Download to read offline
![6
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các thông số đặc trưng của nước thải bệnh viện [1]
........................ 17
Bảng 3.1: Các thông số nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng............... 37
Bảng 3.2: Các thông số thiết kế và vận hành hệ bùn hoạt tính [10]
.................. 40
Bảng 3.3: Thống kê thiết bị............................................................................. 52
Bảng 3.4: Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng
......................................................................................................................... 61
Bảng 3.5: Chi phí xây dựng đối với các công trình trong hệ thống xử lý ...... 61
Bảng 3.6: Chi phí máy móc thiết bị trong hệ thống xử lý .............................. 61
Bảng 3.7: Chi phí điện năng............................................................................ 64
Bảng 3.8: Chi phí hóa chất sử dụng cho 1 ngày ............................................. 64
Bảng 3.9: Chi phí vận hành xử lý nước thải trong 1 ngày.............................. 65](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-10-2048.jpg)
![8
PHẦN MỞ ĐẦU
Trong cuộc sống thường nhật, ngành y tế giữ vai trò quan trọng trong
việc chăm sóc sức khỏe cộng đồng, điều trị bệnh, đảm bảo sức khỏe cho con
người để học tập và lao động sản xuất. Với tốc độ phát triển nhanh chóng của
xã hội hiện đại, các dịch vụ chăm sóc y tế cũng phát triển không ngừng để con
người có được sức khỏe tốt nhất cống hiến cho xã hội. Đi đôi với các dịch vụ
y tế ngày một gia tăng, lượng nước thải phát sinh từ các cơ sở y tế cũng ngày
càng gia tăng. Theo Nguyễn Thanh Hà (2015)[1]
, nước thải y tế chứa hàm
lượng cặn lơ lửng dao động từ 75 đến 250 mg/l, BOD5 dao động từ 120 đến
200 mg/l, COD có giá trị từ 150 đến 250 mg/l, hàm lượng N-NH3 phụ thuộc
vào loại hình cơ sở y tế, phosphore thường tồn tại dưới dạng orthor-phosphate
(PO4
3-
, HPO4
2-
, H2PO4
-
, H3PO4) hay poly-phosphate [Na3(PO3)6] và P-PO4
3-
hữu cơ. Ngoài những chất ô nhiễm thông thường, trong nước thải y tế có thể
có những chất bẩn, khoáng và hữu cơ đặc thù như các chế phẩm thuốc, các
chất khử trùng, các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong quá trình chẩn đoán
và điều trị bệnh.
Theo quy định mỗi cơ sở y tế phải có hệ thống thu gom, xử lý nước thải
đồng bộ và có hệ thống thu gom nước mưa chảy tràn tách riêng với nước thải
từ các khoa, phòng. Hệ thống thu gom nước thải phải là hệ thống ngầm hoặc
có nắp đậy. Hệ thống xử lý nước thải phải có bể thu gom bùn và nước thải
trước khi thải ra môi trường đáp ứng các yêu cầu theo QCVN
28:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế [2]
. Nếu
không được thu gom, xử lý đảm bảo các quy chuẩn hiện hành, nước thải y tế
có nguy cơ gây ô nhiễm, suy thoái các nguồn nước tiếp nhận, ảnh hưởng đến
chất lượng môi trường đất và có thể phát tán các dịch bệnh trong cộng đồng.
Ở nước ta, nước thải y tế từ các bệnh viện, cơ sở y tế chủ yếu được xử
lý hai cấp – xử lý sơ bộ và xử lý qua bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể bùn hoạt
tính. Tuy nhiên, các hệ thống xử lý này vẫn chưa đáp ứng quy chuẩn môi
trường hiện hành. Hai công nghệ xử lý nước thải bệnh viện hiện đang được áp
dụng và đang hoạt động rất hiệu quả tại các trạm xử lý nước thải bệnh viện
trên toàn quốc là công nghệ AO và công nghệ AAO. Với những ưu điểm mà 2](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-12-2048.jpg)
![9
công nghệ trên đem lại: các công nghệ trên được xác định là công nghệ tối ưu
cho việc xử lý nước thải. Công nghệ xử lý AAO và AO khác nhau do công
nghệ AAO có giai đoạn kỵ khí giúp hiệu quả xử lý tăng cao, công nghệ xử lý
AAO phù hợp với các bệnh viện có nước thải ô nhiễm vào mức nghiệm trọng.
Phương pháp sinh học kết hợp quá trình thiếu khí, hiếu khí (AO) phù hợp với
khoảng 80% bệnh viện hiện nay vì công nghệ này có hiệu quả xử lý cả BOD,
COD, Amoni, Nitrat. Hiệu quả xử lý cao với quy trình xử lý tiên tiến đã giúp
công nghệ AO trở lên vượt bậc so với các công nghệ tương đương [3]
.
Johkasou là hệ thống xử lý nước thải tại nguồn bằng công nghệ sinh
học của Nhật Bản, được sử dụng để lắp đặt cho các biệt thự, các hộ gia đình,
khu chung cư cao tầng, khu đô thị hoặc cho các khách sạn, nhà hàng,…
Johkasou có thể xử lý được các loại nước thải sinh hoạt (nước thải đen, nước
thải xám) từ các nguồn như nhà vệ sinh, nhà tắm, máy giặt, nhà bếp và các
nguồn thải khác. Johkasou đã được nghiên cứu, hoàn thiện và ứng dụng rộng
rãi tại Nhật Bản và nhiều nước trên thế giới, Johkasou đã được module hóa
theo nhiều kích cỡ khác nhau, phù hợp cho từng quy mô sử dụng.
Johkasou có kết cấu bền chắc, vật liệu bằng composit cốt sợi thủy tinh
không bị ăn mòn, thời gian thi công lắp đặt ngắn, diện tích xây dựng nhỏ, phù
hợp với cảnh quan và các điều kiện kiến trúc của bệnh viện, không gây mùi
do được lắp đặt chìm dưới đất và có nắp đậy kín.
Từ những ưu điểm trên, chúng tôi thực hiện “Tính toán công nghệ
johkasou trong xử lý nước thải bệnh viện”. Kết quả của nghiên cứu sẽ cung
cấp cơ sở để ứng dụng rộng rãi module Johkasou vào trong xử lý nước thải
bệnh viện.](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-13-2048.jpg)
![10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
1.1.1 Nguồn gốc phát sinh
Theo QCVN 28:2010/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước
thải y tế thì: Nước thải y tế là dung dịch thải từ các cơ sở khám chữa bệnh.
Nguồn tiếp nhận nước thải là các nguồn: nước mặt, vùng nước biển ven bờ,
hệ thống thoát nước, nơi mà nước thải y tế thải vào [2]
.
Nước thải bệnh viện là một dạng của nước thải sinh hoạt và chỉ chiếm
một phần nhỏ trong tổng số lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư. Tuy
nhiên, nước thải bệnh viện cực kỳ nguy hiểm về phương diện vệ sinh dịch tễ,
bởi vì ở các bệnh viện tập trung những người mắc bệnh là nguồn gốc của
nhiều loại bệnh với bệnh nguyên học đã biết hay chưa biết đối với y học hiện
đại. Nước thải bệnh viện ngoài ô nhiễm thông thường (ô nhiễm khoáng chất
và ô nhiễm các chất hữu cơ) còn chứa các tác nhân gây bệnh – những vi
trùng, động vật nguyên sinh gây bệnh, trứng, giun, virus,… Chúng sẽ nhiều
nếu bệnh viện có khoa truyền nhiễm chuyên khoa, các khoa lao và những
khoa khác. Các chất ô nhiễm vào hệ thống thoát nước thông qua những thiết
bị vệ sinh như: nhà tắm, bồn rửa mặt, nơi giặt giũ,… khi mà những đối tượng
tiếp xúc với người bệnh.
Nước thải bệnh viện phát sinh từ những nguồn chính sau:
- Nước thải là nước mưa chảy tràn trên toàn bộ diện tích của bệnh viện.
Lượng nước này sinh ra do nước mưa rơi trên mặt bằng khuôn viên bệnh viện,
được thu gom vào hệ thống thoát nước. Chất lượng của nước thải này phụ
thuộc vào độ sạch của khí quyển và mặt bằng rửa trôi của khu vực bệnh viện.
Nếu khu vực mặt bằng của bệnh viện như sân bãi, đường xá không sạch chứa
nhiều rác tích tụ lâu ngày, đường xá lầy lội thì nước thải loại này sẽ bị nhiễm
bẩn nặng, nhất là nước mưa đợt đầu. Ngược lại, khâu vệ sinh sân bãi, đường
xá tốt thì lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực đó sẽ có mức độ ô nhiễm
thấp.](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-14-2048.jpg)
![14
và các Trung tâm y tế quận/ huyện thấp (300 - 350 lít/giường. ngày) nhưng
chỉ số tổng Nitơ cao khoảng từ 50 - 90 mg/l. Các giá trị này chỉ có tính chất
tham khảo, khi thiết kế hệ thống xử lý cần phải khảo sát và đánh giá chính xác
nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải ở các thời điểm khác nhau. Trong
nước, nitơ tồn tại dưới dạng nitơ hữu cơ, nitơ amôn, nitơ nitrit và nitơ nitrat.
Nitơ gây ra hiện tượng phú dưỡng và độc hại đối với nguồn nước sử dụng ăn
uống. Phốt pho trong nước thường tồn tại dưới dạng orthophotphat (PO4
3-
,
HPO4
2-
, H2PO4
-
, H3PO4) hay polyphotphat [Na3(PO3)6] và phốt phát hữu cơ.
Phốt pho là nguyên nhân chính gây ra sự bùng nổ tảo ở một số nguồn
nước mặt, gây ra hiện tượng tái nhiễm bẩn và nước có màu, mùi khó chịu.
Các chất thải bệnh viện (nước thải và rác thải) khi xả ra môi trường
không qua xử lý có nguy cơ làm hàm lượng nitơ và photpho trong các sông,
hồ tăng.
Trong hệ thống thoát nước và sông, hồ, các chất hữu cơ chứa nitơ bị
amôn hoá. Sự tồn tại của NH4
+
hoặc NH3 chứng tỏ sông, hồ bị nhiễm bẩn bởi
các chất thải. Trong điều kiện có ôxy, nitơ amôn trong nước sẽ bị các loại vi
khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter chuyển hoá thành nitơrit và nitơrat.
Hàm lượng nitơrat cao sẽ cản trở khả năng sử dụng nước cho mục đích
sinh hoạt, ăn uống.
d. Chất khử trùng và một số chất độc hại khác
Do đặc thù hoạt động của các cơ sở y tế, đặc biệt là các bệnh viện, các
hóa chất khử trùng đã được sử dụng khá nhiều, các chất này chủ yếu là các
hợp chất của clo (cloramin B, clorua vôi,...) sẽ đi vào nguồn nước thải và làm
giảm hiệu quả xử lý của các công trình xử lý nước thải sử dụng phương pháp
sinh học.
Ngoài ra, một số kim loại nặng như Pb (chì), Hg (Thủy ngân), Cd
(Cadimi) hay các hợp chất AOX phát sinh trong việc chụp X- quang cũng như
tại các phòng xét nghiệm của bệnh viện trong quá trình thu gom, phân loại
không triệt để sẽ đi vào hệ thống nước thải có nguy cơ gây ra ô nhiễm nguồn
nước tiếp nhận.](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-18-2048.jpg)
![15
e. Dư lượng kháng sinh trong nước thải y tế
Hầu hết các nghiên cứu về sự xuất hiện PPCPs trong môi trường và
đánh giá rủi ro liên quan đã được thực hiện ở châu Âu, Bắc Mỹ, Nhật Bản và
gần đây là tại Hàn Quốc[4]
. Tương đối ít nghiên cứu được biết về tình hình dư
lượng các dược phẩm tồn tại trong môi trường nước thải nói riêng ở các nước
đang phát triển như Việt Nam, nơi thị trường dược phẩm đang phát triển
nhanh chóng và các quy định về môi trường chưa được thiết lập tốt. Sự hiện
diện của kháng sinh trong môi trường ở Việt Nam lần đầu tiên được báo cáo
bởi Satoshi Manageaki [5]
, người đã tìm thấy Sulfamethazine ở nồng độ cao
(19,2 mg/L) trong nước thải trang trại lợn. Theo Hồng Ánh Dương cùng các
cộng sự [6]
đã điều tra sự xuất hiện của nhóm các chất kháng khuẩn
Fluoroquinolone trong nước thải bệnh viện tại Hà Nội. Kết quả cho thấy
Nồng độ của Ciprofloxacin (CIP) và Norfloxacin (NOR) trong sáu chất thải
của bệnh viện, tương ứng dao động từ 1,1 đến 44 µg/L và từ 0,9 đến 17 µg/L,
việc loại bỏ Fluoroquinolone khỏi dòng nước thải là từ 80 đến 85%, có lẽ là
do sự hấp phụ của bùn thải. Một số thuốc kháng sinh là các hợp chất tự nhiên
có tiếp xúc với vi sinh vật môi trường hàng triệu năm mới phân hủy sinh học,
thậm chí nó đóng vai trò như là một nguồn thức ăn cho một số vi sinh vật.
Kháng sinh tổng hợp (Ví dụ Quinolone) là chất khó để phân hủy sinh học.
Tuy nhiên, chúng vẫn đang bị suy thoái ở mức độ khác nhau trong môi trường
tự nhiên. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng sự gắn kết của các Quinolone
trong đất và trầm tích làm chậm quá trình phân hủy sinh học của chúng. Tuy
nhiên, xử lý nước thải của các vùng nước ô nhiễm Quinolone không đạt hiệu
quả loại bỏ các kháng sinh bởi các quá trình bao gồm không chỉ phân hủy
sinh học mà còn xảy ra sự suy thoái của các chất [1]
. Một nghiên cứu sơ bộ về
sự xuất hiện của các hợp chất có hoạt tính dược phẩm trong nước thải bệnh
viện và nước mặt ở Hà Nội, Việt Nam [4]
cho thấy sự hiện diện của các hợp
chất hoạt tính dược phẩm (PhACs) thuộc các nhóm trị liệu khác nhau (bao
gồm cả thuốc chống viêm không Steroid, thuốc giảm đau, thuốc chống động
kinh và chất điều chỉnh Lipid) trong mẫu nước thải bệnh viện và nước mặt lần
đầu tiên được điều tra tại Việt Nam. Kết quả phân tích cho thấy 10 PhACs,
bao gồm Naproxen, Indomethacin, Ketoprofen, Fenoprofen, Ibuprofen,](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-19-2048.jpg)
![17
- Clostridium perfringens: đây là loại vi khuẩn chỉ thị duy nhất tạo bào
tử trong môi trường yếm khí. Do đó, nó được sử dụng để chỉ thị các ô nhiễm
theo chu kỳ hoặc các ô nhiễm đã xảy ra trước thời điểm khảo sát do khả năng
sống sót lâu của các bào tử. Đối với các cơ sở tái sử dụng nước thải, chỉ tiêu
này là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá do các bào tử của nó có khả năng sống
sót tương đương với một số loại virus và trứng ký sinh trùng.
Bảng 1.1: Các thông số đặc trưng của nước thải bệnh viện [1]
Các chất ô nhiễm đặc trưng Hàm lượng Giá trị điển hình
pH 6,5 - 7,5 7,0
SS 75 - 250 180
BOD (mg/l) 120 - 200 170
COD (mg/l) 150 - 250 350
Amoni (tính theoN) (mg/l) 30 - 60 40
Nitrat (tính theo N) (mg/l) 10 - 15 13
Photphat (tính theo P) (mg/l) 6 - 11 10
Tổng coliform (MNP/100ml) 106
– 109
106
- 107
Đối với lượng phát sinh và những đặc trưng như trên, nếu không được
xử lý hiệu quả trước khi thải ra môi trường, nước thải bệnh viện sẽ trở thành
đối tượng mang lại những tác động tiêu cực đến cả sức khỏe con người và
môi trường.
1.2 THỰC TRẠNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN TẠI
VIỆT NAM
1.2.1 Hiện trạng quản lý nước thải bệnh viện tại Việt Nam
Đối với nước thải y tế, tính đến tháng 3/2017, cả nước có khoảng gần
13.700 cơ sở y tế xả nước thải ra trung bình 150.000 m3/ngày đêm. Lượng](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-21-2048.jpg)
![18
nước thải y tế phát sinh hàng năm tăng dần theo thời gian. Trong nước thải y
tế, ngoài những yếu tố ô nhiễm thông thường còn có những chất khoáng và
chất hữu cơ đặc thù, các vi khuẩn gây bệnh, chế phẩm thuốc, chất khử trùng,
các dung môi hóa học, dư lượng thuốc kháng sinh và có thể có các đồng vị
phóng xạ được sử dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh.Mỗi loại
hình cơ sở y tế khác nhau có tính chất nước thải phát sinh khác nhau.Công tác
xử lý nước thải y tế đã được các cơ sở y tế quan tâm, đầu tư nhằm đảm bảo
yêu cầu sau khi xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Theo Cục Quản lý môi
trường y tế (Bộ Y tế), đến tháng 3/2017, hiện mới có khoảng 60% cơ sở có hệ
thống xử lý nước thải y tế đảm bảo quy chuẩn, tiêu chuẩn. Hầu hết các bệnh
viện tuyến trung ương đã xây dựng và vận hành hệ thống xử lý nước thải
trong khi có khoảng 81,4% bệnh viện tuyến tỉnh và 71,7% bệnh viện tuyến
huyện XLNT y tế đảm bảo theo quy định. Tuy nhiên, nhiều hệ thống XLNT y
tế đã xuống cấp do quá tải giường bệnh, một số hệ thống được xây dựng từ
lâu, thiếu kinh phí đầu tư, nâng cấp, duy trì bảo dưỡng dẫn đến chất lượng
nước thải y tế đầu ra chưa đạt yêu cầu. Một lượng lớn các chất độc hại trong
nước thải y tế không thể xử lý được bằng phương pháp XLNT thông thường
[7]
.
Trên địa bàn Thành phố Hà Nội, tổng lượng nước thải phát sinh khoảng
10.442 m3
/ngày đêm, trong đó có 4.372 m3
/ngày đêm từ các cơ sở y tế thuộc
Thành phố quản lý; 6.070 m3
/ngày đêm từ các cơ sở y tế trung ương và bộ
ngành; trung bình là khoảng 0,4-0,6 m3
/giường bệnh thực kê/ngày, các phòng
khám tư nhân không quá 5m3
/cơ sở/ngày [8]
.
Theo thông tư 36/2015/TT-BTNMT, chất thải lỏng nguy hại ngành y tế
có 3 nhóm chính: Chất thải lây nhiễm (Mã: 13 01 01); Hóa chất thải bao gồm
hoặc có các thành phần nguy hại (Mã: 13 01 02) và Dược phẩm gây độc tế
bào thải (Mã: 13 01 03), nước X-quang thải (mã: 19 01 01), chất thải phóng
xạ [9]
. Các chất thải này tập trung chính ở các bệnh viện quy mô lớn thuộc
tuyến TW và Thành phố. Các cơ sở y tế dự phòng, nước thải chủ yếu từ quá
trình xét nghiệm, thí nghiệm, tiêm phòng do tráng rửa dụng cụ; các trạm y tế
xã/phường/thị trấn lượng nước thải phát sinh chủ yếu là nước thải trong quá](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-22-2048.jpg)
![25
hành hoặc vận hành kém hiệu quả và xuống cấp. Đối với các bệnh viện thuộc
tuyến trung ương được khảo sát, lấy mẫu, mặc dù hệ thống xử lý nước thải
được vận hành liên tục, tuy nhiên hiệu quả xử lý vẫn chưa đảm bảo theo yêu
cầu. Cụ thể như sau:
- Chỉ có 7/23 mẫu nước thải sau xử lý (chiếm 30,4%) đạt quy chuẩn
cho phép theo QCVN 28:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước thải Y tế (cột B); trong đó có đến 4/6 (chiếm 66,67%) mẫu nước
thải đầu ra của cơ sở y tế tư nhân và 11/15 (chiếm 77,33%) mẫu nước thải đầu
ra của các bệnh viện có các chỉ tiêu đã phân tích vượt quy chuẩn cho phép
theo QCVN 28:2010/BTNMT (cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất
lượng nước thải Y tế. Các chỉ tiêu vượt quy chuẩn chủ yếu bao gồm: BOD5,
COD, Amoni, dầu mỡ động thực vật, TSS....
- Trong 5 cơ sở y tế có sử dụng nguồn phóng xạ được lấy mẫu, phân
tích và đánh giá chỉ tiêu phóng xạ α, β. Kết quả phân tích nước thải đầu ra cho
thấy các chỉ tiêu phóng xạ α, β trong nước thải đầu ra đều đạt quy chuẩn cho
phép.
Về tiêu hủy bùn: Bùn thải từ các hệ thống xử lý nước thải của các Bệnh
viện, cơ sở y tế đã được trang bị hệ thống xử lý nước thải, được hút định kỳ
bởi các cơ sở xử lý có chức năng đã được cấp phép. Tùy mức công suất của
hệ thống xử lý mà thời gian hút bùn từ 6 tháng đến 2 năm. Bùn thải này sẽ
được vận chuyển đem đi xử lý theo đúng quy định về quản lý chất thải nguy
hại.
- Kết quả phân tích mẫu bùn thải tại 3 cơ sở y tế được lựa chọn ngẫu
nhiên trên địa bàn thành phố Hà Nội cho thấy tất cả các chỉ tiêu đã phân tích
đều đạt quy chuẩn cho phép theo QCVN 50:2013/BTNMT - quy định về
ngưỡng bùn thải nguy hại [8]
.
1.2.2.2Mô hình xử lý theo cụm
Hiện tại, Bộ Y tế đang triển khai dự án hỗ trợ xử lý chất thải cụm các
bệnh viện khu vực Bệnh viện Bạch Mai (gồm 5 bệnh viện: Bạch Mai, Tai Mũi
Họng TW, Nhiệt đới TW, Da liễu TW và Lão khoa TW); hệ thống xử lý nước](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-29-2048.jpg)
![26
thải y tế công suất 2.700 m3/ngày đêm, công nghệ AAO kết hợp MBR. Đối
với các cơ sở y tế do Sở Y tế quản lý, Thành phố chưa triển khai thực hiện xử
lý chất thải y tế theo mô hình cụm [8]
.
1.2.2.3Mô hình xử lý tập trung
Áp dụng phổ biến đối với các cơ sở y tế tư nhân không có hệ thống xử
lý nước thải y tế, nước thải y tế nguy hại có tính lây nhiễm được thu gom
cùng với chất thải rắn y tế nguy hại lây nhiễm, ký hợp đồng với các đơn vị có
chức năng đã được cấp phép xử lý chất thải nguy hại để xử lý tập trung [8]
.
1.3 TỔNG QUAN VỀ JOHKASOU VÀ CÔNG NGHỆ AO
1.3.1 Định nghĩa Johkasou
Johkasou là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt. Các hệ thống xử lý
nước thải Johkasou có thể được lắp đặt tại các khu vực nơi cơ sở hạ tầng xử lý
nước thải chưa được xây dựng, các biệt thự, các hộ gia đình, các khu chung
cư hoặc cho các khách sạn, nhà hàng… (Johkasou xử lý cùng lúc tất cả các
nguồn nước thải từ khu nhà vệ sinh, nhà tắm, máy giặt, nhà bếp). Với hệ
thống xử lý nước thải sinh hoạt, Johkasou thì hệ thống giúp thanh lọc nước
thải thông qua quá trình xử lý nhờ các vi sinh vật kị khí và hiếu khí nhằm loại
bỏ BOD và các chất hữu cơ, vô cơ, vi khuẩn độc hại khác trong nước thải.
Hình 1.1: Module Johkasou điển hình](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-30-2048.jpg)
![36
Các kết quả phân tích đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải trường
cho thấy mức độ ô nhiễm khá nghiêm trọng, với nhiều thông số vượt tiêu
chuẩn cho phép.
Do vậy, để đảm bảo xử lý triệt để chất thải, đặc biệt là nước thải, việc
đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện Đại học Y dược Hải
Phòng là hết sức cần thiết.
Ngoài ra, do hệ thống thoát nước của Bệnh viện có nhiều chỗ đã hư
hỏng nên gây ứ đọng trong mùa mưa, nước mưa chảy tràn vào hệ thống thoát
nước chung cuốn theo rác, đất đá và các chất lơ lửng khác, làm tăng lượng
nước thải đi vào hệ thống xả. Hiện tại Bệnh viện chưa có khu xử lý nước thải.
3.1.1 Công suất xử lý
Số giường bệnh của bệnh viện tính đến tháng 11/2019 là 150 giường.
Tuy nhiên bệnh viện đang thực hiện dự án mở rộng quy mô với số giường
bệnh tăng lên 250 giường.
Lấy tiêu chuẩn cấp nước cho mỗi giường bệnh là 700 l/ng.đêm [3]
.
Lưu lượng nước cấp tính trên tổng số giường bệnh:
Q = 250*0,7 = 175 m3
/ngày.đêm
Tổng số bác sỹ, y tá, CBCNV làm việc trong bệnh viện là 115 người.
Căn cứ theo tiêu chuẩn 33:2006 TCVN-BXD lượng nước sử dụng hết khoảng
200 lít/người/ngày, thì lượng nước sinh hoạt sử dụng là:
115 người x 200 lít/người/ngày = 23.000 lít/ngày = 23 m3
/ngày
Lượng nước thải sinh hoạt được tính bằng 100% lượng nước sử dụng
(khoản 1 Điều 39 thuộc Nghị định 80/2014/NĐ-CP)[10]
:
(175 + 23) x 100% = 198 m3
/ngày
Như vậy tổng lưu lượng nước thải đầu vào của hệ thống xử lý là:
Q = 200 m3
/ngày.đêm
Tính toán thiết kế hệ thống xử lý với lưu lượng 200 m3
/ngày.đêm.](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-40-2048.jpg)
![39
tan, san đều nồng độ các chất bẩn trong toàn bộ thể tích bể và không cho lắng
cặn trong bể, chất lượng nước thải sau xử lý được cải thiện do tải trọng chất
thải lên các công trình ổn định.
Bể thiếu khí.
Nước thải từ ngăn điều hòa được bơm vào ngăn thiếu khí (Anoxic).
Ngăn thiếu khí được lựa chọn để xử lý tổng hợp: khử BOD, nitrat hóa, khử
NH4
+
và khử NO3
-
thành N2, khử Phospho. Trong bể có lắp đặt ống đục lỗ sục
khí để tạo ra sự xáo trộn trong bể giúp bọt khí N2 (từ quá trình khử Nitrat) dễ
dàng thoát lên khỏi mặt nước.
Bể xử lý hiếu khí bằng màng vi sinh với vật liệu mang di động
MBBR
Bể sinh học màng giá thể di động (MBBR) xử lý nước thải dựa trên
công nghệ màng sinh học. Nguyên lý chính là vi sinh vật (VSV) phát
triển tạo thành lớp màng trên giá thể lơ lửng ngập trong nước thải; những
giá thể chuyển động được trong bể nhờ hệ thống sục khí (hiếu khí) hoặc
cánh khuấy (yếm khí). Bể MBBR được thiết kế để loại bỏ BOD, COD và
ni-tơ trong nước thải, lượng bùn sinh ra ít… có thể phù hợp để xử lý
nước thải sản xuất mía đường. Chiều dày của lớp màng trên giá thể thường
rất mỏng để các chất dinh dưỡng khuếch tán vào bề mặt của lớp màng. Đối
với bể MBBR, nồng độ sinh khối trên một đơn vị thể tích của bể là 3 - 4 kg
SS/m3 [11]
Giá thể đóng vai trò quan trọng đến hiệu quả của bể phản ứng MBBR.
Các yếu tố quan trọng của giá thể là diện tích bề mặt, hình dạng, kích thước,
độ xốp, trọng lượng riêng, độ thấm hút,... Giá thể có tỷ trọng nhẹ hơn nước,
có khả năng nổi, lơ lửng và chuyển động trong nước dưới tác động của lực
đảo nước bởi thiết bị cấp khí hoặc cánh khuấy nên mật độ vi sinh tái tạo tăng
và hiệu quả xử lý [12]
.
Giá thể vi sinh được sử dụng trong công nghệ này là giá thể đệm di
động có diện tích bề mặt rất lớn (từ 300m2
/m3
trở lên), do chúng luôn chuyển
động trong bể nên đã tận dụng được tối đa diện tích bề mặt của giá thể vi sinh,](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-43-2048.jpg)
![40
do đó mật độ vi vinh vật trong công trình xử lý MBBR lớn. Khả năng khuếch
tán oxi vào trong nước tăng khiến năng lượng cấp cho máy nén khí giảm.
Ngoài ra việc sử dụng vi sinh dính bám trên giá thể mang lại cho hệ thống có
sự hoạt động ổn định khi có sự biến động bất thường của nguồn thải hoặc các
yếu tố bên ngoài (hệ thống vượt tải, mất điện trong thời gian dài, nguồn thải
có hàm lượng các chất bất lợi cho sự phát triển của vi sinh).
Bể lắng
Trong bể lắng có đặt các ống trung tâm phân phối nước thải. Bùn và
cặn được giữ lại ở đáy bể, nước trong chảy tràn qua máng thu nước chảy sang
bể khử trùng.
Nước thải và bùn từ bể lắng được đưa định kỳ tuần hoàn về bể thiếu khí
và bể nén bùn nhằm xử lý nito và photpho, cũng như phân hủy bùn.
Bể tiếp xúc khử trùng
Nước thải sau khi qua bể lắng được tiếp xúc với dung dịch khử trùng.
Hóa chất sử dụng là Chlorine dạng viên . Khi lưu nước trong ngăn các chất
oxy hóa sẽ tiếp tục oxy hóa các chất hữu cơ mà các quá trình trước đó chưa
xử lý được, tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh. Nước thải sau khi được khử trùng
đảm bảo yêu cầu chất lượng loại B QCVN 28:2010/BTNMT được xả ra
nguồn tiếp nhận.
Bảng 3.2: Các thông số thiết kế và vận hành hệ bùn hoạt tính [13]
No Kĩ thuật
c,
ngày
F/M,
kg/kg/d
Tải thể tích,
kgBOD/m3
/
d
MLSS,
g/m3
V/Q,
h
Qr/Q
1
BHT thông
thường
5 0,2 0,32 1500 4 0,25
15 0,4 0,64 3000 8 0,75
2
Khuấy trộn hoàn
toàn
5 0,2 0,8 2500 3 0,25
15 0,6 1,92 4000 5 1
30 0,15 0,4 6000 36 1,5](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-44-2048.jpg)
![41
3
Sục khí năng suất
cao
5 0,4 1,6 4000 2 1
10 1,5 16 10000 4 5
4
Xử lí N một công
đoạn
8 0,1 0,08 2000 6 0,5
20 0,25 0,32 3500 15 1,5
TKN/MLVSS 0,02c
TKN/MLVSS 0,15c
5 Xử lí N tách riêng 15 0,05 0,048 2000 3 0,5
100 0,2 0,144 3500 6 2
TKN/MLVSS 0,04c
TKN/MLVSS 0,15c
(Nguồn: Wastewater Eng. Metcalf & Eddy Inc., McGraw Hill, Inc. 1991)
Bể điều hòa, thiếu khí và bể chứa bùn xây dựng thành các bể bê tông
cốt thép hợp khối. Cụm bể hiếu khí, lắng và khử trùng được đặt trong một
thiết bị hợp khối hình trụ tròn nằm ngang có chia vách ngăn.
Tổng lưu lượng nước thải của bệnh viện: Qtb = 200 m3
/ngày đêm.
3.2.1 Rọ chắn rác
Chức năng: Thiết bị này có nhiệm vụ loại bỏ rác có kích thước lớn
nhằm tránh gây hư hại hoặc tắc nghẽn các công trình phía sau.
Đặc tính kỹ thuật:
Vật liệu thép không gỉ: Inox SUS304
Kích thước: BxHxL: 0,8 x 0,8 x 0,5m
Kích thước mắt lưới Φ 10 x 10mm (Theo Trịnh Xuân Lai, kích thước
mắt lưới chắn rác từ 10-20mm)[14]
.
3.2.2 Bể điều hòa
Chức năng
Bể điều hòa có tác dụng duy trì lưu lượng nước thải vào gần như không
đổi, đồng thời nó cũng có tác dụng điều hoà chất lượng dòng thải nhằm khắc](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-45-2048.jpg)
![43
Chọn a = 0.02 (m3
khí/m3
nước/ phút) [15]
Qkk = 50 x 0,02 = 1 m3
/phút.
Sử dụng máy thổi khí để cấp khí cho bể điều hòa
3.2.3 Tính toán bể Anoxic
Chức năng:
Bể này có nhiệm vụ là khử nitrat thành nitơ và tiếp tục khử các hợp
chất hữu cơ, làm giảm hàm lượng BOD trong nước thải. Trong bể này, cung
cấp vào một lượng khí ít DO 0,5mg/l để quá trình khử nitrat diễn ra đạt hiệu
quả cao.
Quá trình khử nitrat diễn ra theo phản ứng sau:
6NO3
-
+ 5CH3OH 5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OH-
Tính toán công nghệ
Nồng độ NH4
in
= 35 mg/l, NH4
out
= 10 mg/l, BODin
= 212 mg/l, NO3
in
=
(35-10) = 25 mg/l, NO3
out
= 5 mg/l;
Tính toán thời gian lưu nước trong bể anoxic
N
N
anoxic
anoxic
X
N
N
Q
V
0 [14]
Trong đó:
No : Hàm lượng NO3
-
đầu vào bể anoxic,
No: Hàm lượng NO3
-
tạo ra khi Nitrat hóa trong bể aerotank
= Hàm lượng NH4
+
đầu vào - Hàm lượng NH4
+
đầu ra
= 35 – 10 = 25 mg/l
N : Hàm lượng NO3
-
đầu ra bể anoxic,
Chọn N = 5 mg/l
ρN : Tốc độ khử NO3
-
trong bể anoxic ở nhiệt độ T o
C
ρN = ρN20oC x 1,09(T-20)
x (1 - DO)](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-47-2048.jpg)
![45
chỉnh lưu lượng. Mục đích của thiết bị đạt được bằng cách kết hợp quá trình
xử lý vi sinh dính bám và vi sinh lơ lửng bằng cách dìm toàn bộ khối vật liệu
ngâm trong nước, tận dụng được tính năng của cả hai loại vi sinh cật trên
cùng một đơn vị thể tích thiết bị, hiệu suất xử lý được nâng cao nhờ các lớp
đệm có độ rỗng cao, bề mặt nhám để tăng bề mặt tiếp xúc nước thải không
khí và vi sinh vật bám dễ dàng, và nhờ tăng thời gian lưu của nước thải mà
quá trình sinh trưởng phát triển của vi sinh có hiệu quả cao hơn.
Tính toán công nghệ
Các thông số đầu vào và đầu ra như sau:
BODin = 212 mg/l; BODout = 30 mg/l; NH4
+
in = 35 mg/l; NH4
+
out = 10
mg/l; MLVSS = 3000 mg/l;
Tính nồng độ BOD5 hòa tan trong nước đầu ra
Xác định lượng BOD21 chứa trong cặn lơ lửng đầu ra
Cặn lơ lửng đầu ra chứa 65% cặn hữu cơ phân hủy BOD21
BOD21 = 0,65 x 30 = 19,5 mg/l cặn sẽ bị phân hủy tiếp tục
Lượng BOD21 khi bị oxy hóa hết chuyển thành cặn sẽ tăng lên 1.42 lần
BOD21 cặn = 1,42 x 19,5 = 27,7 mg/l
Xác định lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng
Tỉ lệ BOD5 = 0,68 BOD21
BOD5 cặn = 0,68 x 27,7 = 18,8 mg/l
Nồng độ BOD5 hòa tan trong nước thải trong nước đầu ra
BOD5 hòa tan = BOD5 ra - BOD5 cặn = 30 – 18,8 = 11,2 mg/l
Tính thể tích bể aerotank theo tuổi bùn θc
)
1
(
)
( 0
tan
c
d
C
k
aero
K
X
Y
S
S
Q
V
[14]
Trong đó
θc : Tuổi của bùn (8 ÷ 20 ngày), Chọn θc = 15 ngày](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-49-2048.jpg)
![46
Q : Lưu lượng nước thải tối đa, Q = 200 m3
/ngày
So : Hàm lượng BOD5 đầu vào, So = 212 mg/l
S : Hàm lượng BOD5 đầu ra, S = 11,2 mg/l
Y : Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại (Y=0.4 ÷ 0.8),
Chọn Y = 0,5 mg bùn hoạt tính/mg BOD
X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank
Chọn X = 3000 mg/l
Kd : Hệ số phân hủy nội bào (Kd=0.02 ÷0.1)
Chọn Kd = 0.055 ngày-1
55
)
15
055
.
0
1
(
3000
5
,
0
)
2
,
11
212
(
200
15
tan
k
aero
V m3
Thời gian lưu trong bể Aerotank
275
,
0
200
55
tan
tan
Q
V
T k
aero
k
aero ngày = 6,6 giờ
Tính lượng bùn hoạt tính
Hệ số tao tạo ra lượng bùn hoạt tính trong bể aerotank
27
,
0
055
,
0
15
1
5
,
0
1
d
c
b
K
Y
Y
[14]
Lượng bùn sản sinh ra do khử BOD5
Px = Yb x Q (So - S)
= 0,27 x 200 x (212 – 11,2)
= 10843,2 g/ngày
= 10,8 kg/ngày
Tổng cặn lơ lửng sinh ra theo độ trơ của cặn lựa chọn Z = 0.3
4
,
15
3
,
0
1
8
,
10
1
Z
P
P x
xl kg/ngày](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-50-2048.jpg)
![47
Lượng cặn dư hàng ngày phải xả ra
Pxả = Pxl - Q x SS /1000
= 15,4 - 200 x 30 / 1000
= 9,4 kg/ngày
Tính lưu lượng bùn tuần hoàn
Xác định hệ số tuần hoàn
X
X
X
Q
Q
T
T
Trong đó
X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank
XT : Nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hoàn
Chọn nồng độ cặn trong dòng tuần hoàn, XTH = 10000 mg/l
XT = XTH x (1-Z) = 10000 x (1-0.3) = 7000 mg/l
75
,
0
3000
7000
3000
Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn
QT = α x Q = 0.75 x 200 = 150 m3
/ngày = 6,25 m3
/h
Tính lưu lượng bùn dư xả ra từ đáy bể lắng
C
T
C
r
x
X
X
Q
X
V
Q
.
.
.
[14]
Trong đó
V : Thể tích bể Aerotank
X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank
Q : Lưu lượng nước thải tối đa
Xr : Nồng độ bùn hoạt tính trong nước thải đầu ra
Xr = Nồng độ cặn hữu cơ đầu ra * (1 -Z)](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-51-2048.jpg)
![48
Nồng độ cặn hữu cơ đầu ra = 14.3 mg/l
(65% hàm lượng cặn lơ lửng đầu ra)
Xr = 19,5 x (1 -0.3) = 13,65 mg/l
XT : Nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hoàn
θc : Tuổi của bùn
18
,
1
15
7000
15
65
,
13
200
3000
55
x
Q m3
/ngày = 0,04 m3
/h
Tính lượng Oxy cần thiết
Xác định lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn theo công thức:
1000
)
.(
.
57
,
4
.
42
,
1
1000
)
.( 0
0
0
N
N
Q
P
f
S
S
Q
OC x
[14]
Trong đó
OCo : Lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn ở 20o
C
Q : Lưu lượng nước thải tối đa
So : Hàm lượng BOD5 đầu vào
S : Hàm lượng BOD5 đầu ra
f : Hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang BOD21, Chọn f = 0,68
Px : Lượng bùn sản sinh do khử BOD5
No : Hàm lượng Nitơ đầu vào
N : Hàm lượng Nitơ đầu ra
1000
)
10
35
(
200
57
,
4
8
,
10
42
,
1
68
,
0
1000
)
30
212
(
200
0
OC =61 kgO2/ngày
Xác định lượng oxy cần thiết trong điều kiện thực tế theo công thức:
1
024
,
1
1
)
.( )
20
(
20
0
T
d
sh
S
t
C
C
C
OC
OC [16]
Trong đó](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-52-2048.jpg)
![49
β : Hệ số điều chỉnh độ căng bề mặt theo hàm lượng muối
Chọn β = 1
CS20 : Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở 20o
C
Chọn CS20 = 9,08 mg/l [13]
T : Nhiệt độ nước thải trong điều kiện thực tế
Chọn T = 20 o
C
Csh : Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch với nhiệt độ To
C
→ Csh = CS20 = 9,08 mg/l
Cd : Nồng độ oxy cần duy trì trong bể Aerotank
Chọn Cd = 2 mg/l
α : Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải
Chọn α = 0,7
7
,
0
1
024
,
1
1
)
2
08
,
9
1
08
,
9
(
61 )
20
20
(
t
OC = 111,76 kgO2/ngày = 4,7 kgO2/h
Lượng không khí cần thiết
f
OU
OC
Q t
K .
(m3
/ngày)
Trong đó:
OCt: Lượng oxy cần thiết
f: Hệ số an toàn, f = 1,5 -2, Chọn f = 1,5
OU = Ou. h: Công suất hòa tan oxy vào nước thải tính theo gam oxy
cho 1 m3
n ước thải.
Ou: Công suất hòa tan oxy vào nước thải tính theo gam oxy cho 1 m3
nước thải ở độ sâu 1m, Ou = 7 grO2/m3
.m nước thải
h: Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối khí, h = 2,1m](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-53-2048.jpg)
![50
4
,
11
5
,
1
.
7
,
14
76
,
111
K
Q m3
/ngày
3.2.5 Bể lắng
Chức năng:
Đầu tiên nước chảy vào ống trung tâm, rồi đi xuống dưới qua bộ phận
hãm làm triệt tiêu chuyển động xoáy rồi vào bể lắng. Trong bể lắng lắng
đứng, nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên
xuống đáy bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh
thành bể và được đưa sang bể lọc.
Theo chức năng làm việc, bể được chia làm hai vùng: Vùng lắng ở
phía trên và vùng chứa nén cặn ở phía dưới. Cặn tích lũy ở vùng chứa nén cặn
được thải ra ngoài theo chu kỳ bằng ống và van xả cặn.
Tính toán công nghệ
+ Tính toán diện tích của bể lắng
l
t V
C
C
Q
S
0
)
1
( [14]
Q – Lưu lượng nước thải
Ct – Nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn Ct = 7000 g/m3
C0 – Nồng độ bùn hoạt tính trong bể hiếu khí, C0 = 3000 (mg/l)
Vl – Vận tốc lắng, xác định vận tốc lắng theo công thức thực nghiệm
Vl = 𝑉
𝑚𝑎𝑥𝑒−𝐾𝐶𝐿.10−6
m/h
Trong đó: Vmax = 7 m/h
CL = 0,5. Ct = 3500 g/m3
K = 600
Vl = 7.𝑒−600𝑥3500𝑥10−6
= 0.86 m/h.
2
,
7
86
,
0
7000
3000
)
75
,
0
1
(
3
,
8
S (m2
)](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-54-2048.jpg)
![65
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
= 3.600 đồng/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.](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-69-2048.jpg)
![69
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
[11] Goode C., 2010, Understanding biosolids dynamics in a moving bed
biofilm reactor, PhD thesis, University of Toronto.
[12] Nguyễn Thị Thu Hiền, Nguyễn Thị Phương Thanh, Tạ Thanh Tùng,
Trương Minh Hiếu, 2020, Nghiên cứu lựa chọn giá thể tự do (MBBR)](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-73-2048.jpg)
![70
phù hợp với xử lý nước thải sản xuất giấy bao bì, Tạp chí Khoa học và
Công nghệ, 41, tr 20-24.
[13] Metcalf & Eddy Inc., McGraw Hill, Inc., 1991, Wastewater Engineering
– Treatment and Reuse.
[14] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2008, Giáo
trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, NXB Đại học Quốc Gia TP
Hồ Chí Minh.
[15] T.S Trịnh Xuân Lai, 2009, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước
thải, NXB Xây Dựng.
[16] Environmental / Health Products & Service, 2012, Moving Bed Biofilm
Reactor (MBBR) System Component Manual For Private Onsite
Wastewater Treatment Systems.
[17] Ngô Thị Huyền Trang, Th.S Lý Thị Thu Hà, 2015, Tính toán, thiết kế hệ
thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy, Nam Định,
Học viện Nông nghiệp Việt Nam
[18] Đỗ Văn Mạnh, Trịnh Văn Tuyên, Trần Đình Hòa, Lê Xuân Thanh Thảo,
Lê Minh Tuấn, Vũ Đình Ngọ, 2020, Công nghệ lọc sinh học cải tiến
trong xử lý nước thải bệnh viện, NXB Thanh Niên.
[19] PGS. TS. Trịnh Văn Tuyên, 2013, Thực nghiệm loại bỏ amoni trong
nước thải bệnh viện sau quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hấp
thụ sử dụng than cacbon hóa, Tạp chí KHCN Viện Hàn lâm KH&CN VN,
51(3B), tr 247-253.
[20] Lê Hoàng Việt, Nguyễn Lam Sơn, Huỳnh Lương Kiều Loan, Nguyễn Võ
Châu Ngân, 2019, Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phản ứng
Fenton/Ozone kết hợp lọc sinh học hiếu khí, Tạp chí Khoa học Trường
Đại học Cần Thơ, 55(1A), tr 14-22.
[21] L. S. Gaulke MSE, MS, 2006, “On-site wastewater treatment and reuses
in Japan”, Proceedings of Institution of Civil Engineers – Water
Managerment.
[22] Toru Iyo, Tsuneo Yoshino, Masaharu Tadokoro, Takehiko Ogawa,
Shigeru Ohno, Yukio Seki, 1996, “Simultaneous Removal of BOD,
Nitrogen, and Phosphorus in Small-Scale Domestic Sewage Treatment
Plant using Anaerobic-Aerobic Filter Systems with Flow-Equalization,](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-74-2048.jpg)
![71
Recirculation, and Aluminum Biofilter Media”, Japanese Journal of
Water Treatment Biology, Vol.32, No.2.
[23] Yaser I. Jasem, Ghufran F. Jumaha, Ali Hadi Ghawi, 2018, Treatment of
Medical Wastewater by Moving Bed Bioreactor System, Journal of
Ecological Engineering, Vol 19.
[24] Piculell, M. (2016), New Dimensions of Moving Bed Biofilm Carriers:
Influence of biofilm thickness and control possibilities, Department of
Chemical Engineering, Lund University.](https://image.slidesharecdn.com/1-220411040851/75/TINH-TOAN-THI-T-K-CONG-NGH-JOHKASOU-TRONG-X-LY-N-C-TH-I-B-NH-VI-N-T-I-FREE-ZALO-093-457-3149-75-2048.jpg)
Uploaded byDịch vụ viết bài trọn gói ZALO: 0936 885 877
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ JOHKASOU TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN - TẢI FREE ZALO: 093 457 3149
Luận văn thạc sĩ của Ngô Đạt Trung nghiên cứu về tính toán thiết kế công nghệ Johkasou trong xử lý nước thải bệnh viện, cung cấp cái nhìn tổng quan về đặc trưng nước thải bệnh viện và thực trạng quản lý, xử lý nước thải tại Việt Nam. Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra khảo sát, tính toán thiết kế và thực nghiệm để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện thông qua công nghệ này. Kết quả cho thấy công nghệ Johkasou có nhiều ưu điểm, áp dụng thành công trong việc xử lý nước thải tại các cơ sở y tế.
More Related Content
Similar to TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ JOHKASOU TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN - TẢI FREE ZALO: 093 457 3149
More from Dịch vụ viết bài trọn gói ZALO: 0936 885 877
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ JOHKASOU TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN - TẢI FREE ZALO: 093 457 3149
- 1. BỘ GIÁO DỤCVIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Ngô Đạt Trung TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ JOHKASOU TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ: MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2021
- 2. BỘ GIÁO DỤCVIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Ngô Đạt Trung TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ JOHKASOU TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường Mã số: 8520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : GS.TS. Trịnh Văn Tuyên Hà Nội – 2021
- 3. i ` Lời camđoan Tôi xin cam đoan các nội dung được trình bày trong luận văn “Tính toán thiết kế công nghệ johkasou trong xử lý nước thải bệnh viện” là nghiên cứu của cá nhân tôi, trên cơ sở một số dữ liệu, số liệu được tham khảo. Những tài liệu được sử dụng tham khảo trong luận văn đã nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào. Hà Nội, tháng 10 năm 2020 Tác giả Ngô Đạt Trung
- 4. ii Lời cảm ơn Trongsuốt quá trình học tập em luôn được sự quan tâm, hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của các thầy, cô giáo ở Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng với sự động viên giúp đỡ của bạn bè đồng nghiệp. Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy cô trong khoa Công nghệ môi trường – Học viện Khoa học và Công nghệ đã tận tình giúp đỡ cho em suốt thời gian học tại học viện. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo GS.TS. Trịnh Văn Tuyên đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi về mọi mặt để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Thầy là người truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, chỉ bảo em trong suốt quá trình triển khai, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới Ban lãnh đạo Trường Đại học Y Hải Phòng, Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Công nghiệp Minh Hà Phát Việt Nam và các anh chị đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em về vật chất và tinh thần để em thực hiện đề tài này. Cuối cùng, em xin chúc các thầy cô trong Học viện Khoa học và Công nghệ, Ban lãnh đạo Trường Đại học Y Hải Phòng và Ban lãnh đạo Công ty Cổ phần Công nghiệp Minh Hà Phát Việt Nam sức khỏe, thành công. Tác giả Ngô Đạt Trung
- 5. 1 MỤC LỤC DANH MỤCCHỮ VIẾT TẮT ........................................................................ 4 DANH MỤC BẢNG......................................................................................... 6 DANH MỤC HÌNH .......................................................................................... 7 PHẦN MỞ ĐẦU............................................................................................... 8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN......................................................................... 10 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN.................................. 10 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh................................................................... 10 1.1.2 Đặc trưng nước thải bệnh viện ................................................... 12 1.2 THỰC TRẠNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN TẠI VIỆT NAM .......................................................................................... 17 1.2.1 Hiện trạng quản lý nước thải bệnh viện tại Việt Nam................ 17 1.2.2 Thực trạng xử lý nước thải bệnh viện tại Việt Nam................... 22 1.3 TỔNG QUAN VỀ JOHKASOU VÀ CÔNG NGHỆ AO.................... 26 1.3.1 Định nghĩa Johkasou .................................................................. 26 1.3.2 Đặc điểm Johkasou..................................................................... 27 1.3.3 Ưu nhược điểm của Johkasou .................................................... 28 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............ 31 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.............................................................. 31 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................ 31 2.2.1 Phương pháp điều tra khảo sát ................................................... 31 2.2.2 Phương pháp tính toán thiết kế................................................... 31 2.2.3 Phương pháp thực nghiệm.......................................................... 32 2.2.4 Phương pháp phân tích............................................................... 33 2.2.5 Phương pháp tính hiệu quả đầu tư và chi phí vận hành ............. 34 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................ 35 3.1 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA KHẢO SÁT .................................................... 35
- 6. 2 3.1.1 Công suấtxử lý........................................................................... 36 3.1.2 Đặc tính nước thải Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng ................. 37 3.2 TÍNH TOÁN CÁC HẠNG MỤC......................................................... 38 3.2.1 Rọ chắn rác................................................................................. 41 3.2.2 Bể điều hòa................................................................................. 41 3.2.3 Tính toán bể Anoxic................................................................... 43 3.2.4 Bể vi sinh hiếu khí...................................................................... 44 3.2.5 Bể lắng........................................................................................ 50 3.2.6 Tính toán bể khử trùng ............................................................... 51 3.2.7 Tính toán bể chứa bùn ................................................................ 51 3.2.8 Các hạng mục công trình và thiết bị chính................................. 52 3.3 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ THỰC TẾ....................................... 55 3.3.1 Kết quả theo dõi nhiệt độ, DO, pH............................................. 55 3.3.2 Hiệu quả xử lý COD................................................................... 56 3.3.3 Hiệu quả xử lý BOD5.................................................................. 56 3.3.4 Hiệu quả xử lý Amoni ................................................................ 57 3.3.5 Hiệu quả xử lý Photphat............................................................. 58 3.3.6 Hiệu quả xử lý Nitrat.................................................................. 59 3.3.7 Hiệu quả xử lý Coliform............................................................. 60 3.4 TÍNH TOÁN CHI PHÍ ĐẦU TƯ VÀ CHI PHÍ VẬN HÀNH............. 61 3.4.1 Chi phí đầu tư ............................................................................. 61 3.4.2 Chi phí quản lý và vận hành....................................................... 64 3.4.3 So sánh chi phí với công nghệ AO thông thường ...................... 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 69 PHỤ LỤC........................................................................................................ 72 PHỤ LỤC 1. BẢNG SỐ LIỆU ....................................................................... 72 PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH THỰC TẾ............................................................. 78
- 7.
- 8. 4 DANH MỤC CHỮVIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AAO Anerobic – Anoxic - Oxic Yếm khí – Thiếu khí – Hiếu khí AO Anoxic - Oxic Thiếu khí – Hiếu khí BOD5 Biochemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh học COD Chemical Oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học TSS Total Suspended Solids Hàm lượng chất rắn lơ lửng BTNMT Ministry of Natural Resources and Environment Bộ Tài Nguyên và Môi Trường BTCT Bê tông cốt thép HTXLNT Waste water treatment system Hệ thống xử lý rác thải nước thải MBBR Moving Bed Biofilm Reactor Giá thể sinh học di động MLSS Mixed liquor suspended solids Nồng độ bùn hoạt tính lơ lửng MLVSS Mixed liquor volatile suspended solids Nồng độ bùn hoạt tính bay hơi PPCPs Pharmaceuticals and Personal Care Products Tác động môi trường của dược phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TCXD Tiêu chuẩn xây dựng
- 9.
- 10. 6 DANH MỤC BẢNG Bảng1.1: Các thông số đặc trưng của nước thải bệnh viện [1] ........................ 17 Bảng 3.1: Các thông số nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng............... 37 Bảng 3.2: Các thông số thiết kế và vận hành hệ bùn hoạt tính [10] .................. 40 Bảng 3.3: Thống kê thiết bị............................................................................. 52 Bảng 3.4: Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng ......................................................................................................................... 61 Bảng 3.5: Chi phí xây dựng đối với các công trình trong hệ thống xử lý ...... 61 Bảng 3.6: Chi phí máy móc thiết bị trong hệ thống xử lý .............................. 61 Bảng 3.7: Chi phí điện năng............................................................................ 64 Bảng 3.8: Chi phí hóa chất sử dụng cho 1 ngày ............................................. 64 Bảng 3.9: Chi phí vận hành xử lý nước thải trong 1 ngày.............................. 65
- 11. 7 DANH MỤC HÌNH Hình1.1: Module Johkasou điển hình ............................................................ 26 Hình 1.2: Chi tiết Johkasou............................................................................. 27 Hình 3.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý................................................. 38 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...................................................................... 56 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...................................................................... 57 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...................................................................... 58 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...................................................................... 59 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...................................................................... 59 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 ..................................................... 60
- 12. 8 PHẦN MỞ ĐẦU Trongcuộc sống thường nhật, ngành y tế giữ vai trò quan trọng trong việc chăm sóc sức khỏe cộng đồng, điều trị bệnh, đảm bảo sức khỏe cho con người để học tập và lao động sản xuất. Với tốc độ phát triển nhanh chóng của xã hội hiện đại, các dịch vụ chăm sóc y tế cũng phát triển không ngừng để con người có được sức khỏe tốt nhất cống hiến cho xã hội. Đi đôi với các dịch vụ y tế ngày một gia tăng, lượng nước thải phát sinh từ các cơ sở y tế cũng ngày càng gia tăng. Theo Nguyễn Thanh Hà (2015)[1] , nước thải y tế chứa hàm lượng cặn lơ lửng dao động từ 75 đến 250 mg/l, BOD5 dao động từ 120 đến 200 mg/l, COD có giá trị từ 150 đến 250 mg/l, hàm lượng N-NH3 phụ thuộc vào loại hình cơ sở y tế, phosphore thường tồn tại dưới dạng orthor-phosphate (PO4 3- , HPO4 2- , H2PO4 - , H3PO4) hay poly-phosphate [Na3(PO3)6] và P-PO4 3- hữu cơ. Ngoài những chất ô nhiễm thông thường, trong nước thải y tế có thể có những chất bẩn, khoáng và hữu cơ đặc thù như các chế phẩm thuốc, các chất khử trùng, các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh. Theo quy định mỗi cơ sở y tế phải có hệ thống thu gom, xử lý nước thải đồng bộ và có hệ thống thu gom nước mưa chảy tràn tách riêng với nước thải từ các khoa, phòng. Hệ thống thu gom nước thải phải là hệ thống ngầm hoặc có nắp đậy. Hệ thống xử lý nước thải phải có bể thu gom bùn và nước thải trước khi thải ra môi trường đáp ứng các yêu cầu theo QCVN 28:2010/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế [2] . Nếu không được thu gom, xử lý đảm bảo các quy chuẩn hiện hành, nước thải y tế có nguy cơ gây ô nhiễm, suy thoái các nguồn nước tiếp nhận, ảnh hưởng đến chất lượng môi trường đất và có thể phát tán các dịch bệnh trong cộng đồng. Ở nước ta, nước thải y tế từ các bệnh viện, cơ sở y tế chủ yếu được xử lý hai cấp – xử lý sơ bộ và xử lý qua bể lọc sinh học nhỏ giọt, bể bùn hoạt tính. Tuy nhiên, các hệ thống xử lý này vẫn chưa đáp ứng quy chuẩn môi trường hiện hành. Hai công nghệ xử lý nước thải bệnh viện hiện đang được áp dụng và đang hoạt động rất hiệu quả tại các trạm xử lý nước thải bệnh viện trên toàn quốc là công nghệ AO và công nghệ AAO. Với những ưu điểm mà 2
- 13. 9 công nghệ trênđem lại: các công nghệ trên được xác định là công nghệ tối ưu cho việc xử lý nước thải. Công nghệ xử lý AAO và AO khác nhau do công nghệ AAO có giai đoạn kỵ khí giúp hiệu quả xử lý tăng cao, công nghệ xử lý AAO phù hợp với các bệnh viện có nước thải ô nhiễm vào mức nghiệm trọng. Phương pháp sinh học kết hợp quá trình thiếu khí, hiếu khí (AO) phù hợp với khoảng 80% bệnh viện hiện nay vì công nghệ này có hiệu quả xử lý cả BOD, COD, Amoni, Nitrat. Hiệu quả xử lý cao với quy trình xử lý tiên tiến đã giúp công nghệ AO trở lên vượt bậc so với các công nghệ tương đương [3] . Johkasou là hệ thống xử lý nước thải tại nguồn bằng công nghệ sinh học của Nhật Bản, được sử dụng để lắp đặt cho các biệt thự, các hộ gia đình, khu chung cư cao tầng, khu đô thị hoặc cho các khách sạn, nhà hàng,… Johkasou có thể xử lý được các loại nước thải sinh hoạt (nước thải đen, nước thải xám) từ các nguồn như nhà vệ sinh, nhà tắm, máy giặt, nhà bếp và các nguồn thải khác. Johkasou đã được nghiên cứu, hoàn thiện và ứng dụng rộng rãi tại Nhật Bản và nhiều nước trên thế giới, Johkasou đã được module hóa theo nhiều kích cỡ khác nhau, phù hợp cho từng quy mô sử dụng. Johkasou có kết cấu bền chắc, vật liệu bằng composit cốt sợi thủy tinh không bị ăn mòn, thời gian thi công lắp đặt ngắn, diện tích xây dựng nhỏ, phù hợp với cảnh quan và các điều kiện kiến trúc của bệnh viện, không gây mùi do được lắp đặt chìm dưới đất và có nắp đậy kín. Từ những ưu điểm trên, chúng tôi thực hiện “Tính toán công nghệ johkasou trong xử lý nước thải bệnh viện”. Kết quả của nghiên cứu sẽ cung cấp cơ sở để ứng dụng rộng rãi module Johkasou vào trong xử lý nước thải bệnh viện.
- 14. 10 CHƯƠNG 1: TỔNGQUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN 1.1.1 Nguồn gốc phát sinh Theo QCVN 28:2010/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế thì: Nước thải y tế là dung dịch thải từ các cơ sở khám chữa bệnh. Nguồn tiếp nhận nước thải là các nguồn: nước mặt, vùng nước biển ven bờ, hệ thống thoát nước, nơi mà nước thải y tế thải vào [2] . Nước thải bệnh viện là một dạng của nước thải sinh hoạt và chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng số lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư. Tuy nhiên, nước thải bệnh viện cực kỳ nguy hiểm về phương diện vệ sinh dịch tễ, bởi vì ở các bệnh viện tập trung những người mắc bệnh là nguồn gốc của nhiều loại bệnh với bệnh nguyên học đã biết hay chưa biết đối với y học hiện đại. Nước thải bệnh viện ngoài ô nhiễm thông thường (ô nhiễm khoáng chất và ô nhiễm các chất hữu cơ) còn chứa các tác nhân gây bệnh – những vi trùng, động vật nguyên sinh gây bệnh, trứng, giun, virus,… Chúng sẽ nhiều nếu bệnh viện có khoa truyền nhiễm chuyên khoa, các khoa lao và những khoa khác. Các chất ô nhiễm vào hệ thống thoát nước thông qua những thiết bị vệ sinh như: nhà tắm, bồn rửa mặt, nơi giặt giũ,… khi mà những đối tượng tiếp xúc với người bệnh. Nước thải bệnh viện phát sinh từ những nguồn chính sau: - Nước thải là nước mưa chảy tràn trên toàn bộ diện tích của bệnh viện. Lượng nước này sinh ra do nước mưa rơi trên mặt bằng khuôn viên bệnh viện, được thu gom vào hệ thống thoát nước. Chất lượng của nước thải này phụ thuộc vào độ sạch của khí quyển và mặt bằng rửa trôi của khu vực bệnh viện. Nếu khu vực mặt bằng của bệnh viện như sân bãi, đường xá không sạch chứa nhiều rác tích tụ lâu ngày, đường xá lầy lội thì nước thải loại này sẽ bị nhiễm bẩn nặng, nhất là nước mưa đợt đầu. Ngược lại, khâu vệ sinh sân bãi, đường xá tốt thì lượng nước mưa chảy tràn qua khu vực đó sẽ có mức độ ô nhiễm thấp.
- 15. 11 - Nước sinhhoạt của cán bộ công nhân viên y tế trong bệnh viện, của bệnh nhân và người nhà bệnh nhân đến thăm và chăm sóc bệnh nhân. Là loại nước thải ra sau khi sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt trong bệnh viện của cán bộ công nhân viên, bệnh nhân, người nhà bệnh nhân như: nước thải ở nhà ăn, nhà vệ sinh, nhà tắm, từ các khu vực làm việc,… Lượng nước thải này phụ thuộc vào số cán bộ công nhân bệnh viện, số giường bệnh và số người nhà bệnh nhân thăm nuôi bệnh nhân, số lượng người khám bệnh. Nước thải sinh hoạt thường chứa những tạp chất khác nhau. Các thành phần này bao gồm: 52% chất hữu cơ, 48% chất vô cơ, ngoài ra còn chứa nhiều loại VSV gây bệnh, phần lớn các VSV có trong nước thải là các virus, vi khuẩn gây bệnh tả, lị, thương hàn,… - Nước thải từ các hoạt động khám và điều trị. Trong các dòng nước thải của bệnh viện thì dòng thải này có thể coi là loại nước thải có độ ô nhiễm hữu cơ cao và chứa nhiều vi trùng gây bệnh nhất. - Nước thải loại này phát sinh từ nhiều quá trình khác nhau trong hoạt động của bệnh viện (chẳng hạn từ khâu xét nghiệm, giải phẫu, sản nhi, súc rửa các dụng cụ y khoa, các ống nghiệm, các lọ hóa chất hoặc giặt tẩy quần áo bệnh nhân, chăn màn, ga giường cho các phòng bệnh và vệ sinh lau nhà, cọ rửa tẩy uế các phòng bệnh và phòng làm việc,…). Nhìn chung nước thải loại này bao gồm: Cặn lơ lửng, các chất hữu cơ hòa tan, vi trùng gây bệnh, có thể cả chất phóng xạ,… Đây là loại nước thải độc hại gây ô nhiễm môi trường lớn và ảnh hưởng nhiều tới sức khỏa cộng đồng. Do đó, nước thải loại này nhất thiết phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường. + Nước thải từ các phòng xét nghiệm như: Huyết học và xét nghiệm sinh hóa chứa chất dịch sinh học (nước tiểu, máu và dịch sinh học, hóa chất). + Khoa xét nghiệm vi sinh: Chứa chất dịch sinh học, vi khuẩn, virus, nấm, ký sinh trùng, hóa chất. + Khoa giải phẫu bệnh: gồm nước rửa sản phẩm các mô, tạng tế bào. + Khoa X-Quang: Nước rửa phim, chất thải phóng xạ lỏng là dung dịch có chứa tác nhân phóng xạ phát sinh trong quá trình chẩn đoán, điều trị
- 16. 12 như nước tiểucủa người bệnh, các chất bài tiết, nước súc rửa các dụng cụ có chứa chất phóng xạ (nước súc rửa dụng cụ trong chẩn đoán hình ảnh có chứa hạt nhân phóng xạ tia γ, hạt nhân nguyên tử 67 Ga, 75 Se, 133 Xe). + Điều trị bệnh: Nước thải chứa hóa chất và chất phóng xạ. + Khoa sản: Nước thải chứa máu và các tạp chất khác. - Nước giặt giũ quần áo, ga, chăn màn,… cho bệnh nhân. Như vậy xét các nguồn phát sinh và thành phần của các nước thải bệnh viện, có thể nói rằng nước thải bệnh viện là loại nước thải nguy hiểm, chứa rất nhiều vi trùng gây bệnh và các hợp chất hữu cơ độc hại khác, nếu không qua xử lý mà thải ra hệ thống thoát nước chung sẽ gây ô nhiễm nặng cho môi trường, ảnh hưởng tới sức khỏe cộng đồng. 1.1.2 Đặc trưng nước thải bệnh viện a. Các chất rắn trong nước thải y tế (TS, TSS và TDS) Thành phần vật lý cơ bản trong nước thải y tế gồm có: tổng chất rắn (TS); tổng chất rắn lơ lửng (TSS); tổng chất rắn hòa tan (TDS). Chất rắn hòa tan có kích thước hạt 10-8 - 10-6 mm, không lắng được. Chất rắn lơ lửng có kích thước hạt từ 10-3 - 1 mm và lắng được. Ngoài ra trong nước thải còn có hạt keo (kích thước hạt từ 10-5 - 10-4 mm) khó lắng. Trong nước thải bệnh viện hoặc các cơ sở y tế khác, hàm lượng cặn lơ lửng dao động từ 75 mg/L đến 250 mg/L. Hàm lượng của các chất rắn lơ lửng trong nước thải phụ thuộc vào sự hoạt động của các bể tự hoại trong cơ sở y tế. b. Các chỉ tiêu hữu cơ của nước thải y tế (BOD5, COD) Các chỉ tiêu hữu cơ của nước thải y tế gồm có: nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) và nhu cầu oxy hóa học (COD). BOD5 gián tiếp chỉ ra mức độ ô nhiễm do các chất có khả năng bị oxy hoá sinh học, mà đặc biệt là các chất hữu cơ.
- 17. 13 BOD5 thường đượcxác định bằng phương pháp phân hủy sinh học trong thời gian 5 ngày nên được gọi là chỉ số BOD5. Có thể phân loại mức độ ô nhiễm của nước thải thông qua chỉ số BOD5 như sau: - BOD5 < 200 mg/lít (mức độ ô nhiễm thấp) - 350 mg/l < BOD5 < 500 mg/lít (mức độ ô nhiễm trung bình) - 500 mg/l < BOD5 < 750 mg/lít (mức độ ô nhiễm cao) - BOD5 > 750 mg/lít (mức độ ô nhiễm rất cao) Theo báo cáo khảo sát của Viện Sức khỏe nghề nghiệp và môi trường tại nhiệm vụ “Nghiên cứu đề xuất giải pháp xử lý CTBV đạt tiêu chuẩn môi trường” Hà Nội, năm 2004, trong nước thải bệnh viện tại Việt Nam, BOD5 dao động từ 120 mg/l đến 200 mg/lít. COD là chỉ tiêu để đánh giá mức độ ô nhiễm nước thải kể cả chất hữu cơ dễ phân huỷ và khó phân huỷ sinh học. Đối với nước thải, hàm lượng ô nhiễm hữu cơ được xác định gián tiếp thông qua chỉ số COD. Có thể phân loại mức độ ô nhiễm thông qua chỉ số COD như sau: - COD < 400 mg/lít (mức độ ô nhiễm thấp) - 400 mg/l < COD < 700 mg/lít (mức độ ô nhiễm trung bình) - 700 mg/l < COD < 1500 (mức độ ô nhiễm cao) - COD > 1500 mg/lít (mức độ ô nhiễm rất cao) Trong nước thải bệnh viện tại Việt Nam, COD thường có giá trị từ 150 mg/l đến 250 mg/lít. c. Các chất dinh dưỡng trong nước thải y tế (các chỉ tiêu nitơ và phospho) Trong nước thải y tế cũng chứa các nguyên tố dinh dưỡng gồm Nitơ và Phốt pho. Các nguyên tố dinh dưỡng này cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật và thực vật. Nước thải y tế thường có hàm lượng N-NH4 + phụ thuộc vào loại hình cơ sở y tế. Thông thường nước thải phát sinh từ các phòng khám
- 18. 14 và các Trungtâm y tế quận/ huyện thấp (300 - 350 lít/giường. ngày) nhưng chỉ số tổng Nitơ cao khoảng từ 50 - 90 mg/l. Các giá trị này chỉ có tính chất tham khảo, khi thiết kế hệ thống xử lý cần phải khảo sát và đánh giá chính xác nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải ở các thời điểm khác nhau. Trong nước, nitơ tồn tại dưới dạng nitơ hữu cơ, nitơ amôn, nitơ nitrit và nitơ nitrat. Nitơ gây ra hiện tượng phú dưỡng và độc hại đối với nguồn nước sử dụng ăn uống. Phốt pho trong nước thường tồn tại dưới dạng orthophotphat (PO4 3- , HPO4 2- , H2PO4 - , H3PO4) hay polyphotphat [Na3(PO3)6] và phốt phát hữu cơ. Phốt pho là nguyên nhân chính gây ra sự bùng nổ tảo ở một số nguồn nước mặt, gây ra hiện tượng tái nhiễm bẩn và nước có màu, mùi khó chịu. Các chất thải bệnh viện (nước thải và rác thải) khi xả ra môi trường không qua xử lý có nguy cơ làm hàm lượng nitơ và photpho trong các sông, hồ tăng. Trong hệ thống thoát nước và sông, hồ, các chất hữu cơ chứa nitơ bị amôn hoá. Sự tồn tại của NH4 + hoặc NH3 chứng tỏ sông, hồ bị nhiễm bẩn bởi các chất thải. Trong điều kiện có ôxy, nitơ amôn trong nước sẽ bị các loại vi khuẩn Nitrosomonas và Nitrobacter chuyển hoá thành nitơrit và nitơrat. Hàm lượng nitơrat cao sẽ cản trở khả năng sử dụng nước cho mục đích sinh hoạt, ăn uống. d. Chất khử trùng và một số chất độc hại khác Do đặc thù hoạt động của các cơ sở y tế, đặc biệt là các bệnh viện, các hóa chất khử trùng đã được sử dụng khá nhiều, các chất này chủ yếu là các hợp chất của clo (cloramin B, clorua vôi,...) sẽ đi vào nguồn nước thải và làm giảm hiệu quả xử lý của các công trình xử lý nước thải sử dụng phương pháp sinh học. Ngoài ra, một số kim loại nặng như Pb (chì), Hg (Thủy ngân), Cd (Cadimi) hay các hợp chất AOX phát sinh trong việc chụp X- quang cũng như tại các phòng xét nghiệm của bệnh viện trong quá trình thu gom, phân loại không triệt để sẽ đi vào hệ thống nước thải có nguy cơ gây ra ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận.
- 19. 15 e. Dư lượngkháng sinh trong nước thải y tế Hầu hết các nghiên cứu về sự xuất hiện PPCPs trong môi trường và đánh giá rủi ro liên quan đã được thực hiện ở châu Âu, Bắc Mỹ, Nhật Bản và gần đây là tại Hàn Quốc[4] . Tương đối ít nghiên cứu được biết về tình hình dư lượng các dược phẩm tồn tại trong môi trường nước thải nói riêng ở các nước đang phát triển như Việt Nam, nơi thị trường dược phẩm đang phát triển nhanh chóng và các quy định về môi trường chưa được thiết lập tốt. Sự hiện diện của kháng sinh trong môi trường ở Việt Nam lần đầu tiên được báo cáo bởi Satoshi Manageaki [5] , người đã tìm thấy Sulfamethazine ở nồng độ cao (19,2 mg/L) trong nước thải trang trại lợn. Theo Hồng Ánh Dương cùng các cộng sự [6] đã điều tra sự xuất hiện của nhóm các chất kháng khuẩn Fluoroquinolone trong nước thải bệnh viện tại Hà Nội. Kết quả cho thấy Nồng độ của Ciprofloxacin (CIP) và Norfloxacin (NOR) trong sáu chất thải của bệnh viện, tương ứng dao động từ 1,1 đến 44 µg/L và từ 0,9 đến 17 µg/L, việc loại bỏ Fluoroquinolone khỏi dòng nước thải là từ 80 đến 85%, có lẽ là do sự hấp phụ của bùn thải. Một số thuốc kháng sinh là các hợp chất tự nhiên có tiếp xúc với vi sinh vật môi trường hàng triệu năm mới phân hủy sinh học, thậm chí nó đóng vai trò như là một nguồn thức ăn cho một số vi sinh vật. Kháng sinh tổng hợp (Ví dụ Quinolone) là chất khó để phân hủy sinh học. Tuy nhiên, chúng vẫn đang bị suy thoái ở mức độ khác nhau trong môi trường tự nhiên. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng sự gắn kết của các Quinolone trong đất và trầm tích làm chậm quá trình phân hủy sinh học của chúng. Tuy nhiên, xử lý nước thải của các vùng nước ô nhiễm Quinolone không đạt hiệu quả loại bỏ các kháng sinh bởi các quá trình bao gồm không chỉ phân hủy sinh học mà còn xảy ra sự suy thoái của các chất [1] . Một nghiên cứu sơ bộ về sự xuất hiện của các hợp chất có hoạt tính dược phẩm trong nước thải bệnh viện và nước mặt ở Hà Nội, Việt Nam [4] cho thấy sự hiện diện của các hợp chất hoạt tính dược phẩm (PhACs) thuộc các nhóm trị liệu khác nhau (bao gồm cả thuốc chống viêm không Steroid, thuốc giảm đau, thuốc chống động kinh và chất điều chỉnh Lipid) trong mẫu nước thải bệnh viện và nước mặt lần đầu tiên được điều tra tại Việt Nam. Kết quả phân tích cho thấy 10 PhACs, bao gồm Naproxen, Indomethacin, Ketoprofen, Fenoprofen, Ibuprofen,
- 20. 16 Propyphenazone, Diclofenac, AxitClofibric, Gemfibrozil và Carbamazepine đã được phát hiện ít nhất một lần trong mẫu nước thải bệnh viện. Việc phát hiện các PhACs cho thấy nước thải bệnh viện được coi là nguồn gây ô nhiễm môi trường đáng kể bởi các dược phẩm. f. Các vi sinh vật gây bệnh trong nước thải y tế Nước thải y tế có thể chứa các vi sinh vật gây bệnh như: Samonella typhi gây bệnh thương hàn, Samonella paratyphi gây bệnh phó thương hàn, Shigella sp. Gây bệnh lỵ, Vibrio cholerae gây bệnh tả,... Ngoài ra trong nước thải y tế còn chứa các vi sinh vật gây nhiễm bẩn nguồn nước từ phân như sau: - Coliforms và Fecal coliforms: Coliform là các vi khuẩn hình que gram âm có khả năng lên men lactose để sinh ga ở nhiệt độ 35 ± 0.5o C. Coliform có khả năng sống ngoài đường ruột của động vật (tự nhiên), đặc biệt trong môi trường khí hậu nóng. Nhóm vi khuẩn coliform chủ yếu bao gồm các loài như Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella và cả Fecal coliforms (trong đó E. coli là loài thường dùng để chỉ định nguồn nước bị ô nhiễm bởi phân). Trong quá trình xác định số lượng Fecal coliform cần lưu ý kết quả có thể bị sai lệch do có một số vi sinh vật (không có nguồn gốc từ phân) phát triển được ở nhiệt độ 44o C - Fecal streptococci: nhóm này bao gồm các vi khuẩn chủ yếu sống trong đường ruột của động vật như Streptococcus bovis và S.equinus. Một số loài có phân bố rộng hơn hiện diện cả trong đường ruột của người và động vật như S.faecalis và S.faecium hoặc có 2 biotype. Các loại biotype có khả năng xuất hiện cả trong nước ô nhiễm và không ô nhiễm. Việc đánh giá số lượng Fecal streptococci trong nước thải được tiến hành thường xuyên. Tuy nhiên, nó có các giới hạn như có thể lẫn lộn với các biotype sống tự nhiên. Fecal streptococci rất dễ chết đối với sự thay đổi nhiệt độ. Các thử nghiệm về sau vẫn khuyến khích việc sử dụng chỉ tiêu này, nhất là trong việc so sánh với khả năng sống sót của Salmonella.
- 21. 17 - Clostridium perfringens:đây là loại vi khuẩn chỉ thị duy nhất tạo bào tử trong môi trường yếm khí. Do đó, nó được sử dụng để chỉ thị các ô nhiễm theo chu kỳ hoặc các ô nhiễm đã xảy ra trước thời điểm khảo sát do khả năng sống sót lâu của các bào tử. Đối với các cơ sở tái sử dụng nước thải, chỉ tiêu này là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá do các bào tử của nó có khả năng sống sót tương đương với một số loại virus và trứng ký sinh trùng. Bảng 1.1: Các thông số đặc trưng của nước thải bệnh viện [1] Các chất ô nhiễm đặc trưng Hàm lượng Giá trị điển hình pH 6,5 - 7,5 7,0 SS 75 - 250 180 BOD (mg/l) 120 - 200 170 COD (mg/l) 150 - 250 350 Amoni (tính theoN) (mg/l) 30 - 60 40 Nitrat (tính theo N) (mg/l) 10 - 15 13 Photphat (tính theo P) (mg/l) 6 - 11 10 Tổng coliform (MNP/100ml) 106 – 109 106 - 107 Đối với lượng phát sinh và những đặc trưng như trên, nếu không được xử lý hiệu quả trước khi thải ra môi trường, nước thải bệnh viện sẽ trở thành đối tượng mang lại những tác động tiêu cực đến cả sức khỏe con người và môi trường. 1.2 THỰC TRẠNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN TẠI VIỆT NAM 1.2.1 Hiện trạng quản lý nước thải bệnh viện tại Việt Nam Đối với nước thải y tế, tính đến tháng 3/2017, cả nước có khoảng gần 13.700 cơ sở y tế xả nước thải ra trung bình 150.000 m3/ngày đêm. Lượng
- 22. 18 nước thải ytế phát sinh hàng năm tăng dần theo thời gian. Trong nước thải y tế, ngoài những yếu tố ô nhiễm thông thường còn có những chất khoáng và chất hữu cơ đặc thù, các vi khuẩn gây bệnh, chế phẩm thuốc, chất khử trùng, các dung môi hóa học, dư lượng thuốc kháng sinh và có thể có các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh.Mỗi loại hình cơ sở y tế khác nhau có tính chất nước thải phát sinh khác nhau.Công tác xử lý nước thải y tế đã được các cơ sở y tế quan tâm, đầu tư nhằm đảm bảo yêu cầu sau khi xử lý đạt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia. Theo Cục Quản lý môi trường y tế (Bộ Y tế), đến tháng 3/2017, hiện mới có khoảng 60% cơ sở có hệ thống xử lý nước thải y tế đảm bảo quy chuẩn, tiêu chuẩn. Hầu hết các bệnh viện tuyến trung ương đã xây dựng và vận hành hệ thống xử lý nước thải trong khi có khoảng 81,4% bệnh viện tuyến tỉnh và 71,7% bệnh viện tuyến huyện XLNT y tế đảm bảo theo quy định. Tuy nhiên, nhiều hệ thống XLNT y tế đã xuống cấp do quá tải giường bệnh, một số hệ thống được xây dựng từ lâu, thiếu kinh phí đầu tư, nâng cấp, duy trì bảo dưỡng dẫn đến chất lượng nước thải y tế đầu ra chưa đạt yêu cầu. Một lượng lớn các chất độc hại trong nước thải y tế không thể xử lý được bằng phương pháp XLNT thông thường [7] . Trên địa bàn Thành phố Hà Nội, tổng lượng nước thải phát sinh khoảng 10.442 m3 /ngày đêm, trong đó có 4.372 m3 /ngày đêm từ các cơ sở y tế thuộc Thành phố quản lý; 6.070 m3 /ngày đêm từ các cơ sở y tế trung ương và bộ ngành; trung bình là khoảng 0,4-0,6 m3 /giường bệnh thực kê/ngày, các phòng khám tư nhân không quá 5m3 /cơ sở/ngày [8] . Theo thông tư 36/2015/TT-BTNMT, chất thải lỏng nguy hại ngành y tế có 3 nhóm chính: Chất thải lây nhiễm (Mã: 13 01 01); Hóa chất thải bao gồm hoặc có các thành phần nguy hại (Mã: 13 01 02) và Dược phẩm gây độc tế bào thải (Mã: 13 01 03), nước X-quang thải (mã: 19 01 01), chất thải phóng xạ [9] . Các chất thải này tập trung chính ở các bệnh viện quy mô lớn thuộc tuyến TW và Thành phố. Các cơ sở y tế dự phòng, nước thải chủ yếu từ quá trình xét nghiệm, thí nghiệm, tiêm phòng do tráng rửa dụng cụ; các trạm y tế xã/phường/thị trấn lượng nước thải phát sinh chủ yếu là nước thải trong quá
- 23. 19 trình thủ thuậty tế đơn giản; tính chất nước thải từ 02 nguồn thải trên đặc tính nguy hại không cao. Với công nghệ kỹ thuật số ngày càng phát triển và được áp dụng phổ biến trong việc chuẩn đoán hình ảnh trong khám chữa bệnh, thì việc sử dụng chụp ảnh X-quang để chuẩn đoán hình ảnh tại các cơ sở y tế đã được chuyển đổi sang chụp ảnh kỹ thuật số, do vậy còn rất ít bệnh việc sử dụng chụp X- quang; vì vậy, việc phát sinh nước thải X-quang trong các cơ sở y tế hết sức hạn chế. Mặt khác, việc xử lý chất thải phóng xạ được kiểm tra và giám sát chặt chẽ; đồng thời với việc kiểm soát chặt chẽ các dạng dược phẩm sử dụng trong hoạt động khám chữa bệnh, thì việc phát sinh các loại dược phẩm thải bỏ là rất hạn chế trong các bệnh viện, các cơ sở y tế; việc phát sinh nhóm hóa chất thải (Mã: 13 01 02) thường khối lượng nhỏ và chủ yếu tại các bệnh viện lớn nơi có bố trí các phòng thí nghiệm, xét nghiệm. Do vậy, hiện nay tại các cơ sở y tế có đầu tư hệ thống xử lý nước thải tập trung, thì nhiều dạng chất thải lỏng nguy hại (hóa chất thải, nước thải X-quang...) sau khi được xử lý sơ bộ theo quy định sẽ được thu gom xử lý cùng với các loại nước thải lây nhiễm tại các trạm xử lý nước thải tập trung của bệnh viện. 1.2.1.1 Tồn tại, hạn chế - Về nhân lực: + Cán bộ quản lý nhà nước: số lượng cán bộ quản lý nhà nước về môi trường nói chung và đối với lĩnh vực chất thải y tế nói riêng còn mỏng và nhiều nơi trình độ của cán bộ quản lý còn chưa cao; trong khi đó số lượng các bệnh viện và cơ sở y tế trên địa bàn Thành phố lớn, đặc biệt là các phòng khám tư nhân. + Cán bộ chuyên môn tại cơ sở y tế: cán bộ phụ trách công tác quản lý chất thải y tế tại các cơ sở y tế hầu hết đều là kiêm nhiệm; thời gian phục vụ công tác chuyên môn nhiều, lại thường xuyên biến động nên rất khó khăn trong vấn đề tiếp cận kịp thời với các quy định của pháp luật về bảo vệ môi trường. - Về cơ chế tài chính
- 24. 20 + Các cơsở y tế công lập hầu hết là đơn vị không tự chủ hoàn toàn về tài chính, do đó kinh phí chủ yếu do ngân sách nhà nước đảm bảo. Đối với nguồn thu của đơn vị cũng chưa có quy định cụ thể về chi phí đầu tư, xử lý chất thải y tế. Việc không có mục chi tài chính, cũng như thiếu kinh phí gây khó khăn cho công tác quản lý chất thải rắn y tế nguy hại; đặc biệt đối với các cơ sở y tế tuyến xã/phường/thị trấn. Trong khi đó, khá nhiều hoạt động liên quan đến quản lý chất thải y tế cần kinh phí, như: xây dựng khu lưu giữ chất thải nguy hại, mua sắm trang thiết bị, phương tiện thu gom, vận chuyển hoặc xử lý chất thải y tế nguy hại tại chỗ. + Giá viện phí hiện nay chưa tính đúng, tính đủ các chi phí cho việc xử lý chất thải y tế. Các cơ sở y tế đang gặp nhiều khó khăn trong việc tìm kiếm nguồn vốn đầu tư hệ thống xử lý chất thải y tế và hạnh toán các chi phí cho xử lý chất thải y tế. Vì vậy, kinh phí đầu tư cho công tác quản lý chất thải y tế còn hạn chế. Các bệnh viện chưa chú trọng cho đầu tư xử lý chất thải lỏng; đặc biệt là đối với các cơ sở y tế có phát sinh nước thải lưu lượng thấp, do thiếu chi phí đầu tư, vận hành hệ thống xử lý, khó khăn trong quản lý hệ thống xử lý (quan trắc môi trường định kỳ chưa đảm bảo; thiếu cán bộ có chuyên môn về môi trường...). - Về công tác quản lý và xử lý chất thải lỏng nguy hại: + Tại nhiều các cơ sở y tế tuyến trung ương, tuyến thành phố, tuyến quân/huyện/thị xã: công tác phân loại tại nguồn với chất thải lỏng nguy hại (các mã 13 01 01 - 13 01 02 - 13 01 03) chưa tốt, còn tình trạng các chất thải lỏng nguy hại lẫn với chất thải rắn nguy hại khi vận chuyển đi xử lý hoặc được trộn lẫn với nước thải để xử lý tại hệ thống xử lý nước thải y tế của bệnh viện. Việc này dẫn đến ảnh hưởng trong quá trình thu gom, xử lý sau này của các đơn vị xử lý chất thải nguy hại cũng như ảnh hưởng đến việc vận hành của hệ thống xử lý nước thải tại cơ sở. + Tại một số bệnh viện tuy đã có hệ thống xử lý nước thải, song hệ thống xử lý nước thải đã quá cũ, xuống cấp; việc vận hành không đảm bảo theo quy trình, không thực hiện duy tu bảo dưỡng thường xuyên nên chất lượng nước thải sau xử lý vẫn có chỉ tiêu vượt quy chuẩn môi trường cho
- 25. 21 phép như cácbệnh viện: phụ sản TW, Xanh Pôn; Đa khoa Hà Đông, Đa khoa Sơn Tây, Bắc Thăng Long; Phụ Sản Hà Nội; Đa khoa Đan Phượng. + Một số bệnh viện, trung tâm y tế quận, huyện, thị xã; các trạm y tế xã/phường/thị trấn và các cơ sở khám chữa bệnh tư nhân: chất thải lỏng nguy hại (các mã 13 01 01 - 13 01 02 - 13 01 03) do có quy mô nhỏ nên lượng nước thải y tế phát sinh ít (100 - 300 lít/ngày), không có hệ thống xử lý nước thải; hầu hết được trộn lẫn với nước thải thông thường và chỉ xử lý đơn giản bằng cloramin B trước khi xả vào môi trường, dẫn tới nguy cơ lây nhiễm vi vật vật cao trong môi trường tiếp nhận. 1.2.1.2 Nguyên nhân - Nhiều cơ sở y tế được xây dựng từ những năm 1960, 1970 nên cơ sở vật chất, công trình, hệ thống xử lý về môi trường đã bị xuống cấp; thiếu kinh phí đầu tư kịp thời nên chưa đáp ứng được nhu cầu nâng cấp giường bệnh của bệnh viện. - Các trạm y tế xã/phường/thị trấn, các cơ sở y tế tư nhân và một số bệnh viện nhỏ nằm rải rác trên phạm vi rộng, lượng chất thải y tế nguy hại phát thải ít; dẫn tới khó khăn cho hoạt động vận chuyển, xử lý. Ngoài ra, giá thành vận chuyển và xử lý cho các trường hợp này tính theo khối lượng chất thải phát sinh thường cao hơn; dẫn đến tình trạng chỉ ký hợp đồng để hợp lệ thủ tục theo quy định. - Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Y tế, Lực lượng cảnh sát môi trường (PC05) là những đơn vị có liên quan trực tiếp đến công tác quản lý môi trường ngành y tế nói chung và chất thải y tế nói riêng. Tuy nhiên, với địa bàn phải quản lý rộng, số lượng cơ sở y tế nhiều và đa dạng các loại hình (gần 4.000 cơ sở y tế các tuyến) như Hà nội hiện nay, thì lực lượng hiện có của các đơn vị này khá mỏng, khó có thể quản lý một cách chặt chẽ, toàn diện được. Việc phối hợp giữa các cơ quan chức năng trong công tác thanh tra, kiểm tra, xử lý vi phạm về môi trường chưa thường xuyên và chưa thực sự hiệu quả.
- 26. 22 - Thiếu phươngán thu gom hợp lý đối với chất thải y tế nguy hại đặc biệt cho các cơ sở có lượng chất thải y tế nguy hại phát sinh nhỏ hoặc với tại các khu vực xa xôi, giao thông không thuận tiện (đường xa, đường nhỏ hẹp,...). - Năng lực của cán bộ làm công tác quản lý chất thải y tế ở nhiều nơi còn mang tính kiêm nhiệm, chưa đáp ứng được yêu cầu. Các quy định về quản lý chất thải y tế còn chưa đến được với đối tượng áp dụng do hạn chế trong hoạt động tuyên truyền, phổ biến kiến thức pháp luật. - Lãnh đạo của một số bệnh viện, cơ sở y tế thường nặng về công tác chuyên môn điều trị, khám chữa bệnh mà chưa tập trung chỉ đạo về công tác bảo vệ môi trường, đặc biệt là quản lý chất thải. Bên cạnh đó, ý thức và trách nhiệm của các cán bộ y tế chịu trách nhiệm thực hiện việc phân loại, thu gom, vận chuyển chất thải trong cơ sở y tế chưa cao. - Kinh phí chi cho đầu tư xây dựng hệ thống xử lý chất thải y tế còn thiếu trong khi nhu cầu đầu tư xây dựng/cải tạo, nâng cấp các hệ thống xử lý chất thải y tế là rất lớn. Ngoài ra, kinh phí chi cho vận hành thường xuyên và bảo dưỡng hệ thống xử lý chất thải y tế của nhiều cơ sở y tế vẫn còn thiếu; chưa có cơ chế và định mức chi cho xử lý chất thải tại các cơ sở y tế và chưa được đưa vào quy định trong ngân sách chi thường xuyên của đơn vị. 1.2.2 Thực trạng xử lý nước thải bệnh viện tại Việt Nam 1.2.2.1Mô hình xử lý tại chỗ Là mô hình áp dụng phổ biến hiện nay tại nhiều cơ sở y tế. Các cơ sở y tế đã thực hiện xử lý chất thải lỏng bằng việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải đáp ứng quy chuẩn theo quy định. Các cơ sở đều có cán bộ theo dõi, vận hành và thực hiện ghi chép hoạt động của hệ thống xử lý vào sổ theo dõi vận hành; thực hiện đánh giá tác động môi trường/cam kết bảo vệ môi trường/Đề án bảo vệ môi trường/kế hoạch bảo vệ môi trường và có giấy phép xả thải; thực hiện quan trắc chất lượng nước thải định kỳ hàng quý, hàng năm. Tuy nhiên, đối với hầu hết các cơ sở y tế có lưu lượng nước thải nhỏ (<1- 2m3/ngày đêm), việc xử lý nước thải theo mô hình tại chỗ sẽ tốn kém chi phí
- 27. 23 trong quá trìnhđầu tư, vận hành hệ thống xử lý hơn so với việc tiến hành xử lý theo cụm hoặc tập trung (theo tính toán có thể tiết kiệm chi phí gần 50%). Công nghệ xử lý nước thải y tế áp dụng phổ biến tại các cơ sở y tế hiện nay trên địa bàn thành phố Hà nội là công nghệ bùn hoạt tính theo quy trình AAO, thiết bị hợp khối CN2000 (kết hợp các quy trình hóa học, hóa lý, sinh học), thiết bị MBBR, HA-18B... được áp dụng để xử lý toàn bộ nước thải y tế phát sinh từ quá trình khám chữa bệnh bao gồm cả các chất thải y tế nguy hại dạng lỏng sau khi được xử lý sơ bộ theo đúng quy định; cụ thể: * Đối với các bệnh viện Trung ương và Bộ, ngành: Hiện có 21/25 bệnh viện trực thuộc Bộ y tế có hệ thống xử lý nước thải tập trung (trong đó có 01 hệ thống xử lý nước thải xử lý cho cụm, gồm 5 bệnh viện: Bạch Mai, Tai Mũi Họng TW, Nhiệt đới TW, Da liễu TW và Lão khoa TW; Bệnh viện Bạch Mai là cơ sở xử lý nước thải cho cụm), đạt tỷ lệ 100%. 07/21 bệnh viện trực thuộc các bộ, ngành đã được đầu tư hệ thống xử lý nước thải, 14/21 bệnh viện còn lại chưa có số liệu điều tra cụ thể. Trong 05/21 hệ thống xử lý nước thải của bệnh viện trực thuộc Bộ y tế được đánh giá là xuống cấp (Bệnh viện phụ sản TW, Bệnh viện hữu nghị Việt Đức, Viện huyết học truyền máu TW) hoặc quá tải (Bệnh viện Nhi TW, cụm Bệnh viện Bạch Mai); hiện 02 bệnh viện (cụm Bệnh viện Bạch Mai, Nhi TW) đang xây mới hệ thống xử lý nước thải y tế theo dự án của Bộ Y tế; Bệnh viện hữu nghị Việt Đức đang triển khai dự án “Đầu tư xây dựng hệ thống xử lý chất thải từ nguồn ODA của Đức và Viện Huyết học truyền máu TW đang chạy thử nghiệm hệ thống xử lý nước thải mới (chạy song song với hệ thống cũ). * Đối với các cơ sở y tế thuộc Thành phố Hà Nội quản lý: + 12/12 bệnh viện đa khoa thành phố đã có hệ thống xử lý nước thải; trong đó 03/12 bệnh viện (đa khoa Hà Đông, đa khoa Sơn Tây, Bắc Thăng Long) có hệ thống xử lý nước thải được đầu tư từ 2007, đã xuống cấp nghiêm trọng; 01/12 bệnh viện (bệnh viện Xanh Pôn) có hệ thống xử lý nước thải
- 28. 24 được đầu tưtừ năm 2009, hiện hoạt động không hiệu quả (theo kết quả đánh giá của Sở Tài nguyên và Môi trường, 2018). + 14/16 bệnh viện chuyên khoa thành phố đã có hệ thống xử lý nước thải; trong đó 01 bệnh viện Phụ Sản Hà Nội được đầu tư hệ thống xử lý nước thải từ năm 2010 và hiện đang hoạt động không hiệu quả (theo kết quả đánh giá của Sở Tài nguyên và Môi trường, 2018). 02 bệnh viện còn lại (Bệnh viện YHCT Hà Đông, bệnh viện phục hồi chức năng) chưa được đầu tư hệ thống xử lý nước thải y tế, đang thực hiện xử lý bằng cloramin B trước khi xả thải ra môi trường. + 13/13 bệnh viện đa khoa quận huyện đều có hệ thống xử lý nước thải y tế; trong đó có 01 bệnh viện đa khoa Đan Phượng được đầu tư hệ thống xử lý nước thải từ năm 2009 và hiện đang hoạt động không hiệu quả (theo kết quả đánh giá của Sở Tài nguyên và Môi trường, 2018) - Trung tâm y tế quận, huyện, thị xã: 45 phòng khám đa khoa khu vực và Nhà hộ sinh thuộc các trung tâm y tế quận/huyện/thị xã đã có hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ HA-18B (D) của Nhật Bản. Hầu hết hệ thống xử lý nước thải tại các Trung tâm y tế quận/ huyện/ thị xã không vận hành hoặc vận hành kém hiệu quả và xuống cấp (theo kết quả đánh giá của Sở Tài nguyên và Môi trường, 2018). - Các Trạm y tế xã/phường/thị trấn: nước thải được xử lý bằng hóa chất khử trùng Cloramin B trước khi thải ra môi trường tiếp nhận theo hướng dẫn tại Quyết định số 105/QĐ-MT ngày 03/7/2014 của Cục trưởng Cục quản lý môi trường y tế. - 35/35 Bệnh viện tư nhân trên địa bàn đều có hệ thống xử lý nước thải. Các phòng khám và cơ sở dịch vụ y tế tư nhân xử lý bằng hóa chất khử trùng Cloramin B trước khi thải vào môi trường tiếp nhận. Theo kết quả điều tra, quan trắc 23 mẫu nước thải (trước và sau xử lý) và 03 mẫu bùn thải tại 23 cơ sở y tế trên địa bàn thành phố Hà Nội, gồm 15 bệnh viện, 2 trung tâm y tế, 6 phòng khám có hệ thống xử lý nước thải cho thấy: hệ thống xử lý nước thải tại các Trung tâm y tế quận/ huyện không vận
- 29. 25 hành hoặc vậnhành kém hiệu quả và xuống cấp. Đối với các bệnh viện thuộc tuyến trung ương được khảo sát, lấy mẫu, mặc dù hệ thống xử lý nước thải được vận hành liên tục, tuy nhiên hiệu quả xử lý vẫn chưa đảm bảo theo yêu cầu. Cụ thể như sau: - Chỉ có 7/23 mẫu nước thải sau xử lý (chiếm 30,4%) đạt quy chuẩn cho phép theo QCVN 28:2010/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải Y tế (cột B); trong đó có đến 4/6 (chiếm 66,67%) mẫu nước thải đầu ra của cơ sở y tế tư nhân và 11/15 (chiếm 77,33%) mẫu nước thải đầu ra của các bệnh viện có các chỉ tiêu đã phân tích vượt quy chuẩn cho phép theo QCVN 28:2010/BTNMT (cột B): Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước thải Y tế. Các chỉ tiêu vượt quy chuẩn chủ yếu bao gồm: BOD5, COD, Amoni, dầu mỡ động thực vật, TSS.... - Trong 5 cơ sở y tế có sử dụng nguồn phóng xạ được lấy mẫu, phân tích và đánh giá chỉ tiêu phóng xạ α, β. Kết quả phân tích nước thải đầu ra cho thấy các chỉ tiêu phóng xạ α, β trong nước thải đầu ra đều đạt quy chuẩn cho phép. Về tiêu hủy bùn: Bùn thải từ các hệ thống xử lý nước thải của các Bệnh viện, cơ sở y tế đã được trang bị hệ thống xử lý nước thải, được hút định kỳ bởi các cơ sở xử lý có chức năng đã được cấp phép. Tùy mức công suất của hệ thống xử lý mà thời gian hút bùn từ 6 tháng đến 2 năm. Bùn thải này sẽ được vận chuyển đem đi xử lý theo đúng quy định về quản lý chất thải nguy hại. - Kết quả phân tích mẫu bùn thải tại 3 cơ sở y tế được lựa chọn ngẫu nhiên trên địa bàn thành phố Hà Nội cho thấy tất cả các chỉ tiêu đã phân tích đều đạt quy chuẩn cho phép theo QCVN 50:2013/BTNMT - quy định về ngưỡng bùn thải nguy hại [8] . 1.2.2.2Mô hình xử lý theo cụm Hiện tại, Bộ Y tế đang triển khai dự án hỗ trợ xử lý chất thải cụm các bệnh viện khu vực Bệnh viện Bạch Mai (gồm 5 bệnh viện: Bạch Mai, Tai Mũi Họng TW, Nhiệt đới TW, Da liễu TW và Lão khoa TW); hệ thống xử lý nước
- 30. 26 thải y tếcông suất 2.700 m3/ngày đêm, công nghệ AAO kết hợp MBR. Đối với các cơ sở y tế do Sở Y tế quản lý, Thành phố chưa triển khai thực hiện xử lý chất thải y tế theo mô hình cụm [8] . 1.2.2.3Mô hình xử lý tập trung Áp dụng phổ biến đối với các cơ sở y tế tư nhân không có hệ thống xử lý nước thải y tế, nước thải y tế nguy hại có tính lây nhiễm được thu gom cùng với chất thải rắn y tế nguy hại lây nhiễm, ký hợp đồng với các đơn vị có chức năng đã được cấp phép xử lý chất thải nguy hại để xử lý tập trung [8] . 1.3 TỔNG QUAN VỀ JOHKASOU VÀ CÔNG NGHỆ AO 1.3.1 Định nghĩa Johkasou Johkasou là hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt. Các hệ thống xử lý nước thải Johkasou có thể được lắp đặt tại các khu vực nơi cơ sở hạ tầng xử lý nước thải chưa được xây dựng, các biệt thự, các hộ gia đình, các khu chung cư hoặc cho các khách sạn, nhà hàng… (Johkasou xử lý cùng lúc tất cả các nguồn nước thải từ khu nhà vệ sinh, nhà tắm, máy giặt, nhà bếp). Với hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, Johkasou thì hệ thống giúp thanh lọc nước thải thông qua quá trình xử lý nhờ các vi sinh vật kị khí và hiếu khí nhằm loại bỏ BOD và các chất hữu cơ, vô cơ, vi khuẩn độc hại khác trong nước thải. Hình 1.1: Module Johkasou điển hình
- 31. 27 1.3.2 Đặc điểmJohkasou Hình 1.2: Chi tiết Johkasou Là một hệ thống hợp khối thu gọn của các quá trình xử lý nước thải đi kèm với những công nghệ xử lý nước tiên tiến. + Sử dụng màng lọc khuẩn theo hướng không gian nhằm tăng bề mặt tiếp xúc nước thải với các vi sinh vật đặc hiệu. + Xử lý nước thải theo phương pháp sinh học, dùng các vi sinh vật kị khí và hiếu khí phân hủy chất hữu cơ trong nước thải. Johkasou là thiết bị thân thiện với môi trường. - Với những ưu điểm nổi bật của hệ thống, Johkasou đang phát huy thế mạnh ở các khu vưc dân cư phân tán như các nhà máy, bệnh viện, khu phát triển nhà ở, Johkasou giúp xử lý nước thải sinh hoạt. - Johkasou đảm bảo được chất lượng của nguồn nước thải, chất lương xả thải, bảo tồn môi trường nước… - Johkasou áp dụng được linh hoạt cho nhiều quy mô: quy mô nhỏ (dùng cho hộ gia đình 5 – 10 người, quy mô vừa (dùng cho cụm dân cư 11 – 50 người), quy mô lớn (dùng cho các nhà cao tầng, khu đô thị, khu Thương mại từ 51 người trở lên). Trong 03 quy mô này, tùy thuộc vào tính chất của
- 32. 28 nguồn nước thảivà chất lượng xả thải mà nó đươc chia thành nhiều model khác nhau có qui trình và phương thức xử lý khác nhau. 1.3.3 Ưu nhược điểm của Johkasou * Ưu điểm: - Vì hiệu suất sục khí cao nên máy sục khí nhỏ và chi phí điện năng thấp. - Hệ thống được thiết kế theo tiêu chuẩn của Nhật bản có ưu điểm nhỏ gọn, có độ bền cao và thân thiện với môi trường. - Kỹ thuật xử lý độc đáo: bằng việc kết hợp sử dụng vật liệu đệm sinh học nổi và bể xử lý yếm khí nên có thể thu được kết quả xử lý cao. - Với việc áp dụng kỹ thuật rửa ngược thì hệ thống có thể tập trung bùn vào 1 nơi dễ dàng điều chỉnh lượng bùn và bảo trì, bảo dưỡng. - Vị trí lắp đặt: Có thể ứng biến linh hoạt đáp ứng được yêu cầu của Khách hàng, có thể lắp đặt trong và ngoài tòa nhà, có thể lắp đặt trên mặt đất hay bên dưới bãi đậu xe… - Vì là sản xuất tại nhà máy, nên việc lắp đặt tại công trình rất đơn giản và tiết kiệm thời gian. - Nước sau xử lý đạt được tiêu chuẩn của Nhật Bản cũng như tiêu chuẩn QCVN 14/2008 /BTNMT của Việt Nam. - Chi phí thi công tương thích với từng công trình. * Nhược điểm: Chi phí sản xuất một module Johkasou cao hơn so với chi phí xây dựng bể BTCT hợp khối tương đương. Kích thước của một bồn Johkasou bị giới hạn bởi kích thước phương tiện vận chuyển từ nhà máy sản xuất đến địa điểm lắp đặt. 1.3.4. Tổng quan về công nghệ AO AO là cụm viết tắt của hai quá trình: Thiếu khí (Anoxic) và hiếu khí (Oxic). Hiện nay, công nghệ xử lý AO được hoàn thiện và được ứng dụng
- 33. 29 trong hầu hếtcác loại nước thải có hàm lượng N, P cao như: nước thải sinh hoạt, nước thải y tế, nước thải thủy sản, nước thải thực phẩm, nước thải công nghiệp. Công nghệ AO có ưu điểm sau: - Xử lý triệt để đồng thời hàm lượng chất hữu cơ BOD và chất dinh dưỡng N, P. - Chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước thải chi phí thấp. - Hệ thống vận hành ổn định, tự động hóa cao. - Chi phí bảo trì, bảo dưỡng thiết bị thấp. Quá trình Anoxic (Thiếu khí): Trong điều kiện thiếu khí hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển xử lý N và P thông qua quá trình Nitrat hóa và Photphoril. Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau: Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosonas và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu Oxi, các loại vi khuẩn này sẽ khử Nitrat Denitrificans sẽ tách oxi của Nitrat (NO3 - ) và Nitrit (NO2 - ) theo chuỗi chuyển hóa: NO3 - NO2 - N2O N2 Khí Nito phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy là Nito đã được xử lý. Quá trình Phophorit hóa: Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí. Để quá trình Nitrat hóa và Photphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí hệ thống phân phối khí. Hệ thống phân phối khí có chức năng khuấy trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxi cho hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển.
- 34. 30 Quá trình Oxic(Hiếu khí): Đây là quá trình xử lý sử dụng chủng vi sinh vật hiếu khí để phân hủy chất thải. Trong quá trình này, các vi sinh vật sẽ hấp thụ Oxy, chất hữu cơ (chất ô nhiễm) và sử dụng chất dinh dưỡng là Nito và Photpho để tổng hợp tế bào mới, CO2, H2O và giải phóng năng lượng. Ngoài quá trình tổng hợp tế bào mới, tồn tại phản ứng phân hủy nội sinh (Các tế bào vi sinh vật già sẽ tự phân hủy) làm giảm số lượng bùn hoạt tính. Tuy nhiên quá trình tổng hợp tế bào mới vẫn chiếm ưu thế do trong bể duy trì các điều kiện tối ưu vì vậy số lượng tế bào mới tạo thành nhiều hơn tế bài bị phân hủy và tạo thành bùn dư cần phải được thải bỏ định kỳ. Các phản ứng chính xảy ra trong ngăn Aeroten như: Quá trình Oxy hóa và phân hủy hữu cơ: Chất hữu cơ + O2 CO2 + H2O + Năng lượng Quá trình tổng hợp tế bào mới: Chất hữu cơ + O2 + NH3 Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + Năng lượng Quá trình phân hủy nội sinh: C5H7O2N + O2 CO2 + H2O + NH3 + Năng lượng Hệ vi sinh vật trong quá trình hiếu khí được nuôi cấy bằng chế phẩm men vi sinh hoặc từ bùn hoạt tính. Oxy cấp vào bể bằng máy thổi khí đặt cạn hoặc máy sục khí đặt chìm.
- 35. 31 CHƯƠNG 2: ĐỐITƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Trong nghiên cứu này, đối tượng nghiên cứu được xác định là module xử lý nước thải Johkasou kết hợp công nghệ AO và nước thải bệnh viện. Công nghệ AO kết hợp trong Module Johkasou được nghiên cứu ở quy mô thực nghiệm tại Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng với đối tượng xử lý là nước thải Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng. 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Phương pháp điều tra khảo sát Phương pháp điều tra khảo sát được thực hiện để tổng hợp các số liệu của bệnh viện đại học Y Hải Phòng: vị trí địa lý, mặt bằng hiện trạng và phát triển, loại hình, quy mô bệnh viện (chuyên ngành, công suất, số giường bệnh,…), từ đó tính ra công suất xử lý phù hợp cho hệ thống xử lý nước thải. Sau khi đo đạc, các số liệu được tổng hợp và thống kê bằng phần mềm Excel. Các dữ liệu thống kê sẽ giúp đưa ra được thiết kế tối ưu nhất cho mô hình. 2.2.2 Phương pháp tính toán thiết kế a. Tính toán công suất nước thải của bệnh viện. + Căn cứ vào số giường bệnh của bệnh viện và tiêu chuẩn thải nước trên mỗi giường bệnh, từ đó tính ra lượng nước thải y tế của bệnh viện. + Dựa vào số lượng cán bộ hiện đang công tác tại bệnh viện, từ đó tính ra lượng nước thải sinh hoạt của cán bộ nhân viên bệnh viện. + Công suất xử lý của trạm xử lý là tổng lượng nước thải y tế theo giường bệnh và lượng nước thải sinh hoạt của cán bộ nhân viên bệnh viện. b. Tính toán kích thước các hạng mục xử lý chính và các công trình phụ trợ + Từ công suất xử lý của trạm xử lý nước thải đã tính được, dựa trên các thông số của nước thải đầu vào, tính toán tải lượng xử lý, kích thước của
- 36. 32 các công trìnhđơn vị (bể thu gom, bể điều hòa, bể thiếu khí, hiếu khí,…) đáp ứng yêu cầu nước thải đầu ra đạt QCVN 28:2010/BTNMT về nước thải y tế - Bể điều hòa tính toán dựa theo thời gian lưu nước trong bể đảm bảo điều hòa lưu lượng và chất lượng nước. - Bể thiếu khí tính toán dựa trên hàm lượng Amoni, Nitrat trong dòng thải đầu vào, đầu ra của bể, từ đó tính ra thời gian lưu nước cần thiết của bể, thể tích của bể tính theo thời gian lưu nước và lưu lượng nước thải trung bình giờ. - Tính toán bể hiếu khí dựa vào các thông số lưu lượng, BOD đầu vào, đầu ra, nồng độ bùn hoạt tính, tính ra được thể tích bể, lượng bùn dư, lượng không khí cần thiết cấp cho bể hoạt động ổn định. - Diện tích bể lắng được tính theo lượng bùn dư sau bể hiếu khí và lưu lượng nước thải. Bể lắng được chia làm 2 vùng, vùng lắng ở phía trên và vùng chứa cặn ở phía dưới. - Thể tích bể khử trùng dựa trên thời gian tiếp xúc với hóa chất khử trùng. Lượng hóa chất sử dụng tính theo liều lượng tiêu thụ và lưu lượng dòng thải. - Thiết kế module Johkasou theo kích thước các bể đã tính toán 2.2.3 Phương pháp thực nghiệm Sau khi thiết kế, xây dựng, lắp đặt hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải bệnh viện sử dụng module Johkasou kết hợp công nghệ AO ngoài hiện trường. Tiến hành các công tác chuẩn bị, đưa hệ thống vào chạy thực nghiệm. Sau khi hệ thống đã hoàn thiện, bắt đầu nuôi cấy vi sinh trong 20 ngày trong bể hiếu khí, thiếu khí. Sau khi nuôi cấy, hệ thống sẵn sàng để hoạt động thì bắt đầu cho nước thải vào và chạy thực nghiệm. Nghiên cứu tiếp tục tiến hành chạy thực nghiệm hệ thống liên tục trong tháng 09/2020 và cho hệ thống hoạt động đến khi ổn định tiến hành đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện của hệ thống.
- 37. 33 Nước thải đượclấy mẫu đầu vào, đầu ra hệ thống vào cuối mỗi ngày, liên tục trong tháng 09/2020, được bảo quản và đưa về phòng thí nghiệm phân tích, theo dõi các thông số COD, BOD, Amoni, Photphat, Nitrat và Coliform. Các thông số nhiệt độ, DO, pH được đo trực tiếp tại hiện trường bằng máy đo nhanh. 2.2.4 Phương pháp phân tích Đánh giá, phân tích một số chỉ tiêu cơ bản như nhiệt độ, pH, DO, COD, BOD, nito – amoni (N – NH4 + ), nito – nitrat ( N – NO3 - ), photphat (PO4 3- ), tổng Coliform theo QCVN 28:2010/BTNMT cột B về nước thải y tế, cụ thể: - Nhiệt độ, pH, DO: Sử dụng máy đo Hanna HI 8314 - COD: Được xác định bằng phương pháp chuẩn độ dicromat kali theo TCVN 6491:1999; - BOD5: Được xác định pha loãng và cấy có bổ sung allythiourea theo TCVN 6001 – 1: 2008; - Amoni: Được xác định Amoni bằng phương pháp trắc quang, thuốc thử Nessler. NH3 phản ứng với thuốc thử Nessler’s trong dung dịch có môi trường kiềm mạnh K2HgI4 tạo thành hệ chất keo có màu vàng nâu; Cường độ màu này đại diện cho lượng NH3 có trong mẫu được xác định bằng cách dùng máy đo quang. Phương pháp dùng để xác định lượng NH3 dưới 20µg NH3 - N/l và bằng 5mg NH3 – N/l. Phương pháp sẽ bị ảnh hưởng bởi một số nhóm như amin, cloramin, xeton, aldehyt, rượu ( do chúng tạo màu với thuốc thử); - Nitrat: Được xác định theo TCVN 6180:1996 (ISO 7890 – 3:1999) (E)) Xác định Nitrat – Phương pháp trắc phổ dùng thuốc thử axit sunfosalixylic; - Photphat: Được xác định bằng phương pháp đo phổ dùng amoni molipdat, áp dụng tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6202: 2008 ISO 6878:2004. Tổng Coliform: Được xác định bằng phương pháp màng lọc theo TCVN 6187 – 1:2009 (ISO 9308 – 1:2000/Cor 1:2007).
- 38. 34 2.2.5 Phương pháptính hiệu quả đầu tư và chi phí vận hành - Tính toán đưa ra chi phí đầu tư xử lý trên 1 m3 nước thải + Khái toán chi phí xây dựng hệ thống bao gồm: chi phí xây dựng các bể bê tông cốt thép, chi phí xây dựng nền móng bệ đặt Johkasou, chi phí xây dựng nhà điều hành và các công trình phụ trợ. + Khái toán chi phí máy móc thiết bị: chi phí đầu tư máy bơm (bơm nước thải, bơm tuần hoàn, bơm bùn,…), máy thổi khí (bể điều hòa, bể hiếu khí), thiết bị loại bỏ rác, hộp phân chia lưu lượng nước thải, bùn thải, hệ thống tủ điện và tủ điều khiển, chi phí sản xuất Johkasou và các vật liệu xử lý. Từ chi phí xây dựng và thiết bị, tính được chi phí đầu tư hệ thống xử lý nước thải bệnh viện, với công suất của hệ thống, tính được chi phí đầu tư trên mỗi mét khối nước thải. - Ước tính chi phí vận hành hệ thống xử lý hàng ngày trên mỗi 1 m3 nước thải + Chi phí điện năng: từ công suất hoạt động của thiết bị trong hệ thống, ước tính chi phí điện năng tiêu thụ của mỗi ca máy theo giá điện quy định của nhà nước. + Chi phí hóa chất: dựa vào công nghệ xử lý, tính liều lượng hóa chất sử dụng mỗi ngày và chi phí cho lượng hóa chất đó. + Chi phí nhân công: tính theo lương của tổng số cán bộ vận hành hệ thống xử lý. + Chi phí bảo dưỡng và quản lý khác: bao gồm chi phí bảo dưỡng máy móc thiết bị và chi phí dự phòng sửa chữa, khắc phục sự cố. Từ các chi phí trên tổng hợp được chi phí quản lý và vận hành hệ thống xử lý để xử lý 1m3 nước thải.
- 39. 35 CHƯƠNG 3: KẾTQUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA KHẢO SÁT Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng tiền thân là một phòng khám đa khoa trực thuộc trường, do các giáo sư và bác sĩ của trường phụ trách khám và điều trị: GS.TS. Nguyễn Hữu Chỉnh, PGS.TS. Nguyễn Khắc Sơn, GS.TS. Phạm Văn Thức, PGS.TS. Phạm Văn Nhiên, PGS.TS. Nguyễn Văn Mùi. Phòng khám hoạt động tốt đảm bảo nhu cầu khám, chữa bệnh của dân cư khu vực, tạo điều kiện thực hành tốt cho sinh viên và cải thiện đời sống cho cán bộ công chức, viên chức. Ngày 04/4/2007, theo Quyết định số 1247/QĐ-BVYHP của Bộ trưởng Bộ Y tế, Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng được thành lập trên cơ sở phòng khám đa khoa của trường Đại học Y Hải Phòng. Bệnh viện hoạt động theo điều lệ tổ chức ban hành kèm theo quyết định số 2512/QĐ-BYT ngày 12/7/2007 của Bộ trưởng Bộ Y tế. 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. Tại Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng đã có hệ thống thu gom nước mưa và nước thải bằng các cống chạy xung quanh các khu nhà. Toàn bộ các cống thu nước này đều được đậy bằng các tấm đan bê tông và ống cống ngầm. Nước thải y tế, nước thải sinh hoạt và nước mưa của trường chảy theo hệ thống cống chung và xả vào hệ thống cống thoát nước của thành phố. Đây là nguồn gây ô nhiễm chủ yếu cho khuôn viên trường, ảnh hưởng lớn tới sức khoẻ học sinh sinh viên và người đi khám bệnh và cán bộ công nhân viên chức của trường. Hơn nữa, khi trời mưa to, nước mưa cùng nước thải chưa xử lý sẽ dẫn thẳng vào cống thoát thành phố, ảnh hưởng trực tiếp tới môi trường sống của các khu dân cư lân cận. Nước thải từ các khu vệ sinh được xử lý sơ bộ tại các bể phốt trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom.
- 40. 36 Các kết quảphân tích đánh giá hiện trạng chất lượng nước thải trường cho thấy mức độ ô nhiễm khá nghiêm trọng, với nhiều thông số vượt tiêu chuẩn cho phép. Do vậy, để đảm bảo xử lý triệt để chất thải, đặc biệt là nước thải, việc đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện Đại học Y dược Hải Phòng là hết sức cần thiết. Ngoài ra, do hệ thống thoát nước của Bệnh viện có nhiều chỗ đã hư hỏng nên gây ứ đọng trong mùa mưa, nước mưa chảy tràn vào hệ thống thoát nước chung cuốn theo rác, đất đá và các chất lơ lửng khác, làm tăng lượng nước thải đi vào hệ thống xả. Hiện tại Bệnh viện chưa có khu xử lý nước thải. 3.1.1 Công suất xử lý Số giường bệnh của bệnh viện tính đến tháng 11/2019 là 150 giường. Tuy nhiên bệnh viện đang thực hiện dự án mở rộng quy mô với số giường bệnh tăng lên 250 giường. Lấy tiêu chuẩn cấp nước cho mỗi giường bệnh là 700 l/ng.đêm [3] . Lưu lượng nước cấp tính trên tổng số giường bệnh: Q = 250*0,7 = 175 m3 /ngày.đêm Tổng số bác sỹ, y tá, CBCNV làm việc trong bệnh viện là 115 người. Căn cứ theo tiêu chuẩn 33:2006 TCVN-BXD lượng nước sử dụng hết khoảng 200 lít/người/ngày, thì lượng nước sinh hoạt sử dụng là: 115 người x 200 lít/người/ngày = 23.000 lít/ngày = 23 m3 /ngày Lượng nước thải sinh hoạt được tính bằng 100% lượng nước sử dụng (khoản 1 Điều 39 thuộc Nghị định 80/2014/NĐ-CP)[10] : (175 + 23) x 100% = 198 m3 /ngày Như vậy tổng lưu lượng nước thải đầu vào của hệ thống xử lý là: Q = 200 m3 /ngày.đêm Tính toán thiết kế hệ thống xử lý với lưu lượng 200 m3 /ngày.đêm.
- 41. 37 3.1.2 Đặc tínhnước thải Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng Sau khi lấy mẫu nước thải tại bể thu gom của bệnh viện đại học Y Hải Phòng và tiến hành phân tích tại phòng thí nghiệm, kết quả phân tích được trình bày trong bảng Bảng 3.1: Các thông số nước thải bệnh viện Đại học Y Hải Phòng Thông số Nước thải đầu vào QCVN 28:2010/BTNMT 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 So sánh kết quả phân tích nước thải tại bệnh viện Đại học Y Hải Phòng với QCVN 28:2010/BTNMT(cột B), TSS của nước thải là 161 mg/l cao hơn tiêu chuẩn cho phép 1,61 lần, BOD5 có giá trị 212 mg/l cao hơn tiêu chuẩn gấp 4,2 lần, COD có giá trị 306 mg/l cao hơn tiêu chuẩn 3,06 lần, Coliform có giá trị 8800 cao hơn tiêu chuẩn 1,76 lần, N-NH4 + có giá trị 33 cao hơn tiêu chuẩn 3,3 lần, PO4 3- có giá trị 15 cao hơn tiêu chuẩn 1,5 lần. Kết quả phân tích nước thải của bệnh viện cho thấy 6/7 thông số đã vượt quá tiêu chuẩn cho phép xả thải của BTNMT.
- 42. 38 3.2 TÍNH TOÁNCÁC HẠNG MỤC Hình 3.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý - Quy trình xử lý chính gồm 5 bước sau: + Điều hòa nồng độ, dòng chảy và phân hủy sơ bộ các chất ô nhiễm + Xử lý thiếu khí + Xử lý Hiếu khí bằng quá trình tiếp xúc vi sinh trên vật liệu mang di động (MBBR) + Lắng + Khử trùng Bể điều hòa Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải đầu vào. Điều hòa lưu lượng là phương pháp được áp dụng để khắc phục các vấn đề sinh ra do sự dao dộng của lưu lượng, cải thiện hiệu quả hoạt động của các công trình xử lý tiếp theo, giảm kích thước và vốn đầu tư xây dựng các công trình. Nước thải đưa vaò bể được khuấy trộn bằng khí nén theo các ống châm lỗ, đường kính lỗ 5 mm, đặt dọc theo bể phía dưới đáy. Các lợi ích của việc điều hòa lưu lượng là: các chất ảnh hưởng đến quá trình xử lý có thể được hòa Bể điều hòa Hố gom Bể hiếu khí Bể lắng Mức (B) QCVN 28- MT:2010/BTNMT Bể chứa bùn Bơm khí Bể khử trùng Xe thu gom bùn Nước trong sau nén bùn Bể thiếu khí Nước tuần hoàn
- 43. 39 tan, san đềunồng độ các chất bẩn trong toàn bộ thể tích bể và không cho lắng cặn trong bể, chất lượng nước thải sau xử lý được cải thiện do tải trọng chất thải lên các công trình ổn định. Bể thiếu khí. Nước thải từ ngăn điều hòa được bơm vào ngăn thiếu khí (Anoxic). Ngăn thiếu khí được lựa chọn để xử lý tổng hợp: khử BOD, nitrat hóa, khử NH4 + và khử NO3 - thành N2, khử Phospho. Trong bể có lắp đặt ống đục lỗ sục khí để tạo ra sự xáo trộn trong bể giúp bọt khí N2 (từ quá trình khử Nitrat) dễ dàng thoát lên khỏi mặt nước. Bể xử lý hiếu khí bằng màng vi sinh với vật liệu mang di động MBBR Bể sinh học màng giá thể di động (MBBR) xử lý nước thải dựa trên công nghệ màng sinh học. Nguyên lý chính là vi sinh vật (VSV) phát triển tạo thành lớp màng trên giá thể lơ lửng ngập trong nước thải; những giá thể chuyển động được trong bể nhờ hệ thống sục khí (hiếu khí) hoặc cánh khuấy (yếm khí). Bể MBBR được thiết kế để loại bỏ BOD, COD và ni-tơ trong nước thải, lượng bùn sinh ra ít… có thể phù hợp để xử lý nước thải sản xuất mía đường. Chiều dày của lớp màng trên giá thể thường rất mỏng để các chất dinh dưỡng khuếch tán vào bề mặt của lớp màng. Đối với bể MBBR, nồng độ sinh khối trên một đơn vị thể tích của bể là 3 - 4 kg SS/m3 [11] Giá thể đóng vai trò quan trọng đến hiệu quả của bể phản ứng MBBR. Các yếu tố quan trọng của giá thể là diện tích bề mặt, hình dạng, kích thước, độ xốp, trọng lượng riêng, độ thấm hút,... Giá thể có tỷ trọng nhẹ hơn nước, có khả năng nổi, lơ lửng và chuyển động trong nước dưới tác động của lực đảo nước bởi thiết bị cấp khí hoặc cánh khuấy nên mật độ vi sinh tái tạo tăng và hiệu quả xử lý [12] . Giá thể vi sinh được sử dụng trong công nghệ này là giá thể đệm di động có diện tích bề mặt rất lớn (từ 300m2 /m3 trở lên), do chúng luôn chuyển động trong bể nên đã tận dụng được tối đa diện tích bề mặt của giá thể vi sinh,
- 44. 40 do đó mậtđộ vi vinh vật trong công trình xử lý MBBR lớn. Khả năng khuếch tán oxi vào trong nước tăng khiến năng lượng cấp cho máy nén khí giảm. Ngoài ra việc sử dụng vi sinh dính bám trên giá thể mang lại cho hệ thống có sự hoạt động ổn định khi có sự biến động bất thường của nguồn thải hoặc các yếu tố bên ngoài (hệ thống vượt tải, mất điện trong thời gian dài, nguồn thải có hàm lượng các chất bất lợi cho sự phát triển của vi sinh). Bể lắng Trong bể lắng có đặt các ống trung tâm phân phối nước thải. Bùn và cặn được giữ lại ở đáy bể, nước trong chảy tràn qua máng thu nước chảy sang bể khử trùng. Nước thải và bùn từ bể lắng được đưa định kỳ tuần hoàn về bể thiếu khí và bể nén bùn nhằm xử lý nito và photpho, cũng như phân hủy bùn. Bể tiếp xúc khử trùng Nước thải sau khi qua bể lắng được tiếp xúc với dung dịch khử trùng. Hóa chất sử dụng là Chlorine dạng viên . Khi lưu nước trong ngăn các chất oxy hóa sẽ tiếp tục oxy hóa các chất hữu cơ mà các quá trình trước đó chưa xử lý được, tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh. Nước thải sau khi được khử trùng đảm bảo yêu cầu chất lượng loại B QCVN 28:2010/BTNMT được xả ra nguồn tiếp nhận. Bảng 3.2: Các thông số thiết kế và vận hành hệ bùn hoạt tính [13] No Kĩ thuật c, ngày F/M, kg/kg/d Tải thể tích, kgBOD/m3 / d MLSS, g/m3 V/Q, h Qr/Q 1 BHT thông thường 5 0,2 0,32 1500 4 0,25 15 0,4 0,64 3000 8 0,75 2 Khuấy trộn hoàn toàn 5 0,2 0,8 2500 3 0,25 15 0,6 1,92 4000 5 1 30 0,15 0,4 6000 36 1,5
- 45. 41 3 Sục khí năngsuất cao 5 0,4 1,6 4000 2 1 10 1,5 16 10000 4 5 4 Xử lí N một công đoạn 8 0,1 0,08 2000 6 0,5 20 0,25 0,32 3500 15 1,5 TKN/MLVSS 0,02c TKN/MLVSS 0,15c 5 Xử lí N tách riêng 15 0,05 0,048 2000 3 0,5 100 0,2 0,144 3500 6 2 TKN/MLVSS 0,04c TKN/MLVSS 0,15c (Nguồn: Wastewater Eng. Metcalf & Eddy Inc., McGraw Hill, Inc. 1991) Bể điều hòa, thiếu khí và bể chứa bùn xây dựng thành các bể bê tông cốt thép hợp khối. Cụm bể hiếu khí, lắng và khử trùng được đặt trong một thiết bị hợp khối hình trụ tròn nằm ngang có chia vách ngăn. Tổng lưu lượng nước thải của bệnh viện: Qtb = 200 m3 /ngày đêm. 3.2.1 Rọ chắn rác Chức năng: Thiết bị này có nhiệm vụ loại bỏ rác có kích thước lớn nhằm tránh gây hư hại hoặc tắc nghẽn các công trình phía sau. Đặc tính kỹ thuật: Vật liệu thép không gỉ: Inox SUS304 Kích thước: BxHxL: 0,8 x 0,8 x 0,5m Kích thước mắt lưới Φ 10 x 10mm (Theo Trịnh Xuân Lai, kích thước mắt lưới chắn rác từ 10-20mm)[14] . 3.2.2 Bể điều hòa Chức năng Bể điều hòa có tác dụng duy trì lưu lượng nước thải vào gần như không đổi, đồng thời nó cũng có tác dụng điều hoà chất lượng dòng thải nhằm khắc
- 46. 42 phục sự daođộng lưu lượng, chất lượng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình xử lý sau. Nước thải trong bể điều hoà được xáo trộn và tránh phân hủy yếm khí bằng sục khí. Thể tích bể Chọn loại bể điều hòa hoạt động liên tục, có sục khí, điều hòa cả lưu lượng và chất lượng dòng thải. Dung tích bể điều hòa được tính theo công thức: V = Qmax .T (m3 ) Q: lưu lượng giờ trung bình của dòng nước thải (m3 /h) T: thời gian điều hòa nồng độ cần thiết. Ta chọn T = 6 (h) Dung tích chứa nước của bể điều hoà là: V = 8,3*6 = 50 (m3 ) - Chọn chiều cao công tác của bể điều hoà: Hsd = 2,5 m - Chiều cao bảo vệ là: hbv = 0,7 m - Chiều cao xây dựng: Hxd =3,2 m - Diện tích bể điều hòa: SĐH = 5 , 2 50 sd H V = 20 (m2 ) - Chiều rộng của bể là L = 3,5 m - Chiều dài của bể là B = 6 m Tổng thể tích trong bể : VĐH = 3,5 x 6 x 3,2 = 67,2 (m3 ) Tính lượng khí cần cấp cho bể điều hòa. Lượng khí cần cấp cho bể điều hòa: Qkk= V*a (m3 /phút) Ta chọn ống tạo ra 2 dòng tuần hoàn trong bể. V: thể tích bể điều hòa (m3 ) a: Lượng không khí cần thiết để xáo trộn
- 47. 43 Chọn a =0.02 (m3 khí/m3 nước/ phút) [15] Qkk = 50 x 0,02 = 1 m3 /phút. Sử dụng máy thổi khí để cấp khí cho bể điều hòa 3.2.3 Tính toán bể Anoxic Chức năng: Bể này có nhiệm vụ là khử nitrat thành nitơ và tiếp tục khử các hợp chất hữu cơ, làm giảm hàm lượng BOD trong nước thải. Trong bể này, cung cấp vào một lượng khí ít DO 0,5mg/l để quá trình khử nitrat diễn ra đạt hiệu quả cao. Quá trình khử nitrat diễn ra theo phản ứng sau: 6NO3 - + 5CH3OH 5CO2 + 3N2 + 7H2O + 6OH- Tính toán công nghệ Nồng độ NH4 in = 35 mg/l, NH4 out = 10 mg/l, BODin = 212 mg/l, NO3 in = (35-10) = 25 mg/l, NO3 out = 5 mg/l; Tính toán thời gian lưu nước trong bể anoxic N N anoxic anoxic X N N Q V 0 [14] Trong đó: No : Hàm lượng NO3 - đầu vào bể anoxic, No: Hàm lượng NO3 - tạo ra khi Nitrat hóa trong bể aerotank = Hàm lượng NH4 + đầu vào - Hàm lượng NH4 + đầu ra = 35 – 10 = 25 mg/l N : Hàm lượng NO3 - đầu ra bể anoxic, Chọn N = 5 mg/l ρN : Tốc độ khử NO3 - trong bể anoxic ở nhiệt độ T o C ρN = ρN20oC x 1,09(T-20) x (1 - DO)
- 48. 44 ρN20oC : Tốcđộ khử NO3 - trong bể anoxic ở nhiệt độ 20o C, ρN20oC = 0.1 mg NO3 - /mg bùn hoạt tính.ngày T : Nhiệt độ nước thải, T = 20 o C DO : Hàm lượng oxy hòa tan trong bể anoxic, DO = 0,5 mg/l ρN = ρN20oC x 1,09(T-20) x (1 - DO) = 0,1 x 1,09(20-20) x (1 – 0,5) = 0,05 ngày-1 XN : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể aerotank XN = 3000 13 , 0 3000 05 , 0 5 25 0 N N anoxic anoxic X N N Q V ngày = 3,12 giờ Tính thể tích bể anoxic Vanoxic = Q x Tanoxic Trong đó Q : Lưu lượng nước thải đầu vào, Tanoxic: Thời gian lưu nước trong bể anoxic Tanoxic = θanoxic = 0,13 ngày → Vanoxic = 200 x 0,12 = 26 m3 3.2.4 Bể vi sinh hiếu khí Chức năng: Thiết bị xử lý vi sinh hợp khối dùng để xử lý triệt để nước thải có nồng độ chất hữu cơ và hàm lượng nitơ cao, sử dụng vật liệu dệm MBBR, hệ thống đường cấp nước thải vào thiết bị để xử lý, hệ thống cấp khí, hệ thống đường thoát nước đã xử lý, các ngăn lắng bùn, các máy bơm nước, hệ thống van điều
- 49. 45 chỉnh lưu lượng.Mục đích của thiết bị đạt được bằng cách kết hợp quá trình xử lý vi sinh dính bám và vi sinh lơ lửng bằng cách dìm toàn bộ khối vật liệu ngâm trong nước, tận dụng được tính năng của cả hai loại vi sinh cật trên cùng một đơn vị thể tích thiết bị, hiệu suất xử lý được nâng cao nhờ các lớp đệm có độ rỗng cao, bề mặt nhám để tăng bề mặt tiếp xúc nước thải không khí và vi sinh vật bám dễ dàng, và nhờ tăng thời gian lưu của nước thải mà quá trình sinh trưởng phát triển của vi sinh có hiệu quả cao hơn. Tính toán công nghệ Các thông số đầu vào và đầu ra như sau: BODin = 212 mg/l; BODout = 30 mg/l; NH4 + in = 35 mg/l; NH4 + out = 10 mg/l; MLVSS = 3000 mg/l; Tính nồng độ BOD5 hòa tan trong nước đầu ra Xác định lượng BOD21 chứa trong cặn lơ lửng đầu ra Cặn lơ lửng đầu ra chứa 65% cặn hữu cơ phân hủy BOD21 BOD21 = 0,65 x 30 = 19,5 mg/l cặn sẽ bị phân hủy tiếp tục Lượng BOD21 khi bị oxy hóa hết chuyển thành cặn sẽ tăng lên 1.42 lần BOD21 cặn = 1,42 x 19,5 = 27,7 mg/l Xác định lượng BOD5 chứa trong cặn lơ lửng Tỉ lệ BOD5 = 0,68 BOD21 BOD5 cặn = 0,68 x 27,7 = 18,8 mg/l Nồng độ BOD5 hòa tan trong nước thải trong nước đầu ra BOD5 hòa tan = BOD5 ra - BOD5 cặn = 30 – 18,8 = 11,2 mg/l Tính thể tích bể aerotank theo tuổi bùn θc ) 1 ( ) ( 0 tan c d C k aero K X Y S S Q V [14] Trong đó θc : Tuổi của bùn (8 ÷ 20 ngày), Chọn θc = 15 ngày
- 50. 46 Q : Lưulượng nước thải tối đa, Q = 200 m3 /ngày So : Hàm lượng BOD5 đầu vào, So = 212 mg/l S : Hàm lượng BOD5 đầu ra, S = 11,2 mg/l Y : Hệ số năng suất sử dụng chất nền cực đại (Y=0.4 ÷ 0.8), Chọn Y = 0,5 mg bùn hoạt tính/mg BOD X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank Chọn X = 3000 mg/l Kd : Hệ số phân hủy nội bào (Kd=0.02 ÷0.1) Chọn Kd = 0.055 ngày-1 55 ) 15 055 . 0 1 ( 3000 5 , 0 ) 2 , 11 212 ( 200 15 tan k aero V m3 Thời gian lưu trong bể Aerotank 275 , 0 200 55 tan tan Q V T k aero k aero ngày = 6,6 giờ Tính lượng bùn hoạt tính Hệ số tao tạo ra lượng bùn hoạt tính trong bể aerotank 27 , 0 055 , 0 15 1 5 , 0 1 d c b K Y Y [14] Lượng bùn sản sinh ra do khử BOD5 Px = Yb x Q (So - S) = 0,27 x 200 x (212 – 11,2) = 10843,2 g/ngày = 10,8 kg/ngày Tổng cặn lơ lửng sinh ra theo độ trơ của cặn lựa chọn Z = 0.3 4 , 15 3 , 0 1 8 , 10 1 Z P P x xl kg/ngày
- 51. 47 Lượng cặn dưhàng ngày phải xả ra Pxả = Pxl - Q x SS /1000 = 15,4 - 200 x 30 / 1000 = 9,4 kg/ngày Tính lưu lượng bùn tuần hoàn Xác định hệ số tuần hoàn X X X Q Q T T Trong đó X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank XT : Nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hoàn Chọn nồng độ cặn trong dòng tuần hoàn, XTH = 10000 mg/l XT = XTH x (1-Z) = 10000 x (1-0.3) = 7000 mg/l 75 , 0 3000 7000 3000 Xác định lưu lượng bùn tuần hoàn QT = α x Q = 0.75 x 200 = 150 m3 /ngày = 6,25 m3 /h Tính lưu lượng bùn dư xả ra từ đáy bể lắng C T C r x X X Q X V Q . . . [14] Trong đó V : Thể tích bể Aerotank X : Nồng độ bùn hoạt tính trong bể Aerotank Q : Lưu lượng nước thải tối đa Xr : Nồng độ bùn hoạt tính trong nước thải đầu ra Xr = Nồng độ cặn hữu cơ đầu ra * (1 -Z)
- 52. 48 Nồng độ cặnhữu cơ đầu ra = 14.3 mg/l (65% hàm lượng cặn lơ lửng đầu ra) Xr = 19,5 x (1 -0.3) = 13,65 mg/l XT : Nồng độ bùn hoạt tính trong dòng tuần hoàn θc : Tuổi của bùn 18 , 1 15 7000 15 65 , 13 200 3000 55 x Q m3 /ngày = 0,04 m3 /h Tính lượng Oxy cần thiết Xác định lượng oxy cần thiết trong điều kiện tiêu chuẩn theo công thức: 1000 ) .( . 57 , 4 . 42 , 1 1000 ) .( 0 0 0 N N Q P f S S Q OC x [14] Trong đó OCo : Lượng oxy cần thiết theo điều kiện tiêu chuẩn ở 20o C Q : Lưu lượng nước thải tối đa So : Hàm lượng BOD5 đầu vào S : Hàm lượng BOD5 đầu ra f : Hệ số chuyển đổi từ BOD5 sang BOD21, Chọn f = 0,68 Px : Lượng bùn sản sinh do khử BOD5 No : Hàm lượng Nitơ đầu vào N : Hàm lượng Nitơ đầu ra 1000 ) 10 35 ( 200 57 , 4 8 , 10 42 , 1 68 , 0 1000 ) 30 212 ( 200 0 OC =61 kgO2/ngày Xác định lượng oxy cần thiết trong điều kiện thực tế theo công thức: 1 024 , 1 1 ) .( ) 20 ( 20 0 T d sh S t C C C OC OC [16] Trong đó
- 53. 49 β : Hệsố điều chỉnh độ căng bề mặt theo hàm lượng muối Chọn β = 1 CS20 : Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch ở 20o C Chọn CS20 = 9,08 mg/l [13] T : Nhiệt độ nước thải trong điều kiện thực tế Chọn T = 20 o C Csh : Nồng độ oxy bão hòa trong nước sạch với nhiệt độ To C → Csh = CS20 = 9,08 mg/l Cd : Nồng độ oxy cần duy trì trong bể Aerotank Chọn Cd = 2 mg/l α : Hệ số điều chỉnh lượng oxy ngấm vào nước thải Chọn α = 0,7 7 , 0 1 024 , 1 1 ) 2 08 , 9 1 08 , 9 ( 61 ) 20 20 ( t OC = 111,76 kgO2/ngày = 4,7 kgO2/h Lượng không khí cần thiết f OU OC Q t K . (m3 /ngày) Trong đó: OCt: Lượng oxy cần thiết f: Hệ số an toàn, f = 1,5 -2, Chọn f = 1,5 OU = Ou. h: Công suất hòa tan oxy vào nước thải tính theo gam oxy cho 1 m3 n ước thải. Ou: Công suất hòa tan oxy vào nước thải tính theo gam oxy cho 1 m3 nước thải ở độ sâu 1m, Ou = 7 grO2/m3 .m nước thải h: Độ sâu ngập nước của thiết bị phân phối khí, h = 2,1m
- 54. 50 4 , 11 5 , 1 . 7 , 14 76 , 111 K Q m3 /ngày 3.2.5 Bểlắng Chức năng: Đầu tiên nước chảy vào ống trung tâm, rồi đi xuống dưới qua bộ phận hãm làm triệt tiêu chuyển động xoáy rồi vào bể lắng. Trong bể lắng lắng đứng, nước chuyển động theo chiều đứng từ dưới lên trên, cặn rơi từ trên xuống đáy bể. Nước đã lắng trong được thu vào máng vòng bố trí xung quanh thành bể và được đưa sang bể lọc. Theo chức năng làm việc, bể được chia làm hai vùng: Vùng lắng ở phía trên và vùng chứa nén cặn ở phía dưới. Cặn tích lũy ở vùng chứa nén cặn được thải ra ngoài theo chu kỳ bằng ống và van xả cặn. Tính toán công nghệ + Tính toán diện tích của bể lắng l t V C C Q S 0 ) 1 ( [14] Q – Lưu lượng nước thải Ct – Nồng độ bùn trong dòng tuần hoàn Ct = 7000 g/m3 C0 – Nồng độ bùn hoạt tính trong bể hiếu khí, C0 = 3000 (mg/l) Vl – Vận tốc lắng, xác định vận tốc lắng theo công thức thực nghiệm Vl = 𝑉 𝑚𝑎𝑥𝑒−𝐾𝐶𝐿.10−6 m/h Trong đó: Vmax = 7 m/h CL = 0,5. Ct = 3500 g/m3 K = 600 Vl = 7.𝑒−600𝑥3500𝑥10−6 = 0.86 m/h. 2 , 7 86 , 0 7000 3000 ) 75 , 0 1 ( 3 , 8 S (m2 )
- 55. 51 3.2.6 Tính toánbể khử trùng Chức năng: Viên chlorine được thả vào ống chờ trong ngăn khử trùng, tiếp xúc với dòng nước thải và tan ra, chlorine khuếch tán đều vào nước. Chlorine là một chất oxy hóa mạnh sẽ oxy hóa màng tế bào vi sinh gây bệnh và giết chết chúng. Liều lượng Clo sử dụng được tính theo chỉ số Coliform, thường được dùng với liều lượng 3-5 g/m3 . Thời gian tiếp xúc khử trùng được tính trên cả đường ống trước khi xả ra hệ thống chung. Thể lượng clo cần dùng - Chọn liều lượng Clo để khử trùng là 3g/m3 - Lưu lượng nước thải Q = 8,3 m3 /h - Lượng Clo tiêu thụ trong một giờ: 8,3 x 3 = 24,9 (g/h) - Viên Chlorine có nồng độ 90%, khối lượng 200gr/viên - Lượng Chorine sử dụng trong 1 ngày: 24,9×24 200×90% = 3,3 viên Bể khử trùng: - Chọn thời gian tiếp xúc Clo: t = 0,5 h - Thể tích bể khử trùng: Vkt = Q*0,5 = 4,2 (m3 ) 3.2.7 Tính toán bể chứa bùn Chức năng: Bùn lắng từ bể Lắng được chảy sang hố bơm bùn, tự động bơm bùn sẽ bơm hồi lưu về một phần về Bể Anoxic. Phần bùn dư còn lại được bơm sang bể chứa và bùn. Tại bể chứa bùn, bùn được tiếp tục phân hủy để giảm thể tích và khối lượng bùn cần phải thải bỏ. Định kỳ bùn được để lắng trong bể chứa phân hủy bùn và được hút định kỳ đi chôn lấp xử lý hợp vệ sinh. Tính toán thể tích bể: - Lượng bùn dư xả ra từ đáy bể lắng: Qxả = 0,04 m3 /h
- 56. 52 Tổng thể tíchbùn sinh ra trong 1 ngày Vbùn = 0,04 x 24 = 0,96 Thời gian lưu để phân hủy bùn là 15-20 ngày . Chọn Tlưu= 20 ngày Thể tích bể chứa bùn V = 0,96 x 20 = 19,2 m3 3.2.8 Các hạng mục công trình và thiết bị chính Công suất thiết kế của hệ thống xử lý nước thải Bệnh viện Đại học Y Hải Phòng Q = 200 m3/ngđ. Dựa trên lưu lượng nước thải hiện tại và có dự phòng lâu dài. Hệ thống xử lý nước thải gồm: - 01 nhà vận hành diện tích 15m2 ; - 01 cụm bể BTCT hợp khối kích thước (BxLxH) 6,5m x 8,5m x 3,2m (bể gom, bể điều hòa, bể anoxic và bể chứa bùn); - 02 Bồn hợp khối composite kích thước (DxL) 2,5m x 10,7m (bể hiếu khí, bể lắng và bể khử trùng); Bể gom 13 m3 , điều hòa 50 m3 , bể Anoxic 26 m3 ; hiếu khí 55 m3 , lắng 7,2 m2 (~16 m3 ); Khử trùng 4,2 m3 ; Bể bùn 20 m3 ; Tổng thể tích hữu ích tối thiểu cần: = 13 + 50 + 26 + 55 + 16 + 4,2 + 20 = 184 m2 . Bảng 3.3: Thống kê thiết bị STT Thông số kỹ thuật SL ĐVT I Lưới chắn rác 01 Bộ - Vật liệu: Inox 304 - Mắt lưới: 9 x 9mm II Bơm chìm nước thải đặt tại bể thu gom nước thải 02 Cái - Lưu lượng: Q = 9 m3 /h - Cột áp: H = 6,5 m - Công suất: N = 400w/220V/50Hz - Xuất xứ: Nhật Bản III Phao báo mực nước 01 Bộ
- 57. 53 - Dạng quả IVBơm chìm nước thải đặt tại bể điều hòa 02 Cái - Lưu lượng: Q = 9 m3 /h - Cột áp: H = 6,5 m - Công suất: N = 400w/220V/50Hz - Xuất xứ: Nhật Bản V Hộp phân chia lưu lượng nước thải 1 01 Cái - Vật liệu: Inox 304 - Kích thước(LxBxH): 750 x 490 x 455 mm VI Hộp phân chia lưu lượng bùn thải 01 Cái - Vật liệu: Inox 304 - Kích thước(LxBxH): 600 x 50 x 350 mm VII Bơm chìm nước thải đặt tại bể anoxic 02 Cái - Lưu lượng: Q = 12 m3 /h - Cột áp: H = 9 m - Công suất: N = 750w/220V/50Hz - Xuất xứ: Nhật Bản VIII Hộp phân chia lưu lượng nước thải 2 01 Cái - Vật liệu: Inox 304 - Kích thước(LxBxH): 1060 x 700 x 315 mm IX Thiết bị hợp khối Johkasou ( Bể hiếu khí MBBR + bể lắng và bể khử trùng ) 02 Bể - Vật liệu chế tạo: Composite - Kích thước: (D x L) 2500mm x 10700mm 1 Ngăn đệm di động 1,1 Ống phân phối khí dạng tinh 20 Bộ 1,2 Đường ống đẫn khí trong bể bằng nhựa UPVC 01 Bể 1,3 Vật liệu đệm vi sinh 24 M3 - Diện tích bề mặt: 500 m2 /m3 - Vật liệu: Nhựa HDPE - Kích thước (DxH): 25 x 10 mm
- 58. 54 - Nhiệt độlàm việc: 5 - 80o C - Xuất xứ: Việt Nam 1,4 Máy thổi khí bể điều hòa, bể thiếu khí 01 Cái Xuất xứ -Nhật Thông số kỹ thuật: - Công suất motor: 1,5 kW - Kích thước ống ra: 50 mm - Lưu lượng: 0,75 m3 /phút 1,5 Máy thổi khí bồn hợp khối Johkasou 02 Cái Xuất xứ -Nhật Thông số kỹ thuật: - Công suất motor: 3,7 kW - Kích thước ống ra: 50 mm - Lưu lượng: 3,39 m3 /phút 2 Ngăn bể lắng 2,1 Ống trung tâm 02 Cái - Vật liệu: Nhựa PVC - Kích thước D300 - Xuất xứ: Việt Nam 2,5 Bơm airlift tuần hoàn bùn 02 Bộ - Vật liệu: Nhựa PVC - Xuất xứ: Việt Nam 3 Ngăn khử trùng 3,1 Viên Clo khử trùng - Hàm lượng 90% - Khối lượng: 200gr/viên - Lượng sử dụng 0,6g/m3 - Xuất xứ: Trung Quốc 3,2 Bơm nước sau xử lý 02 Cái - Lưu lượng: Q = 5 m3 /h - Cột áp: H = 9,3 m
- 59. 55 - Công suất:N = 400w/220V/50Hz - Xuất xứ: Nhật Bản X Thiết bị điện điều khiển 01 Tủ Tủ điện điều khiển cho toàn bộ hệ thống điện chạy tự động và bằng tay, dây điện từ tủ điện đến các thiết bị hoàn thiện ( không bao gồm dây nguồn vào tủ ) dây được bảo vệ bằng ống nhựa PVC bên ngoài. Tủ 01 XI Hệ thống đường ống công nghệ bằng inox, thép CT3, nhựa UPVC và phụ kiện hoàn chỉnh kết nối toàn bộ thành hệ thống 01 Hệ 3.3 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ THỰC TẾ Sau khi tiến hành lắp đặt thiết bị, tiến hành chạy thử nghiệm để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện của thiết bị, vận hành và theo dõi liên tục trong 30 ngày. Theo dõi thường xuyên các thông số DO, pH, nhiệt độ trong ngày. Lấy mẫu trong ngày để phân tích các thông số COD, BOD5, Amoni, Nitrat, Photphat, Tổng Coliform trong phòng thí nghiệm. 3.3.1 Kết quả theo dõi nhiệt độ, DO, pH Sau 30 ngày vận hành, nhiệt độ của nước thải dao động trong khoảng từ 21 -25o C, 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 - Tại bể hiếu khí, pH luôn dao động trong khoảng 7 – 8,0
- 60. 56 Đây là nhữngkhoảng 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 COD đầu vào COD đầu ra QCVN 28:2010 cột B Hiệu suất
- 61. 57 Hình 3.3: Biểuđồ 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 BOD đầu vào BOD đầu ra QCVN 28:2010 cột B Hiệu suất
- 62. 58 Hình 3.4: Biểuđồ 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 + Amoni đầu vào Amoni đầu ra QCVN 28:2010 cột B Hiệu suất
- 63. 59 Hình 3.5: Biểuđồ 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 10/912/914/916/918/920/922/924/926/928/930/92/104/106/108/10 % 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 10/912/914/916/918/920/922/924/926/928/930/92/104/106/108/10 % mg/l Thời gian (ngày) Hiệu quả xử lý Nitrat Nitrat đầu vào Nitrat đầu ra QCVN 28:2010 cột B Hiệu suất
- 64. 60 Hàm lượng nitratđầu 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 10/912/914/916/918/920/922/924/926/928/930/92/104/106/108/10 % mg/l Thời gian (ngày) Hiệu quả xử lý tổng Coliform Coliform tổng số đầu vào Coliform tổng số đầu ra QCVN 28:2010 cột B Hiệu suất
- 65. 61 Từ kết quảđó, 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 PO4 3- (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 Bảng 3.6: Chi phí máy móc thiết bị trong hệ thống xử lý
- 66. 62 STT Nội dụngcông 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 V Bồn hợp khối
- 67. 63 Johkasou 8 Bồn compositCái 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 200 = 17.239.647,54 đồng/m3
- 68. 64 3.4.2 Chi phíquản 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)
- 69. 65 3.4.2.3Chi phí bảodưỡng 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 = 3.600 đồng/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.
- 70. 66 Mặc dù chiphí 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.
- 71. 67 KẾT LUẬN VÀKIẾN 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 QCVN 28:2010/BTNMT 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 + , PO4 3- , 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%.
- 72. 68 Về mặt môitrường, 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.
- 73. 69 TÀI LIỆU THAMKHẢO [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 [11] Goode C., 2010, Understanding biosolids dynamics in a moving bed biofilm reactor, PhD thesis, University of Toronto. [12] Nguyễn Thị Thu Hiền, Nguyễn Thị Phương Thanh, Tạ Thanh Tùng, Trương Minh Hiếu, 2020, Nghiên cứu lựa chọn giá thể tự do (MBBR)
- 74. 70 phù hợp vớixử lý nước thải sản xuất giấy bao bì, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 41, tr 20-24. [13] Metcalf & Eddy Inc., McGraw Hill, Inc., 1991, Wastewater Engineering – Treatment and Reuse. [14] Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân, 2008, Giáo trình xử lý nước thải đô thị và công nghiệp, NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh. [15] T.S Trịnh Xuân Lai, 2009, Tính toán thiết kế các công trình xử lý nước thải, NXB Xây Dựng. [16] Environmental / Health Products & Service, 2012, Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR) System Component Manual For Private Onsite Wastewater Treatment Systems. [17] Ngô Thị Huyền Trang, Th.S Lý Thị Thu Hà, 2015, Tính toán, thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đa khoa huyện Giao Thủy, Nam Định, Học viện Nông nghiệp Việt Nam [18] Đỗ Văn Mạnh, Trịnh Văn Tuyên, Trần Đình Hòa, Lê Xuân Thanh Thảo, Lê Minh Tuấn, Vũ Đình Ngọ, 2020, Công nghệ lọc sinh học cải tiến trong xử lý nước thải bệnh viện, NXB Thanh Niên. [19] PGS. TS. Trịnh Văn Tuyên, 2013, Thực nghiệm loại bỏ amoni trong nước thải bệnh viện sau quá trình xử lý sinh học bằng phương pháp hấp thụ sử dụng than cacbon hóa, Tạp chí KHCN Viện Hàn lâm KH&CN VN, 51(3B), tr 247-253. [20] Lê Hoàng Việt, Nguyễn Lam Sơn, Huỳnh Lương Kiều Loan, Nguyễn Võ Châu Ngân, 2019, Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phản ứng Fenton/Ozone kết hợp lọc sinh học hiếu khí, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 55(1A), tr 14-22. [21] L. S. Gaulke MSE, MS, 2006, “On-site wastewater treatment and reuses in Japan”, Proceedings of Institution of Civil Engineers – Water Managerment. [22] Toru Iyo, Tsuneo Yoshino, Masaharu Tadokoro, Takehiko Ogawa, Shigeru Ohno, Yukio Seki, 1996, “Simultaneous Removal of BOD, Nitrogen, and Phosphorus in Small-Scale Domestic Sewage Treatment Plant using Anaerobic-Aerobic Filter Systems with Flow-Equalization,
- 75. 71 Recirculation, and AluminumBiofilter Media”, Japanese Journal of Water Treatment Biology, Vol.32, No.2. [23] Yaser I. Jasem, Ghufran F. Jumaha, Ali Hadi Ghawi, 2018, Treatment of Medical Wastewater by Moving Bed Bioreactor System, Journal of Ecological Engineering, Vol 19. [24] Piculell, M. (2016), New Dimensions of Moving Bed Biofilm Carriers: Influence of biofilm thickness and control possibilities, Department of Chemical Engineering, Lund University.
- 76. 72 PHỤ LỤC PHỤ LỤC1. BẢNG SỐ LIỆU KẾT QUẢ PHÂN TÍCH Bảng 1: Kết quả phân tích COD trong phòng thí nghiệm từ ngày 10/9 đến ngày 08/10/2020 Ngày COD đầu vào COD đầu ra Hiệu suất xử lý QCVN 28:2010 cột B 10/9 310 77 75.16 100 12/9 288 84 70.83 100 14/9 317 82 74.13 100 16/9 311 76 75.56 100 18/9 292 65 77.74 100 20/9 325 65 80.00 100 22/9 286 65 77.27 100 24/9 299 66 77.93 100 26/9 305 55 81.97 100 28/9 301 67 77.74 100 30/9 321 80 75.08 100 02/10 311 69 77.81 100 04/10 300 69 77.00 100 06/10 309 73 76.38 100 08/10 288 63 78.13 100
- 77. 73 Bảng 2: Kếtquả phân tích BOD5 trong phòng thí nghiệm từ ngày 10/9 đến ngày 08/10/2020 Ngày BOD5 đầu vào BOD5 đầu ra Hiệu suất xử lý QCVN 28:2010 cột B 10/9 203.15 48.14 76.30 50 12/9 216.34 45.98 78.75 50 14/9 216.70 48.68 77.54 50 16/9 212.40 45.48 78.59 50 18/9 217.87 47.33 78.28 50 20/9 203.30 47.04 76.90 50 22/9 210.55 43.62 79.28 50 24/9 214.55 42.34 80.27 50 26/9 200.25 42.78 78.64 50 28/9 193.86 38.47 80.16 50 30/9 215.67 45.45 78.93 50 02/10 222.14 48.87 78.00 50 04/10 209.84 42.44 79.78 50 06/10 215.10 41.66 80.63 50 08/10 212.77 41.13 80.67 50
- 78. 74 Bảng 3: Kếtquả phân tích N- NH4 + trong phòng thí nghiệm từ ngày 10/9 đến ngày 08/10/2020 Ngày Amoni đầu vào Amoni đầu ra Hiệu suất xử lý QCVN 28:2010 cột B 10/9 37.42 8.33 77.74 10 12/9 33.00 7.05 78.64 10 14/9 37.90 7.88 79.21 10 16/9 36.66 8.90 75.72 10 18/9 30.84 8.46 72.57 10 20/9 33.50 7.34 78.09 10 22/9 32.07 7.98 75.12 10 24/9 38.27 7.05 81.58 10 26/9 30.99 5.86 81.09 10 28/9 32.13 7.11 77.87 10 30/9 33.30 7.52 77.42 10 02/10 32.75 6.49 80.18 10 04/10 39.05 8.84 77.36 10 06/10 38.12 6.77 82.24 10 08/10 35.35 8.20 76.80 10
- 79. 75 Bảng 4: Kếtquả phân tích Photphat trong phòng thí nghiệm từ ngày 10/9 đến ngày 08/10/2020 Ngày Photphat đầu vào Photphat đầu ra Hiệu suất xử lý QCVN 28:2010 cột B 10/9 8.65 1.32 84.74 10 12/9 10.02 1.84 81.64 10 14/9 11.12 1.97 82.28 10 16/9 9.84 1.70 82.72 10 18/9 7.49 1.34 82.11 10 20/9 8.20 1.67 79.63 10 22/9 6.87 0.92 86.61 10 24/9 5.95 0.66 88.91 10 26/9 7.35 1.03 85.99 10 28/9 7.82 1.40 82.10 10 30/9 6.88 1.17 82.99 10 02/10 9.17 1.81 80.26 10 04/10 8.69 1.78 79.52 10 06/10 7.93 1.64 79.32 10 08/10 7.65 1.33 82.61 10
- 80. 76 Bảng 5: Kếtquả phân tích Nitrat trong phòng thí nghiệm từ ngày 10/9 đến ngày 08/10/2020 Ngày Nitrat đầu vào Nitrat đầu ra Hiệu suất xử lý QCVN 28:2010 cột B 10/9 13.7 1.89 86.20 50 12/9 14.24 1.92 86.52 50 14/9 13.89 1.68 87.90 50 16/9 13.15 1.54 88.29 50 18/9 13.26 1.56 88.24 50 20/9 12.23 1.04 91.50 50 22/9 13.54 1.22 90.99 50 24/9 12.7 1.34 89.45 50 26/9 11.44 1.21 89.42 50 28/9 10.94 0.96 91.22 50 30/9 11.78 1.45 87.69 50 02/10 13.33 1.87 85.97 50 04/10 14.12 1.87 86.76 50 06/10 13.41 1.84 86.28 50 08/10 11.79 1.62 86.26 50
- 81. 77 Bảng 6: Kếtquả phân tích tổng Coliform trong phòng thí nghiệm từ 10/9 đến ngày 08/10/2020 Ngày Coliform tổng số đầu vào Coliform tổng số đầu ra Hiệu suất xử lý QCVN 28:2010 cột B 10/9 9600 2500 73.96 5000 12/9 9500 2400 74.74 5000 14/9 9600 2400 75.00 5000 16/9 8800 2100 76.14 5000 18/9 8700 2300 73.56 5000 20/9 9500 2300 75.79 5000 22/9 9200 2200 76.09 5000 24/9 8400 2300 72.62 5000 26/9 9000 2200 75.56 5000 28/9 9100 2600 71.43 5000 30/9 8600 2000 76.74 5000 02/10 8400 1700 79.76 5000 04/10 8900 2100 76.40 5000 06/10 8600 1900 77.91 5000 08/10 9100 2000 78.02 5000
- 82. 78 PHỤ LỤC 2:HÌNH ẢNH THỰC TẾ Hình 1: Bệ đặt Johkasou Hình 2: Đưa Johkasou số 1 vào vị trí Hình 3: Đưa Johkasou số 2 vào vị trí
- 83. 79 Hình 4: Cốđịnh và lấp cát Johkasou Hình 5: Lấp cát 2/3 Johkasou Hình 6: Lắp đặt đường ống công nghệ
- 84. 80 Hình 7: Hoànthành lắp đường ống công nghệ Hình 8: Hộp chia lưu lượng Hình 9: Hộp chia bùn