Tài liệu Nghiên cứu mô hình bể lọc sinh học ứng dụng xử lí nước thải bệnh viện krôngnăng - đăklăk

Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Nghiên cứu Mô Hình Bể Lọc Sinh Học Ứng Dụng Xử Lí Nước Thải Bệnh Viện KrôngNăng - ĐăkLăk Tên đề tài : “Nghiên Cứu Mô Hình Bể Lọc Sinh Học Ứng Dụng Xử Lí Nước Thải Bệnh Viện Huyện KrôngNăng - ĐăkLăk”. Chuyên ngành: Công nghệ môi trường Sinh viên thực hiện: Lê Xuân Dũng. Lớp:08Mt2 Cán bộ hướng dẫn: Th.s Trần Phước Cường SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 1 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của đất nước, đời sống người dân được nâng cao. Từ đó, người dân quan tâm đến sức khỏe hơn và nhu cầu khám chữa bệnh của người dân tăng.Vì vậy để đáp ứng được nhu cầu khám và chữa bệnh của người dân, nhiều công trình xây dựng mới, nâng cấp và mở rộng bệnh viện được thực hiện. Trong quá trình khám chữa bệnh, bệnh viện phát sinh một lượng nước thải đáng kể . Nếu không xử lí thì nó sẽ gây ô nhiễm môi trường. Đặc biệt trong nước thải bệnh viện chứa số lượng lớn các loại vi khuẩn gây bệnh ảnh hưởng lâu dài đến sức khỏe con người. Do đó nước thải cần được xử lí đạt tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra nguồn tiếp nhận. Bệnh viện đa khoa huyện Krông Năng là một cơ sở y tế cấp huyện.Tuy bệnh viện có qui mô nhỏ nhưng với số lượng bệnh nhân ngày càng tăng, thiết bị y tế thiếu thốn dẫn đến tình trạng bệnh viện thường xuyên quá tải. Lượng nước thải phát sinh ngày càng nhiều mà chưa có giải pháp xử lí cụ thể. Hàng ngày bệnh viện Krông Năng thải ra 100m 3 nước thải, không chỉ làm mất cảnh quan tại khu vực trên mà còn gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe bệnh nhân đến khám tại đây.Từ những lí luận và thực tiễn trên tôi tiến hành chọn đề tài : “Nghiên cứu mô hình bể lọc sinh học ứng dụng xử lí nước thải bệnh viện huyện Krông Năng - Đăklăk” nhằm mục đích xử lí nước thải bệnh viện đạt tiêu chuẩn trước khi đưa ra môi trường. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 2 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về bệnh viện huyện Krông Năng [13] Huyện Krông Năng là huyện có nhiều xã, thôn buôn thuộc vùng sâu vùng xa của tỉnh Đăk Lăk.Trong những năm qua, được sự quan tâm của các các cấp chính quyền ngành y tế huyện đã hoàn thành tốt nhiệm vụ khám chữa bệnh cho người dân tại khu vực thị trấn và khu vực lân cận. 1.1.1. Vị trí địa lí bệnh viện [1] Bệnh viện đa khoa Krông Năng hiện là bệnh viện tuyến huyện toạ lạc trên khu đất có diện tích 10.894 m2, tại thị trấn Krông Năng huyện Krông Năng, tỉnh Đăk Lăk .Có vị trí địa lí như sau:  Phía bắc giáp đường giao thông nội thị.  Phía nam giáp đất trồng cà phê thị trấn Krông Năng.  Phía đông giáp đất trồng cà phê thị trấn Krông Năng.  Phía Tây giáp đường giao thông nội thị. 1.1.2. Qui mô bệnh viện Hiện nay, huyện Krông Năng có 1 bệnh viện đa khoa và 12 trạm y tế cấp xã.Trong đó bệnh viện đa khoa Krông Năng là bệnh viện tuyến huyện có qui mô 100 giường bệnh đảm bảo theo quyết định 40/2005/QĐ –BYT. Quy mô bệnh viện đa khoa Krông Năng được mô tả ở bảng dưới đây: Bảng 1.1.2.1: Cơ cấu giường bệnh các khoa điều trị nội trú TÊN KHOA Nội –y học cổ truyền Ngoại Phụ - sản Nhi Răng Hàm Mặt – Tai Mũi Họng – Mắt Truyền nhiễm Cấp cứu –Hồi sức Tổng cộng SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 SỐ GIƯỜNG 34 22 14 12 6 6 6 100 Trang 3 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Bảng 1.2.1.2:Cơ cấu khoa khám - chữa bệnh ngoại trú được xác định như sau: TÊN KHOA NỘI NGOẠI SẢN PHỤ NHI RĂNG HÀM MẶT TAI MŨI HỌNG MẮT TRUYỀN NHIỄM Y HỌC CỔ TRUYỀN TỔNG CỘNG SỐ CHỖ KHÁM BỆNH 3 2 1 1 1 2 1 1 1 1 13 Nguồn: Đtm bệnh viện đa khoa Krông Năng. 1.2. Tổng quan về nước thải [5] Nước thải là chất lỏng được thải ra sau quá trình sử dụng của con người dùng trong sinh hoạt, sản xuất hoặc chảy qua vùng đất ô nhiễm đã làm thay đổi tính chất ban đầu của chúng. Nước thải bệnh viện là một dạng nước thải sinh hoạt và chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng số lượng nước thải sinh hoạt của khu dân cư nhưng tính gây hại của nó thì hết sức nghiêm trọng. 1.3. Các thông số đánh giá ô nhiễm Đánh giá chất lượng nước phải dựa vào một số thông số cơ bản, so sánh với chỉ tiêu cho phép về thành phần hóa học, sinh học đối với từng loại nước sử dụng cho mục đích khác nhau. Các thông số cơ bản là độ pH, màu sắc, độ đục, hàm lượng chất rắn, các chất lơ lửng, các kim loại nặng, oxy hòa tan, BOD, và COD…Ngoài ra, còn có các chỉ tiêu khác như chỉ tiêu vi sinh đặc biệt là E.Coli.coliform. 1.4. Nguồn gốc phát sinh nước thải bệnh viện [1] Thông thường nước thải bệnh viện phát sinh từ nhiều khâu và quá trình khác nhau:  Nguồn nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong bệnh viện, từ bệnh nhân và người nhà thăm nuôi.  Nguồn nước thải phát sinh từ các khu điều trị, nước rửa trong quá trình thao tác kỹ thuật, súc rửa vết thương, rửa các chất dịch, máu người bệnh, nước tiểu, chất nôn của bệnh nhân, nước từ các khu vực xét nghiệm…  Nước thải từ quá trình nấu ăn, rửa chén bát, dụng cụ. Nước thải từ giặt quần áo, chăn mền, drap trải giường, khăn lau…  Nước thải từ khâu pha chế thuốc. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 4 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Tùy theo từng khâu và quá trình cụ thể, nước thải sẽ có tính chất và mức độ ô nhiễm khác nhau. 1.5. Các chất gây ô nhiễm thường có trong nước thải bệnh viện [1]. 1.5.1. Các chất hữu cơ Các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (hay các chất tiêu thụ oxy) là Cacbonhydrat, protein, chất béo… Đây là các chất gây ô nhiễm nặng nhất từ nước thải bệnh viện . Tác hại cơ bản của các chất này là làm giảm oxy hòa tan trong nước dẫn đến suy thoái tài nguyên môi trường, giảm chất lượng nước cho sinh hoạt. Các chất khó phân hủy sinh học như Hydratcacbon vòng thơm, các polyme… Các chất này có độc tính cao đối với con người và sinh vật, hơn nữa chúng lại có khả năng tồn tại lâu dài trong môi trường và cơ thể sinh vật. 1.5.2. Các chất vô cơ Nước thải bệnh viện nói riêng hay nước thải từ khu dân cư nói chung luôn có một hàm lượng khá lớn các ion Cl - , SO42- , PO43- , Na+. Các chất này phát sinh chủ yếu trong hoạt động sinh hoạt : tắm giặt, rửa dụng cụ … 1.5.3. Các chất rắn lơ lửng (SS) Sự hiện diện của các chất rắn lơ lửng trong nước thải bệnh viện làm cho nước bị đục, bẩn, làm tăng độ lắng đọng gây mùi khó chịu. 1.5.4. Các chất dinh dưỡng Sự dư thừa các chất dinh dưỡng Nitơ, Photpho trong nước thải bệnh viện nếu không được xử lý thỏa đáng sẽ làm tăng sinh trưởng các loại rong tảo trong nước làm nước bị đục, giảm lượng oxy hòa tan do thối rửa gây nên phú dưỡng hóa nguồn nước mặt. 1.5.5. Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh Trong nước thải bệnh viện chứa một lượng lớn các loại vi trùng vi khuẩn gây bệnh như Salmonella, virut đường tiêu hóa, bại liệt, các loại kí sinh trùng, amip, nấm, Ecoli…Ngoài ra còn có các mầm bệnh sinh học khác trong máu, mủ, dịch, đờm, phân của người bệnh. 1.5.6. Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị Theo kết quả phân tích của các cơ quan chức năng, 80% nước thải từ bệnh viện là nước thải bình thường (tương tự nước thải sinh hoạt) chỉ có 20% là những chất thải nguy hại bao gồm chất thải nhiễm khuẩn từ các bệnh nhân, các sản phẩm của máu, các mẫu chẩn đoán bị hủy, hóa chất phát sinh từ trong quá trình giải phẫu, lọc máu, hút máu, bảo quản các mẫu xét nghiệm, khử khuẩn. Với 20% chất thải nguy hại này cũng đủ để các vi trùng gây bệnh lây lan ra môi trường xung quanh. Đặc biệt, nếu các loại thuốc điều trị bệnh ung thư hoặc các sản phẩm chuyển hóa của chúng không được xử lý đúng mà đã xả thải ra bên ngoài sẽ có khả năng gây quái thai, ung thư cho những người tiếp xúc với chúng. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 5 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Bảng 1.5.6: Thành phần tính chất nước thải bệnh viện. S T T Chỉ tiêu Ô Nhi ễm Đơn Vị Bệnh Viện Chợ Rẫy BV ĐK Bìn h Ph ước - 6,92 5.9 7 Mg/l 138 178 Bệ TCVN nh 7382-2004 Việ Loại 1 n Kr ôn g Nă ng 7 6,5 8,5 500 50 Mg/l 104 134 300 20 Mg/l MNP/ 100ml 188 5,5 x104 210 6,5 x10 150 8.5 x10 50 4 4 pH CO D BO D5 SS Tổn g Coli for m 100 0 Nguồn :CEER tổng hợp, 2006 1.5.7. Đặc điểm phân biệt nước thải bệnh viện và nước thải sinh hoạt [8] Thông qua nhiều phân tích và đánh giá, người ta rút ra những kết luận về đặc điểm khác biệt của nước thải bệnh viện với nước thải sinh hoạt như sau:  Lượng chất bẩn gây ô nhiễm 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 nước thải bệnh viện có nồng độ chất ô nhiễm cao hơn nhiều.  Sự hình thành nước thải bệnh viện trong một ngày và ở những ngày riêng biệt của tuần là không đều (hệ số không điều hòa K=3). So với nước thải sinh hoạt thì thành phần của nước thải bệnh viện dao động trong ngày do chế độ làm việc của bệnh viện không đều. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 6 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường  Trong nước thải bệnh viện, ngoài những chất bẩn thông thường như trong nước thải sinh hoạt, còn chứa những chất bẩn hữu cơ và khoáng đặc biệt (thuốc men, chất tẩy rửa, đồng vị phóng xạ…) còn có một lượng lớn vi khuẩn gây bệnh có khả năng lây lan cao, gây nhiều bệnh truyền nhiễm nguy hiểm. 1.6. Bản chất của quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học [6] 1.6.1. Nguyên tắc:  Dựa trên cơ sở hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây ô nhiễm có trong nước thải.  Vi sinh vật sử dụng chất hữu cơ và một số khoáng chất làm thức ăn để tăng trưởng và phát triển. Tách các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng ra khỏi nước thải ( làm khoáng hóa các chất hữu cơ gây bẩn thành các chất vô cơ và các khí đơn giản) 1.6.2. Cơ chế chung :  Hấp thụ và kết cặn hạt lơ lửng và chất keo không lắng thành bông sinh học hay màng sinh học.  Chuyển hóa (oxy hóa ) các chất hòa tan và các chất dễ phân hủy sinh học thành những sản phẩm cuối cùng.  Chuyển hóa và khử chất dinh dưỡng (N, P). 1.6.3. Quá trình sinh trưởng bám dính – màng sinh học [12]  Khả năng oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải khi chảy qua hoặc trực tiếp tiếp xúc.  Có màu xám hay màu nâu tối, dày từ 1- 3 mm hoặc hơn do sinh khối của vi sinh vật bám trên màng.  Màng sinh học được coi là một hệ tùy tiện, với hệ vi sinh vật là chủ yếu.Vật liệu sử dụng làm giá thể bám dính được làm bằng PVC (Fine Reputation Co.Ltd, Taiwan) Với thông số diện tích bề mặt 110 m 2 /m3, thể tích lỗ rỗng 99,2%. Hình 1.6.3: Giá thể bám dính làm bằng vật liệu PVC- Biological Fixed Material SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 7 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Tác nhân sinh trưởng bám dính: - Gồm các loài Achromoabacterial, Alcaligenes, Flavolbacterium, Pseudomonas, Sphaerotilus và Zooglea. - Vi sinh vật trong thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt Zoogleal, Nấm Fusarium và Leptomitus, tảo Stigeoclonium, Oscillatoria, Protozo Ami, Protozoa flagellated… - Vi sinh vật trong các hồ ổn định : tảo lục Euglena, Chlorella, Chlamydomonas, Chlorogonium và Scenedesmus, Protozoa: Pramecium, Glaucoma và Copidium, Euplotes, Vorticella, các Roftifer: Epiphanes, Philodina, và Proales, Diaptomus, và Cyclops… SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 8 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường 1.6.4. Các quá trình sinh học trong xử lí nước thải Quá trình phân hủy hiếu khí nước thải gồm 3 giai đoạn:  Oxy hóa các chất hữu cơ.  Tổng hợp tế bào mới.  Phân hủy nội bào. 1.6.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lí sinh học. Quá trình xử lí sinh học trong xử lí nước thải thường chịu tác động của một số yếu tố sau đây:  Nồng độ chất hữu cơ : BOD5:N:P =100/:5:1 Hoặc 200:5:2 (Bùn hoạt tính)  Hàm lượng tạp chất.  Nhiệt độ, pH, các nguyên tố vi lượng, kim loại…  Hàm lượng oxy trong nước thải.  Lưu lượng nước thải.  Hệ thống xử lí: chế độ thủy động 1.7. Hiệu quả xử lí một số công trình hiện hữu Lựa chọn sơ đồ công nghệ của trạm xử lý nước thải bệnh viện dựa vào các yếu tố cơ bản sau:  Lưu lượng nước thải và qui mô bệnh viện.  Thành phần và đặc tính của nước thải.  Mức độ cần thiết xử lý nước thải.  Tiêu chuẩn xả nước thải vào nguồn tiếp nhận.  Điều kiện mặt bằng và đặc điểm địa chất thuỷ văn của khu vực.  Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. 1.7.1. Hệ thống xử lí bằng phương pháp bể sinh học ASBC [6] Phương pháp lọc sinh học ASBC là quá trình xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học sử dụng các vi sinh vật không di động và bám dính trên bề mặt các vật liệu rắn để tiếp xúc thường xuyên hay di động đối với nước thải. Hệ thống xử lí bằng phương pháp bể sinh học ASBC với sự kết hợp giữa bùn hoạt tính và lọc bám dính có khả năng xử lí hiệu quả các hợp chất hữu cơ và N, P có trong nước thải. Đồng thời các song chắn rác thô và tinh cũng được lắp đặt tại đầu vào các bể tiếp nhận và bể điều hòa để tách chất thải rắn có trong nước thải, giúp nâng cao hiệu quả xử lý của quá trình lọc. Hiện nay phương pháp bể sinh học ASBC được ứng dụng trong xử lí nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện, khách sạn…đạt hiệu quả xử lí cao. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 9 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Sơ đồ quy trình công nghệ: Nước thải sinh hoạt, nước thải điều trị, giặt là Nước thải vệ sinh Nước thải nhà bếp Nước thải tắm Song chắn rác Bể tự hoại Bể tách dầu Bể Tiếp Nhận Bể điều hòa Bồn hoá chất Máy Thổi Khí Bể ASBC Bùn Hồi Lưu Bể Lắng Bể Nén Bùn Bể Khử Trùng Đem Xử Lí Nguồn Tiếp Nhận Hình 1.7.1.: Sơ đồ xử lí nước thải bệnh viện bằng phương pháp sinh học ASBC SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 10 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương pháp bể lọc sinh học Nước thải từ các khoa của bệnh viện theo mạng lưới thoát nước riêng , nước chảy qua mương dẫn có đặt song chắn rác, ở đây nước thải sẽ được loại bỏ các chất hữu cơ hoặc những chất có kích thước lớn như bao ni lông, ống chích, bông băng, vải vụn, …nhằm tránh gây tắc nghẽn các công trình phía sau. Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ, tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau. Trong bể điều hòa có bố trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng thời cung cấp O2 để giảm một phần BOD. Sau đó nước thải sẽ được đưa vào bể ASBC thực hiện quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa tan và dạng bám dính vào màng vi sinh . Trong bể ASBC được cấp khí và khuấy trộn nhằm tăng hàm lượng oxy hòa tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải. Sau đó nước thải chảy vào bể lắng để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính. Từ bể lắng nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh trước khi thải vào nguồn tiếp nhận. Bùn hoạt tính từ bể lắng một phần tuần hoàn lại vào bể ASBC, phần còn lại được dẫn vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn, bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm của bùn, phần nước tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa. Phần bùn từ bể nén bùn sẽ được vận chuyển ra sân phơi bùn để khử hoàn toàn nước và bùn này có thể sử dụng để làm phân bón.  Ưu điểm:  Chiếm ít diện tích, đơn giản dễ vận hành .  Khởi động nhanh, khả năng loại bỏ các chất phân hủy chậm.  Lượng bùn sinh ra thấp.  Chịu được biến động về nhiệt độ và tải lượng ô nhiễm.  Khử mùi cao.  Chi phí xử lí thấp.  Đa dạng về thiết bị  Nhược điểm:  Hệ thống dễ bị tắc do sự phát triển nhanh chóng của vi sinh hiếu khí khi tải trọng lớn.  BOD đầu vào < 500 (mg/l) 1.7.2. Phương pháp hiếu khí Arotank [6] Bể Aerotank là công trình nhân tạo xử lí nước thải bằng phương pháp sinh học hiếu khí, trong đó người ta cung cấp oxy và khuấy trộn nước thải với bùn hoạt tính.  Cấu trúc Aerotank phải thỏa mãn 3 điều kiện :  Giữ được liều lượng bùn cao trong aerotank. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 11 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường  Cho phép vi sinh phát triển liên tục ở giai đoạn bùn trẻ.  Đảm bảo lượng oxy cần thiết cho vi sinh ở mọi điểm của aerotank. Sơ đồ quy trình công nghệ: Nước Thải Bệnh Viện Song Chắn Rác Bể Điều Hòa Bể Lắng 1 Máy Thổi Khí Bể Aerotank Bể Lắng 2 Bùn Máy chắn rác Tuần hoàn Bể Nén Bùn Máy Thổi Khí Khử Trùng Sân phơi bùn Môi Trường Hình 1.7.2: Quy trình xử lí nước thải bệnh viện bằng phương pháp Aerotank Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương pháp hiếu khí Aerotank Nước thải từ các khoa của bệnh viện theo mạng lưới thoát nước riêng , nước chảy qua mương dẫn có đặt song chắn rác, ở đây nước thải sẽ được loại bỏ các chất hữu cơ hoặc những chất có kích thước lớn như bao ni lông, ống chích, bông băng, vải vụn, …nhằm tránh gây tắc nghẽn các công trình phía sau. Sau đó nước thải được dẫn vào bể điều hòa để ổn định lưu lượng và nồng độ, tránh hiện tượng quá tải vào các giờ cao điểm, do đó giúp hệ thống xử lý làm việc ổn định và giảm kích thước các công trình đơn vị tiếp sau. Trong bể SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 12 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường điều hòa có bố trí hệ thống thổi khí nhằm xáo trộn hoàn toàn nước thải không cho cặn lắng trong bể đồng thời cung cấp O2 để giảm một phần BOD. Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 1 nhằm lắng cặn lơ lửng và một phần BOD. Sau đó nước thải sẽ được đưa vào bể Aerotank thực hiện quá trình phân hủy hiếu khí các chất hữu cơ có khả năng phân hủy sinh học ở dạng hòa tan và dạng lơ lửng. Trong bể Aerotank được cấp khí và khuấy trộn nhằm tăng hàm lượng oxy hòa tan và quá trình oxy hóa các chất hữu cơ trong nước thải. Sau đó nước thải chảy vào bể lắng 2 để lắng cặn sinh học và bùn hoạt tính. Từ bể lắng 2 nước chảy sang bể khử trùng để loại các vi sinh vật gây bệnh trước khi thải vào nguồn tiếp nhận. Bùn hoạt tính từ bể lắng 2 một phần tuần hoàn lại vào bể Aerotank, phần còn lại được dẫn vào bể nén bùn.Tại bể nén bùn, bùn được tách nước để làm giảm độ ẩm của bùn, phần nước tách từ bùn sẽ được tuần hoàn vào bể điều hòa. Phần bùn từ bể nén bùn sẽ được vận chuyển ra sân phơi bùn để khử hoàn toàn nước và bùn này có thể sử dụng để làm phân bón.  Ưu điểm:  Công nghệ đơn giản.  Vận hành đơn giản.  Giá thành đầu tư ban đầu thấp vì công nghệ chủ yếu là bê tông cốt thép.  Nhược điểm :  VSV phát triển trong bể Aerotank thường rất chậm và sinh khối tạo ra không nhiều.  Hiệu quả xử lý không cao vì công nghệ đơn giản. 1.7.3. Phương pháp yếm khí UASB [6] Nguyên lí xử lí kị khí Quá trình lên men acid (phân hủy hợp chất cao phân tử): Cellulose Acetate +rượu Lipid Acid hữu cơ Protein H20 ,CO2,NH3,H2S Biến chất hữu cơ đơn giản thành acid béo +chất hữu cơ hào tan. Quá trình lên metan hóa (lên men metan):  Lấy năng lượng từ phản ứng tạo CH4.  Không có sự hiện diện của oxy.  Cần nhiệt độ cao. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 13 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Sơ đồ công nghệ: Nước thải sinh hoạt, nước thải điều trị, giặt là Nước thải vệ sinh Nước thải nhà bếp Nước thải tắm Song chắn rác Bể tự hoại Bể tách dầu Bể Tiếp Nhận Bể Lắng 1 Bể điều hòa Bồn hoá chất Máy Thổi Khí Bể UASB Bùn Hồi Lưu Bể Lắng 2 Bể Nén Bùn Bể Khử Trùng Đem Xử Lí Nguồn Tiếp Nhận Hình 1.7.3: Quy trình xử lí nước thải bệnh viện bằng phương pháp UASB SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 14 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Thuyết minh sơ đồ công nghệ phương pháp yếm khí: Về phần cơ bản giống sơ đồ công nghệ phương án 1 nhưng thay bể Aerotank bằng bể UASB. Trong bể UASB có lớp cặn tồn tại dạng lơ lửng chứa rất nhiều VSV yếm khí, nước thải sẽ tiếp xúc với các hạt cặn bùn này và xảy ra phản ứng sinh hóa , phần lớn các chất hữu cơ chuyển thành khí(trong đó 70-80% là khí methan, 20-30% là khí cacbonic và một số loại khí khác).  Ưu điểm:  Chi phí đầu tư, vận hành thấp.  Lượng hóa chất cần bổ sung ít, không đòi hởi cấp khí, đỡ tốn năng lượng .  Có thể thu hồi, tái sử dụng năng lượng từ biogas.  Lượng bùn sinh ra ít, cho phép vận hành với tải trọng hữu cơ cao, giảm diện tích công trình.  Công nghệ đơn giản.  Nhược điểm:  Thời gian vận hành bể UASB khá lâu.  Khó kiểm soát trạng thái và kích thước hạt bùn.  Dễ bị sốc tải khi chất lượng nước vào biến động.  Bị ảnh hưởng bởi các chất hại.  Hiệu quả xử lý thấp vì công nghệ đơn giản. 1.7.4. Phương pháp SBR (Sequency Batch Reactor) [7] Bể SBR là hệ thống xử lí nước thải với bùn hoạt tính theo kiểu làm đầy và xả cặn, hoạt động theo chu kì gián đoạn (do quá trình làm thoáng và lắng trong được thực hiện trong cùng một bể). Các bước xử lí trong chu kì hoạt động bể SBR gồm 5 giai đoạn:  Giai đoạn 1: Bơm nước vào bể  Giai đoạn 2: Khuấy trộn  Giai đoạn 3: Sục khí  Giai đoạn 4: Lắng  Giai đoạn 5: Xả nước Tiếp tục thực hiện xử lí theo chu kì mẻ nước thải khác SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 15 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Sơ đồ quy trình công nghệ: Nước thải sinh hoạt, nước thải điều trị, giặt là Nước thải vệ sinh Nước thải nhà bếp Nước thải tắm Song chắn rác Bể tự hoại Bể tách dầu Bể Tiếp Nhận Thiết bị lọc rác tinh Máy thổi khí Bể điều hòa Bồn hoá chất Máy Thổi Khí Bể RBC Bùn Hồi Lưu Bộ lọc tinh Bể Nén Bùn Bể Khử Trùng Đem Xử Lí Nguồn Tiếp Nhận Hình 1.7.4: Quy trình xử lí nước thải bệnh viện bằng phương pháp RBC SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 16 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường Thuyết minh quy trình công nghệ: Nước thải của bệnh viện được thu gom về hố gom. Tại đây nước thải được bơm qua song chắn rác vào bể điều hòa. Bể điều hòa có nhiệm vụ ổn định lưu lượng và nông độ nước thải, tạo nên chế độ làm việc ổn định cho các công trình xử lí phía sau, tránh hiện tượng quá tải. Bể điều hòa được lắp đặt hệ thống sục khí để khuấy trộn và giảm một phần BOD. Nước sau khi trung hòa được bơm luân phiên vào bể SBR. Bể SBR là khâu quan trong nhất của các nhà máy, được điều chỉnh tự động bằng chương trình trong tủ PLC. Sau khi xử lí sinh học nước thải được đưa vào bể chứa và bơm lên hai bộ lọc tinh. Tại đây phần lớn các tạp chất lơ lửng, keo và vi khuẩn bị loại. Trên bề mặt lọc có thanh gạt để tránh trường hợp tắc nghẽn trên các thành lỗ rỗng. Bùn cặn từ bể lọc tinh được đưa trở lại bể điều hòa. Nước thải sau khi xử lí được đưa qua bể tiếp xúc để khử trùng bằng chlorine và được đưa ra ngoài theo hệ thống cống rãnh của khu chế xuất. Độ ẩm của bùn dư từ bể SBR có độ ẩm cao từ 98% - 99,5%. Do đó bùn cần được nén lại ở bể nén bùn trọng lực để giảm độ ấm xuống còn 95% - 96%. Nước tách bùn được đưa trở ngược về bể điều hòa. Máy làm khô cặn bằng lọc ép băng tải được sử dụng nhằm đưa độ ẩm của bùn về 15-25%. Sau khi được ép, bùn khô được xe chở bùn đi thải bỏ. Nếu nước thải đầu ra chưa đạt yêu cầu thì được đưa trỏ lại xử lí qua bể than hoạt tính. Bể than lọc hoạt tính có phạm vi hấp thụ rất mạnh, phần lớn các hợp chất hữu cơ hòa tan được giữ trên bề mặt, các phân tử phân cực nhẹ thường là các chất tạo ra mùi, vị của nước và các phân tử có trọng lượng tương đối lớn được giữ lại trên bề mặt lớp than hoạt tính.  Ưu điểm  Công nghệ phù hợp với đặc điểm nước thải có thể xử lí bằng vi sinh.  Công nghệ SBR kết hợp thiết bị sục khí và bể lắng trong cùng một bể, không cần hoàn lưu bùn, quá trình xử lí đơn giản, không cần bể lắng 1 và 2, không cần hệ thống tuần hoàn bùn, vận hành tự động, giảm diện tích đất xây dựng và chi phí đầu tư, quá trình xử lí ổn định: khi sinh khối thích nghi với một khoảng rộng nồng độ chất nền và DO thì quá trình xử lí không bị ảnh hưởng bởi tải lượng BOD, có khả năng xử lí đạt tiêu chuẩn cao, một bể SBR xử lí nước thải điển hình có thể xử lí với đầu ra như sau: BOD < 15 mg/l, TSS < 20, NH3 –N < 2mg/l, Ni tơ tổng <10mg/l. Khi vận hành đúng các quy trình hiếu khí, thiếu khí và yếm khí thì hệ thống SBR có khả năng khử được các hợp chất chứa N, P. Bồn lọc tinh và than hoạt tính cho phép loại bỏ gần hết COD và SS còn lại sau quá trình bùn hoạt tính. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 17 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường  Giảm chi phí do giảm thiểu nhiều loại thiết bị so với quy trình cổ điển  Nhược điểm  Bể điều hòa phải lớn, chi phí vận hành cho bùn hoạt tính khá lớn.  Kiểm soát quá trình rất khó, đòi hỏi hệ thống quan trắc các chỉ tiêu tinh vi, hiện đại.  Do có nhiều phương tiện điều khiển nên việc bảo dưỡng bảo trì khó khăn.  Có khả năng nước đàu ra ở giai đoạn xả ra cuốn theo các bùn khó lắng, váng nổi  Do đặc điểm không rút bùn ra nên hệ thống đẽ bị nghẹt bùn.  Chỉ phù hợp xử lí các công trình có có lưu lượng nước thải thấp. 1.7.5. Phương pháp lọc sinh học [7] Lọc sinh học nhỏ giọt là loại bể sinh học với vật liệu tiếp xúc không ngập nước. Nước thải được chia thành các màng nhỏ chảy qua vật liệu đệm sinh học và nhờ sự có mặt của các vi sinh vật phân hủy hiếu khí trên lớp màng vật liệu mà các chất hữu cơ trong nước thải được loại bỏ. Bể lọc sinh học nhỏ giọt rất đa dạng gồm các loại: lọc sinh học nhỏ giọt quay, biophin nhỏ giọt gồm các nửa ống hình trụ được bố trí ngang thành hàng song song với nhau có bề mặt lõm quay lên, bể lọc sinh học thô. Thiết bị lọc nhỏ giọt thường bao gồm 5 thành phần chính: môi trường lọc đệm, bể chứa, hệ thống cung cấp nước thải, cống thoát ngầm và hệ thống thông gió.  Môi trường lọc đệm thường cung cấp cho bề mặt của hệ thống các vi sinh vật tăng trưởng, tồn tại trong các loại vật chất như đá, gỗ, chất dẻo tổng hợp với nhiều loại và hình dạng khác nhau, nhưng thường dùng nhất là đá có đường kính 25-100 mm.  Bể chứa dùng để chứa môi trường đệm và nước thải cần xử lí đồng thời kiểm soát ảnh hưởng của gió. Bể chứa thường xây bằng bê tông hoặc vật liệu làm bằng sợi thủy tinh, thép cóa sơn ngoài.  Hệ thống cung cấp nước thải cung cấp nước thải cho môi trường đệm. Việc cung cấp đều đặn là cần thiết để duy trì trạng thái ẩm ướt cho toàn bộ phận đệm.  Cống thoát ngầm có 2 chức năng. Thứ nhất là để tập trung dòng chảy thoát ra để chuyển đi để xử lí tiếp ở nơi khác hay thải ra môi trường. Thứ hai là để tạo ra khoảng trống để không khí bên ngoài có thể lưu thông vào tầng đệm cung cấp lượng oxy cần thiết cho sự chuyển hóa hiếu khí. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 18 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Trần Phước Cường  Hệ thống thông gió cung cấp không khí cho hệ thống lọc bằng các thiết kế thổi gió tự nhiên hay được cung cấp một cách thụ động. Sơ đồ quy trình công nghệ: Hình 1.7.5: Quy trình xử lí nước thải bệnh viện bằng phương pháp lọc nhỏ giọt Thuyết minh quy trình:  Nguyên lí hoạt động:  Dựa trên nguyên lí của các quá trình hoạt động của vi sinh vật ở màng sinh học, oxy hóa các chất bẩn hữu cơ có trong nước.  Vi sinh vật cố định bám dính và phát triển trên bề mặt vật liệu đệm dạng rắn tạo thành các lớp màng sinh học (biofilms)  Vi sinh vật tiếp xúc với nước thải và tiêu thụ cơ chất (chất hữu cơ, dinh dưỡng, khoáng chất) làm sạch nước.  Các quá trình vi sinh trong bể lọc:  Giai đoạn chậm (lag-phase)  Giai đoạn tăng trưởng (log-growth phase)  Giai đoạn cân bằng (stationary phase)  Giai đoạn chết (log-death phase)  Ưu điểm  Rút ngắn thời gian xử lí. Đồng thời có thể xử lí hiệu quả nước thải qua quá trình khử Nitrat hoặc phản ứng Nitrat hóa.  Giảm việc trông coi  Tiết kiệm năng lượng vì không khí chủ yếu lấy từ nguồn tự nhiên.  Hiệu quả xử lí cao. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 19 Khóa luận tốt nghiệp         GVHD: Trần Phước Cường Nhược điểm Không khí ra khỏi lọc thường có mùi hôi thối và xung quanh lọc có nhiều ruồi muỗi. Hiệu suất làm sạch nhỏ hơn với cùng một tải lượng khối. Dễ bị tắc nghẽn. Rất nhạy cảm với nhiệt độ. Không khống chế được với quá trình thông khí, dễ bốc mùi. Chiều cao hạn chế, bùn dư không ổn định. Giá thành xây dựng cao. SVTH: Lê Xuân Dũng_Lớp: 08MT2 Trang 20