Tính toán, thiết kế htxlnt cho trung tâm y tế thị xã dĩ an, tỉnh bình dương công suất 200 m3 ngày đêm

Đặc biệt, đối với các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phâm chuyên hóa của chúng nếu xả ra bên SVTH: Nguyễn Ngọc Tiến 10 Trang 13 Đồ án tốt nghiệp „ Tính toán thiêt kê hệ

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm LỜI CẢM ƠN sy LO ce

Lời đầu tiên, em xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban Chủ Nhiệm

khoa Môi Trường và đặc biệt là Bộ môn Kỹ Thuật Môi Trường, Trường Đại học Tài

nguyên & Môi trường Tp.HCM, những người đã tận tình dìu dắt, truyền đạt những

kiến thức bổ ích trên lý thuyết lẫn thực tế cho em trong suốt quá trình học tập tại trường

Để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này, em xin chân thành gửi lời cám ơn sâu sắc nhất

đến thầy Trần Ngọc Bảo Luân, dù bận nhiều việc khác nhau nhưng thầy luôn dành thời

gian cho em, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, trang bị cho em những kiến thức, bài học quý báu, những kinh nghiệm ngoài thực tế trong suốt quá trình hoàn thành bài đồ án này

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè đã đồng hành, động viên và hỗ

trợ, góp ý trong suốt quá trình học tập và trong bài đồ án này

Xin chân thành cám on!

Tp.Hồ Chỉ Minh, ngày thang năm 2017

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm TÓM TẮT ĐÒ ÁN ø AI ck

Đất nước chúng ta đang trong thời kỳ hội nhập và phát triển, kinh tế ngày càng đi lên

theo hướng công nghiệp hóa — hiện đại hóa, tuy nhiên bên cạnh đó là sự phát triển dân

số tăng nhanh không kém, đặc biệt là ở khu vực phía Nam Để đảm bảo sức khỏe cho người dân một cách tốt nhất và kịp thời những bệnh viện nhà nước, tư nhân, trung tâm

y tế mọc lên Tuy nhiên, chuyện nào cũng có hai mặt của nó, ngoài lợi ích mà đó đem

lại cho chúng ta thì khó khăn ở đây là vấn đề về ô nhiễm môi trường, một vấn về rất

bức xúc trong dư luận gần đây, nó sẽ gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người đó là ô

nhiễm nguồn nước thải ra từ các bệnh viện, trung tâm y tế nếu không được xử lý kịp thời Trong khi đó, để giảm thiểu được tình trạng trên thì đề tài ““Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho trung tâm y tế Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công

suất Q = 200 mỶ/ngày.đêm” được thực hiện nhằm góp phần bảo vệ môi trường, bảo vệ nguồn sống, môi trường xanh sạch đẹp cho con người chúng ta

Nguồn phát sinh nước thải y tế đến từ nhiều hoạt động khác nhau, co thé phan loại thành 2 nguồn chính:

Nước thải sinh hoạt: từ các hoạt động vệ sinh, tắm rửa, giặt giữ của cán bộ, nhân viên bệnh viện, thân nhân và bệnh nhân, các hoạt động lau dọn phòng ốc

Nước thải y tế: từ các hoạt động khám chữa bệnh, tiểu phẫu, phẫu thuật, xét

nghiệm, dịch tiết, máu, mủ, các bộ phận loại bỏ của cơ thể, vệ sinh dụng cụ y khoa Tuy nhiên, nước thải y tế phát sinh chủ yếu từ các hoạt động sinh hoạt, còn nước thải

từ các hoạt động trên chỉ chiếm một phần nhỏ

Do nước thải sinh hoạt của trung tâm bị ô nhiễm bởi các cặn bã hữu cơ (TSS), hàm

lượng BOD, COD ở mức trung bình, nồng độ N và P cũng vượt chuẩn cho phép, ngoài

ra là sự có mặt của vi trùng gây bệnh (Coliform) Dựa vào các yêu cầu thông số đầu vào và đầu ra của nước thải, kèm theo về diện tích được giới hạn và chi phí đầu tư thì

ta chọn các công trình sơ bộ vật lý và công trình sinh học MBBR + lắng + khử trùng

để giải quyết triệt dé các vấn đề nêu trên

SVTH: Nguyễn Ngọc Tỉ ién ui

Trang 3

Đồ án tốt nghiệp „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm MỤC LỤC 00029000 - Ô i TOM TAT DO AN MUC LUC — Ô.Ô.ÔÔ.Ô.Ô.ÔỎ IJ.91:810/9:))):0757 - H ,Ỏ 6 I/.0):000/9791e127 7 8 DANH MUC TU VIET TAT .ccssssssssssesssessssssesssessssssssssessssssesssessssssssssesesssscsssesssseseeese 9 6067.0003 — ,ÔỎ 10 1 ĐẶT VẤN ĐỀ -22s22222221122112211122112111221121112112111211211222 re 10 2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI . -22-2222+22E1222211227111221112211122211222 2 re 11

3 NỘI DƯNG THỰC HIỆN 222 222222EE1122211272112711.2221 2.2112 ree 1 4 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN .-©22222222221122221522721122211.271 2E re 1

5 ĐÓI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN .-22©2+2EE22EE222EEz2E2zz+rzcrer 12 6 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI .-22©2222EE2SEEE22E1122112271122112111221122111211121121 e6 12 61.Ý nghĩa khoa hỌC - - ¿5252222228 +S2E2E2E+EE£EEE2E 2321252512121 211123 12211111 ceE 12 6.2 Ý nghĩa thực hiện - -2-©222222222EE22221121112711221112211211121112.111211 2.112 ca 12 CHUONG 1: TONG QUAN VE TRUNG TAM Y TE THI XA DI AN VA NUOC ¡7n ai ,,ÔỎ 13 1.1 TÔNG QUAN VỀ TRUNG TÂM Y TÉ THỊ XÃ DĨ AN 2- 2z 13 1.1.1 VỊ tTÍ 2552222 2221222112211122 1222.2221 2220ererrree 13 1.1.1.1 Thuận lợi 222222 2+222152222112221122112221222 2 eerrree 13 1.1.1.2 Khó khăn 22: 2222222212 2221127111271112721127112211222 2222 re 13

1.1.2 Quy mô trung fÂm - +: + 2+2 +22 + +25 *E2E 212125121521 55 1121111 1 re 14

1.2 TỎNG QUAN VẺ NƯỚC THÁI Y TẾ 2-©22222EE22EE22EEE22EE2222E2222222EEerre, 15 1.2.1 Nguồn gỐC - 2+2 +E2222212711221127112211211121121112111211121121121 2 re 15 1.2.2 Thanh phan, tinh chất nước thải y tẾ -2-©2+2E+2+EE£+EEE22EE22EEEz2EEerrrrerree 15

1.2.3 Hiện trạng nước thải y tế trên địa bàn tỉnh Bình Dương . 2- ¿2+ 18

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI 22-22 ©2222E£22E2z+2E+z+zz2 19

SVTH: Nguyễn Ngọc Tiến 1

Trang 4

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm 1.3.1 Phuong phap vu vọIáả4ắẽẳââi4 19 1.3.1.1 Thiết bị chắn rác -2222222++222222212222222211112.22211111 1 1 cv 19 1.3.1.2 Bễ điều hòa 555cc tt re 20 1.3.1.3 Bể lắng -22-S2s 221 22112211221122112011221122111211211121121121121222 re 21 1.3.1.4 Bễ tách dầu mỡ - 22222 2tr re 22

1.3.2 Phương pháp hóa học và hóa lý - - +2 5252 ++2+2+2££E+E+E+E+£zEzEzEzexexerrrrerre 23

1.3.2.1 Bể keo tụ, tạo bông -2-22s2222122E12271127112271122112111271122112211 2 re 23 1.3.2.2 Bể tuyên nổi 22-222 221222212221271122112111221121112011211121121121 re 23 1.3.2.3 Bể khử trùng © s+22222222222127112211211122112111211111121111211 2 re 25

1.3.3 Phương pháp sinh học . -¿- ¿225222522322 SE2E2E+E£EEEEEE+EEEEEEEEEEEErrrrrrrrerre 26

1.3.3.1 Phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên 2222222EE2EE2E2EE2EE2Eccse2 26

a Phương pháp cánh đồng tưới 2 22©2+2+++EE++EEEE2EEE222E12711227112711271.2711 2 ee 26 b Phương pháp cánh đồng lọc -2-©22+222+2EE£+EEE22EEEEEEE227121711222122211221 E2 26

c Ao sinh hỌC - 2 + c 1S c1 E 58 511 51 911 51 g1 TK TH ng TH 27

cl Ao 6n định chất thải hiếu khí 2222-22222222+2222222E222E2EEEEErrrrrrrrrrrrrrrrrrre 28

c2 Ao ổn định chất thải tùy nghĩ - 22-222 222222E2222212221127112211127112112111 cee 28

c3 Ao ổn định chất thải ky khí -2-©222+222+2EE9EE122711271127112711211127112112111 2 cee 28 1.3.3.2 Phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo - 2 s+2z+zz+zzzzzzzxez 28

a Điều kiện hiếu khí -22222222+22222222222222222111122222111122 212711111 28

8:67 cố ¡0 28 a2 Bê Aerotank theo mẻ (SBR) 22+ ©2s222E+EE2EE2EE27EE271771271127122121 re 29

a3 BE MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) ccccccccsceeeceesceeeseseseseeeeseseseseteeeeaees 30

a4 Bề MBR 22222222222222122222222211122222111111122222111112.021111112.00111111 0111 32

b Điều kiện ky khí 2-©222+22E2222122212711221122211221121112711211121111 1e 34 b1 Bể lọc ky khí 22-22 2222 2E22222122211222127112112111111221122112111211211 re 34

b2 Bê lọc ngược qua tầng bùn ky khí UASB -22©222222E22EE22EE2222E2EEerrrrrrree 35

c Điều kiện thiếu khí -22222222+2222222222222222111222222111122 222211111 36

1.3.4 Các phương pháp loại bỏ Nitơ trong nước thải y tẾ 222222zz+2zzz+cz2 37

Trang 5

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm 1.3.4.1 Quá trình Amonia bằng phương pháp sinh học 2-©22©222z2+2+z+cz2 38 IS VÄo) by 0n on 38

1.3.4.3 Quá trình khử ÌNIfrat 2222 2+2 5 25 25 25 23 251 23 21 73 7322102112110 11 071 1H dư 41

1.3.5 Phương pháp xử lý Phospho trong nước thải y tẾ 2 2222z+2zz+zzxz+re2 44 1.3.6 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý N, P trong nước thải -2- 2222 46 1.3.7 Một số sơ đồ công nghệ xử lý nước thải y tế đang được áp dụng tại Việt Nam.48

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH, ĐÈ XUẤT VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 50 2.1 THÀNH PHÀN VÀ TÍNH CHÁT NƯỚC THẢI 22 222222E2£+2z+z+zz2 50 b9 9000.09.95 -Ẽ 51 2.3 ĐÈ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHẸ, 51 2.3.1 Phương án Ì 2222-222222221122221122211122211222122.222222 re 51

2.3.1.1 Sơ d6 cong nghé phurong am Looe ceccecsseesssessseesseessseessesssessseessseessseseseeese 51 2.3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ phương án l 22-22222222 52

2.3.1.3 Hiệu suất xử lý phương án l 2-©222+2E222EEE22E127122711211.2211211 E1 53

2.3.2 Phương án 2 22: 2222222211222112221112221112211222122222222 re 54

2.3.2.1 Sơ đồ công nghệ phương án 2 -2-22+©22+2EE+EEE2EE227212221227212221 22 .re 54 2.3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ phương án 2 22©2222+zzz+z2 55

Trang 6

Đồ án tốt nghiệp Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O = 200 m'/ngay.dém 3.2.3 Tính toán - 2222 2221122211122211222111271121012222 20a 64 3.3 BÉ ĐIÊU HÒA -©2-22222222222212221127111211127112211122112211121112111211 2.12 ee 64 3.3L CHU Mang one a i:4ä4Ý- ,Ỏ 64 ko 65 kc co 65 3.4 BÉ MBBR -22-22222222711222112211211122112111211211211211211211222 2 re 67 làn 9i 67 3.4.2 Cấu tạO 22222222222222122221122221222211222111222112221221222112221222222122 re 67 3.4.3 Tính toán -2-+22222222222221122271222711122111222112221112221122211222212221222122 ae 67 3.5 BÉ LẮNG ĐỨNG SINH HỌC 22©222+2E2222EE22EEE27E122711272127122211 22c 74 Eshn9\ ó2 1 .A 74 3.5.2 Cấu tạO -2222222222222212222112222122221122221122211222112221222122212222222122 re 74 3.5.3 Tính toán 2+22222222122221122271122711122111222112221112221112211222212222222 ae 74 3.6 BÉ KHỬ TRÙNG 2-©-22222222EE2222122211271122711271121112111211121112112 e6 78 E0 iiaảăẻäẻẽä$äẽ$ẽẻẽẻ:-':äA 78 3.6.2 Cấu tạO -2222222222222212221122221222211222111221122221222122122221222222122 re 78 EU 78

3.7 DỰ TOÁN KINH PHÍ HỆ THÓNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2 §0 3.7.1 Dự tốn chi phí đầu tưư 2-©22+22z+2EE22EEE227112711227112711211211121121 1 cee §0

3.7.1.1 Dự tốn chi phí xây dựng 2252522222222 2222E2E2E22222E2E2EEEEEErxrrrrrrres 80

3.7.1.2 Dự toán chỉ phí thiết bị -2 22©222+22E+EEE22E12222122711271127112711211.2211 21 cee 81 3.7.1.3 Témg chi phi dau tue eecccecccescseessseesssesssecsssesssesssvesssessssessseessesssseesaessseesseees 83 3.7.2 Tinh toan chi phi van hanh hé thống vevsecesseceessceeetseeeessecesscecstseeeetscesetseeetteceetseeeess 83

EU 9006 vo 83

3.7.2.2 Chi phí hóa chất 2-©22+22z+2EE2SEEE1221127112271127112111211121112111211211 e6 83

E800 00 115.17 83

3.7.2.4 Chi phí bảo trì 222 2221222211122211 27111222122 2 re 84

3.7.3 Chi phí xử lý ImẺ nước thải 2- 222+22222222152711122211 221122 re 84

SVTH: Nguyén Ngoc Tién 4

Trang 7

Đồ án tốt nghiệp | „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm KÉT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ R1 86 QD Ki6n gh oo ecceeecssessseesssecsseesssesssvesssesssessssssessssesssessseessseessvessiessseesnseesasessseeses 86 TAI LIEU THAM KHAO

Trang 8

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 VỊ trí địa lý của trung tâm -¿- 2-2222 2222223 +E2E£2E2E2E2EEEEEEEEEErrrrrrrrree 13 Hình 2.1 Song chắn rác thủ công -2¿+2222+2EEE222E2122271122271222711222711227112222.Xee 20 Hình 2.2 Song chắn rác cơ khí -2-©222222222222212222212227112227122221122271122112 2222 ee 20

Hình 2.3 Lưới chắn rác 2¿+2222+22222+222122271122271122711222711222712227112222112211222 ca 20

Hình 2.4 Máy tách rác - + - 5222222232123 23 153212121 2351512321 2111121212111 11111 20

Hình 2.5 Bê lắng đứng -22-©22+2EEE22EE2EE11221122711221112711711121112711211221121 e1 21

Hình 2.6 Bê lắng ngang 2-©222222+2EE2EE1127112271127112271117111271127112112112 1y 21

Hình 2.7 Bê lắng ly tâm 2- 22+ ©222+2EE2EE1122112271127112271117111211127112112211211 1y 22 Hình 2.8 Bê lắng hai vỏ 22-22 22s22E12E21127112271122112711171121121111 2111k 22

Hình 2.9 Bề tách dầu thực tẾ -2-22222222222222222211222222112277112 22272122 re 22

Hình 2.10 Bề keo D0111 -.5 23 Hình 2.11 Bề tuyển nổi áp lực -2-2222222222222212222112227112227122221122221221222 cee 24

Hình 2.12 Bề khử trùng bằng Clorine -2-22+2222+EE+EEE2EE2222E2223222212222 222 zre, 25

Hình 2.13 Khử trùng bằng tia UV .-©22-222222222221222111711271.2711211221121 re 25 Hình 2.14 Cánh đồng lọc hoạt động thực ĐẾ à 0Q 2222212112222 22EEEeerrrerree 27

Hình 2.15 Ao sinh học hoạt động thực PT 27

Hình 2.16 Bề Aetotank hoạt động thực TT 29 Hình 2.17 Bề SBR hoạt động thực tẾ 2-©222+2E222EE2EEE2712271122122211221 2.1 .re 30 Hình 2.18 Bề MBBR hoạt động thực tẾ - 22 22222E2EEE27322711222122211.221 2.1 cre 31 Hình 2.19 Bể MBBR hiếu khí 2-22 22222 2221222221122711222711222712222112222122211222 e6 31 Hình 2.20 Bề MBBR thiếu khí 2-©22222222222221222711222711222712227112221122112222 cee 31 Hình 2.21 Bé MBR hoạt động thực tẾ -2-©22+2E222EE2EEE271227212221222112221 22 cre 32

Hình 2.22 Rửa màng bằng phương pháp rửa ngược -2-+z2+2zz+2zzz+zzszrez 33 Hình 2.23 Rửa màng bằng hóa chất -2-©222+222+2EE2EEE27121721222122711221 22 33

Hình 2.24 Bề lọc ky khí không tuần hoàn nước - 222 22+222E22222222222222222222-ze 35 Hình 2.25 Bề lọc ky khí có tuần hoàn nước 222222222E+222222222222222222222222-ee 35 Hình 2.26 Bể UASB ©2222222222222112271122271122111222112221122221222212221222 ae 36

Trang 9

Đồ án tốt nghiệp „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm Hinh 2.27 Bé anoxic

Hình 2.28 Sự chuyền hóa nitơ trong quá trình chuyển hóa sinh học . - 37

Hình 2.29 Sơ đồ xử lýP bằng phương pháp sinh học sử dụng vật liệu bám dính cốt sắt

(Fe) không có bùn hoạt tính tuần hoàn 22 22222+2EE+2EEE2EEE22EEE2223222222222222- 46

Trang 10

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm DANH M ỤC BANG

Bảng 1.1 Các phường thuộc thị xã Dĩ An . ¿+ 525252 S222E2E2E£2E2EzEzErrrererrrrerre 14

Bảng 1.2 Thành phần và tính chất nước thải đầu vào bệnh viện K Hà Nội 18 Bảng 1.3 Mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ sinh trưởng riêng cực đại 40

Bang 2.1 Thanh phan va tính chất nước thải của trung tâm y tế thị xã Dĩ An 50

Bảng 2.2 Hiệu suất công trình phương án l 2- 22 +22+EE£2EEE22EE£+2EEz2EEe+rrrerrex 54 Bảng 2.3 Hiệu suất cơng trình phương án 2 2-©22+2+2+EE£+EEE22EE222EE2EEerrrrrrrex 57 Bang 2.4 So sánh hai phương án - +22 22222 22S2S2E+E+E£EE£E£E£E£EEEESErErErrrrrrrrrrerre 58 Bảng 3.1 Hệ số không điều hòa chung 2- 22 22+EE+EEE22EE222EE22E22222E2222e2E re, 60 Bảng 3.2 Các thông số thiết kế song chắn rác tinh 2-22 +z+2Ez2+2EE+2Ezz+rzzrrex 63 Bang 3.3 Cac thông số thiết kế hố thu gom 2-©2++2+EE£+EEE22EE2+2EEz2EEerrrrerrex 64

Bang 3.4 Cac thông số thiết kế hố bề điều hòa 2-©22+22222EE22EEE22EEz+rrzzrre, 67 Bang 3.5 Cac thông số thiết kế bê MBBR 2-©222+2EE2EEE22E22232222122222222 2e, 74 Bảng 3.6 Các thông số thiết kế bê lắng đúng sinh học - 22 22+2z2Ezz+tz+z+zzz 78 Bang 3.7 Cac thông số thiết kế bê khử trùng 2¿+22+2E+22EE2+EEE22EEz+rrzerrez §0

Bảng 3.8 Dự toán chi phí xây dựng - 2222222222322 2222123222212 rrrrre 80

Bảng 3.9 Dự toán chi phí thiết bị -22-222+22E22EEE22EE22721227122711222122211 211.1 81

Bang 3.10 Dién nang tiéu thu hang ngay oo eee cece cece ee ceeeeeeeseseeeeeeeeseeceteesesesenes 84

Trang 11

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính tốn thiêt kê hệ thơng xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm DANH MỤC VIẾT TẮT

BOD: Nhu cầu oxy hóa sinh học

BOD;: Nhu cầu oxy hóa sinh học trong 5 ngày ở nhiệt độ 20C BOD¿y: Nhu cầu oxy hóa sinh học trong 20 ngày ở nhiệt độ 20°C BTCT : Bê tông cốt thép

BTNMT: Bộ Tài Nguyên Môi Trường COD: Nhu cầu oxy hóa hóa học

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QD: Quyét dinh

SS: Lang chat rắn lơ lửng là khối lượng chất rắn được sấy trong thời gian nhất đỉnh

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

TDS: Tổng chất rắn hòa tan là chất rắn hòa tan trong dung dịch đi qua bộ lọc

TNHH: Trách nhiệm hữu hạn

TPHCM: Thành Phố Hồ Chí Minh

TSS: Tổng hàm lượng chat ran lơ lửng được giữ lại trên bộ lọc va cân nặng

Trang 12

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm MỞ ĐẦU 1 ĐẶT VẤN ĐÈ

Tại những thành phố lớn của các nước đang phát triển, song song với việc phát triển kinh tế là vấn nạn ô nhiễm môi trường Thị xã Dĩ An cũng không phải là một trường hợp ngoại lệ, thành phố ngày càng phát triển thì vấn đề ô nhiễm mơi trường càng khó kiểm sốt Hiện nay, Thị xã đang phải đối mặt với nhiều vấn đề môi trường cấp bách như: ô nhiễm do khí thải, khói thải phát sinh từ các hoạt động công nghiệp, giao thông, ô nhiễm do nước thải, rác thải sinh hoạt, nước thải từ các nhà máy, xí

nghiệp, bệnh viện Trong đó, quản lý và xử lý nước thải đang là vấn đề cần được

quan tâm

Hàng ngày, tại Thị xã Dĩ An một khối lượng lớn nước thải được thải ra từ nhiều

nguồn khác nhau mà không qua xử lý hoặc chỉ là xử lý sơ bộ, không đạt tiêu chuẩn

Tùy theo từng nguồn thải khác nhau mà tính chất nước thải cũng khác nhau Các

nguồn thải chủ yếu từ các cảng, nhà máy, xí nghiệp, cơ sở sản xuất, bệnh viện, Nước

thải từ các hoạt động công nghiệp chứa nhiều kim loại nặng, và các hóa chất độc hại

khác gây nguy hiểm cho môi trường

Bên cạnh đó, nước thải từ các trung tâm y tế, với các tính chất ô nhiễm đặc trưng, đã và đang đe dọa đến sức khỏe con người và môi trường Nước thải bệnh viện nói chung có tính chất gần giống với nước thải sinh hoạt, nhưng xét về độc tính thì loại nước thải này độc hơn nước thải sinh hoạt gấp nhiều lần Đặc biệt, các vi sinh gây

bệnh trong nước thải được thải ra ngoài, khi gặp điều kiện môi trường thuận lợi sẽ

không bị tiêu diét ma con sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ hơn, sức kháng cự mạnh

hơn và càng trở nên khó tiêu diệt hơn

Nước thải ô nhiễm được thải trực tiếp ra môi trường làm cho môi trường không khí xung quanh cũng bị ảnh hưởng Nước thải có hàm lượng hữu cơ cao và nhiều hợp chất hóa học hữu cơ, vơ cơ khác có trong các loại thuốc điều trị được thải trực tiếp

vào môi trường Những chất thải như máu, dịch, nước tiểu có hàm lượng hữu cơ cao, phân hủy nhanh, nếu không được xử lý đúng mức thì khi tiếp xúc với không khí và bị các yếu tố môi trường (nắng, gió, độ ẩm ) tác động sẽ gây ra mùi hôi rất khó chịu,

làm ô nhiễm không khí trong các khu dân cư Ơ nhiễm khơng khí và nguồn nước do

các chất thải từ bệnh viện đã gây ra những tác động không nhỏ đến môi trường và sức khỏe con người ở những khu vực xung quanh

Nguy hiểm hơn, trong nước thải y tế có 20% chất thải nguy hại nếu không được xử lý triệt để sẽ là mối nguy hiểm rất lớn cho môi trường Đặc biệt, đối với các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phâm chuyên hóa của chúng nếu xả ra bên

Trang 13

Đồ án tốt nghiệp „

Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm

ngoài mà không được xử lý sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp xúc với chúng (các công nhân nạo vét cống thoát nước là đối tượng có nguy cơ bị

nhiễm độc loại chất thải này nhiều nhất)

Với tốc độ gia tăng dân số hiện này, mỗi ngày các bệnh viện, trung tâm y tế trên địa bàn tiếp nhận một số lượng bệnh nhân rất lớn, chưa kế đến lượng bệnh nhân từ các tuyến dưới chuyển về, song song với đó là lượng nước thải, rác thải cũng từ đó mà tăng theo Tuy nhiên, vấn đề xử lý khối lượng lớn nước thải, rác thải này lại chưa quan tâm đúng mức

Một số Trung tâm y tế đã nâng công suất phục vụ lên đáng kể nhằm đáp ứng nhu cầu trong việc khám chữa bệnh tăng nhanh Do đó, lượng nước thải tại một số trung

tâm y tế đã vượt công suất thiết kế của hệ thống xử lý Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng nước sau xử lý Vì vậy, đề tài “Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý

nước thải cho Trung tâm Y tế Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất Q = 200 Am”?

mỶ/ngày.đêm” được thực hiện nhằm góp phần xử lý nước thải đạt quy chuẩn hiện hành

trước khi thải ra nguồn tiếp nhận 2 MỤC TIÊU CỦA ĐÈ TÀI

Đề xuất quy trình công nghệ và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho Trung tâm Y tế thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất Q = 200 m*/ngay.dém

3 NỘI DUNG THỰC HIỆN

Lập bản thuyết trình đồ án bao gồm:

- _ Chương I: Tổng quan về trung tâm y tế thị xã Dĩ An và nước thải y tế

- _ Chương II: Phân tích, đề xuất và lựa chọn công nghệ xử lý

- _ Chương III: Tính toán các công trình đơn vị theo phương án được chọn và dự

toán kinh phí hệ thống xử lý nước thải

e Vẽ mặt bằng tổng thê trạm xử lý theo phương án được chọn

e Vẽ sơ đồ mặt cắt công nghệ (theo nước, theo bùn, bao gồm cao độ công trình)

e Vẽ chỉ tiết các công trình đơn vị (ngoại trừ song chắn rác tinh)

4 PHUONG PHAP THUC HIEN

e Phuong phap thu thập số liệu: Thu thập các tài liệu về ngành y tế, tìm hiểu thành

phan, tính chất nước thải

e _ Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu những công nghệ xử lý nước thải cho ngành y tế qua các tài liệu chuyên ngành

Trang 14

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm ¢ Phuong phap tính tốn: Sử dụng các công thức toán học để tính toán các công trình trong hệ thống e _ Phương pháp đồ họa: Dùng phần mềm Autocad dé mé ta kién trúc hệ thống xử lý nước thải

5 ĐÓI TƯỢNG VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN

Đối tượng: Trung tâm y tế Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương

Đề tài được thực hiện trong thời gian 4 tháng, bắt đầu từ 4/12/2016 đến 3/4/2016

6 Ý NGHĨA ĐÈ TÀI 6.1 Ý nghĩa khoa học

Đóng góp và góp phần làm phong phú về công nghệ MBBR cho nước thải y tế

nói riêng và cho ngành xử lý nước thải nói chung, bảo vệ môi trường

Phát huy, sáng tạo ra các phương pháp tiến bộ và hiệu quả hơn từ các phương pháp sẵn có

Đánh giá được hoạt động, tính năng của sự kết hợp của phương pháp bùn hoạt

tính (xử lý hiểu khí) và màng sinh học (xử lý thiếu khí)

6.2 Ý nghĩa thực tiễn

Tiết kiệm chi phí đầu tư vận hành hệ thống xử lý nước thải y tế

Giảm thiêu tác hại gây ra cho môi trường do nước thải y tế

Trang 15

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiét kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm CHUONG 1 TONG QUAN VE TRUNG TAM Y TE THI XA Di AN VA NUOC THAI Y TE 1.1 TONG QUAN VE TRUNG TAM Y TE THI XA Di AN 1.1.1 Vi tri Số 500, Đông Tác 743, phường Dĩ An, Thị xã Dĩ An, Tinh Binh Duong „ % gườ % th 3 in Van AY L Xinghiép 4 O ¢ | a TX Di-An g xaydung32 =| | 5 1749 E HT 8 0 | - a s Trung tam y 1 Nguyễn Ÿ" tế thị xã Dĩ An pal Ga DiAn > Í_ hun XS: (mê Bint TỒN sự = Ô Ÿ \ kh Hình 1.1 Vị trí địa lý của trung tâm y tế [Nguôn: 8J Với vị trí này, trung tâm cũng có những thuận lợi và khó khăn như sau: 1.1.1.1 Thuận lợi

Thị xã Dĩ An gồm nhiều bệnh viện, trung tâm y tế, phòng khám đa khoa như: Bệnh

viện đa khoa thị xã Dĩ An, Bệnh viện Quân đoàn 4, phòng khám đa khoa An An Bình,

phòng khám đa khoa Thảo Khánh, Nhưng trong cùng địa bàn tỉnh thì bệnh viện

Quốc tế Becamex, bệnh viện Quân đoàn 4 là các bệnh viện chuyên tiếp nhận bệnh

nhân từ các trung tâm tuyến dưới chuyên lên Do đó, các bệnh viện này phải chịu một

áp lực bệnh nhân rất lớn Trong khi đó, trung tâm y tế thị xã Dĩ An chỉ chủ yếu tiếp

nhận các bệnh nhân đến điều trị nội trú, do đó trung tâm không phải chịu áp lực bệnh

nhân lớn như các bệnh viện khác trên địa bàn

1.1.1.2 Khó khăn

Trung tâm y tế nằm trong khu vực đông dân cư Do vậy, chất lượng môi trường của trung tâm sẽ ảnh hưởng rất lớn đối với sức khỏe của người dân Mặc dù không phải là

Trang 16

Đồ án tốt nghiệp | „ „ „ Tính toán thiét kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O= 200 m°⁄ngày.đêm

một bệnh viện, hay trung tâm y tế tuyến đầu Tỉnh, nhưng lượng bệnh nhân mà trung

tâm đón nhận cũng không phải ít Các bệnh nhân đến đây chủ yếu đế khám và điều trị

nội trú Vì vậy, lượng nước thải hàng ngày thải ra qua các hoạt động khám chữa bệnh,

phẫu thuật, vệ sinh dụng cụ y tế là không nhỏ Vì vậy, nếu không có một hệ thống xử

lý nước thải hoàn chỉnh thì lượng nước thải này sẽ rất dễ ảnh hưởng đến môi trường

xung quanh, và tác động xấu đến sức khỏe của người dân ở khu vực lân cận cũng như

chính sức khỏe của bệnh nhân Bảng 1.1 Các phường thuộc thị xã Dĩ An Tên phường Diện tích Dân số Dĩ An 1.044 73.732 An Bình 340 62.109 Đông Hòa 1.025 46.582 Tân Đông Hiệp 1.412 64.747 Tan Binh 1.036 15.133 Binh An 603 22.442 Binh Thing 550 12.690 Téng 6.010 297.435 [Nguon: 8] 1.1.2 Quy mô trung tâm

Đơn vị được thành lập theo Quyết định số 133/2005/QĐ - UBND ngày 19/7/2005 của

UBND tỉnh Bình Dương về việc tô chức lại Trung tâm Y tế huyện Theo Quyết định này, Trung tâm được thành lập từ tháng 01/10/2005 Tên sơ khai ban đầu khi thành lập

là Trung tâm Y tế dự phòng huyện Dĩ An và trực thuộc cơ quan chủ quản là Sở Y tế

Bình Dương

- Đến ngày 5/2/2007 UBND tỉnh có Quyết định số 450/2007/QĐ - UBND (thay

cho Quyết định số 133/2005/QĐ - UBND) về việc Quyết định chuyên giao Trung tâm

Trang 17

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính tốn thiêt kê hệ thơng xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm

- Đến 8/2008 Trung tâm được bàn giao sang trực thuộc cơ quan chủ quản là Sở Y

tế Bình Dương và đổi tên là Trung tâm Y tế huyện Dĩ An

Nhiệm vụ chủ yếu của trung tâm là khám chữa bệnh nội, ngoại trú, cấp cứu, phòng chống dịch bệnh, Ngoài ra, trung tâm đã được trang bị nhiều thiết bị hiện đại giúp

cho công tác chuân đoán và điều trị

Cơ cấu tổ chức bao gồm: Ban giám đốc:

- Ì giám đốc lãnh đạo và điều hành toàn bộ hoạt động của trung tâm

- 2 phó giám đốc giúp việc cho giám doc

Các khoa phòng:

- Phòng Hành chính — Tổng hợp

- Khoa Y tế công cộng — Vệ sinh an toàn thực phẩm - Khoa xét nghiệm

- Khoa chăm sóc sức khỏe sinh sản

- Khoa Kiểm soát dịch bệnh — HIV /Nguồn: 8J

1.2 TONG QUAN VE NUOC THAI Y TẾ

1.2.1 Nguồn gốc

Nguồn phát sinh nước thải y tế đến từ nhiều hoạt động khác nhau, co thé phan loại thành 2 nguồn chính:

- Nước thải sinh hoạt: từ các hoạt động vệ sinh, tắm rửa, giặt giũ của cán bộ, nhân viên bệnh viện, thân nhân và bệnh nhân, các hoạt động lau dọn phòng ốc

- Nước thải y tế: từ các hoạt động khám chữa bệnh, tiểu phẫu, phẫu thuật, xét

nghiệm, dịch tiết, máu, mủ, các bộ phận loại bỏ của cơ thể, vệ sinh dụng cụ y khoa Nhìn chung các nguồn thải trên đều mang mầm bệnh rất lớn và khả năng lây nhiễm rất cao cho con người và môi trường xung quanh Do vậy việc thu gom và xử lý triệt để nước thải y tế là việc làm hết sức cần thiết ở mỗi quốc gia

1.2.2 Thành phần, tính chất nước thải y tế

Nước thải y tế mang một lượng lớn vi khuẩn gây bệnh, kháng sinh từ y tế, do đó việc xả thải ra môi trường khi chưa được xử lý triệt để sẽ gây lây nhiễm các mầm bệnh vào hệ sinh thái, môi trường đất, nước gây dịch bệnh khó kiểm soát cho cộng đồng và mắt cân bằng sinh thái

Trang 18

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm

Lưu lượng nước thải y tế: 200 m”/ngày.đêm

Các thành phần chính của nước thải y tế như:

e Các chất rắn trong nước thải y tế (TS, TSS và TDS)

Thành phần vật lý cơ bản trong nước thải y tế gồm có: tổng chất răn (TS), tổng chất rắn lơ lửng (TSS), tong chất rắn hòa tan (TDS) Chất rắn hòa tan có kích thước hat 10°

— 10 mm, không lắng được Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt tir 10° — Imm va ling

được Ngoài ra trong nước thải còn có hạt keo (kích thước hạt tir 10° — 10mm) khó lắng

e Các chỉ tiêu hữu cơ của nước thải y tế (BOD;, COD)

BODs gian tiép chỉ ra mức độ ô nhiễm do các chất có khả năng bị oxy hóa sinh học, mà đặc biệt là các chất hữu cơ

Có thể phân loại mức độ ô nhiễm của nước thải thông qua chỉ số BOD; nhu sau: +BOD; < 200mg/1 (mức độ ô nhiễm thấp)

+350mg/I < BOD; < 500mg/1 (mức độ ô nhiễm trung bình)

+500mg/I < BOD; < 750mg/1 (mức độ ô nhiễm cao)

+BOD; > 750mg/l (mức độ ô nhiễm rất cao)

COD là chỉ tiêu để đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải kế cả chất hữu cơ dễ phân hủy

và khó phân hủy sinh học Đối với nước thải, hàm lượng ô nhiễm hữu cơ được xác

định gián tiếp thông qua chỉ số COD

+COD < 400mg/1 (mức độ ô nhiễm thấp)

+400mg/I < COD < 700mg/1 (mức độ ô nhiễm trung bình)

+700mg/I < COD < 1500mg/1 (mức độ ô nhiễm cao) +COD > 1500mg/1 (mức độ ô nhiễm rất cao)

e Các chất dinh dưỡng trong nước thải y tế (các chỉ tiêu nitơ và phospho)

Trong nước thải y tế cũng chứa các nguyên tố dinh dưỡng gồm Nitơ và Phốt pho Các nguyên tố dinh dưỡng này cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật và thực vật Nước thải y tế thường có hàm lượng N-NH¿' phụ thuộc vào loại hình cơ sở y tế Trong nước, nitơ tồn tại dưới dang nito hitu col am6n, nito nitrit va nito nitrat Nito gay ra hiện tượng phú dưỡng và độc hại đối với nguồn nước sử dụng ăn uống Phốt pho trong nước thường tồn tại dưới dang orthophotphat (PO¿` " HPO¿7, H;PO/, H;PO¿) hay poyphotphat [Na;(PO(PO;)s] và phốt phát hữu cơ Phốt pho là nguyên nhân chính gây

ra sự bùng nỗ tảo ở một số nguồn nước mặt, gây ra hiện tượng tái nhiễm bắn và nước có màu, mùi khó chịu

Trang 19

Các chất thải y tế (nước thải và rác thải) khi xả ra môi trường không qua xử lý có nguy cơ làm hàm lượng nitơ và phospho trong các sông, hồ tăng Trong hệ thống thốt

nước và sơng hồ, các chất hữu cơ chưa nitơ bị amôn hóa Sự tồn tại của NH¿' hoặc

NH; chứng tỏ sông, hồ bị nhiễm bẩn bởi các chất thải Trong điều kiện có oxy, nito

amôn trong nước sé bị các loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter chuyên hóa

thanh nitorit va nitorat

Hàm lượng nitorat cao sẽ cản trở khả năng sử dụng nước cho mục đích sinh hoạt, ăn uống

e Chất khử trùng và một số chất độc hại khác

Do đặc thù hoạt động của các cơ sở y tế, đặc biệt là các bệnh viện, các hóa chất

khử trùng đã được sử dụng khá nhiều, các chất này chủ yếu là các hợp chất của clo (cloramin B, clorua vôi, ) sẽ đi vào nguồn nước thải và làm giảm hiệu quả xử lý của các công trình xử lý nước thải sử dụng phương pháp sinh học

Ngoài ra, một số kim loại nặng như Pb (chì), Hg (thủy ngân), Cd (Cadimi) hay các hợp chất AOX phát sinh trong việc chụp X-quang cũng như tại các phòng xét

nghiệm của trung tâm trong quá trình thu gom, phân loại không triệt để sẽ đi vào hệ

thống nước thải có nguy cơ gây ra ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận e Các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải y tế

Nước thải y tế có thể chưa các vi sinh vật gây bệnh như: Samonella typhi gây bệnh thương hàn, Samonella parataphi gây bệnh phó thương hàn, Shigella sp Gây bệnh ly, Vibrio cholerae gay bénh ta,

Ngoài ra trong nước thải y tế còn chứa các vi sinh vật gây nhiễm bân nguồn nước

từ phân tử sau:

- Coliforms và Fecal coliforms: Coliform là các vi khuân hình que gram âm có khả năng lên men lactose để sinh ga ở nhiệt độ 35 + 0,1°C Coliform có khả năng sống

ngoài đường ruột của động vật (tự nhiên), đặc biệt trong môi trường khí hậu nóng

Nhóm vi khuẩn coliform chủ yếu bao gồm các loài như Citrobacter, Enterbacter, Escherichia, Klebsialla và cả Fecal coliforms (trong đó E.coli là loài thường dùng để

chỉ định nguồn nước bị ô nhiễm bởi phân)

- Fecal streptococci: nhóm này bao gồm các vi khuân chủ yếu sống trong đường

Trang 20

Đồ án tốt nghiệp | „ „ „ Tính toán thiét kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O= 200 m°⁄ngày.đêm

- Clostridium perfringens: day 1a loai vi khuẩn chỉ thị duy nhất tạo bào tử trong môi trường yếm khí Do đó, nó được sử dụng dé chi thị các ô nhiễm theo chu kỳ hoặc

các ô nhiễm đã xảy ra trước thời điểm khảo sát do khả năng sống sót lâu của các bào tử Bảng 1.2 Thành phần và tính chất nước thải đầu vào bệnh viện K Hà Nội Thông số Giá trị max Don vi QCVN oat nh TSS 285 mg/l] 50 BOD; (20°C) 382 mg/l 30 COD 442 mg/l] 50

Amoni (tinh theo N) 31 mg/l 5

Phosphat (tinh theo P) 21 mg/l 6

Téng Coliforms 2 x10° MPN/100ml 3000

[Nguôn: Viện công nghệ môi trường] 1.2.3 Hiện trạng nước thải y tế trên địa bàn tỉnh Bình Dương

Chất thải của các trung tâm y tế là nguồn gây dịch bệnh nguy hiểm, do đó phải xây dựng hệ thống xử lý nước thải, rác thải theo đúng quy định của ngành y tế, cũng như cắm đồ nước thải, rác thải chưa qua xử lý vào hệ thống thoát nước chung của đô thị, sông, suối, ao, hồ và các bãi chứa rác công cộng Hiện nay, nhiều trung tâm đã khân trương xây dựng hệ thống xử lý ô nhiễm, nhằm giải quyết tình trạng ô nhiễm cục bộ và

các khu vực lân cận

Theo số liệu báo cáo của các trung tâm y tế cho thấy các trung tâm đã và đang đầu tư

xây dựng hệ thống xử lý nước thải và chuẩn bị đưa vào sử dụng Nhiều trung tâm đã

xây dựng dự án khả thi để xử lý ô nhiễm môi trường với các đề xuất, biện pháp, công nghệ xử lý chất thải rắn cũng như xử lý nước thải phù hợp, trong đó một số dự án đã được các cơ quan có thâm quyền phê duyệt

Tuy nhiên, nguồn nước thải chủ tế từ các khâu giải phẫu, xét nghiệm, khám chữa bệnh,

giặt giũ, vệ sinh của nhân viên y tế, bệnh nhân và thân nhân Kết quả phân tích nước

thải cho thấy loại nước thải này ô nhiễm nặng về mặt hữu cơ và vi sinh, hầu hết các chỉ số ô nhiễm đều vượt chỉ tiêu cho phép

Trang 21

Có nhiều nguyên nhân khiến cho tình hình xử lý nước thải kém hiệu quả:

- Nhiều dự án xử lý ô nhiễm tuy nhiên đã được xây dựng và phê duyệt theo đúng

quy định nhưng chưa được xem xét, bố trí vốn thực hiện Các trung tâm chưa có nguồn kinh phí nhất định dé đầu tư, vận hành, quản lý, giám sát các hệ thống xử lý chất thải

- Các trung tâm chưa được quy hoạch, phát triển đồng bộ Do đó, vẫn chưa xây

dựng được phương án khả thi tối ưu cho việc quản lý nước thải Hệ thống ống dẫn nước thải ở các bệnh viện hầu như đã xuống cấp trầm trọng

- Việc vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải chưa được quan tâm và đầu

tư kinh phí đúng mức Do đó, nhiều hệ thống xử lý bị xuống cấp hoặc hư hỏng phải

tạm ngưng hoạt động

- Để đáp ứng nhu cầu trong việc khám chưa bệnh ngày một tăng nhanh, một số

trung tâm y tế đã nâng công suất phục vụ lên đáng kể, vượt quá công suất thiết kế của hệ thống xử lý, làm ảnh hưởng đến chất lượng nước thải sau xử lý

- Ngoài ra, một số bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải nhưng trong quá trình vận hành lại không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật hoặc không tận dụng hết công suất của hệ thống

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THAI

1.3.1 Phương pháp cơ học

Xử lý cơ học (hay còn gọi là xử lý bậc I) nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất vô cơ và

hữu cơ không tan (rác, cát nhựa, dầu mỡ, cặn lơ lửng, các tạp chất nồi ) ra khỏi nước thải, điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải

1.3.1.1 Thiết bị chắn rác

Song chắn rác dùng để khử tất cả các tạp vat có thé gây ra sự cố trong quá trình vận

hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoặc kênh dẫn Có thể

phân loại các thiết bị chắn rác thành 3 loại: chắn rác thô, chắn rác mịn, lưới chắn rác

Chắn rác thô: Song chắn có thể đặt cố định hoặc di động, cũng có thể là tổ hợp cùng

với máy nghiền nhỏ Các song chắn làm bằng kim loại, đặt ở cửa vào kênh dẫn, nghiêng một góc 60 + 75° Thanh song chắn có thể có tiết diện tròn, vuông hoặc hỗn

hợp Song chắn rác thô có khoảng cách giữa các thanh tir 30mm — 200mm

Chắc rác mịn: Chắn rác mịn bao gồm cả chắn rác cố định, di động ,đai, đĩa, trống

quay Chắn rác mịn loại bỏ được các loại rác có kích thước nhỏ khoảng từ 5mm — 25mm Loại chắn rác này thích hợp khi khử cặn có kích thước nhỏ và thường đặt sau

song chắn rác thô Máy dạng trống quay là loại thông dụng thường sử dụng cho các công trình xử lý nước thải với chi phí đầu tư ban đầu thấp, hiệu quả xử lý cao

Trang 22

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiét kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm ‘ & Ss Hình 2.1 Song chắn rác thủ công Hình 2.2 Song chắn rác cơ khí

Hình 2.3 Lưới chắn rác Hình 2.4 Máy tách rác [Nguôn: 8J

Lưới chắn rác: Dùng để khử các chất lơ lửng có kích thước nhỏ khoảng từ 0,5+1,0mm Lưới lọc thường đọc bao bọc xung quanh khung rỗng hình trụ quay tròn (hay còn gọi

là trống quay) đặt trên các khung hình đĩa 1.3.1.2 Bễ điều hòa

Do đặc điểm công nghệ sản xuất của một số ngành công nghiệp, lưu lượng và nồng độ nước thải thường không đều theo các giờ trong ngày, đêm Sự giao động lớn về lưu lượng và nồng độ dẫn đến những hậu quả xấu về chế độ công tác của mạng lưới và các công trình xử lý Do đó bể điều hòa được dùng để duy trì dòng thải và nồng độ vào

công trình xử lý ổn định, khắc phục những sự cố vận hành do su dao động về nồng độ

và lưu lượng của nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của quá trình xử lý sinh học Các dạng bể điều hòa: điều hòa trong dòng (tất cả các dòng chảy vào bề điều hòa Ôn định lưu lượng và tải lượng), điều hòa ngoài dòng (lưu lượng lớn hơn lưu lượng giới

han sẽ chảy vào bề diéu hoa > chi phí bơm giảm)

Trang 23

Do an tot nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O = 200 m'/ngay.dém 1.3.1.3 Bé lang

Các loại bê lắng thường được dùng để xử lý sơ bộ nước thải (xử lý bậc một) trước khi xử lý sinh học hoặc như một công trình xử lý độc lập nếu chỉ yêu cầu tách các loại cặn

lắng khỏi nước thải trước khi xả ra nguồn nước mặt

Các bể lắng có nhiệm vụ lắng các hạt rắn nhỏ hơn 0,2 mm Bùn lắng được tách ra khỏi

nước ngay sau khi lắng, có thể bằng phương pháp thủ công hoặc cơ giới

Theo cấu tạo và hướng dòng chảy người ta có thể phân ra các loại: bể lắng đứng, bể lắng ngang, bể lắng ly tâm, bể lắng hai vỏ

- Bé lang đứng: dễ thu cặn và cặn thu được có nồng độ cao nhưng yêu cầu nhiều về chiều sâu, có dạng hình hộp hoặc hình trụ với đáy hình chóp Nước thải chuyên

động trong vùng lắng theo hướng thắng đứng từ dưới lên Dùng cho công trình xử lý

có Q < 20.000 mỶ/ngày

- Bể lắng ngang: Bề lắng ngang thì khó thu cặn, nhưng hiệu quả lắng lại tốt

Dòng nước thải chảy theo phương nằm ngang qua bể Ứng với quá trình dòng chảy như trên người ta chia bé lắng thành 4 vùng: vùng nước thải vào, vùng lắng, vùng xả nước ra, vùng bùn cặn Dùng cho công trình xử lý có Q > 15.000 mỶ/ngày

- Bé lắng ly tâm: lắng tốt nhưng lại tạo ra cặn có nồng độ thấp Bê lắng ly tâm là một dạng của bể lắng ngang vì dòng chảy của nước cũng theo phương nằm ngang, hướng từ tâm ra xung quanh Bề lắng ly tâm thường dùng cho các công trình xử lý có

công suất lớn Q > 20.000 mỶ/ngày

Trang 24

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiét kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm Máng thu váng nổi tới xlý bàn Rốn bể chứa bùn Hình 2.7 Bề lắng ly tâm Hình 2.8 Bề lắng hai vỏ [Nguôn: 8] 1.3.1.4 Bể tách dầu mỡ

Bể tách dầu mỡ nhằm loại bỏ các tạp chất có khối lượng riêng nhỏ hơn nước, chúng

gây ảnh hưởng xấu tới các cơng trình thốt nước (mạng lưới và công trình xử lý), các

chat nay sé bit kin lỗ hổng giữa các hạt vật liệu lọc trong các bé sinh học và phá hủy

cau trúc bùn hoạt tinh của bể Aerotank, gây khó khăn trong quá trình lên men cặn Áp

dụng trọng lực tự nhiên, các hạt dầu nổi lên do tỷ trọng riêng của chúng và được vớt ra ngoài

Bề tách dầu mỡ thường dùng cho nước thải có hàm lượng dầu mỡ > 100 mg/I Vận tốc

nước trong bể tách dầu có thể dao động từ 0,005 — 0,01 m/⁄s Đối với các hạt dầu có

đường kính §0 + 100 um, vận tốc nổi lên của hạt bằng 1 đến 4 mm/s Bé tach dau thường có 2 ngăn trở lên Chiều rộng từ 2+3m, chiều sâu lớp nước từ 1,2 + 1,5m Có 2 quá trình tách dầu: dùng trọng lực tự nhiên: các hạt dầu từ nổi lên do tỷ trọng

Trang 25

Đồ án tốt nghiệp , , Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O = 200 m'/ngay.dém

1.3.2 Phương pháp hóa học và hóa lý

1.3.2.1 Bễ keo tụ, tạo bông

Phương pháp áp dụng một só chất như phèn nhôm, phèn sắt, polymer có tác dụng kết

dinh các chất khuếch tán trong dung dịch thành các hạt có kích cỡ và tỷ trọng lớn hơn

rồi lắng để loại bớt các chất ô nhiễm ra khỏi nước thải

Trong tự nhiên, tùy theo nguồn gốc, xuất xứ cũng như bản chất hóa học, các hạt cặn lơ

lửng đều mang điện tích âm hoặc dương Khi thế cân bằng điện động của nước bị phá

vỡ, các thành phần mang điện tích sẽ kết hợp hoặc đính kết vơi nhau bằng lực liên kết

phân tử và điện từ, tạo thành một tô hợp các phân tử, nguyên tử hoặc các ion tự do Các tổ hợp trên được gọi là các hạt “bông keo” Theo thành phần cấu tạo người ta chia

chúng thành hai loại keo: keo ky nước là loại chống lại các phân tử nước và keo háo

nước là loại hấp thụ các phân tử nước như vi khuẩn, vi rút, trong đó keo ky nước đóng vai trò chủ yếu trong công nghệ xử lý nước và nước thải

Các chất đông tụ thường dùng là các muối nhôm, sắt hoặc hỗn hợp của chúng Việc lựa chọn chất đông tụ phụ thuộc và các tính chất hoa ly, chi phí, nồng độ tạp chất trong nước, pH và thành phần muối trong nước Trong thực tế người ta thường sử dụng các chất đông tụ sau: Al,(SO4)3.18H,0, NaAlO,, AI(OH);Cl, KAI(SO¿);.12H;O,

NH,AI(SOy4)2.12H2O Trong d6 dugc dùng rộng rãi nhất là Ala(SO¿) bởi vì Als(SO¿)s

hòa tan tốt trong nước, chỉ phí thấp và hoạt động có hiệu quả cao trong khoảng pH = 5 + 7,5 chốt keo lụ (Alum or Iron) trợ keo lu | (polymer) Chốt kié Hình 2.10 Bế keo tụ, bể tạo bông [Nguôn: 8J 1.3.2.2 Bễ tuyến nỗi

Tuyển nổi được áp dụng để xử lý các chất lơ lửng trong nước (bùn hoạt tinh, mang vi

sinh vật), nước thải được nén đến áp suất 40 - 60psi với khối lượng không khí bão hòa

Trang 26

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O = 200 m'/ngay.dém

Khi áp suất của hỗn hợp khí nước này được giảm đến áp suất khí quyền trong bể tuyển

nôi thì những bọt khí nhỏ bé được giải phóng Bọt khí có khả năng hấp phụ các bông

bùn và các chất lơ lửng hoặc nhũ tương (dầu, soi ) lam chung kết với nhau và nổi lên lên trên bề mặt bể Hỗn hợp khí — chất rắn nồi lên tạo thành váng trên bề mặt Nước đã

được loại bỏ các chất rắn lơ lửng được xảy ra từ đáy của bề tuyên nổi

Bể tuyên nổi được cấu tạo bao gồm một bể tròn hoặc hình chữ nhật Bên trên bể và đáy bể được thiết kế hai dàn cào bùn Thiết bị được kết nối với một số thiết bị phụ trợ

bên ngoài gồm bình trộn nước, bơm nước trộn, máy nén khí

Gồm các loại tuyển nỗi: tuyển nỗi chân không, tuyên nỗi cơ học, tuyên nỗi áp lực

- Tuyển nổi chân không: Nước thải được bão hòa không khí ở áp suất khí quyển

trong buồng sục khí Khí vào buồng tuyển nỗi, áp suất khoảng 225 — 300 mmHg nhờ

bơm chân không Khi đó các bọt khí rất nhỏ nỗi lên và kéo theo chất bản nước thải sau

xử lý đi thu phía dưới Thời gian thực hiện hoàn toàn 1 chu trình là 20 phút Vì số

lượng bọt nhỏ nên không áp dụng cho nước thải có hàm lượng SS lớn (< 250 — 300 mg/l) Thiết bị này có cấu tạo phức tap, vì phải xây dựng các thùng chân không rất kin với thiết bị gạt cơ giới bên trong nên khó khăn trong quá trình vận hành và sữa chữa

- Tuyên nổi cơ học: Sự phân tán khí trong thiết bị tuyên nổi được thực hiện nhờ bơm tuabi kiểu cánh quạt, đĩa có cánh quay hướng lên trên Ứng dụng để xử lý nước có nồng độ cao > 2000g/1

- Tuyển nổi áp lực: Quá trình được tiến hành theo hai giai đoạn: bão hòa nước

bằng không khí dưới áp suất cao, tách khí hòa tan dưới áp suất khí quyên Thời gian

lưu trong bình cao áp khoảng 14 phút, thê tích không khí chiếm 1,5 — 5% thể tích nước

cần xử lý phương pháp này cho phép làm sạch nồng độ chất lơ lửng 4 — 5 g/l Uu điểm

của thiết bị này là cấu tạo đơn giản, dễ thực hiện thi công và sữa chữa, thông dụng hơn so với 2 loại tuyên nỗi còn lại

Nước thải — E =rerrcrrcrrcrrcrecrThiết bị vớt bọt Motor truyền động

Trang 27

Đồ án tốt nghiệp , , Tính tốn thiêt kê hệ thơng xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O = 200 m'/ngay.dém 1.3.2.3 Bé khir tring Bề khử trùng dùng để khử các vi sinh vật gây bệnh lây lan đường nước Có 2 phương pháp khử trùng:

e Khử trùng bằng tác nhân vật lý: nhiệt, tia cực tím (UV), siêu 4m, loc bang MF > không làm thay đổi tính chất hòa lý của nước, không gây nên tác dụng phụ Hiệu suất thấp chỉ dùng cho quy mô nhỏ

— Phương pháp nhiệt: đun sôi nước ở 100°C trong 15 — 20 phút đa số các vi sinh vật bị tiêu diệt Phương pháp này tốn năng lượng và không thích hợp ở quy mô lớn, chỉ

thích hợp cho các gia đình xử lý nước ăn uống

— Khử trùng bằng tia cực tím: tia cực tím là bức xạ điện từ có bước sóng 4 — 400

nm ngoài vùng phát hiện và nhận biết của mắt thường, làm thay đổi DNA của thế bào

vi khuẩn, tia cực tím có bước sóng 254nm có khả năng diệt khuẩn cao nhất Phương

pháp này chi phí vận hành cao

— Siêu âm: dùng siêu âm với cường độ tác dụng không nhỏ hơn 2Wiem trong khoảng thời gian > 5phút có khả năng tiêu diệt hoàn toàn vị sinh vật trong nước

— Lọc: lọc nước qua lớp lọc có kích thước khe rỗng < Iụm có thê loại được đa số vi khuân, phương pháp này áp dụng cho nước có hàm lượng cặn < 2mg/l

e Khử trùng bằng tác nhân hóa hoc: chlorine và các hợp chất của clo, bromine, iodine, ozone, Hiệu suất rộng rãi ở mọi quy mô

—Clo là chất oxy hóa mạnh có tác dụng khử trùng cao Quá trình diệt vi khuẩn

xảy ra qua 2 giai đoạn: chất khử trùng khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật; phản ứng lên men bên trong tế bào và phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến sự diệt

vong của tế bào Phương pháp này rẻ tiền và được sử dụng rộng rãi

BE TIEP XUC CHLORINE : = NHIN TU TREN XUONG Pra =

Trang 28

Đồ án tốt nghiệp „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm 1.3.3 Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh học gồm hai phương pháp:

Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện tự nhiên

Phương pháp xử lý sinh học trong điều kiện nhân tạo

Bản chất của phương pháp sinh học trong quá trình xử lý nước thải sinh hoạt là sử dụng khả năng sống và hoạt động của các vi sinh vật có ích để phân hủy các chất

hữu cơ và các thành phần ô nhiễm trong nước thải

Uu điểm : rẻ tiền, sản phâm phụ của quá trình có thê tận dụng làm phân bón (bùn hoạt tính) hoặc tái sinh năng lượng ( khí metan)

1.3.3.1 Phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên

Dựa trên khả năng tự làm sạch sinh học trong môi trường đất và hồ nước Đây là

phương pháp được áp dụng phổ biến ở nhiều nước vì đễ thực hiện, giá thành thấp, hiệu

quả tương đối cao

Bao gồm các phương pháp:

a Phương pháp cánh đồng tưới

Với nguồn nước thải có chứa nhiều hợp chất hữu cơ, ít độc hại như nước thải chăn

nuôi có thê sử dụng cánh đồng tưới sinh học.Sử dụng cánh đồng tưới nhằm xử lý và

làm sạch đồng thời tận dụng các chất dinh dưỡng có trong nước thải để trồng trọt Cơ chế hoạt động của cánh đồng tưới khác cánh đồng lọc là có trồng lúa và hoa màu Nhờ cây trồng, hiệu quả xử lý được nâng cao vì cây trồng hấp thu các chất vô cơ có tác dụng thúc đây nhanh tốc độ phân hủy Bộ rễ còn có tác dụng chuyên oxy xuống tầng

đất sâu đưới mặt đất dé oxy hóa các chất hữu cơ thấm xuống Khi sử dụng cánh đồng

tưới phải chú ý đến độ xốp của đất, chế độ tưới nước và yêu cầu phân bón của cây

trồng

b Phương pháp cánh đồng lọc

Đây là những khu đất được quy hoạch đề xử lý nước thải Khi nước thải được lọc qua đất, các chất keo lơ lửng được giữ lại tạo thành màng VSV VSV trong màng này sử

dụng chất hữu cơ để tăng sinh khối và biến thành các chất hòa tan hoặc chất hữu cơ

đơn giản Toàn bộ khu đất phải được chia làm nhiều ô, các ô phải bằng phẳng để bảo đảm phân phối nước đều Tải trọng trên cánh đồng tưới tùy htuộc vào độ lớn của vật liệu lọc Hiệu quả làm sạch của cánh đồng lọc rất cao, giảm BOD hơn 90%, coliform hơn 95%, nước thải rất trong sau xử lý

Trang 29

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiét kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm Hình 2.14 Cánh đồng lọc hoạt động thực tế [Nguôn: 8J c Ao sinh học

Được áp dụng rộng rãi hơn cánh đồng lọc và cánh đồng tưới Các quá trình diễn ra trong ao sinh học tương tự như quá trình tự rửa sạch ở sông hồ nhưng tốc độ nhanh hơn và hiệu quả hơn Quá trình hoạt động trong các hồ sinh học dựa trên quan hệ cộng sinh của toàn bộ quần thể sinh vật có trong hồ tạo ra Trong số các chất hữu cơ đưa

vào hồ các chất không tan sẽ bị lắng xuống đáy hồ còn các chất tan sẽ được hòa loãng trong nước Dưới đáy hồ sẽ diễn ra quá trình phân giải yếm khí các hợp chất hữu cơ, sau đó thành NHạ, HS, CH¡ Trên vùng yếm khí và vùng yếm khí tùy tiện và hiếu khí

với khu hệ vi sinh rất phong phú gồm các giống Pseudomonas, Bacillus,

Flavobacterium, Achromobacter, chúng phân giải chất hữu cơ thành nhiều chất trung gian khác nhau và cuối cùng là COs, đồng thời tạo ra các tế bào mới, chúng sử dụng oxy do tảo và các thực vật tạo ra Các VSV nitrat hóa sẽ oxy hóa N-amonia

thành nitrit rồi nitrat Một nhóm VSV khác như P.demnitrificans, B.Licheniformis, Thiobacillus denitrificans lai phan nitrat dé tao thanh nitrogen phân tử Hệ vị khuẩn và

nắm, xạ khuẩn phân hủy các chất hữu cơ thành các chất vô cơ cung cấp cho tảo và các

Trang 30

Đồ án tốt nghiệp | „

Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm

Ngoài ra, còn các thực vật khác như sen, súng, rau muống Tảo và các thực vật này lại cung cấp oxy cho vi khuẩn đồng thời còn là nơi cộng sinh rất tốt cho các loài VSV

Thực vật trong hồ đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình ổn định nước, chúng lấy chất dinh dưỡng (chủ yếu là N, P) và các kim loại nặng (Cd, Cu, Hg và Zn) để tiến hành các quá trình đồng hóa

Phân loại ao sinh học: gồm 3 loại cl Ao 6n dinh chat thải hiếu khí

La loai ao can tir 0,3-0,5 m, duoc thiét ké sao cho anh sáng mặt trời xâm nhập vao lop

nước nhiều nhất làm phát triển tảo Điều kiện thông khí phải được đảm bảo từ mặt

nước đến đáy ao Có hai loại là thông khí tự nhiên và thông khí bằng nhân tạo với hệ

thống sục khí nén

Thời gian lưu nước trong hồ 3 - 12 ngày là tốt nhất

pH: 5 - 9, DO > 0,5mg/I, nhiệt độ: 5 - 40C

c2 Ao ốn định chất thải tùy nghỉ

Đây là ao phổ biến nhiều Trong ao phân ra làm 3 vùng khác nhau:

Vùng hiếu khí: oxy cung cấp bởi không khí, và từ quá trình quang hợp của VSV Vùng ki khí (dưới đáy hồ): các VSV yếm khí phát triển rất mạnh và phân hủy rất

nhanh các chất hữu cơ lắng xuống, sinh ra khí CH¡,

Vùng trung gian: giao thoa giữa hiếu khí và yếm khí Sự phát triển của các VSV trong vùng này không ổn định cả về số lượng, số loài và cả về chiều hướng phản ứng

sinh học

Ao thường sâu từ 1-2m, thích hợp cho sự phát triển của tảo và các VSV tùy nghi Ban ngày, khi có ánh sáng mặt trời quá trình xảy ra trong hồ là hiếu khí Ban đêm và lớp

đáy là ky khí

c3 Ao ôn định chất thải ky khí

Là loại ao sâu hơn 1,5m , không cần oxy cho hoạt động của VSV Ở đây các loài VSV

ky khí và tùy nghi dùng oxy từ các hợp chất như nitrat, sulphate để oxy hóa chất hữu

cơ tạo thành CH, va CO) Hé ki khí thường tạo ra mùi rất khó chịu nên cần phải chọn

địa điểm cách xa khu dân cư 1,5-2 km đề xây dựng hồ 1.3.3.2 Phương pháp sinh học trong điều kiện nhân tạo

a Điều kiện hiếu khí

al Bé sinh hoc Aerotank

Trang 31

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính tốn thiét kê hệ thơng xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm

Quá trình chuyên hóa vật chất trong bê dựa trên hoạt động sống của các VSV hiếu khí Các VSV trong bể aerotank tồn tại ở dạng huyền phù Các huyền phù VSV có xu hướng lắng đọng xuống đáy, do đó việc khuấy trộn các dung dịch trong bể là điều cần thiết Người ta có thể cung cấp khí cho bể aerotank bằng nhiều cách: thổi khí, nén khí,

làm thoáng cơ học, thổi nén khí với hệ thống cơ học Có nhiều loại bể aerotank khác

nhau, tùy theo yêu cầu xử lý, tính kinh tế, diện tích đất sử dụng mà chọn loại nào cho phù hợp: bể aerotank truyền thống, bể aerotank với sơ đồ nạp nước thải theo bậc, bể aerotank tải trọng cao, bể aerotank có ngăn tiếp xúc với bùn hoạt tính đã ổn định, bể aerotank làm thoáng kéo dài, bể aerotank khuấy trộn hoàn chỉnh,

Uu điểm: đạt được mức độ xử lý triệt đề, thời gian khởi động ngắn, ít tạo mùi hôi,

có tính ổn định cao trong quá trình xử lý Nhược điểm: tốn nhiều năng lượng

Hình 2.16 Bễ Aerotank hoạt động thực tế

[Nguôn: 8J

a2 Bé aerotank theo mé (SBR)

Đây là loại công nghệ mới đang được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới vi hiệu quả xử lý Nitơ, Phospho rất cao nhờ vào các quy trình hiếu khí, thiếu khí, yếm khí

Hoạt động của bể gồm 5 pha:

- Pha làm đầy (fill): đưa nước thải vào bể, có thể vận hành theo 3 chế độ: làm đầy tĩnh, làm đầy khuấy trộn và làm đầy sục khí

- Pha phản ứng (react): ngừng đưa nước thải vào bề, tiến hành sục khí đều diện tích bê Thời gian làm thoáng phụ thuộc vào chất lượng nước thải và yêu cầu mức độ xử lý

- Pha ôn định (settle): các thiết bị sục khí ngừng hoạt động, quá trình lắng diễn ra

trong mơi trường tĩnh hồn toàn Thời gian lắng thường nhỏ hơn 2h

Trang 32

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiét kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm

- Pha tháo nước trong (decant): nước đã lắng trong ở phần trên của bể được tháo

ra nguồn tiếp nhận bằng ống khoan lỗ hoặc máng thu nước trên phao nỗi

- Pha chờ (idle): thoi gian chờ dé nạp mẻ mới Pha này có thể bỏ qua

Uu điểm: hiệu quả khử Nitơ, Phospho cao; tiết kiệm diện tích đất xây dựng vì không cần xây dựng bể điều hòa, bể lắng I và lắng II, có thể kiểm soát hoạt động và thay đổi thời gian giữa các pha nhờ bộ điều khiển PLC, pha lắng được thực hiện trong

điều kiện tĩnh hoàn toàn nên hiệu quả lắng tốt

Nhược điểm: chỉ phí của hệ thống cao, người vận hành phải có kỹ năng tốt, đạt

được hiệu quả xử lý cao khi lưu lượng nhỏ hơn 500 mỶ/ngày đêm

Hình 2.17 Bễ SBR hoạt động thực tế

[Nguôn: 8J

a3 Be MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)

Công nghệ MBBR là công nghệ kết hợp giữa các điều kiện thuận lợi của quá trình xử

lý bùn hoạt tính và bể lọc sinh học

Trong bề hiếu khí đính bám MBBR, hệ thống cấp khí được cung cấp để tạo điều kiện

cho vi sinh vật hiểu khí sinh trưởng và phát triển Đồng thời quá trình cấp khí phải

đảm bảo được các vật liệu luôn ở trạng thái lơ lửng và chuyên động xáo trộn liên tục

trong suốt quá trình phản ứng Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ

sẽ dính bám và phát triển trên bề mặt các vật liệu Các vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyên

hóa các chất hữu cơ trong nước thải để phát triển thành sinh khối Quần xả vi sinh sẽ phát triển và dày lên rất nhanh chóng cùng với sự suy giảm các chất hữu cơ trong nước

thải Khi đạt đến một độ dày nhất định, khối lượng vi sinh vật sẽ tăng lên, lớp vi sinh

vật phía trong do không tiếp xúc được nguồn thức ăn nên chúng sẽ bị chết, khả năng bám vào vật liệu không còn Khi chúng không bám được lên bề mặt vật liệu sẽ bị bong

ra rơi vào trong nước thải Một lượng nhỏ vi sinh vật còn bám trên các vật liệu sẽ tiếp

Trang 33

tục sử dụng các hợp chất hữu cơ có trong nước thải để hình thành một quần xã sinh vật mới Vi sinh vật bám trên bề mặt vật liệu lọc gồm 3 loại: lớp ngoài cùng là vi sinh vật

hiếu khí, tiếp là lớp vi sinh vật thiếu khí, lớp trong cùng là vi sinh vật kị khí Vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyên hóa hợp chất nitơ về dạng nitrite, nitrate Tiép tuc vi sinh vat thiếu khí và kị khí sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất oxy hóa để khử nitrate, nitrite về dạng khí Na bay lên Mặt khác quá trình nitơ một phần còn được thực hiện tại bé lắng sinh học Vì vậy hiệu quả xử lý hợp chất nitơ, photpho trong nước thải sinh hoạt của công trình này rất tốt

Hình 2.18 Bế MBBR hoạt động thực tế

[Nguôn: 8J Bề MBBR có 2 loại: MBBR hiếu khí và MBBR thiếu khí (Anoxic), đảm bảo cho quá

trình xử ly Nito trong nước thải Trong bể hiếu khí chuyển động của các giá thể được

tạo thành do sự khuếch tán của những bọt khí có kích thước trung bình từ máy thổi

khí Trong khi đó ở bể thiếu khí thì quá trình này được tạo ra bởi sự xáo trộn của các

Trang 34

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiét kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm a4, BE MBR

MBR là viết tắt cụm từ Membrane Bio-Reactor (thiết bị lọc sinh học bằng mảng), có

thể định nghĩa tông quát là hệ thống xử lý vi sinh của nước thải bằng công nghệ lọc mảng

MBR là kỹ thuật mới xử lý nước thải kết hợp quá trình dùng màng với hệ thống thiết bị sinh học thê động bằng quy trình vận hành SBR sục khí 3 ngăn và công nghệ dòng

chảy gián đoạn MBR là sự cải tiến của quy trình xử lý bằng bùn hoạt tính, trong đó việc tách cặn được thực hiện không cần đến bề lắng bậc 2 Nhờ sử dụng màng, các thể cặn được giữ lại trong bể lọc, giúp cho nước sau xử lý có thể đưa sang công đoạn tiếp theo hoặc xả bỏ / tái sử dụng được ngay

e Ưu điểm của việc ứng dụng thiết bị sinh học màng MBR là:

- Không cần bê lắng và giảm kích thước bề nén bùn

- Không cần tiệt trùng nhờ đã khử triệt để coliform

- Công trình được tỉnh giản nhờ sử dụng chỉ một bể phản ứng để khử N & P mà

không cần bề lắng, bể lọc và tiệt trùng

- Trong điều kiện thay đổi đột ngột, hệ thống được điều chỉnh cho ổn định bằng kỹ thuật không sục khí — sục khí — không sục khí

- Khắc phục được các yếu điểm (nén bùn và tạo bọt) trong phương pháp bùn hoạt tính (dùng mang khtr hiéu qua Nutrient va E.coli)

- Dé kiểm soát va bao trì bằng hệ thống tự động

Ngoài ra, sự tồn tại đồng thời của lớp màng hiếu khí và ky khí có khả năng loại bỏ nitơ trong nước thải do đồng thời xảy ra quá trình nitrate hóa và khử nitrate Lượng oxy hoà tan tối ưu trong nước thải sẽ cho sự loại bỏ nitơ tối đa Đó là lý do cần phải có

Trang 35

Đồ án tốt nghiệp „ „ „ Tính toán thiêt kê hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O = 200 m'/ngay.dém

Phương pháp rửa ngược

Sau khi ngưng bơm nước tự mồi và sau đó là ngưng quá trình lọc, đóng ống dẫn nước sau thấm và chờ 2 phút Sau 2 phút, ngừng cung cấp khí Khi khí vào đường ống cung cấp, tận dụng van xả kiệt, hay dùng tốc độ dòng chảy thấp nhất, vận hành bơm tự

mỗi và xả khí đồng thời tại thời điểm đó Be Hình 2.22 Rửa màng bằng phương pháp rửa ngược [Nguôn: 8J Ngừng cung cấp khí

Trang 36

Đồ án tốt nghiệp „

Tính toán thiết kế hệ thông xử lý nước thải cho Trung tâm Y tế Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất OQ = 200 m°/ngày.đêm

Ghi chú: Khi hoá chất tiếp xúc với nguyên cả màng, điều quan trọng là đảm bảo thời gian tiếp xúc giữa hoá chất và màng là đủ Đồng thời trong suốt quá trình định lượng hoá chất và thời gian chờ sau đó, khí cung cấp phải được ngừng Nếu khí tiếp tục được thơi vào, hố chất sẽ phân tán khắp bề và làm giảm hiệu quả của quá trình rửa ngược Sau đó, quá trình cấp khí lại được khởi động lại, và tiếp trong khoảng 10 phút Trong suốt thời gian đó, đừng khởi động quá trình lọc Sau khi tiến hành quá trình vận hành như trên, mở lại đường ống dẫn nước sau lọc và khởi động lại quy trình vận hành

Phương pháp duy trì nguyên module màng

Module màng nên được giữ ở nhiệt độ 22~28°C, độ âm: 40~60%

Trước khi màng được sử dụng, chúng có thê được giữ trong điều kiện khô Tuy nhiên, sau khi dùng màng MBR, chúng cần được duy trì trong môi trường âm ướt nếu

di chuyển màng ra khỏi bể

Khi sử dụng màng trong quá trình MBR, mặc dù quá trình rửa bằng hoá chất

được tiến hành đều đặn và màng đã được sử dụng trong suốt thời gian dài, nhưng vẫn

rất cần thiết khi giữ các màng âm khi đem chúng ra khỏi bê MBR Để duy trì điều kiện ẩm ướt đó, cần theo các yêu cầu sau:

e Sau khi đưa màng ra khỏi bể MBR, ngay lập tức đặt ngập vào bể rửa hoá chất off-line

e Sau khi quá trình rửa hoá chất off-line kết thúc, di chuyển màng vào bể chứa nước sạch Giữ trong điều kiện tối và tránh ánh sáng mặt trời trực tiếp

e Sau khi giữ tình trạng đó trong khoảng thời gian, nhằm để tránh sự phát triển của

vi khuẩn, hoặc các mối nguy hại khác, thay nước ít nhất 1 — 4 lần mỗi tháng Trong điều kiện thời tiết lạnh cần đảm bảo rằng nước không bị đóng băng

e Khi màng được sử dụng lại lần nữa nó hầu như đã có vi khuẩn bám dính trên bề mặt màng Đầu tiên nên ngâm màng trong 300 mg/L NaCIO trước khi đặt màng vào bể

MBR

b Điều kiện ky khí

b1 Bễ lọc ky khí

Là loại bể kín, phía trong chứa vật liệu lọc đóng vai trò như giá thể của VSV dính

bám Nhờ đó, VSV sẽ bám vào và không bị rửa trôi theo dòng chảy Vật liệu lọc của

bể lọc kị khí là các loại cuội, sỏi, than đá, xi, ống nhựa, tắm nhựa hình dạng khác nhau Kích thước và chủng loại vật liệu lọc, được xác định dựa vào công suất của công trình,

Trang 37

Đồ án tốt nghiệp

Tính tốn thiêt kê hệ thơng xử lý nước thải cho Trung tâm Y tê Thị xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương với công suất O = 200 m'/ngay.dém

hiệu quả khử COD, tốn that áp lực nước cho phép, điều kiện nguyên vật liệu tại chỗ Nước thải có thể được cung cấp từ trên xuống hoặc từ dưới lên Bề lọc kị khí có

khả năng khử được 70 + 90% BOD Nước thải trước khi vào bể lọc cần được lắng sơ

bộ

Ưu điểm chính: khả năng khử BOD cao, thời gian lọc ngắn, VSV dễ thích nghỉ

với nước thải, vận hành đơn giản, ít tốn năng lượng, thê tích của hệ thống xử lý nhỏ Nhược điểm: thường hay bị tắc nghẽn, giá thành của vật liệu lọc khá cao, hàm lượng cặn lơ lửng ra khỏi bể lớn, thời gian đưa công trình vào hoạt động dài Khí sinh học Khí sinh học —— Nước vào Dòng tràn ggsoggsgggggợ ° pPooooosggovggv % CÀ AAÀÁAAAAAÀA¿ Nước vào

Nước tuần hoàn Nước ra

Hình 2.24 Bễ lọc ky khí không tuần | Hình 2.25 Bể lọc ky khí có tuần hoàn

hoàn nước nước [Nguôn: 8J

b2 Bễ lọc ngược qua tầng bùn ky khí UASB

Bé UASB không sử dụng vật liệu dính bám mà sử dụng lớp cặn (có chứa rất nhiều

VSV kị khí) luôn luôn tồn tại lơ lửng trong dung dịch lên men nhờ hệ thống nước thải

chảy từ dưới lên Sau một thời gian hoạt động, trong hệ thống hình thành 3 lớp; phần

bùn đặc ở đáy hệ thống, một lớp thảm bùn ở giữa hệ thống gồm những hạt bùn kết bông và phần chứa biogas ở trên cùng Nước thải được nạp vào từ dưới đáy hệ thống, đi xuyên qua lớp bùn đặc và thảm bùn rồi đi lên trên và ra ngoài Khi tiếp xúc với

những hạt bùn kết bông ở thảm bùn, vi khuẩn sẽ xử lý chất hữu cơ và chất rắn sẽ được

giữ lại Khí và các chat ran lo lửng được tách ra từ nước thải được xử lý bởi thiết bị

Trang 38

Ưu điểm: hiệu quả xử lý cao, thời gian lưu nước trong bể ngắn, thu được khí CH¿ phục vụ cho nhu cầu về năng lượng, cấu tạo bể đơn giản, dễ vận hành, năng lượng phục vụ vận hành bể ít

Nhược điểm: khó kiểm soát trạng thái và kích thước hạt bùn, các hạt bùn thường

không ồn định và rat dé bi phá vỡ khi có sự thay đôi môi trường Khí thu hồi Nước đều ra Tấm chắn k®hí Khí đăng lên Ngắn bòn Nude điều vào Ông phân phối nước Hình 2.26 Bế UASB [Nguôn: 8J c Điều kiện thiếu khí: Bé Anoxic

Bé anoxic là bể thuộc quá trình thiếu khí Có các cánh khuấy được đặt dưới đáy bề tạo môi trường thiếu khí Nguyên tắc của phương pháp này là trong điều kiện thiếu oxy (hàm lượng oxy hòa tan được giữ trong nước là Img/]) thì các chất dinh dưỡng như Nitơ, Photpho có trong nước thải sẽ bị các vi sinh vật tùy nghi phân hủy

Phương pháp chủ yếu là khử Nitrat:

N)`Ó3-——5I———— Niưosema s—>NO2-

NOy + Chdt hitu co —!*!—Nirosomon_@8_ nv 4 CQ + HO

Nitrat là san phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa amoni chưa được xem là bền vững và còn gây độc cho môi trường nên cần được tiếp tục chuyên hóa về dạng khí nitơ

Quá trình hình thành nitrat (oxy hóa amomi) xảy ra trong giai đoạn hiếu khí (bể

aerotank) và kế tiếp là hai giai đoạn hình thành nitrit và từ nitrit hinh thành nitrat Quá trình khử nitrat, nitrit và các hợp chất nitơ có hóa trị dương về khí nitơ xảy ra đưới

điều kién thiéu oxy (bé anoxic) Bé anoxic lap dat trước bể Aerotank nhằm tận dụng

Trang 39

nguồn hữu cơ từ nước thải chưa qua xử lý hiếu khí hoặc nếu lắp đặt sau thì phải bổ sung lượng carbon Trong bể Anoxic pH tối ưu cho quá trình khử nitrat khá rong: pH = 7+9, ngoài vùng tối ưu tốc độ khử nitrat giảm nhanh

Hinh 2.27 Bé anoxic

[Nguon: 8]

1.3.4 Các phương pháp loại bỏ Nitơ trong nước thải y tế

Nitơ trong nước thải đô thị hiện diện ở nhiều dạng khác nhau như nitơ hữu cơ

(protein và ure) và N-NH; Việc loại bỏ nitơ có thê đạt được bởi 2 quá trình cơ bản

gồm quá trình đồng hóa và quá trình nitrat hóa - khử nitrat hóa Vi sinh vật đồng hóa N-NH; dé chuyển thành sinh khối TNitơ dạng hữu cơ (@rotein, ure) Vi Sinh Vật

- - = - Nite đang hữu cơ Nite dang hitu co

Nite dang Ammonia Déauz Hoa ae ans pease | aes sinh wha) oO I ———* Sự tiêu và tự Ôi ha hoa Nitrit (NOS) Any wey Oz Nitrat (NOs) Nite & đang khí GN) † Cacbon hữu cœ: Hình 2.28 Sự chuyển hóa nitơ trong quá trình chuyển hóa sinh hoc [Nguon: 8]

Trang 40

Đối với quá trình nitrat hóa - khử nitrat, nitơ sẽ được loại bỏ bởi 2 quá trình đó

Trong giai đoạn đầu tiên, nitrat hóa là tiến trình sinh học trong đó N-NH; sẽ được chuyển hóa thành nitrit và cuối cùng là nitrat, tất cả diễn ra trong quá trình hiếu khí

Quá trình nitrat hóa diễn ra do các vi sinh vật tự dưỡng Quá trình loại bỏ nitơ gồm 2

phản ứng, một là oxi hóa N-NH; thành nitrit bởi vi khuẩn Nitrosomonas và từ nitrit

sang nitrat bởi vi khuẩn Nitrobacter Trong giai đoạn thứ 2, nitrat chuyển hóa thành

khí Na, quá trình khử nitrat hóa diễn ra trong điều kiện thiếu khí Sự chuyển hoa nito

trong quá trình sinh học được mô tả trong hình 1.1

Hầu hết việc xử lý nước thải sinh hoạt sử dụng quá trình sinh học, đây là phương pháp có hiệu quả và tiết kiệm trong việc loại bỏ chất ô nhiễm hữu cơ

1.3.4.1 Quá trình Amonia bằng phương pháp sinh học

Quá trình xử lý sinh học được ứng dụng trong việc khử ammonia và nitrate trong nước

thải được ứng dụng một cách rộng rãi với nhiều quy trình công nghệ xử lý ngày càng

trở nên phô biến, từ đầu tiên là công nghệ SBR, mương oxy hóa đến những công nghệ

gần đây như ANAMMOX (Mulder, 1995), CANON (Schmidt, 2003) và SHARON

(Hellinga, 1998)

Quá trình thông thường nitơ trong nước thải được loại bỏ nhờ sự chuyên hóa cua vi

khuẩn đối với các hợp chất cia nito nhhu N-NH,’, N-NO.’, N-NOs,, thanh nitơ tự do

nho qua trinh nitrate hoa va khw nitrate (nitrification/denitrification) 1.3.4.2 Quá trình Nitrat hóa

Mô tả quả trình

Quá trình nitrate hoá là quá trình oxy hoá hợp chất chứa nitơ, đầu tiên là ammonia

được chuyên thành nitrite sau đó mitrite được oxy hóa thanh nitrate Qua trinh nitrate hoá diễn ra theo 2 bước liên quan đến 2 chủng loại vị sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas va Nitrobacte Bước 1: Ammonia được chuyền thành nitrite boi loai Nitrosomonas NH¿” + 1,5 O; -> NO; +2 H”+H¿O Bước 2 : Nitrite được chuyền thành nitrate bởi loài Nitrobacter NOz +0,5 O; + NO;

Hai phương trình phản ứng trên tạo ra năng lượng Theo Paimter (1970), năng lượng

tạo ra từ quá trình oxy hoá ammomia khoảng 66-84 kcal/mole ammomia và từ oxy hoá

nitrite khoang 17,5 kcal/mole nitrite Nitrosomonas va Nitrobacter su dung năng lượng này cho sự sinh trưởng của tế bao va duy trì sự sống Tổng hợp hai phản ứng được viết

Tiêu đề	Tính Toán, Thiết Kế Hệ Thống Xử Lý Nước Thải Cho Trung Tâm Y Tế Thị Xã Dĩ An, Tỉnh Bình Dương Công Suất 200 M3 Ngày Đêm
Tác giả	Nguyễn Ngọc Tiễn
Người hướng dẫn	Th.S Trần Ngọc Bảo Luận
Trường học	Trường Đại học Tài nguyên & Môi trường Tp.HCM
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Tp.Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	97
Dung lượng	41,45 MB