Điều tra hiện trạng & thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa Thanh Nhàn

quan tâm chăm sóc sức khoẻ con người càng nhiều. Mạng lưới y tế và bệnh viện càng phát triển. Hơn một thế kỷ qua khoa học y học đã đạt được nhiều thành tựu to lớn và bệnh viện đã bước vào kỷ nguyên hiện đại hoá. Đưa những tiến bộ khoa học kỹ thuật và y học vào thực tiễn nhằm mục đích chữa trị, chăm sóc sức khoẻ cộng đồng một cách có hiệu quả hơn. Tuy nhiên các hoạt động chăm sóc sức khoẻ không tránh khỏi việc phát sinh chất thải, trong đó có những chất thải nguy hiểm đối với sức khoẻ cộng đồng và môi trường. Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO) đã nhấn mạnh cần phải xây dựng các chính sách quốc gia, các khung pháp lý, đào tạo nhân viên, đồng thời kêu gọi nâng cao nhận thức cộng đồng. Các nước nghèo phát sinh ít chất thải hơn các nước giàu [2]. ở nước ta chất thải y tế phát sinh không nhiều nhưng nó là mối quan tâm lo lắng của mọi người. Do chất thải y tế có thể liệt kê vào trong những loại chất thải độc hại, đặc biệt là các bệnh nhiễm vi rút nghiêm trọng như HIV/AIDS và viêm gan B và C có thể lây nhiễm trực tiếp sang những người làm công tác chăm sóc sức khoẻ, quản lý chất thải và cả những người nhặt rác ở các bãi rác. ở Hoa Kỳ hàng năm số trường hợp bị nhiễm virus viêm gan B từ 162 á 321 người trong tổng 300.000 bệnh nhân là do tiếp xúc với công tác chăm sóc sức khoẻ. Năm 1992 Pháp có 8 trường hợp bị nhiễm HIV được xác định do lây nhiễm bệnh nghề nghiệp trong đó 2 người do xử lý trực tiếp chất thải [2]. Chất thải sinh ra từ các hoạt động của bệnh viên chủ yếu ở dạng rắn và lỏng, chúng chứa nhiều chất bẩn hữu cơ dễ phân huỷ, các vi sinh vật gây bệnh. Trong đó có nhiều loại vi khuẩn vi rút gây các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm, các hoá chất dùng trong khám chữa bệnh ảnh hưởng xấu tới môi trường và sức khoẻ cộng đồng. Vì vậy cần phải quản lý và xử lý tốt chất thải bệnh viên để tránh làm ảnh hưởng tới sức khoẻ cộng đồng nói riêng và môi trường nói chung. Hiện nay cũng đã có nhiều bệnh viện lưu ý đến vấn đề này, song do nhiều nguyên nhân nên ở phần lớn các bệnh viện chất thải chưa được quản lý chặt chẽ và xử lý đúng yêu cầu kỹ thuật. Đa số các bệnh viện chỉ mới quan tâm đến việc xử lý chất thải rắn (chủ yếu chất thải sinh hoạt), mà chưa quan tâm đến việc xử lý chất thải lỏng và chất thải rắn nguy hại như các bệnh phẩm gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường, tạo điều kiện phát sinh và phát triển nhiều loại dịch bệnh nguy hiểm đến sức khoẻ cộng đồng. Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của em, chỉ đề cập tới vấn đề nước thải của Bệnh viện Đa Khoa Thanh Nhàn. Nước thải từ bệnh viện chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh, nếu không xử lý mà thải thẳng ra hệ thống sông, hồ… của thành phố sẽ gây ô nhiễm nguồn nước mặt cũng như nguồn nước ngầm. Do đó, chúng ta phải tiến hành xử lý nước thải trước khi thải để đảm bảo chất lượng môi trường nước nói riêng và vệ sinh môi trường nói chung. “điều tra hiện trạng và thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa thanh nhàn”Chương I  Tổng Quan về nước thải Bệnh viện I.1. Một số khái niệm chất thải y tế I.1.1. Chất thải y tế [3]. Chất thải y tế là chất thải phát sinh trong các cơ sở y tế, từ các hoạt động khám chữa bệnh, chăm sóc, xét nghiệm, phòng bệnh, nghiên cứu đào tạo. Chất thải y tế có thể ở dạng chất lỏng, rắn, khí. I.1.2. Chất thải y tế nguy hại [3]. Chất thải y tế nguy hại là chất thải có một trong các thành phần như: máu, dịch cơ thể, chất bài tiết; các bộ phận hoặc cơ quan của người, động vật; bơm kim tiêm và các vật sắc nhọn; dược phẩm, hoá chất và các chất phóng xạ dùng trong y tế. Nếu những chất thải này không được tiêu huỷ sẽ gây nguy hại cho môi trường và sức khỏe con người. I.1.3. Chất thải phóng xạ lỏng [3]. Chất thải phóng xạ lỏng là dung dịch có chứa tác nhân phóng xạ phát sinh trong quá trình chẩn đoán, điều trị như nứơc tiểu của người bệnh, các chất bài tiết, nước súc rửa các dụng cụ có chứa phóng xạ(Nước súc rửa dụng cụ trong chẩn đoán hình ảnh có chứa hạt nhân phóng xạ tia , hạt nhân nguyên tử I.2. Nguồn phát sinh và đặc tính của nước thải bệnh viện I.2.1. Các nguồn phát sinh nước thải bệnh viện [4]. Nước thải của bệnh viện chứa nhiều các chất bẩn hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh(Trực khuẩn Shigella gây bệnh lị, Salmonella gây bệnh đường ruột, S.typhimurium gây bệnh thương hàn…), ngoài ra trong nước thải bệnh viện còn chứa chất phóng xạ. Nước thải bệnh viện phát sinh từ những nguồn chính sau: Nước thải là nước mưa chảy tràn trên toàn bộ diện tích của bệnh viện. - Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên y tế trong bệnh viện, của bệnh nhân và của người nhà bệnh nhân đến thăm và chăm sóc bệnh nhân. - Nước thải từ các hoạt động khám và điều trị như: + Nước thải từ các phòng xét nghiệm như: Huyết học và xét nghiệm sinh hoá chứa chất dịch sinh học(nước tiểu, máu và dịch sinh học, hoá chất). + Khoa xét nghiệm vi sinh: Chứa chất dịch sinh học, vi khuẩn, virus, nấm, ký sinh trùng, hoá chất. + Khoa giải phẫu bệnh: Gồm nước rửa sản phẩm các mô, tạng tế bào. + Khoa X-Quang: Nước rửa phim. + Điều trị khối u: Nước thải chứa hoá chất và chất phóng xạ. + Khoa sản: Nước thải chứa máu và các tạp chất khác. - Nước giặt giũ quần áo, ga, chăn màn…cho bệnh nhân. - Nước từ các công trình phụ trợ khác. 1 Các trạm tiêm phát thuốc Khu xét nghiệm chụp chiếu X quang Khu phẫu thuật Khu hành chính Khu bào chế dược Cấp cứu Phòng bệnh nhân Khu ăn uống nhà bếp 1 2 3 3-4 2 1 1 4 1-4 1 4 1 2 3 1 Hỗn hợp nước thải xả ra cống chung của thành phố Ghi chú: 1. Nước thải sinh hoạt 2. Nước thải chứa các vi trùng gây bệnh 3. Nước thải chứa hoá chất, dược phẩm. 4. Nước thải độc hại đặc biệt Bảng I-1: Nhu cầu tiêu thụ nước trong bệnh viện [9]. Đối tượng Số lượng người Nhu cầu tiêu thụ nước (lít/người/ngày) Bệnh nhân N 350 - 400 Cán bộ công nhân viên (0,8-1,1)N 150 -200 Sinh viên thực tập và khách vãng lai (0,7-1)N 20 - 30 I.2.2. Đặc trưng nước thải bệnh viện 1. Nước thải là nước mưa [4]. Lượng nước thải này sinh ra do nước mưa rơi trên mặt bằng khuôn viên bệnh viện, được thu gom vào hệ thống thoát nước. Chất lượng của nước thải này phụ thuộc vào độ sạch của khí quyển và mặt bằng rửa trôi của khu vực bệnh viện. Nếu khu vực mặt bằng của bệnh viện như: sân bãi, đường xá không sạch chứa nhiều rác tích tụ lâu ngày, đường xá lầy lội thì nước thải loại này sẽ bị nhiễm bẩn nặng, nhất là nước mưa đợt đầu. Ngược lại, khâu vệ sinh sân bãi, đường xá tốt… thì lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực đó sẽ có mức độ ô nhiễm thấp. Bảng I - 2: Lượng mưa trung bình/tháng của Hà nội [5] Tháng Mật độ(mm) Min Trung bình Max 1 17 18 122 2 1,4 26 95 3 2,1 48 132 4 3,1 8 200 5 40 194 456 6 24 236 579 7 25 302 738 8 50 323 810 9 47 262 467 10 248 123 638 11 117 47 214 12 66 20 93 Cả năm 2075 1648 4544 2. Nước thải sinh hoạt [4]. Là loại nước thải ra sau khi sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt trong bệnh viện của cán bộ công nhân viên, bệnh nhân, người nhà bệnh nhân như: Nước thải ở nhà ăn, nhà vệ sinh, nhà tắm, từ các khu làm việc… Lượng nước thải này phụ thuộc vào số cán bộ công nhân viên bệnh viện, số giường bệnh và số người nhà bệnh nhân thăm nuôi bệnh nhân, số lượng người khám bệnh. Nước thải sinh hoạt chiếm gần 80% lượng nước được cấp cho sinh hoạt. Nước thải sinh hoạt thường chứa những tạp chất khác nhau. Các thành phần này bao gồm: 52% chất hữu cơ, 48% chất vô cơ. ngoài ra còn chứa nhiều loại VSV gây bệnh, phần lớn các VSV có trong nước thải là các virus, vi khuẩn gây bệnh tả, lị, thương hàn… Bảng I-3 : Lượng nước thải ở các bệnh viện [1] STT Quy mô bệnh viện (giường bệnh) Lượng nướcdùng (l/người/ngày) Lượng nướcthải (m3/ngày) 1 < 100 700 70 2 100 - 300 700 100-200 3 300 - 500 600 200-300 4 500 - 700 600 300- 450 5 >700 600 >500 6 Bệnh viện kết hợp nghiên cứu và đào tạo 1000 _ 3. Nước thải từ khâu khám và điều trị bệnh [4]. Trong các dòng nước thải của bệnh viện thì dòng thải này có thể coi là loại nước thải có độ ô nhiễm hữu cơ cao và chứa nhiều vi trùng gây bệnh nhất. Nước thải loại này phát sinh từ nhiều quá trình khác nhau trong hoạt động của bệnh viện(chẳng hạn từ khâu xét nghiệm, giải phẫu, sản nhi, súc rửa các dụng cụ y khoa, các ống nghiệm, các lọ hoá chất hoặc giặt tẩy quần áo bệnh nhân, chăn màn, ga giường cho các phòng bệnh và vệ sinh lau nhà, cọ rửa tẩy uế các phòng bệnh và phòng làm việc…) Nhìn chung nước thải loại này bao gồm: Cặn lơ lửng, các chất hữu cơ hoà tan, vi trùng gây bệnh, có thể cả chất phóng xạ… Đây là loại nước thải độc hại gây ô nhiễm môi trường lớn và ảnh hưởng nhiều tới sức khoẻ cộng đồng. Do đó, nước thải loại này nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường . 4. Nước thải từ các công trình phụ trợ khác [4]. Nước thải từ các công trình phụ trợ khác như từ máy phát điện dự phòng, từ khu vực rửa xe…  Bảng I - 4: Thành phần và tính chất nước thải của một số bệnh viện ở Hà nội [7]. Các chỉ tiêu Phân tích Đơn vị BVLao TW BV354 BV Bạch Mai BV Nhi Lưu lượng nước thải m3/ng.đ 160 130 1200 170 pH _ 7,21 8,05 7,26 7,03 Hàm lượng cặn lơ lửng mg/l 96 90 80 92 Độ đục NTU 135 149 - - BOD5 mg/l 195 180 160 190 COD mg/l 260 250 210 240 DO mg/l 1,4 1,5 1,6 1,17 NH4+ mg/l 12,5 14,0 4,3 14 PO43- mg/l 3,02 3,02 5,2 3,9 Tổng số coliform MPN/100ml 1,8.106 1.106 220.104 1,8.106 Vi khuẩn kị khí VK/ml 8.107 6.107 760 7.108 Như vậy xét các nguồn phát sinh và thành phần của các nước thải bệnh viện, có thể nói rằng nước thải bệnh viện là loại nước thải nguy hiểm, chứa rất nhiều vi trùng gây bệnh và các hợp chất hữu cơ độc hại khác, nếu không qua xử lý mà thải ra hệ thống thoát nước chung sẽ gây ô nhiễm nặng cho môi trường, ảnh hưởng tới sức khoẻ của toàn cộng đồng. I.3. ảnh hưởng của nước thải bệnh viện tới môi trường Chất thải nói chung và chất thải bệnh viện nói riêng là nguồn gây ô nhiễm môi trường. Chất thải bệnh viện so với chất thải của các ngành khác có khối lượng không lớn, nhưng lại chứa nhiều chất độc hại, vi sinh vật gây bệnh, chất phóng xạ…do đó ảnh hưởng lớn đến môi trường và sức khoẻ con người. Bệnh viện là nơi tập trung đông người, phát sinh ra nhiều chất thải(trong đó có nước thải) độc hại và nguy hiểm. Xét về nguồn gốc phát sinh nước thải bệnh viện gần giống nước thải sinh hoạt. Nhưng xét về khía cạnh vi sinh và dịch tễ, nước thải bệnh chứa nhiều loại vi khuẩn gây bệnh và các chất độc hại khác hình thành trong quá trình điều trị. Nước thải bệnh viện khi xả vào nguồn nước mặt sẽ gây nhiễm bẩn và lan truyền bệnh dịch. Nước thải bệnh viện làm ô nhiễm các nguồn nước mặt: Nước sông, ao, đầm, hồ, giếng khơi(84,5% - 86,3%). Nước thải bệnh viện gây ô nhiễm đất(88,4%). Nước thải bệnh viện thu hút côn trùng có hại: Ruồi, nhặng, muỗi và các sinh vật khác. Đây là các sinh vật trung gian truyền bệnh dễ gây thành các dịch tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng. Ngoài những ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên và sức khoẻ thì những tác động xấu đến phong tục tập quán, mỹ quan ngoại cảnh cũng phải đáng chú ý quan tâm(64,4% - 89,6%). I.4. Tình hình quản lý và xử lý nước thải ở một số bệnh viện điển hình ở Hà nội I.4.1. Tình hình quản lý Do yêu cầu vệ sinh và là nơi tập trung đông người nên lượng nước sử dụng là rất lớn. Theo tiêu chuẩn thiết kế(TCVN 4470-87), đối với bệnh viện đa khoa có hệ thống cấp nước hoàn chỉnh, lượng nước lạnh sử dụng 300-400 lít/giường.ngày, nước nóng 650C lớn hơn 60 lít/giường.ngày [9]. Tuy nhiên theo thực tế hoạt động hiện nay, lượng nước sử dụng còn lớn hơn nhiều. Ngoài việc sử dụng nước cho việc điều trị, các nhu cầu vệ sinh, giặt giũ, cho cán bộ công nhân viên…các nguyên nhân làm cho sử dụng nước tăng lên là bệnh nhân và người đến khám bệnh quá đông, người nhà đến chăm sóc bệnh nhân, sinh viên thực tập, ý thức sử dụng nước thấp. Bảng I-5: Tình hình sử dụng nước tại một số bệnh viện ở hà nội [7]. STT Bệnh viện Số giường bệnh Lượng nước sử dụng m3/ngày l/giường/ng 1 Bệnh viện Quân đội 103 600 400 660 2 Bệnh viện Quân đội 354 300 330 1100 3 Bệnh viện Công an 19/8 350 400 1140 4 Bệnh viện Phụ sản hà nội 200 180 900 5 Viện bảo vệ Bà mẹ và trẻ em 260 200 770 6 Bệnh viện nhi Thụy điển 350 600 1700 7 Bệnh viện Lao phổi Trung ương 400 400 1000 8 Bệnh viện Hai Bà Trưng 300 250 833 9 Bệnh viện Sant Paul Hà nội 450 300 670 Nhìn chung đối với các bệnh viện đa khoa cấp tỉnh tiêu chuẩn cấp nước nằm ở mức 600- 800l/giường/ngày. Đối với các bệnh viện chuyên khoa hoặc bệnh viện Trung ương, lượng nước sử dụng tương đối cao đến1000l/giường/ngày. Bảng I- 6: Nhu cầu sử dụng nước tại các bệnh viện như sau [9] Hoạt động Tỷ lệ(%) Điều trị 18 Lau nhà 15 Bệnh nhân tắm 10 Nấu nước, thức ăn 12 Giặt giũ 18 Cán bộ công nhân viên sử dụng 12 Hao hụt tổn thất 15 Nước thải bệnh viện được chia thành 2 hoặc nhiều loại. Phần lớn nước thải tập trung có thành phàn giống nước thải sinh hoạt. Tuy nhiên, do lượng sử dụng lớn và nước thải khu vệ sinh đã được xử lý sơ bộ tại các bể tự hoại nên nồng độ các chỉ tiêu ô nhiễm thấp hơn. Một số bệnh viện có nước thải đặc trưng từ các khâu điều trị X – Quang, chiếu xạ nhưng lượng nhỏ không đáng kể và thường được xử lý riêng. Bảng I-7: Các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải các bệnh viện khu vực miền Bắc và miền Trung nước ta [6]. Chỉ tiêu Mức độ TC nước thải BV TCVN: 6772- 2000 Min Trung bình Max pH 6,2 7,4 8,1 5-9 NH4+ 8 14 25 1 BOD5 110 150 250 30 COD 140 200 300 100 SS 100 160 220 50 Coliform 106 107 109 1000 TCVN 6772 – 2000: Chất lượng nước- Giới hạn ô nhiễm cho phép I.4.2. Tình hình xử lý nước thải bệnh viện [9]. Nước thải bệnh viện gồm nước thải sinh hoạt, nước mưa, nước từ khu vực khám chữa bệnh và từ các công trình phụ trợ khác. Nước thải sinh hoạt của bệnh viện phần lớn qua xử lý tại các bể tự hoại, sau đó xả vào cống chung. Nước thải từ khâu khám chữa bệnh chứa rất nhiều các vi trùng gây bệnh, máu, mủ và các hoá chất độc hại cũng được thải chung với nước thải sinh hoạt vào cống rãnh của bệnh viện. ở Việt Nam đa số các bệnh viện đã được xây dựng từ rất lâu, các bệnh viện mới được xây dựng sau này đã chưa tính đến mức độ độc hại nguy hiểm của chất thải bệnh viện, do đó hệ thống xử lý chất thải rắn và chất thải lỏng của bệnh viện hoặc chưa có hoặc là đã có nhưng chưa được sử dụng, hoặc đã được triển khai đạt hiệu quả cao. Nguyên nhân do: Kinh phí đầu tư hạn hẹp, ý thức bảo vệ môi trường còn thấp, qui chế thải loại ban hành chậm hoặc không được thực hiện nghiêm túc như: + Bệnh viện Bạch Mai hiện nay đã có hệ thống xử lý nước thải. Hệ thống này hoạt động tương đối tốt, hiệu quả xử lý cao, nước ra sau hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường. + Bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn trước đây đã có hệ thống xử lý nước thải, nhưng chỉ hoạt động được từ năm 1982 đến năm 1998 do không có kinh phívận hành. + Bệnh viện Phụ sản trước đây đã có hệ thống xử lý nước thải, nhưng do hiệu quả xử lý thấp và không có kinh phí vận hành nên hệ thống này bây giờ đã ngừng hoạt động. ở các nước đang phát triển, rất ít bệnh viện chú trọng lắp đặt hệ thống xử lý nước thải vì lí do thiếu kinh phí, cá biệt có nơi đã xây dựng trạm xử lý nhưng lại thiếu kinh phí để duy trì và bảo dưỡng. Mặt khác hệ thống thoát nước khu vực kém nên trạm xử lý không được vận hành. Căn cứ vào lưu lượng, chế độ xả nước, thành phần và tính chất nước thải, sơ đồ xử lý nước thải bệnh viện trong điều kiện việt nam hiện nay như sau [9]. Nước thải khoa lây Khử trùng bằng phương pháp vật lý Xử lý sinh học Khử trùng hoá chất Xả vào nguồn nước mặt Nước thải các khoa Lắng và phân huỷ kị khí cặn lắng Khử trùng hoá chất Xả vào tuyến cống thoát nước thải sinh hoạt để xử lý tập trung Hình I - 2 : Sơ đồ nguyên tắc xử lý nước thải bệnh viện Đối với chất thải bệnh viện, khử trùng bằng phương pháp hoá học là một khâu cần thiết. Các loại hoá chất thường sử dụng là clo lỏng, natri hypoclorit, ozon…Phòng thí nghiệm môi trường nước trung tâm kỹ thuật Môi trường đô thị và khu công nghiệp đã kết hợp với Công ty tư vấn Cấp thoát nước và Môi trường Việt nam nghiên cứu xác định liều lượng clo hoạt tính tối ưu ( jar-test) để khử trùng nước thải Viện bảo vệ sức khoẻ trẻ em (bệnh viện nhi Thụy Điển). ChươngII Một số phương pháp xử lý nước thải bệnh viện hiện nay Trong giới hạn của đồ án tốt nghiệp, chúng ta chỉ tập trung giới thiệu đề cập tới các phương pháp và biện pháp công nghệ thường được áp dụng hoặc được đưa ra để xem xét lựa chọn trong xử lý nước thải của bệnh viện. Trong thực tế có nhiều biện pháp xử lý khác nhau. Tuỳ theo đặc trưng của từng loại nước thải có thể sử dụng : Phương pháp xử lý cơ học Phương pháp xử lý hoá lý Phương pháp xử lý sinh học II.1. Phương pháp xử lý cơ học [12]. - Xử lý cơ học nhằm loại bỏ khỏi nước thải các tạp chất không tan có kích thước lớn và một phần các chất ở dạng keo. - Các công trình xử lý cơ học bao gồm: Song chắn rác, bể điều hoà, bể lắng, bể lọc + Song chắn rác: Dùng để loại các vật có kích thước lớn như giấy nilon, vỏ hộp , gỗ + Bể lắng: Dùng để lắng các tạp chất dễ lắng hoặc ở dạng huyền phù thô ra khỏi nước thải dưới tác dụng của trọng lực. + Bể điều hoà: Dùng để điều hoà lưu lượng của dòng thải, tải lượng ô nhiễm và ổn định quá trình xử lý. Bể cũng có tác dụng hỗ trợ cho việc lắng tạp chất rắn lơ lửng. + Bể lọc: Dùng để tách các chất phân tán nhỏ khỏi nước thải bằng các vật liệu ngăn mà ở các bể lắng không thể loại chúng được. - Phương pháp này loại bỏ các chất rắn lơ lửng, đảm bảo an toàn cho hệ thống, điều hoà lưu lượng và thành phần các chất ô nhiễm... tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xử lý tiếp theo. - Phương pháp này có thể loại được 60% tạp chất không hoà tan có trong nước thải, tuy nhiên không làm giảm nồng độ chất hoà tan trong nước thải . - Phương pháp cơ học thường được sử dụng để xử lý sơ bộ trước khi xử lý hoá lý, sinh học đối với nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp và nước thải bệnh viện . II.2. Phương pháp xử lý hoá lý [11]. - Phương pháp này thường sử dụng để xử lý nước thải có chứa nồng độ các chất lơ lửng, các chất ở dạng keo, dạng nhũ tương, các chất vô cơ ở dạng hoà tan và có thể áp dụng để xử lý nước thải bệnh viện. - Các quá trình hoá lý thường sử dụng là : Keo tụ, hấp thụ, tuyển nổi, trao đổi ion +Phương pháp keo tụ : Quá trình keo tụ nhờ tác dụng của các chất đông tụ, các hạt keo sẽ liên kết thành tập hợp các hạt lớn hơn và tăng tốc độ lắng của chúng. Các chất đông tụ là muối nhôm, muối sắt NaAlO2; Al2(SO4)3; Fe2(SO4)3 …phương pháp này dùng để tách các chất rắn nhiễm bẩn ở dạng keo hoà tan có kích thước quá nhỏ. +Phương pháp hấp phụ : Phương pháp này dùng các chất hấp phụ như than hoạt tính, tro xỉ, silicagen để hấp phụ các chất hữu cơ hoà tan sau xử lý sinh học hay xử lý cục bộ ( các chất không phân huỷ bằng con đường sinh học và thường có tính độc mạnh). Phương pháp này có thể tách được các chất hữu cơ như phênol, alkyl, benzen, hợp chất thơm … + Phương pháp tuyển nổi : - Quá trình tuyển nổi được tiến hành bằng phương pháp sục khí vào trong nước thải, tạo các bóng nhỏ khí để kết dính với các hạt và lôi kéo chúng nổi lên bề mặt và được thu gom bằng bộ phận vớt bọt . Tuyển nổi được sử dụng để tách các chất rắn hoặc lỏng phân tán không tan, tự lắng kém ra khỏi nước thải . - Các phương pháp hoá lý được áp dụng xử lý nước thải ở giai đoạn cuối cùng hoặc xử lý sơ bộ cho các giai đoạn xử lý tiếp theo, tuỳ thuộc vào đặc trưng nước thải, nguồn kinh phí và yêu cầu mức độ cần làm sạch. II.3. Phương pháp xử lý sinh học [12]. - Phương pháp sinh học là phương pháp phổ biến và kinh tế nhất để xử lý nước thải chứa chất hữu cơ. Phương pháp này chủ yếu dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật để phân huỷ chất hữu cơ trong nước thải. Các VSV sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Tuỳ theo phương thức hô hấp của vi sinh vật mà người ta phân biệt thành phương pháp hiếu khí và phương pháp yếm khí. II.3.1. Phương pháp yếm khí Quá trình phân huỷ yếm khí là quá trình phân huỷ các hợp chất trong nước thải nhờ các chủng VSV hô hấp yếm khí tạo thành các khí CH4, CO2… * Quá trình công nghệ bao gồm 3 giai đoạn: + Giai đoạn 1: Giai đoạn thuỷ phân Dưới tác dụng của các enzim hydrolaza của VSV, các hợp chất hữu cơ phức tạp như gluxit, lipit, protein…được phân giải thành các chất hữu cơ đơn giản, dễ tan trong nước như peptit,glyxerin, axit amin… + Giai đoạn 2: Giai đoạn lên men các axit hữu cơ phân tử lượng lớn. Các sản phẩm thuỷ phân sẽ được phân giải yếm khí tạo thành các axit hữu cơ phân tử lượng nhỏ hơn như axit butyric, axit propionic…Ngoài ra còn tạo thành các chất trung tính như rượu,aldehit…và các khí như CO2, H2, NH3…Trong giai đoạn này BOD, COD giảm không đáng kể, đặc biệt pH môi trường có thể giảm mạnh. Các VSV tham gia giai đoạn này: Bacilus, Clostridium, Pseudomonas… + Giai đoạn 3: Giai đoạn sinh khí CH4 Dưới tác dụng của các vi khuẩn mêtan, các axit hữu cơ, các chất trung tính…bị phân giải tạo thành khí mêtan. Sự hình thành khí CH4 theo 2 phương thức: VSV Decacboxyl hoá các axit hữu cơ: Quá trình này chiếm 70% CH3 – COOH CH4 + CO2 VSV Do khử CO2, trong đó chất nhường điện tử là H2 hoặc các chất mang H+ trung gian. CO2+ 4H2 CH4 + 2H2O VSV CO2 CH4 + 2H2O Các VSV tham gia giai đoạn này thuộc các nhóm: .Methanobacterium .Methanobacillus . Methanococcus . Methanospirillium . Methanoarcina .Methanothrix * Điều kiện hoạt động của quá trình phân huỷ yếm khí + Nhiệt độ tối ưu cho hình thành biogas: 35- 37oC( nếu nhiệt độ >370C vi khuẩn ưa nhiệt hoạt động, tốc độ sinh khí tăng nhưng khả năng cầm khí giảm) + pH tối ưu từ 6,5- 7,5 +Tỷ lệ C/N tối ưu: 30/1 + Hàm lượng chất khô: 9- 10% + Thời gian lưu: Phụ thuộc tính chất nguyên liệu(biến động từ 2- 30 ngày) Quá trình xử lý yếm khí có thể tiến hành theo các cách: Sử dụng hồ yếm khí, hệ thống lọc yếm khí,thiết bi UASB. Tuy nhiên, phương pháp này dùng để lên men bùn cặn sinh ra trong quá trình xử lý bằng sinh học hay nước thải công nghiệp chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao(BOD = 4000- 5000mg/l), nên phương pháp này ít được sử dụng để xử lý nước thải bệnh viện. II.3.2. Phương pháp hiếu khí II.3.2.1. Cơ sở lý thuyết Phương pháp này sử dụng nhóm VSV hiếu khí để chuyển hoá các hợp chất hữu cơ và vô cơ có thể ôxy hoá sinh học được. Để đảm bảo hoạt động sống của chúng cần cung cấp ôxy liên tục và duy trì nhiệt độ trong khoảng(20 – 400C)[14]. 1. Cơ sở lý thuyết chung Để thực hiện quá trình ôxy hoá sinh hoá các hợp chất hữu cơ hoà tan, cả các chất keo và phân tán nhỏ trong nước thải cần được di chuyển vào bên trong tế bào của VSV. men VSV Phương tình tổng quát các phản ứng của quá trình ôxy hoá sinh hoá trong điều kiện hiếu khí. men VSV CxHyOzN + (x+ y/4 + z/3 – 3/4)O2 xCO2 + (y-3)/2 H2O + NH3 + DH CxHyOzN + NH3 C5H7NO2 + CO2 + DH Trong phản ứng trên CxHyOzN là tất cả các chất hữu cơ của nước thải, còn C5H7NO2 là chất thải theo tỷ lệ trung bình các nguyên tố chính trong tế bào VSV, DH là năng lượng. Lượng ôxy tiêu tốn cho các phản ứng này là tổng BOD của nước thải. men VSV Nếu tiếp tục tiến hành quá trình ôxy hoá thì khi không đủ chất dinh dưỡng, quá trình chuyển hoá các chất dinh dưỡng của tế bào bắt đầu xảy ra bằng ôxy hoá chất liệu tế bào. men men VSV C5H7NO2 + 5O2 5 CO2 + NH3 + 2H2O + DH enzim NH3 + O2 HNO2 + O2 HNO3 Tổng lượng ôxy tiêu tốn cho 4 phản ứng trên gần gấp 2 lần lượng ôxy tiêu tốn cho 2 phản ứng đầu. 2. Các phương pháp hiếu khí Xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên Đối với điêù kiện nước ta, nhất là đối với các bệnh viện thì xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên là không áp dụng được. b. Xử lý nước thải trong điều kiện nhân tạo b1. Bể aeroten Bể aeroten là công trình nhân tạo, trong đó người ta cung cấp ôxy và khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính. Bùn hoạt tính trong bể tồn tại dưới dạng bông xốp, tập hợp chủ yếu các quần thể vi khuẩn khoáng hoá có khả năng hấp thụ và ôxy hoá các chất bẩn hữu cơ nhờ ôxy có trong nước thải. Để đảm bảo có ôxy thường xuyên và trộn đều nước thải với bùn hoạt tính, người ta thường cấp khí cho bể aeroten bằng các hệ thống khuấy trộn cơ khí, hệ thống cấp khí nén hoặc cả hai. Hiệu suất xử lý nước thải trong bể aeroten, chất lượng bùn hoạt tính …phụ thuộc vào thành phần và tính chất nước thải, điều kiện thuỷ động học quá trình khuấy trộn, nhiệt và pH nước thải, sự tồn tại các nguyên tố dinh dưỡng và các yếu tố khác. Một số sơ đồ công nghệ - Đối với nước thải có BOD5 lớn và các chất độc đối với vi khuẩn thì sử dụng công nghệ xử lý nước thải trong bể aeroten nhiều bậc. Bùn tuần hoàn Bùn tuần hoàn Nước thải ra Nước thải Vào Aeroten Bậc 1 Bể lắng đợt 2 bậc 1 Aeroten Bậc 2 Bể lắng đợt 2 bậc 2 Sơ đồ công nghệ Bùn dư Bùn dư Hình II-1: Sơ đồ hệ thống bể aeroten 2 bậc - Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải bằng bể aeroten 1 bậc thông thường Nước thải ra Lắng cấp 2 Bùn tuần hoàn aeroten Nước thải Vào Bùn dư Hình II-2: Sơ đồ hệ thống bể aeroten 1 bậc * Ưu, nhược điểm: Do vận hành đơn giản, ổn định, an toàn, chi phí xây dựng không quá cao nên phương pháp này được sử dụng rộng rãi trên Thế giới. Tuy nhiên, hệ thống này đòi hỏi diện tích rộng, sinh nhiều bùn và cần phải khống chế một lượng bùn cần thiết nhất định trong bể. b2 . Bể lọc sinh học Bể lọc sinh học là một thiết bị phản ứng sinh học, trong đó các VSV sinh trưởng cố định trên lớp màng bám trên lớp vật liệu lọc. Nước thải được tưới từ trên xuống qua lớp vật liệu lọc. Bể gồm các bộ phận sau : + Lớp vật liệu học: Có thể là than, xỉ, đá dăm … có bề mặt riêng lớn để vi khuẩn phát triển + Hệ thống phân phối nước thải có chức năng tưới đều nước trên toàn diện tích lớp đệm . + Hệ thống dẫn và phân phối khí ở dưới đáy bể lọc + Các vi sinh vật được sử dụng trong quá trình lọc chủ yếu là vi khuẩn, chúng tạo màng trên bề mặt vật liệu đệm. Mặc dù màng này rất mỏng nhưng cũng có hai lớp: Lớp yếm khí sát ở bề mặt đệm và lớp hiều khí ở ngoài. Sự phân giải các chất hữu cơ xẩy ra qua hai quá trình hiếu khí và yếm khí Khi dòng nước thải trùm lên màng sinh học, các chất hữu cơ được chuyển hoá, sản phẩm của quá trình trao đổi chất (CO2 ) được khuyếch tán ra qua màng chất lỏng . Chất hữu cơ cacbon Lớp sinh học Màng chất lỏng Môi trường lọc Yếm khí Hiếu khí DO Không khí Dòng nước thải Sản phẩm cuối Cơ chế quá trình lọc Hình II-3: Các quá trình trong bể lọc sinh học Sơ đồ hệ thống tháp lọc sinh học Tuần hoàn bùn lắng cấp 2 Tuần hoàn dòng ra 2 4 3 1 Tuần hoàn xen kẽ Bùn thải Nước thải ra Nước thải Vào Hình II- 4: Sơ đồ hệ thống tháp lọc sinh học Chú thích: 1. Bể lắng cấp 1 3. Tháp lọc sinh học 2. Bơm nước từ bể lắng sơ cấp 4. Bể lắng cấp 2 - Ưu, nhược điểm : Phương pháp này đơn giản, tải lượng chất ô nhiễm thay đổi trong giới hạn rộng. Thiết bị tương đối đơn giản và tiêu tốn ít năng lượng, lượng bùn tạo ra ít, thiết bị lọc có chiều cao lớn nên chiếm diện tích mặt bằng nhỏ. Tuy nhiên, hệ thống này đòi hỏi kinh phí lớn và hiệu suất quá trình phụ thuộc rõ rệt vào nhiệt độ không khí Đối với nước thải bệnh viện, tuỳ mức độ độc hại nguy hiểm, tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể ( cấp, chức năng, qui mô, vị trí ) của bệnh viện và yêu cầu mức độ làm sạch mà lựa chọn phương pháp và công nghệ xử lý thích hợp. Chương III Hiện trạng Bệnh Viện Đa khoaThanh Nhàn III.1. Lịch sử hình thành và phát triển của bệnh viện III.1.1. Lịch sử hình thành Bệnh viện Đa Khoa Thanh Nhàn được khởi công xây dựng từ những năm đầu của thập kỷ 70 và hoàn chỉnh vào năm 1982. Bệnh viện chính thức đi vào hoạt động từ 01/10/1984. Ngay từ khi mới thành lập bệnh viện được thiết kế với quy mô là bệnh viện Đa Khoa tương đối hoàn chỉnh, các phòng, ban rõ ràng. Lúc đầu bệnh viện thiết kế với quy mô 600 giường bệnh, cơ sở vật chất còn nghèo nàn, cán bộ và nhân viên y tế còn ít. Sau này quy mô phát triển hơn, với đội ngũ cán bộ đông đảo, có nhiều y, bác sỹ có tay nghề cao. III.1.2. Xu thế phát triển của bệnh viện Trong những năm gần đây cùng với việc chuyển đổi từ cơ chế bao cấp sang cơ chế thị trường, cùng với chủ trương của Đảng và Nhà nước về việc tăng cường đầu tư cho y tế và giáo dục, hệ thống bệnh viện của nước ta cũng từng bước được phát triển. Bệnh Viện Đa Khoa Thanh Nhàn trước kia với quy mô 600 giường bệnh được lấy theo 1 tên chung, nhưng bây giờ phân làm 3 bệnh viện như sau: Bệnh viện Đa Khoa Thanh Nhàn với quy mô 450 giường. Bệnh viện Ubướu Hà nội với quy mô 150 giường, bệnh viện này mới được tách ra cách đây 1 năm. Bệnh viện Lao Phổi với quy mô 100 giường, bệnh viện này được tách từ năm 1998 và bây giờ nó hoạt động hoàn toàn độc lập, kể cả hệ thống đường ống cấp nước và thoát nước. Bệnh viện này cũng từng bước được cải thiện, số giường bệnh tăng lên, đồng thời đưa thêm một số khoa phòng vào mạng lưới hoạt động của bệnh viện. Hiện nay bệnh viện Ubướu đã xây thêm toà nhà 2 tầng với quy mô 20 buồng bệnh để chăm sóc và điều trị và nó đã đi vào hoạt động. Trong hệ thống tổ chức của bệnh viện Thanh Nhàn đã có sự thay đổi, số giường bệnh tăng lên. Bệnh viện đã đưa thêm khoa chống nhiễm khuẩn vào cách đây 3 năm để làm nhiệm vụ chống nhiễm khuẩn bệnh viện và nâng cao chất lượng chăm sóc sức khoẻ, khám chữa bệnh cho nhân dân. Ngoài ra bệnh viện còn đang xây dựng thêm toà nhà 11tầng để phục vụ cho việc khám và chữa bệnh. Khu nhà này sau khi xây dựng xong thì sẽ chuyển toàn bộ 3 dãy nhà(5 tầng) điều trị lên, còn diện tích này sẽ trả lại cho Ubướu. Bệnh viện Thanh Nhàn có đội ngũ cán bộ y tế (bác sĩ, y sĩ, y tá, dược sĩ,…) ngày càng đông đảo với trình độ chuyên môn, tay nghề cao, sự nhiệt tình và tận tụy trong việc chăm sóc sức khoẻ cho bệnh nhân đã làm cho công tác khám chữa bệnh đạt nhiều kết quả và được nhân dân tin tưởng. Bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn tuy cơ sở vật chất còn nghèo nàn nhưng cũng đủ điều kiện chăm sóc và chữa trị cho nhân dân. III.2. Hiện trạng nước thải BảngIII-1:Bảng thống kê số lượng nhân viên y tế và số lượng bệnh nhân trong bệnh viện. Đối tượng Số lượng người Lư._.ợngnướcsử dụng (lít/người /ngày) Số lượng bệnh nhân đến khám 700 Bệnh nhân nội trú 450 350 - 400 Bệnh nhân ngoại trú 250 20 - 30 Cán bộ công nhân viên Y tế 529 150 - 200 Sinh viên thực tập và khách vãng lai 360 20 - 30 Bệnh viện Đa khoa Thanh nhàn với qui mô 450 giường bệnh, số người thường xuyên có mặt khoảng gần 1000 người, vì vậy lượng nước thải ra ước tính 300m3/ngày. Lượng nước này chứa đầy đủ các chất gây ô nhiễm đặc thù của bệnh viện, là nguyên nhân làm nhiễm bẩn nguồn nước. Bảng III- 2 : Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện Thanh Nhàn[1]. Các chỉ tiêu phân tích Đơn vị Giá trị pH - 7,28 Hàm lượng cặn lơ lửng mg/l 120 BOD5 mg/l 196 COD mg/l 320 DO mg/l 2,1 NH4+ mg/l 9,8 PO43- mg/l 4,8 Tổng số coliform MPN/100ml 12.105 III.2.1. Hiện trạng sử dụng nguồn nước của bệnh viện. Nguồn nước mà bệnh Đa khoa Thanh Nhàn sử dụng toàn bộ là nước máy của thành phố . Trạm cấp nước cho bệnh viên đa khoa Thanh Nhàn nằm ở gần sát đường Thanh Nhàn, phía ngoài gần cổng bệnh viện. Trạm này có 2 bể chứa, 1bể dung tích 160m3( trước kia là 180m3 nhưng bị cắt bỏ) dùng làm bể lắng, bể này sẽ lắng những cặn mà nhà máy nước chưa lọc sạch và những chất bẩn ở đường ống cấp nước. Đồng thời bể này còn làm nhiệm vụ lưu nước lại để bốc hơi giải toả bớt mùi chlo trong nước. Bể dung tích 250m3 dùng làm bể chứa trước khi bơm, nước máy từ đường ống của thành phố chảy vào bể 160m3 để lắng sau đó cho chảy sang bể chứa 250m3 rồi được bơm vào đường ống chính Φ100mm sau đó vào hệ thống đường ống Φ50mm đưa vào các bể chứa được xây bằng gạch dung tích 18m3 và 6m3 đặt ở phía trên ở hầu hết các nhà cao tầng(trừ khu nhà phòng khám và phòng thận nhân tạo). Ngoài ra, các nhà 1, 2,3( khu nhà điều trị) được đặt thêm 2 thùng tôn dung tích 2,5m3 và 3m3. Đối với phòng khám phía ngoài và phòng thận nhân tạo bố trí 2 thùng tôn dung tích 2,5m3 và 3m3 và hệ thống đường ống dẫn Φ20mm và Φ16mm. Trạm cung cấp nước công suất 10.000m3/ tháng( tính theo cả hai bệnh viện đó là bệnh viện đa khoa Thanh Nhàn và bệnh viện u bướu Hà nội). ở các bể chứa nước định kỳ lấy mẫu xét nghiệm, nếu thấy nước không hợp vệ sinh thì tiến hành cọ rửa(thường 6 tháng/lần hoặc đột xuất). Sau khi cọ rửa thì phun dung dịch khử trùng chloraminB 0,5% để khử trùng, riêng 2bể chứa nước trung tâm có những đợt 1 tháng cọ 1 lần. Hoá chất dùng để vệ sinh là chloraminB dạng bột, được đóng thành gói, mỗi gói 20g pha với 1 lít nước. BảngIII-3: Lượng hoá chất dùng để vệ sinh bể chứa nước Các loại bể(m3) 18 6 3 2,5 Lượng dùng(gói) 6 2 1 1 III.2.2. Hiện trạng nước thải bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn Nước thải bệnh viện đa khoa Thanh nhàn và Ubướu không được phân luồng mà tất cả nước thải sinh hoạt, nước thải điều trị và kể cả nước mưa đều thải chung vào hệ thống mương rãnh của bệnh viện, rồi thải ra mương chung của thành phố, sau đó chảy xuống sông Kim Ngưu không qua một hệ thống xử lý nào. Nước thải của khu nhà tang lễ Thanh nhàn nhìn chung không độc hại, nó chỉ thuần tuý là nước thải sinh hoạt của cán bộ, công nhân viên chức và những thành viên khác đến dự và đưa tang lễ. Nước thải này được dẫn qua đường mương rãnh vào hệ thống mương của bệnh viện Ubướu hoà trộn cùng nước thải bệnh viện rồi chảy đi. Nước thải bệnh viện ở ngay đầu ống dẫn từ các phòng xuống thì bẩn đục, có mùi(chủ yếu mùi thuốc) và có khá nhiều bọt, nhưng trong thời gian chảyqua các mương thì một phần các chất bẩn, cặn lơ lửng(máu, mủ, các mô…) đã lắng xuống rãnh, do đó nước ở cuối mương cũng tương đối trong. Nước rửa dụng cụ có chứa vi khuẩn,virus lây truyền bệnh, máu, mủ,các mô… ở một số khoa phòng như phòng mổ, phòng phẫu thuật, khoa sản, khoa lây nhiễm…mang tính chất độc hại cao, được sát khuẩn bằng chloraminB 0,5%, CiDex, Pytacept để khử bớt một phần tính độc của nước thải rồi mới xả. Còn nước thải ở các khoa phòng khác thì thải thẳng xuống cống rãnh của bệnh viện mà không qua khâu xử lý. Nước ngưng từ khâu hấp dụng cụ và quần áo ít độc hại hơn không được tận dụng mà thải thẳng đi, do nó chỉ là môt lượng nhỏ khoảng 150lít/ngày, đồng thời bệnh viện chưa có thiết bị thu gom nước ngưng để phục vụ cho các mục đích khác. Nước thải từ các phòng chụp X-Quang, điều trị khối u có chứa chất phóng xạ. Nhưng lượng rất nhỏ khoảng 100lít/ngày nên cũng không được xử lý mà thải thẳng xuống mương rãnh của bệnh viện hoà trộn với nước thải của các khoa khác rồi thải đi. Do bệnh viện chưa quan tâm đến vấn đề nước thải nên nước thải ở tất cả các khoa phòng đều chảy dồn về bể ngầm đặt ở tại mỗi đơn nguyên điều trị rồi thải ra mương chung của bệnh viện. III.2.3. Hiện trạng hệ thống thoát nước của bệnh viện. Các mương rãnh thoát nước thải và nước mưa thường phải có nắp đậy đổ bằng những tấm bê tông và các rãnh hở thu nước từ xung quanh các khu nhà. Nước thải từ các khoa phòng qua đường ống dẫn kích thước 50 chảy xuống các bể ngầm dung tích 20m3 rồi chảy ra mương chung của thành phố, sau đó chảy ra sông Kim Ngưu. Đối với khu vực khám chữa bệnh của bệnh viện đa khoa Thanh Nhàn và bệnh viện U Bướu thì hệ thống mương rãnh thoát nước đã xuống cấp, có rất nhiều đoạn mương bị hở chưa tu sửa được. Còn đối với khu vực nhà tang lễ thì hệ thống cống rãnh rất tốt, các mương dẫn nước đều có nắp đậy kín ngay từ nơi phát sinh. Các mương rãnh được bố trí quanh nhà, nước thải chảy qua hệ thống mương rãnh tập trung về rãnh cuối nhà tang lễ rồi chảy sang hệ thống mương rãnh của bệnh viên U Bướu. Có 8 hố ga bố trí ở phía trước nhà tang lễ dung tích 20m3, có nắp đậy kín để thu nước thải. Các rãnh nhỏ xung quanh các nhà của bệnh viện thì được vệ sinh tốt, có những chỗ rãnh khô, sạch và lượng nước chảy qua các rãnh này ít, chỉ chiếm từ 1/3 – 1/4 chiều cao rãnh kể từ lớp bùn đáy. Hàng ngày những người làm vệ sinh tiến hành nạo vét bùn trong hệ thống mương rãnh nên không có hiện tượng bùn đặc làm ngăn cản việc thoát nước thải của bệnh viện. Tuy nhiên cũng có một số chỗ nước vẫn tràn lên sân. Trước kia bệnh viện chưa quan tâm đến vấn đề môi trường, hệ thống cống rãnh không được vệ sinh thường xuyên do đó dẫn đến tình trạng ngập úng nhiều. Nhưng cách đây ít năm thì bệnh viện đã chú trọng hơn về vấn đề môi trường và số nhân viên vệ sinh môi trường cũng tăng lên, vì vậy hầu hết các hệ thống mương rãnh trong bệnh viện đều được nạo vét hàng ngày, không còn tình trạng ngập úng. Tuy nhiên các đường mương rãnh nhỏ phía ngoài cùng của bệnh viện đã bị hỏng, vệ sinh chưa tốt, gạch vụn và các loại rác(lá cây, túi ni lông, túi đựng bơm tiêm…) rơi xuống lòng mương, ngăn cản dòng chảy. Đoạn mương rãnh nước thải ( cạnh nhà chứa chất thải) từ trong bệnh viện ra mương chính của thành phố nằm bên kia đường so với bệnh viện Thanh Nhàn bị hỏng hết, những tấm bê tông đậy phía trên rãnh đã bị vứt xuống rãnh để làm lối đi cho ô tô vận chuyển nguyên vật liệu, phục vụ khu xây dựng nhà 11 tầng do đó nơi này rất bẩn. Đối với bệnh viện lao phổi thì hệ thống mương rãnh tương đối tốt, toàn bộ mương rãnh đều có lắp đậy kín ngay từ nơi phát sinh nước thải. Đường ống thu gom nước thải bằng sắt từ các khu nhà cao tầng xuống mương rãnh đều đã bị han gỉ, một trong số đó bị vỡ từng đoạn và họ lấy bao sắc rắn và túi nilông bịt lại. ở những chỗ giao nhau của các rãnh có đặt song chắn rác(nó đã bị han) để chắn những rác có kích thước lớn và rác này được vớt lên hàng ngày. ở tại mỗi đơn nguyên của bệnh viện có đặt các bể ngầm hình tròn đường kính và hình vuông dung tích 25m3 để chứa nước thải và định kỳ(6tháng/lần) nạo vét bể. Còn hệ thống rãnh thoát nước thải được bố trí bao quanh bệnh viện. Bệnh viện có 2 đường dẫn nước thải ở 2 bên của bệnh viện đổ ra mương chung của thành phố rồi chảy ra sông Kim Ngưu. Chương IV Lựa chọn phương pháp xử lý nước thải cho bệnh viện Thanh Nhàn IV.1. phân luồng nước thải bệnh viện Thanh nhàn Với thực trạng nước thải bệnh viện Thanh Nhàn như đã trình bầy ở trên có thể phân luồng dòng thải như sau: IV.1.1. Nước thải sinh hoạt Nước thải từ các khâu vệ sinh tắm, rửa, giặt giũ, nhà bếp, văn phòng…tại các khu vực nhà vệ sinh thường dùng các chất tẩy rửa như xà phòng, CiDex, chloraminB…để cọ rửa. Một phần chất bẩn bị ôxy hoá bởi các chất tẩy rửa nên chỉ tiêu BOD5 thấp và trên 80% nước thải loại này ít bị ô nhiễm, vì vậy có thể dẫn tới nơi xử lý chung. IV.1.2. Nước thải từ khâu khám chữa bệnh Nước thải loại này bị nhiễm bẩn và chứa các hoá chất độc hại, chất phóng xạ, do đó được tách riêng ra để khử trùng sơ bộ(bằng dung dịch khử khuẩn CiDex, Pytacept, chloraminB…) trước khi đưa vào hệ thống xử lý chung. IV.1.3. Nước thải là nước mưa Do công tác vệ sinh của bệnh viện Thanh nhàn tương đối tốt, do đó nước mưa có thể coi là không bị ô nhiễm nên thải thẳng ra cống chung của thành phố không cần qua xử lý. IV.2. Đề xuất các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện Thanh nhàn Do đặc tính nguy hiểm của nước thải bệnh viện nên việc xử lý nước thải bệnh viện đúng theo yêu cầu vệ sinh đảm bảo TCCP, là một nguyên tắc bắt buộc được pháp luật qui định. Để xử lý nước thải bệnh viện đảm bảo vệ sinh môỉ trường cần đảm bảo các yêu cầu sau: + Giảm nồng độ các tác nhân gây ô nhiễm xuống dưới TCCP. + Phù hợp với hiện trạng qui hoạch của bệnh vịên. + Phù hợp với khả năng đầu tư của bệnh viện. Để giảm thiểu các tác nhân gây ô nhiễm trong nước thải bệnh viện, các phương án xử lý nước thải bệnh viện cần được kết hợp cả 3 phương pháp (cơ học, hoá lý và sinh học), trong đó phương pháp sinh học là chủ yếu. * công nghệ xử lý nước thải chung cho các loại bệnh viện ở Hà nội có thể áp dụng 1 trong 4 phương án sau: IV.2.1. Phương án 1: Nước thải ra IV.2.1. 1. Sơ đồ công nghệ 2 3 4 6 5 Nước thải vào Bùn thải Hình IV-1: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải theo phương án 1 Ghi chú: Song chắn rác 4. Bể aeroten Bể điều hoà 5. Bể tiếp xúc Bể keo tụ kết hợp lắng sơ cấp 6. Bể phân huỷ bùn IV.2.1.2. Nguyên lý hoạt động Nước thải từ các khoa phòng của bệnh viện được dẫn qua hệ thống đường ống trong bệnh viện về khu xử lý. Nước thải qua song chắn rác nhằm giữ lại những tạp chất thô có kích thước lớn, sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hoà. Tại đây nước thải được điều hoà cả lưu lượng và nồng độ để ổn định nước thải, sau khi qua bể điều hoà nước thải được bơm lên bể keo tụ kết hợp lắng. Nước thải trong bể được khuấy trộn cùng với chất keo tụ để thực hiện keo tụ các chất bẩn trong nước thải, sau đó các chất bẩn được lắng xuống. Qua bể này hiệu suất lắng đạt được theo SS là 85%, BOD5 giảm khoảng 30 – 50%và COD giảm khoảng 60%. Nước thải sau khi lắng được bơm lên bể aeroten. ở đây diễn ra quá trình phân huỷ các hợp chất hữu cơ và các chất vô cơ có thể phân huỷ sinh học được nhờ vi sinh vật, nước thải sau khi qua bể giảm được tới 75-80% theo BOD5. Nước thải sau khi qua bể aeroten được dẫn sang bể lắng thứ cấp để lắng các bông cặn sinh học, hiệu suất lắng đạt 85-90%. Để đảm bảo chất lượng nước và vệ sinh môi trường, nước thải sau khi qua bể lắng đưa sang bể tiếp xúc. Tại bể này cho clo vào để diệt trừ vi khuẩn gây bệnh trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Bùn cặn từ các bể bể lắng được đưa vào bể phân huỷ bùn. ở bể này dưới tác dụng của vi khuẩn yếm khí, các chất có trong bùn cặn sẽ phân huỷ thành khí CH4, CO2…và theo ống dẫn khí phát tán vào trong không khí, cặn bùn còn lại được định kỳ hút đem đi chôn lấp. IV.2.1.3. Ưu, nhược điểm Phương án này vận hành đơn giản, ổn định, an toàn, thiết bị gọn nhẹ, chi phí xây dựng không quá cao, phù hợp với điều kiện của các bệnh viện vùng xa xôi. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi diện tích rộng, sinh nhiều bùn và cần phải khống chế một lượng bùn cần thiết nhất định trong bể. Bể aeroten cần nhiều năng lượng hơn cho việc sục khí so với bể lọc sinh học. IV.2.2. Phương án 2: Kết hợp xử lý cơ học và sinh học Nước thải vào IV.2.2.1. Sơ đồ công nghệ Sàng rác Bể điều hoà Bể lắng sơ cấp 1 1 Bể lọc sinh học cao tải Bể lắng thứ cấp Bể khử trùng Nước thải ra Hình IV.2: Hệ thống xử lý nước thải theo phương án 2 IV.2.2.2. Nguyên lý hoạt động Nước thải thu gom từ các khoa phòng của bệnh viện được đưa qua sàng rác để loại bỏ tạp vật có kích thước lớn, sau đó sang bể điều hoà. Bể này có tác dụng cân bằng lưu lượng và lắng sơ bộ nước thải. Từ bể đIều hoà, nước thải được bơm công tác bơm lên bể vi sinh. Tại đây nhờ hoạt động của vi sinh vật bám trên bề mặt đệm và dưới tác dụng của ôxy không khí các chất ô nhiễm hữu cơ có trong nước thải được phân huỷ thành CO2 và nước. Sau đó nước qua bể lọc sinh học cao tải được cho bể lắng thứ cấp để tách màng vi sinh vật lơ lửng bị tróc ra . Nước sau khi qua bể lắng được dẫn tới bể khử trùng để tiêu diệt toàn bộ vi khuẩn gây bệnh trong nước sau xử lý. Nước clo được bơm định lượng đưa vào bể khử trùng để hoà trộn với nước thải tiến hành khử trùng trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Bùn cặn từ các bể lắng được tập trung ở bể chứa bùn cặn, và bùn được định kỳ lấy đi. IV.2.2.3. Ưu, nhược điểm Phương án này có ưu điểm là chi phí ban đầu nhỏ, diện tích xây dựng không lớn, thiết bị xây dựng đơn giản, gọn nhẹ, dễ thi công, rất phù hợp với các điều kiện của các bệnh viện vùng xa xôi và có nguồn kinh phí đầu tư hạn hẹp. Tuy nhiên, trong hệ thông này nước thải được bơm trực tiếp từ bể lắng sơ cấp lên bể lọc sinh học cao tải thì không đảm bảo điều kiện cho vi sinh vật trong bể hoạt động, thậm chí có thể làm chết vi sinh vật trong bể. IV.2.3. Phương án 3: Phân luồng dòng thải và xử lý kết hợp lên men yếm khí và hiếu khí clo A IV.2.3.1. Sơ đồ công nghệ 1 2 3 4 5 6 7 Nước thải ra B C Bùn thải Hình IV – 3: Sơ đồ xử lý nước thải theo phương án 3 Ghi chú: 1. Bể khử trùng bằng nhiệt 6. Bể khử trùng 2. Bể tự hoại 7. Bể xử lý bùn 3. Bể điều hoà A. Nước thải khoa lây 4. Bể aeroten B. Nước thải vệ sinh 5. Bể lắng thứ cấp C. Các loại nước thải khác IV.2.3.2. Nguyên lý hoạt động Nước thải từ các khoa lây(chuyên khám và điều trị các bệnh truyền nhiễm độc hại) được khử trùng cục bộ bằng phương pháp vật lý, sau đó dẫn về cống chung về khu xử lý. Nước thải từ khu vệ sinh được xử lý sơ bộ trong bể tự hoại rồi cũng đưa về khu xử lý. Nước thải từ các dòng thải khác nhau được bơm vào bể điều hoà. Bể này có nhiệm vụ điều hoà lưu lượng và nồng độ nước thải. Đồng thời trong bể có bố trí dàn ống sục khí để tránh lắng cặn trong bể. Nước thải sau khi qua bể điều hoà được dẫn sang bể aeroten, tại bể này diễn ra quá trình ôxy hoá các chất bẩn hữu cơ có trong nước thải. Qua bể aeroten hàm lượng các chất ô nhiễm giảm 85- 95%BOD, gần 70%COD. Nước thải được đưa sang bể lắng thứ cấp. ở bể lắng này các bông cặn sinh học được lắng xuống, hiệu suất lắng đạt khoảng 80 - 95%. Để đảm bảo an toàn, vệ sinh môi trường phải tiến hành khử trùng nước thải bằng clo hoặc nước javen với nồng độ 1ml/l, thời gian tiếp xúc là 30ph trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Một phần bùn hoạt tính từ bể lắng thứ cấp được tuần hoàn trở lại bể aeroten. Bùn dư được đưa vào bể nén bùn và được tháo ra theo định kỳ. Phần cặn lắng trong bể tự hoại dưới tác dụng của VSV yếm khí sẽ bị phân huỷ thành khí CH4, H2S, NH3…theo ống dẫn khí thoát vào không khí. Riêng H2S, NH3 gây mùi đối với môi trường không khí xung quanh, để khử mùi trước khi phóng không, dòng khí được dẫn qua thiết bị hấp phụ băng Fe2O3. Cặn bùn còn lại trong bể sẽ được hút đi theo định kỳ. IV.2.3.3. Ưu, nhược điểm Do quá trình phân luồng dòng thải và xử lý cục bộ ngay từ nơi phát sinh, vì vậy hiệu suất xử lý khá cao. Phương án này sử dụng bể aeroten mà nhược điểm chính của nó là khó vận hành do cần phải khống chế một lượng bùn hoạt tính cần thiết trong bể. Bể aeroten cần nhiều năng lượng hơn cho việc thoáng gió hơn bể lọc. áp dụng cho các bệnh viện chuyên khoa mà thành phần nước thải của hoạt động khám chữa bệnh chứa nhiều tác nhân gây ô nhiễm, vi trùng độc hại và các bệnh viện có đầu tư không lớn nhưng diện tích rộng. Chất keo tụ IV.2.4. Phương án 4: Kết hợp keo tụ và lọc sinh học IV.2.4.1. Sơ đồ công nghệ Bùn thải Nước thải vào 2 3 5 8 7 1 4 6 Nước thải ra Hình IV- 4: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải bệnh viện theo phương án 4 Ghi chú: 1.Song chắn rác 5. Bể lọc sinh học 2.Bể lắng cát 6. Bể lắng thứ cấp 3.Bể điều hoà 7. Bể xử lý bùn 4.Bể keo tụ – lắng 8. Bể khử trùng IV.3.2.2. Nguyên lý làm việc Nước thải thu gom từ các khoa phòng cho qua song chắn rác để loại bỏ các tạp chất thô kích thước lớn rồi đưa sang bể lắng cát, sau đó cho qua bể điều hoà. Rác ở song chắn được lấy ra thường xuyên và đưa đến nơi thu gom chất thải rắn của bệnh viện. Bể điều hoà có tác dụng điều hoà lưu lượng và nồng độ chất bẩn trong nước thải.ở đây nước thải được khuấy trộn và làm thoáng sơ bộ nhờ hệ thống sục khí, sau đó bơm lên bể lắng sơ cấp để tách các chất lơ lửng ở dạng không tan. Sau khi lắng sơ bộ nước thải được bơm lên bể keo tụ, qua bể keo tụ khử được 30- 50% BOD5, khoảng 60% COD. Nước thải từ bể keo tụ cho qua bể lắng sơ cấp hàm lượng SS giảm được 85%. Nước thải sau lắng được bơm vào hệ thống phân phối của lọc sinh học. Nước thải được tưới từ trên xuống lớp đệm bằng hệ thống dàn quay phản lực. Quá trình ôxy hoá chất bẩn trong bể lọc diễn ra với tốc độ cao, ôxy cần thiết được cấp liên tục nhờ máy nén và dàn ống sục khí. Phương pháp lọc sinh học dựa vào khả năng của các VSV sử dụng những chất hữu cơ có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng để sống và biến đổi chất, giải phóng các chất vô hại. Nước thải ra khỏi bể lọc sinh học được bơm lên bể lắng thứ cấp để tách lượng bùn sinh ra trong quá trình xử lý sinh học, thời gian lưu trong bể này là 1,5h. Thành phần chủ yếu của bùn là các màng sinh học xác các sinh vật chết cuốn theo nước. Sau khi qua bể lắng thứ cấp, nước thải được cho qua thiết bị khử trùng để tiêu diệt vi khuẩn gây bệnh rồi xả vào cống chung của thành phố. Chất khử trùng thường dùng là clo được đưa từ hệ thống cấp dung dịch khử trùng vào bể khử trùng nhờ bơm định lượng. Phần bùn tạo ra ở đáy bể lắng sơ cấp và thứ cấp sẽ được bơm về bể chứa và nén bùn để giảm thể tích, cặn bùn được lấy ra định kỳ. Phần nước tách ra từ bùn sẽ được bơm trở lại để tiếp tục xử lý. IV.3.2.3. Ưu, nhược điểm Phương án này đảm bảo xử lý triệt để các chất ô nhiễm có trong nước thải bệnh viện. Với khả năng khử được 85- 95%BOD, 50- 60%COD, gần 70%SS và tiêu diệt gần như hoàn toàn các loại vi khuẩn. Bể lọc sinh học cao tải dạng tháp đệm có bề mặt tiếp xúc pha lớn, đảm bảo hiệu suất xử lý, chiếm diện tích nhỏ. Cấu tạo đơn giản nên rất thuận tiện cho khâu quản lý, vận hành và không yêu cầu cao đối với người vận hành hệ thống. Tuy nhiên, phương án này cần đầu tư ban đầu lớn, vì vậy Phương án này thích hợp cho các bệnh viện có mặt bằng hẹp, nhiều bệnh nhân và nguồn kinh phí hạn hẹp. IV.3. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải bệnh viện đa khoa Thanh nhàn IV.3.1. Cơ sở lựa chọn [9]. Lựa chọn công nghệ xử lý cần căn cứ vào: + Mức độ cần thiết phải làm sạch nước thải được quy định trên cơ sở TCVN: 6772- 2000 về chất lượng cho phép của dòng nước thải trước khi xả ra nguồn nước mặt. + Chọn phương pháp xử lý và các loại công trình còn phải dựa vào đặc điểm về lưu lượng và thành phần, tính chất của nước thải và các điều kiện địa phương khác như sử dụng đất, địa hình, địa chất công trình, thuỷ văn và địa chất thuỷ văn khu vực… IV.3.2. Hệ thống công nghệ lựa chọn Bệnh viện đa khoa Thanh Nhàn nằm giữa khu dân cư đông đúc, để đảm bảo không gây ô nhiễm môi trường khu vực xung quanh và không làm ảnh hưởng đến sức khoẻ người dân. Việc xây dựng hệ thống xử lý nước thải là hết sức cần thiết. Do diện tích bệnh viện không lớn, bệnh viện dự tính xây dựng hệ thống xử lý nước thải với diện tích 300m2 ở cuối bệnh viện. Bệnh viện Thanh Nhàn mỗi ngày thải ra 300m3/ngày.đêm, khối lượng không lớn nhưng chứa hàm lượng các chất hữu tương đối cao và các VSV gây bệnh nguy hiểm. Ngoài ra, kinh phí đầu tư có hạn nên hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Thanh nhàn lựa chọn theo phương án 4.  Chương V Tính toán thiết kế các thiết bị trong hệ thống xử lý nước thải BảngV-1: Tóm tắt thông số thiết kế Chỉ tiêu Đặc trưng nước thải vào TCVN: 6772- 2000 Lưu lượng nướcthảivào 300 (m3/ng.đ) 300 (m3/ng.đ) pH 7,28 5 á 9 COD 320 (mg/l) 50 (mg/l) BOD5 196 (mg/l) 15 (mg/l) Hàm lượng cặn lơ lửng 120 (mg/l) 50 (mg/l) Hàm lượng NH4+ 9,8 (mg/l) 1 (mg/l) Tổng phôt pho(PO43-) 4,8(mg/l) 6(mg/l) Tổng coliform 12.105 1000 V.1. Song chắn rác Song chắn rác được dùng để giữ rác và tạp chất kích thước lớn trong nước thải. Song chắn rác có nhiều loại như các thanh kim loại hình chữ nhật, hình tròn hay elíp. Khoảng cách giữa các thanh b = 16 – 25mm [12]. Chọn song chắn rác là các thanh thép có tiết diện hình chữ nhật, vì khả năng giữ rác tốt, thuận tiện cho việc cào rác. Tuy nhiên, loại song này tổn thất thuỷ lực lớn. Song chắn rác thường đặt nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc 45 – 900. Thường lấy 600 để tiện lợi khi cọ rửa. Tính toán + Chọn bề dày song chắn s = 8mm [12], khoảng cách giữa các song là b = 16mm. + Chọn kích thước cửa máng dẫn nước thải vào trạm xử lý sao cho đặt được 17 song. Chiều rộng toàn bộ song chắn rác Bs = s(n-1) + b.n = 8.(17-1) + 16.17 = 400 mm = 0,4 m - Tổn thất áp lực tính theo công thức [12]. = (m) Trong đó: v: Tốc độ nước chảy trong mương trước song chắn (m/s) : Góc nghiêng đặt song chắn g : Gia tốc trong trường, lấy bằng 9,81m/s2 K : Hệ số : Hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác phụ thuộc vào tiết diện thanh và được xác đinh theo công thức [12]. Trong đó: : Hệ số lấy theo bảng dưới đây, lấy bằng 2,42 bảng V-1 [12] Hình dạng thanh đan a b c d e f g b 2,42 1,83 1,67 1,035 0,92 0,76 1,97 + Tiết diện ướt buồng đặt trước song F = h1.Bs (m2) Trong đó: h1: Chiều sâu lớp nước trước song chắn, chọn h1 = 0,1m Bs : Chiều rộng song chắn (m) ị F = 0,1. 0,4 = 0,04 m2 + Vận tốc dòng chảy trước song chắn v = (m/s) Như vậy tổn thất áp lực là: (m) + Lượng rác giữ lại được tính theo công thức [12]. Trong đó: a: Lượng rác tính trên đầu người/năm( do chọn b =16 mm nên a= 8l/người/năm) [12]. N: Số người tính toán sử dụng hệ thống Lấy q0 = 150l/người/ngày.đêm (người) (m3/ng.đ) V.2. Bể lắng cát Chọn bể lắng cát ngang. Vì lưu lượng nhỏ, bể này đơn giản, kinh tế hơn các loại bể lắng khác và hiệu suất cũng khá cao. Với lưu lượng nước thải của bệnh viện không lớn, do đó kích thước và hiệu suất lắng của bể lắng cát phụ thuộc vào thời gian lưu của nước thải trong bể. Nếu thời gian lưu nhỏ thì bể chỉ giữ lại được những hạt cặn có kích thước lớn hơn 0,2 mm, hiệu suất lắng không cao và kích thước bể quá bé khó lấy cặn. Còn nếu thời gian lưu lớn thì ngoài cát lắng còn có các chất hữu cơ lắng xuống, bùn cặn bị thối rữa khó xử lý và kích thước bể lớn hơn, tốn diện tích, do đó không kinh tế. Để đảm bảo yêu cầu cả về mặt kỹ thuật lẫn kinh tế, thì phải chọn thời gian lưu thích hợp. Với lưu lượng nước thải bệnh viện như trên ta có thể chọn thời gian lưu nước thải trong bể tl = 10phút, kích thước hạt cần lắng d = 0,2mm và vận tốc tại nhiệt độ 200C là v1 = 0,2m/s. Khi đó thể tích bể lắng cát được xác định như sau: ị - Chiều dài phần công tác của bể lắng cát [14] Trong đó: K: Hệ số kinh nghiệm tính đến ảnh hưởng của dòng chảy rối cục bộ trong bể làm cản trở tốc độ lắng của hạt trong bể.Với hạt có d = 0,2 mm thì U0 = 18,7mm/s; K = 1,3 [14]. v: Vận tốc chuyển động của nước trong bể (m/s). ứng với Qmax thì v = 0,2m/s H: Chiều cao phần công tác của bể, thường nằm trong khoảng 0,25á1m. Lấy H =0,5m. U0: Độ lớn thủy lực của hạt cần giữ trong bể (mm/s) ị - Chiều rộng của bể được xác định theo công thức sau [14] b B L Với F: Diện tích bể (m2) ị Muốn cho cặn hữu cơ không lắng trong bể lắng cát, vận tốc dòng chảy trong bể phải giữ không đổi và cuối bể lắng cát xây dựng cửa tràn kiểu máng đo theo tỷ lệ với độ ngập nước H trong bể lắng cát. - Chiều rộng cửa tràn thu hẹp từ B xuống b [14]. DP DH h1 H h2 Trong đó: Qmin, Qmax: Lưu lượng tối thiểu và tối đa đi qua bể lắng cát. m: Hệ số lưu lượng của cửa tràn phụ thuộc vào góc tới chọn theo [14]. Lấy góc tới q = 450 và b/B = 0,2đ m = 0,352 v: Vận tốc lắng của hạt cát (m/s) - Đáy cửa tràn có độ chênh lệch với đáy bể lắng cát DP để tạo độ chênh áp đủ đưa nước ra khỏi bể lắng cát với vận tốc không đổi. (m) Nhận xét: Do lưu lượng nước thải vào bể nhỏ mà thể tích bể thiết kế tương đối lớn nên độ chênh lệch áp suất ở đáy quá bé, do đó khi xây dựng chúng ta có thể bỏ qua thông số này. - Thể tích vùng chứa cặn Theo thống kê bệnh viện đa khoa Thanh nhàn với quy mô 450 giường bệnh có 529 cán bộ công nhân viên. Như vậy số người trong bệnh viện đã được tính toán trên N = 2000 người. Đối với nước thải đô thị cũng như nước thải bệnh viện, lượng cát(với độ ẩm 60% và khối lượng thể tích xấp xỉ 1,5 tấn/m3) tính cho một đầu người trong một ngày đêm p = 0,02 (l/người). Thể tích vùng chứa cặn tính theo công thức [15]. Trong đó: T: Thời gian giữa 2 lần xả cặn(ngày). Lấy T = 8 ngày p: Tiêu chuẩn giữ cát tính trên đầu người/ng.đ N: Số người tính toán . Chiều cao tối thiểu vùng chứa cặn [15]. Trong đó: Lc,Bc:Tương ứng là chiều dài và chiều rông vùng chứa cặn. Lấy Bc =B, Lc = ị Như vậy: Kích thước bể lắng cát như sau Chiều rộng bể: B = 1,5m Chiều dài bể: L = 7m Chiều cao bể: H = 0,5m Thể tích vùng chứa cặn: Wc = 0,32 m3 Chiều cao tối thiểu của vùng chứa cặn h ³ 0,092 m V.3. Bể điều hoà V.3.1. ảnh hưởng của sự biến đổi lưu lượng và nồng độ Sự dao động lưu lượng, nồng độ nước thải sẽ dẫn đến những hậu quả tai hại về chế độ công tác của công trình xử lý, đồng thời gây tốn kém về mặt xây dựng và quản lý. Khi lưu lượng dao động thì các công trình xử lý phải xây dựng lớn hơn để đảm bảo hoạt động xử lý. Ngoài ra, điều kiện công tác về mặt thuỷ lực sẽ kém đi, chế độ làm việc của toàn công trình mất ổn định, dễ gây lên sự cố. Nếu nồng độ các chất bẩn trong nước thẩi chảy vào các công trình xử lý sinh học đột ngột tăng lên, nhất là các chất độc hại đối với vi sinh vật thì có thể làm cho công trình hoàn toàn mất tác dụng. Công trình xử lý bằng phương pháp hoá học sẽ làm việc rất kém khi lưu lượng và nồng độ thay đổi, hoặc muốn làm việc tốt phải thường xuyên thay đổi nồng độ hoá chất cho vào. Điều này rất khó trong quá trình vận hành. Vì vậy, để công trình xử lý nước thải làm việc bình thường, với hiệu suất cao, kinh tế, việc xây dựng bể điều hoà là cần thiết. V.3.2. Tính toán bể điều hoà + Thể tích hữu ích của bể điều hoà [13] wđh = w1 + w2 Trong đó: w1: Dung tích cần thiết để điều hoà lưu lượng nước thải (m3) w2: Dung tích cần thiết để điều hoà nồng độ nước thải (m3) Cả 2 giá trị này đều được tính theo công thức: w = Qtb´ t Chọn thời gian điều hoà lưu lượng là t1 = 3h [13] W1 = ( m3) Chọn thời gian điều hoà nồng độ là t1 = 2h W2 = (m3) w = 37,5 + 25 = 62,5 ( m3) + Chiều cao thực tế của phần bể điều hoà [13] Hxd = H + h0 (m) Trong đó: H: Chiều cao mực nước trong bể, chọn H = 1,5 m h0: Chiều cao dự trữ phía trên mặt nước, chọn h0 = 0,3 m Hxd = 1,5 + 0,3 = 1,8 m + Kích thước bể m Nước thải sau bể lắng cát chứa nhiều hợp chất hữu cơ và chất rắn lơ lửng, do đó khi dẫn sang bể điều hòa sẽ có hiện tượng lắng đọng. Vì vậy để tránh hiện tượng này ta tiến hành sục khí - Hệ thống phân phối khí + Chiều cao mực nước thấp nhất trong bể được tính như sau [13]. ( m) Trong đó: Qmin lấy bằng Qtb/2 m + Khoảng cách giữa các ống l2 = (2á3) Hmin chọn l2 = 3 Hmin = (m). Quy tròn là 0,5 m + Số ống phân phối không khí đặt dọc bể ống + Lưu lượng không khí cần thiết phải thổi vào ngăn điều hoà [20] (m3/ng) Trong đó: qkk: Cường độ thổi khí thường lấy trong khoảng( 2á5)m3/m.h, chọn qkk = 2m3/m.h n: Số ống phân phối không khí L: Chiều dài ống thổi khí (m) Qkk = 12 (m3/h) + Chọn đường kính của các lỗ phun khí trên đường ống dẫn khí là d = 2mm. Diện tích phun khí của một lỗ khí là (m2) + Chọn vận tốc phun khí là s = 100m/s, số lỗ khí trên một đường ống dẫn khí là (lỗ) Các lỗ phun khí này đặt so le nhau giữa các ống dẫn khí, các ống dẫn khí nằm trên các tấm đỡ cách đáy (7á10)cm, chọn 10cm [20] + Chọn đường ống dẫn khí có f = (50á75)mm, chọn f = 60mm. * Hệ thống vớt váng bọt. Trong quá trình sục khí sẽ xuất hiện các bọt khí. Quá trình được đặc trưng bằng sự phát triển váng bọt nhiều, ít trên mặt bể điều hòa. Thường trong quá trình phát triển váng bọt có kết hợp với sự phát triển của các vi khuẩn dạng sợi, tạo thành các hợp chất có hoạt tính bề mặt mạnh, các điều kiện trộn khí không đồng đều, nồng độ huyền phù cao thuận lợi cho việc tạo váng xỉ. Các bọt váng này chiếm thể tích khá lớn, phát triển nhanh kéo theo trên bề mặt bọt váng các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là chất béo. Hệ thống vớt bọt váng được thiết kế theo kiểu máng chảy tràn với độ dốc và độ rộng thích hợp. Bọt váng trong bể điều hòa được chảy tràn sang máng thu, sau đó được đưa sang bể chứa bọt để xử lý. * Như vậy kết quả tính toán bể điều hoà: Chiều cao : H = 1,8 m Chiều dài : L = 7 m Chiều rộng: B = 6 m Số ống cấp khí: n = 12 ống Lưu lượng không khí cần thiết phải thổi vào bể: Qkk = 168 m3/h. BảngV- 2: Tóm tắt kích thước thiết bị và các thông số ô nhiễm. Thông số BOD5 (mg/l) COD (mg/l) SS (mg/l) NH4+ (mg/l) Coliform MPN/100ml Vào 196 320 120 9,8 12.105 Hiệu suất(%) 5 8 10 20 60 Ra 186,2 294,4 108 7,84 48.104 V.4. Bể đông keo tụ kết hợp lắng Các cặn trong nước thải nói chung và nước thải bệnh viện nói riêng tồn tại dưới dạng huyền phù hoặc ở thể keo. Bằng phương pháp lắng thông thường chỉ có thể tách được các loại cặn có kích thước lớn hơn 10-4mm (với thời gian lắng trung bình khoảng 2h). Còn các hạt cặn kích thước nhỏ (<10-4mm) hầu như rất khó lắng, để tách được chúng một cách hiệu quả cần phải sử dụng phương pháp keo tụ với các chất keo tụ thích hợp. Hệ thống này được thiết kế dựa trên nguyên tắc hợp khối giữa thiết bị keo tụ và thiết bị lắng đứng. Việc kết hợp này có thể cho phép tăng hiệu suất lắng lên 20á30% so với thiết bị lắng thông thường, giảm chi phí đầu tư và phù hợp với điều kiện các bệnh viện ở Việt nam. V.4.1. Hoá chất keo tụ [._.