Nghiên cứu giải pháp cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải một số bệnh viện trên địa bàn tình nghệ an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Họ tên: MAI VĂN HẠNH TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỘT SỐ BỆNH VIỆN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI Họ tên: MAI VĂN HẠNH TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỘT SỐ BỆNH VIỆN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Cấp thoát nước Mã số: 118605870008 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS ĐẶNG MINH HẢI Hà Nội – 2015 i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian thực hiện, luận văn tốt nghiệp thạc sỹ tác giả với đề tài “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỘT SỐ BỆNH VIỆN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NGHỆ AN” hoàn thành hướng dẫn TS Đặng Minh Hải - Bộ mơn Cấp nước – Khoa kỹ thuật tài nguyên nước - Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội Có kết nghiên cứu nêu trên, ngồi nỗ lực cố gắng thân, tác giả nhận hướng dẫn tận tình cụ thể TS Đặng Minh Hải Bên cạnh đó, tác giả nhận giúp đỡ thầy giáo Bộ mơn Cấp nước, Khoa đào tạo Sau đại học bạn bè đồng nghiệp Sự giúp đỡ động viên khích lệ tác giả lớn q trình hồn thành luận văn Do kiến thức tác giả nhiều hạn chế điều kiện nghiên cứu nhiều thiếu thốn nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Tác giả kính mong giáo sư, tiến sỹ, chuyên gia bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để luận văn có chất lượng cao Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Đặng Minh Hải thầy giáo tận tình giúp đỡ tác giả hoàn thành đề tài luận văn tốt nghiệp Chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng 08 năm 2015 Tác giả Mai Văn Hạnh ii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình tơi tự tìm tịi, nghiên cứu; số liệu luận văn có sở rõ ràng trung thực chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu khoa học Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2015 Tác giả luận văn Mai Văn Hạnh iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii PHẦN MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài 2.Mục tiêu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến đạt .3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nước thải bệnh viện 1.1.1 Đặc điểm chung nước thải bệnh viện 1.1.2 Thành phần, tính chất nước thải bệnh viện 1.1.3 Đặc điểm lưu lượng nước thải bệnh viện 1.2 Các nghiên cứu xử lý nước thải bệnh viện thực giới 10 1.2.1 Các nhóm cơng nghệ 10 1.2.2 Các công nghệ áp dụng 11 1.3 Các nghiên cứu xử lý nước thải bệnh viện thực Việt Nam 18 1.3.1 Quy định chung xử lý nước thải bệnh viện 18 1.3.2 Xử lý nước thải bệnh viện Việt Nam 19 1.3.3 Một số công nghệ xử lý nước thải bệnh viện điển hình 20 CHƯƠNG II Cơ SỞ DỮ LIỆU sở lý thuyết 25 2.1 Thu thập tài liệu nước thải bệnh viện bênh viện Nghệ An 25 2.2 Cơ sở lý thuyết xử lý nước thải 30 2.2.1.Xử lý phương pháp học .30 2.2.2 Cơ sở lý thuyết xử lý BOD .33 2.2.3.Cơ sở lý thuyết xử lý Nitơ 34 iv 2.2.4.Cơ sở lý thuyết xử lý Photpho 37 2.2.5 Một số công nghệ sinh hoc xử lý kết hợp N va P 40 2.2.6 Giới thiệu phần mềm ASIM (Activated Sludge Simulation) 43 CHƯƠNG III : ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢ I MỘT SỐ BỆNH VIỆN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NGHỆ AN 44 3.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu .44 3.1.1 Vị trí địa lý tỉnh Nghệ An 44 3.1.2 Đặc điểm tự nhiên Nghệ An 45 3.1.3 Đặc điểm xã hội tỉnh Nghệ An .46 3.2.Tình hình xử lý nước thải bệnh viện nghệ an .46 3.2.1 Mô tả cở sở Y tế phát sinh nước thải Y tế địa bàn tỉnh 46 3.2.2 Lượng nước thải phát sinh từ sở y tế 47 3.2.3 Mơ tả cơng trình xử lý nước thải có 47 3.3 Phân tích so sánh số cơng nghệ xử lý nước thải Y tế 52 3.4 Phân tích lựa chọn cơng nghệ phù hợp với điều kiện thực tế khu vực tỉnh Nghệ An 56 3.4.1 Cơ sở lựa chọn giải pháp công nghệ xử lý nước thải .56 3.4.2 Lựa chọn chọn công nghệ phù hợp với điều kiện thực tế khu vực tỉnh Nghệ An 57 3.5 Đề xuất phương án cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải số bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An 57 3.5.1 Quy mô số bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An .57 3.5.2.Tính tốn phương án xử lý đề xuất bệnh viện Y hoc cổ truyền tỉnh Nghệ An 58 3.6 Kết luận 73 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 v DANH TỪ VIẾT TẮT BOD Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh học COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học DO Dissolved Oxygen Oxy hòa tan MBBR Moving Bed Biofilm Reactor Bể lọc sinh học sử dụng giá thể cho vi sinh dính bám để sinh trưởng phát triển SS Suspended Solid Chất rắn lơ lửng XLNT Xử lý nước thải BVDK Bệnh viện đa khoa PKDKKV Phòng khám đa khoa khu vực TYT Trạm y tế QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam BTNMT Bộ tài nguyên môi trường BYT Bộ Y tế UBND Ủy ban nhân dân WHO Tổ chức y tế giới CB-CNV Cán bộ- công nhân viên vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Một số vi sinh vật gây bệnh theo đường nước Bảng 1.2: Thành phần nước thải Bảng 1.3: Kết đánh giá thông số ô nhiễm chung cho tuyến Bảng 1.4: Đánh giá nước thải bệnh viện theo chuyên khoa Bảng 1.5: Định mức sử dụng nước tính theo giường bệnh Bảng 1.6 Các công nghệ xử lý nước thải 11 Bảng 2.1: Các cơng trình xử lý học 30 Bảng 2.2: Tóm tắt trình xử lý BOD 33 Bảng 3.1: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An 49 Bảng 3.2: So sánh ưu nhược điểm phương án công nghệ 52 Bảng 3.3: Bảng tổng hợp công suất hệ thống xử lý nước thải số bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An 58 Bảng 3.4: Chất lượng nước thải sau xử lý 59 Bảng 3.5: Danh mục thiết bị công nghệ trạm xử lý nước thải 68 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cơng nghệ lọc sinh học nhỏ giọt (biofilter) 13 Hình 1.2: Sơ đồ cơng nghệ bùn hoạt tính truyền thống 14 Hình 1.3: Sơ đồ cơng nghệ thiết bị xử lý hợp khối theo công nghệ AAO 15 Hình 1.4 Mặt cắt thiết bị XLNT Joukasou Nhật sử dụng công nghệ AAO 17 Hình 1.5 Sơ đồ cơng nghệ xử lý nước thải điều kiện tự nhiên 18 Hình 2.1: Phân loại song chắn rác 31 Hình 2.2: Xử lý Nitơ phương pháp sinh học 37 Hình 2.3: Xử lý Photspho bùn hoạt tính 40 Hình 2.4: Quy trình AAO Bardenpho xử lý kết hợp N P 41 Hình 2.5: Quy trình UTC VIP xử lý kết hợp N P 42 Hình 2.6: Phần mềm mơ q trình xử lý nước thải bùn hoạt tính tuần hồn 43 Hình 3.1: Sơ đồ dây truyền công nghệ xử lý nước thải trạng 59 Hình 3.2: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải đề xuất 61 Hình 3.3: Sơ đồ mô cụm xử lý AAO ASIM 70 Hình 3.4: Diễn biến NH + qua bể 71 Hình 3.6: Diễn biến NO - qua bể 72 Hình 3.7: Diễn biến P qua bể 72 Hình 3.8: MODUL hợp khối áp dụng cho XLNT bệnh viện Nghệ An 74 PHẦN MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết đề tài Theo số liệu Sở Y tế Tỉnh Nghệ An địa bàn tỉnh có 10 bệnh viện tuyến tỉnh 17 bệnh viện tuyến huyện Trong số bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải, hầu thải bệnh viện khác xả thẳng mơi trường mà khơng có biện pháp xử lý Tuy nhiên bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải hệ thống xây dựng từ lâu, công nghệ xử lý lạc hậu, hiệu suất thấp Nước thải sau xử lý không đáp ứng tiêu chuẩn xả thải quy định QCVN 28:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải Y tế Đăc biệt hàm lượng Nitơ Photpho nước thải sau xử lý cao gấp nhiều lần quy định cho phép công nghệ cũ ứng dụng không thực trình xử lý nitơ photpho Mặt khác, với phát triển quy mô bệnh viện sở y tế lượng nước thải ngày gia tăng vượt công suất thiết kế trạm xử lý Do nước thải bệnh viện sở y tế nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng khu vực Trong năm gần đây, với tiến xã hội, đời sống nhân dân dần nâng cao, chất lượng sóc sức khỏe, khám chữa bệnh nâng lên rõ rệt Kéo theo lượng chất thải y tế phát sinh ngày lớn trở thành nguồn gây nhiễm mơi trường nước, khơng khí, đất lây lan bệnh tật cho người không xử lý triệt để Xử lý nước thải chất thải y tế mục tiêu quan trọng chiến lược bảo vệ môi trường Việt Nam Điều 39 Luật Bảo vệ môi trường nêu rõ: Bệnh viện sở y tế khác phải thực yêu cầu bảo vệ mơi trường sau : Có hệ thống biện pháp thu gom, xử lý nước thải y tế vận hành thường xuyên đạt tiêu chuẩn môi trường Bố trí thiết bị chuyên dụng để phân loại bệnh phẩm, rác thải y tế nguồn 74 Hình 3.8: MODUL hợp khối áp dụng cho XLNT bệnh viện Nghệ An 75 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Xử lý nước thải nói chung xử lý nước thải bệnh viện nói riêng nhu cầu cấp thiết Việt Nam nước giới Do thành phần tính chất nước thải bệnh viện phức tạp nguy hại mơi trường, có nhiều nghiên cứu xử lý nước thải bệnh viện tiến hành giới Việt Nam nhằm mục đích nâng cao chất lượng nước thải sau xử lý cách hiệu Hiện nay, công nghệ xử lý hiệu nước thải bệnh viện áp dụng công nghệ sinh học để xử lý chủ yếu Công nghệ sinh học xử dụng vi sinh vật để tách bỏ chất hữu có hại nước thải bệnh viện trải qua nhiều cơng đoạn, nhiều q trình phản ứng khác Với công nghệ xử lý khác nhau, các bước thực phản ứng vi sinh khác Sau q trinh nghiên cứu tính tốn hệ thống xử lý nước thải cho số bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An, tác giả nhận thấy cơng nghệ xử lý nước thải theo quy trình AAO la hoàn toàn phù hợp với điều kiện xử lý nước thải bệnh viện khảo sát thành phần chất lượng nước thải Về mặt tính tốn cơng nghệ khơng gặp q nhiều khó khăn ứng dụng phần mềm ASIM để kiểm tra trình động học thành phần chât lượng nước bể sinh học công nghệ Về mặt môi trường, hệ thống đảm bảo nước thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép cột B QCVN 28:2010/BTNMT Các cơng trình hệ thống cơng trình phổ biến, khơng q phức tạp mặt kỹ thuât, đồng thời dễ dàng mở rộng công suất hệ thống tương lai Chi phí đầu tư cho hệ thống đắt so với hệ thống xử lý nước thải khác nhiên, tiết kiệm phần chi phí vận hành Ngồi ra, hệ thống xử lý nước thải vận hành đơn giản, dễ dàng cho việc chuyển giao công nghệ cho đơn vị tiếp nhận Trong trình thực luận văn, số liệu thu thập được, tài liệu tác giả tham khảo, phần mềm mô để áp dụng vào tính tốn 76 co thể chưa phải điều kiện tối ưu cho việc nghiên cứu tính tốn hệ thống, hệ thống tác giả đề xuất nhiều tồn Luận văn nghiên cứu tính tốn chi tiết cơng trình đơn vị hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An Việc triển khai, xây dựng vận hành hệ thống thực tế đòi hỏi phải có hợp tác tích cực, tồn diện bên có liên quan để đảm bảo mặt kĩ thuật chất lượng cho hệ thống Cần có đào tạo mặt nhân lực để đảm bảo khả vận hành bảo trì hệ thống sau bàn giao lại cho đơn vị tiếp nhận 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS.Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải đô thị, Nxb Khoa học & Kỹ thuật PGS.TS.Trần Đức Hạ (2006), Xử lý nước thải sinh hoạt quy mô nhỏ vừa, Nxb Khoa học Kỹ thuật Trịnh Xuân Lai (2000), Tính tốn thiết kế cơng trình XLNT GS.TS.Lâm Minh Triết (2001), Tính tốn cơng trình xử lý nước thải đô thị công nghiệp, Nxb Khoa học Kỹ thuật PGS.TS Nguyễn Văn Phước (2014), Xử lý nước thải phương pháp sinh học QCVN 14:2008/BTNMT TCXDVN 7957-2008 78 PHỤ LỤC ... chất nước thải bệnh viện yếu tố sở để đề xuất giải pháp cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải số bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An; - Đề xuât giải pháp cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải. .. án cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải số bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An 57 3.5.1 Quy mô số bệnh viện địa bàn tỉnh Nghệ An .57 3.5.2.Tính tốn phương án xử lý đề xuất bệnh viện. .. tên: MAI VĂN HẠNH TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP CẢI TẠO, NÂNG CẤP HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI MỘT SỐ BỆNH VIỆN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Cấp thoát nước Mã số: 118605870008 LUẬN VĂN