Hiện nay, nƣớc ta đã ứng dụng nhiều giải pháp công nghệ để xử lý nƣớc thảibệnh viện, tuy nhiên với thành phần và đặc tính nƣớc thải có BOD/COD ≥ 0,5 thì hầu hết các bệnh viện đều áp dụng công nghệ xử lý nƣớc thải bằng phƣơng pháp sinh học. Nhờ hoạt động của các vi sinh vật, các chất ô nhiễm bị phân giải thành nƣớc, chất khí và các chất vô cơ đơn giản.
20
1.4.2.1. Ao hồ sinh học (hay còn gọi là ao hồ ổn định nước thải)
Xử lý nƣớc thải trong các ao hồ ổn định là phƣơng pháp xử lý đơn giản nhất và đã đƣợc áp dụng từ lâu. Phƣơng pháp này không yêu cầu kỹ thuật cao, vốn đầu tƣ ít, chi phí vận hành thấp, quản lý đơn giản và hiệu quả khá cao, tuy nhiên thời gian xử lý khá dài ngày, đòi hỏi mặt bằng rộng và phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên.
Cơ sở khoa học của phƣơng pháp là dựa vào khả năng tự làm sạch của nƣớc, chủ yếu là vi sinh vật và các loài thủy sinh khác, các chất ô nhiễm bị phân hủy thành các chất khí và nƣớc. Nhƣ vậy, quá trình làm sạch không phải thuần nhất là quá trình hiếu khí, mà còn có cả quá trình tùy tiện và kị khí.
Theo kết quả quan trắc của Viện Y học lao động và Vệ sinh môi trƣờng tại bệnh viện Việt Nam – Thụy Điển Uông Bí năm 2011, nƣớc thải xử lý bằng phƣơng pháp ao hồ sinh học chƣa đạt tiêu chuẩn cho phép: BOD5 57; sunfua 5,5 mg/L; coliform 40000 MPN/100mL nƣớc thải trong khi QCVN 28:2010 cột B có các giá trị tƣơng ứng là 50; 4,0 mg/L và 5000 MPN/100mL nƣớc thải. Nhƣ vậy, bệnh viện cần có kế hoạch xây dựng hệ thống xử lý mới để nâng cao hiệu quả xử lý [18].
1.4.2.2. Bể phản ứng sinh học hiếu khí – AEROTANK
Nƣớc thải chảy bể Aerotank và đƣợc sục khí, khuấy đảo nhằm tăng cƣờng lƣợng oxi hòa tan và tăng cƣờng quá trình oxi hóa chất ô nhiễm hữu cơ có trong nƣớc.
Nƣớc thải sau khi đã đƣợc xử lý sơ bộ còn chứa phần lớn các chất hữu cơ ở dạng hòa tan cùng các chất lơ lửng đi vào bể Aerotank. Các chất lơ lửng này là một số chất rắn và có thể là các chất hữu cơ chƣa phải là dạng hòa tan. Các chất lơ lửng này nhƣ giá thể cho vi khuẩn cƣ trú, sinh sản và phát triển, dần thành các cặn bông. Các hạt này hình thành và lơ lửng trong nƣớc, do vậy quá trình xử lý nƣớc thải ở aerotank đƣợc gọi là quá trình xử lý với sinh trƣởng lơ lửng của quần thể vi sinh vật. Các bông cặn này cũng chính là bùn hoạt tính. Trong nƣớc thải có những hợp chất hữu cơ hòa tan – loại hợp chất dễ bị vi sinh vật phân hủy nhất. Ngoài ra, còn có loại hợp chất hữu cơ khó bị phân hủy hoặc loại hợp chất chƣa hòa tan, khó hòa tan ở dạng keo – các dạng hợp chất này có cấu trúc phức tạp cần đƣợc vi khuẩn tiết ra
21
enzim ngoại bào phân hủy thành những chất đơn giản hơn rồi sẽ thẩm thấu qua màng tế bào và bị oxi hóa tiếp thành sản phẩm cung cấp vật liệu cho tế bào hoặc sản phẩm cuối cùng là CO2 và nƣớc. Các hợp chất hữu cơ ở dạng keo hoặc ở dạng các chất lơ lửng khó hòa tan sẽ khiến quá trình oxi hóa bởi vi sinh vật xảy ra khó khăn hoặc chậm hơn.
Nhiều bệnh viện đã áp dụng bể aerotank để xử lý nƣớc thải nhƣ bệnh viện Nhân dân Gia Định; bệnh viện Thống Nhất – TP. Hồ Chí Minh; bệnh viên đa khoa tỉnh Phú Thọ, …
1.4.2.3. Công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt - BIOFILTER
Lọc nhỏ giọt là loại bể lọc sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập trong nƣớc. Các vật liệu lọc có độ rỗng và diện tích mặt tiếp xúc trong một đơn vị thể tích là lớn nhất trong điều kiện có thể. Nƣớc đến lớp vật liệu lọc chia thành các dòng hoặc hạt nhỏ chảy thành lớp mỏng qua khe hở của vật liệu, đồng thời tiếp xúc với màng sinh học ở trên bề mặt vật liệu và đƣợc làm sạch do vi sinh vật của màng phân hủy hiếu khí và kị khí các chất hữu cơ có trong nƣớc. các chất hữu cơ phân hủy hiếu khí sinh ra CO2 và nƣớc, phân hủy kị khí sinh ra CH4 và CO2 làm tróc màng ra khỏi vật mang, bị nƣớc cuốn theo. Trên mặt giá mang là vật liệu lọc lại hình thành lớp màng mới. Hiện tƣợng này đƣợc lặp đi lặp lại nhiều lần. kết quả là BOD của nƣớc thải bị vi sinh vật sử dụng làm chất dinh dƣỡng và bị phân hủy kị khí cũng nhƣ hiếu khí: nƣớc thải đƣợc làm sạch.
Nƣớc thải trƣớc khi đƣa vào xử lý ở lọc nhỏ giọt cần phải qua xử lý sơ bộ để tránh tắc nghẽn các khe trong vật liệu. Nƣớc sau khi xử lý ở lọc sinh học thƣờng nhiều chất lơ lửng do các mành vỡ của màng sinh học cuốn theo, vì vậy cần phải đƣa vào lắng 2, đây là thời gian thích hợp để lắng cặn.
Một số bệnh viện đang áp dụng công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt này nhƣ bệnh viện A Thái Nguyên, bệnh viện C Thái Nguyên, bệnh viện đa khoa Quỳnh Phụ - Thái Bình, sau khi xử lý đạt đƣợc tiêu chuẩn cho phép, tất cả các chỉ tiêu phân tích đều đạt QCVN 28:2010 cột B [14].
22
1.4.2.4. Công nghệ xử lý theo mô hình DEWATS
DEWATS, hệ thống xử lý nƣớc thải phân tán, là một giải pháp mới cho xử lý nƣớc thải hữu cơ với quy mô dƣới 1000 m3/ngày.đêm, với ƣu điểm là hiệu quả xử lý cao, hoạt động tin cậy, lâu dài, thích ứng với sự biến động về lƣu lƣợng, không cần tiêu thụ điện năng nếu khu vực xử lý có độ dốc thích hợp, công nghệ xử lý thân thiện với môi trƣờng, xử lý nƣớc thải nhờ các vi sinh vật có trong nƣớc thải hoặc nhờ quá trình tự nhiên mà không sử dụng hoá chất và đặc biệt là yêu cầu vận hành và bảo dƣỡng đơn giản và chi phí rất thấp.
Hệ thống DEWATS gồm có bốn bƣớc xử lý cơ bản với các công trình đặc trƣng: quá trình lắng loại bỏ các cặn lơ lửng có khả năng lắng đƣợc, giảm tải cho các công trình xử lý theo sau. Quá trình xử lý nhờ các vi sinh vật kị khí để loại bỏ các chất rắn lơ lửng và hòa ta trong nƣớc thải. Tiếp theo là quá trình xử lý hiếu khí và cuối cùng là khử trùng.
Hình 1.1. Các bước xử lý nước thải của DEWATS
Hiện nay đã có hơn 500 hệ thống DEWATS đang hoạt động hiệu quả ở các nƣớc nhƣ Indonesia, Ấn Độ, Philippin, Trung Quốc, Việt Nam và các nƣớc Nam
23
Phi. Tại Việt Nam, hệ thống DEWATS đã đƣợc áp dụng xử lý nƣớc thải tại: bệnh viện Nhi Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa; bệnh viện đa khoa Kim Bảng, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam; xử lý nƣớc thải sinh hoạt tại thôn Kiêu Kị, xã Kiêu Kị, huyện Gia Lâm, Hà Nội; Trung tâm cứu hộ gấu Tam Đảo; … Do vậy, tiềm năng áp dụng công nghệ này vào điều kiện Việt Nam là rất lớn vì tính bền vững của công nghệ trong việc giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trƣờng do nƣớc thải hữu cơ gây ra với chi phí thấp, hiệu quả xử lý cao.
Bệnh viện Nhi Thanh Hóa đã áp dụng công nghệ DEWATS với nƣớc thải sau xử lý có các thông số COD dƣới 80, BOD5 dƣới 50 mg/L [13].
1.4.2.5. Công nghệ xử lý theo nguyên lý hợp khối
Nguyên lý hợp khối cho phép thực hiện kết hợp nhiều quá trình cơ bản xử lý nƣớc thải đã biết trong không gian thiết bị của mỗi mô-đun để tăng hiệu quả và giảm chi phí vận hành xử lý nƣớc thải. Thiết bị xử lý hợp khối cùng một lúc thực hiện đồng thời quá trình xử lý sinh học thiếu khí và hiếu khí. Việc kết hợp đa dạng này sẽ tạo mật độ màng vi sinh tối đa mà không gây tắc các lớp đệm, đồng thời thực hiện oxy hóa mạnh và triệt để các chất hữu cơ trong nƣớc thải. Thiết bị hợp khối còn áp dụng phƣơng pháp lắng lamen cho phép tăng diện tích lắng và rút ngắn thời gian lƣu. Các thiết bị đƣợc chế tạo theo nguyên lý modul, hợp khối, tự động rất gọn nhẹ, phù hợp với mọi điều kiện lắp đặt và sử dụng của Việt Nam.
Đi kèm với giải pháp công nghệ hợp khối này có các hóa chất phụ trợ gồm: chất keo tụ PACN-95 và chế phẩm vi sinh DW-97-H giúp nâng cao hiệu suất xử lý, tăng công suất thiết bị.
Ưu điểm của công nghệ
- Đảm bảo loại trừ các chất gây ô nhiễm xuống dƣới tiêu chuẩn cho phép trƣớc khi thải ra môi trƣờng;
- Tiết kiệm chi phí đầu tƣ do giảm thiểu đƣợc phần đầu tƣ xây dựng; - Dễ quản lý vận hành; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
24
- Có thể kiểm soát các ô nhiễm thứ cấp nhƣ tiếng ồn và mùi hôi. Nhược điểm của công nghệ
- Chi phí đầu tƣ ban đầu cao.
a) Công nghệ xử lý nƣớc thải bệnh viện V-69
Công nghệ này đƣợc Trung tâm CTC thiết kế xây dựng từ năm 1997 tại Bệnh viện V-69 thuộc Bộ tƣ lệnh lăng Chủ tịch Hồ Chí Minh (Viện nghiên cứu và bảo quản thi thể Bác Hồ). Từ đó đến nay V-69 đƣợc phát triển và hoàn thiện nhiều lần. Chức năng của các thiết bị xử lý khối kiểu V-69 là xử lý sinh học hiếu khí, lắng bậc 2 kiểu lamen và khử trùng nƣớc thải. Ƣu điểm của thiết bị là tăng khả năng tiếp xúc của nƣớc thải với vi sinh vật và oxy có trong nƣớc nhờ lớp đệm vi sinh có độ rỗng cao, bề mặt riêng lớn; quá trình trao đổi chất và oxy hóa đạt hiệu quả rất cao.
b) Công nghệ xử lý nƣớc thải bệnh viện CN-2000
Trên nguyên lý của thiết bị xử lý nƣớc thải V-69, thiết bị xử lý nƣớc thải CN-2000 đƣợc thiết kế chế tạo theo dạng tháp sinh học với quá trình cấp khí và không cấp khí đan xen nhau để tăng khả năng khử nitơ. Khối bể có kích thƣớc tùy thuộc vào quy mô công suất của từng trạm xử lý. Bể chia làm 4 ngăn:
1.Ngăn thu nƣớc thải
2.Ngăn nén bùn, lên men bùn
3.Ngăn điều hòa và xử lý sinh học bậc 1 4.Ngăn điều hòa và xử lý sinh học bậc 2
25
Hình 1.2. Cấu tạo và hình ảnh thiết bị CN 2000
Theo nghiên cứu khảo sát hiện trạng nƣớc thải bệnh viện, công nghệ xử lý nƣớc thải theo nguyên lý hợp khối đƣợc khá nhiều bệnh viện áp dụng điển hình nhƣ Hà Nội có 11/25; có tới 44% số bệnh viện đƣợc nghiên cứu khảo sát đang áp dụng công nghệ này.
Hệ thống xử lý nƣớc thải bệnh viện Phụ sản Hà Nội đã áp dụng công nghệ CN 2000, tuy nhiên theo kết quả quan trắc của Viện Y tế lao động và Vệ sinh môi trƣờng nƣớc thải sau xử lý chƣa đạt tiêu chuẩn thải do còn bị ô nhiễm bởi một số giá trị cao hơn mức cho phép COD (163 mg/L), BOD5 (112 mg/L) và amoni 30,03 (mg/L); trong khi đó tất cả các chỉ tiêu trong nƣớc thải bệnh viện Việt Đức đều đạt QCVN 28:2010 cột B [18].
1.4.2.6. Hệ thống xử lý nước thải BIOFAST
Công nghệ Biofast là hệ thống xử lý nƣớc thải theo công nghệ Mỹ có cấu trúc modul, gồm các công đoạn: xử lý yếm khí, hiếu khí, oxy hóa, khử trùng, khử mùi. Công nghệ khử mùi tiên tiến, công nghệ giám sát, điều khiển vận hành hoàn toàn tự động (RmS), nhờ vậy, hệ thống xử lý nƣớc thải Biofast có chất lƣợng xử lý
26
ổn định ở tiêu chuẩn cao, tránh đƣợc các sự cố do sai sót của con ngƣời. Ngoài ra, hệ thống xử lý nƣớc thải Biofast đƣợc thiết kế đặc biệt, có thể dễ dàng chuyển đổi hoặc nâng dung lƣợng theo nhu cầu sử dụng của bệnh viện. Hệ thống còn có các chức năng đƣợc mở rộng nhƣ xử lý nƣớc và tạp chất cực kỳ nhanh, dự phòng khi xảy ra dịch bệnh, số lƣợng bệnh nhân tăng đột biến. Trong quá trình hoạt động, vi sinh yếm khí và hiếu khí sẽ phát sinh một lƣợng lớn khí độc và khí hôi nhƣ CH4, H2S, NH3, NOx, CO2 và các hơi acid hữu cơ khác. Hệ thống Biofast có modul xử lý khép kín và thu gom triệt để khí thải trƣớc khi thải ra ngoài. Đây cũng là hệ thống xử lý nƣớc thải duy nhất tại Việt Nam hiện nay có khả năng khử mùi hôi và tiêu diệt khí độc.
Nhiều bệnh viện hiện nay đã lắp đặt hệ thống Biofast nhƣ bệnh viện Việt Pháp, bệnh viện tâm thần, bệnh viện Bình Dân - TP. Hồ Chí Minh…
1.4.2.7. Hệ thống Johkasou MBR
Johkasou là hệ thống xử lý nƣớc thải tại nguồn bằng công nghệ sinh học của Nhật Bản, đƣợc sử dụng để lắp đặt cho các toà biệt thự, các hộ gia đình, khu chung cƣ cao tầng, khu đô thị hoặc cho các khách sạn, nhà hàng, bệnh viện… Johkasou đã đƣợc ứng dụng rộng rãi tại Nhật Bản và các nƣớc trên thế giới; đƣợc modul hoá theo nhiều kích cỡ khác nhau, thuận lợi cho từng quy mô sử dụng khác nhau.
Ƣu điểm của Johkasou MBR
- Công nghệ tiên tiến, hiệu quả xử lý cao, ổn định lâu dài; - Chất lƣợng nƣớc thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn quốc tế; - Không gây mùi hôi khó chịu;
- Tuổi thọ cao (trên 100 năm), chống chịu đƣợc các chấn động địa chấn của động đất, ít bị hƣ hỏng trong môi trƣờng sụt lún nền móng, sau khi lắp đặt mỹ quan của công trình đƣợc đảm bảo;
- Cấu trúc vững chắc, gồm một hay nhiều modul, thích hợp cho mọi công suất xử lý từ 1m3/ngày.đêm đến 1400m3/ngày.đêm hoặc lớn hơn;
27
- Dễ dàng di chuyển đến vị trí mới mà không gây ảnh hƣởng đến các thiết bị bên trong;
- Chi phí đầu tƣ và vận hành hợp lý. Công tác vận hành, bảo dƣỡng, hút bùn dễ dàng;
- Thời gian lắp đặt ngắn (2 - 30 ngày) tùy theo quy mô xử lý.
Hệ thống Johkasou MBR đã đƣợc lắp đặt ở nhiều bệnh viện nhƣ bệnh viện Đống Đa – Hà Nội, bệnh viện Nguyễn Tri Phƣơng – TP. Hồ Chí Minh, bệnh viện Chí Linh – Hải Dƣơng, trung tâm y tế Quận Thanh Khê – Đà Nẵng… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
28
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU