Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIVAIDS tỉnh tiền giang, công suất 20m3ngày đêm

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

LỜI CẢM ƠN
Em xin gởi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc đối với các Thầy, Cô
của trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng, đặc biệt là các thầy cô khoa Môi
trƣờng của trƣờng đã tạo điều kiện cho em thực hiện tốt Đồ án tốt nghiệp.
Và em cũng xin chân thành cám ơn cô Lê Thị Ngọc Diễm đã hƣớng dẫn em để
em hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp của mình.
Trong quá trình làm bài báo cáo, khó tránh khỏi sai sót, rất mong các Thầy, Cô
bỏ qua. Đồng thời do trình độ lý luận cũng nhƣ kinh nghiệm thực tiễn còn hạn chế nên
bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng
góp Thầy, Cô để em học thêm đƣợc nhiều kinh nghiệm và để kiến thức của em trong
lĩnh vực này đƣợc hoàn thiện hơn.
Sau cùng em xin kính chúc quý Thầy Cô Trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi
trƣờng TPHCM, thật dồi dào sức khỏe, thành công trong công việc và cuộc sống.
Em xin chân thành cám ơn!
Sinh viên thực hiện

TRỊNH THU YẾN

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

TÓM TẮT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải của trung tâm phòng chống
HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang, công suất 20m3/ngày.đêm”. Với các chỉ tiêu ô nhiễm
chính nhƣ sau: BOD (212 mg/l), COD (354 mg/l), SS (206 mg/l), Tổng Nitơ (18,5
mg/l), Coliform (9,9×103MNP/100ml). Nƣớc thải y tế có nguy cơ lan truyền bệnh cao
nên để giải quyết vấn đề này đòi hỏi Trung tâm phải đầu tƣ xây dựng một trạm xử lý
nƣớc thải sao cho nƣớc sau xử lý đạt QCVN 28: 2010/BTNMT, Cột A trƣớc khi xả
thải vào sông Bảo Định. Công nghệ đƣợc đề xuất, lựa chọn trong đồ án này là công
nghệ lọc sinh học màng MBR. Nƣớc thải sẽ đƣợc đƣa qua giỏ chắn rác để loại bỏ rác
thô, sau đó qua bể điều hòa sục khí để điều tiết lƣu lƣợng và cân bằng nồng độ các
chất ô nhiễm trong nƣớc thải trƣớc khi đƣa qua các công trình phía sau. Nƣớc thải sau
khi xử lý đạt đƣợc chất lƣợng nhƣ sau: BOD (1,3 mg/l), COD (12,78 mg/l), SS (1,174
mg/l), Tổng Nitơ (0,185 mg/l), Coliform (297MPN/100ml), bảo đảm nƣớc thải đầu ra
đạt yêu cầu đặt ra.

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG ..............................................................................................iv
DANH MỤC VIẾT TẮT ..........................................................................................v
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề .......................................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài..........................................................................................2
3. Nội dung của đề tài .........................................................................................2

4. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................2
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI Y TẾ .............................................3
1.1 TỔNG QUAN VỂ NƢỚC THẢI Y TẾ VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƢỚC THẢI Y TẾ. ..............................................................................................3
1.1.1

Tổng quan về nƣớc thải y tế .................................................................3

1.1.2

Công nghệ xử lý nƣớc thải y tế tại Việt Nam.......................................7

1.1.3

Một số phƣơng pháp xử lý nƣớc thải y tế đang đƣợc áp dụng ...........20

1.2 TỔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM PHÒNG CHỐNG HIV/AIDS TỈNH
TIỀN GIANG. .....................................................................................................30
1.2.1

Vị trí, đặc điểm khí hậu ......................................................................30

1.2.2

Qui mô trung tâm phòng chống HIV/AIDS .......................................30

1.2.3

Hiện trạng nƣớc thải tại trung tâm Phòng chống HIV/AIDS .............30

CHƢƠNG 2: ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ............32
2.1

CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ. ...........................................................32

2.2

ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN THÍCH HỢP. .................................................32

2.3

CHỌN PHƢƠNG ÁN THÍCH HỢP ........................................................37

CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƢỚC THẢI
TRUNG TÂM PHÒNG CHỐNG HIV/AIDS TỈNH TIỀN GIANG. ....................43
3.1

GIỎ CHẮN RÁC ......................................................................................43

3.2

HỐ THU GOM. ........................................................................................43

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

i


Đồ án tốt nghiệp

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

3.3

BỂ ĐIỀU HÒA. ........................................................................................46

3.4

BỂ LẮNG ĐỨNG .....................................................................................52

3.5

Bể MBR.....................................................................................................58

3.6

BỂ CHỨA BÙN. .......................................................................................72

CHƢƠNG 4: KHAI TOÁN CHI PHÍ ....................................................................73
4.1

CHI PHÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH ....................................................73

4.1.1

Chi phí xây dựng ................................................................................73

4.1.2

Chi phí thiết bị cho các công trình. ....................................................74

4.1.3

Chi phi hóa chất:.................................................................................75

4.1.4

Chi phí vận hành.................................................................................75

4.2

KẾT LUẬN ............................................... Error! Bookmark not defined.

4.3

KIẾN NGHỊ ..............................................................................................78

TÀI LIỆU THAM KHẢO. .....................................................................................79

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

ii


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Song chắn rác. ..................................................................................................8
Hình 1.2 Bể lắng đứng. ....................................................................................................9
Hình 1.4 Bể hiếu khí truyền thống. ...............................................................................13
Hình 1.5 Mƣơng oxy hóa...............................................................................................15
Hình 1.6 Sơ đồ xử lý nƣớc thải y tế theo công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt. .................21
Hình 1.7 Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải y tế bằng bùn hoạt tính trong bể hiếu khí
(Aerotank). .....................................................................................................................22
Hình 1.8 Sơ đồ Xử lý nƣớc thải bệnh viện theo nguyên lý hợp khối. ...........................23
Hình 1.9 Sơ đồ xử lý nƣớc thải bệnh viện bằng công nghệ AAO .................................25
Hình 1.10 Sơ đồ xử lý nƣớc thải bệnh viện bằng hồ sinh học ổn định. ........................27
Hình 1.11 Sơ đồ xử lý NTBV bằng bãi lọc trồng cây kết hợp bể lọc yếm khí. ............28
Hình 2.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nƣớc thải y tế bằng bùn hoạt tính trong bể hiếu khí
(Aerotank) ......................................................................................................................34
Hình 2.2 Sơ đồ xử lý nƣớc thải y tế theo công nghệ Bể sinh học màng (MBR)...........36

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

iii


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần và tính chất nƣớc thải tại trung tâm ...........................................31
Bảng 2.1 Bảng so sánh ƣu, nhƣợc điểm bể Aerotank và bể sinh học màng MBR .......37

Bảng 2.2 Hiệu suất phƣơng án 1 (Bể Aerotank) ...........................................................39
Bảng 2.3 Hiệu suất xử lý của phƣơng án 2 ...................................................................41
Bảng 3.1 Thông số kích thƣớc giỏ chắn rác ..................................................................43
Bảng 3.2 Thông số máy bơm.........................................................................................46
Bảng 3.3 Thông số thiết kế hố thu gom.........................................................................46
Bảng 3.4 Các dạng khuấy trộn ở bể điều hòa ................................................................ 47
Bảng 3.5 Thông số máy thổi khí ...................................................................................50
Bảng 3.6 Các thông số thiết kế bể điều hòa ..................................................................51
Bảng 3.7 Thông số thiết kế bể lắng đứng ......................................................................52
Bảng 3.8 Bảng thông số bơm ........................................................................................57
Bảng 3.9 Các thông số thiết kế và tính toán bể lắng đứng đợt 1 ...................................57
Bảng 3.10 Tóm tắt các thông số cho quá trình hiếu khí ................................................59
Bảng 3.11 Đặc điểm loại màng đƣợc chọn ...................................................................62
Bảng 3.12 Thông số đĩa phân phối hí SSI AFD270 – USA ..........................................67
Bảng 3.13 Thông số máy thổi khí Dargang DG-200-11 400W ....................................69
Bảng 3.14 Thông số máy bơm chìm HSF 240-1.25 26 .................................................70
Bảng 3.15 Tóm tắt các thông số thiết kế bể hiếu khí ....................................................71
Bảng 4.1 Chi phí vật liệu cho 1m3 bê tông cốt thép. .....................................................73
Bảng 4.2 Chi phí xây dựng cho các công trình .............................................................73
Bảng 4.3 Chi phí của giỏ chắn rác .................................................................................74
Bảng 4.4 Chi phí cho các thiết bị công trình. ................................................................ 74
Bảng 4.5 Chi phí hóa chất trong 1 năm. ........................................................................75
Bảng 4.6 Thống kê điện năng sử dụng (2000 VNĐ/kW) ..............................................76
Bảng 4.7 Thống kê chi phí cho 1 ngày ..........................................................................77

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

iv

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

DANH MỤC VIẾT TẮT
BOD

Nhu cầu oxy sinh hóa

BTNMT

Bộ tài nguyên môi trƣờng

COD

Nhu cầu oxy hóa học

HIV/AIDS

Hội chứng suy giảm miễn dịch mắc ở ngƣời

TCXD

Tiêu chuẩn xây dựng

QCVN

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

VSV

Vi sinh vật

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

v


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
HIV/AIDS là một đại dịch nguy hiểm, là mối hiểm họa đối với tính mạng, sức
khỏe, con ngƣời và tƣơng lai nòi giống của các quốc gia, các dân tộc trên toàn cầu. Nó
tác động mạnh mẽ đến sự phát triển về kinh tế, văn hóa, an ninh trật tự và an toàn xã
hội đe dọa sự phát triển bền vững của tất cả các quốc gia trên thế giới. Đáng lo ngại
hơn là HIV/AIDS đang lan tràn mạnh mẽ ở khắp các vùng miền từ thành thị đến nông
thôn, từ miền núi đến hải đảo xa xôi của đất nƣớc cũng nhƣ ở khắp nơi trên thế giới.
Vì vậy, việc thành lập Trung tâm phòng chống HIV/AIDS của Tỉnh Tiền Giang là một
việc rất cần thiết.
Tuy nhiên, vấn đề môi trƣờng, đặc biệt là vấn đề xử lý nƣớc thải y tế hiện nay tại
các trung tâm y tế và bệnh viện là vấn đề nang giải cho các cơ quan chức năng. Bên
cạnh đó nƣớc thải y tế với những tính chất ô nhiễm đặc trƣng nƣớc thải y tế sẽ đe dọa
đến sức khỏe của con ngƣời cũng nhƣ môi trƣờng. Nƣớc thải y tế nói chung có tính
chất gần giống với nƣớc thải sinh hoạt, nhƣng xét về độc tính gần giống với nƣớc thải
sinh hoạt gấp nhiều lần. Trong nƣớc thải y tế chứa một lƣợng lớn các chất khí nhƣ

NH3, H2S, NO3, NO2, phenol…, các vi sinh vật gây bệnh nhƣ E.coli, Clostridiunm,
Samonella,… và một vi khuẩn gây bệnh tả, lỵ, thƣơng hàn,… có thể lan truyền vào
môi trƣờng bất cứ lúc nào, ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời.
Là trung tâm phòng chống HIV/AIDS của Tỉnh Tiền Giang, trung tâm là nơi tổ
chức, thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn kỹ thuật: can thiệp giảm tác hại, dự phòng
lây nhiễm HIV; tƣ vấn, xét nghiệm HIV; giám sát HIV/AIDS và các bệnh lây nhiễm
qua đƣờng tình dục (STI); dự phòng phơi nhiễm HIV; điều trị và chăm sóc ngƣời
nhiễm HIV/AIDS; theo dõi, đánh giá các hoạt động phòng, chống HIV/AIDS; điều
phối và cung ứng thuốc kháng HIV, thuốc điều trị thay thế nghiện các chất dạng thuốc
phiện, các trang thiết bị, vật tƣ, sinh phẩm, hóa chất phục vụ công tác phòng, chống
HIV/AIDS trong phạm vi thẩm quyền quản lý. Phối hợp với các đơn vị liên quan triển
khai các hoạt động dự phòng lây truyền HIV từ mẹ sang con; dự phòng lây nhiễm HIV
trong các dịch vụ y tế; phòng, chống các bệnh lây truyền qua đƣờng tình dục; phòng,
chống đồng lây nhiễm Lao và HIV; an toàn truyền máu liên quan đến HIV/AIDS. Để
phục vụ cho công tác khám chữa bệnh trung tâm cần một hệ thống xử lý nƣớc thải.
Chính vì thế, đề tài: “Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải trung tâm phòng chống
HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang” đƣợc thực hiện nhằm tránh gây ô nhiễm môi trƣờng xung
qaunh trung tâm.
SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

1


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

2. Mục tiêu của đề tài
Thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải trung tâm phòng chống HIV/AIDS Tỉnh Tiền

Giang với công suất 20 m3/ngày.đêm. Đạt QCVN 28:2010/ BTNMT trƣớc khi thải ra
nguồn tiếp nhận (sông Bảo Định) nhằm bảo vệ môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời.
3. Nội dung của đề tài
Tìm hiểu nguồn gốc phát sinh, đặc tính cuangc nhƣ những tác động của nƣớc thải
y tế đến môi trƣờng và sức khỏe con ngƣời.
Tìm hiểu các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải y tế hiện nay
Đề xuất các phƣơng án xử lý nƣớc thải có tính khả thi cho trung tâm;
Lựa chọn phƣơng án thích hợp nhất phù hợp với yêu cầu thực tế của trung tâm
Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải trung tâm phòng chống HIV/AIDS
Tỉnh Tiền Giang dựa trên phƣơng án đã đề xuất lựa chọn.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu tài liệu: Sƣu tầm và tổng hợp các tài liệu về nguồn phát sinh, tính
chất ô nhiễm và các phƣơng pháp xử lý nƣớc thải y tế hiện nay.
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nƣớc thải dựa vào các tài liệu tham khảo khác
nhau.

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

2


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NƢỚC THẢI Y TẾ
1.1 TỔNG QUAN VỂ NƢỚC THẢI Y TẾ VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ
NƢỚC THẢI Y TẾ.
1.1.1

Tổng quan về nước thải y tế

a. Nguồn gốc phát sinh nước thải y tế
Nƣớc thải y tế là nƣớc thải phát sinh từ các cơ sở y tế, bao gồm: cơ sở khám,
chữa bệnh; cơ sở y tế dự phòng; cở sở nghiên cứu, đào tạo y, dƣợc; cơ sở sản xuất
thuốc. Trong nƣớc thải y tế, ngoài những yếu tố ô nhiễm thông thƣờng nhƣ hữu cơ,
dầu mỡ động, thực vật, còn có những chất bẩn khoáng và chất hữu cơ đặc thù, các vi
khuẩn gây bệnh, chế phẩm thuốc, chất khử trùng, các dung môi hóa học, dƣ lƣợng
thuốc kháng sinh và có thể có các đồng vị phóng xạ đƣợc sử dụng trong quá trình
chuẩn đoán và đều trị bệnh.
Do đó, nƣớc thải y tế cần đƣợc thu gom và xử lý theo qui định hiện hành.
b. Đặc điểm của nước thải y tế
• Thành phần, thông số ô nhiễm chính trong nƣớc thải y tế.
Thành phần vật lý cơ bản trong nƣớc 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 thƣớc
hạt 10-8 - 10-6 mm, không lắng đƣợc. Chất rắn lơ lửng có kích thƣớc hạt từ 10-3- 1mm
và lắng đƣợc. Ngoài ra, trong nƣớc thải còn có hạt keo (kích thƣớc hạt từ 10-5-10-4mm)
khó lắng.
• Các chỉ tiêu hữu cơ của nƣớc thải y tế ( BOD5, COD)
Các chỉ tiêu hữu cơ của nƣớc 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 hóa sinh
học, mà đặc biệt là các chất hữu cơ.
BOD5 thƣờng đƣợc xác định bằng phƣơng pháp phân hủy sinh học trong thời
gian 5 ngày nên gọi là chỉ số BOD5.
Có thể phân loại mức độ ô nhiễm của nƣớc thải thông qua chỉ số BOD5 nhƣ sau:
BOD5 < 200 mg/l (mức độ ô nhiễm thấp)
350mg/l < BOD5 <500 mg/l (mức độ ô nhiễm trung bình)
500 mg/l < BOD5 <750 mg/l (mức độ ô nhiễm cao)

BOD5 >750 mg/l (mức độ ô nhiễm rất cao)

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

3


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Theo báo cáo khảo sát của Viện Sức khỏe nghề nghiệp và môi trƣờng tại nhiệm
vụ “Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý Chất Thải bệnh viện đạt tiêu chuẩn môi
trƣờng” Hà Nội năm 2004. Trong nƣớc thải bệnh viện tại Việt Nam, BOD5 dao động
từ 120 mg/l đến 200 mg/lít.
COD là chỉ tiêu để đánh giá mức độ ô nhiễm nƣớc thải kể cả chất hữu cơ dễ phân
huỷ và khó phân huỷ sinh học. Đối với nƣớc thải, hàm lƣợng ô nhiễm hữu cơ đƣợc xác
định gián tiếp thông qua chỉ số COD.
Có thể phân loại mức độ ô nhiễm thông qua chỉ số COD nhƣ 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)
Trong nƣớc thải bệnh viện tại Việt Nam, COD thƣờng có giá trị từ 150mg/l đến
250 mg/lít.
• Các chất dinh dƣỡng trong nƣớc thải y tế (các chỉ tiêu nitơ và phospho)
Trong nƣớc thải y tế cũng chứa các nguyên tố dinh dƣỡng gồm Nitơ và Phốtpho.
Các nguyên tố dinh dƣỡng này cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật và thực vật.
Nƣớc thải y tế thƣờng có hàm lƣợng N-NH4+ phụ thuộc vào loại hình cơ sở y tế.

Thông thƣờng nƣớc thải phát sinh từ các phòng khám và các Trung tâm y tế quận/
huyện thấp (300 - 350 lít/giƣờng. ngày) nhƣng 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 nƣớc thải ở các thời
điểm khác nhau. Trong nƣớc, nitơ tồn tại dƣới dạng nitơ hữu cơ, nitơ amôn, nitơ nitrit
và nitơ nitrat. Nitơ gây ra hiện tƣợng phú dƣỡng và độc hại đối với nguồn nƣớc sử
dụng ăn uống. Phốt pho trong nƣớc thƣờng tồn tại dƣới 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 nƣớc mặt, gây ra hiện
tƣợng tái nhiễm bẩn và nƣớc có màu, mùi khó chịu.
Các chất thải y tế (nƣớc thải và rác thải) khi xả ra môi trƣờng không qua xử lý có
nguy cơ làm hàm lƣợng nitơ và photpho trong các sông, hồ tăng. Trong hệ thống thoát
nƣớc 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 nƣớc sẽ bị các loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter chuyển hoá

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

4


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

thành nitorit và nitorat. Hàm lƣợng nitơrat cao sẽ cản trở khả năng sử dụng nƣớc cho
mục đích sinh hoạt, ăn uống.
• 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 đƣợc sử dụng khá nhiều, các chất này chủ yếu là các hợp chất của clo
(cloramin B, clorua vôi,...) sẽ đi vào nguồn nƣớc thải và làm giảm hiệu quả xử lý của
các công trình xử lý nƣớc thải sử dụng phƣơng pháp sinh học. Ngoài ra, một số kim
loại nặng nhƣ Pb (chì), Hg (Thủy ngân), Cd (Cadimi) hay các hợp chất AOX phát sinh
trong việc chụp X- quang cũng nhƣ tại các phòng xét nghiệm của bệnh viện trong quá
trình thu gom, phân loại không triệt để sẽ đi vào hệ thống nƣớc thải có nguy cơ gây ra
ô nhiễm nguồn nƣớc tiếp nhận.
•

Các vi sinh vật gây bệnh trong nƣớc thải y tế

Nƣớc thải y tế có thể chứa các vi sinh vật gây bệnh nhƣ: Samonella typhi gây 5
bệnh thƣơng hàn, Samonella paratyphi gây bệnh phó thƣơng hàn, Shigella sp. Gây
bệnh lỵ, Vibrio cholerae gây bệnh tả,... Ngoài ra trong nƣớc thải y tế còn chứa các vi
sinh vật gây nhiễm bẩn nguồn nƣớc từ phân nhƣ 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 đƣờng ruột của động vật (tự nhiên), đặc biệt trong môi trƣờng khí hậu nóng.
Nhóm vi khuẩn coliform chủ yếu bao gồm các loài nhƣ Citrobacter, Enterobacter,
Escherichia, Klebsiella và cả Fecal coliforms (trong đó E. coli là loài thƣờng dùng để
chỉ định nguồn nƣớc bị ô nhiễm bởi phân). Trong quá trình xác định số lƣợng Fecal
coliform cần lƣu ý kết quả có thể bị sai lệch do có một số vi sinh vật (không có nguồn
gốc từ phân) phát triển đƣợc ở nhiệt độ 44oC.
+Fecal streptococci: nhóm này bao gồm các vi khuẩn chủ yếu sống trong đƣờng
ruột của động vật nhƣ Streptococcus bovis và S.equinus. Một số loài có phân bố rộng
hơn hiện diện cả trong đƣờng ruột của ngƣời và động vật nhƣ S.faecalis và S.faecium
hoặc có 2 biotype. Các loại biotype có khả năng xuất hiện cả trong nƣớc ô nhiễm và
không ô nhiễm. Việc đánh giá số lƣợng Fecal streptococci trong nƣớc thải đƣợc tiến
hành thƣờng xuyên. Tuy nhiên, nó có các giới hạn nhƣ 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.

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

5


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

+Clostridium perfringens: đây là loại vi khuẩn chỉ thị duy nhất tạo bào tử trong
môi trƣờng yếm khí. Do đó, nó đƣợc sử dụng để chỉ thị các ô nhiễm theo chu kỳ hoặc
các ô nhiễm đã xảy ra trƣớc thời điểm khảo sát do khả năng sống sót lâu của các bào
tử. Đối với các cơ sở tái sử dụng nƣớc thải, chỉ tiêu này là chỉ tiêu quan trọng để đánh
giá do các bào tử của nó có khả năng sống sót tƣơng đƣơng với một số loại virus và
trứng ký sinh trùng
c. Tính chất nước thải ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
Nƣớc y tế có hàm lƣợng chất rắn lơ lửng lớn, độ hoà tan ôxy thấp, hàm lƣợng các
chất hữu cơ cao (đặc trƣng bởi COD, BOD) và đặc biệt là chứa nhiều vi sinh vật nhất
là sinh vật gây bệnh truyền nhiễm. Các tác động của chúng:
Chất rắn lơ lửng: nƣớc thải bệnh viện có hàm lƣợng chất rắn lơ lửng cao, làm
nƣớc biến màu và mất ôxy, gây ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng nguồn nƣớc tiếp nhận,
ảnh hƣởng đến hệ sinh thái thuỷ vực của nguồn nƣớc tiếp nhận.
Hàm lƣợng ôxy hoà tan (DO): hàm lƣợng ôxy hoà tan trong nƣớc là một trong
những chỉ tiêu quan trọng nhất của nƣớc vì ôxy không thể thiếu đƣợc đối với tất cả các
sinh vật sống trên cạn cũng nhƣ sống dƣới nƣớc. Ôxy duy trì quá trình trao đổi chất,
sinh ra năng lƣợng cho sự sinh trƣởng, sinh sản và tái sản xuất. Đối với nƣớc thải bệnh

viện, trong thành phần nƣớc thải có chứa nhiều các hoá chất, hợp chất mà quá trình
ôxy hoá chúng sẽ làm giảm nồng độ ôxy hoà tan trong nguồn nƣớc tiếp nhận, dẫn đến
đe doạ sự sống của loài cá cũng nhƣ sinh vật sống trong nƣớc.
Nhu cầu ôxy hoá học (COD): là lƣợng ôxy cần thiết để ôxy hoá hoàn toàn các
hợp chất hữu cơ có trong nƣớc thải. Nhu cầu ôxy sinh hoá (BOD) là lƣợng ôxy vi sinh
vật đã sử dụng trong quá trình ôxy hoá các hợp chất hữu cơ. Hai chỉ số này dùng để
đánh giá mức độ ô nhiễm của nguồn nƣớc.
Đối với nƣớc thải y tế là chứa nhiều vi sinh vật, nhất là vi sinh vật gây bệnh
truyền nhiễm. Do vậy, nếu công tác vệ sinh, khử trùng không đƣợc tốt, các vi trùng, vi
sinh vật gây bệnh sẽ đƣợc xả ra thuỷ vực tiếp nhận, làm gia tăng nguy cơ bùng phát
dịch bệnh, ảnh hƣởng nghiêm trọng tới môi trƣờng và sức khoẻ cộng đồng. Nƣớc là
một phƣơng tiện lan truyền các nguồn bệnh, quá trình lan truyền có thể qua côn trùng
trung gian, qua thực phẩm và qua sử dụng nƣớc bị nhiễm bẩn, qua ngƣời sang ngƣời.
Ngoài ra, trong nƣớc thải y tế còn có chứa các hợp chất hữu cơ, một số kim loại
nặng với hàm lƣợng 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 ngƣời
(với nồng độ lớn) khi con ngƣời là sinh vật cuối cùng trong chuỗi thức ăn đó.

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

6


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

1.1.2

Công nghệ xử lý nước thải y tế tại Việt Nam

a. Các giai đoạn xử lý nước thải y tế.
Hiện nay, có rất nhiều phƣơng pháp xử lý nƣớc thải. Tùy thuộc vào đặc điểm
của mỗi loại nƣớc thải để áp dụng phƣơng pháp xử lý cho phù hợp. Với công trình xử
lý nƣớc thải bệnh viện, ngƣời ta thƣờng phải bố trí nhiều phƣơng pháp trên một hệ
thống xử lý với nhiều thiết bị kỹ thuật khác nhau mới cho hiệu quả và đạt hiệu suất xử
lý cao. Tại Việt Nam nƣớc thải y tế do đặc thù gần giống với nƣớc thải sinh hoạt nên
việc thiết kế kỹ thuật và bố trí thiết bị trong hệ thống xử lý nƣớc thải y tế khá tƣơng
đồng với hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt thông thƣờng. Các bƣớc tiến hành xử lý
cũng bao gồm các bƣớc nhƣ: tiền xử lý, xử lý cấp một, xử lý cấp hai và sau xử lý.
• Giai đoạn tiền xử lý
Đây là khâu hết sức quan trọng trong xử lý nƣớc thải nhằm đảm bảo hệ thống
xử lý nƣớc thải hoạt động hiệu quả. Nếu giai đoạn này thực hiện không tốt sẽ ảnh
hƣởng đến sự hoạt động của hệ thống xử lý nƣớc thải. Bởi vậy, tất cả các cơ sở y tế có
phát sinh dòng nƣớc thải đặc thù (chất gây độc tế bào, các hóa chất từ khoa xét
nghiệm,…) cần đƣợc thu gom xử lý sơ bộ tại nơi phát sinh trƣớc khi đấu nối vào hệ
thống thu gom nƣớc thải chung của cơ sở y tế và về khu xử lý tập trung.
• Song chắn rác:
Song chắn rác dùng để tách rác trong nƣớc thải trƣớc khi vào trạm bơm hoặc trạm xử
lý tập trung. Để bảo vệ máy bơm khỏi bị tắc nghẽn thì trong ngăn thu nƣớc thải cần
lắp đặt song chắn rác thủ công hoặc song chắn rác cơ giới hoặc song chắn rác kết hợp
nghiền rác. Khi khối lƣợng rác lớn trên 0,1 m3/ngày nên cơ giới hoá khâu lấy rác và
nghiền rác. Nếu lƣợng rác nhỏ hơn 0,1 m3/ngày thì sử dụng song chắn rác thủ công
hoặc giỏ chắn rác. Song chắn rác có loại song chắn rác thô và song chắn rác tinh. Song
chắn rác thô để tách loại rác to hết sức quan trọng. Song chắn rác đƣợc tính toán, lựa
chọn loại hình và bố trí sao cho phù hợp nhất với lƣu lƣợng và tính chất của nguồn
thải.
 Ƣu điểm:
- Đơn giản, rẻ tiền, dễ lắp đặt.

- Giữ lại tất cả các tạp vật lớn
 Nhƣợc điểm
-

Không xử lý, chỉ giữ lại tạm thời các tạp vật lớn.

-

Làm tăng trở lực hệ thống theo thời gian

-

Phải xử lý rác thứ cấp

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

7


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Hình 1.1 Song chắn rác.
• Bể lắng sơ cấp
Bể lắng sơ cấp làm nhiệm vụ tách cát và các hợp chất vô cơ. Với việc xử lý
nƣớc thải bệnh viện, bể lắng sơ cấp thông thƣờng đƣợc sử dụng tập trung vào hai loại
là bể lắng đứng và bể lắng hai vỏ, tuy nhiên tùy vào các điều kiện cụ thể mà trong thiết
kế có thể mở rộng sử dụng các loại bể lắng khác nhau (nhƣ bể lắng ngang) sao cho phù

hợp với điều kiện từng bệnh viện và phù hợp với công nghệ lựa chọn. Thông thƣờng
để giảm thiểu dung tích bể trong các hệ thống xử lý, bể lắng và bể điều hòa đƣợc thiết
kế làm một.
 Bể lắng đứng:Bể lắng đứng sơ cấp đƣợc sử dụng để tách cặn, đảm bảo cho
hàm lƣợng cặn lơ lửng trong nƣớc thải nhỏ hơn 150 mg/l trƣớc khi đƣa đi xử lý sinh
học hoặc khử trùng. Kết cấu bể lắng sơ cấp có bộ phận thu và tách chất nổi. Máng tràn
để thu nƣớc đã lắng trong các bể lắng có thể làm theo dạng phẳng hoặc dạng răng cƣa;
tải trọng thuỷ lực của máng không quá 10 l/s.m. Lƣợng cặn giữ lại trong bể lắng đứng
sơ cấp phụ thuộc vào dòng nƣớc thải đã qua bể tự hoại. Trong cặn từ bể lắng sơ cấp
còn nhiều trứng giun sán và vi khuẩn gây bệnh.

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

8


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Hình 1.2 Bể lắng đứng.

Bể lắng hai vỏ: Bể lắng hai vỏ là công trình có các máng lắng để diễn ra
quá trình lắng trọng lực tách cặn lắng theo dòng chảy ngang và ngăn ổn định yếm khí
bùn cặn lắng. Bể lắng hai vỏ có nắp đậy áp dụng để thay thế bể tự hoại khi lƣợng nƣớc
thải lớn hơn 50m3/ngày và thay thế bể lắng hai vỏ (không có nắp đậy) khi cần thiết
phải đặt công trình xử lý gần nhà không đảm bảo khoảng cách ly vệ sinh theo quy
định, nhƣng thƣờng không vƣợt quá 500m3/ngày.
Bể có thể có dạng hình tròn hoặc hình chữ nhật. Thƣờng khi công suất đạt

100m3/ngày thì nên làm kiểu tròn, đƣờng kính nhỏ nhất của bể là 3m. Khi công suất
đến 500m3/ngày thì nên làm kiểu hình chữ nhật, tỉ lệ giữa chiều rộng và chiều dài là
1:2. Thời gian xả bùn khỏi bể là một ngày/lần với lƣợng bùn xả bằng lƣợng bùn giữ lại
trong bể mỗi ngày. Khi điều kiện xả bùn khó khăn thì nên xem xét đến việc tăng thời
gian giữa hai lần hút bùn và tăng thể tích ngăn chứa bùn. Tuy nhiên, chu kỳ xả bùn
cũng không nên quá 5 ngày/lần.
• Giai đoạn xử lý cấp 2

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

9


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Nhiệm vụ của giai đoạn xử lý cấp 2 là loại bỏ carbon hòa tan và các dạng hợp
chất nitơ, phốt pho dƣới tác dụng của hệ vi sinh vật trong nƣớc thải. Hệ vi sinh vật tiêu
thụ các chất hữu cơ dễ phân hủy trong nƣớc thải dƣới dạng hòa tan nhƣ:
Đƣờng, chất béo, các phân tử carbon mạch ngắn… và hấp thu các dạng vật chất
khó tan hơn ở trạng thái lơ lửng khác vào sinh khối. Trong quá trình khoáng hóa cũng
nhƣ quá trình nitrate hóa vi khuẩn cần ôxy và dƣỡng chất để tồn tại. Để đáp ứng hai
điều kiện thiết yếu này, hai phƣơng thức thƣờng đƣợc sử dụng là hệ màng lọc cố định
bám dính và bùn hoạt tính lơ lửng.
Hệ màng lọc cố định bám dính bao gồm các hệ nhƣ: Lọc sinh học nhỏ giọt, đĩa
quay sinh học, màng lọc ngập nƣớc… Tại các hệ này, vi sinh vật phát triển trên nền
giá thể và nƣớc thải chảy qua các bề mặt này. Các máy thổi khí cƣỡng bức hoặc hệ
thống cơ học thƣờng đƣợc sử dụng để cung cấp ôxy cho hoạt động của hệ vi sinh vật.

Trong hệ thống bùn hoạt tính lơ lửng, bùn hoạt tính đƣợc trộn với nƣớc thải và đƣợc
cung cấp oxy trong một bể cố định. Sau công đoạn lắng, bùn hoạt tính đƣợc trả lại bể
hiếu khí để bù đắp lại lƣợng sinh khối đã mất đi qua đó đảm bảo khả năng xử lý của hệ
vi sinh vật. Để loại bỏ nitơ, cần có quá trình oxy hóa amoniac thành nitrate dƣới tác
dụng của các vi sinh vật Nitrospira và Nitrosomonus. Tiếp theo là quá trình khử nitrate
thành khí nitơ. Để thực hiện đƣợc các quá trình trên cần thực hiện trong điều kiện
thiếu oxy. Ngoài ra cũng có thể sử dụng các kỹ thuật trong xử lý cấp 3 nhƣ lọc cát, bãi
lọc sinh học. Trong các quá trình Nitrate hóa (Nitrifcation) và khử nitrate
(Denitrifcation) cần đƣợc thực hiện một cách cẩn trọng nhằm tạo ra nhóm (chủng) vi
sinh vật thích nghi và ổn định. Các kỹ thuật xử lý cấp 2 thƣờng đƣợc sử dụng trong
các công trình xử lý nƣớc thải bệnh viện tại Việt Nam bao gồm:
•

Bể lọc sinh học

Bể lọc sinh học dùng để xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học hiếu khí
mức độ hoàn toàn hoặc không hoàn toàn. Bể hoạt động theo nguyên tắc vi sinh vật
dính bám trên vật liệu lọc rắn và hình thành màng lọc sinh học. Áp dụng tại Việt Nam
hiện có hai dạng bể lọc sinh học bao gồm:
+ Bể lọc sinh học ngập nƣớc: là loại công trình có giá thể thay cho vật liệu lọc,
đặt ngập trong nƣớc để vi sinh vật bám dính. Vi sinh vật phát triển thành các lớp màng
để hấp thụ các chất hữu cơ và dinh dƣỡng trong dòng nƣớc thải chuyển động qua bề
mặt lớp đệm. Bể có thể hoạt động trong điều kiện nƣớc thải không có ôxy (bể kỵ khí)
hoặc đƣợc sục khí để bão hòa ôxy (bể hiếu khí).

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

10

Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Giá thể của vi sinh vật kỵ khí là các tấm nhựa hình sóng dính kết với nhau thành
khối hoặc các loại đá cuội, antraxit, gạch vỡ,... đƣờng kính tƣơng đƣơng từ 40mm đến
70 mm xếp thành đống trong bể. Khối đệm có độ rỗng từ 40% (giá thể vật rắn dạng
cục đƣờng kính 40-50mm) đến 98% (giá thể là khối tấm nhựa mỏng hình sóng). Nƣớc
thải dẫn vào trong bể lọc sinh học kỵ khí phải tạo đƣợc thành dòng lan tỏa đều trong
khe hở giữa hai bề mặt giá thể. Thời gian nƣớc lƣu lại trong bể không nhỏ hơn 1,5 giờ.
Hiệu suất xử lý nƣớc thải đạt tới 50% theo BOD.
Giá thể của vi sinh vật hiếu khí là các tấm nhựa hình sóng vật liệu PVC, HIPS
hoặc ABS, dày từ 0,25 đến 0,35 mm, gắn với nhau thành khối hoặc các linh kiện nhựa
hình dạng kích thƣớc khác nhau xếp thành khối trong bể. Giá thể vi sinh vật hiếu khí
ngập nƣớc cũng có thể là cát, antraxit, sỏi cuội và các vật liệu xốp khác. Cấp không
khí cho bể bằng máy thổi khí, máy sục khí dạng jet hoặc quạt gió cƣỡng bức hoạt
động liên tục. Oxy phân tán vào nƣớc nhờ thiết bị khuếch tán khí, aerolif hoặc ejectơ.
Trong bể, nƣớc thải đƣợc bão hòa ôxy tạo thành dòng động liên tục qua các lớp đệm
vi sinh. Thời gian nƣớc lƣu lại trong bể trên 2 giờ. Hiệu suất xử lý theo BOD 5 trong bể
từ 70 đến 90%.
Để kết hợp xử lý nitơ trong nƣớc thải, bể xử lý kỵ khí đƣợc bố trí trƣớc bể hiếu
khí. Trong bể xử lý hiếu khí, thời gian thổi khí đƣợc tính toán kéo dài trên 4 giờ để
đảm bảo cho quá trình nitrat hóa diễn ra. Sau đó một phần hỗn hợp nƣớc thải và bùn
thứ cấp từ bể hiếu khí đƣợc đƣa về bể kỵ khí tạo điều kiện cho quá trình khử nitrat
diễn ra. Lƣợng hỗn hợp nƣớc thải và bùn tuần hoàn từ 0,15 đến 0,25% lƣu lƣợng nƣớc
thải vào bể.
+ Bể lọc sinh học nhỏ giọt: dạng bể lọc sinh học nhỏ giọt đƣợc cấp gió tự nhiên
hoặc cấp gió nhân tạo. Thông gió tự nhiên thực hiện qua các cửa cấp gió bố trí đều
khắp bề mặt thành bể. Tổng diện tích lỗ cấp gió trong phạm vi sàn bể và sàn lọc là 15% diện tích bể lọc. Thành bể kín để thông gió nhân tạo. Dùng quạt gió thổi không khí

vào khoảng không gian giữa sàn lọc và sàn đáy bể với áp lực 100mm cột nƣớc (ở chỗ
cửa vào). Số đơn nguyên bể lọc không dƣới 2 và không quá 8, tất cả đều hoạt động.
Tính toán máng phân phối và tháo nƣớc của bể lọc sinh học theo lƣu lƣợng lớn nhất.
Có thiết bị để xả cặn và để rửa đáy bể lọc sinh học khi cần thiết.
Hàm lƣợng BOD5 của nƣớc thải đƣa vào bể lọc sinh học không lớn hơn
200mg/l. Nếu nƣớc thải có BOD5 lớn hơn 200 mg/l thì phải tuần hoàn nƣớc.

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

11


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Vật liệu lọc của bể lọc sinh học nhỏ giọt chủ yếu là dạng hạt có thể là đá dăm,
cuội, sỏi, xỉ đá keramzit, chất dẻo (có khả năng chịu đƣợc nhiệt độ 6 - 300C mà không
mất độ bền). Vật liệu lọc cần có chiều cao giống nhau, cỡ hạt đồng đều theo chiều cao
bể.
Nƣớc thải đƣợc phân phối trên bề mặt vật liệu lọc theo chu kỳ bằng nhiều cách
khác nhau. Khi phân phối nƣớc bằng các loại vòi phun với áp lực tự do, áp lực tại vòi
phun cuối cùng không dƣới 0,5m cột áp.

Hình 1.3 Bể lọc sinh học nhỏ giọt.
Chú thích:
Rotating Influent Distributer: phân phối nƣớc thải
Air : khí
Influent: nƣớc thải vào

Trickling Filter: lọc nhỏ giọt
Media: vật liệu lọc Filter Effluent: nƣớc thải sau lọc
Clarifier: bể lắng
Sludge: bùn
Pump: máy bơm
Recycle: nƣớc tuần hoàn
SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

12


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Treated Water: nƣớc sau xử lý
•

Đĩa quay sinh học

Đĩa quay sinh học đƣợc sử dụng để xử lý nƣớc thải trong công đoạn xử lý sinh
học. Hệ thống đƣợc thiết kế dạng đĩa với vi sinh vật bám dính trên đĩa. Hệ chuyển
động đƣợc gắn vào trục làm cho đĩa chuyển động quay tròn. Hệ thống này giúp cho
oxy đi vào sâu bên trong của giá thể sinh học. Đƣờng kính đĩa thƣờng từ 1- 4 m,
khoảng cách giữa các đĩa là 10 - 20 mm. Để đảm bảo sự hoạt động ổn định của hệ
thống, khoảng 40% đĩa đƣợc đặt chìm dƣới nƣớc thải và vận tốc quay của đĩa đạt từ 1
- 1,6 vòng/phút
•

Bể hiếu khí truyền thống

Bể hiếu khí trộn là loại bể hiếu khí dùng để xử lý sinh học hoàn toàn hoặc không
hoàn toàn các loại nƣớc thải bệnh viện. Tác nhân để xử lý nƣớc thải là bùn hoạt tính.
Trong quá trình này, các loại vi khuẩn hiếu khí tích tụ thành các bông bùn (sinh trƣởng
lơ lửng) sẽ hấp thụ các chất hữu cơ và sử dụng oxy đƣợc bão hòa trong nƣớc để oxy
hóa chất hữu cơ. Nồng độ ôxy hoà tan cần thiết đƣợc duy trì trong hiếu khí là 4 mg/l,
tối thiểu là 2 mg/l. Cấp khí cho bể hiếu khí có thể bằng máy thổi khí hoặc máy khuấy.
Chiều sâu đặt thiết bị phân phối khí trong bể hiếu khí phụ thuộc chiều sâu bể, là 0,5 1m khi dùng hệ thống cấp khí áp lực thấp hoặc 3 - 6 m khi dùng các hệ cấp khí khác.
Trong các bể hiếu khí có hệ thống thiết bị xả cặn bể và bộ phận xả nƣớc khỏi
thiết bị nạp khí. Trƣờng hợp cần thiết, cần có thiết bị phá bọt bằng cách phun nƣớc
hoặc bằng hoá chất.

Hình 1.4 Bể hiếu khí truyền thống.
•

Bể hiếu khí hoạt động gián đoạn theo mẻ

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

13


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Bể hiếu khí hoạt động gián đoạn theo mẻ (Sequencing Batch Reactor – Sau đây
viết tắt là SBR) kết hợp cả 3 quá trình xử lý thiếu khí, xử lý hiếu khí và lắng bùn hoạt

tính, đƣợc dùng để xử lý BOD và nitơ trong nƣớc thải bệnh viện. Số bể SBR tối thiểu
là 2.
Trong bể SBR, liều lƣợng bùn hoạt tính dao động từ 0,5g/l đến 6 g/l . Thời gian
cấp nƣớc thải và diễn ra quá trình thiếu khí từ 1,0 giờ đến 1,5 giờ; thời gian sục khí
tiếp theo từ 1,5 giờ đến 5,0 giờ; thời gian lắng, xả nƣớc thải và bùn từ 1,5 giờ đến 2,5
giờ. Tổng thời gian một chu kỳ trong bể SBR từ 4 giờ đến 9 giờ. Lƣợng bùn giữ lại
sau mỗi chu kỳ trong bể SBR thƣờng chiếm 20 đến 30% thể tích bể.
•

Bể hiếu khí thổi khí kéo dài

Bể Hiếu khí thổi khí kéo dài thƣờng dùng để xử lý BOD, nitơ amoni và ổn định
hiếu khí một phần bùn. Thời gian thổi khí trong bể hiếu khí ôxy hóa hoàn toàn t (h)
phải lớn hơn 4 giờ. Các công trình phía sau bể hiếu khí thổi khí kéo dài để oxy sinh
hóa hoàn toàn các chất hữu cơ đƣợc thiết kế theo các thông số sau:
Thời gian nƣớc lƣu lại trong vùng lắng của bể lắng đợt hai với lƣu lƣợng lớn
nhất không dƣới 1,5giờ.
Lƣợng bùn hoạt tính dƣ chọn bằng 0,35 kg trên 1 kg BOD5. Việc xả bùn hoạt
tính dƣ cho phép thực hiện đối với bể lắng và bể hiếu khí khi liều lƣợng bùn đạt tới
5g/l - 6 g/l.
Độ ẩm bùn xả từ bể lắng là 98% và từ hiếu khí là 99,4%.
•

Mƣơng oxy hóa

Mƣơng ôxy hóa hoạt động theo nguyên lý bùn hoạt tính, đƣợc dùng để xử lý
nƣớc thải bậc hai hay bậc ba. Lƣợng bùn hoạt tính dƣ là 0,4 kg/kg BOD5 - 0,5 kg/ kg
BOD5, lƣợng không khí đơn vị là 1,25 mg/mg BOD5 - 1,45 mg/mg BOD5 cần xử lý.
Mƣơng ôxy hóa có hình ôvan, chiều sâu khoảng 1,0m - 2,0m.
Mƣơng ôxy hóa làm thoáng trong bằng thiết bị cơ khí nhƣ máy khuấy trục đứng

hoặc trục ngang, guồng quay,... đặt ở đoạn kênh thẳng. Hỗn hợp nƣớc thải và bùn hoạt
tính tự chảy từ kênh oxy hóa sang bể lắng thứ cấp. Bùn hoạt tính từ bể lắng thứ cấp
đƣợc đƣa liên tục vào mƣơng. Thời gian nƣớc lƣu lại trong bể lắng thứ cấp bằng 1,5
giờ theo lƣu lƣợng lớn nhất. Bùn tuần hoàn từ bể lắng 2 đƣợc dẫn liên tục về kênh.

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

14


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Hình 1.5 Mƣơng oxy hóa.
+ Bãi lọc trồng cây (bãi lọc sinh học ngập nƣớc)
Bãi lọc ngập nƣớc để xử lý nƣớc thải gồm hai dạng: ngập nƣớc bề mặt và ngập
nƣớc phía dƣới (bãi lọc ngầm), thƣờng áp dụng đối với vùng đất cát pha và sét nhẹ để
xử lý sinh học hoàn toàn nƣớc thải sau khi đã đƣợc lắng sơ bộ. Các bãi lọc ngập nƣớc
thƣờng đƣợc trồng cây phía trên nên thƣờng đƣợc gọi tắt là bãi lọc trồng cây.
Bãi lọc đƣợc xây dựng trên khu đất bằng phẳng có độ dốc không quá 2% và có
mực nƣớc ngầm sâu trên 1,5 m. Bãi lọc ngập nƣớc không đƣợc xây dựng trên những
khu đất có sử dụng nƣớc ngầm mạch ngang cũng nhƣ khu vực có hang động ngầm
(vùng castơ).
Nƣớc thải bệnh viện trƣớc khi chuyển đến xử lý trong bãi lọc ngập nƣớc phải
đƣợc xử lý sơ bộ trong bể tự hoại hoặc trong các loại bể lắng sơ cấp khác.
Trên khu đất làm bãi lọc ngập nƣớc trồng các loại cây thân lớp hoặc thân rỗng và
có rễ chùm. Các loại cây có hoa đƣợc khuyến cáo trồng trên bãi lọc ngập nƣớc để tạo
cảnh quan cho bệnh viện.

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

15


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

Hiệu quả xử lý BOD trong nƣớc thải của bãi lọc ngập nƣớc có thể tới 90%, hiệu
quả xử lý theo Nitơ có thể tới 60%. Với thời gian lƣu thủy lực lớn (từ 7 ngày đến hàng
tháng).
+ Sử dụng hệ thống thiết bị hợp khối đúc sẵn
Do đặc điểm lƣu lƣợng dòng thải không quá lớn nên một số cơ sở y tế sử dụng
các hệ thống hợp khối chế tạo sẵn để dễ dàng thao tác, lắp đặt và vận hành hệ thống
xử lý nƣớc thải. Tuy nhiên, tùy vào từng đơn vị sản xuất mà thiết bị hợp khối thƣờng
chứa từ 1-3 công đoạn xử lý. Hệ thống hợp khối sẽ đƣợc giới thiệu cụ thể ở các
chƣơng tiếp theo để dễ dàng thao tác lắp đặt và vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải
bệnh viện.
 Sau xử lý
Sau xử lý là bƣớc cuối cùng trong quá trình xử lý nƣớc thải trƣớc khi nƣớc thải
đƣợc thải ra môi trƣờng tiếp nhận. Trong công đoạn sau xử lý có thể phải sử dụng đến
nhiều biện pháp kết hợp. Trƣớc khi khử trùng nƣớc thải, cần thiết phải loại bỏ triệt để
các chất hữu cơ lơ lửng còn tồn tại. Khử trùng nƣớc thải từ cơ sở y tế phải đƣợc thực
hiện, đặc biệt là khi nƣớc thải xả vào nguồn nƣớc sông, hồ.
Ngoài ra trong quá trình xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học thƣờng phát
sinh một lƣợng bùn sinh khối, lƣợng bùn này nhiều hay ít phụ thuộc vào thành phần
đầu vào và lƣu lƣợng nƣớc thải, bùn sinh khối phát sinh cũng cần có biện pháp xử lý.

Lƣợng bùn thải chứa các tác nhân ô nhiễm cũng cần đƣợc xác định và có biện pháp
quản lý thích hợp.
+ Các kỹ thuật khử trùng nƣớc thải y tế
Nƣớc thải từ bệnh viện hoặc từ các cơ sở hoạt động y tế sau khi đã xử lý các chất
ô nhiễm hữu cơ thƣờng đƣợc khử trùng trƣớc khi xả vào nguồn nƣớc. Ngoài ra nếu xử
lý cấp 2 bằng bãi lọc hay hồ sinh học ổn định với thời gian dài (khoảng 1 tháng) thì có
thể không cần phải khử trùng. Để khử trùng có thể dùng các phƣơng pháp sau:
 Khử trùng bằng tia cực tím (Ultraviolet radiation – UV)
Khử trùng bằng tia cực tím chỉ áp dụng đối với nƣớc thải sau khi làm sạch sinh
học hoàn toàn và hiệu quả hấp thụ tia cực tím của nƣớc thải đạt tối thiểu là 70%. Công
suất của thiết bị đƣợc lựa chọn dựa trên lƣu lƣợng tính toán giờ phát sinh nƣớc thải lớn
nhất và với lƣu lƣợng tính toán giờ phát sinh nƣớc thải lớn nhất tại thời điểm có mƣa
trong trƣờng hợp hệ thống sử dụng thoát nƣớc chung. Lƣợng bức xạ đƣợc tính toán
SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

16


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

nhằm đảm bảo nồng độ coliforms trong nƣớc sau khử trùng phải thấp hơn 3000
MPN/100 mL.
 Khử trùng bằng clo hoặc các hợp chất của clo
Clo và một số hợp chất clo là hóa chất khử trùng truyền thống đƣợc sử dụng
trong khử trùng nƣớc thải y tế. Hiệu quả của quá trình khử trùng bằng clo và các hợp
chất clo bị tác động nhiều bởi chất lƣợng nƣớc sau các quá trình xử lý. Sử dụng chất
khử trùng với liều lƣợng thấp, thời gian tiếp xúc ngắn trong khi hàm lƣợng chất hữu cơ

trong nƣớc thải còn cao sẽ dẫn đến hiệu quả khử trùng đạt thấp.
Khử trùng chỉ đạt hiệu quả cao khi nƣớc thải chứa <10 mg/l chất hữu cơ dạng lơ
lửng. Ở hàm lƣợng hữu cơ cao hơn có thể sẽ kết hợp với clo hình thành các chất có
tính độc hại hơn đối với môi trƣờng.
Thông thƣờng, nƣớc thải sau xử lý sinh học đƣợc khử trùng bằng clo lỏng, nƣớc
javel (NaOCl), hay Canxi hypoclorit (Ca(OCl)2). Clo lỏng đƣợc cung cấp từ các nhà
máy hóa chất, vận chuyển tới khu xử lý nƣớc thải bằng bình thép chịu áp suất cao.
Nƣớc javel có thể đƣợc sản xuất tại chỗ bằng các thiết bị điện phân muối ăn. Liều
lƣợng clo hoạt tính quy định nhƣ sau:
-

Nƣớc thải sau xử lý cơ học là 10g/m3.

-

Nƣớc thải sau khi đã xử lý sinh học hoàn toàn là 3 g/m3.

-

Nƣớc thải sau khi đã xử lý sinh học không hoàn toàn là 5g/m3.

Việc hòa trộn clo với nƣớc thải đƣợc tính toán trên cơ sở lƣu lƣợng nƣớc thải lớn
nhất trong ngày. Thời gian tiếp xúc tối thiểu của clo với nƣớc thải trong bể tiếp xúc là
30 phút. Việc hòa trộn clo với nƣớc thải đƣợc tiến hành bằng các thiết bị hòa trộn,
máng trộn và bể tiếp xúc. Vị trí châm clo đƣợc bố trí tại gần cửa vào bể tiếp xúc. Bể
tiếp xúc đƣợc thiết kế để Clo và nƣớc thải đƣợc xáo trộn hoàn toàn và không lắng cặn.
Bồn lƣu trữ clo đƣợc chế tạo bởi các vật liệu không bị ăn mòn bởi clo nhƣ nhựa
PE, composit,… Bồn lƣu trữ clo đƣợc trang bị các thiết bị: cửa thăm, van khóa cấp
nƣớc kỹ thuật, cấp hóa chất, xả tràn, xả cặn, xả khí, báo mức nƣớc, khuấy trộn cơ học
bằng các vật liệu chống ăn mòn bởi clo. Bồn lƣu trữ clo đặt tại các nơi không có ánh

sáng mặt trời, thoáng khí và cố định trên bệ. Một trạm tối thiểu có 2 bồn lƣu trữ clo.
Phòng hóa chất có kết cấu chống động đất, chống cháy. Khu vực bồn chứa hóa
chất đƣợc xây bờ ngăn nƣớc nhằm hạn chế khu vực bị ảnh hƣởng bởi hóa chất trong

SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

17


Đồ án tốt nghiệp
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải của trung tâm phòng chống HIV/AIDS tỉnh Tiền Giang,
công suất 20m3/ngày.đêm

trƣờng hợp sự cố vỡ bồn. Các phòng kho và phòng kỹ thuật đƣợc bố trí hệ thống thông
gió và thay đổi không khí trong phòng.
Clo và hợp chất clo là chất khử trùng có thể ảnh hƣởng đến sức khỏe và có nguy
cơ rủi ro gây mất an toàn trong sử dụng nên khi sử dụng cần cân nhắc về ƣu điểm và
nhƣợc điểm của sản phẩm này.
 Ƣu điểm
- Khử trùng bằng clo là kỹ thuật dễ thực hiện trong hệ thống xử lý.
- Hiện nay, khử trùng bằng clo có mức chi phí thấp hơn so với sử dụng tia cực
tím và ozone.
- Dƣ lƣợng clo còn lại trong nƣớc thải có thể duy trì hiệu lực khử trùng.
- Sử dụng clo khử trùng là đáng tin cậy và hiệu quả đối với phổ rộng của các
sinh vật gây bệnh khác nhau.
- Clo có hiệu quả trong việc oxy hóa một số hợp chất hữu cơ và vô cơ trong
nƣớc thải.
- Khử trùng bằng clo dễ kiểm soát liều lƣợng và thay đổi một cách linh hoạt.
Clo có thể loại bỏ hoặc làm giảm bớt mùi trong quá trình khử trùng.

 Nhƣợc điểm
- Clo dƣ thậm chí ở nồng độ thấp là độc hại với đời sống thủy sinh.
- Các loại hình clo dùng khử trùng đều có tính ăn mòn cao và độc hại. Việc lƣu
trữ, vận chuyển, xử lý thƣờng có nguy cơ gây ra rủi ro cao.
- Clo oxy hóa một số loại chất hữu cơ trong nƣớc thải, tạo ra các hợp chất độc
hại hơn (ví dụ nhƣ: trihalomethanes [THMs]).
- Clo làm cho giá trị tổng chất rắn hòa tan tăng lên trong nƣớc thải sau xử lý.
- Hàm lƣợng clorua (Cl - )tăng cao trong nƣớc thải sau xử lý.
- Một số loài ký sinh đã cho thấy sức đề kháng với liều thấp clo, trong đó có
kén hợp tử của Cryptosporidium parvum và trứng của giun ký sinh.
- Tác động dài hạn của các hợp chất cơ clo vào môi trƣờng xuất phát từ quá
trình khử trùng nƣớc thải cũng chƣa đƣợc làm rõ.
 Khử trùng bằng ôzôn
SVTH: Trịnh Thu Yến
GVHD: Th.S Lê Thị Ngọc Diễm

18