I. Đặc
trưng nước thải y tế của các cơ sở khám chữa bệnh
Nước
thải từ phòng khám: dịch, máu, các loại hóa chất dùng xét nghiệm, khử trùng,
tẩy rửa, các loại vaccin, dầu mỡ động thực vật, các phế phẩm thuốc, dung môi
hóa học, dư lượng thuốc kháng sinh, các kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh,…
nên cần phải xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường.
- Đây
là loại nước thải có nhiều chất hữu cơ và các vi trùng gây bệnh
- Nồng
độ BOD5, COD trong nước thải không cao, rất thích hợp cho quá trình
xử lý sinh học kết hợp với màng lọc MBR.
Bảng 1.1. Thông số đặc trưng nước thải của
phòng khám đa khoa
STT
|
Chỉ tiêu
|
Đơn vị
|
Giá trị
|
QCVN 28:2010 cột A
|
1
|
pH
|
-
|
4-10
|
6,5-8,5
|
2
|
COD
|
mg/L
|
512
|
50
|
3
|
BOD5
|
mg/L
|
362
|
30
|
4
|
TSS
|
mg/L
|
150
|
50
|
5
|
NO3
|
mg/L
|
51
|
30
|
6
|
PO4
|
mg/L
|
14
|
6
|
7
|
Clo dư
|
mg/L
|
2
|
-
|
8
|
Coliform
|
MPN/100
ml
|
106
|
3.000
|
Với
thành phần nước thải như trên, Công ty TNHH Công nghệ Môi trường Nhiệt đới đưa
ra quy trình công nghệ xử lý sinh học kết hợp với màng MBR (Membrane Bio
Reactor) có thể loại bỏ các chất ô nhiễm và các vi sinh vật rất triệt để nên
hiện nay được xem là công nghệ triển vọng nhất để xử lý nước thải.
II. Thuyết minh quy trình công nghệ xử
lý
- Nước
thải phát sinh hàng ngày theo mạng lưới thu gom qua song chắn rác (SCR) để loại
bỏ các tạp chất có kích thước lớn ra khỏi nước thải trước khi vào bể gom để
loại bỏ các tạp chất nổi và lắng bớt một phần cặn lắng.
- Nước thải từ bể gom được bơm sang
bể xử lý hợp khối theo chiều từ trên xuống. Bể hợp khối được thiết kế tổ hợp 2
ngăn: ngăn yếm khí, ngăn hiếu khí kết hợp với màng lọc MBR.
- Tại ngăn yếm khí: nhờ hoạt
động của các vi sinh vật yếm khí sẽ tiếp tục hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan
trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành hỗn hợp khí CH4,
CO2, N2, H2… qua 3 giai đoạn như sau:
+ Giai đoạn 1 (thủy phân): Căt mạch các hợp chất cao phân
tử thành các chất hữu cơ đơn giản như monosacarit, amono axit hoặc các muối
pivurat khác.
+ Giai đoạn 2 (Acid hóa): Chuyển hóa các chất hữu cơ đơn
giản thành các loại axit hữu cơ thông thường như axit axetic hoặc glixerin,
axetat, …
CH3CH2COOH + 2H2O -->
CH3COOH + CO2 + 3H2
CH3CH2 CH2COOH + 2H2O
--> 2CH3COOH + 2H2
+ Giai đoạn 3 (Acetate hóa): Giai đoạn này chủ yếu dùng vi
khuẩn lên men meetan như Methanosarcina và Methanothrix để chuyển hóa axit
axetic và hydro thành CH4 và CO2.
CH3COOH --> CO2 + CH4
CH3COO- + H2O --> CH4 + HCO3-
HCO3- + 4H2 --> CH4 + OH- + 2H2O
- Sau
đó nước thải tự chảy sang ngăn xử lý hiếu khí kết hợp với màng lọc MBR. Tại đáy
ngăn có lắp hệ thống phân phối khí nhằm cấp khí vào bể với mục đích:
(1) Cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu
khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và carbonic, nitơ hữu cơ và
ammonia thành nitrat NO3-;
(2) Xáo trộn đều nước thải tạo điều
kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các cơ chất cần xử lý;
(3) Giải phóng các khí ức chế quá
trình sống của vi sinh vật, các khí này sinh ra trong quá trình vi sinh vật
phân giải các chất ô nhiễm;
(4) Tác động tích cực đến quá trình
sinh sản của vi sinh vật. Các quá trình sinh hóa trong ngăn xử lý hiếu khí được
thể hiện trong các phương trình sau:
Oxy hóa và tổng hợp:
COHNS (chất hữu cơ) + O2 +
Chất dinh dưỡng + VK hiếu khí à CO2 + H2O + NH3 + C5H7O2N
(tế bào vi khuẩn mới) + sản phẩm khác
Hô hấp nội
bào:
C5H7O2N
( tế bào) + 5O2 + Vi khuẩn à 5CO2 + 2H2O + NH3
+ E
Bên cạnh quá
trình chuyển hóa các chất hữu cơ thành CO2 và H2O, vi
khuẩn hiếu khí Nitrisomonas và Nitrobacter còn oxy hóa NH3 thành NO2-
và cuối cùng là NO3-.
Vi khuẩn
Nitrisomonas:
2NH4+
+ 3 O2 à 2NO2- + 4H+
+ 2H2O
Vi khuẩn
Nitrobacter:
2NO2-
+ O2 à 2NO3-
Tổng hợp hai
phương trình trên:
NH4+
+ 2O2 à NO3- + 2H+
+ H2O
Nước thải sau khi phân hủy hiếu khí được xử lý tiếp qua màng lọc MBR,
màng được cấu tạo từ chất Polypropylen có kích thước lỗ màng nhỏ cỡ từ 0,01-0,2
mm, chỉ cho các phân tử nước đi qua, còn những
tạp chất rắn, hữu cơ, vô cơ,.... sẽ được giữ lại trên bề mặt màng. Nước sạch sẽ
theo hệ thống ống xả ra ngoài môi trường nhờ hệ thống bơm hút. Khi áp suất chân
không vượt quá 50 Kpa so với bình thường (10-30 kpa) thì bơm hút sẽ tự động
ngắt để bơm rửa ngược hoạt động, khi đó màng bị rung làm cho các chất cặn rơi
xuống đáy. Phần bùn cặn dư sẽ được bơm hút về ngăn xử lý yếm khí.
Ưu điểm của màng lọc MBR:
- Với
kích thước lỗ màng là 0,01- 0,2 µm, màng MBR có thể tách các chất rắn lơ lửng,
hạt keo, vi khuẩn, một số virus và các phân tử hữu cơ kích thước lớn hơn. Do
đó, quá trình MBR không cẩn phải xây thêm bể lắng bùn sinh học và bể khử trùng
phía sau, giảm được chi phí xây dựng và thiết bị, giảm chi phí vận hành.
- Thời
gian lưu nước ngắn 3 -5 giờ, so với công nghệ bùn hoạt tính thông thường (
>6 giờ), do đó giảm được diện tích cần thiết.
- Nồng độ
vi sinh trong bể cao và thời gian lưu bùn dài nên khối lượng bùn dư sinh ra ít,
do đó giảm chi phí xử lý, thải bỏ bùn. Ngoài ra, do nồng độ bùn trong bể cao
nên sẽ làm giảm khả năng nổi bùn, tăng hiệu quả của xử lý của bùn hoạt tính.
- Chất
lượng nước sau màng MBR đạt tiêu chuẩn môi trường về các chỉ tiêu hóa lý và vi
sinh.
- Quá
trình vận hành đơn giản và dễ dàng hơn so với quá trình thông thường, MBR có
thể điều chỉnh hoàn toàn tự động trong quá trình vận hành.
Ưu điểm của hệ thống xử lý nước thải do công ty TNHH Công nghệ Môi trường Nhiệt đới thiết kế:
- Vật liệu vỏ bên ngoài bằng Innox
304, dày 1,5mm, bền đẹp, thẩm mỹ, không choáng diện tích.
- Kích thước của bể xử lý nhỏ gọn,
dễ dàng lắp đặt và phù hợp với tất cả các phòng khám có diện tích nhỏ.
- Thiết kế theo modul, dễ dàng di
chuyển mỗi khi phòng khám thay đổi địa điểm.
- Hoàn toàn kín khít, không thấm,
không rò rỉ, không gây mùi, không bị ăn mòn, có độ bền theo thời gian.
- Giá
thành hợp lý (rẻ hơn so với các bể xử lý nước thải nhập ngoại với tính năng và
chất lượng tương đương).
- Nước
thải sau xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường theo QCVN 28:2010/BTNMT
- Vận
hành đơn giản, tự động, bảo trì bảo dưỡng dễ dàng.