Tính toán thiết kê hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện tâm thần tỉnh tiền giang, công suất 300 m3 ngày đêm

Do đó, các chất ô nhiễm này sẽ luôn hiện diện trong nước thải sinh hoạt hay nước thải từ các bệnh viện sẽ xâm nhập vào môi trường và gây nhiều tác hại đến môi trường và sức khỏe con ngườ

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG……… 4

DANH MỤC HÌNH………5

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT……… 6

MỞ ĐẦU 9

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI……… 7

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI……… 8

3 NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI……… 8

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 8

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BỆNH VIỆN TÂM THẦN TỈNH TIỀN GIANG 11

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ 11

1.2 TỔNG QUÁT VỀ BỆNH VIỆN TÂM THÀN TỈNH TIỀN GIANG 12

1.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI BỆNH VIỆN TÂM THẦN TÌNH TIỀN GIANG 12

1.3.1 Nước thải 12

1.3.2 Chất thải rắn 14

1.3.3 Môi trường không khí 14

1.4 QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN BỆNH VIỆN ĐẾN NĂM 2020 VÀ TẦM NHÌN 2030 15

1.4.1 Lộ trình tăng giường bệnh 15

1.4.2 Nhu cầu cán bộ y tế của bệnh viện đến năm 2020 16

1.4.3 Dự báo về lưu lượng nước thải 16

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 17

2.1 ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 17

2.1.1 Nguồn gốc 17

2.1.2 Thành phần và tính chất 17

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 19

2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học 19

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý và hóa học 22

2.2.3 Phương pháp xử lý sinh học 25

2.3 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG ĐỂ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 29

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CHO BỆNH VIỆN TÂM THẦN TỈNH TIỀN GIANG 31

3.1 ĐẶC TÍNH CỦA NGUỒN THẢI 31

3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 32

3.2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ 32

3.3 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ XỬ LÝ 33

3.3.1 Phương án 1 33

3.3.2 Phương án 2 37

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH ĐƠN VỊ 42

4.1 TÍNH TOÁN LƯU LƯỢNG 42

4.2 TÍNH TOÁN CÁC CÔNG TRÌNH CHÍNH 42

4.2.1 Song chắn rác 42

4.2.2 Bề thu gom 48

4.2.3 Bể điều hòa 51

4.2.4 Bể lắng đứng I 60

4.2.5 Bể SBR 67

4.2.6 Bể khử trùng 74

4.2.7 Bể nén bùn 76

4.2.8 Máy ép bùn dây đai 81

CHƯƠNG 5 KHÁI TOÁN CHI PHÍ 83

5.1 CÔNG TRÌNH PHỤ TRỢ 83

5.1.1 Nhà chứa hóa chất, máy thổi khí 83

5.1.2 Nhà chứa bùn sau ép 83

5.1.3 Nhà điều hành 83

5.2 CHI PHÍ XÂY DỰNG 84

5.3 CHI PHÍ VẬT TƯ – THIẾT BỊ 85

5.4 CHI PHÍ HỌAT ĐỘNG 86

5.5 CHI PHÍ ĐIỆN NĂNG 87

5.6 CHI PHÍ HÓA CHẤT 88

CHƯƠNG 6 HƯỚNG DẪN THI CÔNG VẬN HÀNH VÀ QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH ……… 89

6.1 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 89

6.1.1 Trình tự thực hiện cơ bản của việc xây dựng hệ thống xử lý 89

6.1.2 Đặc điểm của việc thực hiện công trình 89

6.1.3 Lực lượng thi công 89

6.1.4 Biện pháp thi công 90

6.1.5 Giải pháp và chỉ tiêu kỹ thuật 90

6.2 QUẢN LÝ VÀ VẬN HÀNH TRẠM XỬ LÝ NƯỚC THẢI 92

6.2.1 Vận hành hệ thống 92

6.2.2 Nguyên nhân và biện pháp khắc phục sự cố trong vận hành hệ thống 92

6.2.3 Tổ chức quản lý và bảo trì hệ thống 93

KẾT LUẬN 95

KIẾN NGHỊ 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO 97

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Kết quả phân tích mẫu nước thải trước và sau xử lý của bệnh viện

Bảng 1.2: Lộ trình tăng giường bệnh của bệnh viện

Bảng 1.3: Nhu cầu cán bộ y tế của bệnh viện đến năm 2020

Bảng 2.1: Tính chất nước thải của các bệnh viện tỉnh Tiền Giang

Bảng 3.1: Các thông số ô nhiễm của nước thải bệnh viện

Bảng 3.2: Hiệu xuất xử lý Phương án 1

Bảng 3.3: Hiệu suất xử lý Phương án 2

Bảng 3.4: So sánh hai phương án

Bảng 4.1: Hệ số không điều hòa chung

Bảng 4.2: Hệ số β để tính sức cản cục bộ của song chắn

Bảng 4.3: Thông số thiết kế song chắn rác

Bảng 4.4: Thông số thiết kế bể thu gom

Bảng 4.5: Các dạng khuấy trộn trong bể điều hòa

Bảng 4.6: Thông số thiết kế bể điều hòa

Bảng 4.7: Giá trị của hằng số thực nghiệm a, b ở to ≥ 20oC

Bảng 5.5: Chi phí hóa chất

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1: Hình dạng các loại thanh chắn rác

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

QCVN: Quy chuẩn Việt Nam

TCXDVN: Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam

BOD: Bio – Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy sinh hóa

COD: Chemical Oxygen Demand – Nhu cầu oxy hóa học

TSS: Tổng chất rắn lơ lửng

MBR: Membrance Bio Reator - Bể lọc sinh học bằng màng

MBBR: Moving Bed Biofilm Reactor – Giá thể sinh học lơ lửng

SBR: Squencing Biological Reactor– Bể sinh học gián đoạn

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hiện nay, đời sống của người dân ở cả nước nói chung và tỉnh Tiền Giang nói riêng ngày càng được cải thiện Đồng thời, nhu cầu khám chữa bệnh của người dân cũng được tăng cao Do đó Sở y tế tỉnh Tiền Giang có đầu tư xây dựng, cải tạo và nâng cấp nhiều bệnh viện, cơ sở y tế để đáp ứng nhu cầu thực tại

Song việc làm này cũng sẽ tạo điều kiện cho một lượng lớn chất thải y tế đi vào môi trường nếu không có biện pháp quản lý thích hợp và gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe của cộng đồng và môi trường

Với những đặc điểm của mình, chất thải y tế là một nguồn gây ô nhiễm lớn đối với cộng đồng dân cư gần khu vực bệnh viện hoặc các trung tâm y tế Các loại dịch bệnh nguy hiểm có thể lẫn trong rác thải y tế như virus HIV/AIDS, viêm gan B, C… Nhân viên y tế là những người có nguy cơ nhiễm cao nhất qua những vết thương do các vật sắc nhọn bị nhiễm máu bệnh nhân Việc không quản lý rác y tế và nước thải chứa mầm bệnh là nguyên nhân làm gia tăng các tỷ lệ bệnh lây truyền qua đường nước như tiêu chảy, kiết, tả, lỵ, viêm ruột, viêm não và có nhiều bệnh mới phát sinh Bên cạnh đó, các chất hữu cơ có trong nước thải bệnh viện cũng là nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng các nguồn nước mặt Các chất ô nhiễm không những ảnh hưởng trực tiếp đến nước mặt mà còn ngấm xuống đất, tích lũy, tồn đọng trong nước ngầm

Hiện nay công tác quản lý bảo vệ môi trường, xử lý chất thải tại các cơ sở y tế gặp nhiều khó khăn do thiếu kinh phí hoạt động, đội ngũ quản lý, vận hành chưa được đào tạo bài bản

Bệnh viện Tâm thần tỉnh Tiền Giang là một trong những cơ sở y tế của tỉnh đã có hệ thống xử lý nước thải nhưng hiệu quả xử lý không đạt tiêu chuẩn do hệ thống không còn phù hợp với công suất giường bệnh của bệnh viện ở hiện tại và theo quy hoạch của tỉnh trong tương lai

Theo “Báo cáo đề án quy hoạch hệ thống xử lý chất thải y tế tỉnh Tiền Giang đến năm 2020 và tầm nhìn 2030” thì việc hoàn thiện hệ thống xử lý chất thải của tỉnh để đáp

Vì thế, em nghiên cứu đề tài: “Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Tâm thần tỉnh Tiền Giang, công suất 300 m3/ngày.đêm” để giải quyết vấn đề trên

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Tâm thần tỉnh Tiền Giang, công suất 300m3/ngày.đêm Nước thải sau khi xử lý đạt cột A, QCVN 28:2010/BTNMT

3 NỘI DUNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

- Tìm hiểu về bệnh viện Tâm thần tỉnh Tiền Giang

- Xác định đặc tính của nước thải: lưu lượng, thành phần, tính chất nước thải, khả năng gây ô nhiễm, nguồn xả thải

- Đề xuất công nghệ xử lý nước thải phù hợp với quy hoạch của tỉnh

- Tính toán thiết kế các công trình đơn vị của công nghệ được đề xuất

- Dự toán chi phí xây dựng, thiết bị, hóa chất, chi phí vận hành hệ thống xử lý nước thải

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ BỆNH VIỆN TÂM THẦN TỈNH TIỀN GIANG

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ

- Bệnh viện tâm thần tỉnh Tiền Giang có địa chỉ ở: QL1A, ấp Trung A, xã Nhị Bình, Châu Thành, Tiền Giang

- Phía Đông giáp: Thành phố Mỹ Tho, Kênh Dao

- Phía Nam giáp: Sông Tiền

- Phía Tây giáp: Thị xã Cai Lậy

- Phía Bắc giáp: Quốc lộ 1A

- Khu vực chịu ảnh hưởng chung của vùng khí hậu tỉnh Tiền Giang

- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 hằng năm (chiếm 90% lượng mưa cả năm) Lượng mưa trung bình năm từ 1.202mm đến 1.422mm Thường có hạn bà chằn vào cuối tháng 7 đầu tháng 8

- Nhiệt độ trung bình năm là là 27,4oC, thấp nhất vào tháng 1-2 (26oC- 26,6oC), cao nhất vào tháng 4-5 (28oC – 28,2oC)

- Độ ẩm không khí trung bình năm là 78,4% và thay đổi theo mùa

- Lượng bốc hơi bình quân năm là 1.183mm, trung bình là 3,3mm/ngày

- Chịu ảnh hưởng của hai mùa gió chính: Gió Tây Nam mang hơi ẩm từ biển tốc

độ trung bình 2,4 m/s và gió mùa Đông Bắc mang không khí khô tốc độ trung bình 3,8

phù sa trung tính, ít chua

- Do vị trí gần Quốc lộ 1A nên môi trường xung quanh chịu ảnh hưởng bởi tiếng

ồn và khí thải của các phương tiện lưu thông

1.2 TỔNG QUÁT VỀ BỆNH VIỆN TÂM THÀN TỈNH TIỀN GIANG

Bệnh viện tâm thần tỉnh Tiền Giang là bệnh viện chuyên khoa hạng II được thành lập năm 2002 với diện tích 18.000 m2 Bệnh viện là đơn vị sự nghiệp y tế trực thuộc Sở

Y tế Tiền Giang quản lý với chức năng làm tham mưu về chuyên môn cho Sở Y tế Thực hiện chỉ đạo quản lý, theo dõi sức khỏe tâm thần tại cộng đồng và công tác khám chữa bệnh tâm thần trong và ngoài tỉnh tại Bệnh viện

Năm 2015, bệnh viện có 200 giường bệnh và hơn 200 cán bộ nhân viên, gồm: Thạc

sỹ, Bác sỹ chuyên khoa cấp I, II, dược sỹ, y sỹ, hộ lý

 Cơ cấu tổ chức bao gồm:

Cơ cấu bệnh viện gồm hai bộ phận hoạt động song song nhau có nhiệm vụ hỗ trợ nhau trong công tác quản lý và phát triển bệnh viện là Đảng Ủy và Ban Giám Đốc

 Ban giám đốc:

- 01 Giám Đốc lãnh đạo và điều hành toàn bộ hoạt động của bệnh viện

- 02 Phó Giám Đốc hỗ trợ cho Giám Đốc

 Các khoa, phòng:

- 06 Khoa gồm: Khoa điều trị, Khoa kiểm soát nhiễm khuẩn, Khoa dinh dưỡng,

Khoa dược, Khoa khám bệnh, Khoa hồi sức cấp cứu

- 05 Phòng gồm: Phòng điều dưỡng, Phòng tài chính kế toàn, Phòng kế hoạch

tổng hợp – vật tư y tế, Phòng tổ chức hành chính

Hiện nay, bệnh viện có quy mô 200 giường bệnh và 200 cán bộ nhân viên Theo báo cáo đề án quy hoạch hệ thống xử lý chất thải y tế tỉnh Tiền Giang đến năm 2020 và tầm nhìn 2030, bệnh viện sẽ có quy mô 350 giường và 350 cán bộ nhân viên

1.3 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG TẠI BỆNH VIỆN TÂM THẦN TÌNH TIỀN GIANG

1.3.1 Nước thải

Nước thải bệnh viện Tâm Thần tỉnh Tiền Giang gồm các loại như:

 Nước mưa được thu gom trên toàn bộ khuôn viên của bệnh viện

 Nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên bệnh viện, bệnh nhân, thân nhân của người bệnh, căn tin

 Nước thải phát sinh từ các hoạt động khám và điều trị bệnh

Bệnh viện đã có hệ thống xử lý nước thải Tuy nhiên do nhu cầu khám và chữa bệnh ngày càng tăng nên nồng độ các chất ô nhiễm tăng cao làm cho hiệu quả xử lý nước thải của công trình hiện hữu không được tốt

Bảng 1.1 Kết quả phân tích mẫu nước thải trước và sau xử lý của bệnh viện

Đơn vị tính: mg/l; MPN/100ml đối với vi khuẩn

Stt Chỉ tiêu Trước xử lý Sau xử lý

QCVN 28:2010/BTNMT

1.3.2 Chất thải rắn

Ngoài những vấn đề về nước thải, chất thải rắn phát sinh trong quá trình hoạt động của bệnh viện cũng rất đáng quan trọng

Chất thải rắn của bệnh viện chủ yếu là:

 Chất thải từ các hoạt động khám chữa bệnh gồm: bệnh phẩm sau các ca điều trị, bông băng, chăn màn, dụng cụ y khoa (ống tiêm, ống truyền, kim tiêm, vỏ ống thuốc thủy tinh) và các loại bao bì y tế Chất thải này có chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh dễ tác động xấu đến môi trường và con người nên cần có biện pháp quản lý thích hợp

 Rác sinh hoạt của cán bộ công nhân viên và thân nhân bệnh nhân

 Bùn sinh ra từ quá trình xử lý nước thải

Việc quản lý chất thải rắn đã được bệnh viện ký hợp đồng với công ty môi trường

đô thị để thu gom và tiêu hủy an toàn

1.3.3 Môi trường không khí

Trong quá trình hoạt động, các nguồn chủ yếu gây ô nhiễm không khí gồm:

 Do bệnh viện gần quốc lộ 1A nên sẽ chịu ảnh hưởng khói bụi, tiếng ồn từ các phương tiện lưu thông trên quốc lộ

 Hoạt động của các phương tiện lưu thông trong khuôn viên bệnh viện Tuy nhiên lượng phương tiện này lưu thông có giới hạn nên mức độ gây ô nhiễm không khí không đáng kể

 Khí thải từ các hoạt động sinh hoạt của con người: sản phẩm cháy do đốt nhiên liệu phục vụ bữa ăn, khói thuốc lá do một vài người thiếu ý thức

Nhìn chung, vấn đề môi trường của bệnh viện chủ yếu là nước thải và chất thải rắn, đặc biệt quan tâm là nước thải

1.4 QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN BỆNH VIỆN ĐẾN NĂM 2020 VÀ TẦM NHÌN 2030

Với mục đích đảm bảo tất cả người dân đều được hưởng các dịch vụ chăm sóc sức khỏe ban đầu, mở rộng tiếp cận và sử dụng các dịch vụ y tế có chất lượng Người dân được sống trong cộng đồng an toàn, phát triển tốt về thể chất và tinh thần Giảm tỷ lệ mắc bệnh tật, nâng cao thể lực, nâng cao chất lượng dân số nên bệnh viện được quy hoạch phát triển như sau:

(Nguồn: Sở Y tế tỉnh Tiền Giang)

Năm 2015, bệnh viện tăng thêm 20 giường bệnh Năm 2018 đến năm 2019, bệnh viện tăng thêm 50 giường lên 250 giường bệnh Năm 2020, bệnh viện sẽ tăng lên 350 giường bệnh

1.4.2 Nhu cầu cán bộ y tế của bệnh viện đến năm 2020

Bảng 1.3 Nhu cầu cán bộ y tế cùa bệnh viện đến năm 2020

(Nguồn: Sở Y tế tỉnh Tiền Giang)

1.4.3 Dự báo về lưu lượng nước thải

Dự báo lưu lượng nước thải được tính toán theo số liệu quy hoạch về nhân sự và số giường của bệnh viện theo quy định về tiêu chuẩn cấp nước và quy ước 100% lượng nước sử dụng đều trở thành nước thải Do đó, có thể ứng dụng giá trị tính toán như giá trị ước tính lượng nước tối đa được phép sử dụng tại bệnh viện

Theo quy hoạch của tỉnh Tiền Giang, dự báo lưu lượng nước thải năm 2020 của bệnh viện là 300 m3/ngày.đêm

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI NƯỚC

THẢI BỆNH VIỆN 2.1 ĐẶC TÍNH NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN

2.1.1 Nguồn gốc

Nước thải bệnh viện 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, phòng thí nghiệm, máu, các hóa chất, …

 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,…

và nhóm nước thải chứa các chất kháng sinh, chất thay đổi nội tiết và các dược chất

nội tiết là 2 thành phần thuộc nhóm chất ô nhiễm mới, nếu tích lũy lâu dài trong hệ sinh thái (vi sinh vật, thực vật và động vật) và môi trường sẽ làm tăng nguy cơ xuất hiện nguồn gen kháng thuốc ở các chủng vi sinh vật, đặc biệt vi sinh vật gây bệnh Hệ quả là

sẽ gây nên sự kháng thuốc ở vật nuôi và con người

Qua các tài liệu nghiên cứu đã cho thấy những hợp chất này có thể là nguyên nhân gây ra các bệnh ung thư ở người, làm giảm lượng tinh trùng ở nam giới, ung thư vú ở phụ nữ, gây quái thai,… Đối với hệ động vật dưới nước có thể gây ảnh hưởng với nồng

độ rất thấp (mg/l), làm biến đổi hình dạng và biến đổi giới tính ở cá,… Hiện nay, nhiều nghiên cứu cho thấy, trong quá trình sử dụng, chỉ có một phần các kháng sinh và hormon được hấp thu và chuyển hóa trong cơ thể người, vật nuôi, còn phần lớn được bài tiết nguyên dạng (Daughton, 2004) Một số nghiên cứu đã cho thấy lượng thuốc kháng sinh được bài tiết có thể lên đến 70% Do đó, các chất ô nhiễm này sẽ luôn hiện diện trong nước thải sinh hoạt hay nước thải từ các bệnh viện sẽ xâm nhập vào môi trường và gây nhiều tác hại đến môi trường và sức khỏe con người nếu không được thu gom và xử lý hiệu quả

Bảng 2.1 Tính chất nước thải các cơ sở y tế, bệnh viện tỉnh Tiền Giang

(Nguồn: Sở Y tế tỉnh Tiền Giang)

2.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN

2.2.1 Phương pháp xử lý cơ học

Phương pháp xử lý cơ học sử dụng các công trình hoa ̣t đô ̣ng chủ yếu dựa trên lực cơ

học và vâ ̣t lý để loại bỏ rác, phần lớn că ̣n nă ̣ng (cát, sỏi vu ̣n,…), vật nổi ( dầu, mỡ,

bọt,…), các chất không hòa tan và mô ̣t phần các chất ở da ̣ng keo ra khỏi nước thải Những công trình xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học gồm:

 Song chắn rác:

Nước thải đưa tới cô ̣ng trình làm sa ̣ch trước hết phải qua song chắn rác Ta ̣i song chắn rác, các tạp vâ ̣t thô như rác, vỏ đồ hô ̣p, các mẩu đá, gỗ và các vâ ̣t thải khác được giữ la ̣i

Mục đích của quá trình là loại bỏ tất cả các tạp vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hê ̣ thống xử lý nước thải như làm tắc bơm, đường ống hoă ̣c kênh dẫn Đây là bước quan tro ̣ng bảo đảm an toàn và điều kiê ̣n làm viê ̣c thuận lợi cho cả hê ̣ thống

 Nhiê ̣m vụ

- Khử că ̣n rắn thô (rác) như cây, gỗ, nhựa, giấy, lá cây, rễ cây, giẻ vu ̣n…

- Bảo vê ̣ bơm, van, đường cống, cánh khuấy

 Phân loại

Song chắ n rác thường được phân loa ̣i dựa sau:

- Kích thước: Thô, trung bình, mi ̣n

- Hình da ̣ng: Song chắn, lưới chắn

- Phương pháp làm sạch: Thủ công, cơ khí, phun nước áp lực

- Bề mặt lưới chắn: cố đi ̣nh, di đô ̣ng

 Một số thiết bi ̣ chắn ra ́ c thông dụng

- Song chắ n rác thô: gồm nhiều thanh thép không gỉ xếp song song nhau và cố đi ̣nh trên khung thép

- Song chắ n rác làm sa ̣ch bằng cơ khí: thu rác bằng cơ giới

- Song chắ n rác làm sa ̣ch bằng thủ công: vớt rác bằng thủ công

- Chắn rác di đô ̣ng: các thiết bi ̣ thường gă ̣p là chắn rác dây đai, chắn rác đĩa, trống chắ n rác quay, lưới chắn rác mi ̣n…

- Thiết bị nghiền rác: cắt rác thành các mảnh có kích thước đồng nhất và ngăn không cho rác bám chă ̣t với nhau

 Bể lắng cát:

 Công dụng

- Loại bỏ các ha ̣t că ̣n lớn vô cơ như cát, sỏi Kích thước hạt > 200 µm (0,2 mm)

- Bảo vê ̣ các trang thiết bị cơ khí đô ̣ng (bơm) tránh bi ̣ mài mòn

- Giảm cặn lắng trong ống, mương dẫn và bể phân hủy

- Giảm tần suất làm sa ̣ch bể phân hủy

 Nguyên tắc lắng

Dưới tác du ̣ng của lực tro ̣ng trường, các phân tử rắn có tỷ tro ̣ng lớn hơn tỷ tro ̣ng

củ a nước sẽ được lắng xuống đáy, bể lắng cát phải được tính toán với tốc đô ̣ dòng chảy

đủ lớn (0,3 m/s) để các phân tử hữu cơ nhỏ không lắng la ̣i và đủ nhỏ (0,15 m/s) để cát

và các ta ̣p chất rắ n vô cơ không bi ̣ cuốn theo dòng chảy ra khỏi bể

 Ca ́ c loại bể lắng cát

Theo nguyên tắc chuyển động củ a dòng nước trong bể lắng cát, người ta phân ra thành bể lắ ng cát ngang, bể lắ ng cát ngang nước chuyển đô ̣ng vòng, bể lắ ng cát đứng

dò ng chảy từ dưới lên, bể lắ ng cát nước chảy theo phương tiếp tuyến, bể lắ ng cát su ̣c khí,… Trong thực tế, bể lắ ng cát ngang được sử dụng phổ biến nhất

 Bể lắng:

Bể lắng dùng để tách các chất lơ lửng có trọng lượng riêng lớn hơn trọng lượng riêng của nước Chất lơ lửng nặng hơn sẽ bị trọng lực làm lắng xuống đáy, còn chất lơ lửng nhẹ hơn sẽ theo dòng nước nổi lên trên

Bể lắng được phân loại theo nhiều cách khác nhau:

 Theo chiều nước chảy trong bể có:

- Bể lắng ngang: Nước chảy theo phương ngang từ đầu đến cuối bể Theo chiều dài bể, cặn lơ lửng sẽ bị trọng lực kéo đi xuống đáy bể

- Bể lắng đứng: Nước chảy từ dưới lên theo chiều thẳng đứng Dưới tác dụng của trọng lực, cặn lơ lửng sẽ bị kéo xuống đáy bể

- Bể lắng ly tâm: Nước được các tấm hướng dòng đây ra phía thành bể, các hạt cặn sẽ đập vào thành bể, mất động năng và đi xuống đáy bể

 Theo công dụng của bể lắng trong dây chuyền:

- Bể lắng đợt 1: Đặt trước công trình xử lý sinh học

- Bể lắng đợt 2: Đặt sau công trình xử lý sinh học

 Bể điều hòa:

Là công trình dùng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự biến động về lưu lượng

và tải lượng dòng vào, đảm bảo hiệu quả công trình xử lý sinh học, giảm chi phí và kích thước của các công trình phía sau Có 2 loại bể điều hòa: Bể điều hòa lưu lượng, bể điều hòa lưu lượng và chất lượng

Các phương án bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoài dòng thải Phương án điều hòa dòng thải có thể làm giảm đáng kể dao động thành phần nước thải đi vào các công đoạn phía sau, còn điều hòa ngoài dòng thải chỉ giảm được một phần nhỏ của sự dao động đó Vị trí tốt nhất để bố trí bể điều hòa cần được xác định

cụ thể cho từng hệ thống xử lý và phụ thuộc vào loại xử lý, đặc tính của hệ thống thu gom cũng như đặc tính nước thải

 Bể vớt dầu mỡ:

Thường dùng để xử lý nước thải có chứa dầu mỡ nhằm tách các tạp chất nhẹ Đối với nước thải sinh hoạt, việc vớt dầu mỡ được thực hiện ngay ở bể lắng vì hàm lượng các chất này không nhiều

 Bể lọc:

Bể lọc dùng để tách các chất ở trạng thái lơ lửng có kích thước nhỏ bằng cách cho nước thải đi qua các lớp vật liệu lọc Những loại vật liệu lọc có thể sử dụng là cát thạch anh, than cốc hoặc sỏi nghiền, thậm chí cả than nâu, than bùn, than gỗ Lựa chọn vật liệu lọc phù hợp phụ thuộc vào loại nước thải và điều kiện địa phương

2.2.2 Phương pháp xử lý hóa lý và hóa học

 Trung hòa:

Nước thải thường có những giá trị pH khác nhau Muốn nước thải xử lý tốt bằng phương pháp sinh học phải tiến hành trung hòa và điều chỉnh pH về giá trị 6,6 – 7,6 Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm để trung hòa nước thải

 Oxy hóa khử:

Để làm sạch nước thải có thể sử dụng các tác nhân oxy hóa như clo dạng khí và hóa lỏng, dioxyt clo, canxi clorate, và natri, natri permanganate, natri bicromat,… Quá trình oxy hóa sẽ chuyển các chất độc hại trong nước thải thành các chất ít độc hơn và tách khỏi nước Quá trình này tiêu tốn nhiều hóa chất nên chỉ sử dụng khi không thể xử

lý bằng những phương pháp khác

 Đông tụ và keo tụ:

Trong nước thải, một phần các hạt thường tồn tại ở dạng các hạt keo mịn phân tán, kích thước các hạt thường dao động từ 0,1 – 10 micromet Các hạt này lơ lửng trong nước do đó tương đối khó tách Vì kích thước hạt nhỏ tỷ số diện tích bề mặt và thể tích của chúng rất lớn nên hiện tượng hóa học bề mặt trở nên rất quan trọng Theo nguyên tắc, các hạt nhỏ có trong nước có khuynh hướng keo tụ do lực hút Vander Waals giữa các hạt Lực này làm kết dính các hạt ngay khi khoảng cách giữa chúng đủ nhỏ nhờ va chạm Sự va chạm xảy ra nhờ chuyển động Brown và do tác động của sự xáo trộn

Tuy nhiên trong trường hợp phân tán cao, các hạt duy trì trạng thái phân tán nhờ lực đẩy tĩnh điện vì bề mặt các hạt mang điện tích có thể là điện tích âm hay điện tích dương nhờ sự hấp thụ có chọn lọc các ion trong dung dịch hoặc sự ion hóa các nhóm hoạt hóa Trạng thái lơ lửng của các hạt keo được bền hóa nhờ lực đẩy tĩnh điện Do đó,

để phá tính bền này hạt keo cần được trung hòa về điện, quá trình này được gọi là quá trình keo tụ Các hạt keo đã bị trung hòa điện tích có thể liên kết với các hạt keo khác tạo thành bông cặn có kích thước lớn hơn, nặng hơn và lắng xuống, quá trình này được gọi là quá trình tạo bông

 Hấp phụ:

Hấ p phụ dùng để tách các chất hữu cơ và khí hòa tan ra khỏi nước thải bằng cách

tập trung những chất đó trên bề mă ̣t chất rắn (chất hấp phu ̣) hoă ̣c bằng cách tương tác giữa các chất bẩn hò a tan với các chất rắ n (hấp phu ̣ hóa ho ̣c) Chất hấp phu ̣ thường dùng

là than hoa ̣t tính, các chất tổng hợp hoặc mô ̣t số chất thải của sản xuất như xỉ tro, ma ̣t sắ t,…

Than hoạt tính có khả năng hấ p thụ các chất gây mùi, vị, màu, phenol và các chất

hữu cơ hòa tan trong nước

 Tuyển nổi:

Tuyển nổi là phương pháp loại bỏ các ta ̣p chất ra khỏi nước bằ ng cách ta ̣o cho chú ng khả năng nổi lên mă ̣t nước khi bám theo các bo ̣t khí

Tuyển nổi dù ng đề khử chất lơ lửng, dầu, mỡ có trong nước thải, để tách và cô

đă ̣c bùn Trong các phương pháp tuyển nổi: chân không, cơ ho ̣c, áp lực thì tuyển nổi áp

lực được ứng du ̣ng rô ̣ng rãi nhất vì có khả năng ta ̣o bo ̣t khí rất nhỏ (40 – 70 µm) và dễ

dàng phân phối đều trong toàn bô ̣ khối lượng nước cần xử lý

 Trao đổi ion:

Thực chất phương pháp trao đổi ion là một quá trình, trong đó các ion trên bề mặt của chất rắn trao đổi với các ion có cùng diện tích trong dung dịch khi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi là các chất trao đổi ion

Phương pháp này làm sạch nước nói chung trong đó có nước thải, loại ra khỏi nước các ion kim loại như Zn, Cu, Cr, Ni, Pb, Hg, Mn,… cũng như các hợp chất chứa asen, photpho, xianua và các chất phóng xạ Phương pháp này được dùng phổ biến để làm mềm nước, loại ion Ca2+, Mg2+ ra khỏi nước cứng

Các chất trao đổi ion là hợp chất hữu cơ tổng hợp rất phong phú Chúng là các cao phân tử, có bề mặt lớn Các loại nhựa tổng hợp cũng có tính chất trao đổi ion

 Khử trùng:

Các biện pháp khử trù ng hiê ̣n nay: Dùng các hợp chất clo, dùng ozon, dùng tia

cực tím

 Khử trùng bằng Clo và các hợp chất của Clo:

Clo là một chất oxy hóa mạnh ở bất cứ dạng nào Khi Clo tác dụng với nước tạo thành axit hypoclorit (HOCl) có tác dụng diệt trùng mạnh Khi cho Clo vào nước, chất diệt trùng sẽ khuếch tán xuyên qua vỏ tế bào vi sinh vật và gây phản ứng với men bên trong của tế bào, làm phá hoại quá trình trao đổi chất dẫn đến vi sinh vật bị tiêu diệt

Khi cho Clo vào nước, phản ứng diễn ra như sau:

Cl2 + H2O = HOCl + HCl

Hoặc có thể ở dạng phương trình phân ly:

Cl2 + H2O = H+ + OCl- + Cl

-Khi sử dụng Clorua vôi, phản ứng diễn ra như sau:

Ca(OCl)2 + H2O = CaO + 2HOCl +2HOCl 2H+ + 2OCl

- Dùng ozone để khử trùng:

Ozone là một chất khí có màu ánh tím ít hòa tan trong nước và rất độc hại đối với con người Ở trong nước, ozone phân hủy rất nhanh thành oxy phân tử và nguyên tử Ozone có tính hoạt hóa mạnh hơn Clo, nên khả năng diệt trùng mạnh hơn Clo rất nhiều lần Thời gian tiếp xúc rất ngắn do đó diện tích bề mặt thiết bị giảm, không gây mùi vị khó chịu trong nước kể cả khi trong nước có chứa phênol

2.2.3 Phương pháp xử lý sinh học

 Phương pháp hiếu khí:

Phương pháp hiếu khí là phương pháp xử lý các nhóm vi sinh vâ ̣t hiếu khí để oxi

hó a các chất hữu cơ và mô ̣t số chất khoáng có trong nước thải trong điều kiê ̣n có không khí Sản phẩm của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2,…

Mục đích: Khử các chất hữu cơ (COD, BOD)

 Bể lọc sinh học (bể Biophin)

Biophin là công trình xử lý nước thải sinh ho ̣c trong điều kiê ̣n nhân ta ̣o nhờ

các vi sinh hiếu khí

Quá trình xử lý diễn ra khi cho nướ c thải tưới lên bề mă ̣t bể và thấm qua lớp vật liệu lọc Ở bề mặt của ha ̣t vật liê ̣u lo ̣c và ở các khe hở giữa chúng, các că ̣n bẩn được giữ lại và tạo thành màng gọi là màng vi sinh

Lượng oxy cần thiết để oxi hóa các chất hữu cơ thâm nhâ ̣p vào bể cùng nước thải khi ta tưới, hoặc qua khe hở thành bể, hoă ̣c qua hê ̣ thống tiêu nước từ đáy đi lên Vi sinh hấ p thu chấ t hữu cơ và nhờ có oxi mà quá trình oxi hóa được thực hiê ̣n

Những mà ng vi sinh đã chết sẽ cùng với nước thải ra khỏi bể và giữ la ̣i ở bể lắ ng đợt II

 Biophin nho ̉ giọt

Dùng để xử lý sinh hó a nước thải với hàm lượng BOD sau xử lý đa ̣t 15 mg/l, thường được sử du ̣ng trong trường hợp lưu lượng nhỏ từ 20 ÷ 1000 m3/ngày.đêm vớ i hiệu suất xử lý có thể đa ̣t 90% theo BOD hay cao hơn nữa

Biophin nhỏ giọt có da ̣ng hình tròn hay chữ nhật có tường đă ̣c và đáy kép Đáy trên là tấm đan đỡ lớp vâ ̣t liê ̣u lo ̣c, đáy dưới liền khối không thấm nước Chiều cao giữa 2 lớp đáy 0,4 ÷ 0,6 m, đô ̣ dốc i ≥ 0,01 Đô ̣ dốc theo chiều do ̣c máng thu lấy theo kết cấ u nhưng không nhỏ hơn 0,005 Tường bể cao hơn lớp vâ ̣t liê ̣u lo ̣c 0,5 m

 Biophin cao ta ̉i

Bể Biophin cao tải có chiều cao công tác và tải tro ̣ng tưới nước cao, thêm vào đó bể có làm thoáng gió nhân ta ̣o nên viê ̣c thoáng gió trong thân bể cũng với cường đô ̣ cao hơn Do đó, quá trình oxi hóa các chất hữu cơ xảy ra với tốc đô ̣ cao

Vật liệu lọc có kích thước 40 ÷ 60 mm, vì vâ ̣y giữa các hạt có khe hở lớn Để các màng vi sinh tích đọng la ̣i không làm tắc kín các khe hở giữa các hat vâ ̣t liê ̣u lo ̣c thì phải thường xuyên rửa bể

Điều kiê ̣n làm viê ̣c của Biophin cao tải:

- Nước phải được xử lý sơ bô ̣ trước khi đưa lên bề Biophin

- Nồng độ nhiễm bẩn của nước không vượt quá 150 ÷ 200 mg/l BOD;

- Lưu lượng ≤ 50.000 m3+/ngày.đêm

- Chiều cao cấp phối vật liệu ở trong bể Biophin cao tải lấy bằng 2 ÷ 4

m

 Bể Aeroten

Bể Aeroten là công trình làm bằng bê tông cốt thép với mă ̣t bằ ng thường là

hình chữ nhâ ̣t Hỗn hợp bùn và nước thải cho chảy qua suốt chiều dài bể

Bù n hoa ̣t tính là loa ̣i bùn xốp chứa nhiều vi sinh vâ ̣t có khả năng oxi hóa và khoáng hóa các chất hữu cơ có trong nước thải

Để đảm bảo bùn hoa ̣t tính ở tra ̣ng thái lơ lửng và đảm bảo lượng oxi dùng trong quá trình sinh hóa các chất hữu cơ thì phải luôn đảm bảo viê ̣c cung cấp oxi Lượng bùn tuầ n hoàn và không khí cần cung cấp phu ̣ thuô ̣c vào đô ̣ ẩm và mức đô ̣ yêu cầu xử

lý nước thải

Thờ i gian lưu nước không quá 12 h (thường là 4 ÷ 8 h)

Nước thải với bùn hoa ̣t tính sau khi qua bề cho qua bể lắng đợt II Ở đây bùn lắ ng một phần được đưa trở la ̣i bể Aeroten, phần bùn dư đưa về bể nén bùn

 Mương oxi hóa

Mương oxi hóa là dạng cải tiến của bể Aeroten khuấy trô ̣n hoàn chỉnh, làm thoáng kéo dài với bùn hoa ̣t tính lơ lửng chuyển động tuần hoàn trong mương

Có da ̣ng hình chữ nhâ ̣t hoă ̣c hình chữ nhâ ̣t kết hợp hình tròn

Chiều sâu mương phụ thuô ̣c vào công suất bơm của thiết bi ̣ làm thoáng để đảm bảo trộn đều bo ̣t khí và ta ̣o vâ ̣n tốc tuần hoàn chảy trong mương v ≥ 0,25 ÷ 0,3 m/s,

H = 1 ÷ 4 m Chiều rộng trung bình của mương 2 ÷ 6 m

 Bể Oxiten

Oxiten là công trình xử lý nước thải bằ ng phương pháp sinh ho ̣c tăng cường

vớ i viê ̣c sử du ̣ng oxi kỹ thuâ ̣t và bùn hoa ̣t tính đâ ̣m đă ̣c

Bể Oxiten có mặt bằng hình tròn, bên trong có tường hình tru ̣ phân chia bể thành vù ng lắ ng và vùng làm thoáng, vùng làm thoáng có nắ p đâ ̣y kín, ở phía trên đă ̣t

đô ̣ng cơ điê ̣n của thiết bi ̣ làm thoáng kiểu tuốc bin và ống dẫn cấp oxi kỹ thuâ ̣t Ở khoảng giữa tường hình tru ̣ làm cửa sổ để tạo sự tuần hoàn của bùn từ vùng lắng sang cùng làm thoáng

Trong vù ng lắ ng lắ p đặt thiết bi ̣ khuấy trô ̣n kiểu song chắ n đứng với kích thước d = 30 ÷ 50mm, khoảng cách giữa các song chắn khoảng 300 mm Phía dưới song chắ n treo cái mão hình cầu Phần lắng làm việc với lớp bùn lơ lửng có ống tháo để điều chỉnh mức đô ̣ bùn

Nước thải dẫn vào ống trung tâm vào vùng làm thoáng Dưới tác du ̣ng cúa áp

lực thủy đô ̣ng do tuốc bin ta ̣o ra, hỗn hợp nước thải và bùn hoa ̣t tính đã bão hòa oxi trào

ra cử a sổ ở lung chừng bức tường ngăn của bể vào bể lắng Do có các song chắn hướng

dò ng mà hỗn hợp nước bùn chuyển di ̣ch theo chu vi vùng lắ ng, ở đây bùn tách khỏi nước và được giữ la ̣i ở tra ̣ng thái lơ lửng Nước trong dâng lên qua lớp bùn lơ lửng tràn

vào máng thu đă ̣t xung quanh bể và xả theo ống dẫn đi ra ngoài Khi lượng că ̣n lơ lửng

tích lũy nhiều, chúng sẽ mi ̣n la ̣i và lắ ng xuống đáy của vùng lắ ng chui qua cửa sổ thâm nhập vào vùng làm thoáng nhờ dòng chảy của nước thải đi vào bể ta ̣o nên vòng tuần hoàn của bùn hoa ̣t tính

 Phương pháp ky ̣ khí

Phương pháp hiếu khí là phương pháp xử lý các nhóm vi sinh vâ ̣t ky ̣ khí để oxi hóa các chất hữu cơ và mô ̣t số chất khoáng có trong nước thải trong điều kiê ̣n không có không khí Sản phẩm của quá trình phân hủy này là CO2, H2O, N2,…

Mục đích: Khử các chất hửu cơ (COD, BOD)

 Bể xư ̉ lý yếm khí có lớp cặn lơ lừng UASB (Upflow Anaerobis Sludge Blanket)

Nước thải sau khi điều chỉnh pH theo ống dẫn vào hê ̣ thống phân phối bảo đảm phân phối đều nước trên diê ̣n tích đáy bể Nước thải đi từ dưới lên với vâ ̣n tốc v = 0,6 ÷ 0,9 m/h hỗn hợp bùn yếm khí hấp thu ̣ chất hữu cơ hòa tan trong nước thải, phân

hủ y và chuyển hóa chúng thành khí (khoảng 70 ÷ 80% là metan và 20 ÷ 30% là cacbonic) Bọt khí sinh ra bám vào ha ̣t bùn că ̣n nổi lên làm xáo trộn va phải tấm chắn hạt cặn bị vỡ, khí thoát lên trên, că ̣n rơi xuống dưới Hỗn hợp bùn nước đã tách hết khí qua cửa vào ngăn lắng Nước thải trong ngăn lắ ng tách bùn lắ ng xuống dưới đáy qua cửa tuần hoàn la ̣i sang vùng phản ứng yếm khí Nước trong dâng lên trên và được thu

vào máng theo ống dẫn sang bể làm sa ̣ch hiếm khí Khí biogas được dàn ống thu về bình chứ a rồi theo ống dẫn khí đốt ra ngoài

 Bể xư ̉ lý lọc yếm khí

Bể lọc yếm khí sử du ̣ng cột lo ̣c dùng vâ ̣t liê ̣u lo ̣c nổi polyspirene, đường kính

hạt 3 ÷ 5 mm, chiều dày 2 m

Nước thải đi vào bể được phân phối đều trên diê ̣n tích đáy bể Dòng nước đi

từ dưới lên tiếp xú c với khối bùn lơ lửng ở dưới lớp lo ̣c rồi tiếp xúc bi ̣ hấp thu ̣ và phân

hủ y, bùn că ̣n giữ lại trong khe rỗng của lớp lo ̣c, sau 2 ÷ 3 tháng sẽ xả bùn dư 1 lần

Nước sau khi đi qua lớp lọc được tách khí rồi chảy vào máng thu theo ống dẫn đưa sang xử lý hiếu khí

2.3 MỘT SỐ CÔNG NGHỆ ĐANG ĐƯỢC ÁP DỤNG ĐỂ XỬ LÝ

NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN

 Bể sinh học nhỏ giọt:

Bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập nước Nước thải được chia thành các màng nhỏ chảy qua vật liệu đệm sinh học và nhờ sự có mặt của các vi sinh vật phân hủy hiếu khí trên lớp màng vật liệu mà các chất hữu cơ trong nước thải được loại bỏ

Công nghệ này có chi phí đầu tư và vận hành, diện tích mặt bằng xây dựng thấp hơn các phương pháp sinh học thông thường, quy trình vận hành đơn giản và hoàn toàn

tự động

Công nghệ dựa trên xử lý sinh học diễn ra trong tháp dạng kín có thông khí tự nhiên nên không phải sục khí bằng máy bơm khí như những công nghệ khác Do đó, vẫn duy trì được sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật cả khi mất điện hoặc nguồn điện không ổn định

Toàn bộ hệ thống thiết bị và vật liệu được sản xuất hoặc có sẵn ở trong nước nên việc bảo trì các bộ phận, bổ sung hoặc thay thế một phần vật liệu đệm sinh học sau 10 -

15 năm hoạt động được thực hiện dễ dàng với chi phí rất thấp Ngoài ra công nghệ này còn giúp tiết kiệm 75% điện năng so với phương pháp bùn hoạt tính và 72% điện năng

so với phương pháp lọc sinh học ngập nước

 Công nghệ AAO và MBBR (Anaerobic – Anoxic – Oxic & Moving Bed

Biological Reactor):

Công nghệ AAO & MBBR là dạng module bồn bể hợp khối, lắp đặt tại bệnh viện

có 5 module Mỗi module gồm có các ngăn xử lý hiếu khí với giá thể lưu động (Aerobic

& MBBR), ngăn yếm khí (Anaerobic process), ngăn thiếu khí (Anoxic) và ngăn khử trùng Các module hoạt động độc lập

Ưu điểm của công nghệ này là tiết kiệm điện năng do thời gian lưu nước thải của

bể MBBR chỉ cần 3 – 4h, trong khi bể Aerotank là 6 – 12h, diện tích xây dựng nhỏ hơn đến 50% so với công nghệ hiếu khí Aerotank, hiệu quả xử lý cao, chi phí vận hành thấp

và ổn định, tự động hóa cao

 Bể lọc sinh học:

Bể lọc sinh học dễ xây dựng, lắp đặt, vận hành, bảo quản, giá thành rẻ Nước thải sau xử lý sạch hơn tiêu chuẩn Việt Nam, có thể thải thẳng ra môi trường không ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng

 Bể MBR:

Công nghệ MBR là sự kết hợp quá trình phân tách bằng màng (UF, MF) và quá trình sinh học sinh trưởng lơ lửng Công nghệ MBR tăng cường khả năng xử lý sinh học bằng cách khai thác khả năng của màng để đạt mức độ phân tách cao Việc sử dụng màng để tách pha rắn và lỏng giúp duy trì các điều kiện tối ưu cho bể phản ứng sinh học trong việc phân hủy các chất gây ô nhiễm trong nước thải Quá trình MBR có nhiều ưu điểm hơn so với bùn hoạt tính thông thường Ưu điểm vượt trội của MBR là chất lượng nước thải sau xử lý rất cao có thể tái sử dụng nước thải, diện tích hệ thống xử lý nhỏ gọn, thời gian lưu bùn dài, lượng bùn sinh ra thấp và vận hành linh hoạt

MBR có thể được vận hành trong thời gian lưu bùn rất lâu SRT (5-50 ngày) với MLSS cao trong bể phản ứng và tỷ số F/M thấp

MBR có khả năng nitrat hóa cao hơn quá trình bùn hoạt tính thông thường (CAS),

vì thời gian cho vi khuẩn nitrat hóa lâu hơn (SRT dài, F/M thấp) và kích thước bông bùn nhỏ hơn Bông bùn nhỏ hơn cho phép quá trình chuyển hóa chất dinh dưỡng và oxy vào trong nhiều hơn

Sự hiện diện của màng lọc trong bể MBR ngăn ngừa sự rửa trôi vi sinh vật nitrat hóa tại thời điểm SRT và HRT ngắn và khuyến khích sự tăng dần của chỉ số tăng trưởng chậm của vi sinh vật, chẳng hạn vi khuẩn nitrat hóa, và lượng bùn sinh ra rất ít Điều này có nghĩa là giảm thể tích bể phản ứng và diện tích khu vực xử lý nhỏ, giảm chi phí vận hành và xử lý bùn

Nhược điểm của MBR là hiện tượng nghẹt màng Đây là hiện tượng không tránh khỏi, do đó cần rửa màng thường xuyên Đây là khó khăn của việc ứng dụng công nghệ MBR trong quá trình xử lý

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH, ĐỀ XUẤT VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI

CHO BỆNH VIỆN TÂM THẦN TỈNH TIỀN GIANG 3.1 ĐẶC TÍNH CỦA NGUỒN THẢI

Lưu lượng nước thải của bệnh viện vào năm 2020 là Q = 300 m3/ngày.đêm

Nước thải của bệnh viện Tâm thần tỉnh Tiền Giang có các thông số điển hình như sau:

Bảng 3.1 Các thông số ô nhiễm của nước thải bệnh viện

Đơn vị tính: mg/l; MPN/100ml đối với vi khuẩn

QCVN 28:2010/BTNMT Cột A

3.2 ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ

3.2.1 Cơ sở lựa chọn công nghệ

Công nghệ xử lý phải đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt Cột A, QCVN 28:2010/BTNMT

Công nghệ phải đơn giản, dễ vận hành, có tính ổn định cao, kinh phí tối ưu

Công nghệ phải mang tính hiện đại và có khả năng sử dụng trong một thời gian từ

Giá thành xử lý nước thải nằm trong khả năng kinh tế của bệnh viện

Không phát sinh các vấn đề ô nhiễm thứ cấp khác như mùi

Đường nước

Đường nước sau nén bùn

Nước thải đầu vào

Máy ép bùn

b Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Nước thải sinh hoa ̣t của bệnh viện được tập trung vào hệ thống nước thoát nước thải

và đưa đến hệ thống xử lý nước thải Trước tiên, nước thải đi qua song chắn rác để loa ̣i

bỏ các ta ̣p chất có kích thước lớn như rác, tóc, nilong, để rác trong nước thải không làm

hỏ ng các thiết bi ̣ trong các công trình đơn vi ̣ tiếp theo Kế đến là bể gom, bể gom có nhiệm vu ̣ thu gom triệt để lượng nước thải và đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động an toàn, đảm bảo lưu lượng cố định cho công trình phía sau hoạt động với hiệu suất cao, giúp các công trình sau không phải thiết kế âm sâu dưới đất, giảm chi phí xây dựng Nướ c thải được bơm qua bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng dộ chất hữu

cơ, tránh cặn lắng, su ̣c khí làm thoáng sơ bộ, qua đó oxy hóa một phần các chất hữu cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho các chất lơ lửng và chất nổi trong nước thải phân bố đồng nhất trước khi qua các công trình xử lý phía sau, tăng hiệu quả khử BOD, điều chỉnh pH

về trung tính, oxy hóa một lượng sunfua trong nước thải Sau đó, nước thải được bơm qua bể lắng 1 (lắng đứng) để khử một lượng lớn SS trước trước khi cho nước thải vào các công trình tiếp theo để đảm bảo cho các công trình kế tiếp vận hành ổn định

Tại bể MBBR, các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học được vi sinh vật hiếu khí sử dụng như một chất dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển Vi sinh vật đồng thời sẽ bám dính và sinh trưởng trên các giá thể dạng cầu nhựa Giá thể làm tăng nồng độ vi sinh vật, đồng thời giá thể sẽ lơ lửng trong nước giúp tăng khả năng tiếp xúc của vi sinh vật và nước thải Qua đó tăng khả năng xử lý của bể Không khí trong bể MBBR được tăng cường bằng các thiết bị cấp khí là máy thổi khí Ngoài nhiệm vụ xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước thải, thì trong bể sinh học hiếu khí dính bám lơ lửng còn xảy ra quá trình Nitritrat hóa và Denitrate, giúp loại bỏ các hợp chất nito, photpho trong nước thải,

do đó không cần sử dụng bể Anoxic Vi sinh vật bám trên bề mặt vật liệu lọc gồm 3 loại: lớp ngoài cùng là vi sinh vật hiếu khí, tiếp là lớp vi sinh vật thiếu khí, lớp trong cùng là

vi sinh vật kị khí Vi sinh vật hiếu khí sẽ chuyển hóa hợp chất nito về dạng nitrite, nitrate Tiếp tục vi sinh vật thiếu khí và kị khí sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất oxy hóa để khử nitrate, nitrite về dạng khí N2 bay lên

Nước thải kèm theo một số vi sinh được đi vào bể lắng II Tại đây, cặn và bùn vi sinh trong nước thải sẽ được lắng trọng lực và tách ra khỏi nước thải Nồng độ SS trong nước thải sẽ được giảm xuống đáng kể và đạt được quy chuẩn Bùn dư sẽ được đưa đến

bể nén bùn Bùn được lắng nhờ trọng lực, nước mặt ở trên tuần hoàn về bể điều hòa Bùn lắng được đưa vào máy ép bùn để tạo bánh bùn khô được công ty môi trường thu gom và xử lý

Cuối cùng, nước thải sẽ được bơm qua bể khử trùng Coliform kèm theo vi sinh vật thoát ra khỏi bể lắng đứng sẽ được loại trừ triệt để bằng cách cho chlorine vào nước và khuấy trộn bằng vách ngăn trước khi đưa nước ra ngoài môi trường

Nước thải sau khi qua hệ thống xử ý nước thải sẽ đạt các chỉ tiêu theo QCVN 28:2010/BTNMT Cột A

Bảng 3.2 Hiệu suất xử lý của Phương án 1

(H 2 S)

Amoni (theo N)

Tổng Coliform

Song chắn rác

C (mg/l) 215 389 210 6,27 28,6 24.000

Bể điều hòa

C (mg/l) 204,25 389 201,6 6,27 28,6 24.000

Bể lắng I

C (mg/l) 194 369,55 201,6 5 28,6 24.000

Bể MBBR

C (mg/l) 135,8 351 70,56 5 28,6 24.000

Bể lắng II

C (mg/l)

13,58 45,63 70,56 0,5 4,29 24.000

Bể khử trùng

C (mg/l) 13,58 45,63 24,69 0,5 4,29 24.000

Đường nước

Đường nước sau nén bùn

Nước thải đầu vào

Hố thu gom

Bể điều hòa

Bể SBR

Bể khử trùng Song chắn rác

Nước sau xử lý đạt theo QCVN 28:2010/BTNMT

Cột A

Bể nén bùn

NaOCl

Bể lắng 1 Máy thổi khí Bồn NaOH

Máy ép bùn

b Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Nước thải sinh hoa ̣t của bệnh viện được tâ ̣p trung vào hệ thống nước thoát nước thải

và đưa đến hệ thống xử lý nước thải Trước tiên, nước thải đi qua song chắ n rác để loa ̣i

bỏ các ta ̣p chất có kích thước lớn như rác, tóc, nilong, để rác trong nước thải không

làm hỏng các thiết bị trong các công trình đơn vi ̣ tiếp theo Kế đến là bể gom, bể gom

có nhiê ̣m vu ̣ thu gom triệt để lượng nước thải và đảm bảo lưu lượng tối thiểu cho bơm hoạt động an toàn, đảm bảo lưu lượng cố định cho công trình phía sau hoạt động với hiệu suất cao, giúp các công trình sau không phải thiết kế âm sâu dưới đất, giảm chi phí xây dựng Nướ c thải được bơm qua bể điều hòa để điều hòa lưu lượng và nồng dộ chất hữu cơ, tránh cặn lắng, sục khí làm thoáng sơ bộ, qua đó oxy hóa một phần các chất hữu

cơ, tạo điều kiện thuận lợi cho các chất lơ lửng và chất nổi trong nước thải phân bố đồng nhất trước khi qua các công trình xử lý phía sau, tăng hiệu quả khử BOD, điều chỉnh pH

về trung tính, oxy hóa một lượng sunfua trong nước thải Sau đó, nước thải được bơm qua bề lắng 1 (lắng đứng) để khử một lượng lớn SS trước trước khi cho nước thải vào các công trình tiếp theo để đảm bảo cho các công trình kế tiếp vận hành ổn định

Nước thải được đưa sang bể SBR (Sequency Batch Reactor) là bể xử lý nước thải theo phương pháp sinh học theo quy trình phản ứng từng mẻ liên tục, diễn ra trong cùng một bể Các giai đoạn trong bể SBR:

– Pha làm đầy (Filling): Trong pha này, nước thải sẽ được nạp đầy bể, nước thải vào

sẽ mang theo một hàm lượng thức ăn cho các vi khuẩn trong bùn hoạt tính, tạo ra một môi trường cho phản ứng sinh hóa xảy ra

– Pha phản ứng (Reaction): Sau khi cho nước vào bể, hệ thống bơm nước thải vào

sẽ ngừng hoạt động, thay vào đó hệ thống sục khí sẽ được khởi động để tiến hành quá trình nitrit hóa, nitrat hóa và phân giải các hợp chất hữu cơ Do trong pha này, không có nước thải vào trong bể vì vậy thể tích nước thải và tải trọng hữu cơ không được bổ sung, quá trình sục khí được duy trình, các vi sinh vật hiếu khí sẽ oxi hóa các hợp chất hữu cơ

để sinh trưởng và phát triển Vì vậy các hợp chất hữu cơ sẽ được loại bỏ Trong pha này còn xảy ra quá trình nitrat hóa, ammoniac có trong nước thải sẽ được chuyển hóa thành

nitrit và nitrat, các phản ứng sinh hoá hoạt động nhờ vào việc cung cấp khí, sinh khối tổng hợp BOD, Ammonia và Nito hữu cơ

– Pha lắng (Settling): Sau khi oxy hoá sinh học xảy ra, bùn được lắng và nước nổi trên bề mặt tạo lớp màng phân các bùn nước đặt trưng

– Pha rút nước (Discharge): Nước nổi trên bề mặt sau thời gian lắng (nước đầu ra đã

xử lý) được tháo ra khỏi bể SBR bằng Decanter cho nước vào bể khử trùng Tuy nhiên trong quá trình này một phần bùn cũng được tháo ra Và nước và một phần bùn sẽ được

đưa đến bể nén bùn Bùn được lắng nhờ trọng lực, nước mặt ở trên tuần hoàn về bể điều hòa Bùn lắng được đưa vào máy ép bùn để tạo bánh bùn khô được công ty môi trường thu gom và xử lý

Cuối cùng, nước thải sẽ được bơm qua bể khử trùng Coliform kèm theo vi sinh vật thoát ra khỏi bể lắng đứng sẽ được loại trừ triệt để bằng cách cho chlorine vào nước và khuấy trộn bằng vách ngăn trước khi đưa nước ra ngoài môi trường

Nước thải sau khi qua hệ thống xử ý nước thải sẽ đạt các chỉ tiêu theo QCVN 28:2010/BTNMT Cột A

Bảng 3.3 Hiệu suất xử lý của Phương án 2

(H 2 S)

Amoni (theo N)

Tổng Coliform

Song chắn rác

C (mg/l) 215 389 210 6,27 28,6 24.000

Bể điều hóa C

(mg/l) 204,25 389 201,6 6,27 28,6 24.000

H(%) 5 5 0 20 0 0

Bể lắng I

C (mg/l)

194 369,55 201,6 5 28,6 24.000

Bể SBR

C (mg/l) 135,8 351 100,8 5 28,6 24.000

Bể khử trùng

C (mg/l)

13,58 45,63 30,24 0,5 4,29 24.000

Cống thoát C

(mg/l) 13,58 45,63 30,24 0,5 4,29 2.400 Cột A, QCVN

28:2010/BTNMT

C

3.4 So sa ́ nh và lựa cho ̣n phương án

Sự khác biệt giữa hai sơ đồ công nghệ là công trình xử lý sinh học chính là MBBR và

SBR