B6-319 Lý Thường Kiệt, Phường 15, Quận 11, HCMC
Tel: 08.38665645 Fax: 08.38665644
Web: www.congnghexanh.com.vn
1
XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN BẰNG
BỂ SINH HỌC TIẾP XÚC HIẾU KHÍ
TĨM TẮT
Hệ thống xử lý nước thải của Bệnh viện đa khoa Đồng Tháp có cơng suất 250 m
3
/ngày với bể
sinh học hiếu khí Aerotank được cải tạo thành bể sinh học tiếp xúc hiếu khí Activated Sludge
combined with Biological Contactor- ASBC do khơng có khả năng xử lý nước thải đạt tiêu
chuẩn, đặc biệt là các chỉ tiêu tổng Nitơ. Sau khi được cải tạo, HTXL với bể ASBC thể hiện hiệu
quả xử lý cao hơn hẳn: 87,8% đối với COD, 71,2% đối với tổng N, 83,6% đối với tổng P,
99,98% đối với Coliforms. Nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn cho phép loại A, TCVN 5945:2005.
Từ khóa: Nước thải bệnh viện, Bể sinh học hiếu khí, Bể sinh học tiếp xúc hiếu khí, Nitơ
1. GIỚI THIỆU
Trung bình, mỗi ngày, các bệnh viện thải ra 750 l nước thải tính trên một giường. Nước thải bệnh
viện có đầu ra gồm các vi sinh vật gây bệnh, các loại thuốc, các ngun tố phóng xạ, và các hóa
chất độc hại khác. Các chất ơ nhiễm phát sinh từ bệnh viện chủ yếu là các hóa chất chữa trị ung
thư, chất kháng sinh, các hợp chất halogen, … và phần lớn đi thẳng vào hệ thống xử lý nước thải
của bệnh viện (HTXL NTBV). Cùng với các chất ơ nhiễm này, vi sinh vật gây bệnh trong NTBV
gây ra ơ nhiễm nặng nề cho mơi trường tự nhiên, đặc biệt là cho các lồi sinh vật và nguồn tiếp
nhận. Do đó, việc nghiên cứu và áp dụng các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện một cách
hiệu quả, bảo đảm tiêu chuẩn trước khi thải ra mơi trường là vấn đề đang được quan tâm [3].
Thơng thường, q trình xử lý sinh học bậc 2 cùng với q trình xử lý bùn kỵ khí thường được
sử dụng để xử lý NTBV. Tuy nhiên, trong các khoảng thời gian hàm lượng vi sinh vật trong
nước thải tăng cao (thường là thời kỳ có khí hậu nóng như mùa hè), nước đầu ra cần phải được
khử trùng bằng các chất khử trùng thích hợp như ClO
2
. Đối với các bệnh viện thải nước ra nguồn
tiếp nhận ven biển gần vùng ni động vật nhuyễn thể, việc khử trùng nước thải trước khi xả ra
nguồn tiếp nhận là u cầu bắt buộc [4].
Các yếu tố thường ảnh hưởng đến quyết định thiết kế HTXL NTBV là: u cầu diện tích đất, chi
phí xây dựng, chi phí vận hành thiết bị và bảo dưỡng máy móc. Theo Kumar và cộng sự, các q
trình bùn lơ lửng hoạt tính truyền thống đã được sử dụng thành cơng và rộng rãi để xử lý nước
thải sinh hoạt khơng phải ln ln thích hợp với việc xử lý NTBV [4]. Trong phạm vi hoạt
động của Cơng ty Cơng nghệ xanh trong lĩnh vực xử lý nước thải, điều này được kiểm chứng
đúng với trường hợp của Bệnh viện đa khoa Đồng Tháp, khi hệ thống bể sinh học hiếu khí
(Aerotank) khơng xử lý triệt để tổng N, tổng P, Coliform. Để kiểm sốt vấn đề trên, chúng tơi lựa
chọn giải pháp cải tạo hệ thống xử lý với bể sinh học tiếp xúc hiếu khí (ASBC-Activated Sludge
combined with Biological Contactor) – phương pháp được chứng minh có khả năng loại trừ hiệu
quả các chất dinh dưỡng như N và P có trong nước thải [3]. Các bước cải tạo hệ thống xử lý
nước thải bệnh viện từ bể sinh học hiếu khí sang bể sinh học tiếp xúc hiếu khí cùng với hiệu quả
xử lý của từng phương án sẽ được đề cập và tóm tắt trong bài báo này.
B6-319 Lyự Thửụứng Kieọt, Phửụứng 15, Quaọn 11, HCMC
Tel: 08.38665645 Fax: 08.38665644
Web: www.congnghexanh.com.vn
2
2. VT LIU V PHNG PHP
2.1. Vt liu
Bựn c s dng trong HTXL NTBV c ly t cỏc b sinh hc hiu khớ ó vn hnh n nh
cỏc HTXL nc thi cú tớnh cht tng t.
Vt liu c dựng lm giỏ th bỏm dớnh c lm bng PVC (Fine Reputation Co. Ltd.,
Taiwan) vi thụng s din tớch b mt 110 m
2
/m
3
, th tớch l rng 99,2%.
Hỡnh 1: Giỏ th bỏm dớnh lm bng vt liu PVC Biological Fixed Contact Material
2.2. Phng phỏp
2.2.1. Cụng ngh x lý
Hỡnh 2: S cụng ngh x lý ca HTXL NTBV trc (trỏi, Aerotank) v sau khi ci to (phi, ASBC)
SCR thụ
SCR tinh
Nc thi
bnh vin
B tip nhn
B iu hũa
B ASBC
B lng
B kh trựng
B cha bựn
Chlorine
Mỏy thi
khớ
Ngun
tip nhn
Nc thi
bnh vin
B tip nhn
B iu hũa
B Aerotank
B lng
B kh trựng
B cha bựn
Chlorine
Mỏy thi
khớ
Ngun
tip nhn
B6-319 Lyự Thửụứng Kieọt, Phửụứng 15, Quaọn 11, HCMC
Tel: 08.38665645 Fax: 08.38665644
Web: www.congnghexanh.com.vn
3
Theo ỏnh giỏ ca Bnh vin a khoa ng Thỏp, vi lu lng nc thi 250 m
3
/ngy, HTXL
b sinh hc Aerotank hin hu khụng ỏp ng c yờu cu x thi t tiờu chun loi A, TCVN
5945:2005, c bit l cỏc ch tiờu Tng Pht pho, Tng Nit trong nc u ra vt gp 2 ln
tiờu chun cho phộp. Nguyờn nhõn l do b Aerotank thụng thng ch x lý c cỏc hp cht
hu c m khụng cú kh nng x lý trit N cú trong nc thi.
ci thin hiu qu x lý ca HTXL nc thi, chỳng tụi a ra phng ỏn ci tin b sinh hc
Aerotank thnh b sinh hc tip xỳc hiu khớ ASBC vi giỏ th l vt liu tip xỳc PVC. B
ASBC l s kt hp gia cụng ngh x lý bng bựn hot tớnh v lc bỏm dớnh, cú kh nng x lý
hiu qu cỏc hp cht hu c v N, P cú trong nc thi. ng thi, cỏc SCR thụ v tinh cng
c lp t ti u vo ca cỏc b tip nhn v b iu hũa tỏch cht thi rn cú trong nc
thi, giỳp nõng cao hiu qu x lý ca quỏ trỡnh sinh hc.
2.2.2. Cỏc thụng s kho sỏt v phng phỏp ly mu
tin hnh xỏc nh hiu qu x lý ca tng h thng, cỏc thụng s cn c kho sỏt l:
COD, BOD
5
, tng N, tng P, Coliforms. Vic ly mu c tin hnh nh sau: Bỡnh thy tinh
500 ml tit trựng c dựng thu mu nc u vo v u ra ca h thng x lý nc thi.
Cỏc mu c ly 2 mu/ln v c tr trong t tr mu trc khi c a i phõn tớch bi
Phũng thớ nghim Cụng ngh Mụi trng Vin Mụi trng & Ti nguyờn, i hc quc gia
TPHCM.
3. KT QU V BN LUN
Kt qu phõn tớch cht lng nc ca cỏc mu nc ly ti H thng x lý nc thi Bnh vin
a khoa ng Thỏp c trỡnh by Bng 1.
Bng 1: Tớnh cht nc thi u vo v u ra ca 2 HTXL ti Bnh vin a khoa ng Thỏp.
Ngu
n: Cụng ty Cụng ngh xanh, 10/11/2008
COD,
mg/l
BOD
5
,
mg/l
Tng N,
mg/l
Tng P,
mg/l
Coliforms,
MPN/100ml
u vo
345 240 49.3 5.5
9.3x10
6
u ra ca
HTXL Aerotank
84 45 30.6 4.7
4600
u ra ca
HTXL ASBC
42 26 14.2 0.9
2300
Tiờu chun loi A,
TCVN 5945:2005
50 30 15 4 3000
3.1. Hiu qu x lý COD
Hỡnh 3 th hin hiu qu x lý COD u ra ca 2 HTXL Aerotank v ASBC. Kt qu cho thy
HTXL ASBC x lý cỏc hp cht hu c trong nc thi bnh vin hiu qu hn hn so vi
HTXL Aerotank (87,8% so vi 75,7%). ng thi, s ci tin HTXL t b Aerotank sang b
ASBC giỳp x lý nc thi t tiờu chun u ra loi A, TCVN 5945:2005.
B6-319 Lyự Thửụứng Kieọt, Phửụứng 15, Quaọn 11, HCMC
Tel: 08.38665645 Fax: 08.38665644
Web: www.congnghexanh.com.vn
4
Hỡnh 3: Hiu qu x lý COD ca 2 HTXL, % COD
b x lý
=(COD
u vo
COD
u ra
)/COD
u vo
Kt qu ny c gii thớch l do s lp t cỏc Song chn rỏc (SCR) trc B tip nhn v B
iu hũa ca HTXL, giỳp tng kh nng loi tr COD ca nc thi. Bờn cnh ú, b ASBC cú
hiu qu x lý cao hn hn b Aerotank l do ngoi quỏ trỡnh x lý bng bựn hot tớnh (activated
sludge) cũn ng thi xy ra quỏ trỡnh sinh trng bỏm dớnh ca cỏc vi sinh vt trờn lp vt liu
giỏ th (biofilm).
3.2. Hiu qu x lý Nit
Hỡnh 4 cho thy kh nng x lý Nit trong nc thi ca HTXL b ASBC, hiu qu x lý cao
gp ụi HTXL b Aerotank (71,2% so vi 37,9%) v tng Nit trong nc thi u ra t tiờu
chun loi A 5945:2005.
Hỡnh 4: Hiu qu x lý Nit ca 2 HTXL Aerotank v ASBC
B6-319 Lyự Thửụứng Kieọt, Phửụứng 15, Quaọn 11, HCMC
Tel: 08.38665645 Fax: 08.38665644
Web: www.congnghexanh.com.vn
5
Hiu qu x lý Nit ca HTXL b ASBC cao hn hn so vi HTXL b Aerotank c gii thớch
l do trong b ASBC cú s kt hp ca c hai quỏ trỡnh: nitrat húa v kh nitrat húa. Trong b
ASBC, cỏc vi sinh vt sinh sng trờn b mt ca vt liu tip xỳc cú kh nng to ra cỏc bong
bựn sinh hc cha ng thi c vựng hiu khớ v vựng thiu khớ. Theo Van Huyssteen v cng s
(1990), s tn ti ca vựng hiu khớ v vựng thiu khớ l iu kin thớch hp cho cỏc quỏ trỡnh x
lý Nit trong nc thi. Vỡ lý do ú, b ASBC c cho l nguyờn nhõn chớnh giỳp tng hiu qu
x lý Nit. Kt qu ny cng ng thi chng t quyt nh thay i cụng ngh x lý nc thi
ca chỳng tụi t HTXL vi b Aerotank sang HTXL vi b ASBC l mt la chn ỳng n.
Cng theo Van Huyssteen v cng s (1990), s kt hp ca hai quỏ trỡnh nitrat húa v kh nitrat
húa trong vic x lý Nit trong nc thi cú th c gii thớch theo hai c ch sau. u tiờn,
hn hp bựn sinh hc v nc thi bnh vin di chuyn ra xa khi h thng sc khớ trong b sinh
hc theo dũng vn chuyn ca cht lng kộo theo hm lng oxy hũa tan trong nc (DO-
Dissolved Oxygen) thp dn, to iu kin thớch hp cho cỏc phn ng xy ra trong mụi trng
thiu khớ. Tip ú, cỏc bụng bựn hot tớnh cú th cha ng thi hai vựng hiu khớ v thiu khớ
do hm lng DO trong nc thi khụng th khuch tỏn vo ton b bụng bựn [3]. Mụ hỡnh bụng
bựn hot tớnh vi c hai vựng hiu khớ v thiu khớ c mụ t nh hỡnh 5. Nitrat sinh ra t quỏ
trỡnh nitrat húa trong iu kin hiu khớ cú th khuch tỏn vo vựng thiu khớ bờn trong cựng vi
c cht, to iu kin thớch hp cho quỏ trỡnh kh nitrat húa xy ra trong cựng mt bụng bựn.
Vi s kt hp ca quỏ trỡnh nitrat húa v kh nitrat húa, nng Nit trong nc thi u vo
c x lý hiu qu bi b ASBC vi bựn hot tớnh v mng vi sinh trờn vt liu tip xỳc.
Hỡnh 5: Hỡnh biu din ht bựn hot tớnh vi s kt hp ca vựng hiu khớ v vựng thiu khớ