích, xác định đặc tính cơ bản. Kết quả cho thấy hầu hết các chỉ tiêu được
khảo sát đều vượt ngưỡng cho phép. Cụ thể BOD5 từ 69-295 mg/l; COD từ 103-442
mg/l; Nitrat từ 41-75 mg/l; Coliform từ 5000-28.000 MPN/100 ml. Trên cơ sở đó, hệ
thống xử lý nước thải y tế với công suất tối đa 100 l/ngày với tiêu chí nhỏ gọn, không
tạo mùi hôi và tính tự động cao đã được thiết kế.

i


ABTRACT
Currently, there are many small private clinics in Hochiminh City. However, the waste
water from most of these clinics’s activities still has not been treated with any suitable
treatment system. Untreated waste water from healthcare activities contains a lot of
pollutants such as pathogenic microorganisms and excess pharmaceuticals. Therefore,
the medical waste that potentially could transmit an infectious disease is
termed infectious waste. In this study, we collected waste water from some kinds of
private clinics and analyzed to determine the specifications. The results showed that
most of samples are not match to the prescribed discharge standards and comply with
the legal regulations. Particularly, BOD5 was 69-295 mg/l; COD was 103-442 mg/l;
Nitrat was 41-75 mg/l; Coliform was 5000-28.000 MPN/100 ml. Based on this result,
the waste water treatment system was designed with 100 l/day capacity, small size and
completely automatic.

ii


MỤC LỤC
Tóm tắt ............................................................................................................................ i
Mục lục........................................................................................................................... iii
Danh mục các từ viết tắt.................................................................................................. v
Danh mục hình .............................................................................................................. vi
Danh mục bảng ............................................................................................................ vii
Mở đầu ............................................................................................................................ 1
Đặt vấn đề ....................................................................................................................... 1
Mục tiêu đề tài ................................................................................................................. 2
Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................ 2
Nội dung nghiên cứu ...................................................................................................... 2
Ý nghĩa đề tài ................................................................................................................. 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI Y TẾ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ
LÝ NƯỚC THẢI Y TẾ
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI Y TẾ ......................................................................... 4
Nguồn gốc phát sinh nước thải ...................................................................................... 4
Thành phần và tính chất nước thải y tế của phòng khám ............................................... 4
TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI Y TẾ ...................... 5
Phương pháp cơ học ....................................................................................................... 5
Phương pháp hóa học và hóa – lý .................................................................................. 6
Phương pháp sinh học .................................................................................................... 6
Một số phương pháp xử lý nước thải y tế đang được áp dụng ...................................... 7
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. PHƯƠNG PHÁP CHUNG ................................................................................... 17
2.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHO XỬ LÝ NƯỚC THẢI PHÒNG KHÁM NHỎ ........ 17
2.2.1. Vật liệu ............................................................................................................... 17
2.2.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải y tế .......................... 19

iii


2.2.3. Kết quả phân tích ............................................................................................... 21
2.2.4. Đánh giá kết quả ................................................................................................. 26
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC
THẢI Y TẾ CHO PHÒNG KHÁM NHỎ (50 – 100 LÍT/NGÀY-ĐÊM) ................... 27
CƠ SỞ ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ ........................................... 27
CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ NƯỚC THẢI ................................................................ 28
Phương án 1 .................................................................................................................. 28
Phương án 2 31
3.2.3. Phân tích, đánh giá và lựa chọn công nghệ 33
3.3. TÍNH TOÁN, THẾT KẾ MÔ HÌNH XỬ LÝ NƯỚC THẢI Y TẾ CHO PHÒNG
KHÁM NHỎ ................................................................................................................ 34
3.3.1. Tính toán lưu lượng ............................................................................................ 34
3.3.2. Tính toán các công trình chính ........................................................................... 35
3.3.3. Tính toán các công trình phụ .............................................................................. 56
KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ......................................................................................... 58
TÀI LIỆU TH M HẢ
PHỤ LỤC

iv


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BYT

: Bộ Y tế

KCN

: Khu công nghiệp

CCN

Cụm công nghiệp

ĐTM

: Đánh giá tác động môi trường

BCKBCMT

: Bản cam kết vảo vệ môi trường

BOD5

: Nhu cầu oxy hóa sinh học trong 5 ngày

BTVT

: Thuốc bảo vệ thực vật

BTNMT

: Bộ tài nguyên môi trường

COD

: Nhu cầu oxy hóa hóa học

HTXLNT

: Hệ thống xử lý nước thải

QCVN 08:2008

: Quy chuẩn Việt Nam về nước mặt

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt nam

TCMT

: Tiêu chuẩn môi trường

TNMT

: Tài nguyên môi trường

QLTHLVS

: Quản lý tổng hợp lưu vực sông

UBND

: Ủy Ban Nhân Dân

WHO

: World heath organization– Tổ chức Y tế thế giới

WQI

: Water quality index- Chỉ số chất lượng nước

QCVN

: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước ăn

01:2009/BYT
ODA

uống ban hành năm 2009
: Official Development Assistance – là một hình thức
vốn đầu tư nước ngoài

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn

v


Ụ

H nh 1: Hình 3.1. Sơ đồ qui trình xử lý nước thải y tế phòng khám phương án 1
H nh 2: Hình 3.2. Sơ đồ qui trình xử lý nước thải y tế phòng khám phương án 2

vi


Ụ
Bảng 2.1. Bảng thống kê mẫu thu thập được
Bảng 2.2. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải y tế
Bảng 2.3. Chất lượng nước thải bệnh viện Đa khoa Biên Hòa, Đồng Nai
Bảng 2.4. Chất lượng nước thải Bệnh viện phụ sản Mê Kông, TP.HCM
Bảng 2.5. Chất lượng nước thải phòng khám đa khoa Tâm n, TP.HCM
Bảng 2.6. Chất lượng nước thải phòng khám đa khoa nh Bảo, TP.HCM
Bảng 2.7. Chất lượng nước thải Phòng khám đa khoa Việt Mỹ TP.HCM
Bảng 2.8. Chất lượng nước thải Hệ thống phòng khám nha EXM, TP.HCM
Bảng 2.9. Chất lượng nước thải Phòng khám nha khoa Tâm Đức, Biên Hòa, Đồng Nai
Bảng 2.10. Chất lượng nước thải Phòng khám nha khoa Sài Gòn, Biên Hòa, Đồng Nai

vii


MỞ ĐẦU
A.

ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, thì nhu cầu cuộc sống của người dân

cũng ngày được nâng cao. Trong đó, việc đáp ứng đầy đủ về mặt vật chất cũng như về
mặt sức khỏe là một nhu cầu hết sức quan trọng trong mỗi con người. Chính vì vậy,
nhu cầu khám chữa bệnh của người dân ngày một đông hơn, khiến cho các bênh viện
lớn quá tải. để giảm tải cho các bệnh viện thì hàng loạt các phòng khám tư nhân được
thành lập nhằm giải quyết phần nào sức ép cho ngành y tế là điều cần thiết.

Điều đáng lo ngại nhất là phần lớn các phòng khám này chưa có hệ thống xử lý
nước thải hoặc nước thải chỉ được xử lý sơ bộ, không đạt tiêu chuẩn đã và đang gây
tác động ô nhiễm nguồn nước rất nhiều. Khác với nước thải công nghiệp, nước thải
nông nghiệp, nước thải sinh hoạt, nước thải y tế có chứa nhiều vi trùng gây bệnh và
thuốc kháng sinh, thuốc sát trùng. Các vi trùng gây bệnh có thể tồn tại trong một thời
gian nhất định ngoài môi trường, khi có cơ hội nó sẽ phát triển trên một vật chủ khác
và đó chính là hiện tượng lây lan các bệnh truyền nhiễm. Ngoài ra, các chất kháng sinh
và thuốc sát trùng xuất hiện cùng với dòng nước thải sẽ tiêu diệt các vi khuẩn có lợi và
có hại gây ra sự phá vỡ hệ cân bằng sinh thái trong hệ các vi khuẩn tự nhiên của môi
trường nước thải, làm mất khả năng xử lý nước thải của vi sinh vật nói chung.
Điều đáng nói ở đây là nước thải từ các phòng khám đa khoa (nhỏ) rất ít, việc
đầu tư hệ thống xử lý nước thải khá tốn kém, nên các chủ phòng khám cũng khó khăn
về mặt tài chính trong quá tr nh đầu tư. Từ những nhu cầu thiết thực trên, việc
“Nghiên cứu thiết kế mô hình hệ thống xử lý nước thải y tế cho các phòng khám tư
nhân” với công suất nhỏ gọn là rất cần thiết. Nhằm tìm ra giải pháp xử lý thích hợp xử
lý hiệu quả nước thải y tế, đảm bảo các tiêu chuẩn cho phép khi thải ra môi trường,
góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

1


B. MỤC TIÊU CỦ ĐỀ TÀI
 Mục tiêu tổng quát
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải y tế cho các phòng khám đạt tiêu chuẩn Việt
Nam trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
 Mục tiêu cụ thể
-

Khảo sát tính chất nước thải y tế.

-

Đề xuất qui trình xử lý nước thải y tế.

-

Đề xuất mô hình thiết kế hệ thống xử lý.

C. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
-

Chỉ thiết kế bản vẽ

-

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải y tế của phòng khám nhỏ 5-100 lít/ngày-đêm.

D. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
-

Thu mẫu nước thải ở một số bệnh viện và phòng khám.

-

Phân tích, đánh giá đặc tính nước thải y tế.

-

Đề xuất các phương án xử lý

-

Tính toán thiết kế mô hình xử lý nước thải cho các phòng khám nhỏ công suất

5-100 lít/ngày-đêm..
E. Ý NGHĨ CỦ ĐỀ TÀI
 Ý nghĩa về mặt kinh tế
-

Góp phần hoàn chỉnh cơ sở hạ tầng cho những phòng khám chưa có hệ thống

xử lý nước thải đạt chuẩn.
-

Giảm sự ô nhiễm môi trường đồng nghĩa với việc bảo vệ nguồn tài nguyên

thiên nhiên.

2


 Ý nghĩa về mặt xã hội
-

Giảm thiểu tác động đến môi trường, sức khỏe cộng đồng, góp phần nâng cao

chất lượng cuộc sống của người dân ở khu vực triển khai dự án.
-

Góp phần nâng cao năng lực và thúc đẩy hoạt động nghiên cứu khoa học của

giảng viên khoa Khoa học Môi trường, trường ĐH Sài Gòn.

3


ƯƠ
1
TỔNG QUAN VỀ ƯỚC TH I Y TẾ VÀ
P ƯƠ
P
P XỬ LÝ ƯỚC TH I Y TẾ

1.1. TỔNG QUAN VỀ ƯỚC TH I Y TẾ
1.1.1. Nguồn gốc phát sinh nước thải
Nước thải y tế phát sinh từ các nguồn sau:
-

Nước thải phát sinh từ hoạt động khám và điều trị bệnh:

+
Nước thải từ phòng điều trị, từ phòng X – quang, các phòng xét nghiệm (phòng
mổ, phòng huyết học truyền máu), từ việc lau rửa phòng mổ. Nước thải này được coi là
nước thải nguy hại vì có chứa các tác nhân truyền nhiễm.
+

Nước thải nha khoa bao gồm các bệnh phẩm từ hoạt động cạo vôi răng,

nhổ răng, máu, dịch từ hoạt động điều trị nhu chu, chữa các bệnh về răng miệng nên
đa số nhiễm vi khuẩn rất cao.

+

Nước thải nhiễm phóng xạ từ buồng chụp X – quang và khu tráng rửa

phim: Việc sử dụng tia X trong chuẩn đoán h nh ảnh bằng thiết bị chụp X – quang
không trực tiếp tạo ra nước thải nhiễm phóng xạ. Quá trình rửa tráng phim sau khi
chụp là nguồn chính nước thải nhiễm phóng xạ. Nước thải từ quá trình tráng rửa phim
không chỉ nhiễm xạ mà còn chứa hàm lượng kim loại nặng cao. Nước thải này không
được quản lý sẽ là nguồn gây tác động trực tiếp đến các khu vực xung quanh.
-

Nước thải từ hoạt động vệ sinh phòng làm việc và các trang thiết bị.

-

Nước từ hoạt động giặt giũ…

1.1.2. Thành phần và tính chất nước thải y tế của phòng khám.
Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải y tế gây ra là:
-

Các chất hữu cơ : trong nước thải có chứa các chất cặn bã, các chất hữu cơ hòa
4


tan phát sinh từ hoạt động của con người như ăn uống, vệ sinh, … hay từ quá trình
phân rã tự nhiên của các chất hữu cơ trong các bệnh phầm
-

Thành phần vô cơ: thành phần vô cơ có trong các dung dịch thuốc dùng trong

điều trị và sinh hoạt như độ kiềm, clorua, các kim loại nặng, Nitơ, Photpho, Lưu
huỳnh, các chất độc…
-

Các chất rắn lơ lửng.

-

Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, tụ cầu, liên cầu, virus đường tiêu

hóa, bại liệt, các kí sinh trùng, amip, nấm, …
-

Các mầm bệnh sinh học khác trong máu, mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh.

-

Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị.
Về tính chất th nước thải y tế gần giống với nước thải sinh hoạt nhưng xét về

độc tính thì loại nước này độc hại hơn nước thải sinh hoạt gấp nhiều lần. Trong nước
thải y tế có chứa một lượng lớn các vi sinh vật gây bệnh. Các vi sinh vật gây bệnh có
trong nước thải được ra ngoài, khi gặp điều kiện môi trường thuận lợi sẽ không bị tiêu
diệt mà còn sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ hơn và càng trở nên khó tiêu diệt hơn.
Nước thải từ khu vực điều trị, khu vực giặt, khu vệ sinh có chỉ số Coliform
thường cao hơn nước thải sinh hoạt, ngoài ra còn chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh nguy
hiểm như tả, lỵ, thương hàn, sốt rét, lao, gan… trứng giun sán, nấm mốc, rong rêu
tảo…Nước thải này có tính chất đặc biệt nguy hại nếu không có phương án xử lý triệt
để.

hi đưa ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường nước mặt, ảnh hưởng đến nước

ngầm trong khu vực. Gây mất vệ sinh và làm giảm chất lượng môi trường khu vực nội
bộ phòng khám.
1.2. TỔNG QUAN VỀ

P ƯƠ

P

P XỬ LÝ ƯỚC TH I Y TẾ

1.2.1. Phương pháp cơ học
Quá trình xử lý cơ học còn gọi là quá trình tiền xử lý thường được áp dụng ở

5


giai đoạn đầu của qui trình xử lý. Xử lý cơ học nhằm loại bỏ các tạp chất không hòa
tan chứa trong nước thải và được thực hiện ở các công trình xử lý: song chắn rác, bể
lắng cát, bể lắng, bể lọc, bể điều hòa…
Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hòa
tan có trong nước thải và giảm nhu cầu oxy sinh hóa (B D) đến 30%. Để tăng hiệu
suất của các công trình xử lý cơ học có thể sử dụng biện pháp làm thoáng sơ bộ…
Hiệu quả xử lý có thể lên tới 75% tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và 40 – 50% BOD.
1.2.2. Phương pháp hóa học và hóa – lý
Phương pháp hóa học và hóa – lý chủ yếu được ứng dụng để xử lý nước thải
công nghiệp.
Các phương pháp xử lý hóa học và hóa – lý gồm: trung hòa – kết tủa cặn, oxy

hóa khử, keo tụ bằng phèn nhôm, phèn sắt, tuyển nổi, hấp phu, trao đổi ion,…
1.2.3. Phương pháp sinh học
Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học thường là giai đoạn xử lý bậc hai
sau xử lý cơ học hoặc sau xử lý hóa học. Cơ sở của phương pháp sinh học là dựa vào
khả năng oxy hóa và phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải của vi sinh vật
(VSV) trong điều kiện tự nhiên hoặc nhân tạo.
Các công trình xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên gồm có: hồ sinh vật, hồ
sinh học với thực vật nước (lục bình, lau, sậy, tảo,…), cánh đồng tưới, cánh đồng lọc,
bãi lọc cây trồng, đất ngập nước, …
Các công trình xử lý trong điều kiện nhân tạo gồm có:
-

Với quá trình vi sinh vật hiếu khí lơ lửng oxy hóa các chất hữu cơ trong nước

thải ở trạng thái lơ lửng:
+

Bể bùn hoạt tính (aeroten).

6


+

Mương oxy hóa.

+

Bể bùn hoạt tính mẻ (SBR).

+

Hồ sinh học thổi khí

-

Với quá trình vi sinh vật hiếu khí dính bám với các giá thể (vật liệu lọc dính

bám) oxy hóa các chất hữu cơ với sự tham gia của màng sinh học dính bám tại giá thể
gồm:
+

Các loại bể lọc sinh học: bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể lọc sinh học cao tải, tháp

lọc sinh học.
+

Bể tiếp xúc sinh học quay (RBC).

-

Ngoài ra còn ứng dụng quá trình VSV kỵ khí lơ lửng để xử lý nước thải có hàm

lượng chất hữu cơ cao như bể U SB và cũng ứng dụng quá trình VSV kỵ khí dính
bám như các loại bể lọc sinh học kỵ khí.
1.2.4. Một số phương pháp xử lý nước thải y tế đang được áp dụng
Một hệ thống xử lý nước thải y tế phải đảm bảo được các tiêu chuẩn sau:
-

Giảm nồng độ các tác nhân gây ô nhiễm xuống dưới tiêu chuẩn cho phép.

-

Tiết kiệm diện tích đất xây dựng: Công tr nh được xây dựng bằng bê tông cốt

thép toàn khối, lắp đặt sẵn bằng thép hoặc vật liệu composit chịu được tác động cơ học.
Việc xây dựng hợp khối các công tr nh tạo điều kiện dề vận hành cũng như thu mùi để
xử lý, bảo đảm cảnh quan trong khu vực BV và khu dân cư. Đối với công tr nh xây
dựng bằng bê tông cốt thép, nhiệt độ nước thải trong đó được ổn định, đảm bảo tốt cho
các quá tr nh xử lý sinh học diễn ra. Các công tr nh cũng được thiết kê đảm bảo chế độ
tự chảy và hạn chế đến mức tối đa việc sử dụng máy bơm và các thiết bị cấp thoát nước
khác.
-

Có khả năng đầu tư
Một số phương pháp xử lý nước thải y tế tiêu biểu đang được áp dụng:

7


-

Ao hồ sinh học.

-

Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank .

-

Công nghệ sinh học nhỏ giọt- Biofilter

-

Công nghệ xử lý nước (XLNT) thải y tế theo nguyên lý hợp khối.

-

Công nghệ xử lý nước thải y tế theo mô hình DEWATS.

1.2.4.1. Ao hồ sinh học
Cơ sở khoa học của phương pháp này là dựa vào khả năng tự làm sạch của
nước, chủ yếu là vi sinh vật và các thủy sinh khác, các chất nhiễm bẩn bị phân hủy
thành các chất khí và nước. Dựa vào đặc tính tồn tại và tuần hoàn của vi sinh vật và cơ
chế xử lý mà người ta chia thành 3 loại hồ: hồ kỵ khí, hồ tùy tiện và hồ hiếu khí.
a. Hồ kỵ khí
Dùng để lắng và phân hủy cặn lắng bằng phương pháp sinh hóa tự nhiên dựa
trên cơ sở sống và hoạt động của vi sinh kỵ khí. Loại hồ này thường dùng để xử lý
nước thải công nghiệp ô nhiễm nặng, ít dùng để xử lý nước thải sinh hoạt vì nó gây
mùi khó chịu. Hồ kỵ khí phải đặt cách xa nhà ở và xí nghiệp thực phẩm 1,5-2km. Để
duy tr điều kiện kỵ khí và giữ ấm cho hồ trong mùa đông thì chiều sâu hồ phải lớn,
thường là 2,4-3,6m.
Hồ có 2 ngăn làm việc để dự phòng khi xả bùn trong hồ. Cửa xả nước vào hồ
phải đặt ch m, đảm bảo việc phân bố cặn lắng đồng đều trong hồ. Cửa tháo nước ra
khỏi hồ phải thiết kế theo kiểu thu nước bề mặt và có ngăn để bùn không thoát ra cùng
với nước.
b. Hồ tùy tiện
Là một loại hồ thường gặp trong tự nhiên, nó được sử dụng rộng rãi nhất trong
các hồ sinh học. Trong hồ này xảy ra 2 quá trình song song: quá trình oxy hóa hiếu khí

8


chất hữu cơ và quá tr nh phân hủy metan cặn lắng. Xét theo chiều sâu của hồ có thể
chia ra 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trung gian, còn lớp dưới là
vùng kỵ khí.
Nguồn oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong hồ chủ yếu
nhờ quang hợp của rong tảo dưới tác dụng của bức xạ mặt trời và khuếch tán qua mặt
nước dưới tác dụng của sóng gió. Hàm lượng oxy hòa tan vào ban ngày nhiều hơn ban
đêm. Do oxy hòa tan chỉ xâm nhập có hiệu quả ở độ sâu 1m nên nguồn oxy hòa tan
chủ yếu ở lớp nước phía trên.
Quá trình phân hủy kỵ khí lớp bùn ở đáy hồ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ.
Quá tình này làm giảm tải trọng hữu cơ trong hồ và sinh ra các sản phẩm lên men đưa
vào trong nước.
Trong hồ thường hình thành tầng phân cách nhiệt: vùng nước phía trên nóng ấm
hơn vùng nước phía dưới và ở giữa là tầng phân cách.
Nhìn chung tầng phân cách nhiệt là không có lợi, bởi v trong giai đoạn phân
tầng các loài tảo sẽ tập trung thành một lớp dày ở phía trên tầng phân cách. Tảo sẽ chết
làm cho các vi khuẩn thiếu oxy và hồ bị quả tải chất hữu cơ. Trong trường hợp này thì
sự xáo trộn là cần thiết để tảo phân tán tránh sự tích tụ. Tầng phân cách đôi khi cũng
có lợi, vào những ngày hè do sự quang hợp của tảo, tiêu thụ nhiều CO2 làm cho pH
của nước hồ tăng lên.

hi đó tốt nhất là không nên xáo trộn hồ để cho các vi khuẩn ở

đáy được che bởi tầng phân cách.
Các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng tới sự xáo trộn là gió và nhiệt độ.
Khi gió thổi sẽ tạo sóng mặt nước gây nên sự xáo trộn. Hồ có diện tích bề mặt
lớn thì sự xáo trộn bằng gió tốt hơn hồ có diện tích bề mặt nhỏ.
Ban ngày nhiệt độ của lớp nước phía trên cao hơn nhiệt độ của lớp nước phía

dưới. Do sự chênh lệch nhiệt độ mà tải trọng của nước cũng chênh lệch tạo nên sự đối
lưu nước ở trong hồ theo chiều đứng.

9


Nếu gió xáo trộn theo hướng hai chiều (chiều ngang và chiều đứng) thì sự
chênh lệch nhiệt độ tạo nên xáo trộn chỉ theo một chiều thẳng đứng. Kết hợp giữa sức
gió và chênh lệch nhiệt độ tạo nên sự xáo trộn toàn phần.
Chiều sâu của hồ ảnh hưởng lớn đến sự xáo trộn, tới các quá trình oxy hóa và
phân hủy trong hồ. Chiều sâu trong hồ thường lấy vào khoảng 0,9-1,5m. Tỷ lệ chiều
dài, chiều rộng hồ thường lấy là 1:1 hoặc 2:1. Ở những vùng có nhiều gió nên làm hồ
có diện tích rộng, còn ở vùng ít gió nên làm hồ có nhiều ngăn. Nếu đất đáy hồ dễ thấm
nước thì phải phủ lớp đất sét dày 15cm. Bờ hồ có đáy dốc nên trồng cỏ trên bờ hồ.
c. Hồ hiếu khí
Hồ hiếu khí là hồ có quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ các vi sinh vật hiếu
khí. Loại hồ này được phân thành 2 nhóm: hồ hiếu khí làm thoáng tự nhiên và hồ hiếu
khí làm thoáng nhân tạo.
Hồ hiếu khí làm thoáng tự nhiên: oxy cần thiết cho quá trình chủ yếu do sự
khuếch tán không khí qua mặt nước và quá trình quang hợp của các thực vật nước như
rong, tảo. Để đảm bảo cho ánh sáng có thể xuyên qua, chiều sâu của hồ phải bé
khoảng 30-40cm. Sức chứa tiêu chuẩn lấy theo BOD khoảng 250-300 kg/ha.ngày.
Thời gian nước lưu trong hồ khoảng 3-12 ngày.
Hồ hiếu khí làm thoáng bằng nhân tạo: nguồn oxy cũng cấp cho quá trình sinh
hóa từ các thiết bị như bơm khí nén hoặc máy khuấy cơ học. V được tiếp khí nhân tạo
nên chiều sâu của hồ có thể từ 2-4,5m. Sức chứa tiêu chuẩn khoảng 400 kg/ha.ngày.
Thời gian lưu nước trong hồ khoảng 1-3 ngày. Do chiều sâu hồ lớn nên việc làm
thoáng cũng khó đảm bảo toàn phần nên chúng làm việc như hồ tùy tiện.
1.2.4.2. Bể phản ứng sinh học hiếu khí-Aerotank
Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aerotank là công trình bê tông cốt thép hình

khối chữ nhật hoặc h nh tròn, cũng có trừơng hợp người ta chế tạo các Aerotank bằng

10


sắt thép hình khối trụ. Thông dụng nhất hiện nay là các Aeroten hình bể khối chữ nhật.
Nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí, khuấy nhằm tăng cường
lượng khí oxy hòa tan và tăng cường quá trình oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước.
Nước thải sau khi đã được xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở
dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào erotank. Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn
bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển, dần dần hình thành các hạt cặn bông. Các hạt
này dần dần to và lơ lửng trong nước. Chính vì vậy xử lý nước thải ở

erotank được

gọi là quá trình xử lý với sinh vật lơ lửng. Các bông cặn này cũng chính là bùn hoạt
tính.
Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxy hóa và
khoáng hóa các chất hữu cơ chứa trong nước thải. Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng
thái lơ lửng và để đảm bảo lượng oxy dùng cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ th
phải luôn luôn đảm bảo việc thoáng gió. Số lượng bùn tuần hoàn và số lượng không
khí cần cấp phụ thuộc vào độ ẩm và mức độ yêu cầu xử lý nước thải. Thời gian nước
lưu trong bể aeroten không lâu quá 12 giờ (thường là 4-8 giờ).
Quá trình oxi hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong aeroten qua ba giai đoạn:
-

Giai đoạn thứ nhất: tốc độ oxy hóa bằng tốc độ tiêu thụ oxy. Ở giai đoạn này

bùn hoạt tính hình thành và phát triển. Hàm lượng oxy cần cho vi sinh vật sinh trưởng,
đặc biệt ở thời gian đầu tiên thức ăn dinh dưỡng trong nước thải rất phong phú, lượng

sinh khối trong thời gian này rất ít. Sau khi vi sinh vật thích nghi với môi trường,
chúng sinh trưởng rất mạnh theo cấp số nhân. Vì vậy, lượng tiêu thụ oxi tăng cao dần.
-

Giai đoạn hai: vi sinh vật phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxy cũng ở mức

gần như ít thay đổi. Chính ở giai đoạn này các chất bẩn hữu cơ bị phân hủy nhiều nhất.
Hoạt lực enzym của bùn hoạt tính trong giai đoạn này cũng đạt tới mức cực đại và kéo
dài trong một thời gian tiếp theo. Điểm cực đại của enzym oxy hóa của bùn hoạt tính
thường đạt ở thời điểm sau khi lượng bùn hoạt tính (sinh khối vi sinh vật) tới mức ổn
định.

11


-

Giai đoạn thứ ba: sau một thời gian khá dài tốc độ oxy hóa chậm (hầu như ít

thay đổi) và có chiều hướng giảm, lại thấy tốc độ tiêu thụ oxi tăng lên. Đây là giai
đoạn nitrat hóa các muối amôn. Sau cùng, nhu cầu oxy lại giảm và cần phải kết thúc
quá trình làm việc của aerotank.
Nếu không khuấy đảo hoặc thổi khí sau khi oxy hóa được 80-95% BOD trong
nước thải, bùn hoạt tính sẽ lắng xuống đáy và cần phải lấy bùn cặn ra khỏi nước. Nếu
không kịp thời tách bùn, nước sẽ bị ô nhiễm thứ cấp, nghĩa là sinh khối vi sinh vật
trong bùn (chiếm tới 70% khối lượng cặn bùn) sẽ bị tự phân. Tế bào vi khuẩn có hàm
lượng protein rất cao (60-80% so với chất khô), ngoài ra còn có các hợp chất chứa chất
béo, hidratcacbon, các chất khoáng…khi bị tự phân sẽ làm ô nhiễm nguồn nước.
1.2.4.3. Công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt
Lọc nhỏ giọt là loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập nước. Bể

lọc sinh học xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí mức độ hoàn toàn
hoặc không hoàn toàn. Bể hoạt động theo nguyên tắc vi sinh vật dính bám trên vật rắn
và hình thành màng lọc sinh học. Bể được cấp gió tự nhiên hoặc cấp gió nhân tạo. Đối
với bể lọc sinh học nhỏ giọt, BOD5 của nước thải đưa vào bể lọc sinh học không được
lớn hơn 200mg/l, tải trọng thủy lực q lấy 1 - 3 m3/m3 vật liệu/ ngày.
Các vật liệu lọc có độ rỗng và diện tích mặt tiếp xúc trong một đơn vị thể tích là
lớn nhất trong điều kiện có thể. Nước đến lớp vật liệu lọc chia thành các dòng hoặc hạt
nhỏ chảy thành lớp mỏng qua khe hở của vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng sinh
học ở trên bề mặt vật liệu và được làm do vi sinh vật của màng phân hủy hiếu khí và kị
khí các chất hữu cơ có trong nước. Các chất hữu cơ phân hủy hiếu khí sinh ra CO2 và
nước, phân hủy kị khí sinh ra CH4 và CO2 làm tróc màng ra khỏi vật liệu mang, bị
nước cuốn theo. Trên mặt giá mang là vật liệu lọc lại hình thành lớp màng mới. Hiện
tượng này được lặp đi lặp lại nhiều lần. Kết quả là BOD của nước thải bị vi sinh vật sử

12


dụng làm chất dinh dưỡng và bị phân hủy kị khí cũng như hiếu khí và nước thải được
làm sạch.
Nước thải trước khi đưa vào xử lý ở lọc phun (nhỏ giọt) cần phải qua xử lý sơ
bộ để tránh tắc nghẽn các khe trong vật liệu. Nước sau khi xử lý ở lọc sinh học thường
nhiều chất lơ lửng do các mảnh vỡ của màng sinh học cuốn theo, vì vậy cần phải đưa
vào lắng 2 và lưu ở đây thời gian thích hợp để lắng cặn. Khác với nước ra ở bể
aeroten, nước ra khỏi lọc sinh học thường ít bùn cặn hơn ra từ aeroten. Nồng độ bùn
cặn ở đây thường nhỏ hơn 500 mg/l, không xảy ra hiện tượng lắng hạn chế. Tải trọng
bề mặt của lắng 2 sau lọc phun vào khoảng 16-25 m3/m2.ngày.
Đặc điểm dây chuyển công nghệ XLNT có bể lọc sinh học nhỏ giọt là:

hông

cần hổi lưu bùn từ bể lắng thứ cấp về bể lọc, không cần máy thổi khí.
1.2.4.4. Các công trình xử lý nước thải hợp khối
Do nước thải BV và các cơ sở y tế, ngoài hàm lượng chất hữu cơ cao, lượng
nitơ, amoni cũng rất lớn, mặt khác lưu lượng nước thải cần xử lý nhỏ nên hiện nay
người ta thường tích hợp các quá tr nh XLNT trong các modun dạng bể bê tông xây tại
chỗ hoặc chế tạo sản bằng các loại vật liệu composite cốt sợi thủy tinh (FRP), thép
không gỉ... Bể hoạt động theo nguyên tắc

(thiếu khí -

noxic và hiếu khí - Oxic).

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 hóa 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.
Nhằm tăng cường hiệu quả xử lý củng như giảm kích thước công tr nh, người ta
thường áp dụng các tiến bộ mới về công nghệ như dùng giá thể di động để vi sinh vật
XLNT dính bám và sinh trưởng trên đó hoặc ứng dụng màng siêu lọc (UF) trong hệ
MBR (Membrane Bio-Reactor) thay cho quá tr nh lắng thứ cấp và khử trùng.
Đi kèm với giải pháp công nghệ hợp khối này có các hóa chất phụ trợ gồm: chất

13


keo tụ P CN-95 và chế phẩm vi sinh DW-97-H giúp nâng cao hiệu suất xử lý, tăng
công suất thiết bị. Chế phẩm DW-97-H là tổ hợp của các vi sinh vật hữu hiệu (nấm sợi,
nấm men, xạ khuẩn và vi khuẩn), các enzym thủy phân ngoại bào (amilaz, cellulaz,
proteaz) các thành phần dinh dưỡng và một số hoạt chất sinh học; sẽ làm phân giải
(thủy phân) các chất hữu cơ từ trong bể phốt của bệnh viện nhanh hơn ( tốc độ phân

hủy tăng 7 - 9 lần và thủy phân nhanh các cao phân tử khó tan, khó tiêu thành các phân
tử dễ tan, dễ tiêu), giảm được sự quá tải của bể phốt, giảm kích thước thiết bị, tiết kiệm
chi phí chế tạo và chi phí vận hành, cũng như diện tích mặt bằng cho hệ thống xử lý.
Chất keo tụ P CN-95 khi hòa tan vào trong nước sẽ tạo màng hạt keo, liên kết với cặn
bẩn (bùn vô cơ hoặc bùn hoạt tính tại bể lắng) thành các bông cặn lớn và tự lắng với
tốc độ lắng cặn nhanh; nhờ đó, giảm được kích thước thiết bị lắng (bể lắng) đáng kể
mà vẫn đảm bảo tiêu chuẩn đầu ra của nước thải.
Các loại công trình XLNT hợp khối hiện nay đang được ứng dụng để XLNT y
tế là các bể johkasou của Nhật Bản, bể biofast... vật liệu FRP hoặc bể CN2000.V69...
bằng thép.
1.2.4.5 Công nghệ xử lý nước thải y tế theo mô hình DEWATS
Đây là một trong những phương pháp XLNT truyền thống cho hiệu quả tương
đối cao với chi phí quản lý thấp. Công nghệ này sử dụng các quá tr nh xử lý lên men
kỵ khí và hiếu khí trong điểu kiện tự nhiên mà không có các quá tr nh cung cấp khí
cưỡng bức.

hí được cấp cho các hệ vi sinh vật trong hệ thống xử lý thông qua quá

tr nh làm thoáng tự nhiên trong các hồ sinh học cũng như các bãi lọc ngập nước có
trồng cây.
Hệ thống DEW TS gồm 4 bước xử lý cơ bản:
-

Xử lý sơ bộ bậc một: Quá tr nh lắng loại bỏ các cặn lơ lửng có khả năng lắng

được, giảm tải cho các công tr nh xử lý phía sau.
-

Xử lý bậc hai: Quá tr nh xử lý nhờ các vi sinh vật kị khí để loại bỏ các chất rắn

14


lơ lửng và hòa tan trong nước thải. Giai đoạn này có hai công nghệ được áp dụng là bể
phản ứng kỵ khí (BR) có các vách ngăn và bể lọc kỵ khí ( F).
+

Bể phản ứng kỵ khí với các vách ngăn giúp cho nước thải chuyển động lên

xuống. Dưới đáy mỗi ngăn, bùn hoạt tính được giữ lại và duy tr , dòng nước thải vào
liên tục được tiếp xúc và đảo lộn với lớp bùn hoạt tính có mật độ vi sinh vật kỵ khí cao,
nhờ đó mà quá tr nh phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải được diễn ra mạnh
mẽ giúp làm sạch nước thải hiệu quả hơn các bể tự hoại thông thường.
+

Bể lọc kỵ khí với vật liệu lọc có vai trò là giá đỡ cho các vi sinh vật phát triển,

tạo thành các màng vi sinh vật. Các chất ô nhiễm hòa tan trong nước thải được xử lý
hiệu quả hơn khi đi qua các lỗ rỗng của vật liệu lọc và tiếp xúc với các màng vi sinh
vật.
Toàn bộ phần kị khí nằm dưới đất, không gian phía trên có thể sử dụng làm sân
chơi, bãi để xe,… Điều này rất thích hợp với các khu vực thiếu diện tích xây dựng.
-

Xử lý bậc ba: Quá tr nh xử lý hiếu khí. Công nghệ áp dụng chủ yếu của bước

này là bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang. Ngoài quá tr nh lắng và lọc tiếp tục
xảy ra trong bãi lọc th hệ thực vật trồng trong bãi lọc góp phần đáng kể trong xử lý
nước thải nhờ khả năng cung cấp oxy qua bộ rễ của cây xuống bãi lọc tạo điều kiện
hiếu khí cho các vi sinh vật lớp trên cùng của bãi lọc. Bộ rễ của thực vật cũng là môi

trường sống thích hợp cho các vi sinh vật có khả năng tiêu thụ các chất dinh dưỡng có
trong nước thải, tăng hiệu quả xử lý của bãi lọc. Ngoài ra, thực vật trong bãi lọc hấp
thụ các chất dinh dưỡng như Nitơ và Phốtpho. Nước sau bãi lọc trồng cây thường
không còn mùi hôi thối như đầu ra của các công tr nh xử lý kị khí. Sau một thời gian
vận hành, hệ thực vật trong bãi lọc sẽ tạo nên một khuôn viên đẹp cho toàn bộ hệ thống
xử lý.
-

hử trùng: Hồ chỉ thị với chiều sâu lớp nước nông được thiết kế để loại bỏ các

vi khuẩn gây bệnh nhờ bức xạ mặt trời xuyên qua lớp nước trong hồ. Tuy nhiên, đối
với nước thải có lượng vi sinh vật gây bệnh cao th việc sử dụng hóa chất khử trùng là
15


điều cần thiết.

16


ƯƠ
P P

P ƯƠ
2.1.
-

P ƯƠ

P

2
IÊ

ỨU

P CHUNG

Nghiên cứu tư liệu: sưu tầm và tổng hợp các tài liệu về nguồn phát sinh, tính
chất ô nhiễm và các phương pháp xử lý nước thải y tế hiện nay.

-

hảo sát, lấy mẫu tại các phòng khám.

-

Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nước thải y tế (B D5, COD, SS, NO3-,
Photphat, moni, pH, tổng Coliform) theo qui chuẩn của BTNMT 28:2010
trong phòng thí nghiệm.

-

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn Việt Nam loại dựa
theo các phương pháp tính toán thiết kế của Lâm Minh Triết (2010), Lương Đức
Phẩm (2007, 2009), Hồ Lê Viên (2006)

2.2.

Ơ SỞ LÝ T UYẾT

O XỬ LÝ ƯỚ T

IP Ò

K

Ỏ

Do đặc thù khám và chữa bệnh, nước thải y tế bao gồm nước thải từ phẫu thuật,
điểu trị, khám, chữa bệnh, xét nghiệm, giặt giũ, vệ sinh của người bệnh, nhân viên y
tế.... Nước thải bị ô nhiễm về mặt hữu cơ và vi sinh vật... tạo nên nguy cơ ô nhiễm, lây
lan dịch bệnh cho cộng đổng. Có nhiều chỉ tiêu để đánh giá chất lượng nước thải y tế
theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế, nhưng do điều kiện kinh tế và thời
gian hạn hẹp nên tôi chỉ chọn một số chỉ tiêu đặc trưng: pH, TSS, B D5, COD, Nitrat,
Phosphat, moni, Tổng coliforms.
Việc phân tích các chỉ tiêu trên để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải y tế (nước
thải phòng khám nhỏ) để đưa ra phương pháp xử lý cho phù hợp nhằm đem lại hiệu
quả xử lý và giảm kinh phí.

17


2.2.1. Vật liệu
2.2.1.1. Dụng cụ và thiết bị:
-

Tủ điều nhiệt B D ở 200C ± 10C

-

Chai BOD 300ml

-

Buret

-

Pipet

-

Giấy lọc

-

Bát

-

Ống nghiệm có nút vặn

-

Erlen 100ml, 250ml

-

Máy C D ở 1500C

-

Bếp đun

-

Máy đo quang

-

Đĩa petri

-

Máy chưng cất

-

Máy đo DO

-

Máy đo pH

2.2.1.2. Hóa chất
-

Nước cất

-

Natri nitrua

-

Axit axetic

-

xit sunfuric đậm đặc

-

Dung dịch kiềm

-

Axit ascobic
18