Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Bạch Mai đạt tiêu chuẩn Việt Nam loại A

Sự cần thiết của đề tài Nước thải bệnh viện là một trong những mối quan tâm, lo ngại sâu sắc đối với các nhà quản lý môi trường và xã hội vì chúng có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm tr

Lời mở đầu

1 Sự cần thiết của đề tài

Nước thải bệnh viện là một trong những mối quan tâm, lo ngại sâu sắc đối với các nhà quản lý môi trường và xã hội vì chúng có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và nguy hiểm đến đời sống con người Vì vậy việc nghiên cứu, tìm ra giải pháp công nghệ thích hợp để xử lý hiệu quả nước thải bệnh viện nói trên cả nước nói chung và bệnh viện Bạch Mai nói riêng đảm bảo các tiêu chuẩn cho phép khi thải ra môi trường đã được các nhà làm môi trường trong và ngoài nước quan tâm Do đó việc xử lý nước thải bệnh viện trước khi thải vào nguồn tiếp nhận là một yêu cầu thiết yếu Hiện nay, các nước trên thế giới và nước ta đã ứng dụng nhiều giải pháp công nghệ khác nhau để xử lý hiệu quả và an toàn nước thải bệnh viện, trong đó thường sử dụng phổ biến là công nghệ DEWATS Theo kết quả phân tích của các cơ quan chức năng, 80% nước thải từ bệnh viện là nước thải bình thường (tương tự nước thải sinh hoạt) chỉ có 20% là những chất thải nguy hại bao gồm chất thải nhiễm khuẩn từ các bệnh nhân, các sản phẩm của máu, các mẫu chẩn đoán bị hủy, hóa chất phát sinh từ trong quá trình giải phẫu, lọc máu, hút máu, bảo quản các mẫu xét nghiệm, khử khuẩn Với 20% chất thải nguy hại này cũng đủ để các vi trùng gây bệnh lây lan ra môi trường xung quanh Đặc biệt, nếu các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng… không được xử lý đúng mà đã xả thải ra bên ngoài sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp xúc với chúng và

có nguy cơ tiêu diệt thực vật và hệ sinh thái ở những nơi gần đó

2 Mục tiêu của đề tài

Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Bạch Mai đạt tiêu chuẩn Việt Nam loại A để thải vào nguồn tiếp nhận với công suất 600m3/ngđ

3 Ý nghĩa kinh tế - xã hội

Về mặt kinh tế

 Góp phần hoàn chỉnh cở sở hạ tầng cho những bệnh viện chưa có hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn

 Giảm thiểu sự ô nhiễm môi trường đồng nghĩa với việc bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên

 Tạo việc làm cho người dân khi triển khai dự án

Về xã hội

 Giảm thiểu sự tác động đên môi trường, sức khỏe cộng đồng, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân ở khu vực

 Việc xây dựng hệ thống còn là chủ trương đúng đắn theo định hướng phát triển của Đảng và Nhà nước

Chương I: Tổng quan về hệ thống xử lý nước thải phân tán DEWATS

I Giới thiệu chung về công nghệ DEWATS

DEWATS (Decentralised Wastewater Treatment Systems) - một công nghệ xử lý nước thải dựa trên nguyên tắc hoạt động của vi sinh vật, hoàn toàn có thể xử lý triệt để hàm lượng ô nhiễm hữu cơ có trong nước thải mà không tốn kém

Hình 1: Hệ thống xử lý nước thải áp dụng công nghệ DEWATS

Tổ chức Bremen Overseas Reasearch and Development Association (viết tắt là BORDA)

- Hiệp hội Nghiên cứu và phát triển Bremen là một tổ chức phi chính phủ, phi lợi nhuận – Công hoà Liên bang Đức Trong hơn 30 năm hoạt động, các dự án và nghiên cứu của BORDA nhằm bảo đảm cho con người tiếp cận được với những nguồn tài nguyên thiết yếu cho sự sống cũng như một môi trường trong sạch Từ năm 1977, BORDA bắt đầu tham gia vào lĩnh vực chuyển giao công nghệ biogas từ Ấn Độ sang Ethiopia, Indonesia, Trung Quốc Năm 1993 chuyển trọng tâm sang xử lý nước thải phân tán thông qua sự tiếp cận công nghệ được gọi là Hệ thống xử lý nước thải phân tán DEWATS

(Decentralized Wasterwater Treament System)

Công nghệ DEWATS đã và đang được BORDA phổ biến rộng rãi như là một giải pháp hữu hiệu cho xử lý nước thải phân tán từ các cụm dân cư, bệnh viện, khách sạn, trang trại, các lò giết mổ gia súc, gia cầm và cho các doanh nghiệp vừa và nhỏ tại các nước đang phát triển

DEWATS, hệ thống xử lý nước thải phân tán, là một giải pháp mới cho xử lý nước thải hữu cơ với quy mô dưới 1000m3/ngày đêm, với ưu điểm là hiệu quả xử lý cao, hoạt động tin cậy, lâu dài, thích ứng với sự dao động về lưu lượng, không cần tiêu thụ điện năng nếu khu vực xử lý có độ dốc thích hợp, công nghệ xử lý thân thiện với môi trường, xử lý nước thải nhờ các vi sinh vật có trong nước thải hoặc nhờ quá trình tự nhiên mà không sử dụng đến hoá chất và đặc biệt là yêu cầu vận hành và bảo dưỡng đơn giản và chi phí rất thấp

II Mô tả công nghệ DEWATS

Hệ thống DEWATS gồm có bốn bước xử lý cơ bản với các công trình đặc trưng:

Xử lý sơ bộ bậc một: Quá trình lắng loại bỏ các cặn lơ lửng có khả năng lắng được, giảm tải cho các công trình xử lý phía sau

Xử lý bậc hai: Quá trình xử lý nhờ các vi sinh vật kị khí để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và hoà tan trong nước thải Giai đoạn này có hai công nghệ được áp dụng là bể phản ứng kị khí Baffle Reactor (BF) có các vách ngăn và bể lắng kị khí Anarobic Filter (AF) 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 trộn với lớp bùn hoạt tính có mật độ vi sinh vật kị khí cao, nhờ đó mà quá trình phân huỷ 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 hoà tan trong nước thải được xử lý hiệu quả hơn khi đi qua các lỗ rỗng của vât 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

Xử lý bậc ba: Quá trình xử lý hiếu khí Công nghệ áp dụng chủ yếu của bước này là bãi lọc ngầm trồng cây dòng chảy ngang Ngoài quá trình lắng và lọc tiếp tục xảy ra trong bãi lọc thì hệ thực vật trồng trong bãi lọc góp phần đáng kể trong xử lý nước thải nhờ khả năng cung cấp ô xy qua bộ rễ của cây xuống bãi lọc tạo điều kiện hiếu khí cho các vi sinh vật lớp trên cùng của bãi lọc Bộ rễ của thực vật cũng là môi trường sống thích hợp cho các vi sinh vật có khả năng tiêu thụ các chất dinh dưỡng có trong nước thải, tăng hiệu quả

xử lý của bãi lọc Ngoài ra thực vật trong bãi lọc hấp thụ các chất dinh dưỡng như Nitơ

và Phốtpho Nước sau bãi lọc trồng cây thường không còn mùi hôi thối như đầu ra của các công trình xử lý kị khí Sau một thời gian vận hành hệ thực vật trong bãi lọc sẽ tạo nên một khuôn viên đẹp cho toàn bộ hệ thống xử lý

Khử trùng: hồ chỉ thị với chiều sâu lớp nước nông được thiết kế để loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh nhờ bức xạ mặt trời xuyên qua lớp nước trong hồ Tuy nhiên, đối với nước thải

có lượng vi sinh vật gây bệnh cao thì việc sử dụng hoá chất khử trùng là điều cần thiết

Hình 2: Các bước xử lý nước thải của DEWATS

III Hiệu quả xử lý

DEWATS được thiết kế theo yêu cầu của khách hàng, dựa trên nồng độ chất ô nhiễm dòng vào và yêu cầu chất lượng dòng chảy ra sau xử lý Hiệu quả xử lý của DEWATS có thể đạt được tiêu chuẩn cho phép loại A đối với nước thải công nghiệp – TCVN 5945-2005

Ưu điểm của công nghệ

 Thích ứng với dao động lớn của dòng vào

 Có khả năng xử lý nước thải có nồng độ ô nhiễm hữu cơ cao

 Xây dựng dễ dàng

 Vận hành và bảo dưỡng đơn giản

 Chi phí vận hành thấp

Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm mà hệ thống DEWATS mang lại, hệ thống xử lý nước thải này vẫn tồn tại một số nhước điểm như sau:

 Thiết kế xây dựng các công trình xử lý của DEWATS phải phù hợp với điều kiện của địa phương và khu đất để xây hệ thống này phải có chất lượng tốt, không bị sụt lún

 Tốn nhiều diện tích cho xây dựng

 Chỉ áp dụng để xử lý nước thải hữu cơ, không xử lý được nước thải vô cơ như nước thải chế biến kim loại, nước thải có chứa hóa chất,…

IV Tiềm năng ứng dụng công nghệ DEWATS

Với những ưu điểm nổi bật của DEWATS như đã nêu trên và với việc các mô hình DEWATS đang vận hành ổn định tại bệnh viện Kim Bảng, bệnh viện Nhi Thanh Hóa, Trung tâm cứu hộ gấu Tam Đảo, …cho thấy 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 Hiện nay công nghệ DEWATS đang được nghiên cứu bởi sự hợp tác giữa tổ chức BORDA và Viện KHTL Việt Nam nhằm thích ứng với điều kiện Việt Nam, nhằm mục đích có thể áp dụng rộng rãi và phổ biến với số lượng lớn tại Việt Nam cho các doanh nghiệp sản xuất vừa và nhỏ, các làng nghề, trang trại chăn nuôi, lò giết mổ, bệnh viện, trường học…

Hệ thống xử lý nước thải phân tán DEWATS đã được áp dụng tại các địa điểm sau:

 Bệnh viện Đa khoa Kim Bảng, tỉnh Hà Nam:

Công suất:125m3/ngày đêm Loại: Nước thải sinh hoạt

 Bệnh viện Nhi tỉnh Thanh Hóa:

Công suất:300m3/ngày đêm Loại: Nước thải sinh hoạt

 Trung tâm cứu hộ gấu Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc:

Công suất:22m3/ngày đêm Loại: Nước thải chăn nuôi

 Làng nghề chế biến bún xã Khắc Niệm, Thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh: Công suất:400m3/ngày đêm Loại: Nước thải chế biến bún

 Khu dân cư xóm Cầu1, xã Kiêu Kị - Huyện Gia Lâm – Thành phố Hà Nội: Công suất:40m3/ngày đêm Loại: Nước thải sinh hoạt

 Lò mổ Hà Phong – TP Hạ Long - Tỉnh Quảng Ninh:

Công suất:40m3/ngày đêm Loại: Nước thải chế biến

 Trung tâm Điều dưỡng Thương binh Kim Bảng, tỉnh Hà Nam:

Công suất:40m3/ngày đêm Loại: Nước thải sinh hoạt

Chương II: Áp dụng công nghệ DEWATS vào hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện Bạch Mai

I Giới thiệu chung về bệnh viện Bạch Mai

Với chiều dày lịch sử gần một thế kỷ, phát huy truyền thống yêu nước đoàn kết phấn đấu

vì sức khỏe và hạnh phúc của nhân dân Trong quá trình xây dựng và phát triển, đặc biệt

là trong thời kỳ đổi mới bệnh viện Bạch Mai đã phát triển vượt bậc, hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ chính trị mà Đảng, Nhà nước và nhân dân giao cho

Với đội ngũ GS, PGS, TS, ThS, BS, DS, KS, Y tá điều dưỡng, KTV có trình độ cao, với máy móc, trang thiết bị hiện đại và đồng bộ, bệnh viện Bạch Mai luôn là nơi khám chữa bệnh có chất lượng hàng đầu và tin cậy của người bệnh và nhân dân cả nước Hàng năm

số lượng bệnh nhân đến khám là 350.000 đến 450.000 người Số bệnh nhân điều trị nội trú trung bình từ 50.000 đến 60.000 người Tỷ lệ sử dụng giường bệnh lúc nào cũng quá tải (trên 100%) Ngày điều trị trung bình đạt từ 10 - 12 ngày Số xét nghiệm và các kỹ thuật thăm dò chức năng tăng cao (2.000.000 – 2.500.000 lượt XN) Tỷ lệ tử vong hạ thấp so với những năm trước đây 2- 3% (trước 1995), nay chỉ còn 0 ,82 %

Hình 3: Bệnh viện Bạch Ma

Đầu năm 2004, Bệnh viện trực tiếp điều trị cho nhiều bệnh nhân bị bệnh dịch SARS, không có trường hợp nào tử vong và khống chế không để lây nhiễm trong bệnh viện và cộng đồng Góp phần chủ yếu cùng CBCC ngành y tế khống chế thành công dịch SARS đầu tiên trên thế giới

Đặc biệt, trong nhiều năm qua, nhất là trong thời kỳ đổi mới, được sự đầu tư của Bộ Y tế

và Nhà nước, Đảng ủy, Ban Giám Đốc, bệnh viện đã rất quan tâm đến việc nâng cấp, xây dựng mới bệnh viện Với sự giúp đỡ của Chính phủ và Nhân dân Nhật Bản, bệnh viện đã được nâng cấp xây mới 1 toà nhà 6 tầng (khu điều trị), 1 toà nhà 4 tầng (khu kỹ thuật) và

1 tòa nhà 1 tầng (khu cơ khí ), với máy móc trang thiết bị đồng bộ, hiện đại Nhiều Viện, Trung tâm, Khoa/Phòng, các đơn vị hậu cần, dịch vụ cũng được nâng cấp xây dựng nhằm hiện đại hóa bệnh viện, nâng cao chất lượng khám chữa bệnh, bảo vệ sức khỏe nhân dân như các công trình khử khuẩn, tiệt khuẩn (khoa chống nhiễm khuẩn hiện nay), hệ thống cấp thoát nước, hệ thống đường, vườn hoa cây cảnh, khu dịch vụ dinh dưỡng, nhà ăn nhân viên, nhà ăn bệnh nhân, siêu thị các Viện lão khoa, YHLSCBNĐ, Da liễu, Trung tâm Chống độc, Khoa Cấp cứu, Khoa Thận nhân tạo (A9 cũ ), Khoa YHHN và điều trị ung bướu, Trung tâm đào tạo, nhà để xe cao tầng hiện đại, một phần khoa Thần kinh và Viện SKTT (kế hoạch xây dựng năm 2005) Đồng thời bệnh viện đã bổ sung nhiều máy móc, trang thiết bị cơ bản và hiện đại cho các Viện/Khoa/Phòng, bảo đảm nâng cao chất luợng KCB, phục vụ người bệnh tốt hơn, xây dựng bệnh viện trở thành một trung tâm y

tế hiện đại, khang trang, ngang tầm với các nước trong khu vực Hiện nay bệnh viện Bạch Mai có quy mô 1400 giường bệnh

Bệnh viện đã có nhiều sáng kiến cải tiến trong công tác quản lý, ứng dụng công nghệ thông tin trong việc quản lý bệnh viện …

II Nguồn gốc nước thải bệnh viện

Từ nhiều nguồn:

 Sinh hoạt của bệnh nhân, người nuôi bệnh nhân, cán bộ và công nhân viên của bệnh viện;

 Pha chế thuốc;

 Tẩy khuẩn;

 Lau chùi phòng làm việc;

 Phòng bệnh nhân…

III Thành phần tính chất nước thải bệnh viện

Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện gây ra là:

 Các chất hữu cơ

 Các chất dinh dưỡng của ni-tơ (N), phốt-pho (P)

 Các chất rắn lơ lửng

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

 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, thậm chí cả chất phóng xạ

Theo kết quả phân tích của các cơ quan chức năng, 80% nước thải từ bệnh viện là nước thải bình thường (tương tự nước thải sinh hoạt) chỉ có 20% là những chất thải nguy hại bao gồm chất thải nhiễm khuẩn từ các bệnh nhân, các sản phẩm của máu, các mẫu chẩn đoán bị hủy, hóa chất phát sinh từ trong quá trình giải phẫu, lọc máu, hút máu, bảo quản các mẫu xét nghiệm, khử khuẩn Với 20% chất thải nguy hại này cũng đủ để các vi trùng gây bệnh lây lan ra môi trường xung quanh Đặc biệt, nếu các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng… không được xử lý đúng mà đã xả thải ra bên ngoài sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp xúc với chúng

Bảng 1: Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện ST

T Thông số ô nhiễm Đơn vị Kết quả TCVN 6772-2000 Mức 1

5 Tổng Nitơ

( Theo nguồn nước thải của Trung tâm phục hồi chức năng.)

IV Ảnh hưởng của nước thải bệnh viện đến hệ sinh thái

 Ảnh hưởng đến con người

Ngoài ra, trong thành phần nước thải bệnh viện còn có chứa các vi rút, vi khuẩn cũng như

là phân người,… gây ra các bệnh về đường tiêu hoá, đường hô hấp cho con người nếu như sử dụng nguồn nước nước bị nhiễm các tạp chất kể trên

 Ảnh hưởng đến động vật

Động vật thuỷ sản sống trong nguồn nước bị nhiễm nước thải bệnh viện sẽ gây ra tình trạng nhiễm độc các chất hoá học, chết hàng loạt nếu con người ăn phải các động vật thuỷ sản này cũng sẽ gây ảnh hưởng cực kỳ xấu tới sức khoẻ

Các động vật được chăn nuôi sử dụng nguồn nước bị nhiễm nước thải bệnh viện sẽ có các biểu hiện khác thường về tiêu hoá và sẽ dẫn đến tử vong nếu sử dụng thường xuyên nguồn nước này

 Ảnh hưởng đến thực vật

Khi bị nhiễm các chất độc hại của nước thải bệnh viện sẽ gây ra tình trạng hoang mạc đất

và cây cối ở những khu vực này sẽ không sống được

 Ảnh hưởng đến môi trường không khí

Máu, mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh có trong nước thải bệnh viện không được xử

lý và thải ra cống rãnh ở khu vực dân cư sẽ gây ra mùi hôi khó chịu ảnh hưởng tới không khí của người dân ở lân cận bệnh viện

 Ảnh hưởng đến môi trường đất

Nước thải bệnh viện đi qua những vùng đất trũng có hiện tượng thẩm thấu xuống đất gây

ra tình trạng ô nhiễm hệ thống nước ngầm ở những vùng đó