Một số công nghệ xử lý nước thải hiệu quả tại các cơ sở y tế

Tại các bệnh viện ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới, ứng với các điều kiện về kinh tế, diện tích cơ sở cũng như tình hình thực tế phát sinh lượng nước thải y tế mà mỗi nơi sẽ chọn ra một công nghệ phù hợp. Một số công nghệ hiệu quả xử lý nước thải tại các cơ sở y tế được kể đến là AAO; công nghệ kết hợp AAO – MBR; công nghệ sinh học nhỏ giọt; bùn hoạt tính; phương pháp bãi lọc trồng cây; màng lọc sinh học MBR.

Công nghệ sinh học AAO

AAO là viết tắt của cụm từ Anaerobic (bể sinh học kỵ khí) - Anoxic (bể sinh học thiếu khí) - Oxic (bể sinh học hiếu khí). Đây cũng là ba giai đoạn xử lý quan trọng trong quy trình AAO.

Công nghệ AAO có khả năng xử lý hiệu quả nước thải có hàm lượng dinh dưỡng cao trong y tế, bệnh viện, sinh hoạt và công nghiệp. Phù hợp xử lý nước thải y tế có độ ô nhiễm cao. Thi công nhanh chóng, kết cấu nhỏ gọn, chiếm ít diện tích, có thể di chuyển, lắp đặt ở mức độ chìm nổi, nên dễ dàng di chuyển, bố trí lại. Mức độ tự động hóa cao, có khả năng kết hợp linh hoạt với các bể xử lý sẵn có. Ít tiêu thụ điện năng, chi phí vận hành thấp, chỉ khoảng 400 đến 500 đồng/m3. Khi lắp đặt chìm và kín thì không gây mùi khó chịu cho khu vực xung quanh. Công nghệ AAO đã và đang được ứng dụng rộng rãi tại các bệnh viện ở Việt Nam cũng như trên toàn thế giới.

Hệ thống xử lý nước thải bằng công nghệ AAO gồm ba giai đoạn xử lý là kị khí, thiếu khí và hiếu khí.

Kị khí (Anaerobic): Trong bể kị khí có các vi sinh vật kị khí hoạt động, chúng sẽ phân hủy chất hữu cơ trong nước thải thành thức ăn, sinh ra hợp chất ở dạng khí, còn được gọi là khí sinh học hay biogas.

Bể thiếu khí (Anoxic): Hệ vi sinh vật thiếu khí xử lý các hợp chất chứa Nito và Photpho có trong nước thải (quá trình nitrat hóa và photphoril) chuyển thành hợp chất mới không chứa Nito, khí nitơ phân tử tạo thành sẽ bay ra ngoài và hợp chất không chứa photpho hoặc có chứa nhưng dễ dàng phân hủy bởi vi khuẩn hiếu khí.

Hiếu khí (Oxic hay Aerobic): Trong bể có chứa các vi sinh vật lơ lửng ở dạng bùn hoạt tính, chúng hấp thụ oxy và chất hữu cơ để tổng hợp tế bào mới, giải phóng CO2 và năng lượng, nước.

Nguyên lý hoạt động của công nghệ AAO trong xử lý nước thải y tế

Xử lý nước thải y tế bằng công nghệ sinh học nhỏ giọt

Phương pháp này áp dụng các lớp vật liệu đệm sinh học để phân tích nước thải thành nhiều mảng nhỏ, sẽ được lọc bỏ hoàn toàn các hợp chất hữu cơ dưới tác động của vi sinh vật hiếu khí. Toàn bộ quy trình xử lý nước thải y tế này được diễn ra trong môi trường khép kín không cần dùng máy bơm sục.

Phương pháp này thường xuyên được áp dụng cho nước thải sản sinh ra từ trường học, bệnh viện, trạm y tế và các phòng khám nói chung, thích hợp với các loại nước thải y tế có nồng độ ô nhiễm ở mức độ vừa phải.

Hệ thống xử lý nước thải y tế sử dụng phương pháp công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt mang lại hiệu quả xử lý tối ưu, ngoài ra hệ thống này còn dể thi công, dể lắp đặt, dể dàng vận hành, hệ thống ít gây ra tiếng ồn, hao tốn ít điện năng và không cần cấp khí cuỡng bức.

Nước thải sẽ đi qua song chắn rác để loại bỏ tất cả các chất rắn có kích thước lớn và chảy vào hồ thu. Từ hồ thu nước thải sẽ chảy vào bể điều hòa. Bể điều hòa có chức năng điều hòa lưu lượng và nồng độ nước thải trước khi qua các quá trình xử lý tiếp theo. Trong bể điều hòa có lắp đặt vị trí phân phối khí nhằm xáo trộn nước thải và ngăn ngừa hiện tượng phân hủy chất hữu cơ gây các mùi khó chịu.

Nước từ bể điều hòa qua thiết bị keo tụ. Ở đây sẽ được thêm thêm hóa chất keo tụ sẽ kết tụ các chất bẩn lại với nhau, đồng thời chất trợ keo tụ (polymer) được bổ sung nhằm tăng kích thước của bông cặn và tăng hiệu quả lắng. Khi đã keo tụ để tăng kích thước thì nước thải sẽ chảy vào bể lắng. Các cặn bẩn sẽ lắng xuống đáy của bể và chuyển đến bể phân hủy bùn.

Nước thải từ bể lắng được chuyển đến bể xử lý sinh học hiếu khí để loại bỏ các chất hữu cơ hòa tan. Nước thải khi đi xuống sẽ tiếp xúc với vật liệu lọc có vi khuẩn hiếu khí. Các chất hữu cơ sẽ được hấp thụ và phân hủy, còn bùn sẽ ở lại khe của vật liệu lọc. Cuối cùng nước sẽ được đẩy sang bể thứ cấp. Bùn hoạt tính được lắng xuống đáy bể và được bơm hút xả về bể phân hủy bùn.

Khi nước trong và được tách bùn hoạt tính sẽ chảy vào bể khử trùng. Ở đây nước thải được trộn với hóa chất khử trùng để loại bỏ các vi khuẩn gây bệnh trước khi cả nước ra bên ngoài. Bùn từ bể lắng sơ cấp và bùn hoạt tính đều được đưa đến bể phân hủy bùn. Tại đây dưới tác động của vi sinh vật yếm khí, bùn cặn được phân hủy làm bùn giảm đi nhiều và định kỳ được hút chở đi nơi khác.

Xử lý nước thải y tế bằng bùn hoạt tính

Phương pháp này thường xuyên được áp dụng cho các hệ thống xử lý có nước thải có thành phần Amoni và hữu cơ cao. Sử dụng phương pháp này đạt được hiệu quả tương đối cao, tuy nhiên để áp dụng được thì hệ thống cần phải có bể hiếu khí, máy bơm sục khí và bể lắng.

Xử lý nước thải y tế bằng bùn hoạt tính

Chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống áp dụng phương pháp bùn hoạt tính này khá thấp tuy nhiên chi phí vận hành lại cao, bao gồm chi phí đào tạo cho nhân viên vận hành vì nếu vận hành không đúng kỹ thuật thì hệ thống sẽ xuất hiện tiếng ồn, mùi hôi và hiện tượng bùn bị nổi lên trên bể lắng.

Quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tình bao gồm các giai đoạn sau: Khuấy trộn tạo điều kiện tiếp xúc nước thải và bùn hoạt tính; Cung cấp oxy để vi khuẩn và vi sinh vật oxy hóa chất hữu cơ; Tách bùn hoạt tính ra khỏi nước thải; Tái sinh bùn hoạt tình tuần hoàn và đưa chúng về bể Aerotank.

Xử lý nước thải y tế bằng phương pháp bãi lọc trồng cây

Phương pháp bãi lọc trồng cây là quá trình lọc sạch khi tiếp xúc với bề mặt các hạt vật liệu lọc và của thực vật. Tại vùng ngập nước thường thiếu oxy, nhưng nhờ thực vật mà chúng có thể vận chuyển oxy từ rễ lên thân tạo nên các vùng hiếu khí. Theo đó, các chất hữu cơ được vi sinh vật sử dụng làm chất dinh dưỡng cần thiết. Một số loại cây sử dụng trong bãi lọc là dong riềng hay cây sậy.

Nguồn nước thải sau khi được xử lỹ bằng bãi lọc được dẫn qua ao sinh thái trước khi chuyển ra nguồn tiếp nhận. Ao sinh thái có thả bèo, bố trí bãi lọc để xử lý bổ sung hiệu quả lọc trước khi điều hòa nguồn nước thải.

Xử lý nước thải y tế bằng phương pháp bãi lọc trồng cây

Áp dụng phương pháp này tiết kiệm được một khoản ngân sách khá lớn ở chi phí đầu tư ban đầu; chi phí vận hành và bảo dưỡng cho hệ thống này cũng không cao. Ngoài ra hiệu quả xử lý nước thải cũng tốt, ngoài ra hiện trường thi công và vận hành của hệ thống cũng tạo nên cảnh quan thiên nhiên đẹp và thân thiện với môi trường xung quanh.

Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện bằng màng lọc sinh học MBR

Xử lý nước thải bệnh viện bằng màng lọc sinh học MBR

Công nghệ MBR là công nghệ mới, xử lý nước thải kết hợp giữa vi sinh xử lý nước thải và màng lọc. Màng lọc MBR có cấu tạo gồm nhiều sợi rỗng liên kết với nhau, mỗi sợi rỗng lại cấu tạo giống như một tấm lọc với các lỗ lọc siêu nhỏ mà vi sinh không có thể xuyên qua. Màng lọc MBR này sẽ liên kết với nhau thành những module lớn hơn và đặt vào các bể xử lý.

Trong bể sinh học được gắn các tấm màng MBR, tại bể này có cấp khí cho vi sinh vật phát triển và phân hủy các chất ô nhiễm trong nước thải. Sau đó nước trong sẽ được hút qua màng MBR. Vi sinh vật, chất ô nhiễm, bùn hoạt tính hoàn toàn bị dính lại tại bề mặt màng. Song song đó, chỉ có nước sạch mới qua được màng, phần bùn nằm lại trong bể và định kỳ tháo về bể chứa bùn.

Chất lượng nước sau xử lý luôn ổn định và đạt tiêu chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT.

Thiết kế theo công nghệ MBR tiết kiệm được không gian do không cần bể lắng và bể khử trùng, do đó thích hợp dùng cho những công trình nước thải có quy mô vừa và nhỏ đặc biệt là những nơi khó lắp đặt như trong phòng khám, phòng nha. Ngoài ra công nghệ này giúp quá trình vận hành, kiểm soát hệ thống xử lý nước thải phòng khám trở nên dễ dàng. Tuy nhiên, định kỳ phải vệ sinh tấm lọc để đảm bảo tấm lọc không bị tắc nghẽn.

Công nghệ xử lý nước thải y tế bằng phương pháp kết hợp AAO – MBR

Công nghệ xử lý nước thải y tế bằng phương pháp kết hợp AAO – MBR

Ngoài các công nghệ xử lý nước thải y tế riêng biệt ứng dụng đối với từng cơ sở y tế, hiện nay nhiều bệnh viện mới đã sử dụng công nghệ xử lý nước thải y tế bằng phương pháp kết hợp AAO - MBR. Công nghệ này tiết kiệm diện tích xây dựng, chất lượng nước thải được xử lý ổn định, hệ thống vận hành tự động và có khả năng nâng cao công suất.

Quy trình công nghệ xử lý nước thải y tế bằng phương pháp kết hợp AAO – MBR

Nước thải đầu vào qua song chắc rác nhằm loại bỏ các loại rác có kích thước lớn, tránh làm nghẹt bơm khi đi qua máy bơm. Rác tại đây sẽ được định kỳ thu gom về ngắn chứa rác để đem đi xử lý cùng với các chất thải rắn khác. Dòng nước thải sẽ chảy đến hố thu gom. Tại đây nước thải sẽ được bơm qua bể điều hòa.

Bể điều hòa có tác dụng ổn định và điều hòa lưu lượng của dòng chảy và nồng độ các chất thải có trong nước thải. Máy thổi khí liên tục thổi vào giúp xáo trộn dòng nước. Sau đó, nước thải sẽ đi vào cụm bể AAO, đầu tiên là bể UASB.

Nước thải sau khi xử lý qua cum bể AAO, sẽ đến bể màng MBR, với kích thước các lỗ màng cực nhỏ, các vi sinh vật sẽ bị giữ lại, dòng nước sẽ chạy đến bể khử trùng.

Bể khử trùng có nhiệm vụ tiêu diệt các vi khuẩn, mầm bệnh còn sót lại trước khi thải ra ngoài nguồn tiếp nhận. Nước thải thải ra ngoài môi trường phải đạt QCVN 28:2010/BTNMT về nước thải y tế.