iều tra hiện trạng và thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa thanh nhàn

Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 C¸c ký hiệu đồ án COD : BOD : SS : XL : PT : HS : §T : X§ : HTXLNT: Nhu cầu ôxy hoá hoá học Nhu cầu ôxy hoá sinh hoá Chất rắn lơ lửng Xử lý Phân tích Hồ sơ Đánh giá Xác định Hệ thống xử lý níc th¶i Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 mở đầu Trong trình công nghiệp hoá đại hoá, song song với việc phát triển kinh tế - xà hội vấn đề môi trờng nảy sinh việc bảo vệ môi trờng không vấn đề riêng quốc gia mà vấn đề toàn cầu Cùng với gia tăng dân số đòi hỏi việc quan tâm chăm sóc sức khoẻ ngời nhiều Mạng lới y tế bệnh viện phát triển Hơn kỷ qua khoa học y học đà đạt đợc nhiều thành tựu to lớn bệnh viện đà bớc vào kỷ nguyên đại hoá Đa tiến khoa học kỹ thuật y học vào thực tiễn nhằm mục đích chữa trị, chăm sóc sức khoẻ cộng đồng cách có hiệu Tuy nhiên hoạt động chăm sóc sức khoẻ không tránh khỏi việc phát sinh chất thải, có chất thải nguy hiểm sức khoẻ cộng đồng môi trờng Tổ chức Y tế Thế Giới (WHO) đà nhấn mạnh cần phải xây dựng sách quốc gia, khung pháp lý, đào tạo nhân viên, đồng thời kêu gọi nâng cao nhận thức cộng đồng Các nớc nghèo phát sinh chất thải nớc giàu [2] nớc ta chất thải y tế phát sinh không nhiều nhng mối quan tâm lo lắng ngời Do chất thải y tế liệt kê vào loại chất thải độc hại, đặc biệt bệnh nhiễm vi rút nghiêm trọng nh HIV/AIDS viêm gan B C lây nhiễm trực tiếp sang ngời làm công tác chăm sóc sức khoẻ, quản lý chất thải ngời nhặt rác bÃi rác Hoa Kỳ hàng năm số trờng hợp bị nhiễm virus viêm gan B từ 162 ữ 321 ngời tổng 300.000 bệnh nhân tiếp xúc với công tác chăm sóc sức khoẻ Năm 1992 Pháp có trờng hợp bị nhiễm HIV đợc xác định lây nhiễm bệnh nghề nghiệp ®ã ngêi xư lý trùc tiÕp chÊt th¶i [2] Chất thải sinh từ hoạt động bệnh viên chủ yếu dạng rắn lỏng, chúng chứa nhiều chất bẩn hữu dễ phân huỷ, vi sinh vật gây bệnh Trong có nhiều loại vi khuẩn vi rút gây bệnh truyền nhiễm nguy hiểm, hoá chất dùng khám chữa bệnh ảnh hởng xấu tới môi trờng sức khoẻ cộng đồng Vì cần phải quản lý xử lý tốt chất thải bệnh viên để tránh làm ảnh hởng tới sức khoẻ cộng đồng nói riêng môi trờng nói chung HiƯn cịng ®· cã nhiỊu bƯnh viƯn lu ý đến vấn đề này, song nhiều nguyên nhân nên phần lớn bệnh viện chất thải cha đợc quản lý chặt chẽ xử lý yêu cầu kỹ thuật Đa số bệnh viện quan tâm đến việc xử lý chất thải rắn (chủ yếu chất thải sinh hoạt), mà cha quan tâm đến việc xử lý chất thải lỏng chất thải rắn nguy hại nh bệnh phẩm gây ảnh hởng nghiêm trọng tới môi trờng, tạo điều kiện phát sinh phát triển nhiều loại dịch bệnh nguy hiểm đến sức khoẻ cộng đồng Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp em, đề cập tới vấn đề nớc thải Bệnh viện Đa Khoa Thanh Nhàn Nớc thải từ bệnh viện chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh, không xử lý mà thải thẳng hệ thống sông, hồ thành phố gây ô nhiễm nguồn nớc mặt nh nguồn nớc ngầm Do đó, phải tiến hành xử lý nớc thải trớc thải để đảm bảo chất lợng môi trờng nớc nói riêng vƯ sinh m«i trêng nãi chung Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 điều tra trạng thiÕt kÕ hƯ thèng xư lý níc th¶i bƯnh viƯn ®a khoa nhµn” Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Chơng I Tổng Quan nớc thải Bệnh viện I.1 Một số khái niệm chất thải y tÕ I.1.1 ChÊt th¶i y tÕ [3] ChÊt th¶i y tế chất thải phát sinh sở y tế, từ hoạt động khám chữa bệnh, chăm sóc, xét nghiệm, phòng bệnh, nghiên cứu đào tạo Chất thải y tế dạng chất lỏng, rắn, khí I.1.2 Chất thải y tế nguy hại [3] Chất thải y tế nguy hại chất thải có thành phần nh: máu, dịch thể, chất tiết; phận quan ngời, động vật; bơm kim tiêm vật sắc nhọn; dợc phẩm, hoá chất chất phóng xạ dùng y tế Nếu chất thải không đợc tiêu huỷ gây nguy hại cho môi trờng sức khỏe ngời I.1.3 Chất thải phóng xạ lỏng [3] Chất thải phóng xạ lỏng dung dịch có chứa tác nhân phóng xạ phát sinh trình chẩn đoán, điều trị nh nứơc tiểu ngời bệnh, chất tiết, nớc súc rửa dụng cụ cã chøa phãng x¹(Níc sóc rưa dơng chÈn đoán hình ảnh có chứa hạt nhân phóng xạ tia , hạt nhân nguyên tử 67 Ga , 75 Se,133 Xe I.2 Nguồn phát sinh đặc tính nớc thải bệnh viện I.2.1 Các nguồn phát sinh níc th¶i bƯnh viƯn [4] Níc th¶i cđa bƯnh viƯn chứa nhiều chất bẩn hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh(Trực khuẩn Shigella gây bệnh lị, Salmonella gây bệnh đờng ruột, S.typhimurium gây bệnh thơng hàn), nớc thải bệnh viện chứa chất phóng xạ Nớc thải bệnh viện phát sinh từ nguồn sau: - Nớc thải nớc ma chảy tràn toàn bé diƯn tÝch cđa bƯnh viƯn - Níc th¶i sinh hoạt cán công nhân viên y tế bệnh viện, bệnh nhân ngời nhà bệnh nhân đến thăm chăm sóc bệnh nhân - Nớc thải từ hoạt động khám điều trị nh: + Nớc thải từ phòng xét nghiệm nh: Huyết học xét nghiệm sinh hoá chứa chất dịch sinh học(nớc tiểu, máu dịch sinh học, hoá chất) + Khoa xÐt nghiƯm vi sinh: Chøa chÊt dÞch sinh häc, vi khuÈn, virus, nÊm, ký sinh trïng, ho¸ chÊt + Khoa giải phẫu bệnh: Gồm nớc rửa sản phẩm mô, tạng tế bào + Khoa X-Quang: Nớc rửa phim + Điều trị khối u: Nớc thải chứa hoá chất chất phóng xạ + Khoa sản: Nớc thải chứa máu tạp chất khác - Nớc giặt giũ quần áo, ga, chăn màncho bệnh nhân Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 - Níc tõ c¸c công trình phụ trợ khác Các trạm tiêm phát thc 1-4 Khu xÐt nghiƯm chơp chiÕu X quang 3-4 Khu phÉu thuËt CÊp cøu Khu hành 1 Phòng bệnh nhân Khu bào chế dợc Khu ăn uống nhà bếp Hỗn hợp nớc thải xả cống chung thành phố Ghi chú: Nớc thải sinh hoạt Nớc thải chứa vi trùng gây bệnh Nớc thải chứa hoá chất, dợc phẩm Nớc thải độc hại đặc biệt Bảng I-1: Nhu cầu tiêu thơ níc bƯnh viƯn [9] Sè lỵng ngêi BƯnh nhân Cán công nhân viên Sinh viên thực tập khách vÃng lai Nhu cầu tiêu thụ nớc N (0,8-1,1)N (0,7-1)N Đối tợng 350 - 400 150 -200 20 - 30 (lít/ngời/ngày) I.2.2 Đặc trng nớc thải bệnh viện Nớc thải nớc ma [4] Lợng nớc thải sinh nớc ma rơi mặt khuôn viên bệnh viện, đợc thu gom vào hệ thống thoát nớc Chất lợng nớc thải phụ thuộc vào độ khí mặt rửa trôi khu vực bệnh viện Nếu khu vực mặt bệnh viện nh: sân bÃi, đờng xá không chứa nhiều rác tích tụ lâu ngày, đờng xá lÇy léi Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 nớc thải loại bị nhiễm bẩn nặng, nớc ma đợt đầu Ngợc lại, khâu vệ sinh sân bÃi, đờng xá tốt lợng nớc ma chảy tràn qua khu vực có mức độ ô nhiễm thấp Bảng I - 2: Lợng ma trung bình/tháng Hà nội [5] Tháng Mật độ(mm) Trung b×nh 18 26 48 194 236 302 323 262 123 47 20 1648 Min 17 1,4 2,1 3,1 40 24 25 50 47 248 117 66 2075 10 11 12 Cả năm Max 122 95 132 200 456 579 738 810 467 638 214 93 4544 Níc th¶i sinh hoạt [4] Là loại nớc thải sau sử dụng cho nhu cầu sinh hoạt bệnh viện cán công nhân viên, bệnh nhân, ngời nhà bệnh nhân nh: Nớc thải nhà ăn, nhà vệ sinh, nhà tắm, từ khu làm việc Lợng nớc thải phụ thuộc vào số cán công nhân viên bệnh viện, số giờng bệnh số ngời nhà bệnh nhân thăm nuôi bệnh nhân, số lợng ngời khám bệnh Nớc thải sinh hoạt chiếm gần 80% lợng nớc đợc cấp cho sinh hoạt Nớc thải sinh hoạt thờng chứa tạp chất khác Các thành phần bao gồm: 52% chất hữu cơ, 48% chất vô chứa nhiều loại VSV gây bệnh, phần lớn VSV có nớc thải virus, vi khuẩn gây bệnh tả, lị, thơng hàn Bảng I-3 : Lợng nớc thải bệnh viện [1] STT Quy mô bệnh viện (giờng bệnh) Lợng nớcdùng (l/ngời/ngày) Lợng nớcthải (m3/ngày) < 100 100 - 300 300 - 500 500 - 700 >700 Bệnh viện kết hợp nghiên cứu 700 700 600 600 600 1000 70 100-200 200-300 300- 450 >500 _ Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 đào tạo Nớc thải từ khâu khám điều trị bệnh [4] Trong dòng nớc thải bệnh viện dòng thải coi loại nớc thải có độ ô nhiễm hữu cao chứa nhiều vi trùng gây bệnh Nớc thải loại phát sinh từ nhiều trình khác hoạt động bệnh viện(chẳng hạn từ khâu xét nghiệm, giải phẫu, sản nhi, súc rửa dụng cụ y khoa, ống nghiệm, lọ hoá chất giặt tẩy quần áo bệnh nhân, chăn màn, ga giờng cho phòng bệnh vệ sinh lau nhà, cọ rửa tẩy uế phòng bệnh phòng làm việc) Nhìn chung nớc thải loại bao gồm: Cặn lơ lửng, chất hữu hoà tan, vi trùng gây bệnh, chất phóng xạ Đây loại nớc thải độc hại gây ô nhiễm môi trờng lớn ảnh hởng nhiều tới sức khoẻ cộng đồng Do đó, nớc thải loại thiết phải đợc xử lý trớc thải môi trờng Nớc thải từ công trình phụ trợ khác [4] Nớc thải từ công trình phụ trợ khác nh từ máy phát điện dự phòng, từ khu vực rửa xe Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 B¶ng I - 4: Thành phần tính chất nớc thải số bệnh viện Hà nội [7] Các tiêu Phân tích Lu lợng nớc thải pH Hàm lợng cặn lơ lửng Độ đục BOD5 COD DO NH4+ PO43Tổng số coliform Vi khuẩn kị khí Đơn vị BVLao TW BV354 m3/ng.® _ mg/l NTU mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l MPN/100ml VK/ml 160 7,21 96 135 195 260 1,4 12,5 3,02 1,8.106 8.107 130 8,05 90 149 180 250 1,5 14,0 3,02 1.106 6.107 BV B¹ch Mai 1200 7,26 80 160 210 1,6 4,3 5,2 220.104 760 BV Nhi 170 7,03 92 190 240 1,17 14 3,9 1,8.106 7.108 Nh xét nguồn phát sinh thành phần nớc thải bệnh viện, nói nớc thải bệnh viện loại nớc thải nguy hiểm, chứa nhiều vi trùng gây bệnh hợp chất hữu độc hại khác, không qua xử lý mà thải hệ thống thoát nớc chung gây ô nhiễm nặng cho môi trờng, ảnh hởng tới sức khoẻ toàn cộng đồng I.3 ảnh hởng nớc thải bệnh viện tới môi trờng Chất thải nói chung chất thải bệnh viện nói riêng nguồn gây « nhiƠm m«i tr êng ChÊt th¶i bƯnh viƯn so với chất thải ngành khác có khối lợng không lớn, nhng lại chứa nhiều chất độc hại, vi sinh vật gây bệnh, chất phóng xạdo ảnh hởng lớn đến môi trờng sức khoẻ ngời Bệnh viện nơi tập trung đông ngời, phát sinh nhiều chất thải(trong có nớc thải) độc hại nguy hiểm Xét nguồn gốc phát sinh nớc thải bệnh viện gần giống nớc thải sinh hoạt Nhng xét khía cạnh vi sinh dịch tễ, nớc thải bệnh chứa nhiều loại vi khuẩn gây bệnh chất độc hại khác hình thành trình điều trị Nớc thải bệnh viện xả vào nguồn nớc mặt gây nhiễm bẩn lan truyền bệnh dịch Nớc thải bệnh viện làm ô nhiễm nguồn nớc mặt: Nớc sông, ao, đầm, hồ, giếng khơi(84,5% - 86,3%) Nớc thải bệnh viện gây ô nhiễm đất(88,4%) Nớc thải bệnh viện thu hút côn trùng có hại: Ruồi, nhặng, muỗi sinh vật khác Đây sinh vật trung gian truyền bệnh dễ gây thành dịch tác động xấu đến sức khoẻ cộng đồng Ngoài ảnh hởng đến môi trờng tự nhiên sức khoẻ tác động xấu đến phong tục tập quán, mỹ quan ngoại cảnh phải đáng ý quan t©m(64,4% 89,6%) Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 I.4 Tình hình quản lý xử lý nớc thải số bệnh viện điển hình Hà nội I.4.1 Tình hình quản lý Do yêu cầu vệ sinh nơi tập trung đông ngời nên lợng nớc sử dụng lớn Theo tiêu chuẩn thiết kÕ(TCVN 4470-87), ®èi víi bƯnh viƯn ®a khoa cã hƯ thống cấp nớc hoàn chỉnh, lợng nớc lạnh sử dụng 300-400 lít/giờng.ngày, nớc nóng 650C lớn 60 lít/giờng.ngày [9] Tuy nhiên theo thực tế hoạt động nay, lợng nớc sử dụng lớn nhiều Ngoài việc sử dụng nớc cho việc điều trị, nhu cầu vệ sinh, giặt giũ, cho cán công nhân viêncác nguyên nhân làm cho sử dụng nớc tăng lên bệnh nhân ngời đến khám bệnh đông, ngời nhà đến chăm sóc bệnh nhân, sinh viên thực tập, ý thức sử dụng nớc thấp Bảng I-5: Tình hình sử dụng nớc số bệnh viện hà nội [7] STT Sè giêng bƯnh BƯnh viƯn Lỵng níc sư dụng m3/ngày l/giờng/ng Bệnh viện Quân đội 103 600 400 660 Bệnh viện Quân đội 354 300 330 1100 BƯnh viƯn C«ng an 19/8 350 400 1140 Bệnh viện Phụ sản hà nội 200 180 900 Viện bảo vệ Bà mẹ trẻ em 260 200 770 BƯnh viƯn nhi Thơy ®iĨn 350 600 1700 BƯnh viƯn Lao phỉi Trung ¬ng 400 400 1000 BƯnh viƯn Hai Bµ Trng 300 250 833 BƯnh viƯn Sant Paul Hµ néi 450 300 670 Nhìn chung bệnh viện đa khoa cấp tỉnh tiêu chuẩn cấp nớc nằm mức 600800l/giờng/ngày Đối với bệnh viện chuyên khoa bệnh viện Trung ơng, lợng nớc sử dụng tơng đối cao đến1000l/giờng/ngày Bảng I- 6: Nhu cầu sử dụng nớc bệnh viện nh sau [9] Hoạt động Tỷ lệ(%) 18 15 10 12 18 12 Điều trị Lau nhà Bệnh nhân tắm Nấu nớc, thức ăn Giặt giũ Cán công nhân viên sử dụng Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Hao hơt tỉn thÊt 15 Níc th¶i bệnh viện đợc chia thành nhiều loại Phần lớn nớc thải tập trung có thành phàn giống nớc thải sinh hoạt Tuy nhiên, lợng sử dụng lớn nớc thải khu vệ sinh đà đợc xử lý sơ bể tự hoại nên nồng độ tiêu ô nhiễm thấp Một số bệnh viện có nớc thải đặc trng từ khâu điều trị X Quang, chiếu xạ nhng lợng nhỏ không đáng kể thờng đợc xử lý riêng Bảng I-7: Các tiêu ô nhiễm nớc thải bệnh viện khu vực miền Bắc miền Trung nớc ta [6] ChØ tiªu pH NH4+ BOD5 COD SS Coliform Min 6,2 110 140 100 106 Mức độ Trung bình 7,4 14 150 200 160 107 Max 8,1 25 250 300 220 109 TC níc th¶i BV TCVN: 6772- 2000 5-9 30 100 50 1000 TCVN 6772 – 2000: Chất lợng nớc- Giới hạn ô nhiễm cho phép I.4.2 Tình hình xử lý nớc thải bệnh viện [9] Nớc thải bệnh viện gồm nớc thải sinh hoạt, nớc ma, nớc từ khu vực khám chữa bệnh từ công trình phụ trợ khác Nớc thải sinh hoạt bệnh viện phần lớn qua xử lý bể tự hoại, sau xả vào cống chung Nớc thải từ khâu khám chữa bệnh chứa nhiều vi trùng gây bệnh, máu, mủ hoá chất độc hại đợc thải chung với nớc thải sinh hoạt vào cống rÃnh bệnh viện Việt Nam đa số bệnh viện đà đợc xây dựng từ lâu, bệnh viện đợc xây dựng sau ®· cha tÝnh ®Õn møc ®é ®éc h¹i nguy hiĨm chất thải bệnh viện, hệ thống xử lý chất thải rắn chất thải lỏng bệnh viện cha có đà có nhng cha đợc sử dụng, đà đợc triển khai đạt hiệu cao Nguyên nhân do: Kinh phí đầu t hạn hẹp, ý thức bảo vệ môi trờng thấp, qui chế thải loại ban hành chậm không đợc thực nghiêm túc nh: + Bệnh viện Bạch Mai đà có hệ thống xử lý nớc thải Hệ thống hoạt động tơng đối tốt, hiệu xử lý cao, nớc sau hệ thống xử lý đạt tiêu chuẩn môi trờng + Bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn trớc đà có hệ thống xử lý nớc thải, nhng hoạt động đợc từ năm 1982 đến năm 1998 kinh phívận hành + Bệnh viện Phụ sản trớc đà có hệ thống xử lý níc th¶i, nhng hiƯu qu¶ xư lý thÊp kinh phí vận hành nên hệ thống đà ngừng hoạt động 10 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Re = ω.d.ρ µ : Độ nhớt không khí = 1837.10 −8 Ns ⇒ Re = m2 [17] 20.0,08.1,2 = 1,05.105 >104 chế độ chảy xoáy 1837.10 6,81 0,9 ∆  + = −2 lg     3,7  λ  R e    −3 ε 0,2.10 ∆= = = 2,5.10 −3 d 0,08  6,81  0,9 2,5.10 −3  → = −2 lg   +  3,7  λ  1,05.10    → λ ≈ 0,0625 86 → ∆p m = 0,0625 × × 240 = 6837 N m 0,08 ( ) ⇒ hm = 240 + 6837 + 1564,8 = 8641,8 N/m2 hay hm = 8641,8 = 0,09(at ) 9,81.104 + H : Trë lùc chiỊo cao líp níc t¹o H = 1,5mmH2O = 0,15(at) ⇒ P = 0,09 + 0,15 = 0,24 at Nh vËy: P2 = P1 + ∆P = + 0,24 = 1,24 at  1,24  0,93  1,4 L= × 286,7 × 298  − 1 = 20377( J / kg) 1,4 −  Công máy thổi khí * Công suất lý thuyết máy thổi khí tính theo c«ng thøc [17] N lt = G.L ( kw ) (14) 1000 Trong : G : Năng suất cđa m¸y thỉi khÝ(kg/s) 66 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 L: C«ng nÐn 1kg khÝ tÝnh theo trình nén đa biến G = kk ì Q kk = 1,2 × 168 = 201,6( kg / h ) = 0,056( kg / s) N lt = 0,056 ì 20377 = 1,14( kw ) 1000 - Công suất thực tế máy nén đa biến [17] N tt = N lt ( kw) η (15) Trong ®ã : Nlt : Công suất lý thuyết máythổi khí η: HiƯu st nÐn η = 0,8÷ 0,9 chän η = 0,85 N tt = 1,14 = 1,34( kw ) 0,85 - Công suất động điện [17] N dc = β N hd ( kw ) (16) η tr ηck Trong ®ã: N hd = N tt ( kw) công suất hiệu dụng trục động ck ck: Hiệu suất khí máy nén Đối với máy nén ly tâm ck(0,96ữ0,98) [17] chọn ck = 0,97 tr: Hiệu suất truyền động (0,96ữ0,99) [17] Chọn tr = 0,98 đc: Hiệu suất động điện Lấy đc= 0,95 : Hệ số dự trữ công suất thờng lấy b»ng(1,1÷1,15) [17] LÊy β = 1,1 ⇒ N dc = 1,1 1,34 = 1,64( kw) 0,97.0,98.0,95 VI.2.2 TÝnh to¸n thỉi khí cho bể lọc sinh học Các thông số ®· tÝnh to¸n cho bĨ läc sinh häc - Cêng độ cấp khí Wkk=8,22(m3/m2.ng) - Đờng kính ống phân phối : d = 60 mm - ChiỊu cao líp ®Ưm H = 4m - Độ rỗng lớp đệm vi sinh P = 95% - Diện tích bề mặt riêng Fa = 120 m2/m3 67 ⇒ Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 * Công máy thổi khí P = ∆Pt+hm + Tỉng trë lùc Trong ®ã : ∆Pt: Trë lùc thủ lùc cđa th¸p hm: Tỉn thÊt ¸p suất đờng ống dẫn Tổn thất áp suất ®êng èng dÉn tÝnh tù nh tÝnh bĨ ®iỊu hoµ [18] hm = -∆Pd+ ∆Pm + ∆Pc + ∆Pk Tong đó: + -Pd: áp suất cần thiết để tạo vËn tèc khÝ w = 20m/s ®i èng ∆P = ρ w2 20 = 1,2 = 240( N / m ) 2 + -∆Pm: ¸p suÊt khắc phục trở lực ma sát đợc xác định theo công thức(10) Trong đó: L: Chiều dài tổng cộng ®êng èng cÊp khÝ, lÊy L = 20m Chän c¸c ống dẫn cách bố trí đờng ống giống nh bể điều hoà Pm = 0,0265 20 240 = 1590( N / m ) 0,08 + ∆Pc: ¸p suất khắc phục trở lực cục đờng ống ∆Pc = ξ ∆Pd = 6,52.240 = 1564,8( N / m ) + Pk: áp suất để đẩy không khÝ vµo bĨ ∆Pk ≈ ⇒ hm = 240 + 1590 + 1564,8 + = 3394,8 (N/m2) hay h m = 3394,8 = 0,035(at ) 9,81.10 * Trë lùc thủ lùc cđa th¸p: ∆Pt Khi chÊt láng chảy từ xuống pha khí chuyển động ngợc chiều từ dới lên xảy chế độ thuỷ động lực: + Chế độ chảy màng + Chế độ độ + Chế độ chảy xoáy + Chế độ nhữ tơng Trong chế độ ( chảy màng, chảy xoáy, chảy độ) pha liên tục pha khí chiếm tất khoảng không gian lại tháp, chất lỏng chảy theo bề mặt đệm vµ lµ 68 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 pha phân tán Để xác định đợc chế độ chảy chất lỏng phải dựa vào chuẩn số Reynol Vận tốc thực pha khí tháp xác định theo công thức [18] wt = w (m/s) Vd Trong ®ã: V®: ThĨ tÝch tù cđa ®Ưm (m3/m3) ( Vđ độ rỗng đêm) w: Tốc độ khí tính toàn tiết diện tháp (m/s) w đợc xác định theo công thức sau [18] w= Re (m/s) d td Trong đó: à: Độ nhớt không khí (Ns/m2) : Khối lợng riêng không khí (kg/m3) Tra số tay hoá công tập I ta đợc: = 1,2 kg/m3 = 1837.10-8 Ns/m2 dtđ: Đờng kính tơng đệm xác định theo c«ng thøc [18] d td = Vd ( m) d Trong đó: đ: Bề mặt riêng đệm (m2/m3) σ® = Fa = 120 (m2/m3) ⇒ d td = 93 = 3,1( m) 120 Re: ChuÈn sè Reynol đợc xác định theo công thức [22] Re = 0,045 Ar  Gnt  G  kk , 57     0, 43 Ar = d td ρ kk (ρ nt − ρ kk ).g kk Trong đó: nt, kk: Khối lợng riêng cđa pha khÝ vµ pha láng (kg/m 3) g: Gia tèc träng trêng, g = 9,81 m/s2 69 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 ⇒ Ar = 3,13.1,2.(1200 − 1,2).9,81 = 1661,54.1012 1837.10 −8 Gnt, Gkk: Lu lỵng nớc thải khí tháp (kg/m2.s) G = Q (kg/m2.s) f Trong đó: Q: Lu lợng không khí nớc thải tính toán (m3/s) f: Bề mặt tiếp xúc nớc thải( không khí ) đệm (m2) f = F.V (m2) F: Bề mặt riêng đệm (m2/m3) V: Thể tích cần thiết đệm (m3) f = 120.30 = 3600 (m2) + §èi víi níc th¶i G nt = ρ nt Q nt 8,68.10 −3 = 1,2.10 = 3,86.10 − (kg/m2.s) f 3600 + Đối với không khí G kk = kk Q kk ,56 = 1,2 = 1,87.10 − (kg/m2.s) f 3600 ⇒ Re = 0,045(1661,54.10 ) 12 , 57 ⇒ ω =  1,87.10 −4    3,86.10−     , 43 = 58.105 ( ) Re µ kk 58.10 5.1873.10 −8 = = 28,6 m s d td ρ kk 3,1.1,2 VËn tèc thùc cđa khÝ ®i líp ®Ưm ωt = ( ) ω 28,6 = = 0,3 m s Vd 93 + Tổn thất áp suất đệm kh« tÝnh theo c«ng thøc(do Re > 400 ) ∆p k = 1,56 × H × ( ω) 1,8 × y Vd ,8 ì d 1, ì ày 0, + XÐt chuÈn sè Reynol cña khÝ qua tháp Re = t ì d td × ρ k ⇒ ∆p k = µk 2 = 0,3 × 3,1 × 1,2 = 60751,2 > 400 1837.10 −8 1,56 × ×( 28,6) 1,8 ×(1,2 ) × (120) 933 ,8 1, 70 × (1837.10 −8 ) 0, ( = 0,133 N m2 ) Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 + Søc cản thuỷ lực tháp đệm hệ khí lỏng đợc tính theo công thức G p u = ∆p k 1 + A NT G   k  m  ρ  × k ρ   NT  n   µ NT ì k   c     Trong ®ã: A,m,n,c hệ số đợc tra theo bảng VI- HÖ thèng HÖ khÝ - láng  G NT  G  k 1,8  ρ  ×  k2 ρ   NT      ,8 1,8  ρ  ×  k2 ρ   NT      ,8 ì NT k    c 0,015 0,945 0,525 0,105 3,42 0,190 0,038 0, < 0,5 HÖ khÝ - láng  G NT  G  k n 0,225 10,0 m 0,405 5,15 ì  NT µ  k A 8,4 0, > 0,5 HƯ h¬i- láng XÐt biĨu thøc  G nt  G  kk     1,8  ρ kk  ρ  nt     ,8  µ nt  µ  kk     0, 1,8  3,86.10 −3   1,2  =  1,87.10 −   1200       ,8  2.10 −3   1837.10 −8      0, = 1,88 > 0,5 vËy A = 10,0; m = 0,945; n = 0,525; c = 0,105 0, 945 0,525   3,86.10 −3   2.10 −  1,2    ∆Ppu = 0,1331 + 10,0   ⇒  1,87.10 −   1837.10 −8  1200           0,105   = 1( N / m )   + Søc cản thuỷ lực điểm đảo pha Ptr = Ppu + hh.g.H (N/m2) Trong đó: hh: Khối lợng riêng hỗn hợp khí lỏng (kg/m 3) đợc xác định nh sau + Sức cản thuỷ lực dới điểm đảo pha [18]  G ∆p d = ∆p k l + A  NT G   k      , 405 ρ × k ρ  NT     , 225 ì NT k     0, 045   (N/m2)  Trong đó: l: Chiều cao nớc thải tháp (m) A1: Hệ số, điểm dới đảo pha lấy theo đồ thị + Trong trờng hợp tính toán(đối với tháp đệm thờng) = 80%s 71 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 → ω = 0,8 Tra đồ thị [18]ta đợc A1 = 3,2 ωs 0, 405 0, 225   3,86.10 −3   2.10 −3  1,2   ∆p d = 0,1334 + 3,2 × ×  ⇒  1,87.10 −   1837.10 −8  1200           , 045   = 0,887 (N/m2)   VËy trë lùc thuỷ lực tháp Pt = Ptr + P + ∆Pd = 23465,11 + 1,003 + 0,887 = 23467 (N/m2) hay ∆Pt = 23467 = 0,24(at ) 9.81.10 Tỉng trë lùc cđa th¸p ∆P = ∆Pt + hm = 0,24 + 0,035 = 0,275 (at) ⇒ P2 = + 0,275 = 1,275 (at) Công máy thổi khÝ  P m L= RT   P1 m −1       m −1 m 1, −1    1,4 1,275  1,  − 1 = 286,6.298 − 1 = 23276,1( J / kg)   1,4 −        * C«ng suÊt máy thổi khí Công suất lý thuýêt máy thổi khí đợc tính theo công thức(14) N LT = 0,24.23276,1 = 5,6( kw ) 1000 C«ng suÊt thùc tế máy thổi khí đợc xác định theo công thøc (15) ⇒ Nt = 5,6 = 6,6( kw) 0,85 Công suất động đợc xác định theo công thøc (16) ⇒ N dc = 1,1 6,6 = 8( kw ) 0,97.0,98.0,95 Kết quả: Năng suất máy thổi khÝ: Q = 10,3 (m3/ph) ¸p suÊt nÐn: P2 = 1,275 at Công suất thực máy nén: Nt = 6,6 kw Công suất động cơ: Nđc = kw Từ kết thu đợc chọn máy nén ly tâm với đặc tính nh sau [17] Ký hiệu Năng suất (m3/ph) áp suất nén (at) Số vòng quaytrong phút 72 Công suất động Khèi lỵng Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 TK-700-5 7,5 1,39 2950 (kw) 100 (tÊn) 2,3 VI.2.3 TÝnh toán động điện cho dàn quay phân phối nớc * Công suất động điện Công suất động ®iƯn phơ thc vao dµn quay cđa dµn phun vµ phụ thuộc vào mô men quay dàn phun đợc xác định theo công thức sau [23] Pđc = 9,81..M (kw) Trong đó: M: Mô men quay định mức đầu dàn phun (kg/m2.s) : Tốc độ quay dàn phun (rad/s) ω= π n (rad / s ) 60 n: Tốc độ quay dàn phun (vòng/ph) n = vßng/ph π.3 = 0,157( rad / s) 60 ω= Giả sử dàn quay quay ngợc chiều kim đồng hồ, nớc ngợc chiều với chiều quay dàn phun Khi xét cho nhánh phân phối nớc Coi dàn phun nh vật quay quanh trục đứng, có khối lợng m với khối lợng cđa hƯ Trong ®ã: M’ = M1 + M2 (kg/m2.s) Với M1: Mô men động lợngcủa hệ, có chiều trùng víi chiỊu quay cđa hƯ M1 = I.ω (kg/m2.s) Víi I: Mô men quán tính trục quay đợc xác định theo công thức sau I= m.l 12 m: Khối lợng quay đợc xác định nh sau m = m nc + m th¹ nh 2 π.D t π( D n − D t ) = l .ρ nt + l .ρ ong 4 + Chän vËt liƯu lµm èng b»ng thÐp →ρèng=7850 (kg/m3) π.0,075 π(0,077 − 0,075 ) ⇒ m = 3,4 1000 + 3,4 .7850 = 6,7 + 4,3 = 11( kg) 4 ⇒I= 11 × 3,4 = 3,12( kg.m) 12 73 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 + VËn tèc níc ®i ω = n π.l π.3,4 = = 0,534( m / s) 60 60 M1 =3,12 ì 0,534 = 1,78(kg.m2/s) M2: Mô men ngẫu lực cặp phản lực gây M2 = h.Fpl = h.m.v Trong ®ã: v: VËn tèc níc khỏi lỗ thân ống, v = 1,2 m/s h: Cánh tay đòn lấy bán kính thuỷ lùc h= L 3,4 = = 1,7( m) 2 ⇒ M = 1,7 × 6,7 × 1,2 = 4,386( kg / m s) VËy m« men quay cña M’ = 1,78 + 4,386 = 6,166 (kg/m2.s) *Công suất động điện [23] Pđc = 9,81.M. = 9,81 × 6,166 × 0,157 = 9,5 (kw) Nh vậy: Để dàn quay hoạt động theo yêu cầu cần phải chọn động có công suất > 9,5 kw Chơng VII Tính toán chi phí Công tác vận hành kỹ thuật công trình xử lý nớc thải quy mô vừa nhỏ không phức tạp không đòi hỏi trình độ cao nh công trình xử lý nớc thải công suất lớn Tuy nhiên, chi phí đầu t xây dựng chi phí quản lý vận hành trạm nhỏ, xét tổng thể coi cao chi phí trạm xử lý công suất lớn Chi phí đầu t đợc xác định theo nguyên tắc lập hồ sơ dự toán xây dựng có tính đến tất yếu tố nh: Diện tích đất xây dựng, chuẩn bị mặt bằng, san hạ mực nớc ngầm, xây lắp công trình, chạy thử, chi phí xây dựng khác thuế giá trị gia tăng Chi phí xây dựng công trình xử lý nớc thải hợp khối không hợp khối khác nhiều Khi xây dựng hợp khối công trình, diện tích đất xây dựng giảm nhng chi phí cho kết cấu công trình lại tăng lên nhiều Quy mô công trình nhỏ, số ngời sử dụng trạm xử lý nớc thảicàng chi phí xây dựng chi phí quản lý tính cho m nớc thải tăng Khi xác định hiệu kinh tế trạm xử lý nớc thải cần phải xác định hiệu suất đầu t tính cho m3 níc th¶i 74 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 §èi víi bƯnh viƯn §a khoa Thanh nhàn, với lu lợng thải 300m3/ng.đ, xây dựng trạm xử lý nớc thải quy mô vừa phí cho toàn công trình đợc phân thành loại chi phí sau: Chi phí để mua sắm thiết bị phục vụ cho xây dựng hệ thống xử lý nớc thải Chi phí đợc chØ ë b¶ng VII-1: B¶ng VII- 1: Chi phÝ cho thiết bị máy móc [10,15] Tên thiết bị Số lợng Đơn giá Thành tiền VNĐ VNĐ Song chắn rác 3.000.000 3.000.000 Máy bơm nớc thải 26.000.000 104.000.000 Máy bơm bùn 20.000.000 40.000.000 Bơm định lợng ho¸ chÊt 20.000.000 40.000.000 M¸y thỉi khÝ 20.000.000 40.000.000 Động điện 18.000.000 54.000.000 Thùng chuẩn bị hoá chất 5.000.000 10.000.000 Van khoá hệ thống đờng ống Toàn 50.000.000 50.000.000 Cánh khuấy khung ®ì 8.000.000 16.000.000 BĨ läc sinh häc cao t¶i 120.000.000 240.000.000 Bể keo tụ kết hợp lắng 247.730.000 247.730.000 Các phụ kiện khác(tủ điện) 25.000.000 25.000.000 Tổng chi phí mua thiết bị 869.730.000 2.Chi phí xây dựng: Chi phí để xây dựng công trình xử lý đợc bảng dới Bảng VII-2: Chi phí xây dựng [10,15] TT Tên công trình Bể lắng cát Bể điều hoà RÃnh dẫn nớc thải ĐVT 5,21 m3 62,5 m3 300m 75 Đơn giá(VNĐ) 1.100.000 1.200.000 120.000 Thành tiền(VNĐ) 5.731.000 75.000.000 36.000.000 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 BĨ l¾ng cÊp II BĨ khư trïng Bể nén bùn Nhà điều hành Hệ thống cấp điện Tæng chi phÝ 60,6m3 15,6 m3 47,1 m3 9m2 - 3.000.000 2.371.795 2.547.771 1.500.000 - 181.000.000 37.000.000 120.000.000 13.500.000 10.000.000 478.231.000 Chi phÝ vËn hµnh Chi phÝ vËn hµnh cho 1m3 níc th¶i[tÝnh cho hƯ thèng xư lý níc thải công suất 300m3/ng.đ (không tính khấu hao công trình xà hội y tế)] * Điện: Tổng công suất tối đa sử dụng cho hệ thống theo công nghệ nêu đợc tính N ì 24 = 18 × 16 = 288 (kwh) nh sau: ⇒ Tổng tiền điện ngày: 288 ì 1000đ = 288.000đ * Hoá chất : PACN-95 : 4g/m3ì300m3/ng đì12đ/g=14400 đ/ngày Hoá chất khử trùng 3g/m3ì300m3/ng đì6đ/g=5400 đ/ngày Tổng cộng tiền hoá chất ngày : 19800đ * Công nhân: ngêi phơc vơ chia lµm ca Chi phí nhân công N: Bao gồm lơng công nhân trực tiếp vận hành công trình, chi phí giám sát, chi phí hành chính, bảo hiểm xà hội Lơng + BHXH + BH Y tế: 600.000đ/tháng Chi phí công ngày(đà tính BHXH + BHYT): ngời ì 600.000/30ngày = 80.000đ * Chi phí khác (kể sửa chữa nhỏ quản lý ): Tổng chi phí vận hành: 100.000 đ 487.800 (đ/ngày) * Chi phí cho m3 nớc thải: 980 (đ/ngày ) Chi phí vận hành kiểm soát ô nhiễm Môi trờng hệ thống xử lý nớc thải bệnh viện * Kiểm soát « nhiƠm M«i trêng - C¸c th«ng sè kiĨm so¸t: COD, BOD5, SS, Coliform - Tần suất quan trắc: Cứ tháng lần có cố * Chi phí vận hành: Trung bình lần quan trắc 5.000.000, nh năm 15.000.000 76 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 B¶ng VII-3: B¶ng tổng hợp chi phí [10,15] STT Khoản mục Thiết bị Xây dựng Chi phí khác Khảo sát ĐT trạng, nghiên cứu xâc định công nghệ Khảo sát lập dự án khả thi 0,36% (1 + 2) Chi phí thẩm định dự án 0,05% (1 + 2) Chi phí thiết kế 2,5%(1+2) Thẩm định thiết kế 0,16%(1+2) Thẩm định tổng dự án 0,15%(1+2) Lập HS mời thầu PTđánh giá HS dự thầu XL 0,46%(1+2) Giám sát thi công xây dựng lắp đặt thiết bị 1,14%(1+2) Chi phí ban quản lý dự án 1%(1+2) Bảo hiểm công trình 0,33%(1+2) Vận hành thử thiết bị 1%(1+2) Quản lý phí Ban chủ nhiệm chơng trình 2%(1+2) Chuyển giao công nghệ đào tạo Chi phí kiểm soát ô nhiễm môi trờng HTXLNT bệnh viện Dự phòng 3%(1+2) Tỉng 77 Thµnh tiỊn 869.730.000 478.231.000 283.777.263 20.000.000 4.852.660 673.981 33.699.025 2.156.738 2.021.942 6.200.621 15.366.755 13.479.610 4.448.271 13.479.610 26.959.220 100.000.000 15.000.000 40.438.830 1.647.000.000 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Kết luận Bệnh viện nơi điều trị, chăm sóc sức khoẻ cộng đồng nghiên cứu y học góp phần thúc đẩy phát triển xà hội Nhng bệnh viện nơi phát sinh chất thải, có chất thải độc hại môi trờng ngời Đặc biệt nớc thải số bệnh viện có chứa lợng lớn vi sinh vật gây bệnh, ®ã cã nhiỊu vi sinh vËt g©y bƯnh trun nhiƠm nguy hiểm Từ kết nghiên cứu trạng bệnh viện Đa khoa Thanh nhàn, nhận thấy không tiến hành xử lý nớc thải ảnh hởng lớn đến môi trờng sức khoẻ cộng ®ång Do ®ã viƯc x©y dùng mét hƯ thèng xư lý nớc thải bệnh viện cần thiết Để giảm thiểu nớc thải phát sinh bệnh viện, đà đa số giải pháp quản lý nh: + Việc phân luồng nớc thải bệnh viện phải đợc tiến hành triệt để, khâu quản lý giám sát phải chặt chẽ nhằm đem lại hiệu xử lý cao + Tuyên truyền nâng cao ý thức bảo vệ môi trờng sức khoẻ cộng đồng cho cán công nhân viên bệnh viện toàn dân đến khám điều trị bệnh viện Với lu lợng nớc thải bệnh viện Đa khoa Thanh nhàn Q = 300m 3/ng.đ tơng đối nhỏ nên đồ án đà thiết kế đợc hệ thống thiết bị xử lý hợp lý, gọn, đơn giản dễ vận hành Vì vậy, thiết kế cần công nhân vận hành hệ thống Tận dụng địa hình bệnh viện nằm sát mơng thoát nớc thành phố sông Kim Ngu nên cần xử lý nớc thải đạt TCVN: 2000- 6772 Với phơng án xử lý nh nớc thải bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn sau xử lý đà đạt tiêu chuẩn thải kết thể bảng sau: Thông số BOD5 COD SS NH4+ Tổng coliform Vµo Ra HiƯu st(%) (mg/l) 196 15 92 (mg/l) 320 48 85 (mg/l) 120 45 62,5 (mg/l) 9,8 0,94 90 MPN/100ml 12.105 480 99,9 Chi phí đầu t xây dựng hƯ thèng xư lý níc th¶i cđa bƯnh viƯn nh đà tính toán xấp xỉ 1.650.000.000VNĐ, chi phí xử lý 1m xấp xỉ 1000đ Với giá thành bệnh viện Đa khoa Thanh nhàn chấp nhận đợc 78 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Bản thiết kế đà tính toán với số liệu thực tế, hệ thống đơn giản, dễ quản lý vận hành chi phí hợp lý nên hy vọng dự án đợc áp dụng thực cho bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn tài liệu tham khảo cho dự án xử lý nớc thải cho bệnh viện tơng tự khác 79 Website: http://www.docs.vn Email : lienhe@docs.vn Tel (: 0918.775.368 Mục lục Trang Mở đầu Chơng I Tổng quan nớc thải bệnh viện I.1 Một số khái nịêm chất thải y tÕ I.2 Nguồn phát sinh đặc tính nớc thải bệnh viƯn I.2.1 Ngn ph¸t sinh níc th¶i bƯnh viƯn I.2.2.Đặc trng nớc thải bệnh viện I.3 ¶nh hëng cđa níc th¶i bƯnh viƯn tíi m«i trêng I.4 Tình hình quản lý xử lý nớc thải số bệnh viện điển hình hà nội Chơng II Một số phơng pháp xử lý nớc thải bệnh viện II.1 Phơng pháp xử lý học II.2 Phơng pháp xử lý ho¸ lý II.3 Phơng pháp xử lý sinh học II.3.1 Phơng pháp yếm khí II.3.2 Phơng pháp hiếu khí Chơng III Hiện trạng bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn III.1 Lịch sử hình thành phát triển bÖnh viÖn III.2 HiÖn trạng nớc thải III.2.1 HiƯn tr¹ng sư dơng ngn níc cđa bƯnh viƯn III.2.2 Hiện trạng nớc thải III.2.3 HiƯn tr¹ng hƯ thống đờng ống thoát nớc Chơng IV Lựa chọn phơng pháp xử lý nớc thải cho bệnh viện đa khoa Thanh Nhàn IV.1 Phân luồng nớc thải bệnh viện Đa khoa Thanh nhàn IV.2 Đề xuất phơng pháp xử lý nớc thải IV.2.1 phơng án 1: Hoá học kết hỵp sinh häc IV.2.2 Phơng án 2: Kết hợp vi sinh hiếu khí tuyển IV.2.3 Phơng án 3: Kết hợp học sinh học IV.2.4 Phơng án 4: Phân luồng dòng thải xử lý kết hợp lên men yÕm khÝ vµ hiÕu khÝ IV.3 Lùa chän c«ng nghƯ xử lý nớc thải bệnh viện Đa khoa Thanh nhàn 80 ... HiÖn trạng nớc thải bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn Nớc thải bệnh viện đa khoa Thanh nhàn Ubớu không đợc phân luồng mà tất nớc thải sinh hoạt, nớc thải ? ?iều trị kể nớc ma thải chung vào hệ thống. .. dục, hệ thống bệnh viện nớc ta bớc đợc phát triển Bệnh Viện Đa Khoa Thanh Nhàn trớc với quy mô 600 giờng bệnh đợc lấy theo tên chung, nhng phân làm bệnh viện nh sau: Bệnh viện Đa Khoa Thanh Nhàn. .. trờng + Bệnh viện Đa khoa Thanh Nhàn trớc đà có hệ thống xử lý nớc thải, nhng hoạt động đợc từ năm 1982 đến năm 1998 kinh phívận hành + Bệnh viện Phụ sản trớc đà có hệ thống xử lý nớc thải, nhng