Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đại học Y dược TP Hồ Chí Minh

Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đại học Y dược TP Hồ Chí Minh

Luận văn tốt nghiệp Nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đại học Y dược TP Hồ Chí Minh Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh CHƯƠNG - MỞ ĐẦU 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG Cùng với phát triển đất nước, đời sống người dân nâng cao Từ đó, người dân quan tâm đến sức khoẻ nhu cầu khám chữa bệnh người dân tăng Vì vậy, để đáp ứng nhu cầu khám chữa bệnh người dân, nhiều dự án xây dựng mới, nâng cấp mở rộng bệnh viện thực Trong trình khám chữa bệnh, bệnh viện sinh lượng nước thải đáng kể Nếu nước thải không xử lý gây ô nhiễm cho nguồn tiếp nhận Hàng ngày, TP Hồ Chí Minh thải ra: 12.000 ÷ 14000 m3 thải 1.1 ÷ 2.5 BOD Đặc biệt nước thải bệnh viện chứa số lượng lớn loại vi khuẩn gây bệnh ảnh hưởng đến sức khoẻ người Do đó, nước thải bệnh viện cần xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép trước thải vào nguồn tiếp nhận Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh vừa sở thực tập đào tạo nên thầy thuốc nơi tập trung nhà khoa học đầu ngành, tài giỏi chuyên môn, vừa nơi khám chữa bệnh có uy tính Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh ngày tải Được Bộ Y tế phê duyệt định số 5324/QĐ-BYT ngày 12/12/2001, dự án đầu tư xây dựng, nâng cấp, mở rộng Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh với mục tiêu: Xây dựng hoàn chỉnh bệnh viện đại, với trang thiết bị tiên tiến có dịch vụ y tế trình độ khám chữa bệnh cao cấp đạt tiêu chuẩn khu vực ASEAN quốc tế Do đó, việc khảo sát hiệu xử lý nước thải bệnh viện việc cần thiết Từ đó, đề xuất biện pháp cải tạo, nâng cao suất xử lý nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp cho bệnh viện nói chung Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh điều cần thiết 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU v Nghiên cứu, đề xuất công nghệ xử lý nước thải thích hợp cho bệnh viện quy mô vừa lớn v Ứng dụng nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y dược TP Hồ Chí Minh 1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU v Nghiên cứu tiến hành thực tế số trạm xử lý nước thải hữu bệnh viện TP Hồ Chí Minh có quy mô 100 giường v Các mẫu thí nghiệm phân tích thực khoa Công nghêï môi trường, trường Đại học Nông Lâm v Thí nghiệm Jar-test tiến hành phòng thí nghiệm khoa Công nghêï môi trường, trường Đại học Nông Lâm v Nghiên cứu tiến hành từ tháng 03/2005 đến tháng 06/2005 1.4 Ý NGHĨA THỰC TIỄN: Áp dụng thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện với quy mô vừa lớn SVTH: Nguyễn Đăng Hải -1- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Chương II - TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN NGÀNH Y TẾ TP HỒ CHÍ MINH Các quan trực thuộc Sở Y Tế TP Hồ Chí Minh quản lý (Bảng 2.1) Bảng 2.1 Số lượng quan thuộc ngành y tế Tên Bệnh viện TT Y Tế TT đào tạo Dược Số lượng 59 24 10 (*) Nguồn: www.medinet.hochiminhcity.gov.vn (*) : Công ty xí nghiệp Hàng năm, thành phố đào tạo lực lượng bác só tăng Tuy nhiên, tỉ lệ bác só /10.000 dân (Biểu đồ 2.1) khiêm tốn mà lượng bệnh nhân điều trị ngày đông (Biểu đồ 2.2) Biểu đồ 2.1 Tỉ lệ bác só /10.000 dân qua năm (1996-2003) Tỉ lệ 10 9.14 6.72 6.77 6.79 7.04 7.14 7.27 7.31 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 năm Nguồn: www.medinet.hochiminhcity.gov.vn Nhận xét: Hàng năm, dân số thành phố tăng Do đó, để đáp ứng nhu cầu khám chữa trị người dân, số lượng bác só tăng Điều đó, thể qua tỉ lệ bác só/10000 dân (biểu đồ 2.1) tăng qua năm Đặc biệt năm 2003, tỉ lệ tăng đột biến Điều chứng tỏ, thành phố cần lượng lớn bác só, nhằm đáp ứng nhu cầu khám chữa trị người dân Như tương lai, thành phố cần thêm nhiều cán y tế nói chung bác só nói riêng SVTH: Nguyễn Đăng Hải -2- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Biểu đồ 2.2 Số bệnh nhân điều trị nội trú (1996-2003) Số lượng 800000 743914 696761 700000 646103 582848 600000 500000 644984 647282 637100 539115 400000 300000 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Năm Nguồn: www.medinet.hochiminhcity.gov.vn Từ năm 2001 đến 2003, lượng bệnh nhân điều trị nội trú tăng nhanh Như vậy, người dân ngày quan tâm đến sức khoẻ Do đó, thành phố cần phải mở rộng xây dựng thêm sở khám chữa bệnh Vấn đề đáp ứng nhu cầu khám chữa trị 5.660.000 người (UB Dân số Gia đình trẻ em thành phố, 2004) điều không dễ dàng Trong đó, số lượng giường bệnh lại không nhiều (Bảng 2.2) Bảng 2.2 Tổng số lượng giường bệnh bệnh viện TT Y tế Tên Bệnh viện TT Y Tế Tổng cộng Số lượng giường 13638 1869 15507 Nguồn: www.medinet.hochiminhcity.gov.vn Điều cho thấy tải bệnh viện nói riêng ngành y tế nói chung Để giảm tải áp lực làm việc cán công nhân viên, số bệnh viện Trung tâm Y khoa Medic, bệnh viện Triều An, … mở cửa phòng khám từ 4-5 h sáng (báo Tuổi trẻ, 05/01/2005) Do đó, tương lai, thành phố Hồ Chí Minh phát triển xây dựng thêm nhiều sở khám điều trị Theo ước tính, nay, bệnh viện TP Hồ Chí Minh thải · Lượng nước: Q » 12000 ÷ 14000 m3/ngày · Tổng tải lượng ô nhiễm theo chất hữu cơ: L » 1.1 ÷ 2.5 Tấn/ngày SVTH: Nguyễn Đăng Hải -3- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Thành phần tính chất nước thải đặc trưng bệnh viện TP Hồ Chí Minh Bảng 2.3 Thành phần tính chất nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị max Giá trị Giá trị trung bình pH - 7.6 6.5 7.1 SS mg/l 190 72 122 BOD5 mg/l 158 92 123 COD mg/l 183 117 156 mg/l 22.3 9.5 14.5 mg/l 19.6 N_NH 4+ Ptoång Toång Coliform MPN/100 ml 8.5 6.4´10 12.9 2.1´10 3.4´104 Khi thành phố tăng số lượng bệnh viện lượng nước thải tăng theo Do đó, vấn đề xử lý nước thải bệnh viện cần quan tâm 2.2 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN Hiện trạng hệ thống xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh v Phần lớn bệnh viện hoăïc có hệ thống xử lý chưa đạt hiệu cao Vì vậy, chúng tác động môi trường lớn Đặc biệt bệnh phẩm vi trùng gây bệnh v Do thành phần tính chất nước thải tương đối thấp, nên công nghệ áp dụng thông thường phương pháp sinh học hiếu khí Như vậy, việc nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn TCVN 6772:2000 cần thiết thời buổi Do đó, khoá luận đời nhằm đáp ứng nhu cầu 2.3 TỔNG QUAN BỆNH VIỆN ĐẠI HỌC Y DƯC TP HỒ CHÍ MINH 2.3.1 Vị trí địa lý v Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh tọa lạc 213 215 Hồng Bàng, Q5, TP Hồ Chí Minh v Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh thuộc quận có nhiều bệnh viện, trung tâm thành phố Đây quận có nhiều người hoa sinh sống v Bệnh viện nằm tuyến đường Thành phố (Đại lộ Hùng Vương) thuận lợi việc lại, khám chữa bệnh 2.3.2 Quy mô bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh v Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh thành lập 1994, nâng cấp từ Trung tâm Y Tế v Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh với số công nhân viên 500 người Hiện bệnh viện có 200 giường dự kiến sau nâng cấp 400 giường Vậy tổng cộng, bệnh viện có 490 giường (90 giường 213 Hồng Bàng) v Đây bệnh viện đa khoa, với 29 khoa (trừ khoa nhi) SVTH: Nguyễn Đăng Hải -4- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Chương III – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU v Khảo sát quy mô bệnh viện · Số lượng gường bệnh · Lưu lượng nước cấp trung bình hàng tháng v Khảo sát, đánh giá hiệu xử lý dây chuyền công nghệ hữu bệnh viện TP Hồ Chí Minh: · Lấy mẫu đầu vào đầu hệ thống xử lý (9 bệnh viện) · Xác định tiêu nước thải bệnh viện: pH, BOD5, COD, N, P, SS, Coliform · So sánh kết để đánh giá hiệu xử lý dây chuyền công nghệ khác · So sánh tiêu đầu công trình xử lý với TCVN 6772:2000 · So sánh hiệu xử lý công trình hữu theo thứ tự: COD, BOD5, N-NH4+, Ptổng, SS v Xác định thông số thiết kế công trình xử lý đơn vị hữu · Xác định hàm lượng BOD5, COD, SS, pH, N, P, Coliform đầu vào đầu · Xác định thời gian lưu nước · Xác định tải trọng công trình · Đánh giá hiệu xử lý công trình xử lý đơn vị v Khảo sát đánh giá lưu lượng, thành phần tính chất nước thải, mạng lưới thoát nước bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh v Thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh · Dựa vào thông số thiết kế công trình đơn vị để tính toán thiết kế cho bệnh viện ĐH Y Dược · Tính toán kinh tế cho công nghệ lựa chọn · So sánh, lựa chọn công nghệ phù hợp v Thí nghiệm khử trùng (tiến hành thí nghiệm phần phụ lục II) Làm thí nghiệm Jar-test xác định hàm lượng Chlorine tối ưu công đoạn khử trùng Sử dụng thiết bị Jar-test Thiết bị gồm hệ thống cánh khuấy điều chỉnh tốc độ khuấy Cánh khuấy đặt bình beaker 1000 mL chứa nước thải cần nghiên cứu SVTH: Nguyễn Đăng Hải -5- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Hình 3.1 Thiết bị thí nghiệm Jar-test · Mẫu nước thải dùng làm thí nghiệm lấy sau bể lắng II trạm xử lý bệnh viện Nhiệt Đới Mẫu nước thí nghiệm đảm bảo hàm lượng SS COD thấp để không ảnh hưởng đến trình khử trùng · Dùng phương pháp định phân xác định Chlorine dư · Dùng phương pháp MPN/100 mL xác định hàm lượng Coliform 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU v Khảo sát thu thập số liệu v Lấy mẫu thực địa v Phân tích tiêu: pH, Coliform tổng, chlo dư v Tổng hợp, thống kê, xử lý số liệu v Lập mô hình thí nghiệm khử trùng SVTH: Nguyễn Đăng Hải -6- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh CHƯƠNG IV- KẾT QUẢ – THẢO LUẬN 4.1 KẾT QUẢ CÁC BỆNH VIỆN KHẢO SÁT 4.1.1 Quy mô lưu lượng nước thải bệnh viện khảo sát Bảng 4.1 Quy mô lưu lượng nước thải bệnh viện khảo sát Trung tâm Y Tế Q.7 Quy mô (số giường) 100 Trung tâm Y Tế Q.8 100 69 0.69 Trung Tâm Y Tế huyện Bình Chánh 100 83 0.83 Nguyễn Trãi 400 324 0.81 Nhiệt Đới 500 395 0.79 Trung tâm Ung Bướu 500 455 0.91 Thống Nhất 500 385 0.77 Phạm Ngọc Thạch 500 430 0.86 STT Tên bệnh viện Q (m3/ngày) 72 q (m3/giường.ngày) 0.72 Nhận xét: Lưu lượng nước thải bệnh viện: q = 0.69 – 0.91 m3/giường.ngày SVTH: Nguyễn Đăng Hải -7- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 4.1.2 Dây chuyền công nghệ xử lý nước thải bệnh viện khảo sát Bảng 4.2 Các công trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải bệnh viện khảo sát STT Công nghệ xử lý Cơ học Sinh hoïc 10 11 II III IV V VI x x x x x x x x x SCR x x x x x x x x x Sinh học học Cơ học Hoá lý VII VIII Lắng cát x Aerotank x x x x x x Sinh học tiếp xúc x x Lọc sinh học x x x x x Lắng hai vỏ Laéng II x x x x x x x x Keo tụ Khử trùng IX x Lắng I I Ngăn tiếp nhận Tên bệnh viện x x x x x x x x x x x Ghi I TT Y Tế Q7 V Bệnh viện 175 II TT Y Tế Q8 VI Nhiệt Đới III TT Y Tế huyện Bình Chánh VII TT Ung Bướu Phạm Ngọc Thạch IX IV VIII Thống Nhất Nguyễn Trãi Nhận xét: Các công trình ngăn tiếp nhận, SCR, lắng, khử trùng có công nghệ Công trình lắng cát công nghệ sử dụng Hầu hết công nghệ xây dựng năm gần không xây dựng bể lắng I Hầu hết công nghệ xử lý nước thải bệnh viện sử dụng phương pháp sinh học hiếu khí Qua khảo sát, công nghệ xử lý nước thải TT Ung Bướu (sử dụng phương pháp xử lý bể lắng hai vỏ) đơn giản, tốn diện tích Công nghệ phù hợp với đặc điểm hạn chế đất xây dựng TP.Hồ Chí Minh Đặc biệt quận nội thành Như vậy, tương lai, công nghệ áp dụng rộng rãi cho xử lý nước thải bệnh viện SVTH: Nguyễn Đăng Hải -8- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 4.2 HIỆU QUẢ XỬ LÝ CỦA MỘT SỐ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ HIỆN HỮU 4.2.1 Hiệu xử lý số dây chuyền công nghệ hữu Bảng 4.3 Các tiêu ô nhiễm đầu vào, đầu hiệu suất xử lý dây chuyền công nghệ xử lý nước thải nghiên cứu STT Tên bệnh viện Trung tâm Y Tế Q.7 Đánh giá Chỉ tiêu ô nhiễm Coliform N_NH4+ mg/L MPN/100mL Trung tâm Ung Bướu Thống Nhất Nguyễn Trãi 176 145 10.5 12.1 23000 Ra 40 87 51 5.6 6.2 1400 % 62.26 50.57 64.83 46.67 48.76 93.91 Vaøo 110 135 108 9.8 11.2 23000 Ra 35 66 40 4.6 5.2 1500 % 68.18 51.11 62.96 53.06 53.57 95.63 Vaøo 98 117 92 8.5 11.2 23000 Ra 32 52 40 5.0 6.1 1400 % 67.35 55.67 56.52 41.18 45.54 93.91 Vaøo 110 183 150 13.8 22.3 64000 Ra 46 88 51 8.4 12.2 1100 % 58.18 51.66 66.00 39.13 45.29 96.88 146 153 111 9.7 12.5 30000 Ra 50 49 30 3.1 4.2 900 65.75 67.97 72.97 68.04 66.4 96.33 142 149 110 18.4 14.3 39000 Ra 50 47 30 5.6 7.2 930 64.79 68.46 72.73 69.57 49.65 97.18 Vaøo 190 183 158 12.4 16.4 64000 Ra 70 61 52 8.5 10.1 2800 % 63.15 66.67 67.10 31.45 38.41 95.63 136 140 108 15.8 17.9 34000 Ra 52 67 40 4600 61.76 52.14 62.96 5.4 65.82 12.2 % Nhiệt Đới 106 Vào Bệnh viện 175 Vào % Ptổng mg/L Vào Phạm Ngọc Thạch BOD5 mg/L % TT Y Tế H.Bình Chánh COD mg/L Vào Trung tâm Y Tế Q.8 SS mg/L 31.84 86.47 Vaøo Ra % 115 60 47.83 50 158 64 59.49 50 114 40 64.91 30 10.4 9.5 28000 4.0 61.54 6.0 5.0 47.37 10.0 930 96.07 1000 TCVN 6772:2000 (*) (*) : Chất lượng nước - Nước thải sinh hoạt - Giới hạn cho phép SVTH: Nguyễn Đăng Hải -9- Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh v Vận tốc oáng: v= Qh = » 16.7 S ´ 10 -3 ´ 60 (m/s) v = ÷ 17 (m/s) Ống dẫn khí làm vật liệu thép 1.7.2 Kích thước tháp v Đường kính tháp D=1 (m) v Vận tốc tháp v= 4´Q 4´ = » 1.13 60 ´ p ´ D 60 ´ 3.14 ´ 12 (m) v: Vận tốc khí tháp (m/s) (v = 0.1 ÷ 0.5 m/s) v Chiều cao lớp vật liệu hấp phụ h = v*t = 0.13*5 = 0.65 (m) t: Thời gian hấp phụ (s) (t = ÷ s) v Tháp chế tạo inox Chiều dày: d = (mm) Chiều cao: h = 2.2 (m) v Vật liệu hấp phụ: than hoạt tính 1.7.3 Máy hút khí q=6 (m3/min) h=4 (m) Bảng 1.1 Hiệu xử lý hạng mục công trình Hiệu xử lý STT Tên công trình COD BOD5 SS Vao Song chắn rác bể điều hoà Bể Aerotank TCVN 6772:200 % Vao Ra % Vao Ra % 178 169 5.06 135 132 2.22 158 152 3.80 169 4.9 69.23 132 30 75.76 152 1723 1723 50 Bể lắng II Ra SVTH: Nguyễn Đăng Hải 50 30 97.10 50 - 32 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 1.8 TÍNH TOÁN KINH TẾ PHƯƠNG ÁN I 1.8.1 Dự trù kinh phí xây dựng Bảng 1.2 Tính toán hạng mục công trình STT Hạng mục công trình Số lượng 01 Thành tiền (triệu đồng) 10 Ngăn tiếp nhận Bể điều hoà 01 500 Bể Aerotank 01 500 Bể lắng đứng II 01 300 Bể phân huỷ bùn kị khí 01 200 Bể tiếp xúc 01 100 Tháp hấp phụ 01 100 Tổng cộng 1710 Bảng 1.3 Tính toán trang thiết bị STT Hạng mục công trình Số lượng Thành tiền (triệu đồng) Song chắn rác Inox 02 Máy bơm nước thải 02 10 Máy nén khí bể điều hoà 02 30 Máy nén khí bể aerotank 02 50 Thiết bị phân phối khí nén 02 Thùng đựng Clo 02 30 Máy hút bùn 02 40 Máy hút khí 02 30 Máy bơm định lượng 02 30 Tổng cộng 235 1.8.2 Giá thành cho m3 nước thải 1.8.2.1 Chi phí khấu hao v Chi phí xây dựng 1945 ´ 10 XD = » 710 15 ´ 365 ´ 500 (đồng/m3) v Lãi suất ngân haøng LX = 1945 ´ 10 ´ 1.2 » 12790 365 ´ 500 (đồng/m3) KH = XD + LX = 710 + 12790 = 13500 (đồng/m3) SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 33 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 1.8.2.2 Chi phí quản lý v Chi phí lương công nhân vận hành CN = 14.4 ´ 10 » 79 365 ´ 500 (đồng/m3) v Chi phí vận hành VH = HC (hoá chất) + ĐN (điện năng) HC = 10000 (đồng/m3) Bảng 1.4 Chi phí điện thiết bị CĐHĐ (h/ngày) Thiết bị STT Điện tiêu thụ Công suất Thành tiền Máy bơm nước thải 24 2.2 52.8 52800 Máy thổi khí bể điều hoà 24 48 48000 Máy thổi khí bể Aerotank 24 120 120000 Máy bơm định lượng 24 0.5 12 12000 Máy hút bùn 24 2.2 52.8 52800 Máy hút khí 24 120 120000 Tổng 285,600 v Chi phí điện cho nhu cầu khác lấy 30% Þ ĐN = 285600 + 285600*0.3 = 371280 (đồng/m3) v Chi phí vận hành VH = DN + HC 371280 + 10000 = »2 Q ´ 365 365 ´ 500 (đồng/m3) v Chi phí quản lý QL = CN + VH = 79 + = 81 (đồng/m3) v Tổng chi phí giá thành cho m3 nước thải GT = KH + QL = 13500 + 81 = 13581 SVTH: Nguyễn Đăng Hải (đồng/m3) - 34 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh II PHƯƠNG ÁN II Bao gồm giai đoạn xử lý sau Bể điều hoà Bể lắng I Bể lọc sinh học Bể lắng đợt II Bể tiếp xúc Ngăn chứa bùn 2.1 Ngăn tiếp nhận song chắn rác Tháp hấp phụ NGĂN TIẾP NHẬN VÀ SONG CHẮN RÁC Ngăn tiếp nhận tính toán lựa chọn phương án I Song chắn rác tính toán lựa chọn phương án I 2.2 BỂ ĐIỀU HOÀ Bể điều hoà tính toán lựa chọn phương án I 2.3 BỂ LỌC SINH HỌC v Các thông số thiết kế · COD = 169 (mg/L) · Thời gian lưu nước t = 1.5 (h) · Tải trọng theo COD LCOD = 0.1 (Kg COD/m3.h) · Lưu lượng không khí đơn vị B = 12 (m3/m3) · Hiệu xử lý COD qua bể: ü Bể lọc sinh học bậc I 17.24 (%) ü Bể lọc sinh học bậc II 40.83 (%) ü Bể lọc sinh học bậc III 28.17 (%) v Thể tích bể · Theo tải trọng COD V = · S ´ Q 169 ´ 20 = » 33.8 LCOD 0.1 ´ 1000 (m3) Theo thời gian lưu nước V = Q * t = 20*1.8 = 36 SVTH: Nguyeãn Đăng Hải (m3) - 35 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh · Theo tải trọng thể tích: Q 20 = » 28.6 LV 0.7 V = (m3) Thể tích bể : V = 33.8 (m3) Thể tích bể: V1 = 11.3 (m3) v Kích thước bể · · D=2 Đường kính bể Diện tích bể F= · D ´ p 2 ´ 3.14 = » 3.14 4 (m) (m2) Chiều cao bể H = V/F = 11.3/3.14 = 3.6 (m) v Thể tích VLL (m3) W = F.h = 3.1433 » 9.42 h : Chieàu cao VLL · Vật liệu lọc: Chất dẻo (PE) (m) hvll = (m) v Lưu lượng khí Qkk = Q*B = 20 * 12 = 240 =4 (m3/h) (m3/min) v Hàm lượng COD sau bể lọc thứ I S1 = S ´ (1 - 0.17) = 169 ´ 0.83 » 134 (mg/L) v Hàm lượng COD sau bể lọc thứ II S = S1 ´ (1 - 0.41) = 134 ´ 0.59 » 83 (mg/L) v Haøm lượng COD sau bể lọc thứ III S = S ´ (1 - 0.28) = 76 ´ 0.72 » 50 (mg/L) Chọn phương pháp thông gió nhân tạo cho trình oxy hoá sinh hoá bể lọc sinh học Gió nước thải chiều từ lên v Lượng bùn sinh tính theo SS P = Q ´ (SS v - SS r ) = 500 ´ (213 - 50) ´ 10 -3 » 31.5 (Kg/d) SSv : Hàm lượng SS vào bể lắng (g/m3) SSr : Hàm lượng SS bể lắng (g/m3) v Bể lọc làm inox SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 36 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh · Chiều dày bể: d=8 (mm) · Chiều cao bể: H = 4.5 (m) D = 60 (mm) v Chọn ống: v Tiết diện ống: S= p ´ D 3.14 ´ 0.06 = » 3.10 -3 4 (m) v Vận tốc ống: v= Qh = » 7.4 -3 S ´ 10 ´ 60 ´ v = ÷ 17 (m/s) (m/s) Ống dẫn khí làm vật liệu thép v Chọn máy nén khí Qkk = H = 10 2.4 (m3/min) (m) BỂ LẮNG II (lắng ngang) v Thể tích bể · Theo tải trọng thể tích 20 Q = » 28.6 LV 0.7 V = · (m3) Theo thời gian lắng 20 Q = » 13.8 1.44 t (m3) Vậy thể tích bể lắng: V = 28.6 (m3) v Kích thước bể: B ´ L ´ H = ´ ´ (m) V= H = h + hbv = 2.1 + 0.3 = 2.4 (m) v Maùng thu nước đặt theo chiều rộng bể lắng Tải trọng máng thu aL = Q ´a 500 = » 125 Lm 2´2 < 150 Q : Lưu lượng nước thải 2.5 (m3/m.d) (m3/d) BỂ PHÂN HUỶ BÙN KỊ KHÍ v Lượng bùn hoạt tính dư Pt = 31.5 (KgSS/d) Hệ số tro: z = 0.2 SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 37 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Lượng chất rắn dễ bay MVS = Pt (1 - z) = 24 (1 - 0.2) = 25.2 (KgVS/d) Khối tích buøn QSS = Pt 31.5 = » 4.8 SS 6500 ´ 10 SS : Hàm lượng SS xả cặn (m3/d) (g/m3) Thể tích cần thiết cho trình phân huỷ bùn M VS 25.2 = » 42 0.6 LVS V ph = LVS : Tải trọng VS (m3) (kg/m3.d) v Thời gian phân huỷ bùn t ph = V ph Q SS = 42 » 8.8 4.8 (d) Lượng chất hữu lại sau trình ổn định SVS = MVS (1 – E) = 25.2 ´ (1 – 0.5) » 12.6 E : hiệu suất khử VS (KgVS/d) (%) Lượng chất vô lại Svc = Pt *z = 31.5 * 0.2 = 6.3 (KgSS/d) Toång lượng chất rắn lại STS = SVS + SVC = 12.6 + 6.3 = 18.9 (KgTS/d) Tốc độ tích luỹ cặn: QTL = S TS 18.9 = » 0.32 E ´ r ´ 10 0.06 ´ ´ 10 (m3/d) ρ : Khối lượng riêng cặn (ρ » 1) Thể tích bể phân huỷ bùn V = Vph + VTL = Vph + QTL.t = 42 + 0.32´30 = 51.6 (m3) VTL : Thể tích tích luỹ cặn (m3) t (d) : Thời gian tích luỹ v Kích thước bể Kích thước: B3L3H = 43433.3 Sử dụng xe chuyên dụng hút bùn vận chuyển đến bãi chôn lấp SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 38 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 2.6 BỂ TIẾP XÚC Bể tiếp xúc tính toán lựa chọn phương án I 2.7 THÁP HẤP PHỤ 2.7.1 Lưu lượng khí hút (m3/min) Qh = k.Qn = 1.2*(4 + 1.5) » 6.6 k : Hệ số an toàn Qn : Lưu lượng máy nén khí (m3/min) 2.7.2 Kích thước tháp v Đường kính thaùp ´ Qh = v ´p D= ´ 6.6 » 0.11 0.13 ´ p ´ 60 (m) (m3/s) v: Vận tốc khí tháp v Chiều cao lớp vật liệu hấp phụ h = v*t = 0.13*5 = 0.65 t (m) : Thời gian hấp phụ (s) (t = ÷ s) v Tháp chế tạo inox Chiều dày: d = (mm) Chiều cao: h = 2.2 (m) v Vật liệu hấp phụ: than hoạt tính 2.7.3 Máy hút khí v Chọn ống: D = 110 (mm) v Tiết diện ống: S= p ´ D 3.14 ´ 0.09 » 0.01 = 4 (m) v Vận tốc ống: v= Qh 6.6 = » 11 S 0.01 ´ 60 v = ÷ 17 (m/s) (m/s) v Chọn máy nén khí : q = 6.6 (m3/min) h=4 (m) Ống dẫn khí làm vật liệu thép SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 39 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Bảng 2.1 Hiệu suất xử lý hạng mục công trình Hiệu xử lý STT Tên công trình COD Song chắn rác bể điều hoà Vao Ra 178 169 Bể lọc sinh học 169 Bể lắng II (laéng ngang) TCVN 6772:200 BOD5 2.9 SS Vao Ra 135 132 % 2.22 Vao Ra 158 152 68.64 132 75.76 152 213 213 50 % 5.06 50 50 30 30 % 3.80 76.53 50 TÍNH TOÁN KINH TẾ PHƯƠNG ÁN II 2.9.1 Dự trù kinh phí xây dựng Bảng 2.2 Tính toán hạng mục công trình STT Hạng mục công trình Số lượng Thành tiền (triệu đồng) Ngăn tiếp nhận 01 10 Bể điều hoà 01 500 Bể lọc sinh học 03 600 Bể lắng ngang 01 300 Bể tiếp xúc 01 100 Bể phân huỷ bùn kị khí 01 250 Tháp hấp phụ 01 130 Tổng cộng 1890 Bảng 2.3 Tính toán trang thiết bị STT Hạng mục công trình Số lượng Thành tiền (triệu đồng) Song chắn rác Inox 02 Máy bơm nước thải 02 10 Máy thổi khí bể điều hoà 02 30 Máy thổi khí bể lọc sinh học 02 60 Thùng đựng Clo 02 Máy hút bùn 02 30 Máy hút khí 02 60 Máy bơm định lượng Tổng cộng 02 30 225 2.9.2 Giá thành cho m3 nước thải 2.9.2.1 Chi phí khấu hao v Chi phí xây dựng SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 40 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh XD = 2115 ´ 10 » 773 15 ´ 365 ´ 500 (đồng/m3) v Lãi suất ngân hàng: 2115 ´ 10 ´ 1.2 LX = » 13907 365 ´ 500 (đồng/m3) KH = XD + LX = 773 + 13907 = 14670 (đồng/m3) 2.9.2.2 Chi phí quản lý v Chi phí lương công nhân vận hành 14.4 ´ 10 CN = » 79 365 ´ 500 (đồng/m3) v Chi phí vận hành VH = HC(hoá chất) + ĐN(điện năng) (đồng/m3) HC = 10000 Bảng 2.4 Chi phí điện thiết bị STT CĐHĐ (h/ngày) Thiết bị Điện tiêu thụ Công suất Thành tiền Máy bơm nước thải 24 2.2 52.8 52800 Máy thổi khí bể điều hoà 24 48 48000 Máy thổi khí bể lọc sinh học 24 5.5 132 132000 Máy bơm định lượng 24 0.5 12 12000 Máy hút bùn 2.2 2.2 2200 Máy hút khí 24 5.5 132 132000 Tổng 379000 v Chi phí điện cho nhu cầu khác lấy 30% Þ ĐN = 379000 + 379000*0.3 = 492700 v Chi phí vận hành VH = 492700 »3 365 ´ 500 (đồng/m3) v Chi phí quản lý QL = CN + VH = 79 + = 82 (đồng/m3) v Tổng chi phí giá thành cho m3 nước thải GT = 14670 + 82 = 14752 SVTH: Nguyễn Đăng Hải (đồng/m3) - 41 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Phụ lục II 2.1 NỘI DUNG TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM KHỬ TRÙNG CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM v Lấy nước thải sau bể lắng II, chưa bị khử trùng trạm xử lý Bệnh viện Nhiệt Đới v Hoá chất thí nghiệm: bột chlorine v Dụng cụ thí nghiệm: · Thiết bị Jartest · bình beaker 1000 mL · Máy đo pH · Cân định lượng hoá chất 2.2 THÍ NGHIỆM Xác định hàm lượng hoá chất v Cho nước thải vào becker 1000 mL v Pha dung dịch chlorine có nồng độ 0.5% v Cho liều lượng hoá chất khác vào becker: ; 1.4 ; 1.8 ; 2.2 ; 2.6 ; mL Bảng 2.1 Hàm lượng Chlorine mẫu thí nghiệm Lượng dd Chlorine 0.5% vào mẫu (ml) 1.0 Hàm lượng Chlorine tương ứng (mg/l) 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 11 13 15 v Khuấy trộn tốc độ v= 100 vòng/phút thời gian phút v Khuấy trộn tốc độ v= 10 vòng/phút thời gian tiếp xúc 25 phút v Lấy mẫu phân tích hàm lượng Chlorine dư hàm lượng Coliform Theo TCVN 51:1984: Thời gian tiếp xúc Clo với nước thải bể tiếp xúc máng ống dẫn 30 phút SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 42 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Phụ lục III HÌNH ẢNH 4.1 Trạm xử lý nước thải Trung tâm Y tế huyện Bình Chánh 4.2 Trạm xử lý nước thải Trung tâm Y tế Q.7 4.3 Trạm xử lý nước thải Trung tâm Y tế Q.8 4.4 Trạm xử lý nước thải Bệnh viện 175 SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 43 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 4.5 Trạm xử lý nước thải Bệnh viện Nhiệt Đới 4.6 Trạm xử lý nước thải Bệnh viện Nguyễn Trãi 4.7 Trạm xử lý nước thải Bệnh viện Phạm Ngọc Thạch SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 44 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 4.8 Trạm xử lý nước thải Bệnh viện Thống Nhất 4.9 Bệnh viện ĐH Y Dược TP Hồ Chí Minh Cống lấy mẫu nước thải 4.10 Máy giặt đồ Thí nghiệm khử trùng Jar-test SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 45 - Khảo sát, đánh giá hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp_thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh Phụ lục IV TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS, TS Hoàng Văn Huệ (2002) Thoát nước Tập 2, xử lý nước thải NXB Khoa học kỹ thuật PGS, TS Lâm Minh Triết (2005) Xử lý nước thải đô thị công nghiệp NXB Khoa học kỹ thuật GS.TS Trần Ngọc Trấn (2001) Ô nhiễm không khí xử lý khí thải Tập 3, Lý thuyết tính toán công nghệ xử lý khí độc hại NXB Khoa học kỹ thuật Pts Trịnh Xuân Lai (2000) Tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải NXB Xây dựng Metcalf & Eddy (2003) Wastewater Engineering, treatment and reuse McGraw-Hill Companies Inc TCXD 51:1984 Thoaùt nước - Mạng lưới bên công trình - Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 51:1988 Cấp nước bên – Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 6772:2000 Chất lượng nước – Nước thải sinh hoạt – Giới hạn cho phép Trường Sinh (2004) Bảng đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường dự án đầu tư, xây dựng, mở rộng, nâng cấp Bệnh viện Đại học Y dược TP Hồ Chí Minh Cty TNHH công nghệ môi trường xây dựng 10 Ngành Y tế thành phố Hồ Chí Minh Medinet Web www.medinet.hochiminhcity.gov.vn (03/2005) SVTH: Nguyễn Đăng Hải - 46 - ... hợp _thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 4.8 Trạm xử lý nước thải Bệnh viện Thống Nhất 4.9 Bệnh viện ĐH Y Dược TP Hồ Chí Minh Cống l? ?y mẫu nước thải 4.10 M? ?y. .. hiệu công trình xử lý nước thải bệnh viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp _thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh · Nước thải khu X quang,... viện TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp _thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Bệnh viện Đại học Y Dược TP Hồ Chí Minh 4.1.2 D? ?y chuyền công nghệ xử lý nước thải bệnh viện khảo