thiết kế hệ thống thoát nước bệnh viện chấn thương chỉnh hình

Thuyết minh Khóa luận Tốt nghiệp GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
Chương 3
PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
THIẾT KẾ HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC
BỆNH VIỆN CHẤN THƯƠNG CHỈNH HÌNH
3.1 NGUỒN PHÁT SINH, LƯU LƯỢNG VÀ THÀNH PHẦN NƯỚC THẢI
3.1.1 Nguồn phát sinh
Lượng nước thải phát sinh từ bệnh viện chủ yếu là từ phòng phẫu thuật do việc làm vệ sinh dụng
cụ và từ việc rửa tay của các bác sĩ trước và sau khi mổ và từ phòng rửa phim ảnh. Ngoài ra, lượng
nước thải còn sinh ra từ sinh hoạt của bệnh nhân, cán bộ công nhân viên trong bệnh viện và nước
thải từ căn tin.
3.1.2 Lưu lượng nước thải
Bệnh viện có 650 nhân viên.
Hiện tại bệnh viện có 450 giường bệnh nội trú, trong năm 2010 sẽ tăng lên 600 giường bệnh và
1.000 giường bệnh ngoại trú. Theo tiêu chuẩn thải nước từ các công sở (Trịnh Xuân Lai, 2000),
lưu lượng nước thải của bệnh viện được thể hiện trong bảng 3.1.
Bảng 3.1 Tiêu chuẩn thải nước từ bệnh viện (đơn vị: l/đơn vị tính – ngày)
Nguồn nước thải Đơn vị Khoảng giao động Giá trị chọn
Giường bệnh lít/giường.ngđ 473 - 908 850
Nhân viên phục vụ lít/người.ngđ 19 – 56 50
Lưu lượng nước thải bệnh viện thải ra trong 1 ngày:
Q = 850 (l/giường.ngđ) x 600 (giường) + 50 (l/người.ngđ) x 650 (nhân viên)
= 542.500 (l/ngđ) = 542,5 (m
3
/ngđ)
Chọn lưu lượng thiết kế hệ thống thoát nước cho bệnh viện: 550 m
3
/ngđ
3.1.3 Thành phần nước thải
Theo kết quả phân tích mẫu nước thải của trung tâm Công nghệ và Quản lý Môi trường (ETM
Center), thành phần nước thải bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình được trình bày trong bảng 3.2.

Bảng 3.2 Thành phần nước thải bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình
Chỉ tiêu Đơn vị Thông số
TCVN 7382-2004
(Mức II)
pH - 7,18 – 8,04 6,5-8,5
Chất rắn lơ lửng mg/l 36 – 125 100
Tổng chất rắn hòa tan mg/l 254 – 330 -
COD mg/l 161 – 298 -
BOD mg/l 87 – 183 30
SVTH: Thái Thị Thùy Dung
11
Thuyết minh Khóa luận Tốt nghiệp GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
Bảng 3.2 Thành phần nước thải bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình (tiếp theo)
Chỉ tiêu Đơn vị Thông số
TCVN 7382-2004
(Mức II)
Sunfua (theo H
2
S) mg/l 0,3 – 0,5 1,0
Nitrat (NO
3
-
) mg/l 0,09 – 0,32 30
Dầu mỡ (thực phẩm) mg/l 0,2 – 3,9 10
Phosphat (PO
4
3-
) mg/l 1,09 – 3,01 6
Tổng Coliforms MPN/100ml 10
6

– 10
7
5.000
Nguồn: Trung tâm Công nghệ và Quản lý Môi trường (ETM Center), 07/2007.
Kết quả phân tích mẫu nước thải do trung tâm Công nghệ và Quản lý Môi trường (ETM center)
năm 2007 (bảng 3.1) cho thấy thành phần nước thải của bệnh viện dao động khá lớn và chứa chủ
yếu chất hữu cơ, cặn lơ lửng. Điều này thể hiện qua các chỉ số COD (161 – 298 mg/l), BOD (87 –
183 mg/l), SS (36 – 125 mg/l) và các chỉ tiêu khác đặc trưng cho nước thải bệnh viện như N-NH
3
,
Nitơ tổng, Phospho tổng, dầu động thực vật và Coliform. Đây là các thành phần dễ bị phân hủy
trong điều kiện hiếu khí lẫn kỵ khí. Để có thể xử lý toàn bộ lượng nước thải và đảm bảo nước đầu
ra đạt chuẩn vào những thời điểm khác nhau, nồng độ của các chỉ tiêu trong nước thải sử dụng cho
việc thiết kế các công trình xử lý sẽ có giá trị cao nhất trong các thời điểm lấy mẫu. Với việc chọn
những thành phần nước thải đặc trưng như vậy, trạm xử lý sẽ đảm bảo xử lý triệt để lượng nước
thải phát sinh hàng ngày của bệnh viện và đạt tiêu chuẩn xả thải vào nguồn tiếp nhận.
Nguồn tiếp nhận nước thải sau xử lý của bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình là mạng lưới thoát
nước thành phố do đó nước thải sau xử lý yêu cầu đạt tiêu chuẩn TCVN 7382 – 2004, mức II.
3.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI THOÁT NƯỚC
Phương án 1: Hệ thống thoát nước chung
Hệ thống mà tất cả các loại nước thải (nước thải sinh hoạt, nước thải từ các phòng mổ và nước
mưa) được xả chung vào mạng lưới thoát nước và dẫn đến công trình xử lý.
 Ưu điểm
• Đảm bảo tốt nhất về mặt vệ sinh vì toàn bộ nước thải đều được xử lý trước khi xả ra nguồn tiếp
nhận;
• Chiều dài mạng lưới giảm 30 – 40% so với hệ thống thoát nước riêng rẽ hoàn toàn. Chi phí quản
lý giảm 15 – 20% đối với những khu xây dựng nhà cao tầng.
 Nhược điểm
• Không thích hợp đối với những khu nhà thấp tầng và phân tán;
• Do lượng nước mưa chảy tới trạm bơm, trạm xử lý không đều hòa nên việc quản lý điều phối

trạm bơm và trạm xử lý trở nên phức tạp, khó đạt hiệu quả mong muốn;
• Đường kính ống lớn, mùa khô làm việc lãng phí, sử dụng vốn đầu tư không hiệu quả;
• Vốn xây dựng bỏ ra cùng một lúc quá lớn.
Phương án 2: Hệ thống thoát nước riêng
Hệ thống thoát nước riêng là hệ thống có hai hay nhiều mạng lưới riêng biệt. Do đặc điểm của
nước thải bệnh viện có chứa các vi trùng và vi khuẩn gây bệnh nên sử dụng 2 mạng lưới riêng biệt,
bao gồm:
SVTH: Thái Thị Thùy Dung
12
Thuyết minh Khóa luận Tốt nghiệp GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
• Mạng lưới thoát nước bẩn nhiều (nước thải sinh hoạt, nước thải từ các phòng mổ) xả vào hệ
thống xử lý;
• Mạng lưới thoát nước ít bẩn hơn (như nước mưa) xả thẳng vào mạng lưới thoát nước thành phố.
 Ưu điểm
• Chỉ phải bơm và vận chuyển một lượng nước thải bé hơn do đó kích thước đường ống nhỏ;
• Hiệu quả sử dụng cao;
• Vốn xây dựng có thể chia thành từng đợt.
 Nhược điểm
• Tổng chiều dài lớn (lớn hơn khoảng 30 – 40%).
Phương án 3: Hệ thống thoát nước riêng một nửa
Đây là hệ thống có nhiều ưu điểm, khắc phục được nhược điểm của hệ thống thoát nước riêng và
chung. Hệ thống thoát nước riêng một nửa gồm hai hệ thống: (1) thoát nước thải sinh hoạt và nước
thải sản xuất và (2) thoát nước mưa.
Hệ thống này có điểm khác biệt so với hệ thống thoát nước riêng là tiến hành thu lượng nước mưa
buổi đầu tiên để xử lý trước khi xả ra nguồn. Để thực hiện, người ta dùng công trình giếng thu
nước mưa trong hệ thống thoát nước riêng một nửa.
Phương án 4: Hệ thống thoát nước hỗn hợp
Hệ thống thoát nước hỗn hợp là sự kết hợp các loại hệ thống đã nói ở trên, thường dùng cho việc
cải tạo mở rộng.
Việc lựa chọn hệ thống và sơ đồ thoát nước phụ thuộc vào:

• Tính chất phục vụ lâu dài và ổn định của các công trình thiết bị trên hệ thống;
• Điều kiện nơi thiết kế;
• Tính kinh tế, kỹ thuật và yêu cầu vệ sinh môi trường.
Dựa vào ưu và nhược điểm của 4 phương án trên cùng với điều kiện cho phép của bệnh viện (diện
tích, tính kinh tế) thì phương án 2 và phương án 3 là phương án có thể lựa chọn. Tuy nhiên, khi xét
kỹ có thể thấy bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình có diện tích rất hạn hẹp và điều kiện kinh tế còn
khó khăn.
Phương án 2 và phương án 3: đều tiến hành xây dựng hệ thống thoát nước riêng ((1)thoát nước
thải và (2) thoát nước mưa). Điểm khác biệt giữa 2 phương àn này là: ở phương án 2 lưu lượng
nhỏ hơn phương án 3 trong khi phương án 3 lại xây dựng phức tạp hơn và tốn kém hơn phương án
2 về chi phí xây dựng và vận hành trạm xử lý (do phải xử lý lượng nước mưa ban đầu). Mặt khác,
bệnh viện hiện chỉ có một lượng nhỏ nước mưa chảy trên bề mặt (do bệnh viện có diện tích mái
che phủ lớn nên hệ thống sê nô thu nước mưa dẫn nước mưa chảy thẳng xuống giếng thu nước
mưa) nên mức độ nhiễm bẩn của nước mưa không cao do đó việc xử lý lượng nước mưa ban đầu
là không cần thiết.
Vì vậy phương án được lựa chọn là phương án 2: Hệ thống thoát nước riêng.
3.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI
SVTH: Thái Thị Thùy Dung
13
Thuyết minh Khóa luận Tốt nghiệp GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
3.3.1 Vị trí trạm xử lý nước thải
Nước thải của bệnh viện chủ yếu thải ra từ khu vực phòng mổ, ngoài ra còn phát sinh từ khu điều
trị của bệnh nhân. Mặt khác, hiện tại bệnh viện có khu đất chưa sử dụng với diện tích lớn nhất có
thể sử dụng được đó là khu vực phía Đông của dãy phòng mổ. Vì vậy, để giảm chi phí đầu tư xây
dựng cũng như phù hợp với thực tế của bệnh viện, vị trí trạm xử lý được chọn là khu vực phía
Đông của dãy phòng mổ.
3.3.2 Các phương án công nghệ
Theo TCVN 7382 : 2004, nước thải bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình phải được xử lý đạt mức
II trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Với đặc tính nước thải bệnh viện Chấn thương Chỉnh hình
(được trình bày trong bảng 3.2) chủ yếu bị ô nhiễm về chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng và Coliform

nên phương pháp xử lý nước thải mang lại hiệu quả cao là phương pháp sinh học hiếu khí. Ngoài
ra còn có rác thải lẫn trong nước nên cần bố trí song chắn rác.
Các phương pháp xử lý sinh học hiếu khí phổ biến là: xử lý sinh học hiếu khí dạng tăng trưởng lơ
lửng và xử lý sinh học hiếu khí dạng tăng trưởng dính bám.
Các công trình xử lý sinh học hiếu khí dạng tăng trưởng lơ lửng là: bể thổi khí, bể SBR (bùn hoạt
tính hiếu khí dạng mẻ), mương oxy hóa. Trong đó, bể SBR và mương oxy hóa là những công trình
cần sử dụng diện tích lớn nên không thích hợp với thực tế của bệnh viện. Vì vậy đối với công trình
xử lý sinh học hiếu khí dạng tăng trưởng lơ lửng, sử dụng bể thổi khí để xử lý nước thải là phù
hợp.
Các công trình xử lý sinh học hiếu khí dạng tăng trưởng dính bám là: bể lọc nhỏ giọt và đĩa tiếp
xúc sinh học (RBC). Chi phí đầu tư cho công trình xử lý sử dụng đĩa tiếp xúc sinh học cao. Vì vậy
đối với công trình xử lý sinh học hiếu khí dạng tăng trưởng dính bám, sử dụng bể lọc nhỏ giọt.
Công suất của trạm xử lý là 550 m
3
/ngđ > 100 m
3
/ngđ, do đó trạm xử lý bắt buộc phải có bể lắng
cát (TCXDVN 51 : 2008).
Với hàm lượng chất lơ lửng 125 mg/l < 500 mg/l nên bể điều hòa được bố trí hệ thống sục khí để
đảm bảo cặn không lắng trong bể và không sinh mùi do quá trình phân hủy kỵ khí chất hữu cơ xảy
ra trong bể.
Sau các công trình xử lý sinh học, bố trí bể lắng đợt 2 để xử lý lượng cặn sinh ra từ quá trình xử lý
sinh học, đảm bảo hàm lượng cặn lơ lửng đầu ra đạt tiêu chuẩn. Do công suất trạm xử lý là 500
m
3
/ngđ < 20.000 m
3
/ngđ nên sử dụng bể lắng đợt 2 là bể lắng đứng. Sử dụng bể lắng đứng với
nước từ công trình xử lý sinh học tự chảy vào buồng phân phối trung tâm.
 Phương án 1

Trong phương án này, công nghệ được sử dụng là bùn hoạt tính hiếu khí (bể thổi khí). Nước thải
sẽ được cung cấp oxy, vi sinh vật hiếu khí sử dụng lượng oxy này để oxy hóa chất hữu cơ. Do hàm
lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải là 125 mg/l < 150 mg/l nên cặn lơ lửng có sẵn trong
nước thải không ảnh hưởng đến quá trình xử lý sinh học trong bể thổi khí. Do đó việc xây dựng bể
lắng đợt 1 trong trạm xử lý là không cần thiết.
BOD
5
trong nước thải đưa vào bể thổi khí là 183 mg/l > 150 mg/l, do đó cần phải tuần hoàn bùn
hoạt tính từ bể lắng đợt 2 về bể thổi khí (TCXDVN 51 : 2008).
Dây chuyền công nghệ theo phương án 1 được thể hiện trong hình 3.1.
SVTH: Thái Thị Thùy Dung
14
Thuyết minh Khóa luận Tốt nghiệp GVHD: TS. Trần Thị Mỹ Diệu
Hình 3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ theo phương án 1.
Song chắn rác: được bố trí trên mương dẫn nước thải từ hố ga số 22 về hố thu và được đặt phía
trên hố thu tiếp nhận nước thải để tận dụng không gian nhằm tiết kiệm diện tích xây dựng. Song
chắn rác có nhiệm vụ giữ lại rác có kích thước lớn. Lượng rác này sẽ được thu gom và được
chuyển giao cho đơn vị thu gom.
Hố thu: là nơi tập trung nước từ mạng lưới chảy về. Từ hố thu, bố trí 1 bơm nhúng chìm hoạt
động và 1 bơm dự phòng để bơm nước về mương dẫn nước thải dẫn về bể lắng cát.
Bể lắng cát: dùng để lắng những hạt cặn lớn có chứa trong nước thải nhằm tránh mài mòn và phá
hỏng các công trình ở phía sau. Đồng thời giúp giảm các chất lắng trong đường ống, kênh dẫn và
giảm số lần làm sạch các thiết bị. Với lưu lượng thiết kế nhỏ và để đảm bảo không xảy ra quá trình
phân hủy kỵ khí sinh mùi do chất hữu cơ bám trên bề mặt hạt cát lắng xuống đáy bể, sử dụng bể
lắng cát ngang.
Bể điều hòa: có nhiệm vụ điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải trước khi nước thải được dẫn
sang các công trình tiếp theo. Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống ống thổi khí để tránh lắng cặn
và các chất hữu cơ trong nước thải không bị lắng xuống đáy bể gây nên quá trình kỵ khí và sinh
SVTH: Thái Thị Thùy Dung
15

Hố thu
Bể điều hòa
Bể thổi khí
Bể lắng đợt hai
Dung dịch Clo
Bể chứa
Máy ép bùn
Xử lý CTNH
Bùn
tuần
hoà
n
Máy thổi khí
Song chắn rác
Bể tiếp xúc
MLTN thành phố
Nước thải sinh hoạt
& bệnh viện
ML thu gom NT
u
Nước
tách
pha
Bể lắng cát
Polymer
Rác
Cát
Xử lý CTNH
Xử lý CTNH