Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện giao thông vận tải đà nẵng

Luận văn về thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện giao thông vận tải đà nẵng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG CAO ĐẲNG ĐỨC TRÍ CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG

ĐỀ TÀI:

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện

Giao Thông Vận Tải Đà Nẵng

MỞ ĐẦU

Việt Nam là một nước đang phát triển với nền kinh tế thị trường Song song

với việc phát triển kinh tế, công tác bảo vệ và chăm sóc sức khoẻ người dân cũng

được chú trọng, hoạt động y tế được đẩy mạnh nhanh chóng Bệnh viện được đầu tư

xây dựng ngày càng nhiều, kèm theo đó là chất thải độc hại từ các bệnh viện trở

thành một vấn đề nóng hiện nay

Đặc biệt, đối với các loại thuốc điều trị bệnh ung thư, thuốc kháng sinh.v.v

nếu không qua xử lý sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp

xúc Ngoài ra, những chất thải như máu, nước tiểu có hàm lượng chất hữu cơ cao,

phân hủy nhanh nếu không được xử lý, không chỉ gây bệnh mà còn gây mùi hôi thối

nồng nặc, làm ô nhiễm không khí trong các khu dân cư

Bệnh viện Giao Thông Vận Tải Đà Nẵng, là một bệnh viện đa khoa, bệnh

viện cung cấp toàn diện các loại dịch vụ về khám chữa bệnh cả bằng phương pháp y

học hiện đại, y học cổ truyền và kết hợp cả hai phương pháp Bệnh viện đã được

xây dựng và đưa vào hoạt động từ năm 2004 nhưng đến nay vẫn chưa có hệ thống

xử lý nước thải, hàm lượng các chất ô nhiễm vượt quá tiêu chuẩn thải ra môi trường

quy định Trước những tính chất nguy hại của nước thải bệnh viện đã nêu trên, tôi

chọn đề tài “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Giao Thông Vận Tải Đà

Nẵng” với mục đích xử lý nước thải của bệnh viện đạt tiêu chuẩn xả thải theo quy

định, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ BỆNH VIỆN GIAO THÔNG

VẬN TẢI ĐÀ NẴNG

1.1 KHÁI QUÁT VỀ BỆNH VIỆN GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐÀ NẴNG

1.1.1 Vị trí

Bệnh viện Giao Thông Vận Tải Đà Nẵng có vị trí thuộc địa phận phường

Hoà Minh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng

- Phía Tây : giáp đất ruộng và lạch nước

- Phía Bắc : giáp đất ruộng

- Phía Nam : giáp đường Hoàng Văn Thái và nhà dân

- Phía Đông : giáp Công ty xây lắp điện 3

1.1.2 Qui mô hoạt động của bệnh viện

Bệnh viện Giao Thông Vận Tải Đà Nẵng là Bệnh viện đa khoa hạng III, với

quy mô 100 giường bệnh Chức năng của Bệnh viện là khám chữa bệnh cho cán bộ

công nhân viên ngành GTVT trong toàn khu vực miền Trung và cụm dân cư Ngoài

ra, Bệnh viện còn được giao nhiệm vụ là Chi nhánh của Trung tâm Bảo vệ sức khoẻ

lao động và môi trường GTVT trên địa bàn quản lý

- Các phòng, khoa chức năng: gồm 8 khoa, 4 phòng chức năng:

+ Các khoa: Khoa ngoại tổng hợp, Khoa nội tổng hợp, Khoa y học cổ truyền-

phục hồi chức năng, Khoa hồi sức cấp cứu - lọc máu, Khoa khám bệnh, Khoa liên

chuyên khoa, Khoa cận lâm sàng, Khoa dược và trang thiết bị y tế

+ Các phòng: Phòng Tổ chức hành chính, Phòng Tài chính kế toán, Phòng

Kế hoạch tổng hợp, Phòng Điều dưỡng

- Số lượng cán bộ công nhân viên: 85 người, trong đó 28 nam và 57 nữ

- Hoạt động vào năm: Bệnh viện GTVT Đà Nẵng chính thức đi vào hoạt

động từ tháng 10/2004

1.1.3 Nhu cầu sử dụng nước của bệnh viện

1.1.3.1 Nguồn cung cấp nước

Nguồn nước sử dụng của bệnh viện được lấy từ mạng lưới cấp nước thành

phố tại khu vực Nước cấp được dẫn vào bể chứa nước ngầm và được bơm lên đài

nước đặt trong khuôn viên của bệnh viện, sau đó nước được phân phối về toàn bộ

các khu vực dùng nước ở các khoa phòng

1.1.3.2 Nhu cầu sử dụng

Nước được sử dụng trong bệnh viện cho các mục đích: nước sinh hoạt (cho

bệnh nhân và người nhà của bệnh nhân, CBCNV của bệnh viện, người phục vụ

trong bệnh viện) và nước dự trữ cho chữa cháy Trong đó:

- Nước sinh hoạt: theo các số liệu thống kê, lượng sử dụng tối đa là

50m3/ngàyđêm (Nguồn: Hoá đơn tiền nước hàng tháng tại bệnh viện)

Trong đó:

+ Nước rửa tay chân và vệ sinh WC (trung bình 300-350 lít/giường

bệnh/ngđ): khoảng 30-35 m3/ngđ

+ Nước thải từ nhà ăn (tính cho 100 bệnh nhân và 85 CBCNV bệnh viện (với

lượng sử dụng 25 lít/người.ngđ)): khoảng 4,625 m3/ngđ

+ Nước thải khác (từ nhà giặt là, nước vệ sinh dụng cụ, thiết bị, nước vệ sinh

sàn): khoảng 10,375 - 15,375 m3/ngđ

- Nước dự trữ cứu hoả: Lượng nước dự trữ yêu cầu phải đảm bảo chữa cháy

trong vòng 2 giờ (với 6 vòi đồng thời nếu có nước bổ sung liên tục)

Qcc = (15l/s x 3600)/1000 x 2giờ = 108 (m3/ngđ)

1.2 CÁC TÁC ĐỘNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG DO HOẠT ĐỘNG CỦA

BỆNH VIỆN

1.2.1 Tác động đến môi trường nước

1.2.1.1 Nguồn phát sinh nước thải

Bao gồm các nguồn sau:

a Nước thải sinh hoạt

- Nước thải bệnh viện: nước thải sinh hoạt của bệnh nhân, người nhà bệnh

nhân, khách vãng lai và của CBCNV trong bệnh viện; nước thải từ các phòng thí

nghiệm, phòng mổ; nước vệ sinh dụng cụ, thiết bị

- Nước thải từ nhà giặt tẩy

- Nước thải từ nhà ăn

b Nước mưa chảy tràn

Nước mưa chảy tràn qua mặt bằng của bệnh viện

1.2.1.2 Nguồn tiếp nhận nước thải

Nguồn tiếp nhận nước thải sau cùng của bệnh viện là mương thoát nước bên

cạnh bệnh viện dẫn ra sông Phú Lộc

Nước thải của bệnh viện chưa được xử lý đảm bảo tiêu chuẩn xả thải theo

quy định, sẽ làm tăng nguy cơ gây ô nhiễm đối với nguồn nước tiếp nhận và sức

khoẻ cộng đồng Do vậy, xử lý nước thải bệnh viện nhằm đạt tiêu chuẩn môi trường

quy định là vấn đề môi trường cấp thiết hiện nay của bệnh viện

1.2.2 Tác động đến môi trường do chất thải rắn

1.2.2.1 Nguồn gốc phát sinh

Chất thải rắn của bệnh viện gồm các loại sau:

- Rác thải sinh hoạt: giấy, nilon, bao bì, vải, nhựa, thức ăn thừa, vỏ, cành

cây,…

- Chất thải rắn y tế: các loại bông, gạc, kim tiêm, phẩm vật y tế, dược phẩm

phế thải, bệnh phẩm, thạch cao bó bột sau khi cắt bỏ

1.2.2.2 Tải lượng

- Chất thải rắn sinh hoạt: khối lượng thực tế phát sinh khoảng 5 m3/tháng,

tương đương 2,25 tấn/tháng và 75 kg/ngày (khối lượng riêng của rác thải 0,45

tấn/m3)

- Chất thải rắn y tế nguy hại: khối lượng thực tế phát sinh dao động trong

khoảng 71 kg/tháng (tháng 04/2009) đến 95 kg/tháng (tháng 06/2009)

Trong đó:

+ Chất thải có thể phân huỷ chiếm 65%

+ Chất lây nhiễm (nguy hại) chiếm 35%

1.2.3 Tác động đến môi trường không khí

1.2.3.1 Nguồn phát sinh

- Bụi và các loại khí thải SO2, NO2, COx… sinh ra từ hoạt động của các

phương tiện giao thông ra vào bệnh viện

- Hơi các loại thuốc và chất sát trùng từ các phòng xét nghiệm, khu vực chứa

hoá chất, dược phẩm

- Khí thải máy phát điện dự phòng; khí ôzôn từ thiết bị chụp X-quang; các

khí độc sinh ra trong phòng xét nghiệm

- Tiếng ồn sinh ra từ các hoạt động của bệnh viện (chủ yếu phát sinh từ một

lượng lớn người đang có mặt ở bệnh viện) và từ quá trình hoạt động của các trang

thiết bị, máy móc

1.2.3.2 Tải lượng

” Bụi và khí thải từ hoạt động giao thông vận tải

Tại khu vực cổng ra vào, khu cấp cứu và nhà giữ xe là nơi có mức độ hoạt

động của các phương tiện giao thông cao nhất Ước tính số lượt xe ra vào bệnh viện

Với tải lượng khí thải do hoạt động giao thông đã góp phần gây ô nhiễm môi

trường không khí Tuy nhiên, đối với hoạt động này chất ô nhiễm chủ yếu phát tán

trên đoạn đường mà các phương tiện tham gia giao thông Đối với môi trường khu

vực bệnh viện thì tải lượng các chất ô nhiễm thải ra ít hơn nhiều Do đó hoạt động

giao thông có gây ảnh hưởng đến môi trường không khí nhưng không đáng kể

” Khí thải từ máy phát điện dự phòng

Máy phát điện dự phòng có tác dụng đảm bảo sự hoạt động liên tục của các

thiết bị, phụ tải điện trong trường hợp hệ thống lưới điện bị cúp

Do máy phát điện không hoạt động thường xuyên (ước tính khoảng 40

giờ/tháng) nên mức độ tác động của máy phát điện là không lớn

1.2.4 Tác động đến môi trường do tiếng ồn

Tiếng ồn phát sinh ra từ các nguồn: hoạt động của con người, máy phát điện

dự phòng

- Từ sinh hoạt của con người: Kết quả đo đạc tại bệnh viện cho thấy, tiếng ồn

ở các vị trí khác nhau trong khu vực bệnh viện tại các thời điểm khác nhau (từ

9-12h) dao động trong khgoảng trong khoảng 55-70 dBA, nằm trong giới hạn cho

phép

- Hoạt động của máy phát điện dự phòng: Mức ồn tối đa cách nguồn 1m

khoảng 85dBA và thời gian tiếp xúc tối đa với các nguồn trên trong ngày không quá

30 phút So sánh với Tiêu chuẩn vệ sinh lao động của Bộ y tế cho thấy: tiếng ồn tại

khu vực đặt máy phát điện dự phòng nằm trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn

1.2.5 Tác động đến môi trường do tia bức xạ (phòng X-quang)

Hoạt động của bệnh viện còn phát sinh các nguồn gây ô nhiễm là các tia bức

xạ do hoạt động chụp, tráng rửa phim của máy chụp X’quang

Hiện nay, bệnh viện có 03 máy X-quang là: máy X-quang TUR-D300, máy

X-quang MULTIMOBIL và máy phát tia X HD-300R-AD/07RA32007 đã được cấp

phép sử dụng và trong tình trạng hoạt động tốt

Việc sử dụng các tia X trong Bệnh viện sẽ ảnh hưởng đến sức khoẻ cơ thể

người tiếp xúc Tác hại của tia X gây ra chủ yếu đến các tế bào cơ thể người

Tổn thương chung là ở tế bào: ức chế phân chia kèm theo là sự hoạt hoá bình

thường lại hoặc là hoạt hoá quá mức dẫn đến sự tăng sinh ác tính, ức chế enzim, tổn

thương các gen, biến đổi các thể nhiễm sắc Từ tổn thương tế bào này dẫn đến sự rối

loạn chức năng các tổ chức như tuỷ xương, ruột,…

Song bệnh viện đã thực hiện các nguyên tắc trong thiết kế xây dựng phòng

chụp X-quang và trang bị các thiết bị bảo hộ lao động cho nhân viên trực tiếp làm

việc nên khả năng gây nguy hại được khống chế ở ngưỡng cho phép

1.2.6 Sự cố cháy nổ, an toàn lao động

- Sự cố cháy nổ

- Sự cố tai nạn do điện giật,…

Sự cố cháy nổ có tính rủi ro cao, một khi xảy ra thường gặp khó khăn trong

việc tổ chức chữa cháy, cứu người, mang đến hậu quả lớn về tính mạng con người,

thiệt hại lớn về vật chất và tác động đến môi trường xung quanh và hệ sinh thái [ ]10

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.1 ĐẶC TRƯNG CỦA NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN

2.1.1 Các nguồn phát sinh nước thải

2.1.1.1.Nước thải sinh hoạt

- Nước thải bệnh viện: nước thải sinh hoạt của bệnh nhân, người nhà bệnh

nhân, khách vãng lai và của cán bộ công nhân viên trong bệnh viện; nước thải từ

các phòng thí nghiệm, phòng mổ; nước vệ sinh dụng cụ, thiết bị

- Nước thải từ nhà giặt tẩy

- Nước thải từ nhà ăn

2.1.1.2.Nước mưa chảy tràn

Nước mưa chảy tràn qua mặt bằng của bệnh viện

Lượng nước thải sinh hoạt được tính bằng 85% lượng nước cấp sử dụng tối

đa, khoảng 42,5 m3/ngđ Trong đó, ước tính lưu lượng thải của từng nguồn như sau:

- Nước thải rửa tay chân và nước vệ sinh toilet: khoảng 25,5-29,75 m3/ngđ

- Nước thải từ nhà ăn: khoảng 3,9 m3/ngđ

- Nước thải khác (từ nhà giặt là, nước vệ sinh dụng cụ, thiết bị, nước vệ sinh

sàn): khoảng 8,82-13,1 m3/ngđ [ ]10

2.1.2 Đặc trưng của nước thải bệnh viện

2.1.2.1 Các thành phần chất ô nhiễm trong nước thải bệnh viện

Nước thải bệnh viện hàm lượng chất hữu cơ, chất ô nhiễm cao Đặc biệt

lượng vi trùng, vi khuẩn có khả năng lây bệnh truyền nhiễm lớn, nhất là nước thải

từ các phòng mổ, phòng xét nghiệm và các khoa truyền nhiễm Nếu nước thải được

thải trực tiếp ra ngoài sẽ gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh bệnh viện, khu

dân cư lân cận gây nên các bệnh tật, dịch bệnh cho con người, làm mất cân bằng

sinh thái

Thành phần chính của nước thải gồm:

- Các chất hữu cơ: các chất hữu cơ trong nước thải bệnh viện đa phần là

những chất dễ phân hủy và khó phân hủy sinh học Sự có mặt của chất hữu cơ là

nguyên nhân chính làm giảm lượng oxi hòa tan trong nước ảnh hưởng đến đời sống

động thực vật thủy sinh

- Các chất dinh dưỡng của N, P: là nguyên nhân gây ra hiện tượng phú

dưỡng cho nguồn tiếp nhận dòng thải ảnh hưởng đến sinh vật sống trong môi trường

thủy sinh

- Các chất lơ lửng: gây ra độ đục của nước, đồng thời trong quá trình vận

chuyển sự lắng đọng của chúng sẽ tạo ra cặn làm tắc nghẽn đường ống, cống rãnh

- Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh: nước thải bệnh viện là nguồn điển hình

chứa lượng lớn các vi sinh vật có khả năng gây ra những căn bệnh rất nguy hiểm

Chúng là nguyên nhân chính của các dịch bệnh truyền nhiễm như: thương hàn, tả,

lỵ,… ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng

2.1.2.2 Chế độ thải và lưu lượng thải

a Chế độ thải

Nước thải bệnh viện không đều chủ yếu tập trung vào các giờ chính trong

ngày: từ 6 – 22h, nồng độ chất bẩn thay đổi từng giờ trong ngày

b Lưu lượng nước thải

- Lưu lượng nước thải ngày đêm của bệnh viện:

108,5360024

Trong đó: k: hệ số không điều hòa chung của nước thải lấy theo quy định ở

điều 2.1.2 – Tiêu chuẩn Xây dựng TCXD-54-84 và có thể tham khảo ở Bảng 2,

chọn k = 3

Vậy: Qmax =3.3,33=9,99(m3/h)

2.1.2.3 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải bệnh viện

Nồng độ ô nhiễm chính trong nước thải được tổng hợp như sau:

(Nguồn: Số liệu phân tích của Trung tâm KTMT Đà Nẵng, 2007-2009)

2.2 YÊU CẦU NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN SAU KHI XỬ LÝ

Nước thải sau xử lý đạt TCVN 7382-2004 – Mức 2

Ghi chú: TCVN 7382 – Mức 2: Chất lượng nước - Nước thải bệnh viện -

Tiêu chuẩn thải Mức 2 q uy định mức nước thải bệnh viện đổ vào nơi chỉ định là hệ

thống thoát nước thành phố trên đường Hoàng Văn Thái, Đà Nẵng

2.3 XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ CẦN THIẾT XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Mức độ xử lý nước thải được xác định dựa trên quy mô đối tượng thoát nước

và các yêu cầu vệ sinh của nguồn tiếp nhận

Nước thải sau xử lý phải đạt TCVN 7382-2004 – Mức 2

Mức độ cần thiết xử lý nước thải thường được xác định theo:

- Hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS)

- Hàm lượng BOD

2.3.1 Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lở lửng

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo chất lơ lửng được xác định theo công

v

r v

2.3.1 Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD 5

Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5 được xác định theo công thức

sau:

D =

v

r v

2.4 LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI

2.4.1 Các phương pháp xử lý nước thải sinh hoạt ở nước ta

2.4.1.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học

Phương pháp xử lý cơ học được sử dụng nhằm mục đích tách các chất không

tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải Những công trình xử lý cơ

học bao gồm:

- Song chắn rác, chắn giữ các chất bẩn có kích thước lớn hay ở dạng sợi:

giấy, rau, cỏ, rác được gọi chung là rác Rác được chuyển tới máy nghiền để

nghiền nhỏ, sau đó đổ trở lại song chắn rác hay chuyển tới bể phân cặn (bể metan)

Trong thời gian gần đây người ta áp dùng song chắn rác liên hợp vừa chắn giữ vừa

nghiền rác

- Bể lắng để tách các chất có trọng lượng riêng lớn trọng lượng riêng của

nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ từ từ lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ

nổi lên mặt nước Dùng thiết bị thu gom và vận chuyển các chất bẩn nổi lên công

trình xử lý cặn

- Bể vớt dầu mỡ thường áp dụng xử lý nước thải có chứa dầu mỡ (nước thải

công nghiệp), nhằm tách các tạp chất nhẹ Đối với nước thải sinh hoạt khi hàm

lượng dầu mỡ không cao thì việc vớt dầu mỡ được thực hiện ngay ở bể lắng nhờ

thiết bị gạt chất nổi

- Bể lọc nhằm tác các chất ở trạng thái lơ lửng có kích thước nhỏ bằng cách

cho nước thải đi qua lớp lọc đặc biệt hoặc lớp vật liệu lọc Trong nước thải ít sử

dụng

Phương pháp xử lý cơ học có thể loại bỏ được đến 60% các tạp chất không

hoà tan có trong nước thải và giảm BOD đến 20%

Để tăng cường hiệu xuất của các công trình xử lý cơ học có thể dùng các

biện pháp làm thoág sơ bộ, thoáng gió đông tụ sinh học, hiệu quả xử lý đạt 75%

theo hàm lượng chất lơ lửng, 40-50% theo BOD

- Ưu điểm của phương pháp xử lý cơ học:

+ Ít tốn năng lượng vận hành thiết bị, quy trình xử lý đơn giản

+ Loại bỏ được nhiều các chất nặng, các chất có kích thước lớn, làm cho quá trình xử lý tiếp theo đạt hiệu quả cao hơn

Cơ sở của phương pháp này là các phản ứng hoá học, các quá trình lý hoá

xảy ra giữa các chất bẩn và các hoá chất cho vào thêm

Những phản ứng xảy ra có thể là phản ứng ôxy hoá khử, các phản ứng tạo

chất kết tủa, hoặc các phản ứng phân huỷ các chất làm hại Đây là quá trình nâng

cao chất lượng nước thải, nước thải có thể sử dụng lại sau khi quá trình này xử lý

một cách triệt để

a Các phương pháp hoá học

Thực chất của phương pháp hoá học là đưa vào nước thải chất phản ứng nào

đó để gây tác động với các tạp chất bẩn biến đổi hoá học, tạo thành khác dưới dạng

cặn hoặc chất hoà tan nhưng không gây độc hại hay ô nhiễm môi trường

Bao gồm các phương pháp: ôxi hoá khử, trung hoà, keo tụ Thông thường đi

đôi với quá trình trung hoà là quá trình keo tụ và các biện pháp vật lý khác Tất cả

các phương pháp này đều dùng các tác nhân hoá học nên là phương pháp đắt tiền

Người ta sử dụng phương pháp hoá học để khử các chất hoà tan vào trong các hệ

thống cấp nước khép kín Đôi khi các phương pháp này được sử dụng để xử lý sơ

bộ trước khi xử lý sinh học nước thải lần cuối để thải vào nguồn nước

- Phương pháp trung hoà: Nước thải chứa các axít hữu cơ hoặc kiềm, nên

cần được trung hoà, đưa nồng độ pH vào khoảng 6,5-8,5 trước khi thải và nguồn

nước hoặc sử dụng cho các công nghệ tiếp theo

- Phương pháp ôxi hoá khử: Để làm sạch nước thải người ta có thể dùng các

chất ôxi hoá như clo hoá lỏng, ozon,

Trong quá trình ôxi hoá, các chất độc hại trong nước thải chuyển thành các

chất ít độc hơn và tách ra khỏi nước Quá trình này tiêu tốn một lượng lớn các tác

nhân hoá học, do đó quá trình ôxi hoá khử chỉ được sử dụng trong những trường

hợp các tạp chất nhiễm bẩn trong nước thải không thể lắng bằng phương pháp khác

b Phương pháp hoá lý

Các phương pháp hoá lý để xử lý nước thải công nghiệp đều dựa trên cơ sở

ứng dụng các quá trình: đông tụ và keo tụ, tuyển nổi, hấp thụ, trao đổi ion, các quá

trình tách bằng màng điện hoá

- Đông tụ và keo tụ: Làm trong và xử lý nước thải bằng cách dùng các chất

keo tụ và các chất trợ lọc để liên kết chất bẩn ở dạng lơ lửng và keo thành dạng

bông tụ có kích thước lớn Khi những bông tụ này lắng xuống kéo theo các chất bẩn

hoà tan cũng lắng theo

- Tuyển nổi: Là loại các tạp chất bẩn ra khỏi nước bằng cách tạo cho chúng

có khả năng dễ nổi trên mặt nước, sau đó loại hỗn hợp chất bẩn ra khỏi nước Khi

tuyển nổi người ta dùng các bọt nổi li ti, phân tán và bảo hoà trong nước

- Hấp phụ: Tách các chất hữu cơ và khí hoà tan ra khỏi nước bằng cách tập

trung các chất đó trên bề mặt hấp phụ hoặc bằng cách tương tác giữa các chất bẩn

hoà tan và các chất hấp phụ

- Ưu điểm của phương pháp xử lý hoá học và lý hoá:

+ Loại bỏ hầu như toàn bộ các chất bẩn hoà tan và không hoà tan trong nước thải

+ Hiệu xuất xử lý khá cao, có khả năng thu hồi chất thải quý

+ Nước sau khi xử lý có thể dùng lại ở nhiều mục đích khác nhau

- Hạn chế:

+ Quy trình thực hiện tương đối phức tạp

+ Chi phí đầu tư cho hoá chất và thiết bị lớn

+ Thường sử dụng để xử lý nước thải có đầu ra đạt chất lượng cao do

đó đòi hỏi kỹ thuật cũng như quản lý tốt

2.4.1.3 Phương pháp xử lý sinh hoá

Phương pháp này thường dùng để loại những tạp chất phân tán nhỏ, keo chất

hữu cơ hoà tan và một số chất vô cơ như: H2S, amoniac, nitơ, sunfic

Phương pháp này dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ chất

hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải Các vi sinh vật Sử dụng chất hữu cơ và một

số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng Trong quá trình sinh

trưởng chúng nhận các chất dinh dưỡng, xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản

nên sinh khối của chúng tăng lên

Nước thải sinh hoạt sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học có thể thải ra

nguồn sông, hồ Nếu đã đảm bảo được chỉ tiêu, tiêu chuẩn về vệ sinh môi trường

và có thể tái sử dụng trong sản xuất Nếu sau khi xử lý bằng phương pháp sinh học

mà không đáp ứng được nhu cầu người ta xử lý triệt để một trong những phương

pháp như: ozôn hoá, hấp thụ bằng than hoạt tính

Những công trình xử lý sinh hoá chia làm hai nhóm:

- Những công trình trong đó quá trình xử lý được thực hiện trong điều kiện

tự nhiên: những cánh đồng tưới, bãi lọc, hồ sinh học quá trình xử lý diễn ra chậm

chủ yếu dựa vào nguồn ôxi và sinh vật có trong nước và đất

- Những công trình xử lý trong điều kiện nhân tạo: bể lọc sinh học biophin,

bể làm thoáng sinh học aeroten, do các điều kiện tạo nên bằng nhân tạo mà quá

trình xử lý diễn ra nhanh hơn và mạnh hơn

Quá trình xử lý trong điều kiện nhân tạo có thể đạt mức hoàn toàn với BOD

giảm từ 90÷95% Trong trường hợp xử lý trên bể aeroten thường đưa một phần bùn

hoạt tính tuần hoàn trở lại bể để tạo cho công trình đạt hiệ quả cao hơn Phần bùn

hoạt tính còn lại là bùn hoạt tính dư,bùn hoạt tính dư thường được đưa đến bể nén

bùn làm giảm thể tích, giảm ẩm trước khi đưa vào bể metan để thực hiện quá trình

lên men yếm khí

Quá trình xử lý nhân tạo không loại trừ triệt để các loại vi khuẩn, nhất là các

loại vi khuẩn gây bệnh Bởi vậy trong giai đoạn xử lý sinh học trong điều kiện nhân

tạo cần khử trùng nước thải trước khi thải ra ngoài Trong quá trình xử lý nước thải

bằng bất kì phương pháp nào cũng tạo nên một lượng cặn đáng kể (bằng 0,5÷1%

tổng lưu lượng nước thải)

Chất lơ lửng không hoà tan ở bể lắng đợt một gọi là cặn tươi Cặn sau bể

lắng hai gọi là màng vi sinh vật (sau bể biophin) hoặc bùn hoạt tính (sau bể

aeroten)

Nói chung, các cặn trên đều hôi thối và có mùi khó chịu (đặc biệt là cặn tươi)

và nguy hiểm về vi sinh, do vậy cần phải xử lý cặn Để giảm hàm lượng chất hửu cơ

trong cặn và đạt chỉ tiêu cần áp dụng biện pháp xử lý sinh học kị khí trong công

trình tự hoại bể lắng hai vỏ hoặc bể lắng metan [ ]8

Bảng 2.1 Hiệu xuất xử lý nước thải sinh hoạt

Phương pháp xử lý Theo chất lơ lửng

(%)

Theo BOD (%)

2.4.2 Cơ sở lựa chọn công nghệ xử lý nước thải

Các phương pháp, dây chuyền công nghệ và các công trình xử lý nước thải

trong đó phải được lựa chọn trên các cơ sở sau:

- Quy mô (công suất) và đặc điểm đối tượng thoát nước (lưu vực phân tán

của đô thị, khu dân cư, bệnh viện,…) Công suất trạm : Q = 50 m3/ngđ

- Đặc điểm nguồn tiếp nhận nước thải và khả năng tự làm sạch của nó

- Mức độ cần thiết phải xử lý nước thải và các giai đoạn xử lý nước thải cần

thiết Căn cứ vào phần tính toán ở mục 2.1 ta có các thông số cần thiết sau:

+ Theo BOD5: D = 89,29 % (Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo BOD5)

+ Theo chất lơ lửng: D = 50% (Mức độ cần thiết xử lý nước thải theo SS)

- Điều kiện tự nhiên khu vực: đặc điểm khí hậu, thời tiết, địa hình, địa chất

thủy văn,…

- Điều kiện cung cấp nguyên vật liệu để xử lý nước thải của địa phương

- Khả năng sử dụng nước thải cho các mục đích kinh tế tại địa phương

- Diện tích và vị trí đất đai sử dụng để xây dựng trạm xử lý nước thải (diện

tích đất trống của bệnh viện hiện nay còn 4.803 m2)

- Vận hành đơn giản, chi phí vận hành thấp, xử lý đạt yêu cầu

- Nguồn tài chính và các điều kiện kinh tế khác

Các trạm xử lý nước thải với công suất nhỏ và vừa phải đảm bảo một loạt

các yêu cầu như xây dựng đơn giản, dễ hợp khối các công trình, diện tích chiếm đất

nhỏ, dễ quản lý vận hành và kinh phí đầu tư xây dựng không lớn Yếu tố hợp khối

công trình là một trong những yếu tố cơ bản khi xây dựng các trạm xử lý công suất

nhỏ và vừa ở điều kiện nước ta Các công trình xử lý nước thải được hợp khối sẽ

hạn chế việc gây ô nhiễm môi trường không khí, diện tích xây dựng nhỏ đảm bảo

mỹ quan đô thị… Nước thải sinh hoạt có thể xử lý tại chỗ trong các công trình làm

sạch sơ bộ (tách dầu mỡ, tách và xử lý cặn trong ‘‘nước đen’’,….), trong công trình

xử lý cục bộ đối với hệ thống thoát nước độc lập hoặc trong công trình xử lý tập

trung tại trạm xử lý khu vực Xử lý nước thải tại chỗ sẽ làm giảm chi phí đầu tư xây

dựng các tuyến cống thoát nước [ ]9

2.4.3 Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải bệnh viện

2.4.3.1 Hiện trạng xử lý nước thải tại bệnh viện

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ hiện trạng xử lý nước thải tại bệnh viện

- Nước thải sinh hoạt (phân, nước tiểu) từ WC: loại nước thải này theo ống

dẫn PVC D110 dẫn vào bể tự hoại 3 ngăn không thấm đất để xử lý sơ bộ trước khi

tập trung vào mương thoát nước chung rồi thải ra nguồn tiếp nhận

Nguyên lý hoạt động của bể tự hoại chủ yếu dựa vào biện pháp sinh học yếm

khí, gồm các quá trình lắng cặn, lên men cặn lắng và quá trình lọc cặn còn lại sau

khi lên men Nước thải sau bể tự hoại theo ống dẫn ra mương thoát nước chung rồi

thải ra nguồn tiếp nhận

- Nước thải sinh hoạt (nước rửa tay chân) từ WC: loại nước thải này theo ống

dẫn PVC D90 đổ ra mương thoát nước chung rồi thải ra nguồn tiếp nhận

- Nước thải từ nhà ăn: loại nước thải này được xử lý sơ bộ (tách rác, lắng cặn

thô, dầu mỡ) tại hố ga (đặt song chắn rác) trước khi đổ ra mương thoát nước chung

rồi thải ra nguồn tiếp nhận

- Nước thải khác (từ nhà giặt, nước rửa dụng cụ thiết bị, vệ sinh sàn): loại

nước thải này đổ ra mương thoát nước chung (xử lý sơ bộ tại các hố ga dọc theo

mương) rồi thải ra nguồn tiếp nhận

Môi trường

Nước thải từ WC của các khoa, phòng

Nước thải khác

Nước thải từ nhà ăn

Nước rửa (D90-PVC) (D110-PVC) Phân tiểu

Mương thoát chung (D300)

- Nước mưa chảy tràn: sẽ tập trung vào mương thoát nước chung (bố trí các

hố ga lắng cát, tách rác dọc theo mương) rồi đổ ra nguồn tiếp nhận Định kỳ, lượng

cát, cặn lắng tại hố ga sẽ được nạo vét [ ]10

” Nhận xét: Các biện pháp xử lý nước thải mà bệnh viện đang áp dụng

chưa đảm bảo xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn môi trường theo quy định, do đó nước

thải của bệnh viện đã ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường và sức khoẻ cộng

đồng

2.4.3.2 Đề xuất biện pháp thu gom và lựa chọn công nghệ xử lý nước thải của

bệnh viện

a) Đề xuất biện pháp thu gom nước thải

- Tách riêng hệ thống thoát nước thải và nước mưa:

- Thu gom toàn bộ nước thải sinh hoạt dẫn về hệ thống xử lý tập trung để xử

lý trước khi đổ ra cống thoát nước của thành phố

Sơ đồ 2.2 Sơ đồ phương án thu gom, xử lý nước thải bệnh viện

b Lựa chọn công nghệ xử lý nước thải tại HTXL tập trung

b1) Phương án 1:

Môi trường

Nước thải khác

Hố ga

Nước thải từ WC của các khoa, phòng

Nước thải từ nhà ăn

Nước rửa (D90-PVC) Phân tiểu (D110-

HTXL tập trung

Hố ga

Sơ đồ công nghệ PA 1:

Sơ đồ 2.3 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải – PA 1

Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý PA 1:

Nước thải bệnh viện được thu gom theo đường ống riêng tập trung về bể

gom Tại đây, có lắp đặt giỏ chắn rác để tách rác ra khỏi nước thải nhằm tránh gây

tắc nghẽn bơm và đường ống Nước thải được bơm đến ngăn hoà trộn nước thải

Bể chứa, phân hủy bùn

Hút bùn định kì

Bể khử trùng clorine

Cống thoát nước

dưới đáy ngăn hoà trộn có lắp đặt máy sục khí chìm Từ ngăn hoà trộn, nước thải

được bơm qua bể phân hủy kị khí

Tại bể phân hủy kị khí xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học trong điều

kiện thiếu khí, có tác dụng khử amoni- nitơ và phân hủy các chất hữu cơ kể cả chất

hữu cơ khó phân huỷ trong nước thải y tế

Tiếp theo, nước thải tự chảy qua bể lắng 2 để lắng bùn.Lượng nước đã xử lý

sau khi qua thiết bị lắng sẽ được châm hoá chất khử trùng (dung dịch chlorine) trên

đường ống tự chảy qua bể khử trùng rồi theo mạng lưới thoát nước mưa ra cống

thoát nước thành phố

Bùn dư từ bể lắng sẽ được bơm bùn bơm về bể chứa bùn Nước tách ra từ

bùn được tuần hoàn trở lại bể điều hòa, còn bùn nén sẽ được hút định kì

Ưu - nhược điểm của PA1:

Ưu điểm:

- Vận hành đơn giản

- Ít tốn kém năng lượng cũng như chi phí vận hành

- Hiệu suất của quá trình oxy hóa các chất hữu cơ, khử trùng lớn (80 – 90%)

Nhược điểm:

- Thời gian lưu nước trong bể dài

- Yêu cầu về diện tích xây dựng lớn

- Có mùi hôi khó chịu

b2) Phương án 2:

Phương pháp lọc sinh học (Biofilter) là công trình xử lý nước thải dựa trên

quá trình hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học, oxy hóa các chất bẩn hữu cơ

có trong nước Các màng sinh học là tập thể các vi sinh vật hiếu khí, kị khí, kị khí

tùy tiện Các vi sinh vật hiếu khí được tập trung ở phần lớp ngoài của màng sinh

học Ở đây chúng phát triển và gắn với giá mang là các vật liệu lọc

Trong quá trình làm việc các vật liệu lọc tiếp xúc với nước chảy từ trên

xuống, sau đó nước thải đã làm sạch được thu gom xả vào lắng 2 Nước vào lắng 2

có thể kéo theo những mảnh vỡ của màng sinh học bị tróc ra khi lọc làm việc

Trong thực tế, một phần nước đã qua lắng 2 được quay trở lại làm nước pha loãng

cho các loại nước thải đậm đặc trước khi vào bể lọc và giữ nhiệt cho màng sinh học

làm việc

Chất hữu cơ nhiễm bẩn trong nước thải bị oxy hóa bỡi quần thể vi sinh vật ở

màng sinh học Màng này thường dày khoảng 0,1 – 0,4 mm Các chất hữu cơ trước

hết bị phân hủy bỡi vi sinh vật hiếu khí Sau khi thấm sâu vào màng, nước hết oxi

hòa tan và sẽ chuyển sang phân hủy bỡi vi sinh vật kị khí

Lọc sinh học được dùng hiện nay chia làm hai loại:

- Lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập trong nước (lọc sinh học nhỏ

giọt )

- Lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc ngập trong nước [ ]5

Sơ đồ công nghệ PA 2:

Sơ đồ 2.4 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải – PA 2

Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý PA2:

Nước thải bệnh viện được thu gom theo đường ống riêng tập trung về bể

gom Tại đây, có lắp đặt giỏ chắn rác để tách rác ra khỏi nước thải nhằm tránh gây

Bùn hút định kì

Bể chứa và phân hủy bùn

Bể khử trùng clorine

Bể lắng 2

Mương thoát nước

mưa

Cống thoát nước

tắc nghẽn bơm và đường ống Nước thải được bơm đến ngăn hoà trộn nước thải

dưới đáy ngăn hoà trộn có lắp đặt máy sục khí chìm Từ ngăn hoà trộn, nước thải

được bơm qua bể lọc sinh học

Tại bể lọc sinh học các chất hữu cơ sẽ bị oxy hóa nhờ hệ vi sinh vật

Tiếp theo, nước thải tự chảy qua bể lắng 2 để lắng bùn Lượng nước đã xử lý

sau khi qua thiết bị lắng sẽ được châm hoá chất khử trùng (dung dịch chlorine) trên

đường ống tự chảy qua bể khử trùng rồi theo mạng lưới thoát nước mưa ra cống

thoát nước thành phố

Bùn dư từ bể lắng sẽ được bơm bùn bơm về bể chứa bùn Nước tách ra từ

bùn được tuần hoàn trở lại ngăn hoà trộn nước thải, còn bùn nén sẽ được hút định

kì

Ưu - nhược điểm của PA2:

Ưu điểm:

- Có thể xử lý nước thải hoàn toàn, hiệu suất xử lý cao

- Diện tích tiếp xúc với nước lớn do có lớp vật liệu lọc

Nhược điểm:

- Thiết bị cồng kềnh, phức tạp, cần vật liệu lọc

- Chi phí đầu tư ban đầu lớn, chi phí vận hành cao

- Cần phải xử lý nước sơ bộ trước khi đưa vào bể Biofilter

- Hiệu suất xử lý giảm khi nồng độ chất bẩn tăng cao

- Phải thường xuyên thau rửa để các màng vi sinh vật tích đọng lại không

làm tắc nghẽn các khe trong vật liệu lọc

b3) Phương án 3:

Quá trình làm sạch trong bể aeroten là nhờ sinh vật hiếu khí Để giữ cho bùn

hoạt tính ở trạng thái lơ lửng và để đảm bảo oxy cần cho quá trình oxy hóa các chất

hữu cơ thì phải đảm bảo việc sục khí Các quá trình trong bể diễn ra như sau:

- Giai đoạn I: diễn ra quá trình hấp thụ và oxy hóa các chất hữu cơ dễ phân

hủy Kết quả là BOD của nước thải giảm 40 – 80% Ở giai đoạn này tốc độ tiêu thụ

oxy là lớn nhất

- Giai đoạn II: diễn ra quá trình tái sinh bùn hoạt tính ( nghĩa là phục hồi khả

năng hấp thụ của nó) và đồng thời oxy hóa đến cùng các chất hữu cơ hòa tan ( các

chất chứa nitơ) còn lại là quá trình amon hóa Tốc độ tiêu thụ oxy ở giai đoạn này

nhỏ hơn nhiều so với giai đoạn đầu

- Giai đoạn III: diễn ra khi nước thải hầu như không còn BOD, là quá trình

nitrat hóa các muối amon và tốc độ tiêu thụ oxy lại tăng lên [ ]8

Sơ đồ công nghệ PA 3:

Sơ đồ 2.5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải - PA 3

Thuyết minh quy trình công nghệ xử lý PA 3:

Bể khử trùngclorine

Bể gom (tách rác)

Bể điều hòa

Bể phân hủy kị khí

Bể Aerotank

Bể lắng 2

Mương thoát nước mưa