Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
Tùy theo từng khâu và quá trình cụ thể, nước thải sẽ có tính chất và mức độ ô nhiễm
khác nhau.
1.5. Các chất gây ô nhiễm thường có trong nước thải bệnh viện [1].
1.5.1. Các chất hữu cơ
Các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (hay các chất tiêu thụ oxy) là Cacbonhydrat,
protein, chất béo… Đây là các chất gây ô nhiễm nặng nhất từ nước thải bệnh viện . Tác hại cơ
bản của các chất này là làm giảm oxy hòa tan trong nước dẫn đến suy thoái tài nguyên môi
trường, giảm chất lượng nước cho sinh hoạt.
Các chất khó phân hủy sinh học như Hydratcacbon vòng thơm, các polyme… Các chất
này có độc tính cao đối với con người và sinh vật, hơn nữa chúng lại có khả năng tồn tại lâu
dài trong môi trường và cơ thể sinh vật.
1.5.2. Các chất vô cơ
Nước thải bệnh viện nói riêng hay nước thải từ khu dân cư nói chung luôn có một
hàm lượng khá lớn các ion Cl
-
, SO
4
2-
, PO
4
3-
, Na
+
. Các chất này phát sinh chủ yếu trong hoạt
động sinh hoạt : tắm giặt, rửa dụng cụ …
1.5.3. Các chất rắn lơ lửng (SS)
Sự hiện diện của các chất rắn lơ lửng trong nước thải bệnh viện làm cho nước bị
đục, bẩn, làm tăng độ lắng đọng gây mùi khó chịu.
1.5.4. Các chất dinh dưỡng
Sự dư thừa các chất dinh dưỡng Nitơ, Photpho trong nước thải bệnh viện nếu
không được xử lý thỏa đáng sẽ làm tăng sinh trưởng các loại rong tảo trong nước làm nước bị
đục, giảm lượng oxy hòa tan do thối rửa gây nên phú dưỡng hóa nguồn nước mặt.
1.5.5. Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh
Trong nước thải bệnh viện chứa một lượng lớn các loại vi trùng vi khuẩn gây bệnh
như Salmonella, virut đường tiêu hóa, bại liệt, các loại kí sinh trùng, amip, nấm, Ecoli…
Ngoài ra còn có các mầm bệnh sinh học khác trong máu, mủ, dịch, đờm, phân của người
bệnh.
1.5.6. Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị
Theo kết quả phân tích của các cơ quan chức năng, 80% nước thải từ bệnh viện là
nước thải bình thường (tương tự nước thải sinh hoạt) chỉ có 20% là những chất thải nguy hại
bao gồm chất thải nhiễm khuẩn từ các bệnh nhân, các sản phẩm của máu, các mẫu chẩn đoán
bị hủy, hóa chất phát sinh từ trong quá trình giải phẫu, lọc máu, hút máu, bảo quản các mẫu
xét nghiệm, khử khuẩn. Với 20% chất thải nguy hại này cũng đủ để các vi trùng gây bệnh lây
lan ra môi trường xung quanh. Đặc biệt, nếu các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản
phẩm chuyển hóa của chúng không được xử lý đúng mà đã xả thải ra bên ngoài sẽ có khả
năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp xúc với chúng.
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 5
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
Bảng 1.5.6: Thành phần tính chất nước thải bệnh viện.
S
T
T
Chỉ
tiêu
Ô
Nhi
ễm
Đơn
Vị
Bệnh
Viện
Chợ
Rẫy
BV
ĐK
Bìn
h
Ph
ước
Bệ
nh
Việ
n
Kr
ôn
g
Nă
ng
TCVN
7382-2004
Loại 1
pH
- 6,92 5.97 7
6,5-
8,5
CO
D
Mg/l 138 178 500 50
BO
D5
Mg/l 104 134 300 20
SS Mg/l 188 210 150 50
Tổn
g
Coli
for
m
MNP/
100ml
5,5
x10
4
6,5
x10
4
8.5
x10
4
100
0
Nguồn :CEER tổng hợp, 2006
1.5.7. Đặc điểm phân biệt nước thải bệnh viện và nước thải sinh hoạt [8]
Thông qua nhiều phân tích và đánh giá, người ta rút ra những kết luận về đặc điểm
khác biệt của nước thải bệnh viện với nước thải sinh hoạt như sau:
Lượng chất bẩn gây ô nhiễm trên một giường bệnh lớn hơn 2-3 lần lượng
chất bẩn gây ô nhiễm tính trên một đầu người. Ở cùng một tiêu chuẩn sử
dụng nước thì nước thải bệnh viện có nồng độ chất ô nhiễm cao hơn nhiều.
Sự hình thành nước thải bệnh viện trong một ngày và ở những ngày riêng
biệt của tuần là không đều (hệ số không điều hòa K=3). So với nước thải
sinh hoạt thì thành phần của nước thải bệnh viện dao động trong ngày do
chế độ làm việc của bệnh viện không đều.
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 6
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
Trong nước thải bệnh viện, ngoài những chất bẩn thông thường như trong
nước thải sinh hoạt, còn chứa những chất bẩn hữu cơ và khoáng đặc biệt
(thuốc men, chất tẩy rửa, đồng vị phóng xạ…) còn có một lượng lớn vi
khuẩn gây bệnh có khả năng lây lan cao, gây nhiều bệnh truyền nhiễm nguy
hiểm.
1.6. Bản chất của quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học [6]
1.6.1. Nguyên tắc:
Dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây ô
nhiễm có trong nước thải.
Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để tăng
trưởng và phát triển. Tách các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng ra khỏi nước
thải ( làm khoáng hóa các chất hữu cơ gây bẩn thành các chất vô cơ và các khí
đơn giản)
1.6.2. Cơ chế chung :
Hấp thụ và kết cặn hạt lơ lửng và chất keo không lắng thành bông sinh học hay
màng sinh học.
Chuyển hóa (oxy hóa ) các chất hòa tan và các chất dễ phân hủy sinh học thành
những sản phẩm cuối cùng.
Chuyển hóa và khử chất dinh dưỡng (N, P).
1.6.3. Quá trình sinh trưởng bám dính – màng sinh học [12]
Khả năng oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải khi chảy qua hoặc trực
tiếp tiếp xúc.
Có màu xám hay màu nâu tối, dày từ 1- 3 mm hoặc hơn do sinh khối của vi
sinh vật bám trên màng.
Màng sinh học được coi là một hệ tùy tiện, với hệ vi sinh vật là chủ yếu.Vật
liệu sử dụng làm giá thể bám dính được làm bằng PVC (Fine Reputation
Co.Ltd, Taiwan) Với thông số diện tích bề mặt 110 m
2
/m
3
, thể tích lỗ rỗng
99,2%.
Hình 1.6.3: Giá thể bám dính làm bằng vật liệu PVC- Biological Fixed Material
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 7
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
Tác nhân sinh trưởng bám dính:
- Gồm các loài Achromoabacterial, Alcaligenes, Flavolbacterium,
Pseudomonas, Sphaerotilus và Zooglea.
- Vi sinh vật trong thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt Zoogleal, Nấm Fusarium và
Leptomitus, tảo Stigeoclonium, Oscillatoria, Protozo Ami, Protozoa flagellated…
- Vi sinh vật trong các hồ ổn định : tảo lục Euglena, Chlorella,
Chlamydomonas, Chlorogonium và Scenedesmus, Protozoa: Pramecium, Glaucoma
và Copidium, Euplotes, Vorticella, các Roftifer: Epiphanes, Philodina, và Proales,
Diaptomus, và Cyclops…
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 8
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
1.6.4. Các quá trình sinh học trong xử lí nước thải
Quá trình phân hủy hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn:
Oxy hóa các chất hữu cơ.
Tổng hợp tế bào mới.
Phân hủy nội bào.
1.6.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lí sinh học.
Quá trình xử lí sinh học trong xử lí nước thải thường chịu tác động của một
số yếu tố sau đây:
Nồng độ chất hữu cơ : BOD5:N:P =100/:5:1 Hoặc 200:5:2 (Bùn hoạt tính)
Hàm lượng tạp chất.
Nhiệt độ, pH, các nguyên tố vi lượng, kim loại…
Hàm lượng oxy trong nước thải.
Lưu lượng nước thải.
Hệ thống xử lí: chế độ thủy động
1.7. Hiệu quả xử lí một số công trình hiện hữu
Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý nước thải bệnh viện dựa vào các yếu tố
cơ bản sau:
Lưu lượng nước thải và qui mô bệnh viện.
Thành phần và đặc tính của nước thải.
Mức độ cần thiết xử lý nước thải.
Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận.
Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thuỷ văn của khu vực.
Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
1.7.1. Hệ thống xử lí bằng phương pháp bể sinh học ASBC [6]
Phương pháp lọc sinh học ASBC là quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp
sinh học sử dụng các vi sinh vật không di động và bám dính trên bề mặt các vật liệu
rắn để tiếp xúc thường xuyên hay di động đối với nước thải.
Hệ thống xử lí bằng phương pháp bể sinh học ASBC với sự kết hợp giữa bùn hoạt tính
và lọc bám dính có khả năng xử lí hiệu quả các hợp chất hữu cơ và N, P có trong nước
thải. Đồng thời các song chắn rác thô và tinh cũng được lắp đặt tại đầu vào các bể tiếp
nhận và bể điều hòa để tách chất thải rắn có trong nước thải, giúp nâng cao hiệu quả
xử lý của quá trình lọc. Hiện nay phương pháp bể sinh học ASBC được ứng dụng
trong xử lí nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, khách sạn…đạt hiệu quả xử lí
cao.
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 9
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
Sơ đồ quy trình công nghệ:
Hình 1.7.1.: Sơ đồ xử lí nước thải bệnh viện bằng phương pháp sinh học ASBC
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 10
Nước thải sinh hoạt, nước
thải điều trị, giặt là
Nước thải nhà
bếp
Nước thải tắm
Nước thải vệ
sinh
Song chắn rác
Bể Lắng
Bể ASBC
Bể điều hòa
Bể tự hoại
Bể Tiếp Nhận
Bể tách dầu
Bồn hoá chất
Bể Nén Bùn
Bể Khử Trùng
Nguồn Tiếp
Nhận
Đem Xử Lí
Máy Thổi Khí
Bùn Hồi Lưu
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương pháp bể lọc sinh học
Nước thải từ các khoa của bệnh viện theo mạng lưới thoát nước riêng , nước chảy qua
mương dẫn có đặt song chắn rác, ở đây nước thải sẽ được loại bỏ các chất hữu cơ hoặc những
chất có kích thước lớn như bao ni lông, ống chích, bông băng, vải vụn, …nhằm tránh gây tắc
nghẽn các công trình phía sau. Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu
lượng và nồng độ, tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý
làm việc ổn định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau. Trong bể điều hòa có bố
trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng
thời cung cấp O
2
để giảm một phần BOD. Sau đó nước thải sẽ được đưa vào bể ASBC thực
hiện quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa
tan và dạng bám dính vào màng vi sinh . Trong bể ASBC được cấp khí và khuấy trộn nhằm
tăng hàm lượng oxy hòa tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải. Sau đó
nước thải chảy vào bể lắng để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính. Từ bể lắng nước chảy
sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Bùn hoạt tính từ bể lắng một phần tuần hoàn lại vào bể ASBC, phần còn lại được dẫn
vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn, bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm của bùn, phần nước
tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa. Phần bùn từ bể nén bùn sẽ được vận chuyển
ra sân phơi bùn để khử hoàn toàn nước và bùn này có thể sử dụng để làm phân bón.
Ưu điểm:
Chiếm ít diện tích, đơn giản dễ vận hành .
Khởi động nhanh, khả năng loại bỏ các chất phân hủy chậm.
Lượng bùn sinh ra thấp.
Chịu được biến động về nhiệt độ và tải lượng ô nhiễm.
Khử mùi cao.
Chi phí xử lí thấp.
Đa dạng về thiết bị
Nhược điểm:
Hệ thống dễ bị tắc do sự phát triển nhanh chóng của vi sinh hiếu khí khi
tải trọng lớn.
BOD đầu vào < 500 (mg/l)
1.7.2. Phương pháp hiếu khí Arotank [6]
Bể Aerotank là công trình nhân tạo xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu
khí, trong đó người ta cung cấp oxy và khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính.
Cấu trúc Aerotank phải thỏa mãn 3 điều kiện :
Giữ được liều lượng bùn cao trong aerotank.
Cho phép vi sinh phát triển liên tục ở giai đoạn bùn trẻ.
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 11
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
Đảm bảo lượng oxy cần thiết cho vi sinh ở mọi điểm của aerotank.
Sơ đồ quy trình công nghệ:
Hình 1.7.2: Quy trình xử lí nước thải bệnh viện bằng phương pháp Aerotank
Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương pháp hiếu khí Aerotank
Nước thải từ các khoa của bệnh viện theo mạng lưới thoát nước riêng , nước chảy qua
mương dẫn có đặt song chắn rác, ở đây nước thải sẽ được loại bỏ các chất hữu cơ hoặc những
chất có kích thước lớn như bao ni lông, ống chích, bông băng, vải vụn, …nhằm tránh gây tắc
nghẽn các công trình phía sau. Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu
lượng và nồng độ, tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý
làm việc ổn định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau. Trong bể điều hòa có bố
trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 12
Nước Thải Bệnh
Viện
Song Chắn Rác
Bể Điều Hòa
Bể Lắng 1
Bể Aerotank
Bể Lắng 2
Khử Trùng
Môi Trường
Bể Nén Bùn
Sân phơi bùn
Bùn
Máy
chắn
rác
Tuần
hoàn
Máy Thổi Khí
Máy Thổi Khí
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
thời cung cấp O
2
để giảm một phần BOD. Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 1 nhằm lắng cặn
lơ lửng và một phần BOD. Sau đó nước thải sẽ được đưa vào bể Aerotank thực hiện quá trình
phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa tan và dạng lơ
lửng. Trong bể Aerotank được cấp khí và khuấy trộn nhằm tăng hàm lượng oxy hòa tan và
quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải. Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 2 để
lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính. Từ bể lắng 2 nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi
sinh vật gây bệnh trước khi thải vào nguồn tiếp nhận.
Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 một phần tuần hoàn lại vào bể Aerotank, phần còn lại được
dẫn vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn, bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm của bùn, phần
nước tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa. Phần bùn từ bể nén bùn sẽ được vận
chuyển ra sân phơi bùn để khử hoàn toàn nước và bùn này có thể sử dụng để làm phân bón.
Ưu điểm:
Công nghệ đơn giản.
Vận hành đơn giản.
Giá thành đầu tư ban đầu thấp vì công nghệ chủ yếu là bê tông cốt thép.
Nhược điểm :
VSV phát triển trong bể Aerotank thường rất chậm và sinh khối tạo ra
không nhiều.
Hiệu quả xử lý không cao vì công nghệ đơn giản.
1.7.3. Phương pháp yếm khí UASB [6]
Nguyên lí xử lí kị khí
Quá trình lên men acid (phân hủy hợp chất cao phân tử):
Cellulose Acetate +rượu
Lipid Acid hữu cơ
Protein H20 ,CO2,NH3,H2S
Biến chất hữu cơ đơn giản thành acid béo +chất hữu cơ hào tan.
Quá trình lên metan hóa (lên men metan):
Lấy năng lượng từ phản ứng tạo CH4.
Không có sự hiện diện của oxy.
Cần nhiệt độ cao.
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 13
Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường
Sơ đồ công nghệ:
Hình 1.7.3: Quy trình xử lí nước thải bệnh viện bằng phương pháp UASB
SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 14
Nước thải sinh hoạt, nước
thải điều trị, giặt là
Nước thải nhà
bếp
Nước thải tắm
Nước thải vệ
sinh
Song chắn rác
Bể tự hoại
Bể Tiếp Nhận
Bể tách dầu
Bể Lắng 2
Bể UASB
Bể điều hòa Bồn hoá chất
Bể Nén Bùn
Bể Khử Trùng
Nguồn Tiếp
Nhận
Đem Xử Lí
Máy Thổi Khí
Bùn Hồi Lưu
Bể Lắng 1
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét