1.7.1. Về mặt khoa học
Là cơ sở cho các đề tài nghiên cứu sau, cung cấp số liệu thống kê về chất lượng nước thải tại các bệnh viện
1.7.2. Về mặt kinh tế
Đề xuất các phương pháp xử lý phù hợp nhằm đem hiệu quả, giảm bớt tình trạng ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sức khỏe của cộng đồng.
1.7.3. Về mặt xã hội
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 5 MSSV:107111165
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu chung về thực trạng nƣớc thải ở các bệnh viện trên địa bàn Tp.HCM
2.1.1. Nguồn gốc nước thải bệnh viện
Từ nhiều nguồn [2]:
- Sinh hoạt của bệnh nhân, người nuôi bệnh nhân, cán bộ và công nhân viên của bệnh viện.
- Pha chế thuốc. - Tẩy khuẩn.
- Lau chùi phòng làm việc. - Phòng bệnh nhân…
2.1.2. Thành phần, tính chất nước thải bệnh viện
Thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện gây ra là:
- Các chất hữu cơ: BOD, COD. - Các chất rắn lơ lửng SS.
- Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, tụ cầu, liên cầu, virus đường tiêu hóa, bại liệt, các loại kí sinh trùng, amip, nấm…
- Các mầm bệnh sinh học khác trong máu, mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh.
- Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị, thậm chí cả chất phóng xạ.
Theo kết quả phân tích của các cơ quan chức năng, 80% nước thải từ bệnh viện là nước thải bình thường (tương tự nước thải sinh hoạt) chỉ có
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 6 MSSV:107111165 20% là những chất thải nguy hại bao gồm chất thải nhiễm khuẩn từ các bệnh nhân, các sản phẩm của máu, các mẫu chẩn đoán bị hủy, hóa chất phát sinh từ trong quá trình giải phẫu, lọc máu, hút máu, bảo quản các mẫu xét nghiệm, khử khuẩn. Với 20% chất thải nguy hại này cũng đủ để các vi trùng gây bệnh lây lan ra môi trường xung quanh. Đặc biệt, nếu các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng… không được xử lý đúng mà đã xả thải ra bên ngoài sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp xúc với chúng [3].
2.1.3. Tình hình về hệ thống bệnh viện tại thành phố Hồ Chí Minh
Theo sở Y tế Tp.HCM, toàn thành phố hiện có 109 bệnh viện.
Các bệnh viện chưa có hệ thống xử lý nước thải: 12 bệnh viện (13,33%) chưa có hệ thống xử lý nước thải là bệnh viện An Bình, bệnh viện quận Bình Tân, bệnh viện Tâm Thần, bệnh viện đa khoa Sài Gòn, bệnh viện Răng Hàm Mặt Trung Ương, bệnh viện Quận 7, bệnh viện Giao Thông Vận Tải 8, Viện Y Dược Học Dân Tộc, bệnh viện quận Tân Phú, bệnh viện Hồng Đức (cơ sở 1), bệnh viện mắt Việt Hàn, trung tâm phục hồi chức năng [3].
2.1.4. Tình trạng nước thải và mức độ xử lý hiện nay tại các bệnh viện
2.1.4.1. Tình hình nước thải tại các bệnh viện
Dù nước thải bệnh viện đã được xử lý nhưng tỷ lệ đạt không cao, do vẫn còn đục, chứa đựng nhiều chất hữu cơ, và chứa nhiều mầm bệnh có thể gây tác hại đến sức khỏe của con người khi thải ra môi trường.
Phần lớn trong số bệnh viện thuộc thành phố quản lý đã có hệ thống xử lý nước thải nhưng đều quá tải gấp 2-3 lần. Vấn đề này đặt ra nhiều lo ngại cho
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 7 MSSV:107111165 công tác bảo vệ môi trường, phòng ngừa dịch bệnh hiện nay. Một kết quả khảo sát từ 12 bệnh viện của viện Vệ sinh y tế công cộng đưa ra năm 2009, cho thấy coliform tác nhân gây bệnh về đường tiêu hóa sau khi xử lý ở 8/12 bệnh viện vượt ngưỡng từ 200 lần trở lên [4].
2.1.4.2. Mức độ xử lý hiện nay tại các bệnh viện
Theo báo cáo kết quả của trung tâm dự phòng cấp thành phố thì:
- Số bệnh viện xuất trình được kết quả xử lý nước thải là: 39 bệnh viện.
- Số bệnh viện có kết quả xét nghiệm đạt chuẩn là 11 bệnh viện, chiếm tỉ lệ 28,2%.
- Tỉ lệ bệnh viện không đạt tiêu chuẩn về chỉ tiêu hữu cơ là 30%
- Tỉ lệ bệnh viện không đạt tiêu chuẩn về chỉ tiêu chất rắn có thể lắng được rất cao, chiếm đến 85,71%.
- Tỉ lệ bệnh viện không đạt tiêu chuẩn về chỉ tiêu vi sinh là 47,37%.
Nguyên nhân:
- Do hệ thống xử lý nước thải đã quá tải
- Do hệ thống xử lý nước thải vận hành không đúng quy trình kỹ thuật.
- Do hệ thống xử lý nước thải thiếu hóa chất xử lý.
2.2. Phƣơng pháp xử lý nƣớc thải tại các bệnh viện hiện nay
Nước thải thường chứa nhiều tạp chất có bản chất khác nhau. Vì vậy, mục đích của việc xử lý nước thải là khử các tạp chất sau cho nước sau khi xử lý đạt
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 8 MSSV:107111165 tiêu chuẩn chất lượng ở mức chấp nhận cho phép thải vào nguồn tiếp nhận. Các phương pháp chung nhất mà ta thường dùng để xử lý mọi loại chất thải được áp dụng là phương pháp cơ học, hóa lý, sinh học. Trong thực tế tùy theo từng loại nước thải mà ta có thể áp dụng để đạt hiệu quả xử lý tối ưu và chi phí xử lý tối thiểu.
2.2.1. Tổng quan về các phương pháp xử lý nước thải [5]
2.2.1.1. Phương pháp cơ học: nhằm để tách các tạp chất không hòa tan và một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải. một phần các chất ở dạng keo ra khỏi nước thải.
Thiết bị chắn rác: có chức năng chắn giữ những rác bẩn thô (giấy, rác,…) nhằm đảm bảo cho máy bơm, các công trình và thiết bị xử lý nước thải hoạt động ổn định. Song và lưới chắn rác được cấu tạo bằng các thanh song song, các tấm lưới đan bằng thép hoặc tấm thép có đục lỗ…tùy theo kích cỡ các mắt lưới hay khoảng cách giữa các thanh mà ta phân biệt loại chắn rác thô, trung bình hay rác tinh.
Thiết bị nghiền rác: có nhiệm vụ cắt và nghiền vụn rác thành các hạt, các mảnh nhỏ lơ lửng trong nước thải để không làm tắt ống, không gây hại cho bơm.
Bể điều hòa: dùng để điều hòa lưu lượng và tải lượng dòng vào, đảm bảo hiệu quả các công trình xử lý sau, đảm bảo đầu ra sau khi xử lý, giảm chi phí và kích thướt của các thiết bị sau này. Bố trí bể điều hòa có thể là bể điều hòa trên dòng thải hay ngoài dòng thải xử lý, 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 của nước thải. Có 2 loại bể điều hòa:
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 9 MSSV:107111165 - Bể điều hòa lưu lượng
- Bể điều hòa lưu lượng và chất lượng
Bể lắng cát: là loại bỏ cặn thô, nặng như: cát, sỏi, mảnh thủy tinh, mảnh kim loại…nhằm bảo vệ các thiết bị ơ khí dễ bị mài mòn, giảm cặn nặng ở các công đoạn xử lý sau.
- Bể lắng cát ngang: có dòng nước chuyển động thẳng dọc theo chiều dài của bể. Bể có thiết diện hình chữ nhật, thường có hố thu đặt ở đầu bể.
- Bể lắng cát đứng: dòng nước chảy từ dưới lên trên theo thân bể. Nước được dẫn theo ống tiếp tuyến với phần dưới hình trụ vào bể, vừa xoắn theo trục, vừa tịnh tiến đi lên, trong khi đó các hạt cát dồn về trung tâm và rơi xuống đáy.
- Bể lắng cát tiếp tuyến: là loại bể có thiết diện hình tròn, nước thải được dẫn vào bể theo chiều từ tâm ra thành bể và được thu vào máng tập trung rồi dẫn ra ngoài.
- Bể lắng cát làm thoáng: để tránh lượng chất hữu cơ lẫn trong cát và tăng hiệu quả xử lý, người ta lắp vào bể lắng cát thông thường một dàn thiết bị phun khí.
Bể lắng: là phương pháp đơn giản nhất để tách các chất bẩn không hòa tan ra khỏi nước thải. Dựa vào chức năng và vị trí có thể chia bể lắng thành các loại:
- Bể lắng đợt 1: Được đặt trước công trình xử lý sinh học, dùng để tách các chất rắn, chất bẩn lơ lửng không hòa tan (sau hóa lý).
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 10 MSSV:107111165 - Bể lắng đợt 2: Được đặt sau công trình xử lý sinh học dùng để lắng các cặn vi sinh, bùn làm trong nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận.
Lọc: để tách các tạp chất phân tán có kích thướt nhỏ khỏi nước thải mà các loại bể lắng không thể loại được. Có nhiều dạng lọc: lọc chân không, lọc áp lực, lọc chậm, lọc nhanh,…việc lựa chọn vật liệu lọc tùy thuộc vào loại nước thải.
Tuyển nổi, vớt dầu mỡ: để tách các tạp chất (dạng hạt rắn hoặc lỏng), các chất hoạt động bề mặt, dùng để khử các chất lơ lửng và làm đặc bùn sinh học. Thực hiện bằng cách sục các bọt khí nhỏ (thường là không khí) vào trong pha lỏng. các khí đó kết dính với các hạt và khi lực nổi tập hợp các bóng khí và hạt đủ lớn sẽ kéo theo các hạt cùng nỗi lên bề mặt, sau đó chúng tập hợp lại với nhau thành các bọt chứa hàm lượng các hạt cao hơn trong chất lỏng ban đầu.
2.2.1.2. Phương pháp hóa lý
Phương pháp keo tụ tạo bông: hai quá trình hóa học này kết tụ các chất rắn lơ lửng và các hạt keo để tạo nên những hạt có kích thước lớn hơn. Nước thải có chứa các hạt keo có mang điện tích (thường là điện tích âm). Chính điện tích của nó ngăn cản không cho nó va chạm và kết hợp lại với nhau làm cho dung dịch được giữ ở trạng thái ổn định. Việc cho thêm vào nước thải một số hóa chất (phèn, ferrous, chloride…) làm cho dung dịch mất tính ổn định và gia tăng sự kết hợp giữa các hạt để tạo thành những bông cặn đủ lớn để có thể loại bỏ bằng quá trình lọc hay lắng. Các chất keo tụ thường được sử dụng là muối sắt hay nhôm có hóa trị 3. Các chất tạo bông cặn thường được sử dụng là các chất hữu
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 11 MSSV:107111165 cơ cao phân tử như polyacrilamid, việc kết hợp sử dụng các chất hữu cơ cao phân tử với các muối vô cơ cải thiện đáng kể khả năng tạo bông.
Phương pháp trung hòa: để ngăn ngừa hiện tượng xâm thực và để tránh cho quá trình sinh hóa ở các công trình làm sạch và nguồn nước không bị phá hoại của nguồn nước thải có chứa axit hoặc kiềm, tách một số kim loại nặng ra khỏi nước thải. Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axit, các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm (CaCO3, H2SO4, Na2CO3, HNO3,…).
- Trung hòa bằng trộn nước thải chứa axit và nước thải chứa kiềm.
- Trung hòa bằng cách cho thêm hóa chất vào nước thải (nước thải chứa axit yếu, nước thải có chứa axit mạnh như HCl, HNO3 và các muối canxi dễ tan trong nước, nước thải có chứa axit mạnh như H2SO4, H2CO3 và các muối canxi khó tan trong nước.
- Trung hòa nước thải chứa axit bằng cách lọc qua lớp vật liệu lọc trung hòa: chứa hàm lượng dưới 5mg/l và không chứa kim loại nặng. Vật liệu lọc là đá vôi, magiezit…
Phương pháp tuyển nổi: để tách các tạp chất rắn tan, không tan hoặc lỏng có tỉ trọng nhỏ hơn tỉ trọng của chất lỏng làm nền.
- Tuyển nổi phân tán không khí bằng thiết bị cơ học: cho phép tạo bọt khí nhỏ.
- Tuyển nổi không khí bằng máy bơm khí nén (qua các vòi phun, qua các tấm xốp).
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 12 MSSV:107111165 - Tuyển nổi với tách không khí từ nước (tuyển nổi chân không, tuyển nổi không áp, tuyển nổi có áp hoặc bơm hỗn hợp khí nước).
- Tuyển nổi điện, tuyển nổi sinh học và hóa học thường ít dùng vì gây ra hiện tượng đông tụ sinh học.
- Tuyển nổi sinh học và hóa học làm lượng cặn giảm được 80%.
Phương pháp hấp thụ: để loại bỏ hết các chất bẩn hòa tan vào nước mà phương pháp xử lý sinh học và các phương pháp không loại bỏ được với hàm lượng rất nhỏ thường có độc tính cao, có mùi vị và màu khó chịu. Than hoạt tính được dùng phổ biến để làm chất hấp thụ và hiệu quả hấp thụ từ 58-95%.
Phương pháp hấp phụ: được sử dụng rộng rãi để xử lý nước thải có chứa kim loại chất bẩn khác nhau. Có thể dùng để xử lý cục bộ khi trong nước hàm lượng chất nhiễm bẩn nhỏ và có thể xử lý triệt để nước thải đã qua xử lý sinh học hoặc xử lý hóa học.
-Hấp phụ trong điều kiện tĩnh
-Hấp phụ trong điều kiện động
Phương pháp trích: là phương pháp tách chất bẩn hòa tan bằng cách đưa vào một dung môi và khuấy đều các chất bẩn hòa tan vào dung môi và nồng độ các chất bẩn trong nước giảm đi. Tiếp tục tách dung môi ra khỏi nước thì nước thải coi như được làm sạch.
Phương pháp trao đổi: dùng để xử lý nước thải khỏi các kim loại như Zn, Cu, Ni, Asen, phóng xạ,…cho phép thu hồi các kim loại có giá trị
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 13 MSSV:107111165 và đạt mức độ xử lý cao. Các chất trao đổi ion có thể là các chất vô cơ hay hữu cơ có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp nhân tạo.
Xử lý bằng màng: việc ứng dụng màng để tách các chất phụ thuộc vào độ thấm của các chất đó qua màng, đóng vai trò ngăn cách giữa các pha khác nhau. Các kỹ thuật như điện thẩm tách, thẩm thấu ngược, siêu lọc, và các quá trình làm thoáng, oxy khử ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xử lý nước thải.
2.2.1.3. Phương pháp sinh học: xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là
dựa vào khả năng sống và hoạt động của vi sinh vật có khả năng phân hóa những hợp chất hữu cơ thành nước, những chất vô cơ hay các khí đơn giản. Có 2 loại công trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học: điều kiện tự nhiên và điều kiện nhân tạo.
Công trình xử lý nước thải trong điều kiện tự nhiên:
- Cánh đồng tưới công cộng và bãi lọc: để sử dụng nước thải làm phân bón. Dựa trên khả năng giữ các cặn nước ở trên mặt đất, nước thấm qua đất như đi qua lọc, nhờ có oxy trong các lỗ hỏng và mao quản của lớp đất mặt, các vi sinh vật hiếu khí hoạt động phân hủy các chất hữu cơ nhiễm bẩn. Quá trình oxy hóa nước thải chỉ xảy ra ở lớp đất mặt sâu 1.5m. Vì vậy, các cánh đồng tưới và bãi lọc thường được xây dựng ở những nơi có mực nước nguồn thấp hơn 1.5m so với mặt đất.
- Cánh đồng tưới nông nghiệp: là sử dụng nước thải như nguồn phân bón để tưới lên các cánh đồng nông nghiệp. Trước khi đưa vào cánh đồng nước thải phải được sử lý sơ bộ qua song chắn rác, bể lắng cát hoặc bể
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: TS.THÁI VĂN NAM
SVTH:HUỲNH THỊ NGỌC THI Trang 14 MSSV:107111165 lắng. Chọn loại cánh đồng tùy thuộc vào đặc điểm nguồn nước thải và loại cây trồng.
- Hồ sinh học (hồ oxy hóa): là nơi diễn ra quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tảo và các loại thủy sinh vật khác.