ĐỀ TÀI TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN ĐA KHOA HUYỆN GIAO THỦY, NAM ĐỊNH
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.16 MB, 93 trang )
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA MÔI TRƯỜNG
------- -------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
TÊN ĐỀ TÀI:
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
BỆNH VIỆN ĐA KHOA HUYỆN GIAO THỦY, NAM ĐỊNH
Người thực hiện
: NGÔ THỊ HUYỀN TRANG
Lớp
: MTA
Khóa
: 57
Chuyên ngành
: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Giáo viên hướng dẫn
: ThS. LÝ THỊ THU HÀ
Hà Nội – 2015
i
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN..............................................................................................i
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................ii
MỤC LỤC.......................................................................................................iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT........................................................................vi
DANH MỤC BẢNG.......................................................................................vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH...............................................................................ix
PHẦN I: MỞ ĐẦU..........................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài.............................................................................2
1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.................................................................2
1.3. Yêu cầu nghiên cứu....................................................................................2
PHẦN II TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.........................3
2.1 Tổng quan về vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện.............3
2.1.1 Khái quát chung về nước thải bệnh viện..................................................3
2.1.2 Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tính chất nước thải bệnh viện.........3
2.1.3 Hiện trạng vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện...............8
2.2. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện......................11
2.2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ......................................................................11
2.2.2 Một số công nghệ áp dụng xử lý nước thải bệnh viện...........................12
2.3. Một số quy trình công nghệ xử lý nước thải tại một số bệnh viện...........14
2.3.1 Hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện Thống Nhất-TPHCM...............14
2.3.2 Hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viiện Quân Y4..................................16
2.3.3 Hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện Thành An-Sài Gòn...................18
ii
2.3.4 Hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện Việt Đức...................................21
2.4. Hệ thống văn bản của Việt Nam về chất thải y tế....................................23
PHẦN III. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU.............................................................................................25
3.1: Đối tượng nghiên cứu...............................................................................25
3.2 Phamh vi nghiên cứu.................................................................................25
3.3 Nội dung nghiên cứu.................................................................................25
3.4. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................25
3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp....................................................25
3.4.2 Phương pháp khhoar sát hiện trường.....................................................26
3.4.3 Phương pháp xác định hệ số phát sinh nước thải...................................26
3.4.4. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm.................26
PHẦN IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.........................................................29
4.1. Điều kiện tự nhiên huyện Giao Thủy.......................................................29
4.2 Giới thiệu về bệnh viện Đa Khoa huyện Giao Thủy.................................30
4.3 Hiện trạng nước thải tại bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy..................35
4.3.1. Nguồn gốc phát sinh nước thải bệnh viện Giao Thủy...........................35
4.3.2 Lưu lượng xả thải tại bệnh viện Giao Thủy ..........................................36
4.3.3 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện huyện Giao Thủy.................37
4.3.4 Hiện trạng công trình xử lý nước thải tại bệnh viện Giao Thủy............38
4.4. Lựa chọn sơ đồ công nghệ trạm xử lý nước thải bệnh viện Giao Thủy...41
4.5 Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải..............................................44
4.5.1.Song chắn rác.........................................................................................44
iii
4.5.2. Bể điều hòa...........................................................................................46
4.5.3. Bể lắng 1................................................................................................49
4.5.4. Bể Aerotank...........................................................................................54
4.5.5. Bể anoxic...............................................................................................63
4.5.5. Bể lắng II:.............................................................................................64
4.5.6. Bể khử trùng:........................................................................................68
4.5.7. Bể nén bùn:............................................................................................70
4.6 Tính toán chi phí xây dựng hệ thống.........................................................75
4.6.1.Các hạng mục xây dựng.........................................................................75
4.6.2. Chi phí quản lý và vận hành..................................................................78
4.6.2.1. Chi phí điện năng và hóa chất............................................................78
4.5.2.2. Chi phí nhân công:.............................................................................79
4.5.2.3. Chi phí bảo dưỡng và phí khác...........................................................80
PHẦN V:KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................81
1. Kết luận.......................................................................................................81
2. Kiến nghị.....................................................................................................81
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................82
iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Diễn giải
BOD5
BTNMT
Nhu cầu oxy sinh học
Bộ Tài Nguyên và Môi Trường
HTXLNT
COD
MLSS
MLVSS
QCVN
TCVN
TCXD
TSS
UBND
VAT
Hệ thống xử lý rác thải nước thải
Nhu cầu oxy hóa học
Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng
Nồng độ bùn hoạt tính bay hơi
Quy chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn Việt Nam
Tiêu chuẩn xây dựng
Hàm lượng chất rắn lơ lửng
Ủy ban nhân dân
Thuế giá trị gia tăng
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1 : Thành phần ô nhiễm chính trong nước thải bệnh viện.......................5
Bảng 2.2: Quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong QCVN
28:2010/BTNMT.................................................................................6
Bảng 2.3: Kết quả điều tra hệ thống xử lý nước thải bệnh viện..........................9
Bảng 2.4: Nước sử dụng và lưu lượng nước thải tại hệ thống xử lý nước thải. 10
Bảng 2.5: Nồng độ nước thải bệnh viện Thống Nhất trước và sau xử lý..........16
Bảng 2.6: Nồng độ nước thải bệnh viện Quân Y4 trước và sau xử lý...............20
Bảng 2.7: Nồng độ nước thải bệnh viện Thanh An trước và sau xử lý.............19
Bảng2.8: Nồng độ nước thải bệnh viện Việt Đức trước và sau xử lý................21
Bảng 3.1: Nhu cầu tiêu thụ nước tính trên 1 giường bệnh................................26
Bảng 4.1: Kết quả thực hiện chỉ tiêu kế hoạch nhà nước 9 tháng đầu năm 2015
tại bệnh viện Giao Thủy....................................................................37
Bảng 4.2: Thành phần tính chất nước thải đầu vào bệnh viện Giao Thủy........37
Bảng 4.3: Bảng tóm tắt kết quả tính toán song chắn rác thô.............................45
Bảng 4.4: Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể điều hòa.......................................49
Bảng 4.5: Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể lắng 1..........................................53
Bảng 4.6: Các thông số đầu vào của bể Aerotank.............................................54
Bảng 4.7: Bảng tóm tắt kết quả tính toán Aerotank..........................................62
Bảng 4.8: Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể Anoxic.........................................63
Bảng 4.9: Các thông số thiết kế bể lắng đợt 2...................................................64
Bảng 4.10: Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể lắng 2........................................68
Bảng 4.11: Các thông số thiết kế bể khử trùng..................................................70
Bảng 4.12: Tính toán hệ thống châm hóa chất..................................................69
Bảng 4.13: Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể khử trùng...................................70
Bảng 4.14: Bảng tóm tắt kết quả tính toán bể nén bùn.......................................74
Bảng 4.15: Dự toán vật liệu và nhân công xây dựng 1m3 bể............................75
vi
Bảng 4.16: Giá thành xây dựng đối với các công trình trong hệ thống xử lý nước
thải.....................................................................................................76
Bảng 4.17: Giá thành xây dựng đối với các thiết bị trong hệ thống xử lý........77
Bảng 4.18: Chi phí điện năng tính cho 1 ngày..................................................78
Bảng 4.19: Chi phí hóa chất cho 1 ngày............................................................79
vii
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Sơ đồ HTXLNT tại bệnh viện Thống Nhất-TPHCM......................15
Hình 2.2: Sơ đồ HTXLNT tại bệnh viện Quân Y4- TP Vinh..........................17
Hình 2.3: Sơ đồ HTXLNT tại bệnh viện Thành An – Sài Gòn.......................19
Hình 2.4: Sơ đồ HTXLNT tại bệnh viện Việt Đức.........................................22
Hình 4.1: Bệnh Viện đa khoa Huyện Giao Thủy.............................................31
Hình 4.2: Sơ đồ bệnh viện Đa khoa huyện Giao Thủy...................................34
Hình 4.3: Bãi đất trống phía sau bệnh viện huyện Giao Thủy........................35
Hình 4.4: Đề xuất sơ đồ HTXLNT bệnh viện Giao Thủy...............................42
viii
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1.
Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, xã hội ngày càng phát triển, với sự đi lên cả về chất và lượng
của cuộc sống, nhu cầu chăm sóc sức khỏe và khám chữa bệnh của người dân
ngày càng tăng cao. Với việc ô nhiễm môi trường đang trở nên nghiêm trọng
hơn thì nhiều bệnh tật đang ngày càng phát sinh. Trước vấn đề đó, rất nhiều các
bệnh viện đã được trùng tu hoặc được xây dựng mới để nhằm đáp ứng nhu cầu
của người dân. Song song với việc tăng cường khả năng phục vụ khám chữa
bệnh, các hoạt động của bệnh viện cũng thải ra một lượng lớn chất thải gây ảnh
hưởng trực tiếp và gián tiếp đến con người và môi trường. Chất thải nói chung,
và nước thải nói riêng tại các bệnh viện hầu hết vẫn chưa được xử lý hoặc chỉ
được xử lý sơ bộ, nên không đạt tiêu chuẩn. Theo số liệu thống kê cho thấy có
809 bệnh viện cần được xây dựng và trang bị mới hoặc sửa chữa nâng cấp hệ
thống xử lý nước thải, trong đó khoảng gần 603 bệnh viện chưa có hệ thống xử
lý nước thải (chủ yếu là ở tuyến huyện và tỉnh). Hiện có khoảng 44% các bệnh
viện có hệ thống xử lý nước thải y tế (76,5% các bệnh viện tuyến Trung ương;
53% các bệnh viện tuyến tỉnh và 37% các bệnh viện tuyến huyện) (Nguyễn Huy
Nga, 2014).
Nước thải y tế là một trong những mối quan tâm lo ngại nhất hiện nay vì
chúng có thể gây ô nhiêm môi trường nghiêm trọng và nguy hại đến đời sống
con người (Nguyễn Xuân Nguyên, Phạm Hồng Hải, 2004). Điều quan tâm hàng
đầu đối với nước thải y tế là vấn đề các vi trùng gây bệnh và thuốc kháng sinh,
thuốc sát trùng. Các vi trùng có thể tồn tại trong một thời gian nhất nhất định
ngoài môi trường, khi có cơ hội nó có thể phát triển trên một vật chủ khác và đó
chính là hiện tượng lây lan các bệnh truyền nhiễm. Ngoài ra thuốc kháng sinh,
thuốc sát trùng sẽ tiêu diệt các vi sinh vật có lợi gây ra sự phá vỡ hệ cân bằng
1
sinh thái trong hệ các vi sinh vật tự nhiên của nước thải làm mất khả năng xử lý
nước thải của các vi sinh vật nói chung.
Bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy (tiền thân là Trung tâm Y tế huyện
Giao Thủy) với mục đích phục vụ nhu cầu cấp cứu, khám chữa bệnh cho nhân
dân trong huyện và các huyện lân cận. Thời kỳ đầu đi vào hoạt động, bệnh viện
đã gặp không ít khó khăn trong việc điều trị khám chữa bệnh do sự thiếu hụt về
cán bộ, trình độ của đội ngũ y bác sỹ có hạn, trang thiết bị máy móc, cơ sở hạ
tầng còn lạc hậu, thiếu thốn. Qua thời gian, nhờ sự nỗ lực của đội ngũ y, bác sỹ
trong công tác khám và chữa bệnh cũng như sự đầu tư về cơ sở hạ tầng, trang
thiết bị y tế, đến nay Bệnh viện Đa khoa huyện Giao Thủy đóng vai trò nòng
cốt trong công tác khám chữa bệnh của huyện, với quy mô 200 giường bệnh.
Tuy nhiên, cũng như nhiều bệnh viện khác, nước thải y tế đang là vấn đề đáng
quan tâm của bệnh viện vì ngoài hệ thống đốt rác thải rắn thì bệnh viện hiện tại
vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải chung. Nước thải chung của bệnh viện
được thu gom và thải trực tiếp ra hệ thống nước thải của thị trấn Ngô Đồng.
Trước thực trạng đó, chúng tôi thực hiện đề tài: ” tính toán, thiết kế hệ thống
xử lý nước thải tại Bệnh viện Đa khoa huyện Giao Thủy, Nam Định”
1.2.
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy, Nam
Định đạt tiêu chuẩn môi trường và phù hợp với điều kiện thực tế của bệnh viện.
- Đưa ra bản vẽ kỹ thuật và tính toán chi phí xây dựng, vận hành hệ thống
xử lý nước thải.
1.3. Yêu cầu nghiên cứu
- Các số liệu đưa ra đảm bảo tính cập nhật, chính xác và có độ tin cậy cao.
Số liệu phân tích đảm bảo độ chính xác, trung thực.
- Tính toán về hệ thống xử lý nước thải mới đảm bảo xử lý nước thải đạt
QCVN 28/2010/BTNMT và điều kiện thực tế của bệnh viện.
2
Phần 2
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Tổng quan về vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện
2.1.1 Khái quát chung về nước thải bệnh viện
Theo QCVN 28:2010/BTNMT- QCKTQG về nước thải y tế thì: Nước
thải y tế là dung dịch thải từ các cơ sở khám, chữa bệnh. Nguồn tiếp nhận nước
thải là các nguồn: nước mặt, vùng nước biển ven bờ, hệ thống thoát nước, nơi
mà nước thả y tế thải vào.
Nước thải y tế chứa vô số loại vi trùng, virus và các mầm bệnh sinh học
khác trong máu mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh, các loại hóa chất độc hại
từ cơ thể và chế phẩm điều trị, thậm chí cả chất phóng xạ. Do đó, nó được xếp
vào danh mục chất thải nguy hại.
Nước thải bệnh viện ngoài các yếu tố ô nhiễm thông thường như chất hữu
cơ, dầu mỡ động thực vật, vi khuẩn, còn có những chất bẩn đặc thù như các phế
phẩm thuốc, các chất khử trùng, các dung môi hóa học, dư lượng thuốc kháng
sinh, các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị
bệnh.
2.1.2 Nguồn gốc phát sinh, thành phần và tính chất nước thải bệnh viện
a) Nguồn gốc
Nước thải bệnh viện phát sinh từ nhiều hoạt động khác nhau:
- Nước thải y tế phát sinh từ các hoạt động khám chữa bệnh, phòng phẫu
thuật, xét nghiệm và các khoa trong bệnh viện như: pha chế thuốc, tẩy khuẩn,
lau chùi dụng cụ y tế, các mẫu bệnh phẩm, rửa vết thương bệnh nhân, nước thải
từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm. Nước thải này
chứa nhiều vi khuẩn, mầm bệnh, máu, các hóa chất, dung môi trong dược
phẩm,...
- Nước thải sinh hoạt chủ yếu phát sinh từ quá trình sinh hoạt của các cán
bộ công nhân viên trong bệnh viện, bệnh nhân và thân nhân, khu vệ sinh tại các
3
phòng khám, chữa bệnh, vệ sinh phòng làm việc. Các phòng giặt tẩy của bệnh
viện sản xuất đặc trưng khăn trải giường, các áo choàng và áo cho phòng thí
nghiệm. Nước thải này chứa một lượng chính các chất vô cơ, chất béo, dầu mỡ,
thuốc tẩy chứa kiềm gây sự biến đổi pH...
- Nước mưa chảy tràn: 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.
b) Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện.
- Thành phần
Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện gây ra
là các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng của nitơ (N), phốt pho (P), các chất rắn
lơ lửng và các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh. Các chất hữu cơ có trong nước thải
làm giảm lượng ôxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng tới đời sống của động, thực
vật thủy sinh. Song các chất hữu cơ trong nước thải dễ bị phân hủy sinh học,
hàm lượng chất hữu cơ phân hủy được xác định gián tiếp thông qua nhu cầu ôxy
sinh hóa (BOD) của nước thải.Thông thường, để đánh giá độ nhiễm bẩn chất
hữu cơ có trong nước thải, người ta thường lấy trị số BOD.Các chất dinh dưỡng
của N, P gây ra hiện tượng phú dưỡng nguồn tiếp nhận dòng thải, ảnh hưởng tới
sinh vật sống trong môi trường thủy sinh; các chất rắn lơ lửng gây ra độ đục của
nước, tạo sự lắng đọng cặn làm tắc nghẽn cống và đường ống, máng dẫn.Nước
thải bệnh viện rất nguy hiểm vì chúng là nguồn chứa các vi trùng, vi khuẩn gây
bệnh, nhất là các bệnh truyền nhiễm như thương hàn, tả, lỵ ... làm ảnh hưởng
đến sức khỏe cộng đồng.( Ngô Kim Chi, 2012)
4
Đáng chú ý của nước thải bệnh viện là nước thải của hoạt động khám chữa
bệnh và nước thải của phòng xét nghiệm. Đặc điểm của nước thải này là chứa
rất nhiều vi sinh vật, nhất là vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm như tụ cầu vàng
(82,5%), trực khuẩn mủ xanh (14,62%) E.coli (51,61%), Enterobacter
(19,36%),... Đây đều là những vi khuẩn không được phép thải ra ngoài môi
trường. Ngoài ra, nước thải này còn chứa nhiều hóa chất độc hại, kháng sinh,
các hợp chất halogen dùng trong các phòng thí nghiệm, điều trị bệnh nhân ung
thư,… các nguyên tố phóng xạ dùng trong điều trị và phòng chụp X - Quang.
Tất cả lượng nước thải độc hại, nguy hiểm này đều xả thải chung vào hệ thống
nước thải của bệnh viện. Do vậy, nước thải bệnh viện nếu không có biện pháp
xử lý hữu hiệu sẽ làm gia tăng nguy cơ bùng phát dịch bệnh, ảnh hưởng nghiêm
trọng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng. (Viện công nghệ môi trường thuộc
viện khoa học Việt Nam, 2012). Các thành phần ô nhiễm chính trong nước thải
bệnh viện được trình bày ở bảng 2.3:
Bảng 2.1.Thành phần ô nhiễm chính trong nước thải bệnh viện
Chất ô nhiễm đặc trưng
pH
TSS (mg/l)
BOD (mg/l)
COD (mg/l)
Tổng coliform (MNP/100ml)
Hàm lượng
6÷8
100 ÷ 150
150 ÷ 250
300 ÷ 500
105 ÷ 107
(Võ Thị Minh Anh, 2012)
5
Bảng 2.2. Quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong QCVN 28:2010/BTNMT
TT
Thông số
Đơn vị
1
pH
2
Giá trị C
A
B
-
6,5 – 8,5
6,5 – 8,5
BOD5 (20oC)
mg/l
30
50
3
COD
mg/l
50
100
4
Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)
mg/l
50
100
5
6
7
Sunfua (tính theo H2S)
Amoni (tính theo N)
Nitrat (tính theo N)
mg/l
mg/l
mg/l
1,0
5
30
4,0
10
50
8
Phosphat (tính theo P)
mg/l
6
10
9
Dầu mỡ động thực vật
mg/l
10
20
10
11
Tổng hoạt độ phóng xạ α
Tổng hoạt độ phóng xạ β
0,1
1,0
0,1
1,0
12
Tổng coliforms
Bq/l
Bq/l
MPN/
3000
5000
13
Salmonella
KPH
KPH
14
Shigella
KPH
KPH
15
Vibrio cholera
KPH
KPH
100ml
Vi khuẩn/
100 ml
Vi khuẩn/
100ml
Vi khuẩn/
100ml
(Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường,QCVN 28:2010/BTNMT)
Ghi chú:
- KPH: Không phát hiện
- Thông số Tổng hoạt độ phóng xạ α và β chỉ áp dụng đối với các cơ sở
khám, chữa bệnh có sử dụng nguồn phóng xạ.
Trong Bảng 1:
- Cột A quy định giá trị C của các thông số và các chất gây ô nhiễm làm
cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải y tế khi thải vào các nguồn
nước được dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
6
- Cột B quy định giá trị C của các thông số và các chất gây ô nhiễm làm
cơ sở tính toán giá trị tối đa cho phép trong nước thải y tế khi thải vào các nguồn
nước không dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt.
- Nước thải y tế thải vào cống thải chung của khu dân cư áp dụng giá trị C
quy định tại cột B. Trường hợp nước thải y tế thải vào hệ thống thu gom để dẫn
đến hệ thống xử lý nước thải tập trung thì phải được khử trùng, các thông số và
các chất gây ô nhiễm khác áp dụng theo quy định của đơn vị quản lý, vận hành
hệ thống xử lý nước thải tập trung.
- Tính chất:
Tính chất hóa lý
Ngoài việc sử dụng các chất tẩy rửa ở xưởng giặt là của bệnh viện tạo
nguy cơ làm xấu đi mức độ hoạt động của các công trình xử lý nước thải bệnh
viện.Điều này nảy sinh yêu cầu cao hơn đối với quá trình xử lý nước thải bệnh
viện thiết kế và xây dựng hệ thống làm sạch cục bộ.
Đặc trưng về vi trùng và vi rút
Điểm đặc thù của nước thải bệnh viện làm cho nó khác với nước thải sinh
hoạt, khu dân cư là sự lan truyền rất mạnh các vi rút vi khuẩn gây bệnh. Đặc biệt
nguy hiểm là những bệnh viện chuyên các bệnh truyền nhiễm và bệnh lao cũng
như các bệnh viện đa khoa.
Nước thải bệnh viện còn 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. Các loại vi khuẩn gây bệnh thường xuất hiện trong nước thải bệnh
viện. Như vậy nước thải bệnh viện khác nước thải sinh hoạt bởi những điểm sau:
Lượng chất ô nhiễm tính trên một giường bệnh lớn hơn 2-3 lần lượng chất
bẩn gây ô nhiễm tính trên một đầu người.Ở cùng một tiêu chuẩn sử dụng nước
thì nước thải bệnh viện đặc hơn, tức là nồng độ chất bẩn cao hơn nhiều. Từ
7
những yêu cầu đó chúng ta thấy rằng cần phải xếp nước bệnh viện vào loại nước
thải riêng khác với nước thải sinh hoạt và yêu cầu xử lý cũng phải cao hơn.
2.1.3 Hiện trạng vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện
a) Hiện trạng xử lý nước thải bệnh viện hiện nay.
Hiện nay trên cả nước có khoảng 13.500 cơ sở y tế, thải ra 150.000 m 3
nước thải một ngày. Loại nước thải y tế này ô nhiễm nặng về mặt hữu cơ và hàm
lượng vi sinh cao gấp 100-1000 lần tiêu chuẩn cho phép (Ngô Kim Chi, 2012).
Theo ông Jordan Ryan, nguyên Trưởng đại diện thường trú Quỹ Môi
trường Toàn cầu (UNDP) tại Việt Nam, có 80% trường hợp mắc bệnh do nguồn
nước bị ô nhiễm, trong đó có một phần là từ nước thải các bệnh viện.
Hiện nay, do việc xả nước thải y tế chưa qua xử lý hay chưa xử lý hiệu
quả ra môi trường đã làm môi trường bị ô nhiễm một cách trầm trọng. Tại các hệ
thống xả nước thải y tế và các nguồn tiếp nhận có hiện tượng bốc mùi hôi thối
và đen kịt.
Phó giáo sư Nguyễn Huy Nga, Cục trưởng Cục Quản lý môi trường y tế
(Bộ Y tế) cho biết, theo thống kê báo cáo của các địa phương, về xử lý nước thải
y cho biết, trong số các bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải y tế thì bệnh viện
tuyến Trung ương chiếm 73%, tuyến tỉnh là 60% và tuyến huyện là 45%.(Minh
Hải, 2014)
Theo kết quả điều tra của một nghiên cứu thì trong 172 bệnh viện khảo sát
có 108 bệnh viện đa khoa cả công và tư lập chiếm 62,8%, 64 bệnh viện chuyên
khoa công, tư, ngành chiếm 38,2% (trong đó 85,6% bệnh viện công lập); số
giường bệnh (g) trung bình/cơ sở y tế tại TP.Hồ Chí Minh cao nhất, tiếp đến là
Hà Nội, Đà Nẵng, Hải Phòng, Huế lần lượt là: 434,3; 341,9; 254,2; 221,2; 157,3
giường/cơ sở. Các bệnh viện đều hoạt động quá tải so với giường bệnh. Tỷ lệ
quá tải càng cao dẫn đến chất thải, đặc biệt là nước thải càng lớn, và các công
trình xử lý sẽ bị quá tải, do đó sẽ không đạt hiệu quả trong xử lý, gây tràn và làm
ô nhiễm môi trường. Nước thải BV chứa vi khuẩn lây bệnh, nhưng không phải
8
bệnh viện nào cũng xử lý theo QCVN 28-2010 ngày 16/12/2010 Bộ TN&MT
hay tiêu chuẩn trước đó. Hải Phòng, có 3/17 số bệnh viện có hệ xử lý nước thải
và 3/17 số bệnh viện có hệ xử lý không hoạt động, 11/17 bệnh viện không có xử
lý nước thải . Hà Nội có 36/61 bệnh viện không có hệ xử lý nước thải , 22 bệnh
viện có hệ xử lý nước thải , 3 hệ xử lý nước thải không hoạt động. TP. Hồ Chí
Minh, có 5 viện không có hệ xử lý nước thải xử lý nước thải ; 40 hệ xử lý nước
thải ; 6 hệ không hoạt động/xử lý nước thải không đạt yêu cầu.... Tất cả 52,3%
(90/172) bệnh viện có hệ xử lý nước thải , còn lại 40,7% không có xử lý nước thải ,
7,0% bệnh viện xử lý nước thải không hoạt động (bảng 2.1). Nhiều hệ thống xử lý
nước thải đang hoạt động quá tải, chủ yếu các hệ xử lý nước thải xây lắp bằng ngân
sách nhà nước (86,7%). (Ngô Kim Chi, 2012).
Bảng 2.3: Kết quả điều tra hệ thống xử lý nước thải bệnh viện
Thành phố
Đà Nẵng
TP HCM
Hà Nội
Hải Phòng
Huế
Tổng phiếu
Có HT XLNT
Số phiếu trả lời
Không hoạt
Xử lý không
Tổng phiếu
16
40
22
3
9
90 (52,3 %)
động
0
6
3
3
0
12 (7%)
20
51
61
17
20
172 (100%)
đạt yêu cầu
4
5
36
61
17
20(40,7 %)
(Ngô Kim Chi, Tạp chí Môi trường,8/2012)
Trung bình HTXLNT công suất 0,45m3/g. thực tế/ngày, lượng nước sử
dụng là 0,65m3/g. thực tế/ngày, công suất thiết kế HTXLNT là 0,93 m3/g.kế
hoạch/ngày. Con số trung bình này ở TP. Hồ Chí Minh là 0,6; 0,66m3/g. thực
tế/ngày, 0,7m3/g. kế hoạch/ngày, các HTXLNT đều chạy hết công suất. Bệnh
viện Hải Phòng sử dụng ít nước hơn với các số liệu là 0,32; 0,33m3/g.thực
tế/ngày, 0,51m3/g.kế hoạch/ngày và Đà Nẵng là 0,46, 0,63m3/g. thực tế/ngày,
0,87m3/g.kế hoạch/ngày, nhiều hơn Huế với 0,44 m3/g.thực tế/ngày,
0,49m3/g./ngày, và 0,72m3/g.kế hoạch/ngày thể hiện ở bảng 2.2.
Bảng 2.4: Nước sử dụng và lưu lượng nước thải tại hệ thống xử lý nước thải
9
Thành Phố
Nước sử dụng
Số bệnh viện
Hà Nội
m3/ngày
22
HCM
m3/ngày
40
Hải Phòng Đà Nẵng
m3/ngày
m3/ngày
5
14
Huế
m3/ngày
2
điều tra
Nước thực tế
0,448
0,604
0,322
0,459
0,443
qua XL
Nước sử dụng
0,644
0,661
0,332
0,625
0,489
và thải bỏ
Công suất thiết 0,925
0,698
0,513
0,872
0,722
kế XLNT
(Ngô Kim Chi,Tạp chí Môi trường,8/2012)
b) Ảnh hưởng của nước thải y tế đến con người và môi trường.
Đối với con người:
Nước thải bệnh viện chứa nhiều vi sinh vật, nhất là vi sinh vật gây bệnh
truyền nhiễm. Do vậy, nếu công tác vệ sinh, khử trùng không được tốt, các vi
trùng, vi sinh vật gây bệnh sẽ được xả ra thuỷ vực tiếp nhận, làm gia tăng nguy
cơ bùng phát dịch bệnh, ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường và sức khoẻ
cộng đồng. Nước là một phương tiện lan truyền các nguồn bệnh, quá trình lan
truyền có thể qua côn trùng trung gian, qua thực phẩm và qua sử dụng nước bị
nhiễm bẩn, qua người sang người. Ngoài ra, trong nước thải bệnh viện còn có
chứa các hợp chất hữu cơ, một số kim loại nặng với hàm lượng nhỏ,…mà độc
tính của nó không thể nhận biết ra ngay. Các chất này tích tụ trong chuỗi thức ăn
của hệ sinh thái và có thể gây ra nhiễm độc ở người (với nồng độ lớn) khi con
người là sinh vật cuối cùng trong chuỗi thức ăn đó. Khi người dân sử dụng nước
bị ô nhiễm do nước thải bệnh viện cũng có thể mắc các bệnh ngoài da, nếu tiếp
xúc lâu có nguy cơ mắc bệnh hiểm nghèo.
Đối với môi trường:
Hiện nay, do nguồn kinh phí hạn hẹp nên hầu hết các bệnh viện và trung
tâm y tế ở nước ta vẫn chưa có hệ thống xử lý nước thải, hoặc có hệ thống xử lý
nước thải hoạt động kém hiệu quả.
10
Vì vậy, nước thải bệnh viện đã thải ra môi trường nhiều chất bẩn và vi
trùng virus gây bệnh. Bên cạnh đó một số bệnh viện vì hệ thống mương dẫn xây
dựng đã lâu nên bị rò rỉ ra môi trường xung quanh. Các chất bẩn trong hệ thống
mương dẫn nước thải bị phân hủy dưới tác động của các vi sinh vật sinh ra các
khí độc như: H2S, CH4, NH3 ... gây mùi hôi thối. Đồng thời các vi sinh vật phát
triển bám vào các hạt bụi trong không khí lan tỏa khắp nơi có thể gây dịch bệnh.
Chính điều này là nguyên nhân gây nên sự nhiễm trùng hậu phẫu bệnh nhân.
Hiện nay tình trạng ô nhiễm các nguồn nước đang ngày càng tăng và trở
nên báo động. Ở các bệnh viện chưa có hệ thống phân luồng các nguồn nước
thải, khi nước mưa chảy tràn sẽ cuốn theo nước thải bệnh viện đi vào nguồn
nước mặt như ao, hồ, sông ngòi ... nguồn nước mặt một phần ngấm xuống đất
mạng theo các chất ô nhiễm, vi sinh vật vào các nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm
nước ngầm, một phần gây ô nhiễm đất, nếu đi vào cây trồng ( cây lương thực,
thực phẩm) chất độc sẽ theo chuỗi thức ăn tích tụ trong cơ thể người gây độc hại
lớn.
2.2 Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện
2.2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý
Đối với nước thải mang tính chất đặc trưng của các bệnh viện, nếu chỉ sử
dụng quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học đơn thuần sẽ khó có thể giải
quyết được các nguy cơ gây bệnh cũng như các chất khó phân hủy sinh học như
thuốc kháng sinh, chất hoạt động bề mặt.
Vì vậy để đảm bảo nước sau xử lý không chỉ đạt các chỉ tiêu thông
thường về vi sinh mà còn bảo đảm được các chỉ tiêu về hóa học như các chất
hữu cơ khó/không phân hủy sinh học, công nghệ tích hợp sẽ được áp dụng vào
quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp kết hợp quá trình hóa học có mặt
chất xúc tác (chất oxy hóa mạnh) và quá trình sinh học để khử dư lượng thuốc
kháng sinh cũng như chất hoạt động bề mặt (tẩy rửa) mà không thể tự phân hủy
sinh học.
11
2.2.2 Một số giải pháp công nghệ áp dụng xử lý nước thải bệnh viện
a)Xử lý nước thải bệnh viện theo công nghệ hợp khối
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. Việc kết hợp
đa dạng này sẽ tạo mật độ màng vi sinh tối đa mà không gây tắc các lớp đệm,
đồng thời thực hiện oxy hóa mạnh và triệt để các chất hữu cơ trong nước thải.
Thiết bị hợp khối còn áp dụng phương pháp lắng có lớp bản mỏng (lamen) cho
phép tăng bề mặt lắng và rút ngắn thời gian lưu.
Việc áp dụng công nghệ hợp khối này sẽ không những đảm bảo loại trừ
các chất gây ô nhiễm xuống dưới tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra môi
trường, mà còn tiết kiệm chi phí đầu tư. Bởi công nghệ này có thể giảm thiểu
được phần đầu tư xây dựng, dễ quản lý vận hành, tiết kiệm diện tích đất xây
dựng, kiểm soát các ô nhiễm thứ cấp như tiếng ồn và mùi hôi.
b. Xử lý nước thải y tế bằng thiết bị lọc sinh học
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 xâm chiếm bề
mặt vật rắn nhờ polymer ngoại bào, tạo thành một lớp màng nhầy. Việc phân
12
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 xuyên 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.
Quá trình lọc được sử dụng để loại bỏ một phần BOD trong dòng thải của
quá trình xử lý sinh hóa để giảm lượng chất rắn lơ lửng và quan trọng hơn đây là
một bước ổn định nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình khử trùng dòng nước
sau xử lý.
c. Biện pháp xử lý bằng phương pháp hóa sinh:
Biện pháp xử lý hóa sinh là biện pháp xử lý kết hợp giữa phương pháp xử
lý sinh học và phương pháp xử lý hóa học. Nước thải sau khi áp dụng phương
pháp này được làm sạch đảm bảo tiêu chuẩn TCVN 7382:2004 và được đưa vào
hệ thống thoát nước chung.
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.
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.
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.
13
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:
Nước thải
+ Chi phí thấp
+ Có thể xử lý được độc tố
+ Xử lý được N-NH3
Song chắn rác
+ Tính ổn định cao.
2.3 Một số quy trình công nghệ xử lý nước thải tại một số bệnh viện cụ
Bể lắng cát
thể hiện nay:
2.3.1 Hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện Thống Nhất –TP Hồ Chí Minh
Bệnh viện Thống Nhất –TP Hồ Chí Minh nằm Số 1, Lý Thường Kiệt,
Bể điều hòa
Phường 7, Quận Tân Bình, Tp.HCM với lưu lượng nước thải là Q= 500
m3/ngày đêm. Bệnh viện đã áp dụng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện được
Sục
trình bày ở sơ đồ hình 2.1.
khí
Bể Aerotank
Bể lắng bùn
Bể lắng
Bể khử trùng
14
Bể tiếp xúc
Cống thải chung
thành phố
Hình 2.1: Sơ đồ HTXLNT bệnh viện Thống Nhất-TPHCM
Nước thải từ các phòng, khoa và các bể phốt được thu gom ba hệ thống
ống dẫn kín sau đó được dẫn qua song chắn rác để loại bỏ rác có kích thước lớn
như bông bang, giấy báo, túi nilong. Nước thải tiếp tục chảy vào bể lắng cát để
lắng các hạt có kích thước lớn trước khi vào bể điều hòa. Bể điều hòa có chức
năng điều chỉnh lưu lượng và nồng độ đảm bảo cho nước thải trước khi chảy vào
hệ thống xử lý luôn luôn ổn định. Đồng thời ở bể điều hòa có thiết kế hệ thống
cung cấp khí góp phần xử lý một phần các chất hữu cơ nhờ các vi khuẩn hiếu
khí. Nước thải tiếp tục được bơm từ bể điều hòa vào bể aerotank để xử lý sinh
học hiều khí. Tại bể aerotank sẽ diễn ra quá trình sinh hóa, một lượng lớn các
chất hữu cơ bị phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí. Trong bể aerotank có một
hệ thống cung cấp khí nhằm đảm bảo lượng oxi cần thiết cho quá trình sinh hóa
xảy ra tôt nhất. Nước từ bể aerotank tiếp tục chảy qua bể lắng sơ cấp để lắng bùn
sinh ra trong quá trình phân hủy sinh học, một lượng bùn hoạt tính sẽ được tuần
15
hoàn trở lại bể aerotank. Nước thải sau khi được khử trùng đạt QCVN 28/2010BTNMT sẽ được phép thải ra cống thải chung của thành phố.
Bảng 2.5: Nồng độ nước thải bệnh Thống Nhất trước và sau
xử lý,
Thông số
TSS
COD
BOD5
Coliform TS
Đầu vào
200
300
200
106
Đầu ra
12,8
35,1
28
4800
QCVN 28 cột B
100
100
50
5000
Đơn vị
Mg/l
Mg/l
Mg/l
MPN/100ml
(Nguyễn Văn An, 2013)
2.3.2 Hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện Quân Y4, Vinh-Nghệ An
Bệnh viện Quân Y4 nằm trên địa bàn xã Hưng Lộc, thành phố Vinh-Nghệ
An. Với quy mô giường bệnh hiện nay là 200 giường bệnh, hàng ngày bệnh viện
Nước thải
tiếp nhận hơn 300 lượt bệnh nhân khám chữa bệnh với lưu lượng nước thải phát
sinh là Q= 200m3/ngày đêm.(Hoàng Văn Đạt, 2011)
Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện được trình bày trong hình 2.2
Bể gom
Bế điều hòa
Bể phân hủy
kị khí
Bể aerotank
Bùn tuần
hoàn
Bể lắng sơ
cấp
Bể chứa bùn
Bể khử trùng
16
Mương thoát
nước
Hình 2.2: Sơ đồ HTXLNT bệnh viện Quân Y 4, TP.Vinh.
Nước thải từ các phòng, khoa và các bể phốt được thu gom bằng hệ thống
ống dẫn kín về bể thu gom. Tại bể gom có lắp đặt song chắn rác để loại bỏ rác
có kích thước lớn ra khỏi nước thải trước khi đi vào các công trình xử lý phía
sau nhằm tránh gây tắc nghẽn bơm và đường ống. Nước thải được bơm đến bể
điều hòa, ở dưới đáy bể có lắp đặt hệ thống sục khí chìm nhằm xứ lý một phần
các chất hữu cơ. Từ bể điều hòa nước thải được bơm qua bể phân hủy kị khí. Tại
đây, nước thải được xử lý bằng biện pháp sinh học trong điều kiện thiếu khí, có
tác dụng khử amoni – nito và một phần các chất hữu cơ khó phan hủy trong
nước thải y tế. Sau đó, nước thải tự chảy qua bể aerotank. Dưới đáy có lắp đặt
giàn ống và thiết bị phân phối khí dẫn từ máy thổi khí , tại đây diễn ra quá trình
oxy hóa các chất hữu cơ trong điều kiện hiếu khí nhờ hoạt động của các vi sinh
vật. Nước thải tiếp tục chảy qua bể lắng để lắng bùn. Nước thải sau khi qua bể
lắng sẽ được châm hóa chất khử trùng ( dung dịch chlorine) trên đường ống tự
chảy qua bể khử trùng rồi theo mạng lưới thoát nước mưa ra cống thoát nước
thành phố.
- Hiệu quả xử lý của hệ thống được trình bày trong bảng 2.4:
Bảng 2.6: Nồng độ nước thải bệnh Quân Y 4 trước và sau xử
lý
STT
1
2
Thông số
SS
BOD5
Đầu vào
100-175
169.1
Đầu ra
87
46
17
QCVN28/2010
100
50
Đơn vị
mg/l
mg/l
