Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp thiếu - hiếu khí (AO) sử dụng giá thể sinh học ECO - BIO - BLOCK (EBB) cải tiến

Hình 3.7. Sản phẩm EBB cải tiến được chế tạo tại Viện Công nghệ môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam 43

Hình 3.8. Hệ thí nghiệm A-O 43

Hình 3.9. Nồng độ và hiệu suất xử lý COD qua cột thiếu khí 45

Hình 3.10. Tải lượng xử lý COD qua cột thiếu khí 475

Hình 3.11. Nồng độ và hiệu suất xử lý COD qua cột hiếu khí 497

Hình 3.12. Tải lượng xử lý COD qua cột hiếu khí 47

Hình 3.13. Nồng độ và hiệu suất xử lý COD qua hệ AO 49

Hình 3.14. Tải lượng xử lý COD qua hệ AO 49

Hình 3.15. Nồng độ và hiệu suất xử lý Amoni qua cột thiếu khí 51

Hình 3.16. Tải lượng xử lý Amoni qua cột hiếu khí 51

Hình 3.17. Nồng độ và hiệu suất xử lý Amoni qua bể hiếu khí 53

Hình 3.18. Tải lượng xử lý Amoni qua bể hiếu khí 53

Hình 3.19. Nồng độ và hiệu suất xử lý Amoni qua hệ AO 55

Hình 3.20. Tải lượng xử lý Amoni qua hệ AO 55

Hình 3.21. Nồng độ và hiệu suất xử lý TSS qua bể thiếu khí 57

Hình 3.22. Tải lượng xử lý TSS qua bể thiếu khí 57

Hình 3.23. Nồng độ và hiệu suất xử lý TSS qua bể hiếu khí 59

Hình 3.24. Tải lượng xử lý TSS qua bể hiếu khí 59

Hình 3.25. Nồng độ và hiệu suất xử lý TSS qua hệ AO 61

Hình 3.26. Tải lượng xử lý TSS qua hệ AO 61

Hình 3.27. Sơ đồ khối phương án xử lý nước thải bệnh viện công nghệ AO 64

Hình 3.28. Sơ đồ dòng chảy nước thải bệnh viện bằng phương pháp AO 65

MỞ ĐẦU

Tốc độ phát triển kinh tế cao mang lại những lợi ích to lớn như cải thiện mức sống của người dân và tiềm lực kinh tế cho đất nước, tuy nhiên nó cũng có tác động nặng nề đến chất lượng môi trường. Trong đó, ô nhiễm do nước thải là một trong những vấn đề nhức nhối nhất.

Nước thải bệnh viện là một trong những mối quan tâm, lo ngại sâu sắc đối với các nhà quản lý môi trường và xã hội vì chúng có thể gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng và nguy hiểm đến đời sống con người.

Theo thống kê của Bộ Y tế, tính đến nay cả nước hiện có 1.087 bệnh viện (1.023 bệnh viện nhà nước, 64 bệnh viện tư nhân) với tổng số hơn 140.000 giường bệnh, ngoài ra còn có hơn 10.000 trạm y tế xã, hàng chục ngàn cơ sở phòng khám tư nhân, cơ sở nghiên cứu, đào tạo, sản xuất dược phẩm, sinh phẩm y tế. Các cơ sở y tế, thải ra khoảng 250.000 m3 nước thải mỗi ngày. Loại nước thải y tế này ô

nhiễm nặng về mặt hữu cơ và hàm lượng vi sinh cao gấp 100-1000 lần tiêu chuẩn cho phép. Tuy nhiên, khoảng 46% số bệnh viện hiện chưa có hệ thống xử lý nước thải và 70% số hệ thống xử lý nước thải hiện có không đạt tiêu chuẩn [3].

Do kinh tế còn nhiều khó khăn, việc quản lý và xử lý chất thải bệnh viện ở nhiều địa phương chưa được quan tâm và đầu tư đúng mức. Chất thải bệnh viện, ngoài những đặc tính chung giống như chất thải sinh hoạt, còn có đặc tính tiêng biệt là chứa rất nhiều vi trùng gây bệnh có khả năng lây nhiễm cao, gây nên những vấn đề nhức nhối về vệ sinh, môi trường và sức khỏe cộng đồng. Theo ông Jordan Ryan, nguyên Trưởng đại diện thường trú Quỹ Môi trường Toàn cầu (GEF) tại Việt Nam, có 80% trường hợp mắc bệnh do nguồn nước bị ô nhiễm, trong đó có một phần là từ nước thải các bệnh viện [8].

Vì vậy việc nghiên cứu, tìm ra giải pháp công nghệ thích hợp để xử lý hiệu quả nước thải bệnh viện đảm bảo các tiêu chuẩn cho phép khi thải ra môi trường đã được các nhà môi trường trong và ngoài nước quan tâm. Hiện nay, các nước trên

thế giới và nước ta đã ứng dụng nhiều giải pháp công nghệ khác nhau để xử lý hiệu quả và an toàn nước thải bệnh viện, trong đó thường sử dụng phổ biến là công nghệ sinh học. Nước thải bệnh viện là một nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng vì có hàm lượng hữu cơ, các chất dinh dưỡng cao và đặc biệt có chứa nhiều vi khuẩn, virut gây bệnh. Ở Việt Nam, các nhà khoa học đã nghiên cứu, phát triển nhiều công nghệ xử lý nước thải bệnh viện như bể sinh học tiếp xúc hiếu khí, công nghệ bùn hoạt tính trong các bể aeroten truyền thống, xử lý hiếu khí theo mẻ SBR, lọc sinh học ngập nước, công nghệ AAO, công nghệ màng sinh học MBR… Tuy nhiên, các công nghệ này đòi hỏi chi phí đầu tư cao, vận hành gặp nhiều khó khăn.

Eco-Bio Block (EBB) nguyên mẫu từ Nhật Bản. EBB từ Nhật Bản là một khối rắn được sản xuất thông qua quá trình pha trộn các vật liệu như đá núi lửa ở Nhật kết hợp gắn các hệ vi sinh vật thân thiện với môi trường [20].

EBB cải tiến đã được Viện Công nghệ môi trường - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam nghiên cứu và chế tạo thành công bằng cách sử dụng các vật liệu sẵn có trong nước (sỏi nhẹ keramzite phối trộn với cát, xi măng và than hoạt tính, cấy vi sinh vật). Viện Công nghệ môi trường đã có các nghiên cứu về việc sử dụng EBB cải tiến để xử lý nước thải sinh hoạt và nước hồ ao cho thấy hiệu quả xử lý của EBB cải tiến với các loại nước thải này khá cao.

Chính vì vậy tôi thực hiện đề tài luận văn “Nghiên cứu đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp thiếu - hiếu khí (AO) sử dụng giá thể sinh học EBB cải tiến” để đánh giá hiệu quả xử lý chất ô nhiễm của vật liệu EBB cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả xử lý cho đối tượng nước thải bệnh viện, góp phần cải thiện môi trường nước nói riêng và môi trường sống nói chung.

Mục tiêu của đề tài:

- Nghiên cứu sản xuất vật liệu EBB phù hợp cho xử lý nước thải bệnh viện

ở Việt Nam

- Thử nghiệm và đánh giá hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp thiếu - hiếu khí (AO) sử dụng giá thể sinh học EBB cải tiến, góp phần cải thiện môi trường nước.

Đánh giá hiệu quả xử lý COD;

Đánh giá hiệu quả xử lý Amoni;

Đánh giá hiệu quả xử lý chất rắn lơ lửng;

- Đề xuất phương pháp xử lý nước thải bệnh viện mới phù hợp với điều kiện Việt Nam.

Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu hiệu quả xử lý COD, amoni, chất rắn lơ lửng của mô hình xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp thiếu hiếu khí kết hợp sử dụng giá thể sinh học EBB cải tiến. Nước thải được lấy từ bể điều hòa bệnh viện E, quận Cầu Giấy, Hà Nội.

Quy mô nghiên cứu

Quy mô phòng thí nghiệm.

Bố cục của đề tài:

Chương 1. Tổng quan

- Tổng quan về nước thải bệnh viện

- Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải bệnh viện

- Tổng quan về vật liệu EBB

- Lựa chọn công nghệ thích hợp

Chương 2. Địa điểm, thời gian, phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu Chương 3. Kết quả nghiên cứu

- Sản xuất vật liệu EBB

- Nghiên cứu hiệu suất xử lý COD trong hệ thí nghiệm AO sử dụng giá thế sinh học EBB cải tiến

- Nghiên cứu hiệu suất xử lý Amoni trong hệ thí nghiệm AO sử dụng giá thế sinh học EBB cải tiến

- Nghiên cứu hiệu suất xử lý TSS trong hệ thí nghiệm AO sử dụng giá thế sinh học EBB cải tiến

- Đề xuất phương pháp mới xử lý nước thải bệnh viện Kết luận và kiến nghị.

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về nước thải bệnh viện

1.1.1. Nguồn phát sinh nước thải bệnh viện

Nước thải bệnh viện là dung dịch thải từ cơ sở khám, chữa bệnh.

Nước thải bệnh viện phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau như: pha chế thuốc - tẩy khuẩn, lau chùi dụng cụ y tế, rửa trôi các mẫu bệnh phẩm, rửa vết thương bệnh nhân, nước thải từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm, từ các khoa khám, chữa bệnh, khu điều trị bệnh nhân,… được thu gom chung đưa về hệ thống xử lý nước thải. Nước thải loại này có chứa chủ yếu các hợp chất hữu cơ, các chất rắn lơ lửng, máu, mủ và đặc biệt là các loại vi trùng gây bệnh.

Ngoài ra, một lượng lớn nước thải phát sinh trong quá trình sinh hoạt của cán bộ, nhân viên, bệnh nhân và người nhà bệnh nhân. Nước thải này có chứa chủ yếu các chất cặn bã, các chất dinh dưỡng (N, P), các chất rắn lơ lửng (SS), các chất hữu cơ (BOD5, COD và vi khuẩn), nếu không được xử lý trước khi thải ra ngoài sẽ gây ô nhiễm tới môi trường.

1.1.2. Tính chất và thành phần nước thải bệnh viện

Nước thải bệnh viện có hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học khá cao (đại diện bởi thông số BOD5), lượng chất rắn lơ lửng lớn. Đặc biệt, nước thải bệnh viện là nguồn điển hình chứa lượng lớn các vi khuẩn gây bệnh. Tại hầu hết các bệnh viện đã khảo sát, khi phân tích mẫu nước thải cho thấy, tổng coliform nằm trong khoảng 106- 107 MNP/100ml, vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần [4]. Ngoài các loại vi khuẩn này, trong nước thải bệnh viện còn có một lượng không ít vi khuẩn gây bệnh khác. Do vậy, nước thải bệnh viện nếu không có biện pháp xử lý hữu hiệu, các mầm bệnh này sẽ bị phát tán ra môi trường và thủy vực tiếp nhận, làm gia tăng nguy cơ bùng phát dịch bệnh, ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Thành phần của nước thải bệnh viện thường ở mức như bảng 1.1.

Bảng 1.1. Thành phần nước thải bệnh viện

Thông số

Đơn vị	Khoảng giá trị	Giá trị trung bình
pH	-	6.5 - 7.5	7.0
TSS	mg/l	100 - 200	150
BOD5	mg/l	120 - 250	200
COD	mg/l	150 - 350	300
Tổng Coliforms	MNP/100 ml	106 - 109	106 - 107

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 95 trang tài liệu này.

Nguồn: Tài liệu quản lý chất thải bệnh viện, 2015 [2]

Ngoài ra nước thải bệnh viện còn có một số kim loại nặng với hàm lượng nhỏ như: mangan, đồng, thủy ngân, crôm,... Các kết quả phân tích các kim loại nặng trong nước thải bệnh viện thường cho thấy hàm lượng các kim loại này đều nhỏ hơn quy chuẩn cho phép (QCVN 28:2010/BTNMT).

1.1.3. Phương án phân nguồn nước thải bệnh viện

Nhằm giảm thiểu lượng nước thải cho hệ xử lý, giảm chi phí đầu tư, giảm chi phí xử lý và nhằm đảm bảo cho hệ thống xử lý hoạt động ổn định và đạt hiệu quả cao, cần tách riêng nước mưa và nước thải thành các dòng riêng biệt.

- Nước mưa, nước mặt chảy tràn cần được thu gom riêng vào hệ thống cống thoát nước mặt riêng biệt. Nước từ hệ thống cống này sẽ được xả thẳng ra mương thoát nước.

- Nước thải từ các khoa, phòng bao gồm cả nước thải sinh ra trong quá trình khám chữa bệnh và nước thải sinh hoạt của các cán bộ công nhân viên, bệnh nhân, người nhà bệnh nhân được thu gom dẫn theo đường ống riêng đến khu xử lý nước thải theo hình 1.1.

Trạm xử lý nước thải

bệnh viện

xử lý

Nguồn nước thải hoạt động chuyên môn và sinh hoạt của bệnh viện

Hệ nước thải chung

Nước mưa chảy tràn

Hình 1.1. Sơ đồ nguyên tắc phân nguồn nước thải bệnh viện

1.2. Tổng quan về công nghệ xử lý nước thải bệnh viện

Các công nghệ xử lý nước thải bệnh viện theo kiểu truyền thống mặc dù đầu ra có đạt QCVN nhưng ngày càng bộc lộ nhiều yếu điểm như: Tốn diện tích, chi phí vận hành và chi phí đầu tư cao, thời gian thi công chậm, phát sinh mùi hôi trong quá trình vận hành, chất lượng nước sau xử lý không ổn định, lượng bùn thải ra lớn...

Việc nghiên cứu công nghệ xử lý nước thải bệnh viện không chỉ cần thỏa mãn các tiêu chuẩn quy định, mà còn phải đảm bảo các yếu tố: chiếm ít diện tích, dễ lắp đặt vận hành và bảo dưỡng, không gây ô nhiễm thứ cấp ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Các nước trên thế giới và nước ta đã ứng dụng nhiều giải pháp công nghệ khác nhau để xử lý hiệu quả và an toàn nước thải bệnh viện. Ở một số nước phát triển như Đức, Nhật Bản, Pháp, Mỹ, Canada,… các nhà khoa học đã nghiên cứu và ứng dụng thành công các phương pháp sinh học cho việc xử lý nước thải, bao gồm các phương pháp kỵ khí, hiếu khí, thiếu khí có sử dụng vi sinh vật. Ưu thế của việc xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học là đơn giản, tiết kiệm, tận dụng được