Tên bệnh viện Hệ thống thu gom Hệ thống xử lý nƣớc thải Công nghệ HTXLNT Công suất thiết kế m3/ngày Năm xây dựng HTXLNT
Bệnh viện Đa khoa huyện Nghi Lộc
Chưa đồng bộ
Có, chưa hoạt động
Bãi lọc trơng cây
dịng chảy ngang 140
02/2012- 09/2013 Bệnh viện Đa khoa
huyện Yên Thành Chưa đồng bộ Có, chưa hoạt động Nguyên lý hợp
khối (trong nước) 140
02/2012- 09/2013 Bệnh viện Đa khoa
thị xã Cửa Lò Ổn định Hoạt động ổn định Nguyên lý hợp khối (nước ngoài) 70 02/2012- 09/2013
3.2.2. Công nghệ hệ thống xử lý nước thải bệnh viện tại bệnh viện thị xã Cửa Lò
Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đa khoa thị xã Cửa Lò được chỉ ra ở hình 3.3 dưới đây:
Nƣớc thải y tế
Song chắn rác
Bể thu gom, điều hòa
Bơm Bể kị khí Thiết bị xử lý thiếu khí Thiết bị xử lý hiếu khí Bơm Tuần hồn Bể chứa bùn Xe hút bùn Máy khí/ Blower Thiết bị lắng + Lọc màng
Bồn chứa Hóa chất rửa màng
Bồn chứa nƣớc sạch Bơm
Nƣớc sau xử lí
Ngun lý hoạt động cơng nghệ xử lý nƣớc thải bệnh viện thị xã Cửa Lò
Nước thải tại bệnh viện bao gồm các hoạt động tắm giắt vệ sinh của bệnh nhân, các hoạt động khám chữa bệnh, phẫu thuật và các hoạt động dịch vụ được thu gom qua hệ thống thu gom theo nguyên tắc tự chảy qua song chắn rác giữ lại các vật thể có kích thước lớn sau đó qua máng tách dầu mỡ và chảy về bể thu gom điều hòa. Tại bể thu gom điều hịa với dung tích 11 m3, lưu lượng nước thải được lưu trữ khoảng 04 – 05 giờ. Bể thu gom điều hịa, bể kị khí, bể bùn được xây dựng chìm và liền khối với nhau.
Sau khi qua bể thu gom điều hịa nước thải chảy sang bể kị khí, tại bể kị khí có VSV sẽ giúp cho việc phân giải một số hợp chất hữu cơ khó phân hủy tạo ra các chất hữu cơ mạch ngắn hơn, kết tủa kim loại nặng, kết tủa photpho tạo điều kiện cho xử lý hiếu khí cơng đoạn tiếp theo. Bể kị khí được xây dựng chìm, dung tích 25m3 đảm bảo thời gian lưu 06 – 08 giờ.
Nước thải sau khi đi qua bể kỵ khí được bơm lên thiết bị xử lý thiếu khí bằng hệ thống bơm đặt chìm điều khiển theo nguyên tắc đo mức, thiết bị xử lý thiếu khí được chế tạo là hệ thống bể composite đặt nổi có dung tích 18m3 đảm bảo thời gian lưu của nước thải cần xử lý trong bể là 5 – 6 giờ, bao gồm hệ thống bơm đảo trộn, ống tưới đục lỗ và giá thể sinh học dạng bóng trịn. Tại thiết bị này là quá trình bắt buộc nhằm giảm nitơ trong nước thải, ở đây N03 được chuyển hóa thành N2 khi khơng có mặt ơxy, và cũng giảm một phần BOD, COD.
Nước thải sau khi qua bể thiếu khí sẽ tiếp tục được đưa qua bể xử lý hiếu khí, cũng nhằm giải quyết triệt để các chất hữu cơ có trong nước thải thông qua sự hoạt động của hệ VSV hiếu khí, cũng chuyển hóa NH4 thành N03 và tạo cơ chế hồi lưu N03 lỏng (hòa tan trong nước thải) và một phần bùn hoạt tính về bể thiếu khí để khử nitơ. Bể hiếu khí với dung tích 18 m3, chế tạo bằng composite đặt nổi, bên trong bố trí hệ thống phân phối khí và giá thể sinh học di động, làm tăng mật độ VSV.
Sau khi đi qua thiết bị xử lý hếu khí nước thải sẽ được dẫn sang thiết bị lắng thứ cấp, thiết bị lắng thứ cấp có chức năng giữ lại phần bùn hoạt tính, cặn lơ lửng trong nước, nước sau khi qua hệ thống lắng thứ cấp sẽ có độ trong đủ tiêu chuẩn xả
thải, giảm tải hàm lượng SS trong nước tạo điều kiện thuận lợi cho sự hoạt động của hệ phản ứng sinh học kết hợp màng lọc. Lượng bùn hoạt tính lắng xuống đáy thu của thiết bị được bơm tuần hồn bùn bổ sung bùn cho bể thiếu khí, lượng bùn cịn lại sẽ được đưa sang bể thu bùn. Thiết bị lắng thứ cấp liền khối với hệ thống tách nước khử trùng bằng màng lọc với dung tích 9m3.
Trước khi được thải ra ngồi mơi trường, nước được đưa đến bể khử trùng là một ngăn riêng có dung tích đủ lớn để chứa bộ màng lọc. Tại đây nước thải được khử trùng bằng bộ màng lọc. Bên trong bể được sục khí mạnh để tránh hiện tượng bám dính bùn lên bề mặt màng lọc. Khi có hiện tượng màng lọc bị tắc, hoặc lọc kém, sẽ được người vận hành vệ sinh, thay thế. Hoạt động của bộ màng lọc ảnh hưởng trực tiếp đến lưu lượng, chất lượng của hệ thống, tại hệ thống có 2 bơm hút chân khơng, đặt chế độ tự động và đồng hồ đo lưu lượng, hút nước thải qua bộ màng lọc đưa ra bể chứa nước sạch, trước khi thải ra môi trường. Người vận hành quan sát bằng mắt và nhờ có đồng hồ đo lưu lượng có thể phát hiện bộ màng lọc hoạt động khơng ổn định để có biện pháp khắc phục, vệ sinh, hoặc thay thế.
Bể chứa bùn có dung tích 7 m3. Lượng bùn dư tại các bể sẽ được xả định kỳ vào bể chứa bùn, do quan sát của người vận hành hệ thống, lượng nước được gạn ra sẽ quay trở lại bể thu gom điều hòa, phần bùn đặc hơn được lưu giữ tại bể bùn và được hút định kỳ khoảng 6 tháng/lần.
3.3. Kết quả đánh giá công nghệ hệ thống xử lý nƣớc thải bệnh viện thị xã
Cửa Lò
3.3.1. Các tiêu chí về kỹ thuật
- Hiệu quả xử lý của hệ thống
Kết quả phân tích các chỉ tiêu nước thải đầu vào và sau khi qua hệ thống xử lý nước thải được trình bày ở bảng 3.3 dưới đây:
Bảng 3.3. Kết quả phân tích các chỉ tiêu nƣớc thải bệnh viện thị xã Cửa Lị
TT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Nồng độ trƣớc xử lý Nồng độ sau xử lý Hiệu suất (%) QCVN 28:2010/BTNMT cột B 1 pH - 8 7,88 - 6,5 – 8,5 2 COD mg/l 243 35 85,6 100 3 BOD5 mg/l 147 24 83,7 50 4 Chất rắn lơ lửng (SS) mg/l 188 58 69,2 100 5 Amoni (NH4+, tính theo N) mg/l 30 2,1 93 10 6 Photphat (PO43-) mg/l 4,3 0,73 83 10 7 Tổng coliforms MPN/ 100ml 13x10 5 27x102 99,8 5000
Từ kết quả phân tích các chỉ tiêu ơ nhiễm nước thải của bệnh viện Đa khoa thị xã Cửa Lò ở bảng trên, hầu hết các chỉ tiêu đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường QCVN 28:2010/BTNMT. Giá trị COD, BOD5, amoni, chất rắn lơ lửng, photphat sau khi được xử lý đều giảm đáng kể so với nồng độ trước khi qua hệ thống xử lý nước thải từ 243 mg/l xuống còn 35 mg/l đối với chỉ tiêu COD, từ 147 mg/l xuống còn 24 mg/L đối với chỉ tiêu BOD5, khoảng 30 mg/l xuống còn 2,1 mg/l đối với chỉ tiêu amoni, hay đối với chỉ tiêu photphat từ 4,3 mg/L xuống còn 0,73 mg/l. Nồng độ các chỉ tiêu cơ bản trước và sau khi xử lý nước thải so với tiêu chuẩn cho phép được minh họa ở hình 3.2 dưới đây:
Hình 3.2. Thơng số ơ nhiễm nước thải bệnh viện Đa khoa thị xã Cửa Lị
Do áp dụng cơng nghệ tiên tiến và mới nhất hiện nay nên hiệu suất xử lý của hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện đạt hiệu quả khá cao. Hiệu suất xử lý COD là 85.6% và BOD5 là 83,7%. Đặc biệt chỉ tiêu amoni, là chỉ tiêu rất khó xử lý, cũng là một trong những chỉ tiêu mà các hệ thống xử lý khác thường vượt so với tiêu chuẩn xả thải, nhưng ở hệ thống xử lý nước thải này, áp dụng theo công nghê AAO, qua các bước nitrat hóa tại thiết bị phản ứng hiếu khí, sau đó bùn được tuần hồn từ q trình xử lý hiếu khí về bể thiếu khí để bước tiếp theo khử nitrat, góp phần xử lý triệt để amoni, hiệu suất xử lý đạt 93%. Hệ thống sử dụng hệ phản ứng sinh học kết hợp lọc màng (MBR) do đó chất lượng nước về chỉ tiêu vi sinh vật là khá tốt, hiệu suất đạt 99%, nên không cần hệ khử trùng, kèm theo đó là chỉ tiêu về chất rất lơ lửng đạt hiệu suất gần 70%.Tất cả các chỉ tiêu ơ nhiễm cơ bản có trong nước thải bệnh viện Đa khoa thị xã Cửa Lò đều nằm trong giới hạn cho phép so với tiêu chuẩn, và được phép xả thải ra môi trường.
- Tiêu chí thiết bị
Hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện thị xã Cửa Lò được áp dụng theo công nghệ hợp khối của Nhật Bản, nhưng khơng hồn tồn tất cả các thiết bị linh
kiện đều là nhập khẩu nước ngoài. Các linh kiện, thiết bị máy móc được sản xuất trong nước bao gồm (vỏ thiết bị, hệ thống đường ống cơng nghệ, van khóa, hóa chất, thiết bị vệ sinh màng siêu lọc, …). Các linh kiện, thiết bị máy móc được nhập khẩu bao gồm (giá thể sinh học, màng lọc vi sinh, bơm nước thải, bơm hút chân không, bơm rửa màng lọc, bơm bùn, đĩa phân khối khí, hệ thống máy thổi khí, tủ điều khiển hệ thống… ). Các linh kiện, thiết bị được nhập khẩu chủ yếu ở các nước như Ý, Nhật, Đài Loan, và làm hợp khối đặt nổi hệ thống có tuổi thọ trung bình khoảng trên 10 năm, riêng màng siêu lọc là thiết bị được nhập khẩu tại Nhật Bản, với công nghệ lọc tiên tiến nhất hiện nay, trong hệ thống thường sử dụng tối đa 5 bộ màng lọc, vận hành luân phiên có 4 bộ màng lọc hoạt động, 1 bộ màng lọc ở chế độ chờ, hiện tại ở khu xử lý của bệnh viện còn 1 bộ màng lọc dự bị để thay thế khi có hỏng hóc xảy ra, nhưng khả năng thay thế mới tồn bộ là rất khó khăn vì kinh phí màng lọc khá đắt và thời gian chờ thay thế khá lâu, thời gian sử dụng tùy thuộc vào trình độ vận hành, cũng như vệ sinh thường xuyên, tối đa thời gian phải bảo dưỡng, thay thế màng lọc là 6 năm. Hệ thống hoạt động chủ yếu ở chế độ bán tự động, nhân viên vận hành địi hỏi có kỹ thuật cao, hiểu rõ hệ thống và các biện pháp khắc phục khi có sự cố xảy ra. Hệ thống có khả năng chịu tải khi tăng nồng độ, lưu lượng bằng cách đặt thêm bộ màng lọc trong bể khử trùng, nhưng cũng ở giới hạn nhất định của thể tích bể.
3.3.2. Các tiêu chí về kinh tế
- Chi phí điện năng tiêu thụ: Tất cả các thiết bị máy móc trong hệ thống
như: bơm nước thải, máy thổi khí, bơm hút chân khơng, bơm rửa màng lọc và bơm bùn đều tiêu thụ điện. Lượng điện năng tiêu thu phụ thuộc vào số giờ hoạt động của hệ thống và cơng suất của máy. Chi phí tiêu thụ điện năng của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện thị xã Cửa Lò được nêu trong bảng 3.4 dưới đây:
Bảng 3.4. Tổng năng lƣợng tiêu thụ hệ thống xử lý nƣớc thải bệnh viện thị xã Cửa Lò TT Thiết bị Công suất (kW) Số lƣợng sử dụng Thời gian hoạt động (giờ/ngày)
Điện năng tiêu thụ
(kWh/ngày)
1 Bơm nước thải 1 2 6 12
2 Bơm tuần hoàn bùn 0,5 2 2 2
3 Máy thổi khí 3 2 12 72
4 Bơm rửa màng lọc 3 1 2 6
5 Bơm hút chân không 3 1 12 36
Tổng cộng 128
Tổng điện năng tiêu thụ cho tồn hệ thống: 128 kWh/ngày
Chi phí điện năng của hệ thống: 128(kWh/ngày)x1500(đ) = 192.000(đ/ngày) Công suất hệ thống là 70 m3/ngày đêm
Chi phí điện năng xử lý 1m3 nước thải: 2.743 (đ/m3
)
- Chi phí hóa chất sử dụng: Hóa chất sử dụng cho hệ thống xử lý nước thải
bệnh viện thị xã Cửa Lò là javen (7% clo), dùng để khử trùng bộ màng lọc. Nếu hệ thống hoạt động ổn định định kỳ 1 tháng hệ thống tiêu thụ hết 15 lít nước javen. Chi phí được tính trong bảng 3.5 dưới đây:
Bảng 3.5. Chi phí sử dụng hóa chất của hệ thống xử lý nƣớc thải bệnh viện thị xã Cửa Lò
TT Tên hóa chất Đơn vị Số lƣợng
sử dụng
I Hóa chất khử trùng
1 Công suất hệ thống m3/ngày.đêm 70
2 Khối lượng dung dịch nước Javen cho một ngày lít 0.5
3 Đơn giá dung dịch Javen đ/lít 8.000
4 Chi phí vận hành cho hóa chất khử trùng cho
một ngày hệ thống hoạt động đ/ngày 4.000
5 Chi phí vận hành cho hóa chất khử trùng cho
xử lý 1 m3 nƣớc thải
đ/m3 nước
thải 57
- Chi phí nhân cơng vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải: Hệ thống xử lý
nước thải bệnh viện thị xã Cửa Lị được 3 nhân viên thuộc phịng Hành chính phụ trách vận hành, trong đó có 1 cử nhân và công nhân thuộc lĩnh vực chuyên mơn điện, nước, khơng có cán bộ chuyên trách về môi trường. Chi phí nhân cơng vận hành hệ thống được tính ở bảng 3.6 dưới đây:
Bảng 3.6. Chi phí nhân cơng vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải bệnh viện thị xã Cửa Lò
TT Tên Đơn vị Số lƣợng
1 Công suất hệ thống m3/ngày.đêm 70
2 Một ngày làm việc ca 3
TT Tên Đơn vị Số lƣợng
4 Số ngày hoạt động của hệ thống ngày/tháng 30
5 Lương trả cho một công nhân đ/tháng 3.000.000
6 Số lượng công nhân vận hành người 3
7 Tổng lương trả cho công nhân vận hành đ/tháng 9.000.000
Lƣơng trả cho một ngày vận hành hệ thống đ/ngày 300.000
Lƣơng trả cho 1 m3
nƣớc thải cần xử lý đ/m3 nước
thải 4.285
Đánh giá chung về chỉ tiêu kinh tế của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện thị xã Cửa Lò: Chỉ tiêu về mặt kinh tế là chỉ tiêu khá quan trọng trong việc đánh giá một cơng nghệ có mang tính phù hợp, có thể được áp dụng, và mang tính ổn định lâu dài. Một hệ thống xử lý nước thải từ lúc xây dựng đến khi chuyển giao công nghệ đưa vào hoạt động ổn định có sự đầu tư chi phí khơng nhỏ. Từ số vốn đầu tư để xây dựng, lắp đặt thiết bị, máy móc, đến các chi phí thường xuyên trong quá trình vận hành như điện, hóa chất, nhân cơng, cơng tác bảo dưỡng, bảo trì, thay mới khi có hỏng hóc xảy ra. Các tiêu chí kinh tế của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện thị xã Cửa Lò được tổng hợp ở bảng 3.7 dưới đây:
Bảng 3.7. Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế của hệ thống xử lý nƣớc thải bệnh viện thị xã Cửa Lò
TT Hạng mục Đơn vị Chi phí
I Tổng chi phí xây dựng và lắp đặt hệ
thống đ 2.551.685.883
II Công suất xử lý m3/ngày 70
TT Hạng mục Đơn vị Chi phí
1 Chi phí điện năng đ/ngày 192.000
2 Chi phí hóa chất đ/ngày 4.000
3 Chi phí nhân cơng đ/ngày 300.000
4 Tổng chi phí cho một ngày vận hành đ/ngày 496.000 5 Tổng chi phí vận hành cho 1 m3 nước thải đ/m3
nước
thải 7.085
6 Tổng chi phí vận hành cho một tháng (30
ngày) đ/tháng 14.880.000
7 Tổng chi phí vận hành cho một năm (12
tháng) đ/năm 178.560.000
IV Chi phí bảo dƣỡng đ/năm 250.000.000
Từ bảng tổng hợp chỉ tiêu về kinh tế của hệ thống xử lý nước thải bệnh viện thị xã Cửa Lò thấy rằng, để xây dựng, lắp đặt đưa vào hoạt động ổn định cần có số vốn đầu từ ban đầu khá lớn 2,551,685,883 VND, trong đó chi phí phần xây dựng chiếm 300 triệu đồng, còn lại là chi phi lắp đặt thiết bị, do thiết bị máy móc đều được sản xuất và nhập khẩu ở nước ngoài, đặc biệt là chi phi nhập khẩu màng vi lọc, ngoại trừ lớp vỏ composite của các thiết bị xử lý và hệ đường ống công nghệ được sản xuất trong nước, nên cũng giảm một phần chi phí đầu tư ban đầu.Với công suất thiết kế hiện tại, hệ thống hồn tồn có thể đáp ứng được lưu lượng nước thải