Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Viện Y Học Hàng Không với công suất 350 m3ngày đêm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp này là thành quả của trong những năm học tập và trau
dồi kiến thức tại trường Đại học Tài Nguyên và Môi trường Hà Nội và dấu ấn
quan trọng đánh dấu bước chuyển tiếp từ một sinh viên trở thành tân kỹ sư
của em.
Để hoàn thành tốt đồ án này, em nhận được nhiều sự hỗ trợ, giúp đỡ và
chỉ bảo tận tình từ gia đình, thầy cô, bạn bè và những người xung quanh.
Lời đầu tiên, em xin cảm ơn chân thành đến PGS.TS Trịnh Văn Tuyên
và TS. Nguyễn Tuấn Minh người thầy đã tận tình chỉ bảo em trong suốt thời
gian làm đồ án tốt nghiệp. Thầy đã chỉ bảo cho em rất nhiều điều về kiến thức
chuyên ngành cũng như đã truyền đạt rất nhiều kiến thức bổ ích về kinh
nghiệm thực tế cho em để hoàn thành đồ án này tốt nhất trong khả năng có thể
của em.
Em cũng xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô trường Đại Học Tài
Nguyên và Môi Trường nói chung và các thầy cô của khoa Môi Trường nói
riêng đã giảng dạy và trang bị cho em những kiến thức cơ sở và chuyên môn
trong những năm qua. Những kiến thức được học đã giúp em rất nhiều trong
việc hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này và sẽ là tài sản vô giá giúp em vững
bước trên con đường tương lai.
Con xin gửi lời cảm ơn gia đình đã động viên, khuyến khích và tạo điều
kiện tốt nhất cho con trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp.
Cảm ơn Ban giám đốc và các anh chị nhân viên y bác sỹ của Viện Y Học
Hàng Không đã nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp thông tin cần thiết về bệnh viện
phục vụ cho đồ án tốt nghiệp.
Mình gửi lời cảm ơn đến những bạn tốt đã hỗ trợ mình trong việc tìm
kiếm tài liệu, thông tin và trao đổi kiến thức.
Hà Nội, ngày 1 tháng 6 năm 2016
Sinh viên thực hiện

Võ Thị Kiều Anh

1


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài tốt nghiệp do tôi thực hiện.
Các đoạn trích dẫn và số liệu được sử dụng có nguồn gốc rõ ràng, đã
được công bố theo đúng quy định.
Tôi xin chịu trách nhiệm về đề tài tốt nghiệp của mình.
Hà Nội, ngày 1 tháng 6 năm 2016
Sinh viên thực hiện
Võ Thị Kiều Anh

2


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

3

AAO
BASTAF

Anaerobic – Anoxic – Oxic Process
Baffled Septic Tank wich or without Anaerobic Filter ( Bể tự

BOD
BTNMT
BYT
COD
CTC

hoại cải tiến có vách ngăn mỏng và ngăn lọc kỵ khí).
Biochemical oxygen demand (Nhu cầu oxy sinh hóa)
Bộ tài nguyên môi trường
Bộ Y Tế
Chemical oxygen demand ( Nhu cầu oxy hóa học )
Trung tâm tư vấn chuyền giao công nghệ nước sạch và

DO
Ngđ
PAC
QCVN
QĐ
SBR
SCR

môi trường.
Nồng độ oxy hòa tan trong nước
Ngđ
Poly Aluminium Chloride
Quy chuẩn Việt Nam
Quyết định
Công nghệ bùn hoạt tính theo mẻ
Song chắn rác

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

TN

Tổng nitơ

TP
TTYT
TSS
VLL
XLNT
YHHK

Tổng photpho
Trung tâm y tế
Tổng chất rắn lơ lửng
Vật liệu lọc
Xử lý nước thải
Y Học hàng Không


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

4

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC HÌNH

5


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

DANH MỤC BẢNG

6


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU
Đất nước ta đang trên đà phát triển công nghệp hóa hiện đại hóa đất
nước. Đời sống của người dân không ngừng được cải thiện, do đó sức
khỏe con người ngày càng được chú trọng và quan tâm đúng cách. Đứng
trước tình thế đó, nhà nước đã đầu tư xây dựng thêm và cải tạo nâng cấp
nhiều bệnh viện, trạm y tế từ trung ương đến địa phương nhằm phục vụ
người dân được tốt hơn. Bên cạnh đó, ngày nay có rất nhiều bệnh viện cỡ
nhỏ và vừa do các tổ chức cá nhân xây dựng lên.
Tuy nhiên, song song với việc khám chữa bệnh cho người dân các
hoạt động của bệnh viện cũng thải ra một lượng rất lớn chất thải gây ảnh
hưởng đến đời sống của con người và môi trường. Nước thải bệnh viện là
loại nước thải có chứa nhiều vi trùng gây bệnh, là loại nước thải có mức ô
nhiễm hữu cơ cao. Hiện nay, đa số các bệnh viện ở Việt Nam chưa có hệ

thống xử lý nước thải chưa đạt yêu cầu kỹ thuật. Tại nhiều bệnh viện và
các cơ sở y tế, nước thải không được thu gom nên chảy ra cống thoát nước
hay tràn ra các ao hồ, kênh mương xung quanh. Vấn đề này ảnh hưởng
đến sức khỏe của bệnh nhân đến khám chữa bệnh cũng như cộng đồng
dân cư trong khu vực. Chính điều này làm cho môi trường nước ở Việt
Nam bị ô nhiễm trầm trọng.
Đứng trước tình trạng trên, quy chế quản lý chất thải y tế, ban hành
theo quyết định số 43/2007/QĐ - BYT ngày 3/12/2007 của bộ trưởng bộ
Y tế quy định về hoạt động quản lý chất thải y tế quyền và trách nhiệm
của các cơ sở y tế và các tổ chức, cá nhân trong việc thực hiện quản lý,
xử lý và tiêu hủy chất thải y tế. Theo quy chế này, mỗi bệnh viện phải có
hệ thống thu gom và xử lý nước thải đồng bộ.
Viện y học hàng không không phải là bệnh viện chuyên ngành có
nhiều hoạt động khám chữa và cấp cứu, nhưng hầu hết các hoạt động

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

7

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

khám chữa bệnh và xét nghiệm ở đây có rất nhiều điểm giống các bệnh
viện khám chữa bệnh thông thường. Từ khi đi vào hoạt động cho đến nay,
Viện y học hàng không vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải. Nước thải
của bệnh viện được thu gom vào bể lắng rồi cho chảy tràn ra môi trường,
đây chính là nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước mặt và nước

ngầm.
Xuất phát từ những vấn đề trên, em nhận thấy cần phải nghiên cứu
các công nghệ xử lý nước thải y tế đã và đang áp dụng tại Việt Nam và
trên thế giới nhằm lựa chọn công nghệ và thiết kế một hệ thống xử lý
nước thải phù hợp với lưu lượng và tính chất của nước thải của viện y học
hàng không. Do đó em tiến hành nghiên cứu đề tài “ Thiết kế hệ thống
xử lý nước thải Viện Y Học Hàng Không với công suất 350 m 3/ngày
đêm ”
1. Mục tiêu nghiên cứu
-

Phân tích, lựa chọn công nghệ xử lý nước thải y tế tại Viện Y Học Hàng

-

Không;
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải y tế cho Viện Y Học Hàng
Không với công suất 350 m3/ngày đêm;
2. Nội dung nghiên cứu

-

Hiện trạng công tác quản lý môi trường ở Viện y học hàng không.
Tổng quan về nước thải bệnh viện và các công nghệ xử lý nước thải trong

-

và ngoài nước.
Đề xuất lựa chọn công nghệ xử lý nước thải cho viện y học hàng không

-

theo hai phương án.
Tính toán các công trình đơn vị trong quy trình công nghệ xử lý nước thải

-

của viện y học hàng không theo hai phương án.
Khái toán chi phí đầu tư và vận hành hệ thống xử lý nước thảitheo hai
phương án.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

8

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Đối tượng nghiên cứu: nước thải bệnh viện.
Phạm vi nghiên cứu: Viện Y Học Hàng Không
4.Phương pháp nghiên cứu

-

Phương pháp khảo sát hiện trường.
Phương pháp điều tra, phỏng vấn.
Phương pháp phân tích.
Phương pháp thống kê số liệu.
Phương pháp tính toán thiết kế.
- Phương pháp phân tích chi phí lợi ích.
Phương pháp tham vấn.

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

9

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
1.1.
1.1.1.

Tổng quan về nước thải bệnh viện

Giới thiệu chung về nước thải bệnh viện
Theo số liệu của tổng cục thống kê, vào năm 2015, dân số trung bình của
cả nước là 91,7 triệu người, tăng 974,9 nghìn người so với năm 2014 [1]. Dự
báo trong năm 2016, dân số Việt Nam sẽ đạt 92,2 triệu người [2]. Sự gia tăng

dân số nói chung và gia tăng dân số cơ học nói riêng đã tạo ra các nguồn rác
thải lớn, đồng thời gây ô nhiễm môi trường không khí, môi trường nước, nhất là
tại các khu vực đô thị và các làng nghề. Môi trường ngày một ô nhiễm đã gây
ảnh hưởng vô cùng nghiêm trọng đến sức khỏe của cộng đồng. Chính vì thế nhu
cầu khám chữa bệnh của người dân ngày càng lớn dẫn đến lượng chất thải y tế
phát sinh ngày càng nhiều. Theo Bộ Y tế, cả nước hiện có khoảng 13.500 cơ sở
y tế, mỗi ngày tổng lượng chất thải từ các cơ sở y tế thải ra khoảng 350 tấn rác
thải rắn (trong đó 40,5 tấn là chất thải rắn nguy hại phải được xử lý bằng những
biện pháp phù hợp) và trên 150.000m³ nước thải. Tuy nhiên, đáng lo ngại là cả
nước hiện còn tới 56% số bệnh viện chưa có hệ thống xử lý nước thải và 70%
hệ thống xử lý nước thải hiện có không đạt tiêu chuẩn[3]. Một trong những
nguyên nhân dẫn đến hiện trạng trên đó là chưa tìm được công nghệ phù hợp
với điều kiện của các cơ sở y tế. Tìm được công nghệ vừa đảm bảo chất lượng
nước sau xử lý đạt chuẩn với chi phí thấp và kích thước phù hợp với diện tích
của hiện tại của cơ sở là một thách thức không nhỏ đối với các bệnh viện, đặc

biệt là các bệnh viện có quy mô nhỏ.
1.1.2. Nguồn gốc phát sinh nước thải bệnh viện
- Nước thải bệnh viện bao gồm hai nguồn chính là nước thải y tế và nước thải
-

sinh hoạt.
Nước thải y tế: Phát sinh từ các phòng khám, phòng phẫu thuật, phòng thí
nghiệm và các khoa trong bệnh viện. Ví dụ : Pha chế thuốc, tẩy khuẩn lau chùi
dụng cụ y tế, các mẫu bệnh phẩm, rửa vết thương bệnh nhân, nước thải từ các
SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

10

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

phòng phẫu thuật, thí nghiệm. Nước thải này chứa nhiều vi khuẩn mầm bệnh,
-

máu và các hóa chất dung môi trong dược phẩm …
Nước thải sinh hoạt: Sinh hoạt của bệnh nhân, người chăm sóc bệnh nhân, cán bộ
và công nhân viên của bệnh viện, từ các nhà vệ sinh giăt giũ, rửa thực phẩm, bát
đĩa, từ việc làm vệ sinh phòng bệnh nhân, từ nước mưa chảy tràn trong khuôn viên
bệnh viện vv…
1.1.3. Tính chất đặc trưng của nước thải bệnh viện
+ Tính chất vật lý:
Màu : Chủ yếu là màu của hóa chất như dung dịch dùng để điều trị bệnh,
đặc biệt trong khu vực phòng mổ, nước thải có màu của máu phát sinh từ quá
trình mổ và rửa các dụng cụ phẫu thuật.
Mùi: Sinh ra trong quá trình thối rữa rác bệnh phẩm có nguồn gốc hữu cơ
sót lại do việc thu gom chất thải không triệt để.
Chất rắn: Các loại bệnh phẩm có nguồn gốc hữu cơ còn sót lại như bông,
băng, các bộ phận cơ thể bị bệnh của người bệnh ,… có kích thước nhỏ lẫn
trong nước.
+ Tính chất hóa học :
Thành phần hữu cơ: Chủ yếu có trong nước thải là một chất sinh ra trong
quá trình phân rã tự nhiên các chất hữu cơ từ các bệnh phẩm.
Thành phần vô cơ : chủ yếu là thành phần vô cơ có trong các dung dịch
thuốc dùng trong quá trình điều trị.
Thành phần sinh học: Gồm các vi sinh vật, vi khuẩn gây bệnh có sức lan
truyền rất nhanh trong nước.

1.1.4

Đặc tính ô nhiễm của nước thải bệnh viện
Để có sự so sánh giữa các bệnh viện khác nhau ta phải tiến hành phân chia

các bệnh viện theo tuyến và theo chuyên khoa để đánh giá. Kết quả đánh giá
theo tuyến cho thấy nước thải của bệnh viện tỉnh có hàm lượng chất hữu cơ (thể
hiện ở các giá trị COD, BOD 5, DO) cao hơn so với bệnh viện trung ương và
bệnh viện ngành)
Bảng 1.1 Đặc trưng ô nhiễm nước thải theo từng tuyến
SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

11

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bệnh viện
PH
DO
H2 S
BOD5 COD
Trung ương
6,97
1,89
4,05
99,8

163,2 2,55
16,06
Tỉnh
6,91
1,34
7,48
163,9 214,4 1,71
18,93
Ngành
7,12
1,59
4,84
139,2 179,9 1,44
18,85
( Nguồn: Viện Y Học lao động và MT- Bộ Y tế và trung tâm CTC)[4]

SS
18,6
10,0
46,0

Nguyên nhân nước thải bệnh viện tuyến tỉnh có hàm lượng chất ô nhiễm
cao hơn tuyến trung ương và tuyến ngành là do lượng nước sử dụng tính cho 1
giường bệnh thấp nên nồng độ chất ô nhiễm cao hơn so với các tuyến khác.
Bảng 1.2 Đặc trưng ô nhiễm nước thải theo từng khoa
Khoa
pH

DO

H2S

Thông số
BOD5
COD

Hành

6,4

(mg/l)
1,91

(mg/l)
2,07

(mg/l)
87,14

(mg/l)
126,58

(mg/l)
0,94

(mg/l)
9,54

(mg/l)
37,99

chính
Lây
Xét

7,04
7,04

1,81
1,79

5, 5
3,32

117,60
105,41

168,98
149,25

1,57
1,103

12,82
10,12

55,82
23,46

nghiệm

Dược

6,55

1,64

5,95

181,83

235,05

1,56

20,74

51,48

SS

(Nguồn: Viện Y học lao động và Môi trường- Bộ Y tế và Trung tâm CTC)
[4]
Nhìn chung hàm lượng chất ô nhiễm không có sự khác biệt lớn khi phân
chia các bệnh viện theo các chuyên khoa.
Dưới đây là thành phần tính chất nước thải của một số bệnh viện trên địa
bàn Hà Nội:

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

12

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Bảng 1.3: Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện phụ sản Trung
Ương
Chỉ tiêu
PH
TSS
COD
BOD5
Amoni (tính theo N)
PO43T. Coliform

Đơn vị
Giá trị nước thải đầu vào
7,3
mg/l
323
mg/l
346
mg/l
178
mg/l
21
mg/l
14

MPN/100ml
1,6.105
(Nguồn: Viện công nghệ Môi Trường)[5]

Bảng 1.4: Thành phần tính chất nước thải đầu vào bệnh viện K Hà
Nội
Chỉ tiêu
PH
TSS
COD
BOD5
Amoni (tính theo N)
PO43T. Coliform
1.1.5

Đơn vị

Giá trị nước thải đầu vào
5,7
mg/l
285
mg/l
442
mg/l
382
mg/l
31
mg/l
21
MPN/100ml

2.105
(Nguồn: Viện công nghệ môi trường)[5]

. Tác động đến môi trường của nước thải bệnh viện
- Ảnh hưởng đến môi trường nước: nước thải bệnh viện gây ra những ô

nhiễm đặc trưng như sự ô nhiễm do khả năng phân hủy sinh học các chất, quá
trình tích lũy sinh học và lan truyền các chất qua chuỗi thức ăn, gây độc tố sinh
thái. Vì trong nước thải bệnh viện, ngoài những dược phẩm có hoạt tính còn có
những chất bổ trợ tổ hợp sắc tố, những chất có hoạt tính còn có những chất bổ
trợ tổ hợp sắc tố, nhng loại thuốc được bài tiết ra ngoài mà không được cơ thể
chuyển hóa.Theo Kumerer-2001, tỷ lệ bài tiết ra ngoài của kháng sinh là 75%
[6]. Khi các bệnh viện không có HTXL nước thải hoặc HTXL nước thải hoạt
động kém hiệu quả khi nước thải được đổ thẳng ra cống thoát nước chung nên
có nguy cơ gây nguy hại cho sức khỏe của người và gây ô nhiễm môi trường.

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

13

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Ảnh hưởng đến môi trường không khí: Những chất thải như máu, dịch
nước tiểu có hàm lượng chất hữu cơ cao, phân hủy nhanh nếu không được xử lý
đúng tiêu chuẩn, không chỉ gây bệnh mà còn mùi hôi thối, làm ô nhiễm môi
trường không khí xung quanh.

1.1.6. Những khó khăn chính trong việc xử lý nước thải bệnh viện của
nước ta hiện nay:
- Kinh phí để xây dựng hệ thống xử lý nước thải
- Quản lý, vận hành và bảo trì.
- Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện.
- Mặt bằng đặt trạm xử lý.
Do đó, khi xây dựng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện, cần đánh giá các
khía cạnh trên để đưa ra phương án đầu tư thích hợp.
1.2.

Các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện :

1.2.1.

Phương pháp xử lý cơ học[7]

Là quá trình mà khí nước thải đi qua quá trình đó sẽ không thay đổi tính
chất hóa học và sinh học của nó. Xử lý cơ học nhằm nâng cao chất lượng và
hiệu quả của các bước xử lý tiếp theo.
a. Song chắn rác:

Dùng để giữ lại các tạp chất thô như giấy, rác, túi nilon, vỏ cây và các tạp
chất có kích thước lớn.
b. Bể lắng cát:
Bể lắng cát dùng để lắng những hạt cặn có kích thước lớn chứa trong nước
thải mà chủ yếu là cát, trên trạm XLNT nếu để cát lắng lại trong các bể lắng, bể
metan sẽ làm giảm dung tích công tác, gây khó khăn trong việc xả cặn phá hủy
các công trình công nghệ XLNT.. do đó việc xây dựng bể lắng cát trên các trạm
xử lý nước thải lớn hơn 100 m3/ngđ là cần thiết.
c) Bể điều hòa

Bể điều hòa dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào công trình xử lý ổn
định, khắc phục những sự dao động về nồng độ và lưu lượng của nước thải gây
ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lí sinh học.

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

14

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khi đặt bể điều hòa trước bể lắng thì phải có hệ thống tránh lắng cặn trong
bể.
Chọn bể điều hòa (khuấy trộn bằng khí nén, bằng thiết bị khấy trộn cơ khí
hay bể nhiều hành lang) dựa trên cơ sở đặc điểm giao động nồng độ các chất
bẩn ( theo chu kỳ, hỗn loạn hay xả nước tập trung) cũng như đặc điểm và nồng
độ các chất lơ lửng.
d) Bể lắng
Dùng để tách các chất không tan ở dạng lơ lửng trong nước thải dựa vào
sự chênh lệch giữa trọng lượng các hạt cặn có trong nước thải.
Để tăng quá trình lắng người ta có thể làm thoáng sơ bộ và đông tụ sinh
học
Trong bể lắng người ta thường phân ra làm 4 vùng:
-

Vùng phân phối nước
Vùng lắng các hạt cặn

Vùng chứa cặn
Vùng thu nước ra
+ Bể lắng ngang:
Thiết kế cho trạm xử lý nước thải có công suất trên 15000m3/ngđ
Bể có mặt bằng hình chữ nhật, tỷ lệ chiều rộng và chiều dài không nhỏ
hơn 1/4 và chiều sâu lên tới 4m.
Nước thải dẫn vào bể theo mương và máng pơhân phối ngang với đập tràn
thành mỏng hoặc tường đục lỗ xây dựng ở đầu bể suốt chiều rộng. Đối diện ở
cuối bể cũng xây dựng máng tương tự để thu nước và đặt tấm chắn nửa chìm
nửa nổi, cao hơn mực nước 0,25m. Tấm này có tác dụng ngăn chất nổi, thường
đặt cách thành tràn 0,25-0,5 m. Để thu và xả chất nổi người ta đặt một máng
đặc biệt ngay sát kề tấm chắn.
Độ dốc của đáy bể 0,01 để thuận tiện khi cào gom rác.
Độ dốc của hố thu cặn không nhỏ hơn 450[8]
Xả cặn ra khỏi bể thường bằng áp lực thủy tĩnh với cột nước không nhỏ
hơn 1,5m.

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

15

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Bể Lắng đứng: Thiết kế cho trạm xử lý nước thải có công suất dưới
20000m3/ngđ.
Bể lắng đứng thường được xây dựng bằng hình tròn hoặc hình vuông, đáy

dạng nón hay chóp cụt.
Nước thải theo máng chảy vào ống trung tâm (kết thúc bằng miệng ống loe
hình phễu). Sau khi ra khỏi ống trung tâm nước thải va vào tấm chắn và thay
đổi hướng từ đứng sang ngang rồi dâng lên theo thân bể. Nước đã lắng trong
tràn qua máng thu đặt xung quanh thành bể và đi ra ngoài. Khi nước thải dâng
lên theo thân bể thì cặn lắng thực hiện chu trình ngược lại. Như vậy cặn chỉ lắng
được trong trường hợp tốc độ lắng Uo lớn hơn tốc độ nước dâng Vd (U0> Vd)
Thời gian lắng phụ thuộc vào mức độ xử lý, chọn khoảng 1,5 h (trước bể
Aeroten và bể lọc sinh học )
Để cặn tự chảy tới hố thu thì góc tạo bởi tường đáy bể và mặt nằm ngang
không nhỏ hơn 45o[8]
Hiệu suất lắng thực tế không quá 40%.
1.2.2. Theo phương pháp hóa lí [8]

Cơ sở của phương pháp này là đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó,
chất này phản ứng với các tạp chất bẩn trong nước thải và có khả năng loại
chúng ra khỏi nước thải dưới dạng cặn lơ lửng hoặc dưới dạng hòa tan không
độc.

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

16

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Các phương pháp hóa lý:

Các phương pháp hóa lý để xử lý nước thải công nghiệp đều dựa trên cơ
sở ứng dụng các quá trình: đông tụ và keo tụ, tuyển nổi, hấp phụ, trao đổi ion,
các quá trình tách bằng màng điện hóa…
a)

Keo tụ, tạo bông
Tạo bông là quá trình làm keo tụ các hạt keo hoặc dính các hạt nhỏ lại
thành một tập hợp hạt lớn hơn để lắng bằng cách đưa vào chất lỏng các tác nhân
tạo bông có tác dụng phá keo hoặc hấp phụ các hạt nhỏ lên bề mặt của nó hoặc
dính các hạt nhỏ lại với nhau.
Các chất thường dùng trong phương pháp lắng và đông tụ dễ loại bỏ các
chất rắn lơ lửng trong nước thải là:

b)

Phèn Al(SO4)nH2O ( n=13-18)
Sô đa kết hợp với phèn Na2CO3 + Al(SO4)3
Sắt suphat FeSO4.7H2O
Nước vôi Ca(OH)2
Natrialuninat Na2Al2O4
Sắt clorua và sắt (III) sunphat FeSO4
Trung hòa
Bản chất của phương pháp trung hòa là phản ứng hóa học giữa axit hoặc
kiềm có trong nước thải. Chất được chọn để thực hiện phản ứng với các axit
hoặc kiềm có trong nước thải gọi là tác nhân trung hòa hóa học.
Tác nhân trung hòa thường được dùng để xử lý các chất thải chứa kiềm là
khí CO2, axitsunfuric. Quá trình trung hòa được thực hiện gián đoạn hoặc liên
tục.
*Lựa chọn tác nhân trung hòa có nhiều loại:
- Loại khuấy trộn: Khuấy trộn cơ khí hoặc sục khí

- Loại tháp: Tháp phun, tháp chảy màng hoặc tháp đĩa.

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

17

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

c) Hấp phụ
Hấp phụ tách các chất hữu cơ và khí hòa tan khỏi nước thải bằng cách tập
trung các chất đó trên bề mặt chất rắn (hấp phụ vật lý) hay bằng cách tương tác
các chất bẩn hòa tan với các chất rắn (hấp phụ hóa học).
Phương pháp hấp phụ dùng để khử màu, mùi, chất hữu cơ khó phân hủy,
kim loại nặng,..ra khỏi nước thải công nghiệp. Phương pháp này thường được
sử dụng khi nước thải cần xử lý đạt tiêu chuẩn cao hoặc tái sử dụng lại nước
thải.
Đây là phương pháp xử lý cuối cùng sau xử lý sinh học. Chất hấp phụ
dùng phổ biến là than hoạt tính và các loại vật liệu khác như than bùn, gỗ, than
củi, tro, xỉ.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hấp phụ là:
Diện tích bề mặt chất hấp phụ, bản chất của sự hấp phụ, độ pH, Nồng độ
dung dịch, thời gian tiếp xúc, bản chất của hệ tiếp xúc.
c) Khử trùng

Nước sau khi sử lý bằng phương pháp sinh học có thề chứa khoảng 10 5106 vi khuẩn trong 1ml nước. Hầu hết các loại vi khuẩn trong nước thải không
phải là vi trùng gây bệnh, nhưng không loại trừ khả năng tồn tại của chúng. Nếu

xả trực tiếp ra nguồn nước cấp, hồ nuôi cá thì khả năng lan truyền bệnh sẽ rất
lớn. Do vậy, cần phải có biện pháp khử trùng nước thải trước khi thải ra nguồn
tiếp nhận. Các phương pháp khử trùng nước thải phổ biến hiện nay là:
+ Dùng Clo hơi qua thiết bị định lượng clo
+ Dùng hypoclorit canxi dạng bột Ca(ClO)2 hòa tan trong thùng dung dịch
3-5% rồi định lượng vào bể khử trùng.
+ Dùng hypoclorit natri, nước javen NaClO.
1.2.3. Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học
Là phương pháp dựa vào khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật có
tác dụng phân hóa những chất hữu cơ. Do kết quả của quá trình sinh hóa phức
tạp mà những chất bẩn hữu cơ được khoáng hóa và trở thành nước, những chất
vô cơ và những chất khí đơn giản.
Các công trình xử lý nước thải bệnh viện thường chia thành các nhóm:
SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

18

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

- Nhóm 1: Công nghệ bùn hoạt tính trong các bể aeroten truyền thống;
- Nhóm 2: Công nghệ bùn hoạt tính kết hợp giá thể sinh học;
- Nhóm 3: Công nghệ bùn hoạt tính hoạt động theo mẻ (SBR);
- Nhóm 4: Công nghệ AAO (kết hợp các quá trình yếm khí, thiếu khí và hiếu
khí);
- Nhóm 5: Công nghệ lọc sinh học;
- Nhóm 6: Cánh đồng tưới và ao sinh học;[5]

+ Nhóm thứ nhất, hai:
Bể Aeroten là công trình làm bằng bê tông, cốt thép… với mặt bằng thông
dụng là hình chữ nhật. Hỗn hợp bùn và nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và
được sục khí, khuấy nhằm tăng cường quá trình oxi hóa chất hữu cơ có trong nước
thải.
Nước thải sau khi đã được xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn chất hữu cơ ở
dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào Aeroten. Các chất lơ lửng làm nơi vi
khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển, dần thành các bông cặn. Các
hạt này dần to và lơ lửng trong nước. Chính vì vậy xử lý nước thải ở Aeroten
được gọi là quá trình xử lý với vi sinh vật lơ lửng của quần thể vi sinh vật. Các
bông cặn này chính là bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều
VSV có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ chứa trong nước thải.
Thời gian lưu nước trong bể Aeroten không lâu quá 12 giờ. Nước thải và
bùn hoạt tính tuần hoàn sau khi qua bể Aeroten cho qua bể lắng đứng đợt II. Ở
đây bùn lắng một phần đưa trở lại bể Aeroten, phần khác đưa tới bể nén bùn.
Quá trình oxi hóa các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong aeroten qua ba giai
đoạn:
Giai đoạn thứ nhất: Tốc độ oxi hóa bằng tốc đọ tiêu thụ oxi, ở giai đoạn
này bùn hoạt tính hình thành và phát triển.
Giai đoạn thứ hai: VSV phát triển ổn định và tốc độ tiêu thụ oxi cũng ở
mức gần như ít thay đổi, chính ở giai đoạn này các chất bẩn hữu cơ bị phân hủy
nhiều nhất.

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

19

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giai đoạn thứ ba: Sau một thời gian khá dài tốc độ oxi hóa cầm chừng
(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 amon.
Công nghệ bùn hoạt tính tuần hoàn đã được áp dụng tại nhiều bệnh viện,
ví dụ: bệnh viện Bạch Mai, bệnh viện Đa khoa Sơn La, bệnh viện A Thái
Nguyên. Tuy nhiên, hiện nay hầu hết các hệ thống này đều hoạt động kém hiệu
quả do gặp nhiều khó khăn trong việc lắng và tuần hoàn bùn hoạt tính, tiêu thụ
điện năng lớn. Nhiều hệ thống đã được phá bỏ và thay thế bởi những công nghệ
hiện đại hơn, ví dụ như tại bệnh viện Bạch Mai mới xây dựng hệ thống xử lý
nước thải theo công nghệ Biofast sử dụng năng lượng mặt trời vào năm 2014
thay cho công nghệ cũ.
+ Nhóm công nghệ thứ ba:
-

Công nghệ bùn hoạt tính hoạt động theo mẻ (SBR). Bản chất của công nghệ này
là thực hiện các công đoạn nạp nước thải, sục khí, lắng gạn bùn hoạt tính và
tuần hoàn bùn đều trong cùng một thiết bị. Hệ thống SBR bao gồm đưa nước
thải vào bể phản ứng và tạo các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí, kị
khí, hiếu khí để cho vi sinh vật tăng sinh khối, hấp thụ và tiêu hóa các chất thải
hữu cơ trong nước thải. Chất hữu cơ (C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa
vào sinh khối vi sinh vật. Khi lớp sinh khối này lắng kết xuống sẽ còn lại nước
trong đã tách chất ô nhiễm, chu kì xử lý lại tiếp tục cho một mẻ xử lý mới. Đặc
trưng của SBR là cho phép thiết kế hệ đơn giản với các bước xử lý cơ bản theo
quy trình từng mẻ, khoảng thời gian cho mỗi chu kì có thể điều chỉnh được và
là một quy trình có thể điều chỉnh tự động bằng PLC, hiệu quả xử lý có độ tin
cậy cao và độ linh hoạt.
+ Ưu điểm của công nghệ là chiếm ít diện tích.

+ Nhược điểm là vận hành phức tạp và cần có hệ thống điều khiển tự động
cao. Ở Việt Nam, cho đến nay công nghệ này được sử dụng còn rất hạn chế, đã
được triển khai ứng dụng tại bệnh viện đa khoa Hưng Yên. Tuy nhiên, sau một
thời gian hoạt động không lâu, hệ thống này đã bộc lộ nhược điểm và ngừng
hoạt động. Cho đến năm 2013, bệnh viện đa khoa Hưng Yên đã xây dựng hệ
SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

20

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

thống xử lý nước thải mới theo công nghệ AAO với ba quá trình yếm khí-thiếu
khí-hiếu khí kết hợp.
+ Nhóm công nghệ thứ bốn:
- Công nghệ AAO (Anaerobic-Anoxit-Oxic) là quá trình xử lý sinh học
liên tục ứng dụng nhiều hệ vi sinh vật khác nhau. Đó là 3 quá trình:
a.

Anaerobic (quá trình kỵ khí)

Vi sinh vật kỵ khí sẽ hấp thụ, phân hủy chất hữu cơ trong nước thải và các
chất ô nhiễm dạng keo để chuyển chất hữu cơ sang dạng khí: CO 2, H2S, CH4.
Trong đó có 3 quá trình:
-

Phân hủy chất hữu cơ thành hợp chất cao phân tử.

-

Tạo các axit.
b.

Tạo methane (khí Biogas được thu lại làm chất đốt).
Anoxit (quá trình thiếu khí)

Thời gian lưu là 1 tiếng đồng hồ. Trong nước thải có nitơ và photpho cần
phải loại thải ra bằng quá trình Nitrat hóa và Photphorit hóa.
-

Nitrat hóa là quá trình tách Oxi lần lượt: NO 3- qua NO2- qua N2O và tạo thành
khí N2 bay hơi.

-

Photphorit hóa là quá trình chuyển hóa P+ thành chất không có photpho hay
photpho dễ dàng phân hủy dưới tác dụng của vi sinh vật hiếu khí.
-

Quá trình thiếu khí này có máy khuấy trộn làm giảm oxi giúp vi sinh

phát triển và giá thể vi sinh giúp vi sinh bám vào và phát triển.
c.

Quá trình Oxic (hiếu khí)

Bùn hoạt tính (vi sinh vật hiếu khí) hấp thụ oxi, chất hữu cơ ô nhiễm, sử

dụng N, P tổng hợp tế bào mới, tế bào già tự phân hủy. Quá trình tổng hợp tế
bào mới diễn ra nhanh hơn các tế bào già chết đi, dẫn đến lượng bùn dư và phải
thu bùn thải định kỳ. Phản ứng xảy ra trong bể Aerotank (sục khí khuấy đảo
tăng cường oxi).
-

Oxi hóa và phân hủy chất hữu cơ tạo ra CO2, H2O và năng lượng.

-

Tổng hợp tế bào mới tạo ra CO2, tế bào mới, H2O và năng lượng.

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

21

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Phân hủy nội sinh tạo ra CO2, NH3, H2O và năng lượng.
Công nghệ AAO được ứng dụng xử lý các loại hình nước thải có hàm
lượng chất hữu cơ cao như: nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, nước thải
ngành chế biến thủy hải sản, nước thải ngành sản xuất bánh kẹo - thực phẩm...
Ưu điểm :
- Xử lý được N, P.

- Có thể lắp đặt ngầm dưới đất nên rất phù hợp với khu vực đông dân cư.
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư cao, gấp 4-5 lần các công nghệ khác.
- Chi phí bảo dưỡng thay thế rất cao đặc biệt là chi phí chống tắc, thay thế
modul màng lọc.
Tại Đà Nẵng, công nghệ AAO đã được lắp đặt tại TTYT Thanh Khê và
bệnh viện Đa khoa Tâm Trí (Hình 1.1)

1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải tại BV Đa Khoa Tâm Trí – Đà Nẵng
+Nhóm công nghệ thứ năm:
Công nghệ lọc sinh học được chia làm hai loại:
- Công nghệ lọc sinh học ngập nước
- Công nghệ lọc sinh học không ngập nước (Lọc sinh học có cấp khí
cưỡng bức và cấp khí tự nhiên).
a) Công nghệ lọc sinh học ngập nước

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

22

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Là phương pháp sử dụng màng sinh vật, trong đó các vi sinh vật sinh
trưởng cố định trên các lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc được đặt ngập trong
nước. Màng vi sinh vật phát triển trên các bề mặt của vật liệu lọc có dạng nhầy,
dày 1-3mm và hơn nữa. Màu quả nó thay đổi theo thành phần của nước thải, từ

vàng sáng đến nâu tối.
Thông thường nước thải sẽ được đi từ trên xuống hoặc từ dưới lên qua lớp
màng vi sinh vật bám dính trên lớp vật liệu lọc. Màng sinh học gồm các vi
khuẩn, nấm, động vật bậc thấp được nạp vào hệ thống cùng nước thải. Mặc dù
lóp màng này rất mỏng song song cũng có 2 lớp: Lớp yếm khí ở sát bề mặt đệm
và lớp hiếu khí ở phía bên ngoài.
+ Quá trình yếm khí: Các vi khuẩn yếm khí phân hủy các hợp chất hữu cơ
gây ô nhiễm bằng cơ chế lên men CH 4. Đó là một quá trình phức tạp diễn ra
theo nhiều giai đoạn nhưng gồm 2 pha chính: Pha axit và pha kiềm (pha metan).
Pha axit: Các vi khuẩn tạo axit (bao gồm vi khuẩn tùy tiện và vi khuẩn
yếm khí) hóa lỏng các chất hữu cơ rồi lên men các chất hữu cơ phức tạp đó
thành các axit bậc thấp như axit béo, axit amin, ammoniac, glyxerin, CO 2,
H2S…
Pha kiềm, các vi khuẩn tạo me tan chỉ gồm các vi khuẩn yếm khí chuyển
hóa các sản phẩm trung gian trên thành CH4 và CO2
+ Quá trình hiếu khí: Quá trình này sử dụng các vi sinh vật hiếu khí
phân hủy các hợp chất hữu cơ gây ô nhiễm trong nước thải có đày đủ õi hòa tan
-

và các điều kiện PH, nhiệt độ thích hợp. Cơ chế gồm 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Oxi hóa hoàn toàn bộ chất hữu cơ có trong nước thải
CxHyOzN + (x+y/4+z/3+3/4)O2
x CO2 + [( y-3)/2]H2O + NH3
Giai đoạn 2: (quá trình đồng hóa) tổng hợp để xây dựng tế bào
CxHyOzN + NH3 + O2
x CO2 + C5H7NO2
Giai đoạn 3(Quá trình dị hóa): Hô hấp nội bào
b) Lọc sinh học không ngập nước(Lọc sinh học có cấp khí cưỡng bức
và cấp khí tự nhiên).
- Lọc sinh học cấp khí tự nhiên (bể lọc sinh học nhỏ giọt)

+ Bể thường dùng cho các trạm xử lý có công suất dưới 1500 m3/ngđ.
+ Bể làm việc có hiệu quả khi BOD5<= 220 mg/l
+ Tải trọng thủy lực q của bể thấp ( 1-3 nước thải/ m2 bề mặt bể.ngày)

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

23

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Tải trọng chất bẩn hữu cơ L v của bể là 0,1- 0,2 kg BOD/m3 vật liệu
lọc.ngày.
+ Vật liệu lọc không lớn hơn 30mm thường là các loại đá cục, cuội,
than cục. Chiều cao lớp vật liệu lọc trong bể từ 1,5 -2 m.
+ Bể cấp khí bằng tự nhiên nhờ các cửa thông gió xung quanh thành
tổng diện tích bằng 20% diện tích sàn thu nước hoặc lấy từ dưới đáy lên với
khoảng không ở giữa đấy bể và sàn đỡ vật liệu cao 0,4 đến 0,6 m.
Hiện nay, các bệnh viện đang sử dụng công nghệ tháp lọc sinh học nhỏ
giọt là : Bệnh viện C Thái Nguyên, bệnh viện đa khoa Quỳnh Phụ Thái Bình,
bệnh viện quân y Đồng Tháp, bệnh viện phục hồi chức năng Đà Nẵng,…

Hình 1.2 Hệ thống xử lý nước thải do Viện Công nghệ môi trường chế tạo
và lắp đặt tại các bệnh viện C Thái Nguyên và Tâm thần kinh Hưng Yên

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

24

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Lọc sinh học cấp khí cưỡng bức (bể lọc sinh học cao tải)
+ Bể thường dùng cho các trạm xử lý có công suất từ 500 đến hàng chục
nghìn m3/ngđ.
+ Tải trọng chất bẩn hữu cơ theo BOD5 của bể Lv thường 0,2 – 1,5 kgBOD/m3
ngày.
+ Tải trọng thủy lực q thường lấy 10-30 m3/m2/đ
+ Lưu lượng thông khí đơn vị B lấy 8- 12 m 3/m3 nước, kể cả lưu lượng
nước tuần hoàn.
+ Vật liệu lọc thường là than đá, đá cục, đá ong lớn,… kích thước thường
40- 80 mm.
+ Chiểu cao lóp vật liệu lọc H lấy 2-4 m
Các bệnh viện đang sử dụng công nghệ này là bệnh viện Đa khoa tỉnh
Kontum, bệnh viện Thanh Nhàn Hà Nội, bệnh viện tỉnh Ninh Bình…
Nhóm công nghệ thứ sáu: có thể ứng dụng có hiệu quả ở những bệnh
viện có diện tích đất đai lớn, đất đai có độ xốp, độ dốc. Theo nhóm công nghệ
này chi phí đầu tư và vận hành thấp nhất. Tuy nhiên, theo nhóm công nghệ này
công việc xử lý không đảm bảo chất xử lý, không điều khiển được. Tại các bệnh
viện không đủ kinh phí nhưng có diện tích lớn thì cách duy nhất là nước thải
nên được giảm thiểu ô nhiễm ở các ao sinh học.
Kết luận:

Các nhóm công nghệ xử lý nước thải bệnh viện nêu trên ứng dụng các quá
trình khác nhau. Nếu kiểm soát tốt quá trình công nghệ thì các công nghệ đều
xử lý tốt nước thải, tuy nhiên ở Việt Nam có nhiều yếu tố không thuận lợi như
nguồn điện không ổn định, năng lực vận hành công nghệ yếu, khinh phí eo hẹp,
ít quỹ đất khiến việc lựa chọn công nghệ thích hợp trở nên khó khăn hơn. Do
đó, việc nghiên cứu lựa chọn công nghệ xử lý nước thải bệnh viện là việc rất
quan trọng.
CHƯƠNG II
ĐỀ XUẤT DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

SVTH: VÕ THỊ KIỀU ANH
LỚP: DH2CM1

25

GVHD: PGS.TS Trịnh Văn Tuyên