Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện tỉnh bình định công suất 650 m3 ngày đêm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.18 MB, 144 trang )
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
MỤC LỤC
Lời nói đầu ........................................................................................................................ i
Tóm tắt bài luận ...............................................................................................................ii
Nhận xét của giáo viên hướng dẫn ................................................................................ iii
Nhận xét của giáo viên phản biện................................................................................... iv
Danh mục hình................................................................................................................. 3
Danh mục bảng ................................................................................................................ 4
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... 6
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT VÀ ĐẶC
TRƯNG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH BÌNH ĐỊNH VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HIỆN NAY ........................................................................9
1.1. Vị trí – địa lý tự nhiên .............................................................................................9
1.2. Những đặc điểm chính của nước thải bệnh viện .................................................... 10
1.3. Nguồn gây tác động môi trường ............................................................................. 13
1.4. Tính chất nước thải bệnh viện ................................................................................ 16
1.5. Đặc trưng của nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định .................................. 20
1.6. Các phương pháp xử nước thải bệnh viện .............................................................. 20
1.7. Một số công trình xử lý nước thải bệnh viện điển hình .........................................49
CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ, LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ
LÝ VÀ TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ ............................................... 54
2.1. Cơ sở đề xuất quy trình công nghệ xử lý................................................................ 54
2.2. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải bệnh viện Đa Khoa tỉnh Bình Định ............. 55
2.3. Tính toán các công trình đơn vị ..............................................................................68
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
1
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
CHƯƠNG 3: KHAI TOÁN KINH TẾ VẢ QUY TẮC VẬN HÀNH VÀ QUẢN
LÝ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI ................................................................. 116
3.1. Chi phí xây dựng và thiết bị ............................................................................... 116
3.2. Các nguyên tắc chung vận hành ......................................................................... 127
3.3. Vận hành ............................................................................................................. 128
3.4. Quản lý ............................................................................................................... 130
3.5. Sự cố và biện pháp khắc phục ............................................................................ 131
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 133
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
2
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Vị trí bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định .......................................................... 9
Hình 1.2 Phối cảnh Bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định ................................................ 10
Hình 1.3 Các loại song chắn rác .................................................................................... 22
Hình 1.4 Bể lọc sinh học nhỏ giọt ................................................................................. 26
Hình 1.5 Bể lọc sinh học cao tải .................................................................................... 27
Hình 1.6 Màng sinh học MBBR .................................................................................... 29
Hình 1.7 Mô tả quá trình xử lý của bể MBBR hiếu khí a, và thiếu khí b ..................... 29
Hình 1.8 Các loại giá thể Kaldnes ................................................................................. 31
Hình 1.9 Màng biofilm trên giá thể ................................................................... 32
Hình 1.10 Hệ màng biofilm theo khái niệm .................................................................. 33
Hình 1.11 Bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC) ........................................................... 41
Hình 1.12 Công nghệ Unitan ......................................................................................... 48
Hình 1.13 Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện Đa Khoa An Sương .......................... 49
Hình 1.14 Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện nhiệt đới TP.HCM ........................... 50
Hình 1.15 Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện da liễu TP.HCM ............................... 52
Hình 2.1 Song chắn rác thô kiểu đứng .......................................................................... 71
Hình 2.2 Song chắn rác tinh kiểu đứng ......................................................................... 79
Hình 2.3 Thông số thiết kế bồn lọc áp lực .................................................................. 105
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
3
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần, tính chất nước thải tại một số bệnh viện Hà Nội ...................... 12
Bảng 1.2 Thành phần, tính chất nước thải tại bệnh viện Phú Nhuận ............................ 13
Bảng 1.3 Lượng nước thải ở các bệnh viện ................................................................... 14
Bảng 1.4 Thông số nước thải đầu vào Bệnh Viện Tỉnh Bình Định .............................. 20
Bảng 1.5 Các công trình xử lý cơ học ........................................................................... 21
Bảng 1.6 Áp dụng các quá trình hoá học trong xử lý nước thải .................................... 22
Bảng 1.7 Thông số các loại giá thể Kaldnes ................................................................. 30
Bảng 1.8 Các giá trị điển hình của bể MBBR theo tải trọng BOD ............................... 44
Bảng 2.1 Thông số nước thải đầu vào Bệnh Viện Tỉnh Bình Định công suất 650
m3/ngày.đêm .................................................................................................................. 55
Bảng 2.2 Giá trị của hệ số K.......................................................................................... 56
Bảng 2.3 Bảng hiệu suất công trình...............................................................................66
Bảng 2.4 Hệ số không điều hòa của nước thải .............................................................. 68
Bảng 2.5 Các loại lưới chắn rác .................................................................................... 70
Bảng 2.6 Tổng hợp các thông số tính toán song chắn rác thô ....................................... 75
Bảng 2.7 Tóm tắt kết quả tính toán bể tiếp nhận ........................................................... 77
Bảng 2.8 Các loại lưới chắn rác .................................................................................... 78
Bảng 2.9 Tổng hợp các thông số tính toán song chắn rác tinh ...................................... 80
Bảng 2.10 Thông số dùng thiết kế bể điều hòa ............................................................. 81
Bảng 2.11 Tổng hợp các thông số tính toán bể điều hòa .............................................. 86
Bảng 2.12 Tổng hợp kích thước bể Anoxic .................................................................. 90
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
4
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Bảng 2.13 Giá trị điển hình của các thông số thiết kế bể Hiếu khí Sinh học ................ 93
Bảng 2.14 Tổng hợp các thông số thiết kế bể Sinh học hiếu khí .................................. 99
Bảng 2.15 Tóm tắt thông số của bể lắng 2 .................................................................. 104
Bảng 2.16 Tóm tắt thông số của bồn lọc áp lực .......................................................... 107
Bảng 2.17 Các thông số thiết kế cho bể tiếp xúc Chlorine ......................................... 108
Bảng 2.18 Liều lượng Chlorine cho vào khử trùng ..................................................... 109
Bảng 2.19 Tóm tắt thông số của bể khử trùng ............................................................ 110
Bảng 2.20 Tóm tắt thông số của bể trung gian ............................................................ 111
Bảng 2.21 Tóm tắt các thông số thiết kế bể nén bùn................................................... 115
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
5
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TSS: Tống chất rắn lơ lửng.
BOD5: Nhu cầu oxi sinh học.
COD: Nhu cầu oxi hóa học.
SS: Chất rắn lơ lửng.
DO: Lượng oxi hòa tan.
TDS: Tổng chất rắn hòa tan.
NTU: Đơn nguyên của độ đục.
TC: Tổng coliform.
FC: Colifom phân.
NTU: Đơn nguyên của tính Coliform.
UASB: Bể xử lý sinh học nhân tạo kỵ khí.
VSV: Vi sinh vật.
SBR: Bể phản ứng sinh học theo mẻ.
RBC: Bể lọc sinh học tiếp xúc quay.
MLVSS: Lượng chất rắn lơ lửng bay hơi.
MLSS: Lượng chất rắn lơ lửng có trong nước thải.
SVI: Chỉ số thể tích bùn.
HTXLNT: Hệ thống xử lý nước thải.
TVTS: Thực vật thủy sinh.
QCVN 28:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải y tế của Bộ Tài
Nguyên và Môi Trường năm 2010.
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
6
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
MỞ ĐẦU
a) Lý do chọn đề tài
Để phục vụ và đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội, hiện nay có nhiều các trung
tâm, bệnh viện tư nhân cũng như Nhà nước được thành lập và mở rộng. Bên cạnh
những lợi ích đóng góp to lớn thì ngành y tế cũng tạo ra được một lượng nước thải
chứa hóa chất, hỗn hợp hữu cơ, vi sinh vật…gây ảnh hưởng xấu đến môi trường sống.
Xử lý nguồn thải này như thế nào trước khi thải chúng vào hệ thống thoát nước công
cộng vẫn là câu trả lời còn nhiều bỏ ngõ hiện nay. Mặc dù đã có luật, có văn bản quy
phạm pháp luật, hướng dẫn thực hiện về vấn đề xử lý và quản lý nước thải, chất thải
bệnh viện, song thực tế trong những năm qua việc triển khai thi hành luật vẫn còn
nhiều bất cập. Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình Định hiện nay đang bị quá tải và chưa đáp
ứng đủ nhu cầu khám và chữa bệnh của nhân dân tỉnh nhà nên Ủy ban nhân dân tỉnh
Bình Định đồng ý đề xuất chủ trương đề xuất của bệnh viện là mở rộng quy mô Bệnh
viện và xây dựng hệ thống xử lý nước thải tương đối hoàn chỉnh. Đây chính là một
mối nguy hiểm cho sức khỏe cộng đồng nếu chính quyền các cấp trong Thành phố
hiện nay coi việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện là việc cần thiết để phù
hợp với quy định của nhà nước đề ra.
Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình Định đã được ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH
ĐỊNH phê duyệt đề án ngày 17/06/2015 của chủ tịch Ủy Ban Nhân Dân Tỉnh. Trong
đó, Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình Định sẽ góp tối thiểu 40% vốn điều lệ bằng giá trị
thương hiệu và giá trị đầu tư cơ sở hạ tầng, Công ty cổ phần Đầu tư Cotec Healthcare
51% và Công ty cổ phần Kỹ thuật xây dựng vật liệu xây dựng 9% góp bằng tiền mặt.
Việc đầu tư vận hành dự án này được thực hiện theo mô hình xã hội hóa y tế quy định
tại Nghị quyết số 93/NQ-CP ngày 15.12.2014 của Chính phủ về một số cơ chế chính
sách phát triển y tế.
Theo hồ sơ, tổng mức đầu tư của dự án 1.300 tỉ đồng, quy mô đầu tư xây dựng 12
tầng với 700 giường bệnh. Bệnh viện được xây dựng theo tiêu chuẩn bệnh viện khách
sạn cao cấp, tầm cỡ quốc tế với các chuyên khoa sâu: khoa hiếm muộn, Nam khoa,
khoa Quốc tế; khoa phục hồi chức năng, khoa chạy thận nhân tạo… Bệnh viện khi đi
vào hoạt động có công suất phục vụ khám chữa bệnh khoảng 1.500 lượt người/ngày
với dịch vụ chăm sóc sức khỏe có chất lượng cao, hiện đại đáp ứng nhu cầu khám
chữa bệnh của người dân trong và ngoài tỉnh. Đặc biệt, đáp ứng được nhu cầu chăm
sóc sức khỏe của người nước ngoài đến công tác và làm việc tại Bình Định.
Dự án sẽ triển khai trong vòng 4 năm và được chia làm hai giai đoạn đầu tư. Giai
đoạn 1 từ nay đến tháng 12.2017, sẽ thi công xong khối nhà 12 tầng, đưa vào khai thác
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
7
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
sử dụng trước 300 giường. Giai đoạn hai từ tháng 1.2018 đến tháng 1.2020, sẽ hoàn
thiện đưa vào khai thác sử dụng tiếp 400 giường, nâng tổng số giường được sử dụng là
700 giường.
Do vậy việc thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình
Định được chọn làm đồ án tốt nghiệp nhằm góp phần đề xuất biện pháp kỹ thuật xử lý
thích hợp, phần nào khắc phục tình hình ô nhiễm thực tại, đảm bảo tiêu chuẩn xả thải
theo quy định với kinh phí đầu tư phù hợp.
b) Mục tiêu nghiên cứu.
Đề tài nghiên cứu thực trạng xả thải và đặc tính của nước thải Bệnh viện Đa khoa
tỉnh Bình Định, từ đó tính toán thiết kế ra một hệ thống xử lý nước thải hiệu quả cho
Bệnh viện. Thời gian bắt đầu từ 28/11/2016 và kết thúc vào ngày 01/04/2017.
c) Phương pháp nghiên cứu.
c1) Nghiên cứu lý thuyết
- Tổng quan tài liệu.
- Lấy ý kiến chuyên gia trong ngành.
c2) Khảo sát thực nghiệm
- Khảo sát thực địa.
- Tính toán kỹ thuật, thiết kế các công trình đơn vị.
d) Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan các vấn đề nghiên cứu có liên quan.
- Ô nhiễm môi trường và nước thải tại Bệnh viện Đa khoa Tỉnh Bình Định.
- Tống quan các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện và lựa chọn công nghệ xử lý
nước thải cho Bệnh viện Đa khoa Tỉnh Bình Định.
- Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện Đa khoa Tỉnh Bình Định công
suất 650 m3/ngày.đêm.
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
8
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT VÀ ĐẶC TRƯNG NƯỚC
THẢI BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH BÌNH ĐỊNH VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP XỬ LÝ HIỆN NAY.
1.1. Vị trí - địa lý tự nhiên
Dự án Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình Định mở rộng được xây dựng tại khu đất có
diện tích 13.604 m2, số 39A đường Phạm Ngọc Thạch, phường Trần Phú, TP Quy
Nhơn, đối diện với Bệnh viện Đa khoa tỉnh hiện nay.
Có các ranh giới như sau:
Phía Đông Bắc giáp với đường Phạm Ngọc Thạch.
Phía Tây Bắc giáp với đường Tô Vĩnh Diện.
Phía Tây Nam giáp với đường Đô Đốc Bảo.
Phía Đông Nam giáp với đường Nguyễn Huệ.
Hình 1.1 Vị trí bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định.
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
9
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Hình 1.2 Phối cảnh Bệnh viện Đa khoa Bình Định.
1.2. Những đặc điểm chính của nước thải bệnh viện
1.2.1. Nguồn và chế độ hình thành nước thải bệnh viện
Nước thải bệnh viện là một dạng của nước thải sinh hoạt và chỉ chiếm một phần nhỏ
trong tổng số lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư. Tuy nhiên, nước thải bệnh
viện cực kỳ nguy hiểm về phương diện vệ sinh dịch tễ, bởi vì ở các bệnh viện tập
trung những ngưởi mắc bệnh là nguổn của nhiều loại bệnh với bệnh nguyên học đã
biết hay chưa biết đối với y học hiện đại.
Nước thải bệnh viện ngoài ô nhiễm thông thường (ô nhiễm khoáng chất và ô nhiễm
các chất hữu cơ) còn chứa các tác nhân gây bệnh – những vi trùng, động vật nguyên
sinh gây bệnh, trứng giun, virus,... Chúng sẽ nhiều nếu bệnh viện có khoa truyền
nhiễm. Còn nguy hiểm hơn về phương diện dịch tễ là nước thải bệnh viện truyển
nhiễm chuyên khoa, các khoa lao và những khoa khác. Các chất ô nhiễm vào hệ thống
thoát nước thông qua những thiết bị vệ sinh như: nhà tắm, bồn rửa mặt, nơi giặt
giũ,…khi mà những đối tượng tiếp xúc với người bệnh.
1.2.2. Những đặc điểm hóa lý của nước thải bệnh viện
Trong nước thải bệnh viện có những chất bẩn khoáng và hữu cơ đặc thù: các chế
phẩm thuốc, các chất khử trùng, các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong quá trình
khám và điều trị bệnh. Những chất này đã làm giảm hiệu quả xử lý nước thải bệnh
viện.
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
10
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Việc sử dụng các chất hoạt động bề mặt đã làm giảm khả năng tạo huyền phù trong
bể lắng, đa số các vi khuẩn tích tụ lại trong bọt. Những chất tẩy rửa riêng biệt ảnh
hưởng đến quá trình làm sạch sinh học nước thải, chất tẩy rửa anion làm tăng lượng
bùn hoạt tính, chất tẩy rửa cation lại làm giảm đi.
Lượng chất bẩn từ một giường bệnh trong ngày lớn hơn so với lượng chất bẩn của
một người của khu dân cư thải vào hệ thống thoát nước là do việc hòa vào dòng thải
không chỉ chất thải từ người bệnh mà còn là bộ phận phục vụ, chất thải từ quá trình
điều trị. Nồng độ chất bẩn còn phụ thuộc vào nguồn nước sử dụng từ hệ thống đường
ống cấp nước do nhà máy cung cấp hay từ hệ thống khoan giếng cục bộ.
1.2.3. Đặc trưng về vi trùng, virus và giun sán của nước thải bệnh viện
Điểm đặc thù của thành phần nước thải bệnh viện khác với nước thải sinh hoạt của
bệnh nhân là sự lan truyển rất mạnh của các loại vi khuẩn gây bệnh. Về phương diện
này đặc biệt nguy hiểm là những bệnh viện có các khoa truyền nhiễm hay khoa lao,
cũng như các khoa lây các bệnh soma.
Đặc biệt nguy hiểm là nước thải nhiễm các vi khuẩn gây bệnh có thể dẫn đến dịch
bệnh cho người và động vật qua nguồn nước, qua các loại rau được tưới bằng nước
thải. Những bệnh truyền nhiễm là bệnh tả, thương hàn, phó thương hàn, khuẩn
salmonella, lỵ, bệnh do amip, bệnh do Lamblia, bệnh do Brucella, giun sán, viêm
gan,… Nước thải bệnh viện khác với nước thải sinh hoạt bởi những đặc điểm sau:
+ Lượng chất bẩn gây ô nhiễm tính trên một giường bệnh lớn hơn 2 – 3 lần lượng chất
bẩn tính trên một đầu người. Ở cùng một tiêu chuẩn sử dụng thì nước thải bệnh viện
đặc hơn, nghĩa là nồng độ chất bẩn cao hơn nhiều.
+ Thành phần nước thải bệnh viện không ổn định, do chế độ làm việc của bệnh viện
không đều.
+ Nước thải bệnh viện còn chứa những chất bẩn hữu cơ, khoáng đặc biệt và một lượng
lớn các vi khuẩn gây bệnh (chất tẩy rửa, đồng vị phóng xạ,…).
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
11
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Bảng 1.1 Thành phần, tính chất nước thải tại một số bệnh viện Hà Nội
Chỉ tiêu phân tích
Đơn vị
Bệnh viện
Lao Phạm
Trung ương
Lưu lượng nước thải
m3/ng
160
130
1200
170
pH
-
7.21
8.05
7.26
7.03
Hàm lượng cặn lơ lững
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
1.7
+
mg/l
12.5
14.0
4.3
14
3-
mg/l
3.02
3.02
5.2
3.9
Tổng số coliform
MPN/100ml
1.8×106
1×106
2.2×105
1.8×106
Vi khuẩn kị khí
VK/ml
8×107
6×107
7.6×108
7×108
NH4
PO4
Bệnh viện
phụ sản
Bệnh viện Bệnh viện
354
giao thông
vận tải
(Nguồn: Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện – PGS. TSKH Nguyễn Xuân Nguyên, TS.
Phạm Hồng Hải, NXB Khoa học và kỹ thuật, năm 2004 )
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
12
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Bảng 1.2 Thành phần, tính chất nước thải tại bệnh viện Phú Nhuận
STT
Thông số
Đơn vị
Tính chất nước
thải đầu vào
1
pH
-
7.5
6.5 – 8.5
2
BOD5(20 C)
mg/l
250
30
3
COD
mg/l
345
50
4
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
mg/l
250
50
5
TKN
mg/l
40
30
6
Amoni (tính theo N)
mg/l
20
5
7
Nitrat (tính theo N)
mg/l
15
30
8
Phosphat (tính theo P)
mg/l
7
6
9
Dầu mỡ động thực vật
mg/l
8
10
10
Tổng coliforms
MPN/100ml
7×108
3000
o
QCVN
28:2010/BTNMT
Loại A
(Nguồn: Bệnh viện Phú Nhuận, năm 2010)
1.3. Nguồn gây tác động môi trường
1.3.1. Nguồn gây ô nhiễm nước
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.
a) Nước thải bệnh viện phát sinh từ những nguồn chính sau:
-
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.
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
13
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
-
-
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 1.3 Lượng nước thải ở các bệnh viện
STT Quy mô bệnh viện. (giường
bệnh)
Lượng nước dùng. (
it/người/ngày)
Lượng nước thải
(m3/ngày)
1
< 100
700
70
2
200-300
700
100-200
3
300-500
600
200-300
4
500-700
600
300-450
5
>700
600
>500
6
Bệnh viện kết hợp với nghiên
cứu & đào tạo
1000
_
(Nguồn: Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện – PGS. TSKH Nguyễn Xuân Nguyên, TS.
Phạm Hồng Hải, NXB Khoa học và kỹ thuật, 2004)
b) 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).
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 bệnh: 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.
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
14
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
c) Tác động của nước thải
Nước thải y tế có đặc tính là khi chưa bị phân hủy chứa nhiều cặn lơ lửng và có mùi
tanh khó chịu. Trong nước thải y tế có chứa nhiều vi khuẩn, mầm bệnh, máu, hóa chất,
thuốc men và các chất thải mang các chất ô nhiễm khác nhau sau khi thực hiện công
tác khám và chữa bệnh thải ra môi trường nước. Nước thải y tế thải ra chứa vô số vi
sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn với số lượng 108– 109 tế bào trong 1 ml nước thải. Nước
thải này có khả năng gây nguy hại tới con người và động thực vật nếu thải ra môi
trường mà không xử lý triệt để.
Nước thải sinh hoạt vượt quá quy chuẩn quy định, có thể gây ô nhiễm nguồn nước
tiếp nhận do hàm lượng hữu cơ cao, lượng cặn lơ lửng lớn và chứa vi khuẩn vi sinh
thường chứa trong ruột người như E.coli, salmonella…đi vào nước thải theo phân và
nước tiểu, đó là những vi sinh vật có khả năng gây bệnh.
Hàm lượng hữu cơ cao trong nước thải sinh hoạt sau một thời gian tích lũy sẽ lên
men, phân hủy, tạo ra các khí, mùi và màu đặc trưng, ảnh hưởng đến mỹ quan môi
trường.
Mặt khác, nước thải chứa nhiều chất hữu cơ sẽ là môi trường thuận lợi cho vi trùng
phát triển, khi thoát ra môi trường sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, làm cho nguồn nước
không sử dụng vào các mục đích khác được.
1.3.2. Các nguồn phát sinh chất thải rắn
Dự án sẽ triển khai trong vòng 4 năm và được chia làm hai giai đoạn đầu tư. Giai
đoạn 1 từ nay đến tháng 12.2017, sẽ thi công xong khối nhà 12 tầng, đưa vào khai thác
sử dụng trước 300 giường. Giai đoạn hai từ tháng 1.2018 đến tháng 1.2020, sẽ hoàn
thiện đưa vào khai thác sử dụng tiếp 400 giường, nâng tổng số giường được sử dụng là
700 giường. Mỗi ngày tiếp nhận khám chữa bệnh cho hàng trăm lượt bệnh nhân nên
nguồn rác thải y tế là rất lớn. Rác thải y tế được phân làm các loại sau:
a) Rác thải sinh hoạt:
Bao gồm các loại rác sinh hoạt của cán bộ CNV của bệnh viện và của bệnh nhân và
thân nhân nuôi bệnh. Lượng rác thải này nếu không được thu gom xử lý hợp lý sẽ gây
các mùi hôi thối ảnh hưởng đến môi trường trong khuôn viên bệnh viện.
b) Rác thải y tế:
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
15
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Gồm các loại bệnh phẩm thải ra sau các ca phẩu thuật, các dụng cụ y khoa sau khi
sử dụng như kim tiêm, ống chuyền, chai lọ đựng thuốc, bông băng, gạc…đây là những
chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao và chứa nhiều vi trùng, vi khuẩn gây bệnh. Nếu
chất thải này không được thu gom và xử lý triệt để thì sẽ ảnh hưởng rất lớn đến môi
trường và là mầm mống phát sinh dịch bệnh nguy hiểm.
1.3.3. Các nguồn gây ô nhiễm không khí
Trong quá trình hoạt động của bệnh viện, nguồn có thể gây ô nhiễm không khí là:
-
-
-
Khí thải từ quá trình chạy máy phát điện của bệnh viện, để đảm bảo công tác
điều trị bệnh nhân, bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định đã trang bị 2 máy phát
điện dự phòng với công suất 25KVA và 34KVA. Máy phát điện sử dụng
nguyên liệu là dầu DO nên khi hoạt động sẽ sinh ra các chất gây ô nhiễm không
khí như: nhiệt độ, NOx, SOx, CO2, bụi… nhưng do bệnh viện nằm ở trung tâm
thành phố nên nguồn điện tương đối ổn định, cộng với thời gian hoạt động của
máy phát điện là không đáng kể.
Nguồn thải do các hoạt động vệ sinh của bệnh viện. Các chất tẩy rửa làm vệ
sinh có thể gây mùi khó chịu cho bệnh nhân và những người có mặt trong bệnh
viện. Nhưng những loại khí này chỉ phát sinh trong thời gian ngắn.
Khí thải phát ra từ nhà kho chứa và phân loại rác thải bệnh viện.
1.3.4. Chất thải nguy hại
Chất thải phóng xạ lỏng là dung dịch có chứa tác nhân phóng xạ phát sinh trong quá
trình chẩn đoán, điều trị như nước 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).
1.4. Tính chất nước thải bệnh viện
1.4.1. Các chất rắn trong nước thải y tế (TS, TSS và TDS)
Thành phần vật lý cơ bản trong nước thải y tế gồm có: tổng chất rắn (TS); tổng chất
rắn lơ lửng (TSS); tổng chất rắn hòa tan (TDS). Chất rắn hòa tan có kích thước hạt 10-8
- 10-6 mm, không lắng được. Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt từ 10-3 - 1 mm và lắng
được. Ngoài ra trong nước thải còn có hạt keo (kích thước hạt từ 10-5 - 10-4 mm) khó
lắng. Theo báo cáo đề tài nghiên cứu khoa học Bộ Xây dựng “Xây dựng TCVN: Trạm
xử lý nước thải bệnh viện - Các yêu cầu kỹ thuật để thiết kế và quản lý vận hành”. Hà
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
16
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Nội, 2008, trong nước thải bệnh viện hoặc các cơ sở y tế khác, hàm lượng cặn lơ lửng
dao động từ 75 mg/L đến 250 mg/L. Hàm lượng của các chất 3 rắn lơ lửng trong nước
thải phụ thuộc vào sự hoạt động của các bể tự hoại trong cơ sở y tế.
1.4.2. Các chỉ tiêu hữu cơ của nước thải y tế (BOD5, COD)
Các chỉ tiêu hữu cơ của nước thải y tế gồm có: nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và nhu
cầu oxy hóa học (COD).
❖ BOD5 gián tiếp chỉ ra mức độ ô nhiễm do các chất có khả năng bị oxy hoá sinh
học, mà đặc biệt là các chất hữu cơ.
BOD5 thường được xác định bằng phương pháp phân hủy sinh học trong thời gian
5 ngày nên được gọi là chỉ số BOD5.
Có thể phân loại mức độ ô nhiễm của nước thải thông qua chỉ số BOD5 như sau:
- BOD5 < 200 mg/lít (mức độ ô nhiễm thấp)
- 350 mg/l < BOD5 <500 mg/lít (mức độ ô nhiễm trung bình)
- 500mg/l < BOD5 <750 mg/lít (mức độ ô nhiễm cao)
- BOD5 >750 mg/lít (mức độ ô nhiễm rất cao)
❖ COD là chỉ tiêu để đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải kể cả chất hữu cơ dễ
phân huỷ và khó phân huỷ sinh học. Đối với nước thải, hàm lượng ô nhiễm hữu
cơ được xác định gián tiếp thông qua chỉ số COD.
Có thể phân loại mức độ ô nhiễm thông qua chỉ số COD như sau:
- COD < 400 mg/lít (mức độ ô nhiễm thấp)
- 400 mg/l < COD < 700 mg/lít (mức độ ô nhiễm trung bình)
- 700 mg/l < COD < 1500 (mức độ ô nhiễm cao)
- COD > 1500 mg/lít (mức độ ô nhiễm rất cao)
Các chất hữu cơ trong nước thải bệnh viện đa phần là những chất dễ phân
huỷ sinh học. Hàm lượng các chất hữu cơ dễ bị vi sinh vật phân huỷ được xác
định một cách gián tiếp thông qua nhu cầu oxy sinh hoá (BOD) của nước thải.
Thông thường người ta lấy giá trị BOD5 để đánh giá độ nhiễm bẩn chất hữu cơ
có trong nước thải. Sự có mặt của các chất hữu cơ là nguyên nhân chính gây ra
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
17
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
sự giảm lượng oxy hoà tan trong nước, gây ảnh hưởng tới đời sống của động
thực vật thuỷ sinh.
1.4.3. Các chất dinh dưỡng của N, P
Trong nước thải y tế cũng chứa các nguyên tố dinh dưỡng gồm Nitơ và Phốt pho.
Các nguyên tố dinh dưỡng này cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật và thực vật.
Nước thải y tế thường có hàm lượng N-NH4
+ Phụ thuộc vào loại hình cơ sở y tế. Thông thường nước thải phát sinh từ các phòng
khám và các Trung tâm y tế quận/ huyện thấp (300 – 350 lít/giường.ngày) nhưng chỉ
số tổng Nitơ cao khoảng từ 50 - 90 mg/l. Các giá trị này chỉ có tính chất tham khảo,
khi thiết kế hệ thống xử lý cần phải khảo sát và đánh giá chính xác nồng độ các chất ô
nhiễm trong nước thải ở các thời điểm khác nhau. Trong nước, nitơ tồn tại dưới dạng
nitơ hữu cơ, nitơ amôn, nitơ nitrit và nitơ nitrat. Nitơ gây ra hiện tượng phú dưỡng và
độc hại đối với nguồn nước sử dụng ăn uống. Phốt pho trong nước thường tồn tại dưới
dạng orthophotphat (PO43-, HPO42-, H2PO4-, H3PO4) hay polyphotphat [Na3(PO3)6] và
phốt phát hữu cơ. Phốt pho là nguyên nhân chính gây ra sự bùng nổ tảo ở một số
nguồn nước mặt, gây ra hiện tượng tái nhiễm bẩn và nước có màu, mùi khó chịu. Các
chất thải bệnh viện (nước thải và rác thải) khi xả ra môi trường không qua xử lý có
nguy cơ làm hàm lượng nitơ và photpho trong các sông, hồ tăng. Trong hệ thống thoát
nước và sông, hồ, các chất hữu cơ chứa nitơ bị amôn hoá. Sự tồn tại của NH4 hoặc
NH3 chứng tỏ sông, hồ bị nhiễm bẩn bởi các chất thải. Trong điều kiện có ôxy, nitơ
amôn trong nước sẽ bị các loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter chuyển hoá
thành nitơrit và nitơrat. Hàm lượng nitơrat cao sẽ cản trở khả năng sử dụng nước cho
mục đích sinh hoạt, ăn uống.
1.4.4. Chất khử trùng và một số chất độc hại khác
Do đặc thù hoạt động của các cơ sở y tế, đặc biệt là các bệnh viện, các hóa chất khử
trùng đã được sử dụng khá nhiều, các chất này chủ yếu là các hợp chất của Clo
(cloramin B, clorua vôi,...) sẽ đi vào nguồn nước thải và làm giảm hiệu quả xử lý của
các công trình xử lý nước thải sử dụng phương pháp sinh học. Ngoài ra, một số kim
loại nặng như Pb (chì), Hg (Thủy ngân), Cd (Cadimi) hay các hợp chất AOX phát sinh
trong việc chụp X- quang cũng như tại các phòng xét nghiệm của bệnh viện trong quá
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
18
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
trình thu gom, phân loại không triệt để sẽ đi vào hệ thống nước thải có nguy cơ gây ra
ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận. Vì vậy nước thải loại này cần thu gom và xử lý riêng
trước khi cho vào hệ thống xử lý sinh học chung. Tuy nhiên, hiện nay khả năng hóa
chất phát sinh tại phòng này rất hạn chế do các bệnh viện đã áp dụng công nghệ kỹ
thuật số trong việc chụp X-quang hoặc việc xử lý chất thải phóng xạ được kiểm tra và
giám sát chặt chẽ.
1.4.5. Các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải y tế
Nước thải y tế có thể chứa các vi sinh vật gây bệnh như: Samonella typhi gây 5
bệnh thương hàn, Samonella paratyphi gây bệnh phó thương hàn, Shigella sp. Gây
bệnh lỵ, Vibrio cholerae gây bệnh tả,... Ngoài ra trong nước thải y tế còn chứa các vi
sinh vật gây nhiễm bẩn nguồn nước từ phân như sau:
- Coliforms và Fecal coliforms: Coliform là các vi khuẩn hình que gram âm có khả
năng lên men lactose để sinh ga ở nhiệt độ 35 ± 0.5oC. Coliform có khả năng sống
ngoài đường ruột của động vật (tự nhiên), đặc biệt trong môi trường khí hậu nóng.
Nhóm vi khuẩn coliform chủ yếu bao gồm các loài như Citrobacter, Enterobacter,
Escherichia, Klebsiella và cả Fecal coliforms (trong đó E. coli là loài thường dùng để
chỉ định nguồn nước bị ô nhiễm bởi phân). Trong quá trình xác định số lượng Fecal
coliform cần lưu ý kết quả có thể bị sai lệch do có một số vi sinh vật (không có nguồn
gốc từ phân) phát triển được ở nhiệt độ 44oC.
- Fecal streptococci: nhóm này bao gồm các vi khuẩn chủ yếu sống trong đường ruột
của động vật như Streptococcus bovis và S.equinus. Một số loài có phân bố rộng hơn
hiện diện cả trong đường ruột của người và động vật như S.faecalis và S.faecium hoặc
có 2 biotype. Các loại biotype có khả năng xuất hiện cả trong nước ô nhiễm và không
ô nhiễm. Việc đánh giá số lượng Fecal streptococci trong nước thải được tiến hành
thường xuyên. Tuy nhiên, nó có các giới hạn như có thể lẫn lộn với các biotype sống
tự nhiên. Fecal streptococci rất dễ chết đối với sự thay đổi nhiệt độ. Các thử nghiệm
về sau vẫn khuyến khích việc sử dụng chỉ tiêu này, nhất là trong việc so sánh với khả
năng sống sót của Salmonella.
- Clostridium perfringens: đây là loại vi khuẩn chỉ thị duy nhất tạo bào tử trong môi
trường yếm khí. Do đó, nó được sử dụng để chỉ thị các ô nhiễm theo chu kỳ hoặc các ô
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
19
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
nhiễm đã xảy ra trước thời điểm khảo sát do khả năng sống sót lâu của các bào tử. Đối
với các cơ sở tái sử dụng nước thải, chỉ tiêu này là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá do
các bào tử của nó có khả năng sống sót tương đương với một số loại virus và trứng ký
sinh trùng.
1.5. Đặc trưng của nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định
Bảng 1.4 Thông số nước thải đầu vào Bệnh Viện Tỉnh Bình Định
STT
Chất ô nhiễm
Đơn vị
Nồng độ Trung QCVN 28:2010/BTNMT
bình
Cột B
7.5
6.5 – 8.5
1
pH
-
2
TSS
mg/L
300
100
3
BOD5
mg/L
450
50
4
COD
mg/L
500
100
5
Tổng Photpho
mg/L
12
10
6
Amoni (NH4 )
+
mg/L
30
10
7
Nitrat (NO3 )
-
mg/L
60
50
8
Tổng Coliforms
MNP/100
ml
105- 107
5000
(Nguồn: Viện môi trường & tài nguyên Đại Học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh, 2015)
1.6. Các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện
1.6.1. Phương pháp cơ học
Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quá trình
thuỷ cơ. Việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thước hạt, tính chất hoá
lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết.
Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hoà tan
có trong nước thải và giảm BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất của các công trình xử lý
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
20
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ…Hiệu quả xử lý có thể lên tới 75%
chất lơ lửng và 40% ÷ 50% BOD.
Quá trình xử lý cơ học hay còn gọi là quá trình tiền xử lý thường được áp dụng ở
giai đoạn đầu của qui trình xử lý. Tùy vào kích thước, tính chất hóa lí, hàm lượng cặn
lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết mà ta sử dụng một trong các
quá trình sau: lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của lực li
tâm, trọng trường và lọc. Các công trình xử lý: song chắn rác, bể lắng cát, bể tách dầu,
bể lắng (đợt 1), lọc…
Ưu điểm: đơn giản, chi phí thấp, hiệu quả xử lý chất lơ lửng cao.
Bảng 1.5 Các công trình xử lý cơ học
Công trình
Áp dụng
Song chắn rác
Tách các chất rắn thô và có thể lắng.
Lưới chắn rác
Tách các chất rắn có kích thước nhỏ hơn.
Nghiền rác
Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn, đồng nhất.
Bể điều hòa
Điều hòa lưu lượng và nồng độ (tải trọng BOD, SS)
Khuấy trộn
Khuấy trộn hóa chất và chất khí với nước thải, giữ cặn lắng ở
trạng thái lơ lửng.
Tạo bông
Giúp cho việc tập hợp các hạt cặn nhỏ thành các hạt cặn lớn hơn
để có thể tách ra bằng lắng trọnglực.
Lắng
Tách các cặn lắng và nén bùn.
Tuyển nổi
Tách các hạt cặn nhỏ và các hạt cặn có tỷ trọng xấp xỉ tỷ trọng
của nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học.
Lọc
Tách các hạt cặn còn lại sau xử lý sinh học, hóa học.
Màng lọc
Tương tự như quá trình lọc. Tách tảo từ nước thải sau hồ ổn
định.
Bổ sung và tách khí.
Vận chuyển khí
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
21
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Hình 1.3 Các loại song chắn rác.
1.6.2. Phương pháp hóa học
Dựa vào các phản ứng hóa học giữa các chất ô nhiễm và hóa chất thêm vào.
Các phương pháp xử lý hóa học gồm có: oxy hóa khử, trung hòa - kết tủa hoặc phản
ứng phân hủy các chất độc hại.
Bảng 1.6 Áp dụng các quá trình hoá học trong xử lý nước thải
Quá trình
Áp dụng
Trung hoà
Đưa pH của nước thải về khoảng 6,5 – 8,5 thích hợp cho công
đoạn xử lý tiếp theo.
Kết tủa
Tách phospho và nâng cao hiệu quả của việc tách cặn lơ lửng ở
bể lắng đợt 1.
Hấp phụ
Tách các chất hữu cơ không được xử lý bằng phương pháp hoá
học thông thường hoặc bằng phương pháp sinh học. Nó cũng
được sử dụng để tách kim loại nặng, khử Chlorine của nước thải
trước khi xả vào nguồn.
Khử trùng bằng
Chlorine
Khử Chlorine
Phá huỷ chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Chlorine là loại hoá
chất được sử dụng rộng rãi nhất.
Tách lượng chlor dư còn lại sau quá trình chlor hoá.
Khử trùng bằng
ClO2/BrCl2/Ozone/UV
Phá huỷ chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.
(Nguồn: Metcalf & Eddy, 1991)
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
22
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Ưu điểm: hiệu quả xử lý cao, thường được dùng trong các hệ thống xử lý nước khép
kín.
Nhược điểm: chi phí vận hành cao, không thích hợp cho các hệ thống xử lý nước thải
có quy mô lớn.
1.6.3. Phương pháp hóa
Áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để đưa vào nước thải chất phản ứng nào đó
để gây tác động đến các chất ô nhiễm nhằm biến đổi hóa học, tạo thành các chất khác
dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không độc hại hoặc không gây ô nhiễm môi
trường.
Các phương pháp hóa lý bao gồm: keo tụ, tạo bông, tuyển nổi, trao đổi ion, đông tụ,
hấp phụ, thấm lọc ngược và siêu lọc…
Giai đoạn xử lý hóa lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các
phương pháp cơ học, hóa học, sinh học.
1.6.4. Phương pháp sinh học
Xử lý bằng phương pháp sinh học là việc sử dụng khả năng sống và hoạt động của
vi sinh vật để khoáng hoá các chất bẩn hữu cơ trong nước thải thành các chất vô cơ,
các chất khí đơn giản và nước. Các vi sinh vật sử dụng một số hợp chất hữu cơ và một
số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Trong quá trình dinh
dưỡng chúng nhận được các chất làm vật liệu xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản
nên khối lượng sinh khối được tăng lên.
Phương pháp sinh học thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước
thải có chứa các chất hữu cơ hòa tan hoặc các chất phân tán nhỏ, keo. Do vậy, phương
pháp này thường dùng sau khi loại các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải bằng các
quá trình đã trình bày ở phần trên. Đối với các chất vô cơ chứa trong nước thải thì
phương pháp này dùng để khử sulfide, muối amoni, nitrate – tức là các chất chưa bị
oxy hóa hoàn toàn. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy sinh hóa các chất bẩn
sẽ là: khí CO2, N2, nước, ion sulfate, sinh khối ...Cho đến nay, người ta đã biết nhiều
loại vi sinh vật có thể phân hủy tất cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều
chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo.
Giải pháp xử lý bằng biện pháp sinh học có thể được xem là tốt nhất trong các phương
pháp trên với các lí do sau:
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
23
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
+ Chi phí thấp
+ Có thể xử lý được độc tố
+ Xử lý được N-NH3
+ Tính ổn định cao.
a) Điều kiện nước thải được phép xử lý sinh học:
Nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân huỷ các chất hữu
cơ có trong nước thải. Nghĩa là nước thải phải thõa các điều kiện sau:
Không có chất độc làm chết hoặc ức chế hệ vi sinh vật trong nước thải. Trong số
các chất độc phải chú ý đến các kim loại nặng. Theo mức độ độc hại của các kim loại,
3+
sắp xếp theo thứ tự là: Sb > Ag > Cu > Hg > Co > Ni > Pb > Cr > Cd > Zn > Fe
Muối của các kim loại này ảnh hưởng nhiều đến đời sống của các vi sinh vật, nếu
quá nồng độ cho phép, các vi sinh vật không thể sinh trưởng được và có thể bị chết.
Chất hữu cơ có trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn C và năng lượng
cho vi sinh vật. Các hợp chất hydratcacbon, protein, lipid hoà tan thường là cơ chất
dinh dưỡng, rất tốt cho vi sinh vật.
Nước thải đưa vào xử lý sinh học có 2 thông số đặc trưng là BOD và COD. Tỉ số
của 2 thông số này phải là COD/BOD ≤ 2 hoặc BOD/COD ≥ 0.5 thì mới có thể đưa
vào xử lý sinh học (hiếu khí). Nếu COD lớn hơn BOD nhiều lần, trong đó nếu có
cellulose, hemicellulose, protein, tinh bột chưa tan thì phải qua xử lý sinh học kị khí.
b) Nước thải khi đưa tới công trình xử lý sinh học cần thoả mãn các yếu tố sau:
+ Nước thải phải có PH trong khoảng 6.5 –8.5
+ Nhiệt độ nước thải trong khoảng từ 10 – 40oC
+ Tổng hàm lượng các muối hoà tan không vượt quá 15g/L.
1.6.5. Một số công nghệ được áp dụng hiện nay
a) Thiết bị lọc sinh học
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
24
Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa tỉnh Bình Định công suất 650 m3/ngày.đêm
Thiết bị lọc sinh học là thiết bị được bố trí đệm và cơ cấu phân phối nước cũng như
không khí. Trong các thiết bị lọc sinh học, nước thải được lọc qua lớp vật liệu đệm bao
phủ bởi màng vi sinh vật. Vi sinh trong màng sinh học sẽ oxy hóa các chất hữu cơ, sử
dụng chúng làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng. Như vậy chất hữu cơ được tách ra
khỏi nước, còn khối lượng của màng sinh học tăng lên. Màng vi sinh chết được cuốn
trôi theo nước và đưa ra khỏi thiết bị lọc sinh học.
Vật liệu đệm là vật liệu có độ xốp cao, khối lượng riêng nhỏ và bề mặt riêng phần
lớn như sỏi đá, ống nhựa, sợi nhựa, sơ dừa,…
Màng sinh học đóng vai trò tương tự như bùn hoạt tính. Nó hấp thụ và phân hủy các
chất hữu cơ trong nước thải. Cường độ oxy hóa trong thiết bị lọc sinh học thấp hơn
Aerotank. Phần lớn các vi sinh vật có khả năng âm chiếm bề mặt vật rắn nhờ Polymer
ngoại bào, tạo thành một lớp màng nhầy. Việc phân hủy chất hữu cơ diễn ra ngay trên
bề mặt và ở trong lớp màng nhầy này. Quá trình diễn ra rất phức tạp, ban đầu oxy và
thức ăn vận chuyển tới bề mặt lớp màng. Khi này, bề dày lớp màng còn tương đối nhỏ,
oxy có khả năng uyên thấu vào trong tế bào. Theo thời gian bề dày lớp màng này tăng
lên, dẫn tới việc bên trong màng hình thành một lớp kỵ khí nằm dưới lớp hiếu khí. Khi
chất hữu cơ không còn, các tế bào bị phân hủy tróc thành từng mảng cuốn theo dòng
nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý trong thiết bị lọc sinh học là: bản chất
của chất hữu cơ ô nhiễm, vận tốc oxy hóa, cường độ thông khí, tiết diện màng sinh
học, thành phần vi sinh, diện tích và chiều cao thiết bị, đặc tính vật liệu đệm (kích
thước, độ xốp và bề mặt riêng phân), tính chất vật lý của nước thải, nhiệt độ của quá
trình, tải trọng thủy lực, cường độ tuần hoàn, sự phân phối nước thải.
Thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt có năng suất thấp nhưng bảo đảm xử lý tuần hoàn. Tải
trọng thủy lực là 0.5 ÷ 3 m3/m2.ngày đêm. Chúng có thể áp dụng nước với năng suất
100 m3/ngày đêm nếu BOD ≤ 200mg/l.
Thiết bị lọc sinh học cao tải hoạt động với tải trọng thủy lực 10 ÷ 30 m3/m2.ngày
đêm, lớn hơn thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt 10 ÷ 15 lần, nhưng nó không bảo đảm xử lý
sinh học hoàn toàn. Để hoàn tan Oxy tốt hơn người ta tiến hành thông khí. Thể tích
không khí không vượt quá 16 m3/m3 nước thải. Khi BOD5> 600 mg/l nhất định phải
tuần hoàn nước thải.
Tháp lọc sinh học được sử dụng để xử lý nước thải có năng suất lên đến 5.000
m3/ngày.
GVHD: PGS.TS Lê Hoàng Nghiêm
SVTH: Chu Văn Minh
25
