Nghiên cứu xử lý nước thải y tế tại một số cơ sở khám bệnh quy mô nhỏ trên Địa bàn thành phố hà nội

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế tại một số cơ sở khám bệnh quy mô nhỏ trên Địa bàn thành phố hà nội Nghiên cứu xử lý nước thải y tế tại một số cơ sở khám bệnh quy mô nhỏ trên Địa bàn thành phố hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS Trần Văn Sơn PGS TS Trần Văn Quy

Hà Nội – Năm 2024

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các nghiên cứu và kết quả đạt được trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, do tôi tiến hành nghiên cứu Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác Các tài liệu tham khảo đã được trích dẫn đầy đủ trong phần danh mục các tài liệu tham khảo

Hà Nội, ngày 17 tháng 01 năm 2024

Võ Chí Linh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Trần Văn Sơn và PGS.TS Trần Văn Quy đã giao đề tài, nhiệt tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt

quá trình thực hiện luận văn

Xin bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể các Thầy, Cô công tác trong Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã truyền đạt những kiến thức quý báu và tạo điều kiện học tập cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại trường

Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm y tế quận Hà Đông, Công ty cổ phần tư vấn môi trường xây dựng và thương mại Green đã hỗ trợ nhiệt tình trong quá trình thực hiện nghiên cứu tại đây

Hà Nội, ngày 17 tháng 01 năm 2024

Võ Chí Linh

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT 3

MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 7

1.1 Tổng quan về nước thải phòng khám y tế 7

1.1.1 Định nghĩa, nguồn, thành phần gây ô nhiễm nước thải phòng khám y tế 7

1.1.2 Đặc điểm ô nhiễm và ảnh hưởng của nước thải đến môi trường 8

1.2 Hệ thống thu gom, thoát nước thải phòng khám y tế 12

1.3 Các phương pháp xử lý nước thải y tế 14

1.3.1 Một số phương pháp xử lý nước thải phòng khám y tế trên thế giới 14

1.3.2 Một số phương pháp xử lý nước thải tại Việt Nam 16

1.4 Hệ thống xử lý nước thải y tế điển hình 29

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 33

2.1 Đối tượng nghiên cứu 33

2.2 Phương pháp nghiên cứu 33

2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu 33

2.2.2 Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải y tế 34 Phương pháp lấy mẫu 34

Phương pháp phân tích 34

2.3 Nội dung nghiên cứu 37

2.3.1 Phân tích lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế tại các phòng khám y tế trên địa bàn Hà Nội 37

2.3.2 Thiết kế, chế tạo hệ thống xử lý nước thải phòng khám y tế 38

2.3.3 Nghiên cứu hiệu quả xử lý của hệ thống 38

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 Phân tích lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế tại các phòng khám y tế trên địa bàn Hà Nội 39

3.1.1 Cơ sở lựa chọn giải pháp công nghệ xử lý nước thải 39

3.1.2 Lựa chọn công nghệ phù hơp với điều kiện thực tế tại các phòng khám y tế thuộc Hà Nội 41

3.2 Tính toán thiết kế, chế tạo hệ thống xử lý nước thải phòng khám y tế quy mô nhỏ 43

3.3 Hiệu quả xử lý nước thải quy mô nhỏ của hệ thống 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

Kết luận 61

Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống thu gom nước thải điển hình tại các phòng khám y tế hiện

nay 13

Hình 1.2 Xử lý nước thải phòng khám y tế bằng hệ thống lọc thô 19

Hình 1.3 Nguyên lý làm việc của buồng Plasma 21

Hình 1.4 Hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ Plasma 21

Hình 1.5 Mặt cắt hệ thống xử lý nước thải hợp khối theo công nghệ Johkasou 22

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý công nghệ Johkasou 22

Hình 1.7 Mô hình Dewats 25

Hình 1.8 Sơ đồ xử lý nước thải kết hợp Aerotank và lọc sinh học 27

Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải phổ biến các bệnh viện hiện nay 30

Hình 2.1 Chế phẩm sinh học biotech H01 35

Hình 2.2 Giá thể vi sinh 36

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải được đề xuất 42

Hình 3.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải phòng khám y tế 50

Hình 3.3 Mặt bằng tổng thể của hệ thống được nghiên cứu 52

Hình 3.4 Nồng độ BOD5 theo thời gian 54

Hình 3.5 Nồng độ COD theo thời gian 55

Hình 3.6 Nồng độ NH4+ theo thời gian 56

Hình 3.7 Nồng độ NO3- theo thời gian 57

Hình 3.8 Nồng độ PO43-(P) theo thời gian 58

Hình 3.9 Nồng độ TSS theo thời gian 59

Hình 3.10 Nồng độ Coliform theo thời gian 60

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Các thông số ô nhiễm đặc trưng trong nước thải bệnh viện 10

Bảng 2.1 Bảng thông tin mẫu nước thải y tế được nghiên cứu 34

Bảng 2.2 Phương pháp phân tích 35

Bảng 3.1: Kết quả phân tích mẫu nước thải của một số phòng khám trên địa bàn thành phố Hà Nội 40

Bảng 3.2 Các thông số thiết kế của bể điều hòa 44

Bảng 3.3 Các thông số thiết kế của bể Aerotank 47

Bảng 3.4 Các thông số thiết kế của bể lắng 49

Bảng 3.5 Các thông số thiết kế của bể khử trùng 50

Bảng 3.6 Kết quả phân tích chất lượng nước 51

Bảng 3.7 Kết quả phân tích chất lượng nước 52

Bảng 3.8 Kết quả phân tích pH trước và sau xử lý 53

Bảng 3.9 Kết quả phân tích BOD trước và sau xử lý 54

Bảng 3.10 Kết quả phân tích COD trước và sau xử lý 55

Bảng 3.11 Kết quả phân tích NH4+(N) trước và sau xử lý 56

Bảng 3.12 Kết quả phân tích NO3-(N) trước và sau xử lý 57

Bảng 3.13 Kết quả phân tích PO43-(P) trước và sau xử lý 59

Bảng 3.14 Kết quả phân tích TSS của hệ thống xử lý nước thải phòng khám y tế 59

Bảng 3.15 Kết quả phân tích Coliform của hệ thống xử lý nước thải y tế 60

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT

AO Bể thiếu khí - bể hiếu khí Anoxic - Oxic

BOD5 Nhu cầu oxy sinh hoá sau 5 ngày Biochemical Oxygen Demand 5

days

BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường

COD Nhu cầu oxy hoá học Chemical Oxygen Demand

HDPE Polyetylen mật độ cao High density polyethylene HRT Thời gian lưu nước thuỷ lực Hydraulic Retention Time MBBR Bể phản ứng sinh học sử dụng kỹ

thuật màng vi sinh bám dính trên vật liệu mang di chuyển

Moving bed biofilm reactor

MLSS Hàm lượng chất rắn lơ lửng Mixed Liquor Suspended

Solids MLVSS Hàm lượng chất rắn bay hơi Mixed Liquor Volatile

Suspended Solids

NH4+ - N Amoni tính theo nitơ

NO3- - N Nitrat tính theo nitơ

OLR Tải trọng chất hữu cơ Organic loading rate

PO43- - P Phosphat tính theo Phốt pho

QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia National technical regulation SRT Thời gian lưu bùn Sludge retention time

SVI Chỉ số thể tích bùn Sludge volume index

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

TSS Tổng chất rắn lơ lửng Total Suspended Solid

XLNT Xử lý nước thải

VSV Vi sinh vật

Tính đến năm 2020 Các cơ sở y tế tại Hà Nội bao gồm 41 bệnh viện và 30 trung tâm y tế thuộc khối công lập do Sở Y tế Hà Nội quản lý; 35 bệnh viện, 2.902 phòng khám chuyên khoa và cơ sở dịch vụ y tế, 774 cơ sở hành nghề y học cổ truyền ngoài công lập; 46 bệnh viện Trung ương và bộ, ngành

Trong 30 trung tâm y tế thì có 53 phòng khám đa khoa khu vực, 4 nhà hộ sinh

và 584 trạm y tế xã phường

Điều đáng lo ngại nhất là phần lớn các phòng khám y tế này chưa có hệ thống

xử lý nước thải hoặc nước thải chỉ được xử lý sơ bộ sau đó được thải trực tiếp ra môi trường, những loại nước thải này không đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia và nó

đã và đang gây tác động ô nhiễm nguồn nước rất nhiều Khác với nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp nước thải sinh hoạt, nước thải y tế có chứa nhiều vi trùng gây bệnh Các vi trùng gây bệnh có thể tồn tại trong một thời gian nhất định ngoài môi trường khi có cơ hội nó sẽ phát triển trên một vật chủ khác và đó chính

là hiện tượng lây lan các bệnh truyền nhiễm

Việc đầu tư hệ thống xử lý nước thải khá tồn kém, nên các chủ phòng khám y

tế cũng khó khăn về mặt tải chính trong quá trình đầu tư Mặt khác nước thải từ những phòng khám này phát sinh rất ít, hệ thống xử lý nước thải hiện nay được các bên cung cấp sẵn rất cồng kềnh, chiếm diện tích lớn nên việc lắp đặt hệ thống xử lý nước thải tại những phòng khám y tế quy mô nhỏ này gặp nhiều khó khăn

Chính vì vậy, việc lựa chọn và thực hiện đề tài luận văn “Nghiên cứu xử lý nước thải y tế tại một số cơ sở khám bệnh quy mô nhỏ trên địa bàn thành phố Hà Nội” là rất cần thiết và có ý nghĩa khoa học và thực tiễn nhằm tìm ra giải pháp xử lý thích hợp xử lý hiệu quả nước thải y tế, đảm bảo các tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra môi trường, góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững

❖ Mục tiêu nghiên cứu:

➢ Mục tiêu tổng quát:

Luận văn sẽ tập trung vào nghiên cứu thiết kế hệ thống xử lý nước thải công suất nhỏ, tiết kiệm không gian, chi phí thấp, vận hành đơn giản Nhằm đáp ứng được nhu cầu xử lý nước thải thực tế tại các cơ sở có phát sinh nước thải với lưu lượng thấp và khó khăn trong bố trí không gian lắp đặt hệ thống

➢ Mục tiêu cụ thể:

- Khảo sát tính chất của nước thải y tế

- Đề xuất quy trình xử lý nước thải y tế quy mô nhỏ

- Đề xuất mô hình hệ thống xử lý nước thải y tế quy mô nhỏ

❖ Nội nghiên cứu bao gồm:

- Phân tích lựa chọn công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế tại các phòng

khám y tế trên địa bàn Hà Nội

Hiện nay, tại Việt Nam và trên thế giới có rất nhiều công nghệ để xử lý nước thải y tế Tuy nhiên, các hệ thống đó đa phần được thiết kế để xử lý lượng nước thải lớn nên nó rất chiếm nhiều không gian Ở Hà Nội tồn tại rất nhiều cơ sở y tế, phòng khám đa khoa, chuyên khoa quy mô nhỏ, diện tích cũng tương đối khiêm tốn Chính

vì vậy, việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải ở đây cần phải đáp ứng được các tiêu chí sau:

- Giảm nồng độ các tác nhân ô nhiễm xuống dưới tiêu chuẩn cho phép của Việt Nam đã ban hành

- Phù hợp với điều kiện mặt bằng và diện tích cho phép của phòng khám y tế

- Phù hợp với khả năng đầu tư

- Quá trình vận hành tự động, phù hợp với thực tế phòng khám y tế

- Phải tổ hợp các công trình sao cho có thể xây dựng trạm theo thứ tự từng bước

và có khả năng mở rộng nó khi lượng nước tăng lên hoặc các công trình phải sữa chữa

Từ những yêu cầu nêu trên đề tài quyết định chọn phương án thiết kế hệ thống

xử lý nước thải theo công nghệ sinh học bố trí kiểu tầng modul hợp khối Phương

án này sẽ phù hợp nhất với các yêu cầu được đặt ra

- Thiết kế, chế tạo hệ thống xử lý nước thải phòng khám y tế:

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn Việt Nam loại dựa theo các phương pháp tính toán thiết kế của Lâm Minh Triết (2010), Lương Đức Phẩm (2007, 2009), Hồ Lê Viên (2006)

- Nghiên cứu hiệu quả xử lý của hệ thống

Hiệu quả xử lý của hệ thống được đánh giá dựa trên sự tăng hoặc giảm các kết quả từng thông số sau từng khoảng thời gian và công đoạn xử lý

Các thông số được theo dõi bao gồm pH, BOD5, COD, NH4+, NO3-, PO43-, TSS, Coliform Các thông số này sẽ được theo dõi tại các bể của hệ thống xử lý Với tần suất lấy mẫu và phân tích là liên tục các ngày trong 7 ngày ổn định Hệ thống xử lý được cài đặt vận hành tự động với thời gian sục khí liên tục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nước thải phòng khám y tế

1.1.1 Định nghĩa, nguồn, thành phần gây ô nhiễm nước thải phòng khám y

tế

Nước thải y tế là dung dịch thải từ các cơ sở khám, chữa bệnh, nó là một dạng của nước thải sinh hoạt và chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng số lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư Tuy nhiên, nước thải phòng khám y tế cực kỳ nguy hiểm

về phương diện dịch tễ, bởi vì phòng khám y tế tập trung những người mắc bệnh là nguồn gốc của nhiều loại mầm bệnh [1] Nước thải phòng khám y tế bao gồm 2 nguồn: Nước thải y tế và nước thải sinh hoạt

+ Nước thải y tế: phát sinh từ các phòng khám, phòng phẫu thuật, phòng thí nghiệm, xét nghiệm và các khoa trong bệnh viện Ví dụ: Pha chế thuốc, tẩy khuẩn, lau chùi dụng cụ y tế, các mẫu bệnh phẩm, rửa vết thương bệnh nhân, nước thải từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm Nước thải này chứa nhiều vi khuẩn, mầm bệnh, máu, các hóa chất, dung môi trong dược phẩm…

+ Nước thải sinh hoạt: Sinh hoạt của bệnh nhân, người chăm sóc bệnh nhân, cán bộ và công nhân của bệnh viện, từ các nhà vệ sinh, giặt giũ, rửa thực phẩm, bát đĩa, từ việc làm vệ sinh phòng bệnh

Thành phần nước thải

Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải y tế gây ra là:

- Các chất hữu cơ: trong nước thải có chứa các chất cặn bã, các chất hữu cơ hòa tan phát sinh từ hoạt động của con người như ăn uống, vệ sinh, … hay từ quá trình phân rã tự nhiên của các chất hữu cơ trong các bệnh phầm [20]

- Thành phần vô cơ: thành phần vô cơ có trong các dung dịch thuốc dùng trong điều trị và sinh hoạt như độ kiềm, clorua, các kim loại nặng, Nitơ, Photpho, Lưu huỳnh, các chất độc…[20]

- Các chất rắn lơ lửng [20]

- Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, tụ cầu, liên cầu, virus đường tiêu hóa, bại liệt, các kí sinh trùng, amip, nấm, …[20]

- Các mầm bệnh sinh học khác trong máu, mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh

- Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị [20]

Về tính chất nước thải y tế gần giống với nước thải sinh hoạt nhưng xét về độc tính thì loại nước này độc hại hơn nước thải sinh hoạt gấp nhiều lần Trong nước thải y tế có chứa một lượng lớn các vi sinh vật gây bệnh Các vi sinh vật gây bệnh

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

bị tiêu diệt mà còn sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ hơn và càng trở nên khó tiêu diệt hơn

Nước thải từ khu vực điều trị, khu vực giặt, khu vệ sinh có chỉ số Coliform thường cao hơn nước thải sinh hoạt, ngoài ra còn chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh nguy hiểm như tả, lỵ, thương hàn, sốt rét, lao, gan… trứng giun sán, nấm mốc, rong rêu tảo,… Nước thải này có tính chất đặc biệt nguy hại nếu không có phương án xử

lý triệt để khi đưa ra môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường nước mặt, ảnh hưởng đến nước ngầm trong khu vực Gây mất vệ sinh và làm giảm chất lượng môi trường khu vực nội bộ phòng khám y tế

1.1.2 Đặc điểm ô nhiễm và ảnh hưởng của nước thải đến môi trường

Nhìn chung nước thải phòng khám y tế có thành phần và tính chất gần giống nước thải sinh hoạt, đô thị Tuy nhiên, nó có chứa một số thành phần ô nhiễm đặc trưng Theo nhiều nghiên cứu, trong nước thải phòng khám y tế còn chứa các chế phẩm thuốc, các chất khử trùng, chất tẩy rửa được sử dụng trong quá trình chẩn đoán

và điều trị bệnh Sự có mặt của các chất này gây ảnh hưởng bất lợi cho quá trình xử

lý nước thải bằng phương pháp sinh học và cản trở các quá trình sinh hoá khác diễn

ra trong nước dẫn đến giảm hiệu quả xử lý nước thải trên các công trình xử lý Lượng chất ô nhiễm từ một giường bệnh trong ngày lớn hơn so với lượng chất bản từ một người của khu dân cư thải vào hệ thống thoát nước là do việc hoà vào dòng thải không chỉ chất thải từ người bệnh mà còn của bộ phận phục vụ, chất thải của quá trình điều trị, phần thuốc còn lại, máu, các phần cơ quan cơ thể người, hoạt động của nhà giặt, nhà xác,

Những nghiên cứu cho thấy nồng độ chất ô nhiễm phụ thuộc cả vào nguồn nước sử dụng từ hệ thống đường ống cấp nước do nhà máy cung cấp hay từ hệ thống giếng khoan cục bộ Trong trường hợp thứ hai hiển nhiên là nồng độ chất bẩn trong nước thải lớn hơn

Tuy rằng lượng chất ô nhiễm trên một giường bệnh lớn hơn lượng chất ô nhiễm trên một đầu người khu dân cư, nhưng nồng độ chất bẩn trong một lít nước thải tại

cơ sở khám bệnh lại nhỏ hơn nồng độ chất ô nhiễm trong một lít nước thải sinh hoạt

Đó là do tiêu chuẩn nước cấp thực tế sử dụng trên một giường bệnh (500l /ngày) lớn hơn nhiều so với tiêu chuẩn nước cấp cho sinh hoạt trên một đầu người (ví dụ: 100 hay tối đa 300 l/ngày) [2]

Như vậy nước thải bệnh viện khác nước thải sinh hoạt bởi lượng chất bẩn gây

ô nhiễm tính trên một giường bệnh lớn hơn 2 - 3 lần lượng chất bần gây ô nhiễm tính trên một đầu người Ở cùng một tiêu chuẩn sử dụng nước thì nước thải bệnh viện đặc hơn nước thải sinh hoạt, đồng nghĩa là nồng độ chất ô nhiễm cao hơn nhiều Nghiên cứu thành phần nước thải một số bệnh viện ở XanhPecbua (Nga) cho thấy nồng độ dao động trong các giới hạn sau COD là 102 - 141 mg/L, SS là 180- 343mg/L, amoni (N) là 23-63,1mg/L, chỉ số coli 55x107 Hay những số liệu ở các nước Sec và Xlôvakia cho thấy sự dao động của thành phần nước thải bệnh viện COD là 106-350 mg/, BOD5 là 147-582 mg/L, các chất lơ lửng là 575-978 mg/L [2] Theo Gray (2004) các chỉ tiêu hoá lý thường được dùng đề đánh giá ô nhiễm của nước thải là nhu cầu oxy sinh hoá (BOD), nhu cầu oxy hoá học (COD), chất rắn

lơ lửng (SS), và amoni vì từ những chỉ tiêu cơ bản này có thể đánh giá được mức độ

ô nhiễm nhiều hay ít Trong một số trường hợp đặc biệt người ta đo thêm chỉ tiêu tổng phôt pho và tổng nitơ [21]

Theo Lương Đức Phẩm (2009) các thông số cơ bản để đánh giá chất lượng nước thải là: độ pH, màu sắc, độ đục, hàm lượng các chất lơ lửng (huyền phù), oxy hoà tan v.v và đặc biệt là hai chỉ số COD và BOD [3]

Nghiên cứu của Ngô Kim Chi, nước thải bệnh viện có các chỉ số đặc trưng BOD 180-280mg/L, COD 250-500mg/L, hàm lượng chất rắn lơ lửng SS 150-300mg/L, H2S 6-8mg/L, Tổng-N 50-90mg/L, Tổng-P 3-12 mg/L, Coliforms 106-109

MPN/100mL [4]

Trong báo cáo đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải bệnh viện về hóa lý và hiệu quả xử lý nước thải trong các bệnh viện của Trần Quang Toàn và cộng sự (2005), nước thải bệnh viện các thông số ô nhiễm như sau: BOD 137mg/L; COD 190,1mg/L; DO 1,56mg/L; tổng Nitơ 18,14mg/L [5]

Qua khảo sát thực tế nhiều bệnh viện trong nhiều năm, TS Nguyễn Xuân Nguyên đưa ra thành phần ô nhiễm nước thải thường ở trong mức sau [6]:

Bảng 1.1 Các thông số ô nhiễm đặc trưng trong nước thải bệnh viện

TT Chỉ tiêu Đơn vị Nồng độ

thấp nhất

Nồng độ cao nhất

Nồng độ trung bình

dễ bị phân hủy được xác định một cách gián tiếp thông qua nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) của nước thải Thông thường người ta lấy giá trị BOD5 để đánh giá độ nhiễm bẩn chất hữu cơ có trong nước thải Sự có mặt của các chất hữu cơ là nguyên nhân chính gây ra sự giảm lượng oxy hòa tan trong nước, ảnh hưởng tới đời sống động, thực vật thủy sinh

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 hoá học hữu cơ, vô 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 thối rất khó chịu, làm ô nhiễm không khí trong các khu dân cư

Ngoài ra, nước thải bệnh viện vốn được liệt vào danh mục chất thải đặc biệt nguy hại bởi ngoài các loại vi trùng từ máu, dịch đờm, phân của người bệnh, vi khuẩn, vi rút, động vật nguyên sinh gây bệnh, trứng giun đặc biệt nhiều nếu bệnh

viện có khoa truyền nhiễm Còn nguy hiểm hơn về phương diện dịch tễ là nước thải của những bệnh viện truyền nhiễm, lao và các cơ sở lây nhiễm khác Tương tự, đối với các bệnh viện điều trị hoặc có khoa điều trị ung thư, trong nước thải có chứa các chất phóng xạ, các loại hóa chất điều trị ung thư và các sản phẩm chuyển hóa phát sinh trong quá trình chẩn đoán điều trị Sau khi hòa vào hệ thống nước thải sinh hoạt, những mầm bệnh này lan tỏa khắp nơi, xâm nhập vào các loại thủy sản, vật nuôi, cây trồng, nhất là rau thủy canh và trở lại với con người Việc tiếp xúc gần với nguồn

ô nhiễm còn làm tăng nguy cơ ung thư và các bệnh hiểm nghèo khác cho cộng đồng dân cư

Theo phân loại của Tổ chức Môi trường thế giới, nước thải bệnh viện gây ô nhiễm mạnh có chỉ số chất rắn lơ lửng là 350mg/L; tổng lượng các bon hữu cơ 290mg/L; tổng phốt pho (tính theo P) là 15mg/L và tổng nitơ 85mg/L; coliform từ

108-109 MPN/100mL [22]

Ở nước ta, tiêu chuẩn nước thải bệnh viện sau xử lý phải đáp ứng QCVN 28:2010/BTNMT, cột B, mới được phép đổ vào cống thải chung của khu dân cư Điểm đặc thù của thành phần nước thải bệnh viện làm cho nó khác với nước thải sinh hoạt khu dân cư là có thể gây ra sự lan truyền rất mạnh của các vi khuẩn gây bệnh Về phương diện này đặc biệt nguy hiểm là những bệnh viện truyền nhiễm và bệnh viện lao hay những khoa lây của các bệnh viện đa khoa

Ở khu dân cư số lượng những người mang mầm bệnh thường khoảng 1 – 2% dân số [23] Ở bệnh viện con số này tăng lên 10 - 20 lần, thậm chí ở bệnh viện truyền nhiễm có đến 90 - 100% bệnh nhân mang mầm bệnh Vì thế sẽ rất nguy hiểm nếu nước thải bệnh viện không được xử lý triệt để mầm bệnh trước khi thải vào hệ thống thoát nước công cộng

Nước thải nhiễm các vi khuẩn gây bệnh có thể dẫn đến dịch bệnh cho người và động vật qua nguồn nước, qua các loại rau được tưới bằng nước thải Các bệnh truyền nhiễm này là bệnh tả, thương hàn, phó thương hàn, lỵ, bệnh do Leptospira, lao, do amip, bệnh do virut đường tiêu hoá, giun sán

Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO) [24], nói chung, khả năng gây bệnh từ các bệnh viện đa khoa là tương tự với nước thải bình thường vì nước thải bệnh viện được pha loãng nhiều, do yêu cầu về vệ sinh bệnh viện tiêu thụ một lượng nước rất lớn Tuy nhiên sự có mặt của các vi khuẩn gây bệnh trong nước thải bệnh viện là rất phổ biến Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm nước thải bệnh viện Bôtkin thường xuyên phát hiện thấy vi khuẩn phó thương hàn Salmonelle paratyphi B, trực khuẩn lỵ [7]

Lai và Tsai nghiên cứu nước thải của 48 bệnh viện ở Đài Loan cho kết quả: 14,6% Shigella spp và 33,3% Salmonella spp [25] Nước thải bệnh viện luôn có nguy cơ tiềm tàng: tất cả các vi khuẩn gây bệnh có thể tìm thâý trong nước thải: vi khuẩn tả (Vibrio cholerae), lỵ (Shigella), thương hàn (Salmonella) E.coli, Pseudomonas, Streptococcus, Staphylococcus đặc biệt các chủng này thường là kháng với nhiều loại kháng sinh [7]

Số lượng vi sinh gây bệnh trong nước thải thường thấp hơn nhiều so với loại không gây bệnh Để phát hiện các loài vi sinh gây bệnh trong nước thải rất phức tạp

và tốn nhiều thời gian Do đó không thể xét nghiệm tất cả các mẫu nước để kiểm tra

có hay không có tất cả các vi sinh gây bệnh được Vì vậy người ta phải chọn kỹ thuật đơn giản nhưng vẫn phát hiện được sự ô nhiễm của nước Điều này dẫn tới việc sử dụng các chỉ thị vi sinh để xác định sự ô nhiễm [26]

Vì những yếu tố gây ô nhiễm trong nước thải y tế rất cao nên mức độ tác động của nó tới môi trường là không nhỏ

Đối với sức khỏe con người: Nước thải từ y tế mang theo nhiều loại vi rút nguy hại như tụ cầu vàng, trực khuẩn mủ xanh, E.coli cùng nhiều loại vi khuẩn, nấm, ký sinh trùng, virus bại liệt… có khả năng xâm nhập các loại thủy sản, vật nuôi, rau thủy canh Người dân ăn phải các thực phẩm mang mầm bệnh thì nguy cơ mắc bệnh

sẽ rất cao Nếu tiếp xúc với nguồn nước bị ô nhiễm lâu ngày, con người còn có nguy

cơ mắc các bệnh mãn tính như tiêu chảy, bệnh về đường tiêu hóa, thận, thậm chí là ung thư và tử vong

Đối với môi trường xung quanh: Nước thải chứa quá nhiều tạp chất khiến cản trở quá trình quang hợp, hô hấp, phá hủy môi trường sống của các sinh vật thủy sinh

và cây trồng dưới nước Điều này khiến cho các sinh vật như tôm, cá bị chậm phát triển, ngạt thở, thậm chí là chết hàng loạt Từ đó, gây ảnh hưởng tới nguồn thực phẩm sử dụng hàng ngày của người dân sống ven khu vực Đặc biệt, đối với các hộ dân sống nhờ vào hoạt động nuôi trồng và đánh bắt thủy hải sản thì ô nhiễm môi trường luôn là nỗi lo lắng thường trực của họ Có khi chỉ trong vài ngày mà có thể mất trắng một cơ nghiệp Về lâu dài, nước thải y tế còn gây ảnh hưởng tới môi trường đất ở khu vực xung quanh, biến đổi tính chất vốn có của đất, không thể cải tạo, làm giảm năng suất cây trồng Các loài gia súc, gia cầm trong gia đình nếu tiếp xúc với nguồn nước bị ô nhiễm thì cũng có thể mắc bệnh truyền nhiễm nguy hiểm

1.2 Hệ thống thu gom, thoát nước thải phòng khám y tế

Hiện nay trên địa bàn thành phố Hà Nội, có hơn 3.000 cơ sở y tế quy mô nhỏ,

bao gồm các phòng khám đa khoa chuyên khoa ngoài công lập; các phòng khám đa khoa, trạm y tế thuộc trung tâm y tế trên địa bàn các quận, huyện Các cơ sở này chủ yếu thăm khám, thực hiện các thủ thuật nhỏ, đơn giản nên không có bệnh nhân lưu trú Lượng nước thải y tế phát sinh tại mỗi cơ sở ước tính từ 0,1 đến 1m3/ngày.đêm Lượng nước thải tại các cơ sở này hầu hết không được qua xử lý hoặc chỉ xử

lý sơ bộ trước khi thải thẳng ra môi trường Tuy lượng nước thải mỗi cơ sở là không lớn tuy nhiên số lượng cơ sở y tế quy mô nhỏ ở hà nội là rất nhiều vì vậy tổng lượng nước thải y tế không được xử lý đạt chuẩn thải ra môi trường là tương đối lớn Ngoài

ra nồng độ ô nhiễm của loại nước thải này chứa nhiều thành phần nguy hại, có yếu

tố lây nhiễm cao, điều này ảnh hưởng rất lớn tới sức khoẻ con người và môi trường xung quanh

Thu gom nước thải là mắt xích rất quan trọng trong việc quản lý và xử lý nước thải bệnh viện Nếu thu gom nước thải tốt sẽ tách được lượng nước thải không cần

xử lý hay chỉ xử lý thông thường với lượng nước thải phải xử lý đặc biệt Như vậy

sẽ làm giảm chi phí cho xử lý nước thải, tăng độ bền của công trình do hệ thống không phải làm việc quá tải

Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống thu gom nước thải điển hình tại các phòng khám

y tế hiện nay

Nguyên tắc chung thu gom nước thải phòng khám y tế là:

Tách lượng nước sinh hoạt thông thường như nước nấu ăn và chế biến thực phẩm, nước thải khu hành chính, văn phòng, nhà vệ sinh

Nước thải phòng khám y tế

Môi trường tiếp nhận

Nước thải y tế: Phát sinh từ quá trình rửa dụng cụ, máu, tiểu phẫu từ hoạt động chuyên môn khám bệnh, chẩn đoán và điều trị Nguồn thải này được thu gom bởi hệ thống ống thu được lắp đặt trong công trình nhờ hệ thống thu của chậu rửa, lavabo thu về hệ thống ống thoát được lắp đặt ngầm và cuối cùng đưa về trạm xử lý bằng

hệ thống ống dẫn riêng

1.3 Các phương pháp xử lý nước thải y tế

1.3.1 Một số phương pháp xử lý nước thải phòng khám y tế trên thế giới

Để lựa chọn các phương pháp thích hợp cho từng đối tượng bệnh viện phải dựa vào thành phần và bản chất của nước thải, lưu lượng nước thải cần xử lý, điều kiện địa lý thuỷ văn của nguồn tiếp nhận, mức độ yêu cầu của bảo vệ môi trường và đặc biệt là điều kiện kinh phí đầu tư cho công việc xử lý nước thải

Xử lý nước thải các khoa, bộ môn của bệnh viện truyền nhiễm có lưu lượng 25m3/ngày, bộ môn Vệ sinh học công cộng Trường Đại học Y Kiep sáng chế ra tổ hợp công trình xử lý cục bộ với bể tự hoại – khử trùng cặn gồm: bể tự hoại – khử trùng cặn, thiết bị clo hóa và bể tiếp xúc Nước thải đi qua các ngăn được giải phóng khỏi các chất lơ lửng Các chất lơ lửng rơi xuống thành cặn, nước thải được làm trong từ bể tự hoại – khử trùng cặn đi vào thiết bị clo hóa và được khử trùng, sau đó

đi vào hệ thoát nước Sau xử lý chất lơ lửng giảm 80%, BOD giảm 50%, chỉ số coli giảm 68,6%, trứng giun giảm 100% Với các bệnh viện chuyên khoa truyền nhiễm

có lưu lượng nước thải 100-150m3/ngày có thể áp dụng công trình xử lý cục bộ với

bể tự hoại hai bậc gồm song chắn rác, thiết bị thu cát, bể tự hoại hai bậc, thiết bị clo hóa cơ cấu trộn và bể tiếp xúc [10]

Công trình xử lý với aeroten sục khí liên tục bằng thiết bị thổi khí cơ học, bể lắng thứ cấp, thiết bị clo và bể tiếp xúc đã được áp dụng trong xử lý nước thải bệnh viện Điển hình là trạm xử lý cục bộ kiểu Rapid Bloc của Phần Lan, nước thải sau

bể tự hoại được xử lý sinh học trong bể aeroten và khử trùng trước khi xả ra bên ngoài Công suất thiết bị 500-800m3/ngày

Xử lý nước thải bệnh viện lao với lưu lượng nước thải đến 500m3/ngày được

áp dụng xử lý theo tổ hợp công trình xử lý với bể tự hoại/bể lắng hai bậc và lọc sinh học nhỏ giọt Theo đó, tổ hợp bao gồm lưới chắn rác, thiết bị thu cát, bể tự hoại/bể lắng hai bậc, thiết bị định lượng, lọc sinh học nhỏ giọt, bể lắng thứ cấp, thiết bị clo hóa và bể tiếp xúc

Rezaee M.M Aryan, Tehran, Iran (2005) và các cộng sự đã thực hiện nghiên cứu áp dụng xử lý nước thải bệnh viện sử dụng một bể phản ứng sinh học màng cố

định tích hợp kỵ – hiếu khí Nghiên cứu hệ thống này hoạt động trong 90 ngày Kết quả cho thấy hệ thống có hiệu quả loại bỏ 95,1% nhu cầu oxy hóa học (COD) từ nước thải bệnh viện với COD giảm từ 700 mg/L xuống còn 34 mg/L Bên cạnh đó cũng loại bỏ đáng kể các vi khuẩn gây bệnh Những lợi thế của hệ thống xử lý nghiên cứu đối này gồm hoạt động vận hành và bảo trì đơn giản, loại bỏ hiệu quả COD và

vi khuẩn, và tiêu thụ năng lượng thấp [32]

Xianghua Wen, Trung Quốc (2004) thực hiện xử lý nước thải bệnh viện bằng

bể phản ứng sinh học bằng màng ngập nước Hiệu suất khử COD, NH4- (N), và độ đục là 80, 93 và 83% tương ứng với chất lượng nước thải trung bình của COD <25 mg/L, NH4- (N) <1,5 mg/L và độ đục <3 NTU Escherichia coli bị loại bỏ hơn 98% Nước thải không có màu và không mùi Áp suất qua màng tăng từ từ trong quá trình hoạt động 6 tháng Không cần hoạt động làm sạch màng và bùn không phát sinh trong thời gian hoạt động 6 tháng [33]

Nghiên cứu của Qiaoling Liu và cộng sự (2010) áp dụng công nghệ lọc màng MBR xử lý nước thải bệnh viện ở Trung Quốc cho kết quả: công nghệ lọc màng MBR hiệu quả hơn trong việc loại bỏ vi sinh vật bệnh lý so với các hệ thống xử lý nước thải hiện có Bên cạnh đó, MBR còn tiết kiệm hiệu quả trong tiêu thụ chất khử trùng (clo thêm vào có thể giảm đến 1,0 mg/L), rút ngắn thời gian phản ứng (khoảng 1,5 phút, 2,5-5% của quá trình xử lý nước thải thông thường) [34]

Trong một nghiên cứu khác, Ajay Kumar Gautam, Ấn Độ (2007), nghiên cứu

sơ bộ các lựa chọn xử lý hóa lý cho nước thải bệnh viện, được thực hiện tại bệnh viện đại học y Christian, Vellore, Tamil Nadu Nước thải đã được kiểm tra cho các thông số thông thường và làm thí nghiệm đông tụ Các nước thải thô và lắng đã được đông tụ bằng FeCl3, lọc và khử trùng Xử lý hóa lý được xem là một lựa chọn hấp dẫn đối với việc xử lý chi phí hiệu quả nước thải bệnh viện [35]

Puangrat Kajitvichyanukul (2006) nghiên cứu đánh giá khả năng phân hủy sinh học và mức độ oxy hóa nước thải bệnh viện bằng cách sử dụng quá trình photo – Fenton như là phương pháp tiền xử lý nhằm mục đích nâng cao khả năng phân huỷ sinh học tổng thể của nó và xác định mức độ của quá trình oxy hóa tăng lên Nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh học (BOD5), tổng cacbon hữu cơ (TOC)

và độc tính đối với vi khuẩn biển gram âm phát quang sinh học của các loài V fischeri đã được lựa chọn làm các thông số môi trường tổng hợp để theo dõi hiệu suất của quá trình này Việc nâng cao khả năng phân huỷ sinh học, đánh giá thông qua tỷ lệ BOD5/COD, tăng từ 0,3 đến 0,52 và mức độ oxy hóa tăng từ -1,14 đến 1,58

ở điều kiện tối ưu: tỷ lệ hàm lượng COD:H2O2:Fe(II) là 1:4:0,1 và độ pH là 3 Kết quả thu được từ tỷ lệ phần trăm loại bỏ gần như hoàn toàn COD, BOD5, và TOC chỉ ra rằng quá trình photo-Fenton có thể là một phương pháp tiền xử lý phù hợp trong việc làm giảm độc tính của các chất gây ô nhiễm và tăng cường khả năng phân huỷ sinh học của nước thải bệnh viện được xử lý trong một hệ thống kết hợp sinh học - quang hóa [27]

1.3.2 Một số phương pháp xử lý nước thải tại Việt Nam

Hiện nay, nước ta đã ứng dụng nhiều giải pháp công nghệ khác nhau để xử lý nước thải bệnh viện, tuy nhiên với đặc điểm về thành phần và tính chất nước thải bệnh viện thì công nghệ xử lý sinh học vẫn chiếm ưu thế Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sống của vi sinh vật có khả năng phân hóa những hợp chất hữu cơ trở thành nước, các chất vô cơ hay các khí đơn giản

Phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên:

Xử lý nước thải trong các ao hồ sinh học là phương pháp xử lý đơn giản nhất Phương pháp này không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tư ít, chi phí hoạt động rẻ tiền, quản lý đơn giản tuy nhiên hiệu quả không cao Cơ sở khoa học của phương pháp là dựa vào khả năng tự làm sạch của nước, chủ yếu là vi sinh vật và các thủy sinh khác, các chất nhiễm bẩn bị phân hủy thành các chất khí và nước Như vậy, quá trình làm sạch không phải thuần nhất là quá trình hiếu khí, mà còn có cả quá trình tùy tiện và kỵ khí

Ao hồ sinh học rất hiệu quả trong xử lý vi khuẩn, vi rút và ký sinh trùng Dưới ánh sáng mặt trời sẽ làm cho pH nước ao hồ có thể tăng lên đến 9 về ban ngày, tảo

sẽ sinh ra độc tố diệt vi sinh

Nhược điểm của phương pháp xử lý bằng ao sinh học là cần nhiều mặt bằng và thời gian xử lý kéo dài Quá trình xử lý phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết tự nhiên, nhiệt độ thấp của mùa đông sẽ kéo dài thời gian và hiệu quả làm sạch, hoặc gặp mưa sẽ làm tràn ao hồ gây ô nhiễm các đối tượng khác

Theo kết quả quan trắc của Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trường tại bệnh viện Việt Nam - Thụy Điển Uông Bí năm 2011, nước thải sau xử lý chưa đạt tiêu chuẩn thải cho phép, nồng độ BOD5 còn 57mg/L, sunfua 5,5 mg/L, coliforms 40.000 vi khuẩn/100ml Hiệu quả xử lý thấp và bệnh viện Việt Nam - Thụy Điển Uông Bí đang có kế hoạch xây dựng hệ thống xử lý mới để thay thế ao sinh học xử

lý hiện tại [11]

a Bể phản ứng sinh học hiếu khí – AEROTEN

Là công trình xử lý nước thải dạng bể được thực hiện nhờ bùn hoạt tính và cấp oxy bằng khí nén hoặc làm thoáng, khuấy đảo liên tục Trong bể phản ứng sinh học hiếu khí – Aeroten, nước thải chảy qua suốt chiều dài của bể và được sục khí, khuấy nhằm tăng cường lượng khí oxi hòa tan và tăng cường quá trình oxi hóa chất bẩn hữu cơ có trong nước Nước thải sau khi đã được xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào Aeroten Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và có thể là các chất hữu cơ chưa phải là dạng hòa tan Các chất lơ lửng làm nơi vi khuẩn bám vào để cư trú, sinh sản và phát triển, dần thành các hạt cặn bông Các hạt này dần dần to và lơ lửng trong nước Chính vì vậy xử lý nước thải ở Aeroten được gọi là quá trình xử lý với sinh vật lơ lửng của quần thể vi sinh vật Các bông cặn này cũng chính là bùn hoạt tính

Bùn hoạt tính là loại bùn xốp chứa nhiều vi sinh vật có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ chứa trong nước thải Để giữ cho bùn hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và để đảm bảo oxi dung cho quá trình oxi hóa các chất hữu cơ thì phải luôn luôn đảm bảo việc thoáng gió Thời gian nước lưu trong bể aeroten không lâu quá 12 giờ (thường là 4 -8 giờ)

Nguyễn Thị Tuyến và cộng sự (2006), đánh giá hiệu quả xử lý trong các bể aeroten tại bệnh viện đa khoa Phú thọ cho kết quả các chỉ tiêu sau xử lý của nước thải đạt tiêu chuẩn thải với chỉ tiêu BOD ở mức I và với SS ở mức II [12]

Từ Hải Bằng (2008), đánh giá hiệu quả xử lý trong số 8/33 hệ thống xử lý nước thải của các bệnh viện sử dụng hệ thống bể aeroten thì hầu hết chỉ xử lý được vi sinh vật chứ không xử lý hiệu quả đối với các yếu tố hóa lý [13]

Theo Hoàng Huệ [9], trong những điều kiện bất lợi, khi lượng bùn quá tải hoặc không đầy đủ, hoặc có sự thay đổi lớn về nhiệt độ, thành phần nước thải thì bùn có thể “phồng“ lên Ở bể lắng thứ cấp loại bùn đó lắng rất kém, một phần cùng nước thải ra khỏi công trình, do vậy làm giảm hiệu suất xử lý của bể lắng và giảm nồng

độ bùn hoạt tính tuần hoàn Tuy bùn “phồng“ có bề mặt phát triển, khi xử lý sinh học nước thải rất đạt hiệu quả, song bể Aeroten làm việc không ổn định

b Công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt

Lọc sinh học nhỏ giọt là loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập nước Để đến được lớp vật liệu lọc, nước đến lớp vật liệu lọc chia thành các dòng hoặc hạt nhỏ chảy thành lớp mỏng qua khe hở của vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng sinh học ở trên bề mặt vật liệu và được làm do vi sinh vật của màng phân hủy

hiếu khí và kị khí các chất hữu cơ có trong nước Các chất hữu cơ phân hủy hiếu khí sinh ra CO2 và nước, phân hủy kị khí sinh ra CH4 và CO2 làm tróc màng ra khỏi vật liệu mang, bị nước cuốn theo Trên mặt giá mang là vật liệu lọc lại hình thành lớp màng mới Hiện tượng này được lặp đi lặp lại nhiều lần Kết quả là BOD của nước thải bị vi sinh vật sử dụng làm chất dinh dưỡng và bị phân hủy kị khí cũng như hiếu khí, nước thải được làm sạch

Nước thải trước khi đưa vào xử lý ở lọc phun (nhỏ giọt) cần phải qua xử lý sơ

bộ để tránh tắc nghẽn các khe trong vật liệu Nước sau khi xử lý ở lọc sinh học thường nhiều chất lơ lửng do các mảnh vỡ của màng sinh học cuốn theo, vì vậy cần phải đưa vào lắng 2 và lưu ở đây thời gian thích hợp để lắng cặn Trong trường hợp này, khác với nước ra ở bể aeroten: nước ra khỏi lọc sinh học thường ít bùn cặn hơn

ra từ aeroten

Một số bệnh viện đang áp dụng công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt này như bệnh viện A-Thái Nguyên, bệnh viện C-Thái Nguyên, bệnh viện đa khoa Quỳnh Phụ - Thái Bình, kết quả đo, phân tích mẫu nước thải bệnh viện ở đầu vào và đầu ra cả 3 bệnh viện, sau khi xử lý đạt được tiêu chuẩn cho phép, tất cả các chỉ tiêu phân tích đều đạt yêu cầu so với QCVN 28:2010/BTNMT Công nghệ xử lý đạt mức độ an toàn trong trường hợp có sự thay đổi về lưu lượng [10]

c Xử lý nước thải bằng cloramin B

Hệ thống này thường được áp dụng tại các trạm y tế thuộc khối TTYT các quận huyện Tại đây, Nước thải y tế và sinh hoạt không được tách biệt ra mà tất cả đều chảy vào bể tự hoại, nước thải sau khi qua bể tự hoại thì chảy tiếp và hố ga cuối cùng Tại đây nhân viên trạm y tế sẽ tiến hành bổ sung cloramin B để khử trùng nước thải trước khi thải ra môi trường

Ưu điểm phương pháp: Chi phí thấp, không yêu cầu có nhiều không gian diện tích Nhược điểm của phương pháp: Không thể xử lý nước thải đạt chuẩn, không chủ động trong công tác xử lý

d Sử dụng hệ thống lọc thô để lọc nước thải y tế

Hệ thống này thường được sử dụng tại các phòng khám răng hàm mặt Tại đây Nước thải được tách riêng theo hai đường Nước thải sinh hoạt từ nhà vệ sinh sẽ được dẫn xuống bể tự hoại, sau đó được thải ra ngoài

Nước thải y tế từ các ghế răng sẽ được chảy vào bể chứa, nước thải tại đây sẽ được bơm trực tiếp qua các cột lọc thô sau đó qua khử trùng và cho chảy thẳng ra môi trường

Hình 1.2 Xử lý nước thải phòng khám y tế bằng hệ thống lọc thô

Ưu điểm: Hệ thống xử lý nhỏ, bố trí được nhiều địa điểm khác nhau, chi phí thấp

Nhược điểm: cũng như phương pháp ở trên, phương pháp này xử lý nước thải không hiệu quả, nước thải không đạt QCVN 28:2010 Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

về nước thải y tế trước khi thải ra môi trường

Lõi lọc phải thay thế liên tục do tắc nghẽn

e Xử lý nước thải bằng công nghệ Plasma

Hệ thống này hiện đang được áp dụng cho một số trạm y tế thuộc TTYT trên địa bàn Hà Nội Tại đây, nước thải được thu gom tại hố lắng, tại đây nước thải được chảy qua ngăn yếm khí rồi đến hiếu khí Sau khi xử lý sơ bộ ở hai ngăn này thì nước thải được hút và bơm lên buồng plasma theo lưu lượng thích hợp Sau đó nước thải được các tia plasma xử lý và tiếp tục chảy ra bể chứa trước khi thải ra môi trường Khí thải sinh ra sẽ được khử trùng và khử độc bằng khí ozon

Nguồn phát Plasma cung cấp dòng plasma cho buồng plasma gồm hai ống thủy tinh và thạch anh đặc đồng trục nhau với đường kính khác nhau Ống bên trong (có đường kính 12 mm, dày 1 mm) được bơm nước theo hướng từ dưới lên rồi chảy tràn ngược lại và được nối với cực âm của nguồn điện cao áp Ống bên ngoài (có đường kính 25mm, dày 2 mm) đóng vai trò là chất cách điện và được nối với cực dương của nguồn, điện cực có chiều dài 40 mm Trong trường hợp này nước thải không những đóng vai trò là điện cực âm mà còn có tác dụng giải nhiệt cho buồng Plasma

Ống thủy tinh thạch anh được sử dụng làm vật liệu cách điện trong suốt với tia UV (Ultraviolet) Thí nghiệm cho thấy tia plasma được tạo ra giữa hai ống thủy tinh và thạch anh đồng trục nhau

Hình 1.3 Nguyên lý làm việc của buồng Plasma

Hình 1.4 Hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ Plasma

Ưu điểm của phương pháp: Xử lý được triệt để các chất ô nhiễm từ nước thải, diện tích lắp đặt không quá lớn, hệ thống hoạt động tự động

Nhược điểm: Chi phí đầu tư rất lớn, cần người vận hành có trình độ, chi phí mua hoá chất để xử lý, nước đầu ra có thể có cả bùn khó lắng và các váng nổi, nhiều công đoạn nên hệ thống khá phức tạp

f Xử lý nước thải bằng công nghệ johkasou

Thiết bị XLNT Johkasou bao gồm các ngăn tách rác, cát, ngăn điều hòa, ngăn chứa giá vi sinh, Ngăn chứa vật liệu lọc, ngăn xử lý, ngăn tiệt trùng, Ngăn ép bùn

và Ngăn lưu Thiết bị sử dụng cho xử lý nước thải y tế có thể đạt được chất lượng nước đầu ra với chỉ số BOD dưới 20mg/l với một hệ thống tuần hoàn, hệ thống lọc, Điều khiển dòng, vật liệu lọc (Áp dụng cho 51 đến 500 người)

Hình 1.5 Mặt cắt hệ thống xử lý nước thải hợp khối theo công nghệ Johkasou

Hình 1.6 Sơ đồ nguyên lý công nghệ Johkasou

Đầu vào

Song chắn rác

Ngăn điều hòa lưu lượng

Lọc tinh

Ngăn chứa đệm vi sinh

Ngăn chứa vật liệu lọc

Bể tách rác, chất rắn thô

Bể tách rác dùng để loại bỏ hầu hết chất rắn thô, một phần chất rắn lơ lửng (SS) trong nước thải đầu vào Thể tích hữu dụng của bể đảm bảo lưu được hơn 3.5h tổng thể tích nước thải vào Một lượng bùn bị lắng xuống dưới đáy và lớp váng trên bề mặt được tạo ra do quá trình phát sinh khí gas Như vậy chất rắn lơ lửng được tách

ra và nước thải sẽ chảy sang ngăn điều hòa Sau một thời gian lưu lượng bùn và váng trong bể này sẽ tăng lên có nguy có xâm nhập trở lại nước thải, và sẽ làm giảm thể tích của bể, do đó cần phải hút bùn hoặc chuyển bùn vào thiết bị nén, bể lưu định

Sử dụng 2 bơm để bơm lên hộp phân phối, khi mực nước thấp sẽ sử dụng 1 bơm, khi mực nước lớn sẽ sử dụng đồng thời 2 bơm

Ngăn chứa giá đỡ vi sinh

Ngăn chứa giá đỡ vi sinh và chứa vật liệu lọc là những ngăn riêng biệt Bên trong ngăn chứa giá vi sinh làm từ những ống hình trụ bằng nhựa sơ với trọng lượng đặc biệt Tổng thể tích chiếm khoảng 40% tổng thể tích ngăn Trong ngăn có máy tản khí, thổi khí từ trên xuống tạo thành luồng xoáy, làm cho đệm vi sinh chuyển động liên tục bên trong bể, tăng diện tích tiếp xúc của ví sinh vật

Trong khoang chứa vật liệu ví sinh sẽ thực hiện quá trình xử lý hiếu khí thông qua các vi sinh vật dính trên bề mặt của giá đỡ vi sinh và lượng oxy cung cấp Trên vật liệu vi sinh có nhiều không gian bám dính làm tăng diện tích tiếp xúc tạo điều kiện cho vi sinh vật bám dính dễ dàng Diện tích tiếp xúc có thể được tăng lên 7 lần so với các phương pháp tiếp xúc thông thường(bằng các vật liệu tiếp xúc khác) Các vi sinh vật tiếp nhận Oxy từ quá trình thổi khí sẽ Oxy hóa hợp chấp hữu

cơ nhanh và hiệu hiệu quả hơn Kích thước của vật liệu vi sinh là 28mm

Lưu lượng khí cần thiết để làm các vật liệu vi sinh chuyển động trong ngăn này (hơn 40m3/m3.hr bằng kiểm tra áp lực nước) và đủ để xử lý BOD, khử Nitơ cung cấp Oxy cho các VSV

Hơn 90% BOD sẽ được loại bỏ trong bể này:

CxHyOz + O2 → CO2 + H2O

Lượng Nitơ sẽ được sử dụng cho các VSV Khi lượng BOD đầu vào khoảng 300mg/l, sẽ có khoảng 10mg/l Nitơ sẽ bị hấp thụ trong bùn Khi lượng Nitơ vào là 40mg/l, Nitơ trong nước thải sẽ khoảng 30mg/l Khi BOD đầu vào là 200mg/l, khoảng gần 6,5mg/l của Nitơ vào sẽ hấp thụ trong bùn Khoảng 35mg/l Nitơ trong nước thải sẽ giảm xuống khoảng 30mg/l

Hơn nữa một phần Nitơ có thể khử trong bể này sau đó nước thải tuần hoàn bao gồm Nitrate Nitơ có thể bị khử trong ngăn xử lý sơ cấp

CxHyOz + T-N + O2 → Vi khuẩn (Hữu cơ-N) + CO2 + H2O

NH4-N → NO3-N （Oxi hóa Nitơ trong ngăn chứa vật liệu VS）

NO3-N + CxHyOz → N2↑+ CO2 + H2O (Khử Nitơ trong ngăn xử lý sơ cấp)

Ngăn chứa vật liệu lọc:

Trong ngăn chứa vật liệu lọc có nhiều ống nhựa hình trụ rỗng chuyển động, có trọng lượng đặc biệt thể tích cố định Các vật liệu lọc sẽ loại bỏ các hầu hết các chất rắn lơ lửng Trong ngăn này có thiết kế một bơm rửa ngược đặt dưới đáy bể, hoạt động trong khoảng 5-20p/lần, 1-2 lần/ngày Nước có nhiều chất rắn lơ lửng SS sau khi rửa ngược sẽ được chuyển tới bể nén bùn Thời gian bắt đầu rửa ngược và tần suất có thể thay đổi bời thiết bị hẹn giờ

Tốc độ lọc lớn nhất khoảng 2.0m3/h và tốc độ lọc trung bình thấp

Ngăn xử lý

Ngăn xử lý lưu nước đã qua xử lý và tách bùn mà không kết nối với vật liệu lọc sau khi đã ngăn ngừa các khe dò rỉ bùn Thể tích hữu dụng của ngăn xử lý có thể lưu được hơn 1h tổng thể tích nước thải vào

Ngăn khử trùng

Trong ngăn khử trùng, sẽ khử trùng nước đã xử lý, Thể tích hữu dụng của ngăn

có thể lưu trên 15phút tổng lượng nước đầu vào

Chất lượng nước thải đã xử lý được đánh giá bằng chỉ số BOD thấp hơn 20mg/l

và có thể loại bỏ được 90% COD

Ngăn lưu, nén bùn

Lưu và nén bùn rửa ngược từ ngăn lọc Phần nươc bên trên sẽ được hồi lưu về

bể điều hòa Thể tích hữu dụng của ngăn chứa bùn là lưu được 14 ngày với 2% bùn tập chung, 80% bùn tạo thành trong quá trình xử lý BOD Vì vậy cần làm sạch 2 tuần 1 lần Nếu ngăn bùn không được làm sạch trong một thời gian dài, bùn sẽ bị

quay trở lại bể điều hòa làm giảm dung tích xử lý Do đó cần làm sạch định kỳ

Ưu điểm: Đơn giản hóa và tiết kiệm thời gian thi công, Linh hoạt trong bố trí lắp đặt, thiết bị nhỏ công suất cao, tiết kiệm diện tích, tự động hóa đồng bộ, bận hành đơn giản tiết kiệm

Nhược điểm: Giá thành cao

g Công nghệ xử lý nước thải theo mô hình DEWATS

DEWATS (DEcentralized WAsterwater Treament System) - hệ thống xử lý nước thải phân tán, là một giải pháp mới cho xử lý nước thải hữu cơ với qui mô dưới 1.000m3/ngày đêm Hệ thống DEWATS gồm có bốn bước xử lý cơ bản: Quá trình lắng loại bỏ các cặn lơ lửng có khả năng lắng được, giảm tải cho các công trình xử

lý phía sau Quá trình xử lý nhờ các vi sinh vật kị khí để loại bỏ các chất rắn lơ lửng

và hòa tan trong nước thải Giai đoạn này có hai công nghệ được áp dụng là bể phản ứng kị khí có các vách ngăn và bể lắng kị khí Bể phản ứng kị khí với các vách ngăn giúp cho nước thải chuyển động lên xuống Dưới đáy mỗi ngăn, bùn hoạt tính được giữ lại và duy trì, dòng nước thải vào liên tục được tiếp xúc và đảo lộn với lớp bùn hoạt tính có mật độ vi sinh vật kị khí cao, nhờ đó mà quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ trong nước thải được diễn ra mạnh mẽ giúp làm sạch nước thải hiệu quả hơn các bể tự hoại thông thường Bể lọc kị khí với vật liệu lọc có vai trò là giá đỡ cho các vi sinh vật phát triển, tạo thành các màng vi sinh vật Các chất ô nhiễm hòa tan trong nước thải được xử lý hiệu quả hơn khi đi qua các lỗ rỗng của vật liệu lọc

và tiếp xúc với các màng vi sinh vật Toàn bộ phần kị khí nằm dưới đất, không gian phía trên có thể sử dụng làm sân chơi, bãi để xe… Điều này rất thích hợp với các khu vực thiếu diện tích xây dựng Tiếp theo là quá trình xử lý hiếu khí và cuối cùng quá trình khử trùng

Hình 1.7 Mô hình Dewats

Hiện nay đã có hơn 500 hệ thống DEWATS đang hoạt động hiệu quả ở các nước như Indonesia, Ấn Độ, Philippin, Trung Quốc, Việt Nam và các nước Nam Phi Tại Việt Nam, hệ thống DEWATS đã được áp dụng xử lý nước thải tại: Bệnh viện Nhi Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa; Bệnh viện đa khoa Kim Bảng, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam; xử lý nước thải sinh hoạt tại thôn Kiêu Kị, xã Kiêu Kị, huyện Gia Lâm, Hà Nội; Trung tâm cứu hộ gấu Tam Đảo; … Tiềm năng áp dụng công nghệ DEWATS vào việc xử lý nước thải vào điều kiện Việt Nam là rất lớn vì tính bền vững của công nghệ trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải hữu cơ gây ra với chi phí thấp, hiệu quả xử lý cao [14]

h Công nghệ xử lý nước thải kết hợp hiếu khí và lọc sinh học (thiết bị hợp khối)

Nước thải sau chắn rác được bơm qua bể sục khí Aeroten, lắng, xử lý sinh học hiếu khí và yếm khí qua lớp vật liệu đệm sau đó lắng và khử trùng trước khi xả vào nguồn tiếp nhận

Hình 1.8 Sơ đồ xử lý nước thải kết hợp Aerotank và lọc sinh học

Nguyên lý hoạt động:

Nguyên lý hợp khối cho phép thực hiện kết hợp nhiều quá trình cơ bản xử lý nước thải đã biết trong không gian thiết bị của mỗi mô-đun để tăng hiệu quả và giảm chi phí vận hành xử lý nước thải Thiết bị xử lý hợp khối kết hợp các quá trình xử

lý cơ bản bằng phương pháp sinh học với việc bổ sung chế phẩm vi sinh gia tăng quá trình khử chất bẩn hữu cơ Việc kết hợp đa dạng này sẽ tạo mật độ màng vi sinh tối đa mà không gây tắc các lớp đệm, đồng thời thực hiện oxy hóa mạnh và triệt để các chất hữu cơ trong nước thải Thiết bị hợp khối còn áp dụng phương pháp lắng

có lớp bản mỏng (lamen) cho phép tăng bề mặt lắng và rút ngắn thời gian lưu

Nước thải phòng khám y tế

Song chắn rác

Hố tập trung nước thải

Bể điều hòa + xử lý

sơ bộ và lắng sơ cấp

Thiếp bị hợp khối

Chất keo

tụ

Bể phân hủy bùn

Bùn thải

Bùn dư

Nước từ bể chứa bùn

Đi kèm với giải pháp công nghệ hợp khối này có các hóa chất phụ trợ gồm: chất keo tụ và chế phẩm vi sinh giúp nâng cao hiệu suất xử lý, tăng công suất thiết

bị Chế phẩm vi sinh là tổ hợp của các vi sinh vật hữu hiệu (nấm sợi, nấm men, xạ khuẩn và vi khuẩn), các enzym thủy phân ngoại bào (amilaz, cellulaz, proteaz) các thành phần dinh dưỡng và một số hoạt chất sinh học; sẽ làm phân giải (thủy phân) các chất hữu cơ từ trong bể phốt của bệnh viện nhanh hơn (tốc độ phân hủy tăng 7 -

9 lần và thủy phân nhanh các cao phân tử khó tan, khó tiêu thành các phân tử dễ tan,

dễ tiêu), giảm được sự quá tải của bể phốt, giảm kích thước thiết bị, tiết kiệm chi phí chế tạo và chi phí vận hành, cũng như diện tích mặt bằng cho hệ thống xử lý Chất keo tụ khi hòa tan vào trong nước sẽ tạo màng hạt keo, liên kết với cặn bẩn (bùn vô cơ hoặc bùn hoạt tính tại bể lắng) thành các bông cặn lớn và tự lắng với tốc

độ lắng cặn nhanh; nhờ đó, giảm được kích thước thiết bị lắng (bể lắng) đáng kể mà vẫn đảm bảo tiêu chuẩn đầu ra của nước thải

Ưu điểm của công nghệ:

- Tiết kiệm chi phí đầu tư do giảm thiểu được phần đầu tư xây dựng Chế tạo, lắp đặt tương đối đơn giản Tiết kiệm diện tích đất xây dựng

- Có cấu trúc modun và dễ dàng tự động hoá, dễ quản lý vận hành

- Có thể kiểm soát các ô nhiễm thứ cấp như tiếng ồn và mùi hôi, đảm bảo mỹ quan

- Hợp với các công trình có qui mô công suất nhỏ và trung bình

Với nguyên lý hoạt động nêu trên, người ta đã thiết kế 2 dòng thiết bị xử lý nước thải bệnh viện hợp khối điển hình, dễ dàng triển khai hàng loạt, thích hợp với nhiều địa hình là hợp khối và dạng tháp:

Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện kiểu hợp khối: Chức năng của các thiết

bị xử lý khối kiểu hợp khối là xử lý sinh học hiếu khí, lắng bậc 2 kiểu lamen và khử trùng nước thải Ưu điểm của thiết bị là tăng khả năng tiếp xúc của nước thải với vi sinh vật và oxy có trong nước nhờ lớp đệm vi sinh có độ rỗng cao, bề mặt riêng lớn; quá trình trao đổi chất và oxy hóa đạt hiệu quả rất cao

Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện tháp sinh học: Trên nguyên lý của thiết

bị xử lý nước thải hợp khối, thiết bị xử lý nước thải loại này được thiết kế chế tạo theo dạng tháp sinh học với quá trình cấp khí và không cấp khí đan xen nhau để tăng khả năng khử nitơ được ứng dụng để xử lý các nguồn nước thải có ô nhiễm hữu cơ

và nitơ

Theo nghiên cứu khảo sát hiện trạng nước thải bệnh viện, hiện nay, xử lý nước thải theo công nghệ theo nguyên lý hợp khối này được khá nhiều bệnh viện áp dụng, điển hình như ở Đà Nẵng hay Hà Nội có 11/25, (44%) số bệnh viện được nghiên cứu khảo sát đang áp dụng công nghệ này [4]

Trong kết quả nghiên cứu của Từ Hải Bằng ở 9 hệ thống xử lý nước thải áp dụng công nghệ theo nguyên lý hợp khối này, kết quả nước thải tại bể tập trung trước xử lý có DO thấp 1,8 mg/L, sunfua 4,4 mg/L, BOD5 124,1 mg/L, COD 177,8 mg/L, amoni 17,9 mg/L, cặn lơ lửng 49,1 mg/L, coliform rất cao 4,7x108

MPN/100mL Nước thải sau khi qua tháp lọc hoàn thành quá trình xử lý sinh học cho kết quả nồng độ DO trung bình trong nước thải đã đạt 3,1 mg/l Hiệu suất xử lý với sunfua tương đối cao 70,47%, BOD đạt 42,51% và COD 42,24%, amoni là 46,84% và SS 60,33 % Nước thải sau xử lý được khử trùng clo nên coliform gần như không còn trong nước thải [15]

Tất cả các công trình nêu trên đều có những ưu và nhược điểm riêng, và nó chủ yếu được thiết kế cho những cơ sở có lưu lượng nước thải phát sinh lớn và có không gian bố trí hệ thống rộng rãi Nhìn chung các công trình được nêu ở trên đều có những điểm không phù hợp là giá thành đầu tư vận hành lớn, không tiết kiệm không gian bố trí, quy trình vận hành phức tạp, đối với những công trình bố trí không gian nhỏ thì chất lượng nước thải sau khi xử lý không được xử lý triệt để Chính vì vậy nghiên cứu này nhằm khắc phục các vấn đề về suất đầu tư, diện tích đất sử dụng để

bố trí hệ thống, hiệu quả xử lý nước thải y tế, dễ dàng vận hành nhằm tạo cơ sở áp dụng xử lý nước thải tại các phòng khám quy mô nhỏ hiện nay

1.4 Hệ thống xử lý nước thải y tế điển hình

Nước thải bệnh viện chứa nhiều tạp chất bẩn có bản chất khác nhau gây ô nhiễm môi trường nước Vì vậy, nước thải bệnh viện trong bất cứ trường hợp nào cũng không được phép đổ trực tiếp vào nguồn nước như ao hồ, sông ngòi Muốn nước thải đổ vào các thuỷ vực này cần phải tiến hành xử lý Mục đích xử lý nước thải bệnh viện là khử các tạp chất và vi khuẩn gây bệnh để nước sau khi xử lý đạt được tiêu chuẩn chất lượng cho việc xả vào nguồn tiếp nhận [8]

Do vậy, nước thải bệnh viện cần phải thu gom tại các khoa phòng về bể tập trung để xử lý, sau đó xả vào nơi qui định Xử lý ở mức độ nào đó sẽ tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường, đặc điểm thuỷ vực của nguồn nhận, phương pháp xử lý nước thải tiếp nối với dây chuyền công nghệ sản xuất Sau khi xử lý đạt yêu cầu, nước thải được phép đổ vào nguồn tiếp nhận

Hình 1.9 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải phổ biến các bệnh viện hiện nay

Xử lý sơ bộ hay xử lý bậc I

Xử lý sơ bộ hay xử lý bậc I bao gồm chắn rác, lắng cát, hồ điều hoà lưu lượng, lắng bùn sơ cấp (hay lắng 1) Công đoạn này loại bỏ phần lớn các tạp chất thô, cứng, vật nổi, nặng v.v… để bảo vệ bơm, đường ống, thiết bị tiếp theo và đưa nước thải vào xử lý cơ bản có hiệu quả hơn

Các trang thiết bị của công đoạn này thường là: song, lưới chắn rác, có thể có máy nghiền và cắt vụn rác, lắng cát, bể điều hoà, bể trung hoà, tuyển nổi và lắng 1

Bể điều hoà đôi khi có trang bị sục khí để khử mùi, khử mầu và làm tăng cường oxi hoá Công đoạn này thường loại được hầu hết tạp chất rác, sợi, vật thô nổi, tạp chất nặng, một phần tạp chất ở dạng lơ lửng [9] Theo nghiên cứu của Bonde, xử lý nước thải ở giai đoạn này có thể giảm được 10% E coli và 60% Clostridium perfringens Tuy nhiên một số vi khuẩn chỉ thị lại tăng lên ở giai đoạn này [36]

Xử lý cơ bản hay xử lý bậc II

Xử lí cơ bản chủ yếu là ứng dụng các quá trình sinh học (đôi khi là quá trình hoá học hoặc cơ học hoặc kết hợp) Công đoạn này phân huỷ sinh học hiếu khí các chất hữu cơ, chuyển các chất hữu cơ dễ phân huỷ thành các chất vô cơ và chuyển

các chất hữu cơ ổn định thành bông cặn dễ loại bỏ ra khỏi nước [28]

Xử lý bổ sung hay xử lý bậc III

Thông thường công đoạn này chỉ cần khử khuẩn để đảm bảo nước trước khi được đổ vào các thuỷ vực không còn vi sinh vật gây bệnh Ngoài ra, công đoạn này

có thể phải tiếp tục nâng cao chất lượng nước đã xử lý tái sử dụng hoặc để xả vào nguồn tiếp nhận có yêu cầu cao

Các phương pháp khử khuẩn thường dùng chủ yếu là các chất oxy hoá như clo, hợp chất clo, ozon, hypoclorit, permanganat, bạc, H2O2 …(phương pháp hóa học) hay sử dụng nhiệt, tia cực tím (UV), vi lọc, lọc cát chậm, keo tụ (phương pháp vật lý) Các phương pháp này chủ yếu dựa vào khả năng làm biến tính protein của tế bào vi sinh vật hoặc protein enzim của chúng Dùng tia UV cũng vậy, còn dùng nhiệt

là dựa vào khả năng giết chết tế bào vi sinh vật ở nhiệt độ cao

Khử khuẩn bằng clo: Clo và các hợp chất chứa clo hoạt tính là những chất oxi hoá thông dụng nhất, làm chất khử khuẩn hữu hiệu và kinh tế [29] Sử dụng clo ở đây có hai tác dụng, chủ yếu là diệt khuẩn và oxi hoá tiếp tục các chất hữu cơ còn sót lại ở trong nước làm cho nước sáng màu hơn, cải thiện mùi vị nước do mùi vị của chất hữu cơ còn lại Ngoài ra, clo và hợp chất của clo còn oxi hoá tách H2S ra khỏi nước thải

Theo nghiên cứu của Irving và Jolley (1980), lượng clo dư ở mức 0,5mg/l trong nước thải đã xử lí là đảm bảo an toàn và ổn định cho quá trình xử lí, nhưng nếu không làm giảm nồng độ clo trong nước xuống thấp hơn mức này sẽ gây hại cho các thuỷ sinh [20]

Hiện nay ở Việt nam hầu hết các hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đều dùng clo nước hay clorua vôi vì rẻ tiền, dễ sử dụng lại an toàn hơn clo hơi

Khử khuẩn bằng ozon: Ozon có công thức hoá học là O3 Trong áp suất thường, nhiệt độ thường, ozon ở thể khí Ở điều kiện bình thường ozon dễ bị phân huỷ thành khí O2 Oxi nguyên tử mới sinh có khả năng oxi hoá mạnh và diệt khuẩn Ozon được tạo thành do phóng tia lửa điện qua oxi hoặc không khí Vì ozon không bền, nên phải trang bị máy tạo ozon ngay ở trạm xử lí nước thải Việc trang bị máy tạo ozon giá khá cao và sử dụng tốn nhiều điện năng Trường hợp trong không khí có nồng

độ ozon cao hơn 10 mg/l sẽ gây độc hại cho người

Một số bệnh viện có trang bị bộ phận tạo ozon như bệnh viện Nhi trung ương, khá hiệu quả trong xử lý nước thải về vi sinh thông qua đánh giá chỉ số coliform Chow-Feng Chiang và cộng sự (2003) đã nghiên cứu sử dụng thiết bị tạo ozon

để khử trùng nước thải của 2 bệnh viện ở Đài loan đã được đánh giá hiệu quả với Coliform, Pseudomonas aeruginosa, và tổng số vi khuẩn [31]

Trong hệ thống xử lý nước thải bệnh viện người ta dùng các quy trình công nghệ tổng hợp gồm cả phương pháp cơ học, hoá lý, sinh học

Xử lý bùn cặn:

Trong quá trình xử lý nước thải, thu được một lượng lớn bùn cặn, đó là các tạp chất vô cơ, hữu cơ Bùn cặn ở công đoạn xử lý sơ bộ chủ yếu là các cặn vô cơ, ở lắng II chủ yếu là tạp chất hữu cơ chứa nhiều sinh khối vi sinh vật Bùn tạo thành sau xử lý nước thải phải khử trùng để diệt vi khuẩn gây bệnh

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

a Nước thải phòng khám y tế

Qua quá trình tổng hợp các số liệu quan trắc nước thải của một số phòng khám trên địa bàn Hà Nội bao gồm: Phòng khám đa khoa khu vực Hương Sơn, Phòng khám đa khoa khu vực Lưu Hoàng, Nhà hộ sinh B cho thấy nước thải trước xử lý tại các phòng khám đều có hàm lượng chất ô nhiễm trong nước thải tương đồng nhau

và các chỉ số đó hầu như đều vượt (cột B) QCVN 28:2010: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế Kết quả phân tích nước thải của một số phòng khám trên địa bàn Hà Nội được thể hiện ở bảng 3.1 Để tiến hành nghiên cứu tính toán hệ thống

xử lý nước thải y tế tại các cơ sở y tế quy mô nhỏ này, đề tài đã chọn lấy mẫu và phân tích mẫu tại phòng khám đa khoa Hà Đông Để xác định đặc trưng của nước thải, các mẫu được lấy từ bể thu gom nước thải trước khi vào hệ thống xử lý lúc 10 giờ sáng (thời gian này thường diễn ra nhiều các hoạt động khám chữa bệnh)

b Hệ thống xử lý nước thải phòng khám y tế

Hệ thống xử lý nước thải y tế được thiết kế gồm các công đoạn chính điều hòa, sinh học hiếu khí, lắng, lọc và khử trùng,… Để đánh giá hiệu quả xử lý của hệ thống

xử lý đang được ngiên cứu, mẫu nước được lấy từ từng bể: bể điều hòa, bể hiếu khí,

bể lắng và nước thải sau khi xử lý vào lúc 10 giờ sáng của những ngày tiến hành thí nghiệm (nhằm đảm bảo đồng nhất thời gian trong các ngày lấy mẫu)

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập tài liệu

Các tài liệu về nguồn phát sinh, tính chất ô nhiễm và các phương pháp xử lý nước thải y tế hiện nay được thu thập từ các tài liệu, báo cáo đã được công bố ở trong nước và trên thế giới

Các quy định, quy chuẩn, các phương pháp, công nghệ xử lý nước thải bệnh viện, nước thải phòng khám y tế

Tài liệu về xử lý, đánh giá công nghệ môi trường

Thu thập các thông tin của các nghiên cứu đã có trong nước và trên thế giới về các nguồn phát sinh nước thải y tế và đánh giá hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải

y tế Sử dụng chọn lọc tài liệu, số liệu, các báo cáo khoa học đã được công bố liên quan đến vấn đề nghiên cứu Thu thập kế thừa có chọn lọc một số tài liệu có liên quan đến nước thải y tế, Việc thu thập tài liệu có chọn lọc này nhằm tập trung vào

mục tiêu chính của hướng nghiên cứu là tính toán thiết kế hệ thống xử lý quy mô nhỏ Việc này giúp rút ngắn thời gian nghiên cứu mà vẫn đảm bảo được kết quả tốt Thu thập các kết quả phân tích chất lượng nước thải tại một số phòng khám trên địa bàn thành phố Hà Nội

2.2.2 Phương pháp lấy mẫu và phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thải

y tế

➢ Phương pháp lấy mẫu

Để phân tích được các chỉ tiêu của nước thải thì mẫu phải được lấy trực tiếp từ

bể tiếp nhận toàn bộ nước thải của phòng khám y tế chưa qua hệ thống xử lý Mẫu được lấy vào chai nhựa 2 lít và chai thủy tinh tối màu đã được súc rửa bằng chính nguồn nước thải cần lấy và được bảo quản lạnh 40C và đưa về phòng thí nghiệm trường Công ty cp tư vấn môi trường xây dựng và thương mại Green lưu trữ

và phân tích

Bảng thống kê mẫu thu thập được:

Bảng 2.1 Bảng thông tin mẫu nước thải y tế được nghiên cứu

NTHĐ Phòng khám

đa khoa trung

tâm y tế Hà Đông

57, Tô Hiệu, Nguyễn Trãi,

Hà Đông, Hà Nội

1:2011;

TCVN6663-TCVN5999:1995;

3:2016 TCVN 8880:2011

TCVN6663-Nước thải có màu vàng nhạt