Thiết kế hệ thống xử lý nước thải quân y viện 175, quận Gò Vấp, TP.Hồ Chí Minh, công suất 750m3/ngày

n nước thải yêu cầu các bệnh viện phải xử lý đạt tiêu chuẩn TCVN 7384-2004 mức 1 mới được dẫn vào ống thoát nước công cộng của thành phố. Nhiều bệnh viện ở thành phố đang triển khai xây dựng hệ thống xử lý nước thải theo các mô hình khác nhau. Những cơ sở sản xuất, phục vụ nào không chấp hành luật bảo vệ môi trường của nhà nước và hướng dẫn cụ thể của thành phố sẽ phải đóng cửa và di dời nơi khác. Tính cấp thiết: Bệnh viện 175 là tuyến cuối cùng cấp chiến lược của ngành Quân y phía nam, là bệnh viện lọai A với biên chế 1000 giường. Đảm bảo quân y thời bình cũng như thời chiến, không những đối với Nam Bộ, Tây Nguyên, Trường Sa mà còn là chỗ dựa điều trị cho biên giới Tây Nam và chiến trường K khi có chiến sự xảy ra, cũng như phục vụ người dân thành phố trong thời bình. Là trung tâm chỉ đạo tuyến Quân y phía nam. Hiện nay, bệnh viện đang quản lý kỹ thuật 80 đầu mối quân y, trong đó có 11 bệnh viện lọai B cấp Quân khu và Quân đoàn ở phía nam từ Quảng Nam - Đà Năng trở vào. Có nhiệm vụ huấn luyện đào tạo và bổ túc cán bộ trình độ cao cho ngành Quân y, thường xuyên duy trì các khoa đào tạo bác sĩ chuyên khoa 1, tại chức nội chung và ngọai chung, gây mê hồi sức, vệ sinh phòng dịch…. Bệnh viện 175 hiện có đội ngũ cán bộ và nhân viên gồm : hơn 900 người trong đó có 206 bác sĩ, 8 dược cao, 10 kỹ sư, 423 cán bộ trung học y dược và nhân viên phục vụ. Bệnh viện 175 nằm trên địa bàn phường 3 quận Gò Vấp, ở một khu đông dân cư và nằm trên 3 tuyến đường chính là Nguyễn Kiệm, Phạm Ngũ Lão, Nguyễn Thái Sơn. Diện tích bệnh viện khỏang hơn 17.5ha. Nhiệt độ ở đây khỏang 20oC đến 34oC, gần như ít thay đổi. Do đó tạo điều kiện cho vi khuẩn, vi rút phát triển. Theo số liệu thống kê ở các bệnh viện đa khao cho thấy ở các bệnh viện đa khoa trung bình mỗi năm số ca bệnh lây nhiễm khỏang 15%-20% trên tổng số ca điều trị và có lúc đến 30%-35%. Các bệnh lây lan truyền qua các con đường khác nhau, phụ thuộc vào đặc tính của các bệnh nhễim khuẩn đường tiêu hóa, lan truyền qua môi trường nước là chính, không những ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn ảnh hưởng đến các động vật và sinh vật khác. Do đó, việc bảo đảm một môi trường nước trong sạch, hợp vệ sinh cho bệnh viện là hết sức cần thiết nhằm ngăn ngừa và hạn chế tình trạng lây lan này. Nhiệm vụ của luận văn: Thiết kế hệ thống xử lý nước thải Quân y viện 175, công suất Q=750 m3/ ngày.đêm, đạt tiêu chuẩn TCVN 7382-2004 mức 1. Nội dung của luận văn: Tổng quan tài liệu về Quân y viện 175 và số liệu về nước thải của Quân y viện. Tổng quan công nghệ xử lý nước thải bệnh viện. Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phù hợp với điều kiện sẵn có. Tính toán thiết kế các công trình đơn vị. Khái toán chi phí đầu tư và vận hành. Quản lý và vận hành hệ thống xử lý nước thải. An toàn lao động và khắc phục sự cố khi xảy ra. CHƯƠNGII : TỔNG QUAN VỀ QUÂN Y VIỆN 175 VÀ NƯỚC THẢIQUÂN Y VIỆN Điều kiện tự nhiên môi trường – địa lý: Vị trí địa lý : Hình 2.1 Vị trí Quân y viện 175 Địa điểm : Phường 3 quận Gò Vấp, ở một khu đông dân cư và nằm trên 3 tuyến đường chính là Nguyễn Kiệm, Phạm Ngũ Lão, Nguyễn Thái Sơn Khí hậu: Nằm trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh nên điều kiện khí tượng thủy văn Quận Gò Vấp mang các nét đặc trưng của điều kiện khí tượng thủy văn thành phố Hồ Chí Minh: Khí hậu ôn hòa mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa của vùng đồng bằng. Hằng năm có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 280C. Độ ẩm không khí tương đối trung bình 82% - 85% vào mùa mưa và 70% - 76%, vào mùa khô; lượng bốc hơi trung bình 1169.4mm/năm. Lượng mưa trung bình năm là 1859.4 mm. So với lượng mưa, lượng bốc hơi chỉ chiếm 60% tổng lượng mưa. Mưa chủ yếu tập trung vào tháng từ tháng 6 đến tháng 11 hàng năm, chiếm khoảng 65% - 95% lượng mưa cả năm. Tổng lượng mưa bức xạ mặt trời trong năm vào khoảng 145-152 kcal/cm2, lượng bức xạ bình quân ngày khoảng 417cal/cm2. Số giờ nắng trong năm khoảng 2488 giờ. Lịch sử hình thành và phát triển bệnh viện: Hình 2.2 Quân y viện 175 Bệnh viện 175 ra đời ngay sau ngày miền Nam hoàn toàn giải phóng (26-5-1975), từ 3 bệnh viện: K116, K72, K59 và một số đội điều trị, với tên gọi ban đầu là Viện Quân y 175 (là số hiệu hợp thành của 3 số đầu của các đơn vị) phát triển thành bệnh viện 175 ngày nay. Trải qua 30 năm xây dựng và trưởng thành, Bệnh viện 175 đã được Đảng và Nhà nước tuyên dương “Đơn vị Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân” (23-3-1989). Khoa Hồi sức cấp cứu và 3 cá nhân cũng được tuyên dương là đơn vị Anh hùng và Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân, cùng nhiều huân chương cao quý khác. Trong công cuộc đổi mới đất nước do Đảng ta khởi xướng và lãnh đạo, Bệnh viện 175 đã khắc phục nhiều khó khăn thử thách, từng bước xây dựng, nâng cấp nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển nhiệm vụ. Bệnh viện 175 được Bộ Quốc phòng xác định là bệnh viện loại A, bệnh viện chiến lược, tuyến cuối, trung tâm nghiên cứu y học quân sự phía Nam, trực thuộc Bộ Quốc phòng. Hòa nhịp với tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, góp phần xây dựng quân đội nhân dân cách mạng, chính quy, tinh nhuệ, từng bước hiện đại, cán bộ, chiến sĩ công nhân viên bệnh viện 175 đã và đang tiếp tục đoàn kết, phấn đấu xây dựng Bệnh viện không ngừng lớn mạnh, xứng đáng với sự tin yêu của Đảng, Nhà nuớc, quân đội, ngành quân y và nhân dân, xứng đáng với truyền thống của Bệnh viện, đơn vị Anh hùng lực lượng vũ trang nhân dân. Các giai đoạn hình thành và phát triển bậnh viện: Giai đoan 1: Viện Quân y 175 hình thành làm nhiệm vụ tiếp nhận, cứu chữa thuơng binh, bệnh binh và giải quyết di chứng vết thương chiến tranh, từng bước xây dựng thành Bệnh viện tuyến cuối của quân đội ở phía Nam (1-5-1975 đến 24-9-1977). Tiếp quản Tổng y viện cộng hòa, hình thành Viện Quân y 175. Tổ chức tiếp nhận cứu chữa thương binh của chiến dịch Hồ Chí Minh, giải quyết di chứng vết thương chiến tranh, các bệnh mãn tính,từng bước xây dựng Bệnh viện tuyến cuối của quân đội ở phía Nam. Giai đoạn 2: Phục vụ chiến đấu bảo vệ Tổ quốc ở Biên giới Tây Nam, và làm nhiệm vụ quốc tế tại Campuchia, tiếp tục xây dựng Bệnh viện heo hướng cách mạng, chính quy, tinh nhuệ, từng bước hiện đại (9-1977 đến 12-1989). Phục vụ chiến đấu bảo vệ Tổ quốc ở Biên giới Tây Nam. Phục vụ quân tình nguyện Việt Nam, cùng lực lượng cách mạng giải phóng Campuchia. Hoàn thành nhiệm vụ cứu chữa thương binh, bệnh binh và làm nhiệm vụ quốc tế, xây dựng Bệnh viện tuyến cuối của quân đội tại phía Nam. Giai đoạn 3: Đổi mới toàn diện, vững chắc, xây dựng Bệnh viện làm nhiệm vụ Bệnh viện tuyến cuối, trung tâm y học quân sự ở phía Nam; tham gia chương trình y tế chuyên sâu của ngành y tế Nhà nước (1990-2000). Củng cố, kiện toàn tổ chức, nâng cao trình độ chuyên môn, nâng cấp Bệnh viện ngang tầm loại A, tuyến cuối của quân đội ở phía Nam (1990-1995). Xây dựng Bệnh viện chính quy, từng bước trở thành trung tâm y học quân sự ở phía Nam, Bệnh viện chiến lược của Quân đội và tham gia chương trình y tế chuyên sâu của ngành y tế Nhà nước (1996-2000). Giai đoạn 4: Xây dựng đúng chuẩn Bệnh viện loại A, tuyến cuối, trung tâm nghiên cứu y học quân sự của Bộ Quốc phòng ở phía Nam trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa (2001-2005). Tăng cường đầu tư chiều sâu trên các mặt, ứng dụng có hiệu quả các thành tựu y học hiện đại trong khám, chữa bệnh và nghiên cứu khoa học (2001-2002). Xây dựng Bệnh viện đúng chuẩn loại A, tuyến cuối, có kỹ thuật ngang tầm với khu vực, bảo đảm nâng cao chất lượng, điều trị theo nhiệm vụ và vị thế mới (2003-2004). Tổ chức bệnh viện và hoạt động khám chữa bệnh: Tổ chức bệnh viện: Bệnh viện 175 hiện có đội ngũ cán bộ và nhân viên bao gồm: hơn 900 người trong đó có 206 bác sĩ, 08 dược cao, 10 kỹ sư, 423 cán bộ trung học y dược và các nhân viên phục vụ Về chất lượng gồm: Giáo sư, Phó giáo sư : 06 người Tiến sĩ, Phó tiến sĩ :15 người Thạc sĩ :13 người Bác sĩ CK II :26 người Bác sĩ CK I :87 người Tổ chức biên chế bệnh viện gồm : 05 ban, 06 phòng, 34 khoa chuyên môn và các tổ chức trực thuộc: trung tâm YHDP phía nam, đội tiếp máu… Hoạt động khám chữa bệnh: Hiện nay, Quân y viện 175 có 1000 giường bệnh nhiệm vụ cấp cứu và điều trị cho các cán bộ cao cấp, quân thường trực ( bộ đội, viên chức quốc phòng), cán bộ hưu trí quân đội có tuổi quân từ 25 năm trở lên. Ngoài ra, Quân y viện còn khám chữa bệnh cho gia đình chính sách theo quy định của Bộ Quốc phòng, BHYT, các thương binh khu vực Tp.HCM và người dân sinh sống trong khu vực. Các vấn đề vế môi trường: Từ những năm đầu thập niên 90, theo quy họach tổng thể được Bộ Quốc phòng phê duyệt và đầu tư, Quân y viện đã được cải tạo và xây dựng mới nhiều hạng mục. Đến nay, Quân y viện có một hệ thống cung cấp nước cấp từ 1000 m3/ ngày đến 1700 m3/ ngày phục vụ cho sinh họat và điều trị của Quân y viện. Hệ thống thoát nước thải đã được cải tạo mới, hệ thống nước mưa đã được tách ra khỏi hệ thống nước thải. Gần như toàn bộ nước thải theo ống dẫn tới hố ga trước khi thoát theo ống dẫn ở đường Nguyễn Thái Sơn. Quân y viện 175 nằm trong khu vực đông dân cư. Hàng ngày, Quân y viện thóat vào đường cống thành phố một khối lượng lớn từ 600 m3/ ngày đến 900 m3/ ngày chưa được xử lý, chứa nhiều chất bẩn hữu cơ và vi trùng gây bệnh. CHƯƠNG III : TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN VÀ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ Tổng quan về nước thải bệnh viện: Sự khác biệt giữa nước thải bệnh viện và nước thải sinh họat: Lượng chất bẩn gây ô nhiễm tính trên một giường bệnh lớn hơn 2-3 lần lượng chất bẩn gây ô nhiễm tính trên một đầu người. Ở cùng một tiêu chuẩn sử dụng nước thì nước thải bệnh viện có nồng độ cao hơn nhiều. Sự hình thành nước thải bệnh viện trong một ngày và ở nghững ngày khác của tuần là không đều (hệ số không đều K=3). Thành phần của nước thải bệnh viện dao động trong ngày do chế độ làm việc của bệnh viện không đều. Trong nước thải bệnh viện, ngoài những chất bẩn thông thường như trong nước thải sinh hoạt, còn chứa những chất bẩn hữu cơ và khoáng đặc biệt ( thuốc men, chất tẩy rửa, đồn vị phóng xạ…) còn có một lượng lớn vi khuẩn gây bệnh có khả năng lây lan cao, gây nhiều bệnh truyền nhiễm nguy hiểm. Từ những kết luận trên, chúng ta thấy rằng tuy nhiều người coi nước thải bệnh viện như một dạng của nước thải sinh hoạt đô thị nhưng thực tế cần xếp nước thải bệnh viện vào một loại nước thải riêng và yêu cầu xử lý cũng phải cao hơn. Khái quát tình trạng nước thải bệnh viện ở Việt Nam: Theo kết quả khảo sát trong thời gian 1997-2002 của trung tâm tư vấn và chuyển giao công nghệ nước sạch và môi trường, định mức sử dụng nước tính trên giường bệnh nước ta như bảng sau: Bảng 3.1 Định mức sử dụng nước tính theo giường bệnh: Đối tượng Số lượng/ ngày Nhu cầu tiêu thụ nước, lít/ngày Số giường bệnh N 300-350 Số cán bộ công nhân viên (0,8-1,1)N 100-150 Người nhà bệnh nhân (0,9-1,3)N 50-70 Sinh viên thực tập, khách (0,7-1)N 20-30 Tổng số nước dùng thực tế (3,4-4,4)N 470-600 Tính cả nhu cầu phát triển 650-950 (Nguồn: Trung tâm tư vấn chuyển giao công nghệ nước sạch và môi trường) Từ lượng nước sử dụng đó sinh ra nước thải. Thực tế hiện nay lượng nước sử dụng trường đô thị và khu công nghiệp từ năm 1992 đến năm 1998, của Bộ môn cấp thoát nước- môi trường nước thuộc trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội trong 2 năm 1996-1997 và của Ban chỉ đạo quốc gia về cung cấp nước sạch và vệ sinh môi trường năm 1998 đều cho thấy lưu lượng nước thải các bệnh viện vượt quá công suất thiết kế nhiều lần. Phần lớn lượng nước thải sau sử dụng đều xả vào hệ thống thoát nước. Lượng nước thực tế thải ra tính cho một giường bệnh trong một ngày đêm vượt tiêu chuẩn của các nước Đức, Nga, Mỹ và lớn hơn rất nhiều so với các tiêu chuẩn Việt Nam. Tiêu chuẩn dùng nước của một số bệnh viện do Chính Phủ Thụy Điển tài trợ xây dựng như bệnh viện Uông Bí là 2.500 l/giường bệnh.ngày đêm, Viện bảo vệ sức khỏe trẻ em là 1.700l/giường bệnh.ngày đêm, của các bệnh viện quân đội và công an khoảng 1.000l/giường bệnh.ngày đêm. Do đặc điểm chữa bệnh và nghiên cứu khác nhau, tiêu chuẩn nước cấp của các bệnh viện là rất khác nhau. Nhìn chung, đối với các bệnh viện đa khoa cấp tỉnh, tiêu chuẩn cấp nước ở mức 600-800l/ giường bệnh.ngày đêm. Đối với các bệnh viện chuyên khoa hoặc các bệnh viện trung ương, lượng nước sử dụng tương đối cao (đến 1.000l/giường.ngày đêm) do nước sử dụng cho cả mục đích nghiên cứu đào tạo. Tại các bệnh viện chuyên khoa, tỉ lệ số bác sĩ và nhân viên phục vụ trên một giường bệnh tương đối cao (1,2-1,4). Số bệnh nhân điều trị nội trú cũng lớn hơn số giường bệnh theo thiết kế rất nhiều. Ngoài ra còn một nguyên nhân khác làm cho lượng nước thải tăng là tổn thất do thiếu ý thức của người nhà bệnh nhân khi sử dụng khu vệ sinh hoặc vòi nước công cộng. Theo tính toán của Bộ môn Cấp thoát nước- môi trường nước của trường Đại Học Xây Dựng Hà Nội, dựa trên cơ sở khảo sát một số bệnh viện, thì nhu cầu sử dụng nước tại các bệnh viện như sau: Điều trị : 18% Lau nhà : 15% Bệnh nhân tắm : 10% Giặt giũ : 18% Nấu nước, thức ăn : 12% Cán bộ công nhân viên sử dụng : 12% Hao hụt tổn thất : 15% Như vậy ở nước ta, theo các nghiên cứu thì tiêu chuẩn thải nước bệnh viện từ 600-1000l/giường bệnh.ngày đêm phụ thuộc vào các loại và các cấp bệnh viện. Phần lớn các bệnh viện, phòng khám, cơ sở điều trị… đều nằm ở các khu đô thị. Đây là nơi tập trung đông người, có lượng nước tiêu thụ lớn. Do đó, có thể thấy nước thải bệnh viện là một dạng của nước thải sinh hoạt đô thị. Trong nước thải chứa chủ yếu các chất hữu cơ và chất ô nhiễm nguồn gốc sinh hoạt của con người. Tuy nhiên, do nước sử dụng trong quá trình chữa bệnh và chăm sóc bệnh nhân nên về mặt vệ sinh và dịch tễ học, trong nước thải bệnh viện chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh và dễ lây lan. Khái quát về tình hình xử lý nước thải bệnh viện ở TpHCM: Y tế là một ngành cơ bản không thể thiếu đối với đời sống con người. Y học ngày nay đã đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu chăm sóc sức khỏe của con người. Ngành y tế có một đội ngũ cán bộ có trình độ tương đối cao, chuyên môn giỏi. Đây là ngành then chốt trong lĩnh vực bảo đảm sức khỏe cho con người và là ngành có nhiều đối tượng nhất. Vì thế, đây là ngành có cơ sở hoạt động rộng khắp toàn quốc. Ngành y tế là ngành có liên quan mật thiết với xã hội, có vai trò quan trọng trong việc chăm sóc bảo vệ sức khỏe cộng đồng, giải quyết các hậu quả xã hội, an toàn lao động. Khi một loạt bệnh viện được xây mới và nâng cấp để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng khám chữa bệnh của người dân thì nhu cầu cho ngành y tế cũng tăng theo. Lượng nước cung cấp luôn tỉ lệ thuận với lượng nước thải ra, bên cạnh đó các hoạt động của bệnh viện như khám chữa bệnh, sinh hoạt của CB-CNV và bệnh nhân hằng ngày thải ra khối lượng lớn nước thải gây ô nhiễm môi trường bệnh viện nói riêng và môi trường nói chung. Chính vì vậy y tế phải đi đôi với công tác bảo vệ môi trường cho ngành y tế. Theo khảo sát của chi cục bảo vệ môi trường, trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh hiện có 109 bệnh viện và trung tâm y tế gồm 83 bệnh viện tập trung chủ yếu ở quận 1, 3, 5, 10, Tân Bình. Tổng lượng nước thải bệnh viện và trung tâm y tế khoảng 17.276 m3/ ngày, tuy nhiên phần lớn đều không được xử lý tốt. Cụ thể hiện nay chỉ có khoảng 3.120 m3 nước thải/ ngày được xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường và chỉ có 78/109 bệnh viện, trung tâm y tế quận, huyện là có hệ thống xử lý nước thải. Nước thải thành phố đang bị ô nhiễm nặng về mặt hữu cơ và vi sinh với hàm lượng BOD5 vượt tiêu chuẩn 7-8 lần, hàm lượng chất rắn lơ lửng SS vượt 2,5-3 lần, hàm lượng vi sinh cao gấp 100-1000 lần tiêu chuẩn cho phép. Nơi khám chữa bệnh đang sản sinh ra nguồn lây bệnh cho nhiều người khỏe mạnh khác trước sự thờ ơ, lúng túng của các bệnh viện và cơ quan có chức năng. Hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện Chấn Thương Chỉnh Hình được xây dựng từ năm 1998 theo thiết kế của đại học Bách Khoa có công suất 300 m3/ ngày, tính cho 200 giường bệnh. Nay tăng lên 500 m3/ ngày phục vụ cho 450 giường bệnh. Bệnh viện muốn đầu tư xây dựng mới nhưng không còn mặt bằng. Mới xây dựng như bệnh viện Mắt thì do không có chuyên môn về vận hành, bảo trì nên cũng không đảm bảo về chất lượng. Duy nhất có Bệnh viện Nhiệt Đới được đánh giá là làm tốt việc này do có mặt bằng đủ rộng cho thiết kế nên dễ lựa chọn công nghệ, vận hành. Hệ thống của bệnh viện An Bình đã hư hỏng, không vận hành 6 năm nay, trạm xử lý nước thải trên mặt đất đã được trưng dụng làm … nhà kho. Suốt 6 năm, bệnh viện này áp dụng phương pháp xử lý cục bộ là ngâm tất cả nước thải vào hóa chất rồi xả ra hệ thống cống chung. Thành phố từng cấp 20 tỉ để bệnh viện sửa chữa, nâng cấp toàn bệnh viện. Khi làm dự án, bệnh viện có đính kèm danh mục xử lý nước thải nhưng bị gạt ra. Năm 2000, bệnh viện đã làm dự án riêng nhưng đến nay vẫn còn nằm trên giấy. Bệnh viện Đại học y dược trực thuộc trung ương gồm 5 cơ sở thì cả 5 cơ sở đều không đạt yêu cầu. Đăc biệt, khoa phụ sản trên đường Hoàng Văn Thụ, công suất thiết kế là 40 m3/ ngày nhưng thực tế vận hành tới 130 m3 , kết quả kiểm nghiệm gây ô nhiễm nặng nhất. Nơi này từng bị xử phạt, đình chỉ hoạt động nhưng trên thực tế, đã không bị đình chỉ vì bệnh viện đã xin gia hạn để khắc phục. Theo ban giám đốc bệnh viện, thực trạng trên xuất phát từ lịch sử hình thành, đa số được nâng cấp từ các phòng khám. Nơi này kêu khó trong việc chọn công nghệ, đã cho mời chuyên gia từ nước ngoài vào tư vấn nhưng vẫn không biết công nghệ nào là công nghệ chuẩn nên quyết định chọn phương án gom tất cả nước thải và cả mẫu bệnh phẩm ngâm hóa chất rồi xả vào hệ thống cống chung. Bệnh viện Chợ Rẫy vẫn thuộc trung ương, được xây dựng từ năm 1971, có hệ thống xử lý nước thải cho 850 giường. Nay công nghệ đã quá cũ, số giường tăng lên đến con số 1.700, hệ thống này rơi vào tình trạng có cũng như không. Năm 2000, bệnh viện đã làm dự án xây dựng mới khoảng 30 tỉ gửi Bộ Y tế nhưng không được phê duyệt. Hiện bệnh viện đã làm đề án mới, giảm còn 27 tỉ, trình UBND thành phố Hồ Chí Minh và đang chờ. Bảng 3.2 Danh sách một số bệnh viện trên địa bàn TP Hồ Chí Minh bị xử phạt do hệ thống xử lý nước thải không đạt tiêu chuẩn. STT Bệnh viện Quyết Định Số tiền ( triệu đồng) 1 Cao Thắng 8.2.2007 2 2 Quốc Tế Dialasia 2.12.2005 4 3 Nhân dân 115 2.12.2005 5 20.12.2006 2 4 Nhi Đồng 1 26.12.2005 3 23.10.2006 3.5 5 Truyền máu huyết học 29.12.2005 10 6 Chấn thương chỉnh hình 29.12.2005 8 10.10.2006 13 7 Đa khoa Sài Gòn 29.12.2005 10 8 Mắt 25.1.2006 12 9 Giao thông vận tải 8 8.3.2006 7 10 Đại Học Y dược- Khoa phụ sản 15.6.2005 4 23.10.2006 12 11 TT chuẩn đoán Y khoa Medic 18.9.2006 2 12 Thống nhất 9.10.2006 1.5 13 Từ Dũ 23.10.2006 2 14 Trung tâm y tế quận Tân Bình 29.12.2005 10 15 BV Đại Học Y dược- Cơ Sở 2A 13.11.2006 1.5 16 Cơ sở 1B 13.11.2006 1.5 17 Cở sở 1A 13.11.2006 1.5 18 Cơ sở 2B 13.11.2006 1.5 Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện: Nguồn gốc phát sinh nước thải: Chất thải bệnh viện gồm 3: chất thải rắn, nước thải và khí thải với mức độ độc hại khác nhau. Nguy hiểm nhất là các bệnh phẩm gồm các tế bào, các mô bị cắt bỏ trong quá trình phẫu thuật, tiểu phẫu, các găng tay, bông gạc có dính máu mũ, nước lau rửa từ các phòng thiết bị, phòng mổ, khoa lây, khí thoát ra từ các kho chứa nhất là các kho chứa radium, khí hơi từ các lò thiêu… Sau đó là các chất thải từ các dụng cụ y tế như kim tiêm, ống thuốc, dao mổ, lọ xét nghiệm, túi oxy… Cuối cùng là nước thải và nước thải sinh hoạt. Nước thải bệnh viện là một dạng nước thải sinh hoạt và chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng số lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư. Nước thải bệnh viện gồm 3 nguồn chính như sau : Nước thải từ các phòng điều trị, các phòng xét nghiệm (giải phẩu bệnh, huyết học truyền máu, lau rửa sau các ca mổ…) đây là nguồn tạo ra các chất thải nguy hại. Nước thải chứa các hoá chất (trong đó có các hoá chất độc hại) sinh ra từ các phòng dược như các loại thuốc, vacxin, huyết thanh, dung môi hữu cơ, hoá chất xét nghiệm, các hợp chất vô cơ… Nước thải sinh hoạt của bác sĩ, y tá, y sĩ, điều dưỡng, công nhân viên bệnh viện, bệnh nhân và thân nhân bệnh nhân, nước thải từ vệ sinh, lau chùi, làm sạch các phòng bệnh và phòng làm việc, từ giặt quần áo, chăm mền, drap trải giường, khăn lau … từ các khâu pha chế thuốc, nấu ăn, rửa chén bát, dụng cụ…chứa nhiều hợp chất hữu cơ dễ phân huỷ, các hơp chất vô cơ… Tùy theo từng khâu và quá trình cụ thể, nước thải sẽ có tính chất và mức độ ô nhiễm khác nhau. Hiện tại nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện và nước mưa chảy tràn ở phần lớn các bệnh viện thường tập trung vào 1 hệ thống mà chưa tách riêng ra để xử lý. Hàng ngày từ các bệnh viện, một khối lượng lớn nước thải chưa được xử lý chứa nhiều chất bẩn hữu cơ và vi trùng gây bệnh thấm vào lòng đất, gây ô nhiễm nguồn nước ngầm. Mặt khác, nước thải trong các mương hở bốc mùi vào khu vực xung quanh gây ảnh hưởng không khí trong bệnh viện và các khu vực lân cận. Mùa mưa, nước thải theo nước mưa chảy tràn có thể gây ô nhiễm môi, lây lan dịch bệnh. Do đó, để giữ tốt vấn đề vệ sinh dịch tễ trong bệnh viện và ngăn chặn lan truyền bệnh dịch ra khu vực lân cận, nhằm đảm bảo việc khám chữa bệnh tốt cho bệnh nhân cũng như bảo vệ sức khỏe cho người dân xung quanh các bệnh viện, cần đầu tư xây dựng một hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đạt tiêu chuẩn và không còn khả năng gây bệnh là một nhu cầu bức thiết. Đặc tính ô nhiễm của nước thải bệnh viện: Để có sự so sánh giữa các kiểu bệnh viện khác nhau ta phải tiến hành phân chia các bệnh viện theo tuyến và theo chuyên khoa để đánh giá. Kết quả đánh giá theo tuyến cho thấy nước thải của bệnh viện tuyến tỉnh có hàm lượng chất hữu cơ (thể hiện ở các giá trị BOD5 ,COD , DO) cao hơn so với bệnh viện tuyến trung ương và bệnh viện ngành. Bảng 3.3 Kết quả đánh giá thông số ô nhiễm chung cho từng tuyến Bệnh viện pH BOD5 (mg/l) COD (mg/l) Tổng P (mg/l) Tổng N (mg/l) SS (mg/l) Trung ương 6,97 99,80 163,20 2,55 16,06 18,6 Tỉnh 6,91 163,90 214,40 1,71 18,93 10,0 Ngành 7,12 139,20 179,90 1,44 18,85 46,0 (Nguồn: Viện Y học lao động và MT- Bộ y tế và Trung tâm CTC) Nguyên nhân nước thải bệnh viện tuyến tỉnh có hàm lượng chất ô nhiễm cao hơn tuyến trung ương và tuyến ngành do lượng nước sử dụng tính cho 1 giường bệnh thấp nên nồng độ chất ô nhiễm cao hơn so với các tuyến khác. Bảng 3.4 Đánh giá nước thải bệnh viện theo chuyên khoa Chuyên khoa pH BOD5 (mg/l) COD (mg/l) Tổng P (mg/l) Tổng N (mg/l) SS (mg/l) Đa khoa 6,91 147,56 201,4 1,57 17,24 37,96 Lao 6,72 143,23 207,25 1,15 16,06 22,23 Phụ sản 7,21 167,00 221,90 0,99 13,19 51,25 (Nguồn: Viện Y học lao động và MT- Bộ y tế và Trung tâm CTC) Nhìn chung hàm lượng chất ô nhiễm không có sự khác biệt lớn khi phân chia các bệnh viện theo chuyên khoa. Các thông số ô nhiễm không có nồng độ đáng kể để đánh giá. Dưới đây là thành phần tính chất nước thải của một số bệnh viện trên địa bàng Thành Phố Hồ Chí Minh. Bảng 3.5 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Chợ Rẫy Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ pH 6,92 SS mg/L 240 BOD5 mg/L 186 COD mg/L 227 Tổng N mg/L 42 Tổng P mg/L 8,3 Tổng Coliform MPN/100ml 5,5x105 ( Nguồn: Cefinea) Bảng 3.6 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Nguyễn Tri Phương Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ pH 6,97 SS mg/L 182 BOD5 mg/L 152 COD mg/L 198 Tổng N mg/L 37 Tổng P mg/L 5,8 Tổng Coliform MPN/100ml 4,6x104 ( Nguồn: Cefinea) Bảng 3.7 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Trưng Vương Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ pH 6,87 SS mg/L 175 BOD5 mg/L 163 COD mg/L 206 Tổng N mg/L 38 Tổng P mg/L 5,8 Tổng Coliform MPN/100ml 8,5x104 ( Nguồn: Cefinea) Bảng 3.8 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Đồng Nai Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ pH 6,9 SS mg/L 225 BOD5 mg/L 168 COD mg/L 215 Tổng N mg/L 40 Tổng P mg/L 6 Tổng Coliform MPN/100ml 104-108 ( Nguồn: Bệnh viện đa khoa Đồng Nai) Bảng 3.9 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Quân y viện 7 Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ pH 6-8 SS mg/L 250 BOD5 mg/L 300 COD mg/L 500 Tổng N mg/L 6.6 Tổng P mg/L 4 Tổng Coliform MPN/100ml 106 ( Nguồn: Trung tâm kỹ thuật nhiệt đới) Bảng 3.10 Chỉ tiêu ô nhiễm chính của nước thải bệnh viện Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị Min Trung bình Max pH 6.4 7.45 8.15 SS mg/L 150 160 220 BOD5 mg/L 120 150 200 COD mg/L 150 200 250 Tổng N mg/L 15 28 36 Tổng P mg/L 3 5 8 Tổng Coliform MPN/100ml 106 106-107 109 Các loài vi sinh có trong nước thải bệnh viện: Tác nhân gây ô nhiễm bao gồm vi sinh vật, siêu vi khuẩn, các loại ký sinh trùng, nấm với các tỉ lệ được đánh giá như sau: Vi khuẩn (khoảng 90%): Vi khuẩn gram (+). Bacillus ereus cos trong đất, ngũ cốc. Listeria monocytogense: gây viêm não, màng não và bệnh ở tử cung Clostridium perfringens. Clostridium tetani: bào tử nhiễm vào vết thương sẽ gây bệnh uốn ván. Clostridium botulium: có thể gây ngộ độc thức ăn cực kỳ nguy hiểm Cầu khuẩn Gram (+) Cầu khuẩn Gram (-) Virus (khoảng 8%) chủ yếu là virus đường tiêu hóa, virus tiêu chảy ở trẻ em. Nấm (khoảng 1% )chủ yếu là : Aspergillus Candida Ký sinh trùng Amip, trứng giun sán và các nấm hạ đẳng. Nước thải từ các bệnh viện … là mối nguy hiểm lớn tạo khả năng ô nhiễm nguồn nước bởi các vi khuẩn gây bệnh. Nước thải loại này không được khử trùng hoặc khử trùng không triệt để, đi vào nguồn nước ngầm và nước mặt là nguy cơ truyền bệnh cho cộng đồng dân cư xung quanh bệnh viện. Qua nhiều trường hợp nghiên cứu thực tế người ta khẳng định các trường hợp nhiễm bệnh ở người và động vật đặc biệt là các bệnh viện truyền nhiễm đều chưa được xử lý và khử trùng triệt để. Ở đô thị và khu dân cư sự giao nhau giữa hệ thống cấp nước và hệ thống thoát nước là không thể tránh khỏi. Cần phải tuân thủ những quy định về những biện pháp phòng ngừa ô nhiễm hệ thống cấp nước từ hệ thống thoát nước do sự cố. Nhưng quan trọng hơn là phải xây dựng hệ thống xử lý và khử trùng nước thải bệnh viện tập trung trước khi xả vào hệ thống thoát nước công cộng. Nếu không làm được như vậy hậu quả sẽ không lường. Chỉ có xử lý và khử trùng nước thải bệnh viện theo đúng quy định mới loại trừ được dịch bệnh truyền nhiễm trong cộng đồng dân cư. Một số quy định về xử lý nước thải bệnh viện: Theo qui chế Quản lý chất thải y tế được ban hành kèm theo quyết định số 43/2007/QĐ-BYT của bộ trưởng Bộ y tế ra ngày 30 tháng 11 năm 2007, chương IX, quy định một số vấn đề về xử lý nước thải bệnh viện như sau Điều 27: Quy định chung về xử lý nước thải: Mỗi bệnh viện phải có hệ thống thu gom và xử lý nước thải đồng bộ. Các bệnh viện không có hệ thống xử lý nước thải phải bổ sung hệ thống xử lý nước thải hoàn chỉnh. Các bệnh viện đã có hệ thống xử lý nước thải từ trước nhưng bị hỏng không hoạt động hoặc hoạt động không hiệu quả, phải tu bổ nâng cấp để vận hành đạt tiêu chuẩn môi trường. Các bệnh viện xây dựng mới, bắt buộc phải có hệ thống xử lý nước thải trong hạn mục xây dựng được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt. Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện phải đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường, phải phù hợp với các điều kiện địa hình, kinh phí đầu tư, chi phí vận hành và bảo trì. Định kì kiểm tra chất lượng xử lý nước thải và lưu trữ hồ sơ xử lý nước thải. Điều 28: Thu gom nước thải: Bệnh viện phải có hệ thống thu gom riêng nước bề mặt và nước thải từ các khoa, phòng. Hệ thống cống thu gom nước thải phải là hệ thống ngầm hoặc có nắp đậy. Hệ thống xử lý nước thải phải có bể thu gom bùn. Điều 29: Các yêu cầu của hệ thống nước thải bệnh viện: Có quy trình công nghệ phù hợp, xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường. Công suất phù hợp với lượng nước thải phát sinh của bệnh viện. Cửa xả nước thải phải thuận lợi cho việc kiểm tra, giám sát. Bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải phải được quản lý như chất thải rắn y tế. Định kì kiểm tra chất lượng xử lý nước thải. Có sổ quản lý, vận hành và kết quả kiểm tra chất lượng có liên quan. Các phương pháp xử lý nước thải: Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt có thể áp dụng để xử lý nước thải bệnh viện, tuy vậy cần phân biệt rõ sự khác nhau giữa hai loại nước thải này để có sự lựa chọn công nghệ thích hợp, nhằm đảm bảo yêu cầu xử lý khắc khe hơn cho nước thải bệnh viện. Tất cả các phương pháp xử lý nước thải có thể chia làm 2 nhóm: nhóm các phương pháp thu hồi và nhóm các phương pháp phân hủy. Đa số các phương pháp hóa lý được dùng để thu hồi các chất quý trong nước thải và thuộc nhóm phương pháp thu hồi. Còn các phương pháp hóa học và sinh học thuộc nhóm các phương pháp phân hủy. Gọi là phân hủy bởi vì các chất bẩn trong nước thải sẽ bị phân hủy chủ yếu theo các phản ứng oxy hóa và một ít theo phản ứng khử. Các sản phẩm tạo thành sau khi phân hủy sẽ bị loại khỏi nước thải ở dạng khí, cặn lắng hoặc còn lại trong nước nhưng không độc. Xử lý bằng phương pháp cơ học: Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, người ta sử dụng các quá trình thuỷ cơ ,việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào : Kích thước hạt. Tính chất hoá lý. Nồng độ hạt lơ lửng. Lưu lượng nước thải . Mức độ làm sạch cần thiết . Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 30%. Để tăng hiệu suất của các công trình xử lý cơ học có thể dùng biện pháp làm thoáng sơ bộ… Hiệu quả xử lý có thể lên tới 75% chất lơ lửng và 40% ÷ 50% BOD. Quá trình xử lý cơ học hay còn gọi là quá trình tiền xử lý thường được áp dụng ở giai đoạn đầu của qui trình xử lý. Tùy vào kích thước, tính chất hóa lí, hàm lượng cặn lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết mà ta sử dụng một trong các quá trình sau: lọc qua song chắn rác hoặc lưới chắn rác, lắng dưới tác dụng của lực li tâm, trọng trường và lọc. Bảng 3.11 Các công trình xử lý cơ học Công trình Áp dụng Song chắn rác Tách các chất rắn thô và có thể lắng. Lưới chắn rác Tách các chất rắn có kích thước nhỏ hơn. Nghiền rác Nghiền các chất rắn thô đến kích thước nhỏ hơn, đồng nhất. Bể điều hòa Điều hòa lưu lượng và nồng độ (tải trọng BOD, SS) Khuấy trộn Khuấy trộn hóa chất và chất khí với nước t._.hải, giữ cặn lắng ở trạng thái lơ lửng. Tạo bông Giúp cho việc tập hợp các hạt cặn nhỏ thành các hạt cặn lớn hơn để có thể tách ra bằng lắng trọng lực. Lắng Tách các cặn lắng và nén bùn. Tuyển nổi Tách các hạt cặn nhỏ và các hạt cặn có tỷ trọng xấp xỉ tỷ trọng của nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học. Lọc Tách các hạt cặn còn lại sau xử lý sinh học, hóa học. Màng lọc Tương tự như quá trình lọc. Tách tảo từ nước thải sau hồ ổn định. Vận chuyển khí Bổ sung và tách khí. Bay hơi và bay khí Bay hơi các hợp chất hữu cơ bay hơi từ nước thải. Xử lý bằng phương pháp hóa học: Phương pháp hóa học sử dụng các phản ứng hóa học để xử lý nước thải. Các công trình xử lý hóa học thường kết hợp với các công trình xử lý lý học. Mặc dù có hiệu quả cao, nhưng phương pháp xử lý hóa học thường đắt tiền và đặc biệt thường tạo thành các sản phẩm phụ độc hại. Bảng 3.12 Áp dụng quá trình xử lý hóa học trong xử lý nước thải Quá trình Áp dụng Kết tủa Tách phospho và nâng cao hiệu quả của việc tách cặn lơ lửng ở bể lắng 1 Hấp phụ Tách các chất hữu cơ không được xử lý bằng phương pháp hóa học thông thường hoặc bằng phương pháp sinh học. Nó cũng được sử dụng để tách kim loại nặng, khử chlorine của nước thải trước khi xả vào nguồn. Khử trùng Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Khử trùng bằng chlorine Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh, Chlorine là loại hóa chất được sử dụng rộng rãi nhất. Khử chlorine Tách lượng clo dư còn lại sau quá trình clo hóa. Khử trùng bằng ClO2 Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Khử trùng bằng BrCl2 Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Khử trùng bằng Ozone Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Khử trùng bằng tia UV Phá hủy chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Xử lý bằng phương pháp sinh học: Xử lý bằng phương pháp sinh học là việc sử dụng khả năng sống và hoạt động của VSV để khoáng hóa các chất bẩn hữu cơ trong nước thải thành các chất vô cơ, các chất khí đơn giản và nước. Các VSV sử dụng một số hợp chất hữu cơ và một số khoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng chúng nhận được các chất làm vật liệu xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên khối lượng sinh khối tăng lên. Phương pháp sinh học thường được sử dụng để làm sạch hoàn toàn các loại nước thải có chứa các chất hữu cơ hòa tan hoặc các chất phân tán nhỏ, keo. Do vậy, phương pháp này thường dùng sau khi loại các tạp chất phân tán thô ra khỏi nước thải bằng các quá trình đã trình bày ở phần trên. Đối với các chất vô cơ chứa trong nước thải thì phương pháp này dùng để khử sunfide, muối amoni, nitrate tức là các chất chưa bị oxy hóa hoàn toàn. Sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy sinh hóa các chất bẩn sẽ là: khí CO2, N2, nước, ion sulfate, sinh khối… Cho đến nay, người ta đã biết nhiều loại VSV có thể phân hủy tất cả các chất hữu cơ có trong thiên nhiên và rất nhiều chất hữu cơ tổng hợp nhân tạo. Giải pháp xử lý bằng biện pháp sinh học có thể được xem là tốt nhất trong các phương pháp xử lý với các lí do sau : Chi phí thấp. Có thể xử lý được độc tố. Xử lý được N-NH3. Tính ổn định cao. Phân lọai các phương pháp sinh học: Việc phân loại các quá trình xử lý sinh học phụ thuộc vào đặc tính của từng loại bể phản ứng. Các bể phản ứng nước thải bằng phương pháp sinh học chia làm 2 nhóm chính, theo cách thức sinh trưởng của vi sinh vật trong môi trường sinh trưởng hay bám dính. Bảng 3.13 Các thiết bị xử lý sinh học thông dụng Bể phản ứng với tác nhân sinh trưởng lơ lửng Bể phản ứng với tác nhân sinh trưởng bám dính Bùn hoạt tính Loai bỏ chất dinh dưỡng bằng pp sinh học Phân hủy hiếu khí Tiếp xúc kị khí UASB Phân hủy kị khí Hồ sinh học Kị khí có đện giãn Đĩa quay sinh học Lọc nhỏ giọt Tháp kín Thiết bị lọc kị khí Do vi sinh vật đóng vai trò chủ yếu trong quá trình xử lý sinh học nên căn cứ vào tính chất, hoạt động và môi trường của chúng, ta có thể chia phương pháp sinh học thành 2 dạng chính là sinh học kị khí và sinh học hiếu khí. Bảng 3.14 Các công trình xử lý sinh học Hiếu khí Kị khí Nhân tạo Aerotank, SBR, Unitank Metan Lọc sinh học UASB Đĩa tiếp xúc sinh học quay Lọc kị khí Oxyten Mương oxy hóa Tự nhiên Ao sinh học hiếu khí Ao sinh học kị khí Cánh đồng lưới Phương pháp kị khí: Quá trình phân hủy chất hữu cơ: Sử dụng nhóm vi sinh vật kị khí, hoạt động trong điều kiện không có oxy. Quá trình phân hủy kị khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phứt tạp phân hủy các chất hữu cơ, tạo ra hàng loạt các sản phẩm trung gian. Quá trình phân hủy kị khí xảy ra theo 4 giai đoạn: Giai đoạn 1: thủy phân, cắt mạch các hợp chất cao phân tử. Giai đoạn 2: acid hóa. Giai đoạn 3: acetate hóa. Giai đoạn 4: methane hóa. Phân lọai: Hình 3.1 Các phương pháp xử lý nước thải theo phương pháp kị khí Công nghệ kị khí Sinh trưởng bám dính Sinh trưởng lơ lửng Xáo trộn hoàn toàn Tiếp xúc kị khí UASB Lọc kị khí Tầng lơ lửng Vách ngăn Quá trình tăng trưởng kị khí: Đặc trưng cho quá trình tăng trưởng lơ lửng kị khí là bể UASB (Upflow anaerobic sludge blanket). Nước thải được nạp từ phía đáy bể, đi qua lớp bùn hạt, quá trình xử lý xảy ra khi các chất hữu cơ trong nước thải tiếp xúc với bùn hạt. Khí sinh ra trong điều kiện kị khí ( chủ yếu là methane và CO2) sex tạo nên dòng tuần hoàn cục bộ giúp cho quá trình hình thành và duy trì bùn sinh học dạng hạt. Khí sinh ra từ lớp bùn sẽ bám dính vào các hạt bùn và cùng với khí tự do nổi lên phía mặt bể. Tại đây quá trình pha khí-lỏng-rắn xảy ra nhờ bộ phận tách pha. Khí theo ống dẫn qua bồn hấp thu chứa dung dịch NaOH (5%-10%). Bùn sau khi tách khỏi bọt khí lại lắng xuống. Nước thải theo máng tràn răng cưa dẫn đến công trình xử lý tiếp theo. Vận tốc nước thải đưa vào bể UASB được duy trì trong khoảng 0.6-0.9 m/h. Ưu điểm: Chi phí đầu tư vận hành thấp. Lượng hóa chất cần bổ sung ít. Bùn sinh ra dễ tách nước. Không đòi hỏi cấp khí, đỡ tốn năng lượng. Có thể thu hồi, tái sử dụng năng lượng biogas. Lượng bùn sinh ra ít, cho phép vận hành với tải trọng hữu cơ cao. Giảm diện tích công trình. Khuyết điểm: Giai đoạn khởi động kéo đài. Phát sinh mùi. Dễ bị sốc tải khi chất lượng nước vào biến động. Bị ảnh hưởng bởi các chất độc hại. Khó hồi phục sau thời gian ngừng hoạt động. Quá trình phân hủy kị khí xáo trộn hoàn toàn: Bể phân hủy kị khí xáo trộn hoàn toàn là một bể xáo trộn liên tục, không tuần hoàn bùn. Bể này thích hợp để xử lý nước thải có hàm lượng chất hữu cơ hòa tan dễ phân hủy nồng độ cao hoặc xử lý bùn hữu cơ. Thiết bị xáo trộn dùng trong bể có thể là cánh khuấy cơ khí hoặc tuần hoàn khí biogas. Trong quá trình phân hủy, lượng sinh khối mới sinh ra phân bố đều trên toàn thể tích bể. Hàm lượng chất lơ lửng ở dòng ra phụ thuộc vào thành phần nước thải vào và yêu cầu xử lý. Do bể phân hủy kị khí xáo trộn hoàn toàn nên không có biện pháp nào lưu giữ sinh khối bùn, nên thời gian lưu sinh khối chính là thời gian lưu nước. Thời gian lưu bùn phân hủy kị khí thường từ 12-30 ngày. Như vậy thể tích bể xáo trộn hoàn toàn đòi hỏi lớn hơn nhiều so với công nghệ xử lý kị khí khác. Do hàm lượng sinh khối trong bể thấp và thời gian lưu nước lớn, bể kị khí xáo trộn hoàn toàn có thể chịu đựng tốt trong trường hợp có độc tố hoặc khi tải tăng đột ngột. Tiếp xúc kị khí: Quá trình phân hủy xảy ra trong bể kín với bùn tuần hoàn. Hỗn hợp bùn và nước thải trong bể được khuấy trộn hoàn toàn, sau khi phân hủy hỗn hợp được đưa sang bể lắng hoặc bể tuyển nổi để tách riêng bùn và nước. Bùn tuần hoàn trở lại bể kị khí, lượng bùn dư thải bỏ thường rất ít do tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật khá chậm Quá trình tăng trưởng kị khí bám dính (Anaerobic attached –growth process): Tương tự như quá trình tăng trưởng hiếu khí dính bám, các vi sinh vật kị khí dính bám vào các giá thể dạng tấm hoặc hạt có tính trơ. Nước thải cũng được dẫn từ dưới đáy bể lên, xuyên qua lớp vật liệu lọc. Sau quá trình xử lý, nước và khí được dẫn ra ngoài qua hệ thống ống dẫn đặt phía trên lớp vật liệu lọc. Ở quá trình này, ta cũng có thể cho nước thải chảy từ trên đỉnh bể phản ứng xuống rồi thu nước ở đáy bể, còn khí vẫn được thu ở trên bể. Ngoài ra, ta cũng có thể phối hợp cả hai quá trình kị khí lơ lửng và kị khí bám dính vào cùng một bể sinh học nhằm tăng cường khả năng xử lý. Phương pháp xử lý kị khí thường được sử dụng để sơ bộ xử lý nước thải có độ ô nhiễm hữu cơ cao ( COD > 1-3 g/l) trước khi sử dụng phương pháp hiếu khí. Điều này giúp tiết kiệm được lượng oxy cần thiết phải cung cấp cho vi sinh vật trong quá trình hiếu khí nên giảm được chi phí điện năng đối với các thiết bị cấp khí và giảm lượng bùn sinh ra. Lọc kị khí: Bể lọc kị khí là cột chứa đầy vật liệu rắn trơ là giá thể cố định cho vi sinh vật sống bám trên bề mặt. Giá thể đó có thể là đá sỏi, than, vòng sứ, tấm nhựa, … dòng thải phân bố đều từ dưới lên tiếp xúc với lớp màn sinh vật trên giá thể. Do khả năng bám dính tốt của lớp màng vi sinh dẫn đến lượng vi sinh trong bể tăng lên và thời gian lưu nước bùn kéo dài. Vì vậy thời gian lưu nước nhỏ, có thể vận hành ở tải lượng cao. Trong bể lọc kị khí, do dòng chảy quanh co đồng thời tích lũy sinh khối vì vậy dễ gây ra vùng chết và dòng chảy ngắn. Để khắc phục tình trạng này, có thể bố trí thêm hệ thống xáo trộn bằng khí biogas thông qua hệ thống phân phối bố trí dưới lớp vật liệu. Sau thời gian vận hành, các chất rắn không bám dính gia tăng trong bể. Ưu điểm: Đơn giản trong vận hành. Có khả năng chịu biến động về tải lượng ô nhiễm. Không kiểm soát bùn nổi như trong bể UASB. Khuyết điểm: Phát sinh mùi. Không có khả năng điều khiển sinh khối. Tốc độ làm sạch bị hạn chế bởi quá trình khuếch tán, vật liệu làm giá thể phải có diện tích bề mặt riêng lớn. Thêm vào đó, vận tốc nước chảy trên bề mặt màng phải đủ lớn. Kị khí tầng giá thể lơ lửng: Trong quá trình này, nước thải được bơm từ dưới lên qua lớp vật liệu hạt giá thể cho vi sinh bám vào. Vật liệu này có đường kính nhỏ vì vậy tỉ lệ diện tích mặt/ thể tích rất lớn ( cát, than hoạt tính,…) tạo sinh khối bám dính lớn. Dòng thải ra tuần hoàn trở lại tạo vận tốc nước đi đủ lớn tạo cho lớp vật liệu hạt ở dạng lơ lửng, giãn nở khoảng 15-30% hay lớn hơn. Hàm lượng sinh khối có thể lớn 10.000- 40.000 mg/l. Do lượng sinh khối lớn và thời gian lưu nước nhỏ, quá trình này có thể ứng dụng xử lý nước thải sinh hoạt. Phương pháp hiếu khí: Các giai đoạn: Quá trình xử lý sinh học hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn sau: Oxy hóa các chất hữu cơ: CxHyOz + O2 CO2 + H2O + DH Tổng hợp tế bào mới: CxHyOz + NH3 + O2 TB vi khuẩn + CO2 + H2O + C5H7NO2 Phân hủy nội bào: Enzym C5H7NO2 + 5O2 5CO2 + 2H2O + NH3 ± DH Phân loại: Hình 3.2 Các phương pháp xử lý nước thải theo công nghệ hiếu khí Công nghệ hiếu khí Lọc hiếu khí Lọc sinh học nhỏ giọt Hiếu khí tiếp xúc Xử lý sinh học theo mẻ Hồ sinh học hiếu khí Sinh trưởng dính bám Sinh trưởng lơ lửng Đĩa quay sinh học Aerotank Quá trình tăng trưởng hiếu khí lơ lửng: Bể bùn họat tính với vi sinh vật tăng trưởng (Aerotank) : Trong bể bùn hoạt tính hiếu khí với vi sinh vật sinh trưởng dạng lơ lửng, quá trình phân huỷ xảy ra khi nước thải tiếp xúc với bùn trong điều kiện sục khí liên tục. Việc sục khí nhằm đảm bảo các yêu cầu cung cấp đủ lượng oxy một cách liên tục và duy trì bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng. Nồng độ oxy hoà tan trong nước ra khỏi bể lắng đợt 2 không được nhỏ hơn 2 mg/L. Tốc độ sử dụng oxy hoà tan trong bể bùn hoạt tính phụ thuộc vào: Tỉ số giữa lượng thức ăn và lượng vi sinh vật: tỉ số F/M. Nhiệt độ. Tốc độ sinh trưởng của vi sinh vật. Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất. Lượng các chất cấu tạo tế bào. Hàm lượng oxy hoà tan.. Để thiết kế và vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí một cách hiệu quả, cần phải hiểu rõ vai trò quan trọng của quần thể vi sinh vật. các vi sinh vật này sẽ phân huỷ các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hoá thành tế bào mới, chỉ một phần chất hữu cơ bị oxy hoá hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-, SO42-,… Một cách tổng quát, vi sinh vật tồn tại trong hệ thống bùn hoạt tính bao gồm: Pseudomonas, Zoogloea, Achromobacter, Flacobacterium, Nocardia, Bdellovibrio, Mycobacterium, và hai loại vi khuẩn Nitrate hoá Nitrosomonas và Nitrobacter. Thêm vào đó, nhiều loại vi khuẩn dạng sợi như Sphaerotilus, Beggiatoa, Thiothrix, Lecicothrix, và Geotrichum cũng tồn tại. Yêu cầu chung khi vận hành hệ thống bùn hoạt tính hiếu khí là nước thải đưa vào hệ thống cần có hàm lượng SS không vượt quá 150 mg/L, hàm lượng sản phẩm dầu mỏ không quá 25 mg/L, pH = 6,5 – 8,5, nhiệt độ t = 6 – 37 0C. Hệ thống bể bùn hoạt tính (Aerotank) gồm các loại: Bể bùn hoạt tính truyền thống. Bể bùn hoạt tính tiếp xúc - ổn định. Bể bùn hoạt tính thông khí kéo dài. Bể bùn hoạt tính thông khí cao có khuấy đảo hoàn chỉnh. Bể bùn hoạt tính chọn lọc. Trong quá trình bùn hoạt tính với vi sinh vật sinh trưởng lơ lửng, các vi sinh vật phát triển và tăng trưởng trong các bông cặn bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng trong nước ở các bể xử lý sinh học. Bể sinh học này luôn cần phải được làm thoáng để cung cấp đầy đủ oxy cho vi sinh vật tiến hành quá trình phân hủy chất hữu cơ và phát triển. Ngoài bể sinh học, ta cũng cần phải bố trí thêm bể lắng để tách các bông bùn hoạt tính ra khỏi nước, tuần hoàn một phần bùn trở lại bể sinh học nhằm duy trì nồng độ bùn cần thiết trong bể sinh học và xả bỏ bớt lượng bùn thừa sinh ra trong quá trình phát triển. Trong một số trường hợp ta cũng có thể gộp chung 2 bể sinh học và lắng thành một công trình duy nhất. Khi đó, ta không cần phải tuần hoàn bùn mà chỉ phải xả bùn. Ưu điểm: Sử dụng phổ biến trong lĩnh vực xử lí nước thải Hiệu suất cao: 85-95%, khoảng 98% cặn lơ lửng được loại bỏ Không sinh mùi Nhược điểm: Nhu cầu dinh dưỡng, chất dinh dưỡng cao Bùn sinh ra nhiều, phải tuần hoàn bùn Phải có bể lắng đợt hai Đòi hỏi trình độ vận hành cao Ngoài ra, hiện nay còn có thêm một số loại bể cũng sử dụng quá trình bùn hoạt tính, là những cải tiến so với Aerotank như bể hiếu khí gián đoạn SBR, bể Unitank. Bể họat động gián đọan (SBR): Bể hoạt động gián đoạn là hệ thống xử lý nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy và xả cạn. Quá trình xảy ra trong bể SBR tương tự như trong bể bùn hoạt tính hoạt động liên tục, chỉ có điều tất cả quá trình xảy ra trong cùng một bể và được thực hiện lần lượt theo các bước: (1) làm đầy, (2) phản ứng, (3) lắng, (4) xả cạn, (5) ngưng. Bản chất quá trình xử lý sinh học từng mẻ: Hệ thống xử lý sinh học từng mẻ bao gồm đưa nước thải vào bể phản ứng và tạo các điều kiện cần thiết như môi trường thiếu khí (không có oxy, chỉ có NO3-), kị khí (không có oxy), hiếu khí (có oxi, NO3-) để cho vi sinh tăng sinh khối, hấp thụ và tiêu hóa các chất thải hữu cơ trong nước thải. Chất thải hữu cơ ( C, N, P) từ dạng hòa tan sẽ chuyển hóa vào sinh khối vi sinh và khi lớp sinh khối vi sinh này lắng kết xuống sẽ còn lại nước trong đã tách chất ô nhiễm, chu kỳ xử lý trên lại tiếp tục cho một mẻ nước thải mới. Quy trình hoạt động của hệ thống xử lý sinh học từng mẻ đơn giản, bao gồm các chuỗi chu kỳ như sau: Nạp nước thải vào bể phản ứng. Vừa nạp vừa tạo môi trường thiếu khí hay kị khí. Vừa nạp vừa tạo điều kiện cho vi sinh xử lý chất thải hữu cơ. Xử lý tách loại chất ô nhiễm hữu cơ , nitơ, photpho bằng vi sinh. Để lắng, tách lớp bùn. Gạn lấy nước sạch đã xử lý Lập lại chu kỳ mới Cho phép thiết kế hệ đơn giản với các bước xử lý cơ bản theo quy trình “từng mẻ”. Khoảng thời gian cho mỗi chu kỳ có thể điều chỉnh được và là một quy trình có thể điều khiển tự động bằng PLC. Hiệu quả xử lý có độ tin cậy cao và độ linh hoạt Công nghệ kỹ thuật cao, lập trình được và khả năng xử lý vượt mức hứa hẹn và đây là quy trình xử lý bằng vi sinh đầy triển vọng trong tương lai. Ưu điểm: Vận hành linh hoạt, dễ dàng Lắng tĩnh tạo nồng độ SS đầu ra thấp Hiệu quả xử lí có độ tin cậy cao Công nghệ kĩ thuật cao, quy trình xử lí vi sinh tốt Cặn hỗn hợp không thể tràn ra ngoài bằng sự tràn thuỷ lực vì lưu lượng được cung cấp phù hợp Nhược điểm: Quá trình thiết kế phức tạp. Chất lượng nước đầu ra phụ thuộc khả năng gạn lớp nước phía trên. Ít được áp dụng tại Việt Nam. Bể Unitank: Cấu trúc chắc gọn, là một khối bê tông liền nhau, chi phí xây dựng và vật liệu xây dựng giảm. Tổng diện tích mặt bằng cho xây dựng chỉ cần khoảng 50% so với công nghệ bùn hoạt tính thông thường. Trong giới hạn về mặt bằng của bệnh viện thì đây là một trong những ưu điểm nổi bật của Unitank. Quá trình xử lí linh hoạt theo chương trình và có thể điều chỉnh nên rất phù hợp với các loại nước thải có tính chất đầu vào và lưu lượng thay đổi. Unitank có cấu trúc module nên rất dễ dàng nâng công suất bằng cách ghép các module liền nhau, tận dụng phần xây dựng đã có. Unitank vận hành tự động đảm bảo chất lượng ổn định của nước thải đã xử lí dẫn đến chi phí vận hành thấp. Quá trình tăng trưởng hiếu khí bám dính: Là quá trình xử lý sinh học, trong đó quần thể vi sinh vật hoạt động để chuyển hóa các chất hữu cơ và các thành phần khác trong nước thải thành khí và vỏ tế bào được dính bám vào một vài giá thể dạng tấm hoặc hạt có tính trơ như: hạt nhựa, sỏi, xỉ, sành … , đôi khi còn gọi các màng vi sinh vật là các màng vi sinh vật được bố trí trong bể sinh học. Do quá trình phát triển nhanh chóng của vi sinh vật nên thời gian hoạt động có thể bị hạn chế. Vì thế cần bố trí lớp vật liệu lọc cho phù hợp. Các dạng bể lọc sinh học thường hay sử dụng như: bể lọc sinh học nhỏ giọt (Bio trickling filter), bể lọc sinh học thô, bể lọc sinh học tiếp xúc quay (RBC). Khi xử lý sinh học trong môi trường hiếu khí, ta cần lưu ý đến một số yếu tố về pH, nhiệt độ, tỉ số F/M, nồng độ MLSS, chất dinh dưỡng và một số nồng độ muối, độc chất, dù rất nhỏ nhưng nó ảnh hưởng rất lớn đến quá trình xử lý, nhằm duy trì môi trường thuận lợi cho các vi khuẩn hiếu khí hoạt động. Ưu điểm: Khởi động nhanh: 2 tuần. Khả năng loại bỏ những cơ chất phân hủy chậm. Khả năng chịu biến động về nhiệt độ và tải lượng ô nhiễm. Khuyết điểm: Không có khả năng điều khiển sinh khối. Tốc độ làm sạch bị hạn chế bởi quá trình khuếch tán: vật liệu làm giá thể phải có diện tích bề mặt riêng lớn. Thêm vào đó vận tốc nước chảy tràn trên bề mặt phải đủ lớn. Phương pháp xử lý tự nhiên: Xử lý nước trong các ao hồ sinh học tự nhiên là phương pháp xử lý đơn giản nhất và được áp dụng phổ biến, đặc biệt là tại những vùng có diện tích xử lý lớn. Phương pháp này không yêu cầu kĩ thuật cao, vồn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ, vận hành đơn giản và hiệu quả cũng khá cao. Tuy nhiên, phương pháp trên đòi hỏi thời gian xử lý dài, diện tích mặt bằng rộng, phụ thuộc nhiều vào thời tiết và nhiệt độ. Cơ sở khoa học của phương pháp này là dựa trên khả năng tự làm sạch của nước, chủ yếu là VSV và các thủy sinh vật. Hệ hồ sinh học có thể phân loại như sau: Bảng 3.14 Các công trình hồ sinh học Công trình Độ sâu (m) HRT (ngày) Đặc điểm Áp dụng Hồ kị khí 2,5 – 5 20 – 50 Chịu tải trọng hữu cơ cao. Phản ứng sinh học chủ yếu xảy ra là sự hình thành acid và lên men methane. Xử lý chất thải công nghiệp và nông nghiệp, không áp dụng cho nước thải đô thị. Hồ làm thoáng 2 – 6 3 – 10 Oxy được cung cấp qua thiết bị khuếch tán bề mặt. Nhu cầu diện tích rất nhỏ, phù hợp xử lý nước thải đô thị. Hồ tùy tiện 1,2 – 2,5 5 – 30 Lên men kị khí xảy ra ở lớp đáy và ổn định hiếu khí xảy ra ở lớp trên. Có thể áp dụng như hồ kị khí Hồ hiếu khí 0.3 – 0.45 3 – 5 Duy trì oxy hòa tan trên toàn bộ độ sâu bởi sự quang hợp và làm thoáng bề mặt, vi khuẩn hiếu khí ổn định chất thải. Xử lý tiếp theo công trình hồ kị khí hoặc hồ tùy tiện. (Nguồn: Metcalf & Eddy) Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện trong thực tế: Bệnh viện Đắc Nông: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đắc Nông được thiết kế với công suất 500m3/ngày đêm, các thong số đầu vào: Tổng số gường bệnh: 500 giường. Tổng số cán bộ công nhân viên: 200 người. Lưu lượng nước thải: Q = 500 m3/ngày.đêm. Thời gian hoạt động: 20/24h Lưu lượng trung bình : » 25 m3/h Thành phần, tính chất nước thải theo bảng sau đây: Bảng 3.15 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện Đắc Nông Thông số Đầu vào Ph 6,2 COD (mg/l) 560 BOD (mg/l) 380 SS ( mg/l ) 220 Tổng Coliform(MPN/100ml) 6,5.104 Nước thải sau xử lý phải đạt tiêu chuẩn TCVN 6772:2000 mức I, cụ thể ở một số chỉ tiêu sau: pH : 5– 9. SS : 50 mg/l BOD : 30 mg/l Coliforms : 1.000 MPN/100m Hình 3.3 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đắc Nông: Xả ra nguồn tiếp nhận TCVN 6772-2000,mức I Thiết bị tách rác tinh Bể gom Máy thổi khí Bể điều hòa kỵ khí có vật liệu đệm (UAF) Song chắn rác Bể sinh học hiếu khí có vật liệu đệm (FBR) Nước thải bệnh viện Bể Anoxic Bể khử trùng Bể nén bùn Bể lắng Hệ châm Chlorine Tuần hoàn nước Tuần hoàn nước Nước dư Máy ép bu#n Bánh bùn Ghi chú: Đường nước thải: Đường bùn: Đường hóa chất: Đường khí : Bệnh viện Nhiệt đới TpHCM: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nhiệt đới TpHCM được thiết kế với công suất 500m3/ngày đêm, các thông số đầu vào và tiêu chuẩn xả thải : Bảng 3.16 Các thông số đầu vào và tiêu chuẩn xả thải bệnh viện Nhiệt đới Thông số Đầu vào Tiêu chuẩn nguồn loại B Dãy giá trị Giá trị trung bình PH 6.0 - 8.0 6.7 6.0 - 8.5 BOD5 tổng, mg/L 120 –180 160 £ 50 COD tổng , mg/L 140 – 200 190 £ 100 Tổng P, mg P/L 2.0 – 4.0 2.5 £6 Cặn lơ lững (SS), mg/L 150 – 200 180 £100 Tổng Coliform, MPN/100 ml 107 – 108 5.107 4000 Hố gom Bể điều hòa Bể Lọc sinh học Bể Lắng Bể tiếp xúc chlorine Cống Bể chứa bùn Sục khí Bùn dư Bùn tuần hoàn Nước tách bùn Bể nénbùn Thiết bị lược rác Nước thải bệnh viện Hình 3.4 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nhiệt đới: CHƯƠNG IV : LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Đặc tính nước thải đầu vào: Nước thải bệnh viên 175 tạp trung chủ yếu từ các nguồn thải sau: Nước thải sinh hoạt của bác sĩ, công nhân viên, bệnh nhân và than nhân bệnh nhân Nước thải vệ sinh, lau chùi, làm sạch các phòng bệnh nhân và phòng làm việc Nước thải từ giặt quần áo, chăn mềm, khăn lau…từ các khâu pha chế thuốc, nấu ăn, rửa dụng cụ… Bảng 4.1 Thành phần nước thải của bệnh viên 175 (theo số liệu của Ban thông tin Quân viện 175): STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 1 pH - 7.53 2 BOD5 mg/l 200 3 COD mg/l 250 4 SS mg/l 150 5 Tổng Coloform MPN/100ml 105 Tiêu chuẩn xả thải: Theo tiêu chuẩn TCVN 7382-2004 mức I. Bảng 4.2 Tiêu chuẩn TCVN 7382-2004 - mức I. STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 1 pH - 6.5 – 8.5 2 BOD5 mg/l 20 3 SS mg/l 50 4 Tổng Coloform MPN/100ml 1000 Các yêu cầu thiết kế khác : Tổng vốn đầu tư : 3.000.000.000 (Ba tỷ đồng) Tổng diện tích của hệ thống : 1000 m3 Đề xuất công nghệ xử lý và thuyết minh công nghệ : Việc lựa chọn phương án xử lý nước thải thường phụ thuộc vào những yếu tố sau đây: Loại nước thải. Lưu lượng vào hàng ngày. Tiêu chuẩn xả thải. Khả năng tự làm sạch của nguồn tiếp nhận. Ưu và nhược điểm của từng công trình đơn vị. Tính thích hợp về kinh tế kỹ thuật của phương pháp xử lý. Đặc điểm khí hậu và địa hình tại địa điểm xây dựng trạm xử lý nước thải. Không gây ô nhiễm thứ cấp như mùi hôi, bọt xà phòng bay ra khu vực lân cận, gây ảnh hưởng xấu đến người sống và làm việc cạnh ku vực xử lý. Giá thành phù hợp, đặc biệt công nghệ phải phù hợp với 20-30 năm sau. Ở những phần trước, chúng ta đã đề cập đến những đặc điểm chính của nước thải bệnh viện, sự nguy hiểm của nó về phương diện vệ sinh dịch tễ học và một số công nghệ xử lý nước thải bệnh viện điển hình. Trong số các phương pháp xử lý nước thải nói chung và nước thải bệnh viện nói riêng, xử lý bằng phương pháp sinh học có một vị trí đặc biệt. Phương pháp này dựa vào khả năng của vi sinh vật sử dụng các hợp chất hữu cơ hòa tan trong nước thải làm chất dinh dưỡng. Việc khử các chất hữu cơ có thể xảy ra trong điều kiện hiếu khí hoặc kị khí. Phương pháp hiếu khí là phổ biến hơn tuy có tốn nhiều không khí hay oxy. Hiện nay người ta đang tiến hành những nghiên cứu nhằm tăng cường hoạt động của các công trình xử lý hiếu khí bằng các biện pháp như tăng nồng độ bùn hoạt tính trong aerotank, làm tốt hơn quá trình cấp oxy, xác lập pH cũng như nhiệt độ tối ưu… Do đặc tính nước thải bệnh viện có thành phần ô nhiễm chính là các chất hữu cơ, vi trùng gây bệnh và tỉ lệ BOD5/COD > ½( BOD5/COD = 0.8 ) nên phương pháp xử lý sinh học kết hợp khử trùng sẽ mang lại hiệu quả tốt nhất, đảm bảo phân hủy gần như toàn bộ các chất ô nhiễm hữu cơ và tiêu diệt gần như hoàn toàn các vi trùng gây bệnh. Hệ thống xử lý theo phương pháp này có thể đạt hiệu suất xử lý 90% đối với BOD5, 80% đối với SS và hơn 99% đối với Coliform. Ngoài ra, hàm lượng N, P cũng cần quan tâm xử lý. Với những nhận xét trên, trong phạm vi luận văn đề xuất hai phương án xử lý dòng thải. Về cơ bản thì hai phương án giống nhau về các công trình xử lý sơ bộ và xử lý bậc hai. Điểm khác nhau cơ bản giữa hai phương án là công trình xử lý sinh học. Đối với phương án I thì công trình xử lý sinh học là bể lọc sinh họ và trong phương án II là bể SBR. Phương án 1 : Nước thải sinh hoạt và nước thải từ các khu khám chữa bệnh theo cống dẫn riêng dẫn tới hố thu gom. Trong hố thu gom bố trí một song chắn rác, có tác dụng loại bỏ các tạp vật kích thước lớn cuốn theo nước, chủ yếu là băng bông vệ sinh, giấy báo, bao nilon… Từ hố gom nước thải được bơm vào bể điều hoà để điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải , tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định đồng thời giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau. Sau đó, nước thải qua bể lắng 1 để lắng các hạt lơ lửng và các chất có thể lắng được. Nước thải tiếp tục cho qua bể lọc sinh học. Tại bể lọc sinh học tiếp xúc kết hợp quá trình bùn hoạt tính, các chất hữu cơ hòa tan và không hòa tan chuyển hóa thành bông bùn sinh học-quần thể vi sinh vật hiếu khí - có khả năng lắng dưới tác dụng của trọng lực. Nước thải chảy liên tục vào bể sinh học trong đó khí được đưa vào cùng xáo trộn với bùn hoạt tính, cung cấp oxy cho vi sinh phân hủy chất hữu cơ. Dưới điều kiện như thế, vi sinh sinh trưởng tăng sinh khối và kết thành bông bùn. Sau đó, nước thải tiếp tục đưa vào bể lắng 2. Bể lắng 2 có nhiệm vụ lắng và tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải. Nước thải sau khi qua bể lắng, tiếp tục tự chảy vào công trình cuối cùng, bể tiếp xúc chlorine. Chlorine, chất oxy hóa mạnh thường được sử dụng rộng rãi trong quá trình khử trùng nước thải. Ngoài mục đích khử trùng, chlorine còn có thể sử dụng để giảm mùi. Hàm lượng chlorine cung cấp vào nước thải ổn định qua bơm định lượng hóa chất. Bể phân hủy bùn tiếp nhận bùn dư từ bể lắng. Nhiệm vụ của bể phân hủy bùn phân hủy làm giảm sinh khối của bùn họat tính, phần nước tách ra từ hỗn hợp bùn được dẫn về hầm bơm nước thải. Phần cặn lắng đọng trong bể phân hủy bùn được hút bỏ định kỳ 1 năm một lần. Bể nén bùn Bể lắng 2 Bể khử trùng Xả ra nguồn tiếp nhận TCVN 7382-2004,mức I Hệ châm Clo Nước tách bùn Nước thải bệnh viện Hố thu gom Song chắn rác Bể điều hoà Bể lọc sinh học Bể lắng 1 Máy thổi khí Bể phân huỷ bùn Máy ép bùn Định kỳ vận chuyển đến bãi chôn lắp Hình 4.1 Sơ đồ công nghệ phương án 1 Phương án 2 : Nước thải sinh hoạt và nước thải từ các khu khám chữa bệnh theo cống dẫn riêng dẫn tới hố thu gom. Trong hố thu gom bố trí một song chắn rác, có tác dụng loại bỏ các tạp vật kích thước lớn cuốn theo nước, chủ yếu là băng bông vệ sinh, giấy báo, bao nilon… Từ hố gom nước thải được bơm vào bể điều hoà để điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải , tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định đồng thời giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau Tại đây, nước thải sẽ được sục khí để khuấy trộn. Nhờ đó, các chất hữu cơ sẽ được phân hủy một phần. Nước thải sau bể điều hòa được đưa vào SBR bằng bơm chìm. Ở đây bố trí 2 bể SBR để nước thải được xử lý theo mẻ. Tại đây BOD, COD, SS được khử qua 5 giai đoạn làm đầy, sục khí và phản ứng, ổn định, rút nước và giai đoạn chờ. SBR là mô hình xử lý nước thải hiếu khí từng mẻ, xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính. Nước sau khi ra bể SBR được bơm qua bể trung gian để kiểm tra nồng độ và chất lượng nước. Từ bể trung gian được bơm chìm đặt trong bể trung gian bơm qua bể khử trùng. Tại bể khử trùng, hoá chất khử trùng được sử dụng là Clorua vôi CaOCl2. Tại đây hầu hết các vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt, đảm bảo tiêu chuẩn vi sinh cho nước thải đầu ra. Nước từ bể khử trùng theo cống thoát nước xả ra hệ thống thoát nước chung của thành phố. Chế độ điểu khiển hệ thống xử lý nước thải là tự động và bán tự động. Hố thu gom Song chắn rc Bể điều hòa SBR Bể trung gian Bể lọc áp lực Bể khử trùng Bể phân huỷ bùn hiếu khí Sục khí Bùn dư Công trình xả Nước thải bệnh viện Nước rửa lọc tuần hoàn Hình 4.2 Sơ đồ công nghệ phương án 2 Lựa chọn công nghệ xử lý: Hai phương án được đề xuất đều có hiệu quả xử lý tốt đối với tính chất của dòng thải. Tuy nhiên, vì cơ chế hoạt động của SBR là làm việc gián đoạn, cơ chế vận hành lại phức tạp hơn do được điều khiển bằng kỹ thuật số bán tự động trong khi điều kiện của bệnh viện bị giới hạn nên phương án I được lựa chọn là phương án thiết kế chính. Nhiệm vụ của các công trình trong hệ thống xử lý: Song chắn rác: Song chắn rác đặt có nhiệm vụ tác các loại rác có kích thước lớn nhằm bảo vệ bơm và các thiết bị trong các công trình xử lý phía sau. Bể điều hoà: Bể điều hòa không thể thiếu trong công nghệ xử lý nước thải. Bể sẽ điều hòa dòng lưu lượng xuyên suốt trạm xử lý, giảm đáng kể dao dộng thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau. Hơn nữa, bể điều hòa còn có một số thuận lợi như: Cân bằng lưu lượng để sự biến động lưu lượng nhỏ nhất. Cân bằng tải lượng các chất hữu cơ. Đảm bảo tính liên tục cho hệ thống và các công trình tiếp theo hoạt động hiệu quả. Kiểm soát các chất có độc tính cao. Khử mùi tương đối. Ở bể này, khí được cấp vào bằng máy thổi khí để điều hòa lưu lượng cũng như nồng độ của nước thải. Bể này còn có vai trò như bể chứa khi hệ thống dừng lại để sửa chữa hoặc bảo trì. Bế lắng 1: Có tác dụng lắng bớt các chất rắn lơ lửng có khả năng l._.