Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện bằng công nghệ MBR

Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

MỤC LỤC
 
Chương 1 - 

TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN ........................... 10 

1.1. Một số khái niệm về chất thải y tế...................................................................... 10 
1.1.1. Chất thải y tế ................................................................................................ 10 
1.1.2. Chất thải y tế nguy hại ................................................................................. 10 
1.1.3. Chất thải phóng xạ lỏng ............................................................................... 10 
1.2. Nguồn phát sinh và đặc tính của nước thải bệnh viện........................................ 10 
1.2.1. Các nguồn phát sinh chất thải bệnh viện ..................................................... 10 
1.2.2. Đặc trưng nước thải bệnh viện .................................................................... 11 
1.3. TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở MỘT SỐ BỆNH
VIỆN ĐIỂN HÌNH Ở HÀ NỘI. ................................................................................ 14 
Chương 2 - 

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN

HIỆN NAY

....................................................................................................... 18 

2.1. Đặt vấn đề ........................................................................................................... 18 
2.2. Một số công nghệ xử lý nước thải bệnh viện ..................................................... 18 
2.2.1. Ao hồ sinh học ............................................................................................. 18 
2.2.2. Bể phản ứng sinh học hiếu khí - Aeroten .................................................... 21 
2.2.3. Công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt- Biofilter ................................................. 23 

2.2.4. Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện theo nguyên lý hợp khối .................. 24 
2.2.5. Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện theo mô hình DEWATS .................. 29 
2.2.6. Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện BIOFASTTM Serie ATC..................... 31 
2.2.7. Thiết bị Compac ( TBC ) ............................................................................. 35 
Chương 3 - 

CÔNG NGHỆ MBR ..................................................................... 37 

3.1. Tổng quan về công nghệ MBR........................................................................... 37 
3.2. Cơ sở lý thuyết quá trình xử lý nước thải bằng công nghệ MBR ...................... 43 
3.2.1. Công nghệ màng .......................................................................................... 43 
3.2.2. Xử lý sinh học trong công nghệ MBR ......................................................... 59 
3.3. Ứng dụng của MBR trong xử lý nước thải bệnh viện ........................................ 75 
Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐1‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Chương 4 - 

: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH ĐỂ TÍNH TOÁN VÀ TỐI ƯU HÓA

CÁC THÔNG SỐ CỦA CÔNG NGHỆ MBR ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH
VIỆN

79 

4.1. Thông số thiết kế ................................................................................................ 79 
4.2. Sơ đồ công nghệ ................................................................................................. 80 
4.3. Tính toán các thiết bị trong hệ thống ................................................................. 81 
4.3.1. Tính toán song chắn rác thô ......................................................................... 81 
4.3.2. Tính toán hố gom nước ................................................................................ 82 
4.3.3. Tính toán lưới chắn rác tinh ......................................................................... 83 
4.3.4. Bể điều hòa .................................................................................................. 84 
4.3.5. Bể MBR cấu hình đặt chìm ......................................................................... 87 
4.3.6. Bể chứa bùn ................................................................................................. 99 
4.3.7. Tính toán máy ép bùn băng tải .................................................................... 99 
4.3.8. Kiểm tra kết quả với phần mềm Biowin .................................................... 100 
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................... 111 

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐2‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAO

: Anaerobic – Anoxic – Oxic – yếm khí – thiếu khí – hiếu khí

AAT

: Anoxic- Aerobic Tank – bể thiếu khí – hiếu khí

ASP

: Activated sludge process – qúa trình bùn hoạt tính

BOD

: Biochemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy sinh hóa

COD

: Chemical Oxygen Demand – nhu cầu oxy hóa học

DEWATS : Decentralized wastewater treatment system – hệ thống XLNT phân tán
DO

: Dissolved oxygen – Oxy hòa tan

EPS

: Extracellular polymeric substances – chất polyme ngoại bào

F/M

: Food/Microorganism – tỷ số chất nền/ sinh khối

FS

: Flat sheet – tấm phẳng

HF

: Hollow fibre – sợi rỗng

HRT

: Hydraulic retention time – thời gian lưu thủy lực

IAT

: Intermittent Aerobic Tank – bể hiếu khí gián đoạn

iMBR

: Immersed membrane bioreactor – bể MBR màng đặt ngập nước

LMH

: lit/m2.h.

MBR

: Membrane Bioreactor – bể phản ứng sinh học với màng tách sinh khối

MF

: Microfiltration – Vi lọc

MLSS
bùn

: Mixed liquor suspended solids –chất rắn lơ lửng trong hổn hợp nước

MLVSS
bùn

: Mixed liquor volatile suspended solids –chất rắn bay hơi trong nước

MT

: Multitube – dạng ống

NF

: Nanofiltration – lọc Nano

RO

: Reverse – Osmosis – Thẩm thấu ngược

SAD

: Specific aeration demand – nhu cầu thông khí

sMBR

: Sidestream Membrane bioreactor – bể MBR màng đặt ngoài

SRT

: Sludge retention time – thời gian lưu của bùn

TDS

:Total dissolved solids – tổng chất rắn hòa tan

TKN

:Total kjedldahl Nitrogen – tổng Nitơ kjedldahl

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐3‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

TMP

:Transmembrane pressure – áp lực qua màng

TOC

:Total organic carbon – tổng carbon hữu cơ

TSS

:Total suspended solids – tổng chất rắn lơ lửng

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội

 
‐4‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Lượng mưa trung bình/tháng của Hà nội ................................................. 11 
Bảng 1.2: Lượng nước thải ở các bệnh viện ............................................................. 12 
Bảng 1.3: Thành phần và tính chất nước thải của một số bệnh viện ở Hà Nội ....... 13 
Bảng 1.4: Tình hình sử dụng nước tại một số bệnh viện ở Hà Nội ......................... 14 
Bảng 1.5: Nhu cầu sử dụng nước tại các bệnh viện như sau: .................................. 15 
Bảng 1.6: Các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải các bệnh viện khu vực miền Bắc và
miền Trung nước ta ................................................................................................... 15 
Bảng 2.1: Đặc tính kỹ thuật của các thiết bị TBC..................................................... 36 
Bảng 3.1: Thông số so sánh hai cấu hình sMBR và iMBR ...................................... 38 
Bảng 3.2: Một số đề nghị làm sạch màng bằng hoá chất do 4 hãng đưa ra [21] ... 58 
Bảng 3.3: So sánh sự hoạt động của công nghệ bùn hoạt tính với MBR ................ 60 
Bảng 3.4: Các quá trình xử lý sinh học điển hình và đặc điểm [21] ........................ 65 
Bảng 4.1: Kết quả các thông số đầu vào và đầu ra ................................................ 107 
Bảng 4.2: Kết quả thông số Amonia qua các bể xử lý ............................................ 108 

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐5‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Sơ đồ nguyên tắc xử lý nước thải bệnh viện .............................................. 17 
Hình 2.1: Quy trình xử lý nước thải bệnh viện ở Việt Nam (2D) ............................. 18 
Hình 2.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ hợp khối xử lý nước thải bệnh viện (2D) .. 25 
Hình 2.3: Thiết bị V69 – M ( mặt cắt) ...................................................................... 26 
Hình 2.4: Thiết bị CN2000 ( mặt cắt) (3D)............................................................... 28 
Hình 2.5: Thiết bị hợp khối chìm theo công nghệ AAO của Nhật Bản (4) .............. 28 
Hình 2.6: Thiết bị Compac để xử lý nước thải kiểu TBC – 12 (3) ........................... 35 
Hình 3.1: Mô hình tách nước qua màng trong bể phản ứng ..................................... 37 
Hình 3.2: Cấu hình : a – iMBR và b - sMBR............................................................ 38 
Hình 3.3: Thị trường MBR ở Châu Âu (21D) .......................................................... 39 
Hình 3.4: Trạm xử lý nước thải công nghệ MBR ..................................................... 40 
Hình 3.5: Tích lũy công suất lắp đặt của hai hãng Kubota và Zenon m3/năm ......... 42 
Hình 3.6: Các quá trình phân tách bằng màng. (21D) .............................................. 44 
Hình 3.7: Cơ chế thấm qua màng : a – Cơ chế mao quản, b – Cơ chế hòa tan –
khuêchs tán (23D) ..................................................................................................... 44 
Hình 3.9: Sơ đồ thẩm thấu (8D) ................................................................................ 45 
Hình 3.10: Cơ chế phân tách qua mao quản của màng (8D) .................................... 48 
Hình 3.11: Màng UF dị hướng: a) vật liệu Polyme và b) vật liệu gốm [21D].......... 52 
Hình 3.12: Bề mặt của màng và sự phân bố kích thước mao quản với chi tiết loại trừ
các Homodispersed ................................................................................................... 52 
Hình 3.13: Các modul FS, MT và HF của hãng Kubota [21D]. ............................... 55 
Hình 2.4 ..................................................................................................................... 55 
Hình 3.15: Sơ đồ dòng thấm qua màng của các cấu hình: a) FS, b) CT hoặc MT và
c) HF.......................................................................................................................... 56 
Hình 3.16: Cơ chế tắc nghẽn màng: a) chặn hoàn toàn, b) chặn tiêu chuẩn, c) chặn
trung gian, d) các bánh lọc bao phủ hoàn toàn [21D]. .............................................. 57 
Hình 3.17: Các phương pháp làm sạch màng (21D) ................................................. 57 

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐6‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Hình 3.18: Sơ đồ công nghệ xử lý bằng phương pháp sinh học thông thường và
MBR (2T) .................................................................................................................. 60 
Hình 3.19: Sơ đồ kiểu đặt ngập và kiểu đặt ngoài của môđun màng MBR.............. 63 
Hình 3.20: Khối màng đặt ngập(21D) ...................................................................... 64 
Hình 3.21: Khối màng đặt ngoài (21D) .................................................................... 64 
Hình 3.22: Quy trình đầy đủ 1 MBR ........................................................................ 66 
Hình 3.23: Thống kê phân tích dữ liệu dòng thải đô thị và công nghiệp [21] .......... 71 
Hình 4.1: Cách bố trí song chắn rác .......................................................................... 81 
Hình 4.2: Sơ đồ hoạt động của bể MBR ................................................................... 87 
Hình 4.3: Màng FS 510 Kubota khi lắp đặt trong cassette ....................................... 89 
Hình 4.4: Modul FS 510 Kubota ............................................................................... 90 
Hình 4.5: máy ép bùn BPF 0.7 của hãng Krofta ( Ấn Độ) ..................................... 100 
Hình 4.6: Sơ đồ công nghệ ...................................................................................... 101 
Hình 4.7: Thông số đầu vào .................................................................................... 101 
Hình 4.8: Thông số bể Anoxic ................................................................................ 102 
Hình 4.9: Thông số bể MBR ................................................................................... 103 
Hình 4.10: Thông số bể MBR ................................................................................. 103 
Hình 4.11: Thông số bể MBR ................................................................................. 104 
Hình 4.12: Thông số bể MBR ................................................................................. 104 
Hình 4.13: Thông số bể MBR ................................................................................. 105 
Hình 4.14: Kết quả chạy bể Anoxic ........................................................................ 105 
Hình 4.15: Kết quả chạy bể MBR ........................................................................... 106 

Hình 4.16: Kết quả nước dầu ra .............................................................................. 107 

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐7‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

MỞ ĐẦU
Trong quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá, song song với việc phát
triển kinh tế - xã hội thì vấn đề môi trường nảy sinh và việc bảo vệ môi trường
không chỉ là vấn đề riêng của một quốc gia mà là vấn đề toàn cầu.
Cùng với sự gia tăng dân số thì đòi hỏi việc quan tâm chăm sóc sức khoẻ con
người càng nhiều. Mạng lưới y tế và bệnh viện càng phát triển. Hơn một thế kỷ qua
khoa học y học đã đạt được nhiều thành tựu to lớn và bệnh viện đã bước vào kỷ
nguyên hiện đại hoá. Đưa những tiến bộ khoa học kỹ thuật và y học vào thực tiễn
nhằm mục đích chữa trị, chăm sóc sức khoẻ cộng đồng một cách có hiệu quả hơn.
Tuy nhiên các hoạt động chăm sóc sức khoẻ không tránh khỏi việc phát sinh chất
thải, trong đó có những chất thải nguy hiểm đối với sức khoẻ cộng đồng và môi
trường. Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO) đã nhấn mạnh cần phải xây dựng các chính
sách quốc gia, các khung pháp lý, đào tạo nhân viên, đồng thời kêu gọi nâng cao
nhận thức cộng đồng.
Các nước nghèo phát sinh ít chất thải hơn các nước giàu. Ở nước ta chất thải y
tế phát sinh không nhiều nhưng nó là mối quan tâm lo lắng của mọi người. Do chất
thải y tế có thể liệt kê vào trong những loại chất thải độc hại, đặc biệt là các bệnh
nhiễm vi rút nghiêm trọng như HIV/AIDS và viêm gan B và C có thể lây nhiễm
trực tiếp sang những người làm công tác chăm sóc sức khoẻ, quản lý chất thải và cả
những người nhặt rác ở các bãi rác.

Ở Hoa Kỳ hàng năm số trường hợp bị nhiễm virus viêm gan B từ 162 ÷ 321
người trong tổng 300.000 bệnh nhân là do tiếp xúc với công tác chăm sóc sức khoẻ.
Năm 1992 Pháp có 8 trường hợp bị nhiễm HIV được xác định do lây nhiễm bệnh
nghề nghiệp trong đó 2 người do xử lý trực tiếp chất thải.
Chất thải sinh ra từ các hoạt động của bệnh viên chủ yếu ở dạng rắn và lỏng,
chúng chứa nhiều chất bẩn hữu cơ dễ phân huỷ, các vi sinh vật gây bệnh. Trong đó
có nhiều loại vi khuẩn vi rút gây các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm, các hoá chất
dùng trong khám chữa bệnh ảnh hưởng xấu tới môi trường và sức khoẻ cộng đồng.

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐8‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Vì vậy cần phải quản lý và xử lý tốt chất thải bệnh viên để tránh làm ảnh hưởng tới
sức khoẻ cộng đồng nói riêng và môi trường nói chung.
Hiện nay cũng đã có nhiều bệnh viện lưu ý đến vấn đề này, song do nhiều
nguyên nhân nên ở phần lớn các bệnh viện chất thải chưa được quản lý chặt chẽ và
xử lý đúng yêu cầu kỹ thuật. Đa số các bệnh viện chỉ mới quan tâm đến việc xử lý
chất thải rắn (chủ yếu chất thải sinh hoạt), mà chưa quan tâm đến việc xử lý chất
thải lỏng và chất thải rắn nguy hại như các bệnh phẩm gây ảnh hưởng nghiêm trọng
tới môi trường, tạo điều kiện phát sinh và phát triển nhiều loại dịch bệnh nguy hiểm
đến sức khoẻ cộng đồng.
Góp phần tìm kiếm công nghệ phù hợp để xử lý nước thải bệnh viện của Việt
Nam nên em chọn luận văn nghiên cứu của mình là: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ
HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN BẰNG CÔNG NGHỆ

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐9‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
1.1. Một số khái niệm về chất thải y tế
1.1.1. Chất thải y tế
Chất thải y tế là chất thải phát sinh trong các cơ sở y tế, từ các hoạt động
khám chữa bệnh, chăm sóc, xét nghiệm, phòng bệnh, nghiên cứu đào tạo. Chất thải
y tế có thể ở dạng chất lỏng, rắn, khí.
1.1.2. Chất thải y tế nguy hại
Chất thải y tế nguy hại là chất thải có một trong các thành phần như: máu,
dịch cơ thể, chất bài tiết; các bộ phận hoặc cơ quan của người, động vật; bơm kim
tiêm và các vật sắc nhọn; dược phẩm, hoá chất và các chất phóng xạ dùng trong y
tế. Nếu những chất thải này không được tiêu huỷ sẽ gây nguy hại cho môi trường và
sức khỏe con người.
1.1.3. Chất thải phóng xạ lỏng
Chất thải phóng xạ lỏng là dung dịch có chứa tác nhân phóng xạ phát sinh
trong quá trình chẩn đoán, điều trị như nứơc tiểu của người bệnh, các chất bài tiết,
nước súc rửa các dụng cụ có chứa phóng xạ(Nước súc rửa dụng cụ trong chẩn đoán
hình ảnh có chứa hạt nhân phóng xạ tia γ , hạt nhân nguyên tử 67 Ga , 75 Se,133 Xe...
1.2. Nguồn phát sinh và đặc tính của nước thải bệnh viện
1.2.1. Các nguồn phát sinh chất thải bệnh viện
Nước thải của bệnh viện chứa nhiều các chất bẩn hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh(Trực
khuẩn Shigella gây bệnh lị, Salmonella gây bệnh đường ruột, S.typhimurium gây
bệnh thương hàn…), ngoài ra trong nước thải bệnh viện còn chứa chất phóng xạ.

Nước thải bệnh viện phát sinh từ những nguồn chính sau:
-

Nước thải là nước mưa chảy tràn trên toàn bộ diện tích của bệnh viện.

- Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên y tế trong bệnh viện, của bệnh
nhân và của người nhà bệnh nhân đến thăm và chăm sóc bệnh nhân.
- Nước thải từ các hoạt động khám và điều trị như:
+ Nước thải từ các phòng xét nghiệm như: Huyết học và xét nghiệm sinh hoá
chứa chất dịch sinh học(nước tiểu, máu và dịch sinh học, hoá chất).
Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐10‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

+ Khoa xét nghiệm vi sinh: Chứa chất dịch sinh học, vi khuẩn, virus, nấm, ký
sinh trùng, hoá chất.
+ Khoa giải phẫu bệnh: Gồm nước rửa sản phẩm các mô, tạng tế bào.
+ Khoa X-Quang: Nước rửa phim.
+ Điều trị khối u: Nước thải chứa hoá chất và chất phóng xạ.
+ Khoa sản: Nước thải chứa máu và các tạp chất khác.
- Nước giặt giũ quần áo, ga, chăn màn…cho bệnh nhân.
- Nước từ các công trình phụ trợ khác.
1.2.2. Đặc trưng nước thải bệnh viện
1.2.2.1. Nước mưa
Lượng nước thải này sinh ra do nước mưa rơi trên mặt bằng khuôn viên bệnh
viện, được thu gom vào hệ thống thoát nước. Chất lượng của nước thải này phụ

thuộc vào độ sạch của khí quyển và mặt bằng rửa trôi của khu vực bệnh viện. Nếu
khu vực mặt bằng của bệnh viện như: sân bãi, đường xá không sạch chứa nhiều rác
tích tụ lâu ngày, đường xá lầy lội thì nước thải loại này sẽ bị nhiễm bẩn nặng, nhất
là nước mưa đợt đầu. Ngược lại, khâu vệ sinh sân bãi, đường xá tốt… thì lượng
nước mưa chảy tràn qua khu vực đó sẽ có mức độ ô nhiễm thấp.
Bảng 1.1: Lượng mưa trung bình/tháng của Hà nội

Tháng

Mật độ(mm)
Min

Trung bình

Max

1

17

18

122

2

1,4

26

95

3

2,1

48

132

4

3,1

8

200

5

40

194

456

6

24

236

579

7

25

302

738

8

50

323

810

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐11‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

9

47

262

467

10

248

123

638

11

117

47

214

12

66

20

93

Cả năm

2075

1648

4544

1.2.2.2. Nước thải sinh hoạt
Là loại nước thải ra sau khi sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt trong bệnh viện
của cán bộ công nhân viên, bệnh nhân, người nhà bệnh nhân như:
Nước thải ở nhà ăn, nhà vệ sinh, nhà tắm, từ các khu làm việc… Lượng nước
thải này phụ thuộc vào số cán bộ công nhân viên bệnh viện, số giường bệnh và số
người nhà bệnh nhân thăm nuôi bệnh nhân, số lượng người khám bệnh.
Nước thải sinh hoạt chiếm gần 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt. Nước
thải sinh hoạt thường chứa những tạp chất khác nhau. Các thành phần này bao gồm:
52% chất hữu cơ, 48% chất vô cơ. ngoài ra còn chứa nhiều loại VSV gây bệnh,
phần lớn các VSV có trong nước thải là các virus, vi khuẩn gây bệnh tả, lị, thương
hàn…
Bảng 1.2: Lượng nước thải ở các bệnh viện

Quy mô bệnh viện

Lượng nướcdùng

Lượng nướcthải

(giường bệnh)

(l/người/ngày)

(m3/ngày)

1

< 100

700

70

2

100 - 300

700

100-200

3

300 - 500

600

200-300

4

500 - 700

600

300- 450

5

>700

600

>500

6

Bệnh viện kết hợp nghiên cứu và

1000

_

STT

đào tạo

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐12‐ 

Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

1.2.2.3.Nước thải từ khâu khám và điều trị bệnh
Trong các dòng nước thải của bệnh viện thì dòng thải này có thể coi là loại nước
thải có độ ô nhiễm hữu cơ cao và chứa nhiều vi trùng gây bệnh nhất.
Nước thải loại này phát sinh từ nhiều quá trình khác nhau trong hoạt động của
bệnh viện(chẳng hạn từ khâu xét nghiệm, giải phẫu, sản nhi, súc rửa các dụng cụ y
khoa, các ống nghiệm, các lọ hoá chất hoặc giặt tẩy quần áo bệnh nhân, chăn màn,
ga giường cho các phòng bệnh và vệ sinh lau nhà, cọ rửa tẩy uế các phòng bệnh và
phòng làm việc…) Nhìn chung nước thải loại này bao gồm: Cặn lơ lửng, các chất
hữu cơ hoà tan, vi trùng gây bệnh, có thể cả chất phóng xạ… Đây là loại nước thải
độc hại gây ô nhiễm môi trường lớn và ảnh hưởng nhiều tới sức khoẻ cộng đồng.
Do đó, nước thải loại này nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi
trường .
1.2.2.4. Nước thải từ các công trình phụ trợ khác
Nước thải từ các công trình phụ trợ khác như từ máy phát điện dự phòng, từ khu
vực rửa xe…
Bảng 1.3: Thành phần và tính chất nước thải của một số bệnh viện ở Hà Nội

Các chỉ tiêu
Phân tích

Đơn vị

BVLao
TW

BV
BV354

Bạch

BV Nhi

Mai

m3/ng.đ

160

130

1200

170

_

7,21

8,05

7,26

7,03

Hàm lượng cặn lơ lửng

mg/l

96

90

80

92

Độ đục

NTU

135

149

-

-

BOD5

mg/l

195

180

160

190

COD

mg/l

260

250

210

240

DO

mg/l

1,4

1,5

1,6

1,17

NH4+

mg/l

12,5

14,0

4,3

14

PO43-

mg/l

3,02

3,02

5,2

3,9

Lưu lượng nước thải
pH

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐13‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR

Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Tổng số coliform

MPN/100ml

1,8.106

1.106

220.104

1,8.106

VK/ml

8.107

6.107

760

7.108

Vi khuẩn kị khí

Như vậy xét các nguồn phát sinh và thành phần của các nước thải bệnh viện, có
thể nói rằng nước thải bệnh viện là loại nước thải nguy hiểm, chứa rất nhiều vi
trùng gây bệnh và các hợp chất hữu cơ độc hại khác, nếu không qua xử lý mà thải ra
hệ thống thoát nước chung sẽ gây ô nhiễm nặng cho môi trường, ảnh hưởng tới sức

khoẻ của toàn cộng đồng.
1.3. TÌNH HÌNH QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Ở MỘT SỐ BỆNH
VIỆN ĐIỂN HÌNH Ở HÀ NỘI.
1.3.1. Tình hình quản lý
Do yêu cầu vệ sinh và là nơi tập trung đông người nên lượng nước sử dụng là rất
lớn. Theo tiêu chuẩn thiết kế(TCVN 4470-87), đối với bệnh viện đa khoa có hệ
thống cấp nước hoàn chỉnh, lượng nước lạnh sử dụng 300-400 lít/giường.ngày,
nước nóng 650C lớn hơn 60 lít/giường.ngày.
Tuy nhiên theo thực tế hoạt động hiện nay, lượng nước sử dụng còn lớn hơn
nhiều. Ngoài việc sử dụng nước cho việc điều trị, các nhu cầu vệ sinh, giặt giũ, cho
cán bộ công nhân viên…các nguyên nhân làm cho sử dụng nước tăng lên là bệnh
nhân và người đến khám bệnh quá đông, người nhà đến chăm sóc bệnh nhân, sinh
viên thực tập, ý thức sử dụng nước thấp.
Bảng 1.4: Tình hình sử dụng nước tại một số bệnh viện ở Hà Nội

STT

Bệnh viện

Số giường

Lượng nước sử dụng

bệnh

m3/ngày

l/giường/ng

1

Bệnh viện Quân đội 103

600

400

660

2

Bệnh viện Quân đội 354

300

330

1100

3

Bệnh viện Công an 19/8

350

400

1140

4

Bệnh viện Phụ sản hà nội

200

180

900

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐14‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

5

Viện bảo vệ Bà mẹ và trẻ em

260

200

770

6

Bệnh viện nhi Thụy điển

350

600

1700

7

Bệnh viện Lao phổi Trung ương

400

400

1000

8

Bệnh viện Hai Bà Trưng

300

250

833

9

Bệnh viện Sant Paul Hà nội

450

300

670

Nhìn chung đối với các bệnh viện đa khoa cấp tỉnh tiêu chuẩn cấp nước nằm ở mức
600- 800l/giường/ngày. Đối với các bệnh viện chuyên khoa hoặc bệnh viện Trung ương,
lượng nước sử dụng tương đối cao đến1000l/giường/ngày.
Bảng 1.5: Nhu cầu sử dụng nước tại các bệnh viện như sau:
Hoạt động
Tỷ lệ(%)
Điều trị

18

Lau nhà

15

Bệnh nhân tắm

10

Nấu nước, thức ăn

12

Giặt giũ

18

Cán bộ công nhân viên sử dụng

12

Hao hụt tổn thất

15

Nước thải bệnh viện được chia thành 2 hoặc nhiều loại. Phần lớn nước thải
tập trung có thành phàn giống nước thải sinh hoạt. Tuy nhiên, do lượng sử dụng lớn
và nước thải khu vệ sinh đã được xử lý sơ bộ tại các bể tự hoại nên nồng độ các chỉ
tiêu ô nhiễm thấp hơn. Một số bệnh viện có nước thải đặc trưng từ các khâu điều trị
X – Quang, chiếu xạ nhưng lượng nhỏ không đáng kể và thường được xử lý riêng.
Bảng 1.6: Các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải các bệnh viện khu vực miền Bắc
và miền Trung nước ta
Chỉ tiêu
pH

Mức độ

TC nước thải BV

Min

Trung bình

Max

TCVN: 6772- 2000

6,2

7,4

8,1

5-9

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐15‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

NH4+

8

14

25

1

BOD5

110

150

250

30

COD

140

200

300

100

SS

100

160

220

50

Coliform

106

107

109

1000

TCVN 6772 – 2000: Chất lượng nước- Giới hạn ô nhiễm cho phép

1.3.2. Tình hình xử lý nước thải bệnh viện
Nước thải bệnh viện gồm nước thải sinh hoạt, nước mưa, nước từ khu vực khám
chữa bệnh và từ các công trình phụ trợ khác.
Nước thải sinh hoạt của bệnh viện phần lớn qua xử lý tại các bể tự hoại, sau đó
xả vào cống chung.
Nước thải từ khâu khám chữa bệnh chứa rất nhiều các vi trùng gây bệnh, máu,
mủ và các hoá chất độc hại cũng được thải chung với nước thải sinh hoạt vào cống
rãnh của bệnh viện.
Ở Việt Nam đa số các bệnh viện đã được xây dựng từ rất lâu, các bệnh viện mới
được xây dựng sau này đã chưa tính đến mức độ độc hại nguy hiểm của chất thải
bệnh viện, do đó hệ thống xử lý chất thải rắn và chất thải lỏng của bệnh viện hoặc
chưa có hoặc là đã có nhưng chưa được sử dụng, hoặc đã được triển khai đạt hiệu
quả cao. Nguyên nhân do: Kinh phí đầu tư hạn hẹp, ý thức bảo vệ môi trường còn
thấp, qui chế thải loại ban hành chậm hoặc không được thực hiện nghiêm túc như:
+ Bệnh viện Bạch Mai hiện nay đã có hệ thống xử lý nước thải. Hệ thống này
hoạt động tương đối tốt, hiệu quả xử lý cao, nước ra sau hệ thống xử lý đạt tiêu
chuẩn môi trường.
+ Bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn trước đây đã có hệ thống xử lý nước thải,
nhưng chỉ hoạt động được từ năm 1982 đến năm 1998 do không có kinh phívận

hành.
+ Bệnh viện Phụ sản trước đây đã có hệ thống xử lý nước thải, nhưng do hiệu quả
xử lý thấp và không có kinh phí vận hành nên hệ thống này bây giờ đã ngừng hoạt
động.
Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐16‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Ở các nước đang phát triển, rất ít bệnh viện chú trọng lắp đặt hệ thống xử lý
nước thải vì lí do thiếu kinh phí, cá biệt có nơi đã xây dựng trạm xử lý nhưng lại
thiếu kinh phí để duy trì và bảo dưỡng. Mặt khác hệ thống thoát nước khu vực kém
nên trạm xử lý không được vận hành.
Căn cứ vào lưu lượng, chế độ xả nước, thành phần và tính chất nước thải, sơ đồ
xử lý nước thải bệnh viện trong điều kiện việt nam hiện nay như sau :

Nước thải khoa lây

Khử trùng bằng
phương pháp vật lý

Xử lý sinh học

Khử trùng hoá chất

Xả vào nguồn nước mặt

Nước thải các khoa

Lắng và phân huỷ kị
khí cặn lắng

Khử trùng hoá chất

Xả vào tuyến cống
thoát nước thải sinh
hoạt để xử lý tập
trung

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên tắc xử lý nước thải bệnh viện
Đối với chất thải bệnh viện, khử trùng bằng phương pháp hoá học là một khâu
cần thiết. Các loại hoá chất thường sử dụng là clo lỏng, natri hypoclorit,
ozon…Phòng thí nghiệm môi trường nước trung tâm kỹ thuật Môi trường đô thị và
khu công nghiệp đã kết hợp với Công ty tư vấn Cấp thoát nước và Môi trường Việt
nam nghiên cứu xác định liều lượng clo hoạt tính tối ưu ( jar-test) để khử trùng
nước thải Viện bảo vệ sức khoẻ trẻ em (bệnh viện nhi Thụy Điển).

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐17‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Chương 2 - MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
HIỆN NAY

2.1. Đặt vấn đề
Với sự nguy hiểm lớn về phương diện dịch tễ của nước thải bệnh viện đòi
hỏi những giải pháp thiết kế đúng đắn để làm sạch và khử trùng nước thải bệnh
viện. Hiện nay hầu hết các bệnh viện ở Việt Nam đều áp dụng công nghệ sinh học (
phổ biến hơn là phương pháp hiếu khí ) để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và khử
trùng để diệt vi khuẩn. Nhìn chung có thể tổng quan công nghệ xử lý chung theo sơ
đồ sau [2]:

Hình 2.1: Quy trình xử lý nước thải bệnh viện ở Việt Nam (2D)
2.2. Một số công nghệ xử lý nước thải bệnh viện
2.2.1. 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. căn cứ theo đặc tồn tại và tuần hoàn của các vi sinh và sau đó
là cơ chế xử lý mà người ta phân biệt 3 loại hồ: hồ kỵ khí, hồ hiếu – kỵ khí và hồ
hiếu khí
2.2.1.1. 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.
Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐18‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Loại hồ này thường dùng để xử lý nước thải công nghiệp có độ nhiễm bẩn
lớn, 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 trì 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 chìm, đảm bảo việc phân bố cặn lắng đồng đều
trong hồ.
Cửa tháo nước ra khỏi hồ thiết kế theo kiểu thu nước bề mặt và có tấm ngăn
để bùn không thoát ra cùng với nước.
2.2.1.2. Hồ tùy tiện
Hồ hiếu – kỵ khí là loại hồ thường gặp trong tự nhiên, nó đước 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 chất
nhiễm bẩn hữu cơ và quá trình phân hủy metan cặn lắng.
Đặc điểm của loại hồ này xét theo chiều sâu của nó 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 sự xâm nhập của oxy hòa tan chỉ có hiệu quả ở độ sâu 1m nên
nguồn oxy hòa tan chủ yếu cũng chỉ ở lớp nước phía trên.
Quá trình phân huỷ kỵ khí lớp bùn ở đáy hồ phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ.
Quá trình 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. Ở giữa là tầng phân cách đôi khi cũng có lợi. Đó là trường
hợp những ngày hè do sự quang hợp của tảo, tiêu thụ nhiều CO2 làm cho pH của
nước hồ tăng lên, có khi tới 9,8 (vượt quá tiêu chuẩn tối ưu của vi khuẩn) khi đó tốt
Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐19‐ 

Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

nhất là không nên xáo trộn hồ để cho các vi khuẩn ở đáy được che chở bởi tầng
phân cách.
Nhìn chung tầng phân cách nhiệt là không có lợi, bởi vì 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 thiều oxy và hồ bị quá tải các chất hữu cơ. Trong trường
hợp này sự xáo trộn là cần thiết để tảo phân tán tránh sự tích tụ.
Các yếu tố tự nhiên ảnh hưởng tới sự xáo trộn là gió và nhiệt độ:
Khi gió thổi sẽ gây 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 bể.
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.
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 bằng 1:1 hoặc 2:1. Ở những vùng có
nhiều gió nên làm hồ có diện tích rộng, còn ở vùng ít gió nên àm hồ có nhiều
ngăn.Nếu đất đáy hồ dễ thấm nước thì phải phủ lớp đất xét dày 15cm. Bờ hồ có đáy
dốc, nên trồng cỏ trên bờ hồ.
2.2.1.3. 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 làm thoáng tự nhiên: oxy cung cấp cho quá trình oxy hóa 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.
Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐20‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Do độ sâu bé, thời gian lưu nước dài nên diện tích hồ lớn. Vì thế nó chỉ hợp ly
về kinh tế khi kết hợp việc xử lý nước thải với việc nuôi trồng thủy sản cho mực
đích chăn nuôi và công nghiệp.
Hồ hiếu khí làm thoáng bằng nhân tạo: nguồn oxy cung cấp cho quá trình sinh
hóa là bằng các thiết bị như bơm khí nén hoặc máy khuấy cơ học. Vì 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 nước lưu trong hồ khoảng 1-3 ngày.
Hồ hiếu khí làm thoáng nhân tạo, do chiều sâu hồ lớn, việc làm thoáng cũng
khó đảm bảo toàn phần nên chúng làm việc như hồ hiếu-kỵ khí.
2.2.2. Bể phản ứng sinh học hiếu khí - Aeroten
Bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aeroten là công trình bê tông cốt thép hình
khối chữ nhật hoặc hình tròn, cũng có trừơng hợp người ta chế tạo các Aerotan
bằng 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 oxi hòa tan và tăng cường quá trình oxi hóa chất bẩn 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 Aeroten. Các chất lơ lửng này là một số
chất rắn và có thể là các chất hữu cơ chưa phải là dạng hòa tan. Các chất lơ lửng

làm nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển, dần thành các hạt cặn
bông. Các hạt này dần dần to và lơ lửng trong nước. Chính vì vậy xử lý nước thải ở
Aeroten được gọi là quá trình xử lý với sinh vật lơ lửng của quần thể vi sinh vật.
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 oxi 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 oxi dung cho
quá trình oxi hóa các chất hữu cơ thì phải luôn luôn đảm bảo việc thoáng gió. Số
lượng bùn tuần hoàn và số lượng không khí cần cấp lấy phụ thuộc vào độ ẩm vào

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐21‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

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).
Nước thải với bùn hoạt tính tuần hoàn sau khi qua bể aeroten cho qua bể lắng
đợt 2. Ở đây bùn lắng một phần đưa trở lại Aeroten, phần khác đưa tới bể nén bùn.
Do kết quả của việc sinh sôi nảy nở các vi sinh vật cũng như việc tách các chất bẩn
ra khỏi nước thải mà số lượng bùn hoạt tính ngày một gia tăng. Số lượng bùn thừa
chẳng những không giúp ích cho việc xử lý nước thải, ngược lại, nếu không lấy đi
thì còn là một trở ngại lớn. Độ ẩm của bùn hoạt tính khoảng 98-99%, trước khi đưa
lên bể metan cần làm giảm thể tích.
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 độ tiêu thụ oxi. Ở giai đoạn này
bùn hoạt tính hình thành và phát triển. Hàm lượng oxi 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. 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.
-

Gian đoạn hai: vi sinh vật 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.
Hoạt lực enzym của bùn hoạt tính trong giai đoạn này cũng đạt tới mức cực đại và
kéo dài trong một tời gian tiếp theo. Điểm cực đại của enzym oxi 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.
Qua các thông số hoạt động của aeroten cho thấy ở gian đoạn thứ nhất tốc độ tiêu
thụ oxi (hay tốc độ oxi hóa) rất cao, có khi gấp 3 lần ở giai đoạn thứ hai.
-

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.

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐22‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Sau cùng, nhu cầu oxi lại giảm và cần phải kết thúc quá trình làm việc của
aeroten (làm việc theo mẻ). Ở đây cần lưu ý rằng, sau khi oxi hóa được 80-95%
BOD trong nước thải, nếu không khuấy đảo hoặc thổi khí, bùn hoạt tính sẽ lắng
xuống đáy, 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 (6080% 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.
2.2.3. Công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt- Biofilter
Lọc nhỏ giọt là loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập nước.
Biôphin nhỏ giọt dung để xử lý sinh hóa nước thải hoàn toàn với hàm lượng BOD
của nước sau khi xử lý đạt 15 mg/l.
Bể biôphin xây dựng dưới dạng hình tròn hay hình chữ nhật có tường đặc và
đáy kép. Đáy trên là tấm đan đỡ lớp vật liệu lọc, đáy dưới liền khối không thấm
nước. Chiều cao giữa hai lớp đáy lấy khoảng 0,4-0,6 m, độ dốc hướng về máng thu
I >= 0,01. Dộ dốc theo chiều dài của máng thu lấy theo kết cấu, nhưng không được
nhỏ hơn 0,005. Tường bể làm cao hơn lớp vật liệu lọc 0,5 m.
Đặc điểm riêng của bể biophin nhỏ giọt là kích thước của vật liệu lọc không
lớn hơn 25-30 mm và tải trọng tưới nước nhỏ 0,5-1,0 m3/(m3.VLL)

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐23‐ 


Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

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 dụng làm chất dinh dưỡng và bị phân hủy kị khí cũng
như hiếu khí: 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. Trong trường hợp
này, 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.
2.2.4. Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện theo nguyên lý hợp khối
Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý hợp khối cho phép thực hiện kết hợp nhiều quá trình cơ bản xử lý
nước thải đã biết trong không gian thiết bị của mỗi mô-đun để tăng hiệu quả và
giảm chi phí vận hành xử lý nước thải. Thiết bị xử lý hợp khối cùng một lúc thực
hiện đồng thời quá trình xử lý sinh học thiếu khí và hiếu khí (thường người ta hợp
khối quá trình xử lý hoá lý và xử lý sinh học). Việc kết hợp đa dạng này sẽ tạo mật
độ màng vi sinh tối đa mà không gây tắc các lớp đệm, đồng thời thực hiện oxy hoá
mạnh và triệt để các chất hữu cơ trong nước thải. Thiết bị hợp khối còn áp dụng
phương pháp lắng có lớp bản mỏng (lamen) cho phép tăng bề mặt lắng và rút ngắn
thời gian lưu.
Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐24‐ 

Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện bằng công nghệ MBR
Nguyễn Văn Thực – Cao học CNMT 2009

Hình 2.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ hợp khối xử lý nước thải bệnh viện (2D)
Đi kèm với giải pháp công nghệ hợp khối này có các hóa chất phụ trợ gồm: chất
keo tụ PACN-95, chế phẩm vi sinh DW-97-H ... giúp nâng cao hiệu quả xử lý và
nâng cao công suất thiết bị. Ba loại thiết bị hợp khối điển hình và áp dụng phổ biến
trong xử lý nước thải bệnh viện là thiết bị V-69, thiết bị CN-2000, thiết bị hợp khối
chìm AAO.
Ưu điểm của công nghệ
¾ Đảm bảo loại trừ các chất gây ô nhiễm xuống dưới tiêu chuẩn cho phép trước
khi thải ra môi trường.
¾ Tiết kiệm chi phí đầu tư do giảm thiểu được phần đầu tư xây dựng.
¾ Dễ quản lý vận hành.
¾ Tiết kiệm diện tích đất xây dựng.
¾ Có thể kiểm soát các ô nhiễm thứ cấp như tiếng ồn và mùi hôi.
Nhược điểm của công nghệ
¾ Chi phí đầu tư ban đầu cao.

Viện Khoa học và Công nghệ môi trường (INEST) - Đại học Bách khoa Hà Nội
 
‐25‐