Tải bản đầy đủ

tính toán thiết kế công trình xử lý nước thải bệnh viện công suất 950m3 ng

Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện công
suất Q= 950 m3/ngày.đêm
ALỜI CẢM ƠN
Đầu tiên nhóm em xin chân thành cảm ơn đến toàn thể Quý thầy cô Trường Đại học
Công Nghiệp Thực Phẩm Thành Phố Hồ Chí Minh, Quý thầy cô khoa Công nghệ
sinh học và kỹ thuật Môi trường đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức quý
báu cho nhóm em trong suốt quá trình học tập và rèn luyện kỹ năng tại trường. Đặc
biệt, nhóm em xin chân thành cảm ơn cô Ngô Thị Thanh Diễm, người đã nhiệt tình
hướng dẫn nhóm em thực hiện đề tài đồ án môn học này.
Tuy đã cố gắng hoàn thành đề tài nhưng với vốn kiến thức còn hạn hẹp và thời gian
có hạn nên nhóm em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm em rất mong
nhận được sự đóng góp của Quý thầy (cô) giúp cho đề tài đồ án môn học của nhóm
em được hoàn thiện hơn.
Nhóm xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, Ngày 01 tháng 12 năm 2015
Nhóm sinh viên thực hiện
Hương Giang
Lê Thị Xuân Quỳnh
Đặng Thị Trường An
Hứa Thị Huyền
Nguyễn Thị Hồng Hạnh


ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Trang 1


Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện công
suất Q= 950 m3/ngày.đêm
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................i
DANH MỤC BẢNG................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH...................................................................................................v
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT....................................................................................vi
LỜI MỞ ĐẦU.........................................................................................................vii
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN....................................1
1.1.

Nguồn gốc phát sinh nước thải bệnh viện..................................................................2

1.1.1.

Nước thải sinh hoạt................................................................................................2

1.1.2.

Nước thải do các hoạt động khám và điều trị bệnh................................................3

1.1.3.

Nước thải từ các công trình phụ trợ........................................................................3

1.2.
1.2.1.
1.3.

Đặc điểm của nước thải bệnh viện.............................................................................3
Thành phần.............................................................................................................3
Tính chất.....................................................................................................................4

1.3.1.

Tính chất hóa lý......................................................................................................4

1.3.2.

Đặc trưng về vi trùng và virus................................................................................4

1.4.

Vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện..................................................5

1.5.

Hiện trạng xử lý nước thải bệnh viện hiện nay..........................................................5

1.6.

Ảnh hưởng của nước thải bệnh viện đến con người và môi trường...........................7

1.6.1.

Đối với con người...................................................................................................7

1.6.2.

Đối với môi trường.................................................................................................7

1.7.

Một số phương pháp xử lý nước thải bệnh viện.........................................................7

CHƯƠNG 2.TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI.....12
2.1.

Thành phần và tính chất nước thải đầu vào...................................................12

2.2.

Cơ sở lựa chọn..........................................................................................................12

2.3.

Đề xuất phương án...................................................................................................13

2.4.

Thiết kế tính toán......................................................................................................15

2.4.1.

Xác định lưu lượng tính toán................................................................................15

2.4.2.

Song chắn rác.......................................................................................................15

2.4.3.

Hố thu gom...........................................................................................................19


2.4.4.

Bể điều hoà...........................................................................................................20

2.4.5.

Bể Aerotank..........................................................................................................25

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Trang 2


Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện công
suất Q= 950 m3/ngày.đêm
2.4.6.

Bể lắng II..............................................................................................................35

2.4.7.

Bể khử trùng.........................................................................................................40

2.4.8.

Bể chứa và nén bùn..............................................................................................43

CHƯƠNG 3.TÍNH TOÁN CHI PHÍ.......................................................................46
3.1.

Chi phí thiết bị và xây dựng.....................................................................................46

3.2.

Chi phí vận hành.......................................................................................................48

3.2.1.

Chi phí điện năng.................................................................................................48

3.2.2.

Chi phí hóa chất....................................................................................................49

3.2.3.

Chi phí nhân công.................................................................................................49

CHƯƠNG 4.KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................51
4.1.

Kết luận....................................................................................................................51

4.2.

Kiến nghị..................................................................................................................51

TÀI KIỆU THAM KHẢO.......................................................................................52

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Trang 3


Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện công
suất Q= 950 m3/ngày.đêm
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong QCVN
28:2010/BTNMT.......................................................................................................1
Bảng 1.2: Thành phần ô nhiễm chính trong nước thải bệnh viện...............................4
Bảng 1.3: Kết quả điều tra hệ thống xử lý nước thải bệnh viện................................6
Bảng 1.4: Nước sử dụng và lưu lượng nước thải tại hệ thống xử lý nước thải
Bảng 2.1: Thành phần và tính chất của nước thải...................................................12
Bảng 2.2: Các thông số thiết kế song chắn rác........................................................18
Bảng 2.3: Thông số tính toán hố thu gom...............................................................20
Bảng 2.4: Thông số tính toán bể điều hòa...............................................................25
Bảng 2.5: Thông số tính toán bể Aerotank.............................................................35
Bảng 2.6: Các thông số thiết kế cho bể lắng II.......................................................35
Bảng 2.7: Các thông số tính toán bể lắng II............................................................40
Bảng 2.8: Các thông số thiết kế bể khử trùng.........................................................40
Bảng 2.9: Thông số tính toán bể khử trùng.............................................................41
Bảng 2.10: Liều lượng Chlorine cho vào khử trùng.................................................42
Bảng 2.11: Thông số tính toán bể chứa và nén bùn.................................................45
Bảng 3.1: Chi phí thiết bị và xây dựng..................................................................46
Bảng 3.2: Chi phí điện năng..................................................................................49

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Trang 4


Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện công
suất Q= 950 m3/ngày.đêm
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Hệ thống xử lý nước thải trung tâm y tế Dĩ An- Bình Dương....................8
Hình 1.2: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nhiệt Đới..........................................9
Hình 1.3: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Quận Tân Phú.................................10
Hình 1.4: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Da Liễu...........................................11
Hình 2.1: Quy trình xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp dùng bể Aerotank
................................................................................................................................ 13
Hình 2.2: Quy trình xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp dùng bể SBR....14
Hình 2.3: Sơ đồ lắp đặt song chắn rác.....................................................................18

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Trang 5


Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện công
suất Q= 950 m3/ngày.đêm
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD (Biochemical (hay Biological) Oxygen Demand): nhu cầu oxy sinh hóa hay
nhu cầu oxy sinh học.
COD (Chemical Oxygen Demand): nhu cầu oxy hóa học.
DO (Dissolved Oxygen): oxy hòa tan.
TSS (Total Suspended Solids): Tổng chất rắn lơ lững trong nước.
QCVN: quy chuẩn Việt Nam.
BTNMT: Bộ Tài Nguyên Môi Trường.
HTXLNT: hệ thống xử lý nước thải.
SCR: song chắn rác

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Trang 6


Tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện công
suất Q= 950 m3/ngày.đêm
LỜI MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Tại những thành phố lớn của các nước đang phát triển, cùng với việc phát triển kinh
tế là vấn đề ô nhiễm môi trường. Thành phố càng phát triển thì vấn đề ô nhiễm môi
trường càng khó kiểm soát. Hiện nay, môi trường sống của chúng ta đang phải đối
mặt với nhiều vấn đề môi trường cấp bách như: ô nhiễm do khí thải, khói thải phát
sinh từ các hoạt động sản xuất, công nghiệp, giao thông, ô nhiễm do nước thải, rác
thải sinh hoạt, nước thải từ các nhà máy, xí nghiệp, bệnh viện,… Đứng trước hiện
trạng môi trường sống đang bị ô nhiễm, sức khoẻ của con người cũng bị đe doạ.
Nhiều bệnh viện đã được thành lập nhằm phục vụ cho nhu cầu chăm sóc sức khoẻ
cho người dân và đã gặt hái được nhiều kết quả tốt đẹp.
Tuy nhiên, vấn đề môi trường hiện nay tại các bệnh viện là bài toán khó cho các cơ
quan chức năng. Chất thải và nước thải tại các bệnh viện hầu hết vẫn chưa được xử
lý hoặc chỉ xử lý sơ bộ nên không đạt tiêu chuẩn, cũng như chưa có chiến lược
quản lý một cách có hiệu quả. Trong thời gian gần đây, chỉ một số ít bệnh viện là có
đầu tư xây dựng hệ thống xử lý. Đa phần còn lại nước thải được đưa vào hệ thống
thoát nước chung của thành phố, thậm chí chảy tràn trên mặt đất gây ô nhiễm môi
trường không khí, môi trường đất, làm mất vẻ đẹp mỹ quan của bệnh viện nói riêng
và thành phố nói chung.
Nước thải bệnh viện là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng nếu không xử lý một cách triệt để, do thành phần và tính chất nguy hại của nó.
Trong khi đó các cơ sở y tế ngày càng gia tăng kéo theo lượng nước thải tăng lên.
Vì vậy gây ảnh hưởng đến môi trường địa phương.
Là sinh viên học ngành công nghệ kỹ thuật môi trường nhóm em rất quan tâm đến
chất lượng môi trường ở địa phương. Vì vậy việc tính toán và xây dựng trạm xử lý
nước thải bệnh viện là rất cấp thiết nhằm bảo vệ môi trường cũng như sức khỏe của
người dân xung quanh.

Mục tiêu
Đề xuất quy trình công nghệ và tính toán thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh
viện với công suất 950 m3/ngày.đêm.

Nội dung nghiên cứu
Tìm hiểu nguồn gốc phát sinh, đặc tính và tác động của nước thải bệnh viện đến
mội trường và con người.
Tính toán thiết kế hệ thống nước thải bệnh viện.

ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH

Trang 7


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN
Theo QCVN 28:2010/BTNMT về nước thải bệnh viện thì nước thải bệnh viện là
dung dịch thải từ các cơ sở khám, chữa bệnh. Nước thải bệnh viện chứa vô số loại
vi trùng, virus và các mầm bệnh sinh học khác trong máu, dịch, đờm, phân của
người bệnh, các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị, thậm chí cả
chất phóng xạ. Ngoài các yếu tố ô nhiễm thông thường như chất hữu cơ, dầu mỡ
động - thực vật, vi khuẩn, nước thải bệnh viện còn có những chất bẩn khoáng và
hữu cơ đặc thù như các phế phẩm thuốc, các chất khử trùng, các dung môi hóa học,
lượng thuốc kháng sinh dư, các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong quá trình
chẩn đoán và điều trị bệnh. Do đó, nước thải bệnh viện được xếp vào danh mục chất
thải nguy hại.
Bảng 1.1: Quy định giá trị nồng độ của các thông số ô nhiễm trong QCVN
28:2010/BTNMT.
Giá trị C
STT

Thông số

Đơn vị
A

B

1

pH

-

6,5 – 8,5

6,5 – 8,5

2

BOD5 (20oC)

mg/l

30

50

3

COD

mg/l

50

100

4

Tổng chất rắn lơ lửng (TSS)

mg/l

50

100

5

Sunfua (tính theo H2S)

mg/l

1,0

4,0

6

Amoni (tính theo N)

mg/l

5

10

7

Nitrat (tính theo N)

mg/l

30

50

8

Phosphat (tính theo P)

mg/l

6

10

9

Dầu mỡ động thực vật

mg/l

10

20

10

Tổng hoạt độ phóng xạ α

Bq/l

0,1

0,1


11

12

13

Tổng hoạt độ phóng xạ β

Tổng coliforms

Salmonella

14

Shigella

15

Vibrio cholerae

Bq/l
MPN/
100ml
Vi khuẩn/
100 ml
Vi khuẩn/
100ml
Vi khuẩn/
100ml

1,0

1,0

3000

5000

KPH

KPH

KPH

KPH

KPH

KPH

Nguồn: QCVN 28:2010/BTNMT.
1.1. Nguồn gốc phát sinh nước thải bệnh viện
Trong quá trình hoạt động của bệnh viện, nước thải sinh ra trong toàn bộ khuôn viên
bệnh viện bao gồm các loại khác nhau với nguồn thải tương ứng như sau:


Nước thải là nước mưa thu gom trên toàn bộ diện tích khuôn viên bệnh
viện.



Nước thải sinh hoạt của cán bộ và công nhân viên trong bệnh viện; của
bệnh nhân và thân nhân bệnh nhân thăm nuôi bệnh.




Nước thải phát sinh từ các hoạt động khám và điều trị bệnh.
Nước thải phát sinh ra từ các công trình phụ trợ (thiết bị xử lý khí thải, giải
nhiệt máy phát điện dự phòng, giải nhiệt cho các máy điều hoà không khí,...)

1.1.1. Nước thải sinh hoạt
Là loại nước thải ra sau khi sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt trong bệnh viện: ăn
uống, tắm rửa, vệ sinh,... từ các nhà làm việc, các khu nhà vệ sinh, nhà ăn, căn
tin,...Thành phần và tính chất nước thải sinh hoạt trong bệnh viện cũng giống như
nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư: có chứa các chất cặn bã, các chất hữu cơ hoà
tan (các chỉ tiêu BOD, COD), các chất dinh dưỡng (nitơ, phốt pho) và vi trùng. Chất
lượng nước thải sinh hoạt này vượt quá tiêu chuẩn qui định hiện hành và có khả
năng gây ô nhiễm hữu cơ, làm giảm lượng oxy hoà tan (DO) vốn rất quan trọng đối
với đời sống của các sinh vật thủy sinh tại nguồn tiếp nhận.


1.1.2. Nước thải do các hoạt động khám và điều trị bệnh
Loại nước thải này có thể nói là loại nước thải có mức ô nhiễm hữu cơ và chứa
nhiều vi trùng gây bệnh nhiều nhất trong số các dòng thải nước của bệnh viện.
Nước thải loại này phát sinh từ nhiều khâu và các quá trình khác nhau trong bệnh
viện như: giặt, tẩy quần áo bệnh nhân, khăn lau, chăn mền, drap cho các giường
bệnh; rửa các vật dụng y khoa, xét nghiệm, giải phẫu, sản nhi; vệ sinh lau chùi làm
sạch các phòng bệnh và phòng làm việc,... Tuỳ theo từng khâu và quá trình cụ thể
mà tính chất nước thải và mức độ ô nhiễm khi đó sẽ khác nhau.
1.1.3. Nước thải từ các công trình phụ trợ
Hoạt động của bệnh viện đòi hỏi phải sử dụng một lượng nước nhất định để phục vụ
cho các máy móc và thiết bị phụ trợ,... Tuỳ theo tính chất sử dụng mà mức độ ô
nhiễm khác nhau như: nước thải giải nhiệt máy phát điện dự phòng có nhiệt độ cao
hơn so với ban đầu nhưng vẫn có thể khống chế nằm dưới mức cho phép thải
(<450C).
Nhìn chung nước thải bệnh viện đặc trưng là chứa nhiều mầm bệnh đặc biệt là các
bệnh truyền nhiễm. Một số khu vực có mức độ nhiễm vi sinh gây bệnh, cặn lơ lửng,
các chất hữu cơ rất cao như:


Nước thải khu giải phẫu: chứa máu và các bệnh phẩm,...



Nước thải khu xét nghiệm: chứa nhiều vi trùng gây bệnh khác nhau.

Giá trị BOD, COD, cặn lơ lửng ở khu vực này vượt quá nhiều lần so với chỉ tiêu
cho phép. Ngoài ra nước thải còn có khả năng nhiễm xạ từ các khu chụp X –
Quang, rửa phim. Việc xử lý nước thải bị nhiễm phóng xạ rất khó khăn và tốn kém
chi phí (do chu kì phân hủy các chất phóng xạ khá lâu). Đây là loại chất thải nguy
hại nên cần có khu vực chứa chất thải và hệ thống xử lý riêng biệt.
1.2. Đặc điểm của nước thải bệnh viện
1.2.1. Thành phần
Các thành phần chính của nước thải bệnh viện gây ô nhiễm môi trường là:


Các chất hữu cơ.



Các chất dinh dưỡng.



Các chất rắn lơ lửng.



Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, tụ cầu, liên cầu, virus đường tiêu
hóa, bại liệt, các loại kí sinh trùng, amip, nấm,...



Các mầm bệnh sinh học khác trong máu, mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh.



Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị, thậm chí cả chất
phóng xạ


Bảng 1.2: Thành phần ô nhiễm chính trong nước thải bệnh viện.
Chất ô nhiễm đặc trưng

Hàm lượng

pH

6÷8

SS (mg/l)

100 ÷ 150

BOD (mg/l)

150 ÷ 250

COD (mg/l)

300 ÷ 500

Tổng coliform (MNP/100ml)

105 ÷ 107

Nguồn: báo khoa học công nghệ, 2014.
1.3. Tính chất
1.3.1. Tính chất hóa lý
Việc sử dụng các chất tẩy rửa của bệnh viện tạo nguy cơ làm xấu đi mức độ hoạt
động của các công trình xử lý nước thải bệnh viện. Điều này nảy sinh yêu cầu cao
hơn đối với quá trình xử lý nước thải bệnh viện thiết kế và xây dựng hệ thống làm
sạch cục bộ.
1.3.2. Đặc trưng về vi trùng và virus
Điểm đặc thù của nước thải bệnh viện làm cho nó khác với nước thải sinh hoạt là sự
lan truyền rất mạnh của các vi rút và vi khuẩn gây bệnh. Đặc biệt là những bệnh
viện chuyên điều trị các bệnh truyền nhiễm và bệnh lao cũng như các bệnh viện đa
khoa.
Nước thải bệnh viện còn là nơi phát sinh ra các nguồn vi khuẩn gây bệnh có thể dẫn
đến dịch bệnh cho người và động vật qua nguồn nước, qua các loại rau được tưới
bằng nước thải. Như vậy nước thải bệnh viện khác nước thải sinh hoạt bởi lượng
chất ô nhiễm tính 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 nồng độ chất bẩn
trong nước thải bệnh viện sẽ cao hơn nhiều.
Từ những nguyên nhân trên, chúng ta thấy rằng cần phải xếp nước thải bệnh viện
vào loại nước thải riêng biệt khác với nước thải sinh hoạt và yêu cầu xử lý cũng
phải cao hơn.
1.4. Vấn đề ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện


Hiện nay trên cả nước có khoảng 13.500 cơ sở y tế, thải ra 150.000 m 3 nước
thải một ngày. Loại nước thải y tế này ô nhiễm nặng về mặt hữu cơ và hàm lượng vi
sinh vật cao gấp 100-1000 lần so với tiêu chuẩn cho phép.
Theo ông Jordan Ryan, nguyên Trưởng đại diện thường trú Quỹ Môi trường Toàn
cầu (UNDP) tại Việt Nam, có 80% trường hợp mắc bệnh do nguồn nước bị ô nhiễm,
trong đó có một phần là từ nước thải của các bệnh viện.
Hiện nay, do việc xả nước thải bệnh viện chưa qua xử lý hay chưa xử lý triệt để ra
môi trường đã làm cho môi trường bị ô nhiễm một cách trầm trọng. Tại các điểm
của hệ thống xả nước thải bệnh viện và các nguồn tiếp nhận có hiện tượng bốc mùi
hôi thối và nước có màu đen kịt.
1.5.

Hiện trạng xử lý nước thải bệnh viện hiện nay

Phó Giáo sư Nguyễn Huy Nga, Cục trưởng Cục Quản lý môi trường y tế (Bộ Y tế)
cho biết, theo thống kê báo cáo của các địa phương, về xử lý nước thải bệnh viện
cho biết, trong số các bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải thì bệnh viện tuyến
Trung ương chiếm 73%, tuyến tỉnh là 60% và tuyến huyện là 45%. (nguồn: Báo
khoa học công nghệ).
Trong 172 bệnh viện khảo sát có 108 bệnh viện đa khoa cả công lập và tư lập chiếm
62,8%, 64 bệnh viện chuyên khoa công lập và tư lập của ngành chiếm 38,2%; số
giường bệnh (g) trung bình/cơ sở y tế tại TP. Hồ Chí Minh cao nhất, tiếp đến là Hà
Nội, Đà Nẵng, Hải Phòng, Huế lần lượt là: 434,3; 341,9; 254,2; 221,2; 157,3
giường/cơ sở. Các bệnh viện đều hoạt động quá tải so với giường bệnh (g) kế
hoạch. Tỷ lệ quá tải càng cao dẫn đến chất thải, đặc biệt là nước thải càng lớn, và
các công trình xử lý sẽ bị quá tải, do đó sẽ không đạt hiệu quả trong xử lý, gây tràn
và làm ô nhiễm môi trường.
Nước thải bệnh viện chứa nhiều vi khuẩn lây bệnh, nhưng không phải bệnh viện
nào cũng xử lý theo QCVN 28:2010 ngày 16/12/2010 Bộ TN&MT. Hải Phòng, có
3/17 số bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải và 3/17 số bệnh viện có hệ thống xử
lý không hoạt động, 11/17 bệnh viện không có hệ thống xử lý nước thải. Hà Nội có
36/61 bệnh viện không có hệ thống xử lý nước thải , 22/61 bệnh viện có hệ thống
xử lý nước thải, 3/61 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải không hoạt động. Thành
phố Hồ Chí Minh, có 5 bệnh viện không có hệ thống xử lý nước thải; 40 bệnh viện
có hệ thống xử lý nước thải; 6 bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải không hoạt
động hoặc hệ thống xử lý nước thải không đạt yêu cầu,... Nhìn chung số bệnh viện
có hệ thống xử lý nước thải chiếm 52,3 % (90/172), số bệnh viện không có hệ thống
xử lý nước thải chiếm 40,7% (70/172), còn lại số bệnh viện có hệ thống xử lý nước
thải không hoạt động thì chiếm 7% (12/172). Nhiều hệ thống xử lý nước thải bệnh
viện đang hoạt động với công suất quá tải, chủ yếu các hệ thống xử lý nước thải
được xây dựng bằng ngân sách Nhà nước (chiếm 86,7%).
Bảng 1.3: Kết quả điều tra hệ thống xử lý nước thải bệnh viện.
Thành phố

Số phiếu trả lời


Có HT
XLNT

Không hoạt
động

Xử lý không
đạt yêu cầu

Tổng phiếu

Đà Nẵng

16

0

4

20

TP HCM

40

6

5

51

Hà Nội

22

3

36

61

Hải Phòng

3

3

11

17

Huế

9

0

14

23

Tổng phiếu

90 (52,3 %)

12 (7%)

70(40,7 %)

172 (100%)

Nguồn: Báo khoa học công nghệ, 2014
Trung bình hệ thống xử lý nước thải đạt công suất 0,45 m 3/g, lượng nước sử dụng là
0,65 m3/ngày, công suất thiết kế hệ thống xử lý nước thải là 0,93 m3/ngày.
Bảng 1.4: Nước sử dụng và lưu lượng nước thải tại hệ thống xử lý nước thải
Hà Nội

TP.HCM

Hải
Phòng

Đà
Nẵng

Huế

Nước sử dụng

m3/ngà
y

m3/ngày

m3/ngà
y

m3/ngà
y

m3/ngà
y

Số bệnh viện điều tra

22

40

5

14

2

Nước thực tế qua XL

0,448

0,604

0,322

0,459

0,443

Nước sử dụng và thải bỏ

0,644

0,661

0,332

0,625

0,489

Công suất thiết kế
XLNT

0,925

0,698

0,513

0,872

0,722

Thành Phố

Nguồn: Báo khoa học công nghệ, 2014

1.6. Ảnh hưởng của nước thải bệnh viện đến con người và môi trường
1.6.1. Đối với con người
Nước thải bệnh viện là một trong những nhân tố cơ bản có khả năng lan truyền vào
nguồn nước những tác nhân gây bệnh truyền nhiễm qua đường tiêu hóa.


Đặc biệt nguy hiểm khi nước thải bị nhiễm các vi khuẩn gây bệnh có thể dẫn đến
dịch bệnh cho người và động vật qua nguồn nước, qua các loại rau được tưới bằng
nước thải.
Khi nước thải bệnh viện được xả thải ra môi trường mà không qua xử lý hoặc xử lý
không đạt yêu cầu thì các chất độc hại, vi sinh vật gây bệnh trong nước thải sẽ xâm
nhập vào môi trường và đi theo chuỗi thức ăn đi vào cơ thể con người gây ra các
căn bệnh nguy hiểm. Ngoài ra, khi người dân sử dụng nước bị ô nhiễm do nước thải
bệnh viện cũng có thể mắc phải các bệnh ngoài da, nếu tiếp xúc lâu sẽ có nguy cơ
mắc bệnh hiểm nghèo.
1.6.2. Đối với môi trường
Hiện nay, do nguồn kinh phí còn hạn hẹp nên hầu hết các bệnh viện và trung tâm y
tế ở nước ta không có hệ thống xử lý nước thải hoặc hệ thống xử lý nước thải hoạt
động kém hiệu quả.
Do vậy, khi nước thải xả ra môi trường sẽ chứa nhiều chất bẩn và vi trùng, virus gây
bệnh. Bên cạnh đó, một số bệnh viện vì hệ thống mương dẫn xây dựng đã lâu nên bị
rò rỉ ra môi trường xung quanh. Các chất bẩn trong hệ thống nương dẫn nước thải bị
phân hủy dưới tác động của các vi sinh vật sinh ra các khí độc như: H 2S, CH4,
NH3,... gây mùi hôi thối khó chịu. Đồng thời các vi sinh vật phát triển bám vào các
hạt bụi trong không khí lan tỏa khắp nơi có thể gây dịch bệnh. Chính điều này là
nguyên nhân gây nên sự nhiễm trùng hậu phẫu cho bệnh nhân.
Hiện nay, tình trạng ô nhiễm các nguồn nước đang ngày càng tăng và trở nên báo
động. Ở các bệnh viện chưa có hệ thống phân luồng các nguồn nước thải, khi nước
mưa chảy tràn sẽ cuốn theo nước thải bệnh viện đi vào nguồn nước mặt như: ao, hồ,
sông, các con kênh,... Nguồn nước mặt, một phần ngấm xuống đất mang theo các
chất ô nhiễm, vi sinh vật đi vào các nguồn nước ngầm, gây ô nhiễm nước ngầm,
một phần gây ô nhiễm đất, nếu đi vào cây trồng (cây lương thực,cây ăn quả,…) chất
độc sẽ theo chuỗi thức ăn tích tụ trong cơ thể con người gây độc hại lớn.
1.7.

Một số phương pháp xử lý nước thải bệnh viện

Đối với nước thải mang tính chất đặc trưng của các bệnh viện, nếu chỉ sử dụng quá
trình xử lý bằng phương pháp sinh học đơn thuần sẽ khó có thể giải quyết được các
nguy cơ gây bệnh cũng như các chất khó phân hủy sinh học như: thuốc kháng sinh,
các chất hoạt động bề mặt,…
Vì vậy, để đảm bảo nước thải bệnh viện sau xử lý không chỉ đạt các chỉ tiêu thông
thường về vi sinh mà còn bảo đảm được các chỉ tiêu về hóa học như: các chất hữu
cơ khó/không phân hủy sinh học, công nghệ tích hợp sẽ được áp dụng vào quá trình
xử lý nước thải bằng phương pháp kết hợp quá trình hóa học có mặt chất xúc tác
(chất oxy hóa mạnh) và quá trình sinh học để khử lượng thuốc kháng sinh dư cũng
như các chất hoạt động bề mặt (tẩy rửa) mà không thể tự phân hủy sinh học.


Một số phương pháp xử lý nước thải bệnh viện đang được áp dụng tại địa phương:

Nước thải bệnh viện

Song chắn rác (SCR)

Hố thu gom
Sục khí

Bể điều hòa

Sục khí

Bể Aerotank
Tuần hoàn
Bể lắng 2

Clo

Bể khử trùng

Bùn lắng
Bể chứa bùn

Cống thoát nước

Hình 1.1: Hệ thống xử lý nước thải trung tâm y tế Dĩ An- Bình Dương


Nước thải bệnh viện
Song chắn rác (SCR)
Hố thu gom
Sục khí

Bể điều hòa

Sục khí

Bể lọc sinh học
Tuần hoàn
Bể lắng 2

Clo

Bùn lắng

Bể khử trùng

Bể chứa bùn
Cống thoát nước

Hình 1.2: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nhiệt Đới
Các thiết bị chính dùng trong dây chuyền xử lý:


Song chắn rác
Là thiết bị đầu tiên trong dây chuyền. Song chắn rác được đặt ngay sau hố
thu nước thải nhằm loại bỏ các vật thể có kích thước lớn.



Bể điều hòa
Điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải nhằm đảm bảo hiệu suất cho các
công đoạn xử lý tiếp theo.



Bể lắng sơ cấp.
Bể này dùng để lắng các cặn lơ lửng có trong nước thải.



Thiết bị xử lý sinh học
Là phương pháp xử lý hiếu khí bằng vi sinh vật để làm giảm hàm lượng chất
hữu cơ trong nước thải. Trong đó bể lọc cao áp được chọn vì phù hợp với
diện tích nhỏ hẹp của bệnh viện.



Bể lắng thứ cấp
Đặt ngay sau thiết bị lọc sinh học, có tác dụng tách màng vi sinh vật lơ lửng
được tạo ra trong quá trình xử lý chất hữu cơ.



Bể khử trùng


Thiết bị cuối trong hệ thống, được đặt trước cống xả nhằm tiêu diệt vi trùng
gây bệnh trong nước thải trước khi xả vào hệ thống thoát nước chung.

Nước thải bệnh viện
Thu gom
chất thải
rắn

Lưới lọc rác

Khí sạch

Hố gom
Bùn được hút bỏ
định kỳ
Bùn hồi lưu

Bể điều hòa kỵ khí

Cung cấp khí

Bể thiếu khí (Axonic)

dd
NaOH
5%

Bể hiếu khí (FBR)

Bể lắng

Chlorine

Bể khử trùng

Cống thoát nước đô thị

Hình 1.3: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Quận Tân Phú


Nước thải bệnh viện
Song chắn rác
Ngăn tiếp nhận
Bể điều hoà
Bể lắng kết hợp
với phân hủy kị
khí
Máy thổi khí

Bể Aerotank
Bể lắng đợt II

Hoá chất

Bể ổn định bùn

Bể khử trùng
Cống thoát nước

Hình 1.4: Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Da Liễu


CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
2.1.

Thành phần và tính chất nước thải đầu vào

Thành phần và tính chất nước thải bệnh viện sử dụng trong đề tài được liệt kê theo
bảng 2.1 với số giường bệnh là 300 giường. Qua đó ta chọn hệ số K =1
Bảng 2.1: Thành phần và tính chất của nước thải.

ST
T

Chỉ tiêu ô nhiễm
đặc trưng

1

pH

2

Cặn lơ lửng (SS)

3

Đơn vị đo

Nồng độ

QCVN
28:2010/BTNMT
Mức A

7

6,5-8,5

mg/l

220

50

Nhu cầu oxi sinh
học (BOD5)

mg/l

300

30

4

Nhu cầu oxi hóa học
(COD)

mg/l

200

50

5

Tổng Nito

mg/l

25

30

6

Tổng Photpho

mg/l

3,2

6

7

Tổng Coliform

MPN/100 ml

3000000

3000

Nguồn: bệnh viện đa khoa Củ Chi
So với QCVN 28:2010/BTNMT các thông số ô nhiễm gồm có: Cặn lơ lửng, BOD 5,
COD, Coliform đều vượt so với quy chuẩn. Do đó nên cần phải được xử lý nước
thải trước khi thải bỏ.
2.2.

Cơ sở lựa chọn

Dựa vào bảng 2.1 ta thấy nhiều thông số vượt quá quy chuẩn cho phép như: SS,
BOD5, COD, Coliform.Do đó cần phải xây dựng hệ thống để xử lý.
Các phương án lựa chọn để xử lý nước thải bệnh viện Q=950m3/ngày.đêm


Để loại bỏ các loại rác lớn cần đặt song chắn rác trước hệ thống



Cần xây dựng một hố gom để gom chất thải sau đó mang đi xử lý.




Cần xây dựng bể điều hòa để nhằm mục đích điều hòa lưu lượng và nồng độ
của nước thải.



Ta có tỉ lệ BOD5/COD = 220/300 = 0,7 > 0,5 và BOD5 = 220mg/l <
1000mg/l nên có thể sử dụng bể sinh học hiếu khí Aerotank để làm giảm hàm
lượng BOD5, COD.



Xây dựng bể lắng để lắng bùn hoạt tính do sau khi nước thải qua bể Aerotank
sẽ tạo ra một lượng lớn bùn hoạt tính.



Khử trùng bằng Clo để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh.



Cần xây dựng bể chứa bùn để thu gom lượng bùn sử dụng lại tiết kiệm một
phần chi phí cho hệ thống xử lý.



Xây dựng thêm bể nén bùn để làm khô bùn để giảm bớt độ ẩm và thể tích
bùn nhằm giảm chi phí xử lý.

2.3.

Đề xuất phương án

Phương án 1: Dùng bể Aerotank

Nước thải bệnh viện
Song chắn rác (SCR)
Hố thu gom
Sục khí

Bể điều hòa
Bùn tuần hoàn

Sục khí

Bể Aerotank
Bể lắng

Clo

Bùn lắng
Bể khử trùng
QCVN 28:2010/BTNMT
Cống thoát nước

Bể chứa bùn

Hình 2.1: Quy trình xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp dùng bể Aerotank
(phương án 1)


Nước thải từ các phòng, khoa và các bể thu gom bằng hệ thống ống dẫn kín, sau đó
dẫn qua song chắn rác để loại bỏ rác có kích thước lớn, chủ yếu là các bông băng y
tế, bao nilon, và sau đó nước thải được bơm lên bể điều hòa. Bể này có nhiệm vụ
điều hòa lưu lượng và nồng độ chất bẩn của nước thải, đảm bảo cho nước thải trước
khi chảy vào hệ thống xử lý luôn ổn định. Đồng thời bể điều hòa có thiết kế hệ
thống cung cấp khí góp phần xử lý một phần chất hữu cơ nhờ các vi khuẩn hiếu khí.
Nước thải sau khi qua bể điều hòa được bơm vào bể Aerotank để xử lý sinh học
hiếu khí. Tại bể Aerotank sẽ xảy ra quá trình sinh hóa, một lượng lớn chất hữu cơ bị
phân hủy bởi các vi sinh vật hiếu khí có trong bùn hoạt tính. Trong bể Aerotank có
hệ thống cung cấp khí nhằm đảm bảo cho lượng oxy cần thiết để quá trình xảy ra tốt
nhất.
Nước ra từ bể Aerotank tiếp tục chảy sang bể lắng để lắng bùn sinh ra trong quá
trình phân hủy sinh học, một lượng bùn hoạt tính sẽ được tuần hoàn lại bể Aerotank
để tham gia quá trình sinh hóa, phần dư còn lại dẫn vào bể chứa bùn. Phần nước
thải sau khi qua bể lắng tiếp tục sang bể khử trùng. Tại bể này, nước được hòa trộn
với Clorua và với thời gian tiếp xúc 30 phút lúc này các vi sinh vật gây bệnh còn sót
lại sẽ bị tiêu diệt trước khi xả ra cống thoát nước.
Phương án 2: Dùng bể SBR
Nước thải bệnh viện
Song chắn rác (SCR)

Nước tách pha

Hố thu gom
Sục khí

Bể lắng đợt 1

Sục khí

Bể SBR

Clo

Chú thích

Bùn lắng
Bùn dư

Bể khử trùng
QCVN 28:2010/BTNMT

Bể nén bùn

Cống thoát nước

Đường sục khí và châm Clo
Đường di của bùn
Đường đi của nước thải

Hình 2.2: Quy trình xử lý nước thải bệnh viện bằng phương pháp dùng bể SBR(phương án 2)
Trong phương án này, tương tự như phương án 1 nhưng không có bể điều hòa, nước
thải lần lượt đi qua song chắn rác, bể lắng đợt 1 để lắng sơ cấp các cặn lơ lững,
nước thải tự chảy sang bể SBR kết hợp với bùn hoạt tính và quá trình sục khí, lắng
tĩnh để thực hiện quá trình phân hủy, khử các hợp chất hữu cơ, nito, photpho. Sau
đó, nước thải được đưa sang bể khử trùng có châm Clorua để tiêu diệt các vi trùng,


gây bệnh trước khi ra nguồn tiếp nhận. Ngoài ra bùn tươi từ bể lắng đợt 1 và bùn
hoạt tính cần xả đi ở bể SBR có độ ẩm cao, vì vậy cần thực hiện quá trình nén bùn ở
bể nén bùn để giảm độ ẩm của bùn trước khi thực hiện quá trình tách nước.


So sánh 2 phương án trên ta thấy:



Chi phí xây dựng cho phương án 1 sẽ thấp hơn phương án 2



Công tác tính toán, thiết kế, thi công, vận hành, quản lý và sữa chữa bể
Aerotank dễ hơn bể SBR.

Nên chọn lựa phương án 1 để xử lý nước thải bệnh viện công suất 950m3/ngày.đêm
2.4.

Thiết kế tính toán

2.4.1. Xác định lưu lượng tính toán
Lưu lượng trung bình ngày:
Hệ số Kng : Hệ số không điều hòa ngày của nước thải sinh hoạt khu dân cư
Kng = 1,15 – 1,3. Chọn Kng = 1,2
(Nguồn:Th.S Lâm Vĩnh Sơn ,bài giảng Kỹ thuật xử lý nước thải)
Lưu lượng lớn nhất theo ngày:

Lưu lượng lớn nhất theo giờ:

Lưu lượng lớn nhất theo giây:
2.4.2. Song chắn rác
2.4.2.1.

Nhiệm vụ

Song chắn rác nhằm loại bỏ các loại rác có kích thước lớn như cành cây, gỗ, nhựa,
giấy, giẻ rách,… nhằm bảo vệ các công trình phía sau, cản các vật lớn đi qua có thể
làm tắc nghẽn hệ thống (đường ống, mương dẫn, máy bơm) làm ảnh hưởng đến
hiệu quả xử lý của các công trình phía sau.
2.4.2.2.

Tính toán

Chiều sâu lớp nước ở song chắn rác được lấy bằng độ đầy tính toán của mương dẫn
ứng với Qmax:
h1= h max = 0,2 m.


Thanh SCR có tiết diện hình chữ nhật, kích thước L = 10 mm, s = 8 mm. Khoảng
cách giữ hai thanh là b = 0,016 m = 16 mm.
Số khe hở của song chắn rác
Trong đó:


n: số khe hở.



: lưu lượng lớn nhất của dòng thải (m3/s), = 0,013 m3/s.



: hệ số tính đến độ cản trở dòng chảy, kz = 1,05.



v : vận tốc dòng chảy ứng với Qmax (0,61 m/s) Chọn v = 0,6 m/s.



b: khoảng cách giữa các khe hở b=16mm = 0,016 m



h1 : chiều sâu mực nước qua song chắn (m). Chọn hmax = 0,2 m.

Chọn n = 8 khe.
Chiều rộng song chắn rác
Bs = [S*(n + 1)] + b*n = [0,008*(8 +1)] + 0,016 * 8 = 0,2 m
Với S: chiều dày song chắn, chọn S = 0,008 m
b: khoảng cách giữa các khe hở b =16 mm = 0,016 m
Tổn thất áp lực qua song chắn rác

Trong đó:


vmax = 0,6 m/s



g : gia tốc trọng trường (m/s2), g = 9,81 m/s2



k1 : hệ số tính đến sự tăng tổn thất do vướng mắc rác ở song chắn. k1 = 2 ÷ 3
chọn k1 = 3.



 : hệ số tổn thất cục bộ tại song chắn rác phụ thuộc vào tiết diện thanh song
chắn được tính bởi:



 : hệ số phụ thuộc tiết diện ngang của thanh. Đối với thanh tiết diện hình
chữ nhật,  = 2,42


(Nguồn: Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2014).
Xử lý nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí
Minh)


 : góc nghiêng song chắn rác,  = 600

Chiều rộng mương dẫn nước trước SCR

Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song chắn

Chọn L1 = 0,15 m
Trong đó:
φ : góc nghiêng chỗ mở rộng, chọn φ =20o

Bk: chiều rộng của mương dẫn nước thải vào. Bk = 0,1 m
Chiều dài đoạn mở rộng sau song chắn rác
L2 = 0,5*L1 = 0,5 * 0,15 = 0,075 m
Chọn chiều dài L3 = 1,5 m
Chiều dài xây dựng mương đặt song chắn rác

Bk

Bs

h

L = L1 + L3 + L2 = 0,15 + 1,5 + 0,075 =1,725 m, nên chọn L =1,8 m

L1

L3

L2

Hình 2.3: Sơ đồ lắp đặt song chắn rác.
Bảng 2.2: Các thông số thiết kế song chắn rác


STT

Thông số

Ký hiệu

Kích thước

1

Bề rộng khe song chắn

B

16 mm

2

Số khe hở của SCR

N

8 khe

3

Chiều rộng song chắn rác

Bs

0,2 m

4

Chiều rộng mương dẫn nước trước SCR

Bk

0,1 m

5

Chiều dài đoạn kênh mở rộng trước song
chắn

L1

0,15 m

8

Chiều dài mương đặt song chắn

L

1,8 m

9

Chiều dài đoạn mở rộng sau song chắn
rác

L2

0,075 m

Hàm lượng cặn lơ lửng sau khi qua song chắn rác giảm 4%
Hàm lượng SS còn lại: 250 * (100% - 4%) = 192 mg/l
2.4.3. Hố thu gom
2.4.3.1.

Nhiệm vụ

Nước thải sinh hoạt bao gồm nước đã qua sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của
các phòng, khoa, nhà vệ sinh (đã được xử lý sơ bộ). Sau đó tập trung toàn bộ nước
thải về hầm tiếp nhận để xử lý.
2.4.3.2.

Tính toán

Thời gian lưu nước: 10 ÷ 30 phút. Chọn t = 30 phút
Chiều sâu hữu ích h = 3 m, chiều sâu an toàn h bv được lấy bằng chiều sâu của đáy
ống cuối cùng 0,5 m.
Vậy chiều sâu tổng cộng: H = h + hbv = 3 + 0,5 = 3,5 m
Thể tích hầm bơm tiếp nhận

Chọn hố thu gom dạng hình vuông

Chọn a * a = 3m * 3m
Kích thước bể thu gom: L * B * h = 3 m * 3 m * 3 m


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×