Sau 30 ngày vận hành, nhiệt độ của nước thải dao động trong khoảng từ 21 -25oC, nằm trong khoảng nhiệt độ thích hợp cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển. Nhiệt độ của nước thải tại bể gom nước thải đầu vào, bể xử lý thiếu khí và ngăn xử lý hiếu khí có giá trị tương tự nhau.
- Tại bể thiếu khí, giá trị DO của nước thải có giá trị từ 0,06 – 1 mg/l - Tại ngăn hiếu khí, giá trị DO của nước thải luôn đạt giá trị từ 4,5 - 6mg/l để cung cấp đủ oxy cho các chủng vi sinh vật hiếu khí phát triển.
pH cũng có sự thay đổi ở các ngăn xử lý của thiết bị, cụ thể: - Tại bể thiếu khí, pH dao động từ 7,4 – 8,4
Đây là những khoảng pH thích hợp để vi sinh vật có thể sinh trưởng và phát triển tốt.
3.3.2 Hiệu quả xử lý COD
Hiệu quả xử lý COD được thể hiện như sau:
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý COD của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng
- COD đầu vào của nước thải có giá trị khoảng 286 – 325mg/l.
- COD sau xử lý còn khoảng 55 – 84mg/l đạt QCVN 28/2010/BTNMT cột B.
- Hiệu suất xử lý đạt từ 70 - 82%.
3.3.3 Hiệu quả xử lý BOD5
Hiệu quả xử lý BOD5 của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng được thể hiện như sau:
50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 0 50 100 150 200 250 300 350 10/912/914/916/918/920/922/924/926/928/930/92/104/106/108/10 % mg/l
Thời gian (ngày)
Hiệu quả xử lý COD
Hình 3.3: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý BOD5 của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng
- BOD5 đầu vào của nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng có giá trị khoảng 194 – 223 mg/l.
- BOD5 sau khi xử lý còn khoảng 38 – 49 mg/l đạt QCVN 28/2010/BTNMT cột B.
- Hiệu suất xử lý đạt từ 76 - 81%.
3.3.4 Hiệu quả xử lý Amoni
Hiệu quả xử lý Amoni như sau:
60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 0 40 80 120 160 200 240 % mg/l
Thời gian (ngày)
Hiệu quả xử lý BOD5
Hình 3.4: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý Amoni của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng
- Amoni đầu vào trong nước thải có giá trị từ 30 -40 mg/l.
- Amoni sau xử lý còn khoảng 5 – 9mg/l đạt QCVN 28/2010/BTNMT cột B.
- Hiệu suất xử lý đạt từ 72 – 83%.
3.3.5 Hiệu quả xử lý Photphat
- Hiệu quả xử lý Photphat được thể hiện như sau:
- Hàm lượng Photphat đầu vào trong nước thải bệnh viện có giá trị từ 6 - 11 mg/l.
- Hàm lượng Photphat sau khi xử lý còn khoảng 0,5 - 2 mg/l đạt QCVN 28/2010/BTNMT cột B. - Hiệu suất xử lý đạt từ 79 - 89% 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 0 10 20 30 40 50 10/9 12/9 14/9 16/9 18/9 20/9 22/9 24/9 26/9 28/9 30/9 2/10 4/10 6/10 8/10 % mg/l
Thời gian (ngày)
Hiệu quả xử lý N-NH4+
Hình 3.5: Biểu đồ thể hiện kết quả xử lý Photphat hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng.
3.3.6 Hiệu quả xử lý Nitrat
Hiệu quả xử lý Nitrat được thể hiện như sau:
Hình 3.6: Biểu đồ thể hiện kết quả xử lý Nitrat của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng.
60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 90.00 0 2 4 6 8 10 12 10/9 12/9 14/9 16/9 18/9 20/9 22/9 24/9 26/9 28/9 30/9 2/10 4/10 6/10 8/10 % mg/l
Thời gian (ngày)
Hiệu quả xử lý Photphat
Photphat đầu vào Photphat đầu ra QCVN 28:2010 cột B Hiệu suất
80.00 82.00 84.00 86.00 88.00 90.00 92.00 94.00 0 10 20 30 40 50 60 10/9 12/9 14/9 16/9 18/9 20/9 22/9 24/9 26/9 28/9 30/9 2/10 4/10 6/10 8/10 % mg/l
Thời gian (ngày)
Hiệu quả xử lý Nitrat
Hàm lượng nitrat đầu vào có giá trị từ 10 – 15 mg/l.
Hàm lượng nitrat sau khi xử lý còn khoảng 1- 2 mg/l đạt QCVN 28/2010/BTNMT cột B.
Hiệu suất xử lý đạt từ 85 – 92%.
3.3.7 Hiệu quả xử lý Coliform
Hiệu quả xử lý tổng Coliform được thể hiện như sau:
Hình 3.7: Biểu đồ thể hiện hiệu quả xử lý tổng Coliform của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng
- Hàm lượng tổng Coliform đầu vào có giá trị từ 8400 – 9600 (MPN/100ml)
- Hàm lượng tổng Coliform sau khi xử lý còn khoảng 1700 - 2500 (MPN/ 100ml) đạt QCVN 28/2010/BTNMT cột B.
- Hiệu suất xử lý đạt từ 71 - 80%.
Các biểu đồ trong hình 6; 7; 8; 9; 10; 11 là kết quả theo dõi và phân tích đánh giá hiệu quả xử lý những thông số đặc trưng tiêu biểu trong nước thải bệnh viện: COD, BOD5, Amoni, Photphat, Nitrat, tổng Coliform.
64.00 66.00 68.00 70.00 72.00 74.00 76.00 78.00 80.00 82.00 84.00 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 10/9 12/9 14/9 16/9 18/9 20/9 22/9 24/9 26/9 28/9 30/9 2/10 4/10 6/10 8/10 % mg/l
Thời gian (ngày)
Hiệu quả xử lý tổng Coliform
Coliform tổng số đầu vào Coliform tổng số đầu ra
Từ kết quả đó, nghiên cứu cho thấy giá trị thông số đặc trưng trong nước thải bệnh viện:
Bảng 3.4: Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng
Thông số
Nước thải đầu vào
thiết bị
Nước thải sau xử lý
QCVN 28:2010 cột B
Hiệu suất xử lý (%) pH 7,1 – 7,8 7 – 8,0 6,5 – 8,5 - COD(mg/l) 306 ± 20 74 ± 9 100 75± 5 BOD5 209 ± 15,5 42 ± 6 50 77 ± 5 N – NH4+ (mg/l) 34,5 ± 4,5 7 ± 2 10 77 ± 5 PO43-(mg/l) 8,5 ± 3 1,25 ± 0,75 10 84 ± 5 NO3- (mg/l) 13 ± 2,5 1,5 ± 0,5 50 88,5 ± 3,5 Tổng Coliform 9000 ± 600 2050 + 450 5000 75,5 ± 5
3.4 TÍNH TOÁN CHI PHÍ ĐẦU TƯ VÀ CHI PHÍ VẬN HÀNH
3.4.1 Chi phí đầu tư
a. Phần xây dựng
Bảng 3.5: Chi phí xây dựng đối với các công trình trong hệ thống xử lý
STT Tên công trình Thành tiền(VNĐ)
1 Bể BTCT hợp khối 604,693,919
2 Bệ đặt Johkasou 192,044,175
3 Nhà điều hành 228,191,414
Tổng S1 1,024,929,508
b. Phần máy móc- thiết bị
STT Nội dụng công việc
Đơn vị tính
Số
lượng Đơn giá Thành tiền
I Bể gom
1 Rọ chắn rác Cái 1.0 2,500,000 2,500,000
2
Máy bơm chìm nước thải bể điều hòa Shinmaywa 0.4kW 9m3/h, 50Hz H=6.5m DN50 Cái 2.0 16,500,000 33,000,000 II Bể điều hòa 3
Máy bơm chìm nước thải bể điều hòa Shinmaywa 0.4kW 9m3/h, 50Hz H=6.5m DN50
Cái 2.0 16,500,000 33,000,000
4 Hộp phân chia lưu
lượng nước thải Cái 1.0 3,600,000 3,600,000
III Bể anoxic
5
Máy bơm chìm nước thải bể điều hòa Shinmaywa 0.75kW 12m3/h, 50Hz H=9m DN50
Cái 2.0 16,500,000 33,000,000
6 Hộp phân chia lưu
lượng nước thải Cái
1.0 3,600,000 3,600,000
IV Bể chứa bùn
7 Hộp phân chia bùn Cái
1.0 3,000,000 3,000,000
Johkasou
8 Bồn composit Cái 2.0 850.000.000 1.700.000.000
9 Đệm MBBR Khối 24.0 6,500,000 156,000,000
10 Ống phân phối khí dạng
tinh Ống 20 850.000 17,000,000
11
Máy bơm chìm nước thải đầu ra Shinmaywa 0.4kW 5m3/h, 50Hz H=9m DN50
Cái
2.0 16,000,000 32,000,000
VI Máy thổi khí
12
Máy thổi khí Shinmaya công suất: 1.5kW/50Hz, Cột áp : 0.03 MPA, Lưu lượng: 0.75 m3/min
Cái 1.0 56,500,000 56,500,000
13
Máy thổi khí Shinmaya công suất: 4kW/50Hz, Cột áp : 0.03 MPA, Lưu lượng: 3.39 m3/min
Cái 1.0 69,800,000 69,800,000
VIII Hệ thống điện và điều khiển tự động
14
Tủ điện điều khiển PLC mtshubishi, thiết bị đóng cắt LS và ASIA, lập trình điều khiển bởi VIMHP, vỏ tủ điện trong nhà sơn tĩnh điện
Tủ 1.0 215,000,000 215,000,000
15 Đây điện kết nối thiết bị và phụ kiện điện Lot
1.0 65,000,000 65,000,000 Tổng S2 2,423,000,000
Chi phí đầu tư xử lý 1m3 nước thải: C1=S1+𝑆2
200 = 1024929508+2423000000
3.4.2 Chi phí quản lý và vận hành
3.4.2.1Chi phí điện năng và hóa chất
Chi phí điện năng tính cho 01 ngày.
Đơn giá điện: 1622 đ/KW
Bảng 3.7: Chi phí điện năng
S T T Thiết bị Số lượng hoạt động Công suất Số giờ hoạt động Tổng điện năng (KWh/ ngày)
1 Bơm nước thải ở bể gom 1 0,4 24 9,6
2 Bơm nước thải ở bể điều hòa 1 0,4 24 9,6
2 Bơm nước thải ở bể anoxic 1 0,75 24 18
3 Máy thổi khí tại bể điều hòa, anoxic 1 0,4 24 9,6 4 Máy thổi khí tại bể hiếu khí 1 1,5 24 36
Tổng 82,8
Vậy tổng chi phí điện năng một ngày là: 82,8 x 1622 = 134.302 (đồng/ngày). Chi phí hóa chất cho 1 ngày
Bảng 3.8: Chi phí hóa chất sử dụng cho 1 ngày
Hoá chất Số lượng
viên/ngày Đơn giá Thành
tiền(VNĐ)
Chlorine dạng
viên TCCA 90 3,3 18.000 59.400
3.4.2.2Chi phí nhân công
Lương cán bộ vận hành: 1 người = 7.000.000 (đồng/tháng) = 234.000 (đồng/ngày)
3.4.2.3Chi phí bảo dưỡng và phí khác
- Chi phí bảo dưỡng, quản lý khác : 20.000.000 đ/năm = 54.800 đ/ngày - Tính chi phí vận hành cho 1m3 nước thải:
Bảng 3.9: Chi phí vận hành xử lý nước thải trong 1 ngày
STT Loại chi phí Thành tiền ( đồng/ngày)
1 Chi phí điện năng 134.302
2 Chi phí hóa chất 297.000
3 Chi phí nhân công 234.000
4 Chi phí bảo dưỡng và quản lý khác 54.800
Tổng cộng 720.102
- Chi phí vận hành để xử lý 1m3 nước thải C2 =720.102
200 = 3.600đồng/m3
3.4.3 So sánh chi phí với công nghệ AO thông thường
So với bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định sử dụng công nghệ xử lý AO truyền thống, công suất của hệ thống là 200 m3/ngày.
Chi phí đầu tư của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy, Nam Định là 1.065.021.000 đồng, chi phí đầu tư xử lý trên mỗi m3 nước thải là: 2.365.021.000
200 = 11.825.105 (VNĐ/m3)[17]
Chi phí đầu tư của hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện Đại học Y sử dụng module Johkasou kết hợp công nghệ AO là 17.239.647,54 VNĐ/m3. Cao hơn so với chi phí đầu tư công nghệ thông thường là 1,46 lần.
Chi phí vận hành của bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy trong 1 năm là 334.122.600 đồng/năm. Chi phí vận hành 1 m3 nước thải của bệnh viện là:
334.122.600
200×365 = 4.577 (đồng/m3) [17]
Chi phí vận hành hệ thống xử lý của bệnh viện Đại học Y Hải Phòng là 3.600 đồng/m3, thấp hơn 1,27 lần so với bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy.
Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu của hệ thống xử lý bằng Module Johkasou kết hợp công nghệ AO cao hơn so với công nghệ AO thông thường là 1,46 lần, nhưng hệ thống sử dụng module Johkasou kết hợp công nghệ AO có lợi thế là thời gian thi công, lắp đặt nhanh chóng, hiệu quả xử lý cao, nước thải đầu ra có tính ổn định cao, đạt QCVN 28:2010/BTNMT về nước thải y tế.
Chi phí vận hành của hệ thống sử dụng module Jokasou kết hợp công nghệ AO thấp hơn hệ thống sử dụng công nghệ AO thông thường là 1,27 lần. Do hệ thống module Johkasou có tính tự động hóa cao, quy trình vận hành đơn giản, tiết kiệm hóa chất, không cần nhiều nhân lực để vận hành hệ thống.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận
Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng được xây dựng trên nền địa hình thành phố Hải Phòng nằm trong quần thể địa hình Thành phố Hải Phòng nói chung.
Với quy mô mở rộng lên tới 250 giường bệnh vào năm 2021, lượng nước thải ước tính 200 m3/ngđêm, tuy nhiên hiện nay bệnh viện lại chưa có hệ thống xử lý nước thải. Với đặc tính nước thải qua kết quả phân tích mẫu nước thải đầu vào hệ thống xử lý:
Thông số Nước thải đầu vào 28:2010/BTNMT QCVN loại B pH 7,1 - 7,45 6,5 – 8,5 BOD5 184 - 212 50 TSS (mg/l) 152 - 161 100 COD (mg/l) 290 - 306 100 N-NH4+ (mg/l) 30 – 33 10 PO4-3 12 - 15 10 Coliform (MPN/100ml) 7000 - 8800 5000
Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện sử dụng module Johkasou kết hợp công nghệ AO đã mang lại hiệu quả tốt ở quy mô thực tế ngoài hiện trường.
Hệ thống gồm có:
- 01 bể BTCT hợp khối gồm các bể: bể gom, bể điều hòa, bể anoxic và bể chứa bùn.
- 02 Module Johkasou, bên trong có các ngăn chức năng: ngăn hiếu khí kết hợp MBBR, ngăn lắng và ngăn khử trùng.
Quá trình vận hành và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện của hệ thống cho thấy khả năng xử lý COD, BOD5, NH4+, PO43-, NO3-, tổng Coliform đạt QCVN 28/2010/BTNMT, cột B tương ứng là: 73 – 79%; 70 – 80%; 73 – 83%; 78 – 88%; 83 - 92%; 70 – 83%.
Về mặt môi trường, nước thải sau khi đi ra khỏi hệ thống xử lý đạt QCVN 28/2010/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế.
Chi phí đầu tư xây dựng hệ thống vào khoảng 17.239.647,54 VNĐ/m3, chi phí để xử lý 1 m3 nước thải khoảng 3.600 VNĐ. Với mức đầu tư và giá thành xử lý như trên việc xây dựng,vận hành hệ thống là hoàn toàn khả thi.
Quy trình công nghệ xử lý là quy trình được áp dụng khá phổ biến, không quá phức tạp về mặt kỹ thuật, vận hành đơn giản.
2. Kiến nghị
Module Johkasou kết hợp công nghệ AO đã xử lý nước thải bệnh viện đạt QCVN 28/2010/BTNMT nhưng chi phí đầu tư vẫn còn cao.
Để ứng dụng rộng rãi công nghệ AO kết hợp với module Johkasou trong xử lý nước thải bệnh viện, cần tiếp tục nghiên cứu, kết hợp các công nghệ xử lý khác với module Johkasou nhằm tối ưu hóa hiệu quả xử lý, chi phí đầu tư và vận hành.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] T.S. Nguyễn Thanh Hà, 2015, Hướng dẫn áp dụng công nghệ xử lý nước thải y tế, NXB Y học, Hà Nội.
[2] Bộ Tài nguyên môi trường, 2010, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nước thải y tế QCVN 28:2010/BTNMT.
[3] PGS. TSKH. Nguyễn Xuân Nguyên, T.S. Phạm Hồng Hải, 2004, Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện, NXB Khoa học và Kỹ thuật.
[4] Tran, N. H., Urase, T., & Ta, T. T., 2014, A preliminary study on the occurrence of pharmaceutically active compounds in hospital wastewater and surface water in Hanoi, Vietnam, CLEAN–Soil, Air, Water, 42(3), 267-275.
[5] Managaki, S., Murata, A., Takada, H., Tuyen, B. C., & Chiem, N. H., 2007, Distribution of macrolides, sulfonamides, and trimethoprim in tropical waters: ubiquitous occurrence of veterinary antibiotics in the Mekong Delta, Environmental Science & Technology, 41(23), 8004- 8010.
[6] Duong, H. A., Pham, N. H., Nguyen, H. T., Hoang, T. T., Pham, H. V., Pham, V. C., ... & Alder, A. C., 2008, Occurrence, fate and antibiotic resistance of fluoroquinolone antibacterials in hospital wastewaters in Hanoi, Vietnam. Chemosphere, 72(6), 968-973
[7] Bộ Tài nguyên môi trường, 2017, Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia năm 2017 chuyên đề: Quản lý chất thải
[8] UBND thành phố Hà Nội, 2019, Quyết định số 1281/QĐ-UBND 2019 - Phê duyệt đề án “xử lý chất thải y tế nguy hại thành phố hà nội đến năm 2020, định hướng đến năm 2025”.
[9] Bộ Tài nguyên môi trường, 2015, Thông tư 36/2015/TT-BTNMT về việc quản lý chất thải nguy hại.
[10] Nghị định 80/2014/NĐ-CP, Nghị định về thoát nước và xử lý nước thải