Xử Lý Nước Thải Y Tế
Nước thải y tế là nước thải phát sinh từ các cơ sở y tế, bao gồm: cơ sở khám bệnh, chữa bệnh; cơ sở y tế dự phòng; cơ sở nghiên cứu, đào tạo y, dược; cơ sở sản xuất thuốc. Trong nước thải y tế, ngoài những yếu tố ô nhiễm thông thường như chất hữu cơ, dầu mỡ động, thực vật, còn có những chất bẩn 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. Do đó nước thải y tế cần được thu gom và xử lý đảm bảo theo các qui định hiện hành.
LƯU LƯỢNG VÀ TÍNH CHẤT NƯỚC THẢI Y TẾ
· Lưu lượng nước thải
Lượng nước cấp của các bệnh viện trong một ngày là cơ sở để tính toán hệ thống thu gom nước thải và lựa chọn công suất của hệ thống xử lý nước thải một cách chính xác nhất. Tuy nhiên, lượng nước thải phát sinh cần được xử lý tại các bệnh viện thường được tính toán dựa trên số lượng bệnh nhân hoặc số giường bệnh (lượng nước thải tính trên bệnh nhân trong ngày).
Bảng 1. Ước tính lượng nước thải bệnh viện
Số liệu bảng trên chỉ có tính chất tham khảo. Khi thiết kế hệ thống xử lý nước thải tại cơ sở y tế cần có hoạt động khảo sát, đánh giá chi tiết lượng nước thải thực tế phát sinh. Đồng thời tham khảo mức tiêu thụ nước của bệnh viện hàng tháng theo hóa đơn nước tiêu thụ. Đối với các cơ sở y tế dự phòng hoặc các trạm y tế xã, tiêu chuẩn cấp nước thường thấp hơn các giá trị nêu ở bảng trên. Lưu lượng nước cấp thường dao động từ 10 m3/ngày đến 70 m3/ngày đối với các cơ sở y tế dự phòng và từ 1 m3/ngày – 3m3/ngày đối với các trạm y tế xã/phường. Theo kinh nghiệm thực tế, thường người ta ước tính lượng nước thải bằng 80% của lượng nước cấp.
· Đặc tính nước thải
– Các chất rắn trong nước thải y tế (TS, TSS, TDS): 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 trongcơ sở y tế.
– COD: Trong nước thải bệnh viện tại Việt Nam, COD thường có giá trị từ 150mg/l
đến 250 mg/L.
– BOD5: dao động từ 120 mg/l đến 200 mg/l.
– Tổng Nitơ: Thông thường nước thải phát sinh từ các phòng khám 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.
– 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 phòngxét nghiệm của bệnh viện trong quá trình thu gom, phân loại không triệt để sẽ đivào hệ thống nước thải có nguy cơ gây ra ô nhiễm nguồn nước tiếp nhận.
– 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. gâybệnh lỵ, Vibrio cholerae gây bệnh tả,…
III. CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC THẢI Y TẾ
Hiện trạng xử lý nước thải y tế
· Giai đoạn tiền xử lý
Đây là khâu hết sức quan trọng trong xử lý nước thải nhằm đảm bảo hệ thống xử lý nước thải hoạt động hiệu quả. Nếu giai đoạn này thực hiện không tốt sẽ ảnh hưởng đến sự hoạt động của hệ thống xử lý nước thải. Bởi vậy, tất cả các cơ sở y tế có phát sinh dòng nước thải đặc thù (chất gây độc tế bào, các hóa chất từ khoa xét nghiệm,…) cần được thu gom xử lý sơ bộ tại nơi phát sinh trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải chung của cơ sở y tế và về khu xử lý tập trung. Do đó, trong giai đoạn tiền xử lý cần được thực hiện như sau:
– Các cơ sở y tế có khoa y học hạt nhân phải tuân thủ các nguyên tắc về an toàn phóng xạ. Nước thải phát sinh từ khu vực này phải được lưu giữ riêng đủ thời gian lâu hơn 10 chu kỳ bán hủy của chất phóng xạ, sau đó mới được thải vào hệ thống thu gom nước thải chung của cơ sở y tế và về khu xử lý nước thải tập trung;
– Đối với các bệnh viện có khu vực căng tin, nhà ăn với số lượng khách phục vụ nhiều thường có phát sinh lượng dầu mỡ động thực vật cao, do đó cần được thiết kế hệ thống tách dầu mỡ từ các dòng thải ở khu vực này trước khi đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải chung của cơ sở y tế;
– Ngoài hai dòng thải đặc biệt trên, trong các bệnh viện lớn còn có các bộ phận phát sinh ra các dòng thải đặc thù cần phải được xử lý sơ bộ ngay tại nguồn phát sinh trước khu đấu nối vào hệ thống thu gom nước thải về khu xử lý tập trung. Chẳng hạn như nước thải phát sinh từ phòng xét nghiệm, khoa răng, khoa hóa trị liệu, khu vực giặt là,…
Bởi vậy, việc thu gom riêng các dòng thải có tính đặc thù trong các bệnh viện lớn để thực hiện xử lý sơ bộ sẽ góp phần nâng cao và đảm bảo hiệu quả xử lý nước thải của cơ sở y tế.
Giai đoạn xử lý cấp 1
Giai đoạn xử lý này nhằm loại bỏ các tạp chất dạng lơ lửng nếu như thiết kế đủ tiêu chuẩn. Phương pháp áp dụng bao gồm phương pháp vật lý, lắng lọc,… Thiết bị kỹ thuật phục vụ cho công đoạn này thông thường như: Song chắn rác, bể lắng cấp một, bể điều hòa.
Song chắn rác
Song chắn rác dùng để tách rác trong nước thải trước khi vào trạm bơm hoặc trạm xử lý tập trung. Để bảo vệ máy bơm khỏi bị tắc nghẽn thì trong ngăn thu nước thải cần lắp đặt song chắn rác thủ công hoặc song chắn rác cơ giới hoặc song chắn rác kết hợp nghiền rác. Khi khối lượng rác lớn trên 0,1 m3/ngày nên cơ giới hoá khâu lấy rác và nghiền rác. Nếu lượng rác nhỏ hơn 0,1 m3 /ngày thì sử dụng song chắn rác thủ công hoặc giỏ chắn rác. Song chắn rác có loại song chắn rác thô và song chắn rác tinh. Song chắn rác thô để tách loại rác to hết sức quan trọng. Song chắn rác được tính toán, lựa chọn loại hình và bố trí sao cho phù hợp nhất với lưu lượng và tính chất của nguồn thải.
Bể lắng sơ cấp
Bể lắng sơ cấp làm nhiệm vụ tách cát và các hợp chất vô cơ. Với việc xử lý nước thải bệnh viện, bể lắng sơ cấp thông thường được sử dụng tập trung vào hai loại là bể lắng đứng và bể lắng hai vỏ, tuy nhiên tùy vào các điều kiện cụ thể mà trong thiết kế có thể mở rộng sử dụng các loại bể lắng khác nhau (như bể lắng ngang) sao cho phù hợp với điều kiện từng bệnh viện và phù hợp với công nghệ lựa chọn. Thông thường để giảm thiểu dung tích bể trong các hệ thống xử lý, bể lắng và bể điều hòa được thiết kế làm một.
Bể điều hòa
Có chức năng ổn định lưu lượng và thành phần nước thải, tạo điều kiện hoạt động ổn định cho toàn hệ thống xử lý
Giai đoạn xử lý cấp 2
Nhiệm vụ của giai đoạn xử lý cấp 2 là loại bỏ carbon hòa tan và các dạng hợp chất nitơ, phốt pho dưới tác dụng của hệ vi sinh vật trong nước thải. Hệ vi sinh vật tiêu thụ các chất hữu cơ dễ phân hủy trong nước thải dưới dạng hòa tan như: Đường, chất béo, các phân tử carbon mạch ngắn… và hấp thu các dạng vật chất khó tan hơn ở trạng thái lơ lửng khác vào sinh khối. Trong quá trình khoáng hóa cũng như quá trình nitrate hóa vi khuẩn cần ôxy và dưỡng chất để tồn tại. Để đáp ứng hai điều kiện thiết yếu này, hai phương thức thường được sử dụng là hệ màng lọc cố định bám dính và bùn hoạt tính lơ lửng. Hệ màng lọc cố định bám dính bao gồm các hệ như: Lọc sinh học nhỏ giọt, đĩa quay sinh học, màng lọc ngập nước… Tại các hệ này, vi sinh vật phát triển trên nền giá thể và nước thải chảy qua các bề mặt này. Các máy thổi khí cưỡng bức hoặc hệ thống cơ học thường được sử dụng để cung cấp ôxy cho hoạt động của hệ vi sinh vật. Trong hệ thống bùn hoạt tính lơ lửng, bùn hoạt tính được trộn với nước thải và được cung cấp oxy trong một bể cố định. Sau công đoạn lắng, bùn hoạt tính được trả lại bể hiếu khí để bù đắp lại lượng sinh khối đã mất đi qua đó đảm bảo khả năng xử lý của hệ vi sinh vật. Để loại bỏ nitơ, cần có quá trình oxy hóa amoniac thành nitrate dưới tác dụng của các vi sinh vật Nitrospiravà Nitrosomonus. Tiếp theo là quá trình khử nitrate thành khí nitơ. Để thực hiện được các quá trình trên cần thực hiện trong điều kiện thiếu oxy. Ngoài ra cũng có thể sử dụng các kỹ thuật trong xử lý cấp 3 như lọc cát, bãi lọc sinh học. Trong các quá trình Nitrate hóa (Nitrification) và khử nitrate (Denitrification) cần được thực hiện một cách cẩn trọng nhằm tạo ra nhóm (chủng) vi sinh vật thích nghi và ổn định
Sau xử lý
Sau xử lý là bước cuối cùng trong quá trình xử lý nước thải trước khi nước thải được thải ra môi trường tiếp nhận. Trong công đoạn sau xử lý có thể phải sử dụng đến nhiều biện pháp kết hợp. Trước khi khử trùng nước thải, cần thiết phải loại bỏ triệt để các chất hữu cơ lơ lửng còn tồn tại. Khử trùng nước thải từ cơ sở y tế phải được thực hiện, đặc biệt là khi nước thải xả vào nguồn nước sông, hồ.
Ngoài ra trong quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học thường phát sinh một lượng bùn sinh khối, lượng bùn này nhiều hay ít phụ thuộc vào thành phần đầu vào và lưu lượng nước thải, bùn sinh khối phát sinh cũng cần có biện pháp xử lý. Lượng bùn thải chứa các tác nhân ô nhiễm cũng cần được xác định và có biện pháp quản lý thích hợp.
Các kỹ thuật khử trùng nước thải y tế
Nước thải từ bệnh viện hoặc từ các cơ sở hoạt động y tế sau khi đã xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ thường được khử trùng trước khi xả vào nguồn nước. Ngoài ra nếu xử lý cấp 2 bằng bãi lọc hay hồ sinh học ổn định với thời gian dài (khoảng 1 tháng) thì có thể không cần phải khử trùng. Để khử trùng có thể dùng các phương pháp sau:
– Khử trùng bằng tia cực tím;
– Khử trùng bằng Clo hoặc các hợp chất của Clo (clorua vôi, natri hypoclorid điều chế bằng điện phân);
– Khử trùng bằng Ô zôn (sản xuất tại chỗ).
o Khử trùng bằng tia cực tím (Ultraviolet radiation – UV)
Khử trùng bằng tia cực tím chỉ áp dụng đối với nước thải sau khi làm sạch sinh học hoàn toàn và hiệu quả hấp thụ tia cực tím của nước thải đạt tối thiểu là 70%. Công suất của thiết bị được lựa chọn dựa trên lưu lượng tính toán giờ phát sinh nước thải lớn nhất và với lưu lượng tính toán giờ phát sinh nước thải lớn nhất tại thời điểm có mưa trong trường hợp hệ thống sử dụng thoát nước chung. Lượng bức xạ được tính toán nhằm đảm bảo nồng độ coliforms trong nước sau khử trùng phải thấp hơn 3000 MPN/100 mL.
Khử trùng bằng clo hoặc các hợp chất của clo
Clo và một số hợp chất clo là hóa chất khử trùng truyền thống được sử dụng trong khử trùng nước thải y tế. Hiệu quả của quá trình khử trùng bằng clo và các hợp chất clo bị tác động nhiều bởi chất lượng nước sau các quá trình xử lý. Sử dụng chất khử trùng với liều lượng thấp, thời gian tiếp xúc ngắn trong khi hàm lượng chất hữu cơ trong nước thải còn cao sẽ dẫn đến hiệu quả khử trùng đạt thấp.
Việc hòa trộn clo với nước thải được tính toán trên cơ sở lưu lượng nước thải lớn nhất trong ngày. Thời gian tiếp xúc tối thiểu của clo với nước thải trong bể tiếp xúc là 30 phút. Việc hòa trộn clo với nước thải được tiến hành bằng các thiết bị hòa trộn, máng trộn và bể tiếp xúc. Vị trí châm clo được bố trí tại gần cửa vào bể tiếp xúc. Bể tiếp xúc được thiết kế để Clo và nước thải được xáo trộn hoàn toàn và không lắng cặn.
Clo và hợp chất clo là chất khử trùng có thể ảnh hưởng đến sức khỏe và có nguy cơ rủi ro gây mất an toàn trong sử dụng nên khi sử dụng cần cân nhắc về ưu điểm và nhược điểm của sản phẩm này.
Ưu điểm
– Khử trùng bằng clo là kỹ thuật dễ thực hiện trong hệ thống xử lý.
– Hiện nay, khử trùng bằng clo có mức chi phí thấp hơn so với sử dụng tia cực tím và ozone.
– Dư lượng clo còn lại trong nước thải có thể duy trì hiệu lực khử trùng.
– Sử dụng clo khử trùng là đáng tin cậy và hiệu quả đối với phổ rộng của các sinh vật gây bệnh khác nhau.
– Clo có hiệu quả trong việc oxy hóa một số hợp chất hữu cơ và vô cơ trong nước thải.
– Khử trùng bằng clo dễ kiểm soát liều lượng và thay đổi một cáchlinh hoạt.
– Clo có thể loại bỏ hoặc làm giảm bớt mùi trong quá trình khử trùng.
Nhược điểm
– Clo dư thậm chí ở nồng độ thấp là độc hại với đời sống thủy sinh.
– Các loại hình clo dùng khử trùng đều có tính ăn mòn cao và độc hại. Việc lưu trữ, vận chuyển, xử lý thường có nguy cơ gây ra rủi ro cao.
– Clo oxy hóa một số loại chất hữu cơ trong nước thải, tạo ra các hợp chất độc hại hơn (ví dụ như: trihalomethanes [THMs]).
– Clo làm cho giá trị tổng chất rắn hòa tan tăng lên trong nước thải sau xử lý.
– Hàm lượng clorua (Cl-) tăng cao trong nước thải sau xử lý.
– Một số loài ký sinh đã cho thấy sức đề kháng với liều thấp clo, trong đó có kén hợp tử của Cryptosporidium parvum và trứng của giun ký sinh.
– Tác động dài hạn của các hợp chất cơ clo vào môi trường xuất phát từ quá trình khử trùng nước thải cũng chưa được làm rõ.
Khử trùng bằng ô zôn
Ô zôn là chất khử trùng có tính oxy hóa mạnh hơn clo. Tuy nhiên, ô zôn là chất có mùi khó chịu và độc hại với cơ thể người ở nồng độ cao. Ô zôn có tính khử trùng tốt và ổn định hơn clo. Ngoài ra nó còn có khả năng phá hủy các chất kháng sinh còn dư trong nước thải sau xử lý.
Thiết bị điều chế ô zôn thường được lựa chọn sao cho lượng ô zôn cần thiết để khử trùng nước thải bằng 60 – 70% công suất cực đại của thiết bị. Thiết bị tiếp xúc thường được thiết kế theo dạng bể xây bằng bê tông cốt thép hoặc bằng thép có cấu trúc kín đảm bảo khí thải có chứa ô zôn không rò rỉ ra bên ngoài, có chiều sâu mực nước 4 – 6m, thời gian tiếp xúc giữa nước và ô zôn là 10 – 20 phút. Dung tích bể tiếp xúc được tính toán dựa trên thời gian tiếp xúc và lưu lượng nước thải vào giờ thải nước lớn nhất hoặc lưu lượng giờ lớn nhất vào thời điểm có mưa đối với trường hợp hệ thống thoát nước chung.
Công nghệ xử lý đề xuất
Dựa vào các phương pháp công nghệ đã nêu, phương án công nghệ xử lý nước thải y tế đươc đễ xuất như sau:
– Xử lý sơ bộ: các nguồn nước thải khác nhau được xử lý sơ bộ tại nguồn trước khi xả thải vào hệ thống xử lý chung. Tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của hệ thống.
– Bể gom: Thu gom toàn bộ nước thải phát sinh.
– Bể điều hòa: Nước thải được bơm lên bể điều hòa, tại đây có lắp hệ thống sục khí (hoặc khuấy trộn) giúp ổn định lưu lượng và thành phần nước thải.
– Bể thiếu khí – bể MBR: Sử dụng công nghệ lọc màng MBR giúp cho hệ thống xử lý nước thải nhỏ gọn hơn (do không sử dụng bể lắng). Công nghệ này sẽ phù hợp với các cơ sở y tế, do diện tích không gian tại các cơ sở thường bị hạn chế. Bể thiếu khi được thiết kế nhằm xử lý hàm lượng nito trong nước thải.
– Khử trùng: Tác nhân khử trùng được sử dụng là Javen (NaOCl) giúp giảm chi phí đầu từ cũng như chi phí vận hành so với các tác nhân khác như UV, Ozone.
Liên hệ tư vấn miễn phí
Trung tâm môi trường Enrivo – Công ty cổ phần đầu tư Kỹ Thuật Việt (Megalab)
MST: 0106842976
VPGD: 21 Phố Trạm, Phường Long biên, Quận Long biên, , Hà Nội
TP Hồ Chí Minh: 307 Phạm Văn Bạch, Phường 15, Q.Tân Bình, TP.HCM
Hotline: 0913592826
Email: sales@megalab.vn
MST: 0106842976
VPGD: 21 Phố Trạm, Phường Long biên, Quận Long biên, , Hà Nội
TP Hồ Chí Minh: 307 Phạm Văn Bạch, Phường 15, Q.Tân Bình, TP.HCM
Hotline: 0913592826
Email: sales@megalab.vn
