Xử lý nước thải sinh hoạt bệnh viện, phòng khám

Xử lý nước thải sinh hoạt bệnh viện, phòng khám

Xử lý nước thải sinh hoạt bệnh viện, phòng khám

Xử lý nước thải sinh hoạt bệnh viện, phòng khám

I. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI SINH HOẠT BỆNH VIỆN.

- Nước thải do hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, nhân viên phòng khám. Lượng nước thải này chiếm tỷ lệ lớn và có tính chất giống như nước thải sinh hoạt bình thường.

- Nước thải có nguồn gốc từ hoạt động xét nghiệm, dịch truyền, bệnh phẩm y tế… thành phần nước thải này chứa các hợp chất hữu cơ phức tạp, nhiều vi sinh vật gây bệnh…

- Nước thải sinh hoạt chứa nhiều chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học, ngoài ra còn có cả các thành phần vô cơ, vi sinh vật và vi trùng gây bệnh rất nguy hiểm. Chất hữu cơ chứa trong nước thải bao gồm các hợp chất như protein( 40 – 50 %); hydrat cacbon (40 – 50 %). Nồng độ chất hữu cơ trong  nước thải sinh hoạt dao động trong khoảng 150 – 450 mg/l theo trọng lượng khô. Có khoảng 20 – 40 % chất hữu cơ khó bị phân hủy sinh học. Ở những khu dân cư đông đúc, điều kiện vệ sinh thấp kém, nước thải sinh hoạt không được xử lý hợp vệ sinh là một trong những nguồn gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.

Đặc tính chung của nước thải sinh hoạt thường bị ô nhiễm bởi các chất cặn bã hữu cơ, các chất hữu cơ hòa tan (thông qua các chỉ tiêu BOD5/COD) , các chất dinh dưỡng (Ni tơ, phospho ),các vi trùng gây bệnh (E.coli, coliform…).

Mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt phụ thuộc vào: Lưu lượng nước thải; tải trọng chất bẩn theo đầu người.

Tải trọng chất bẩn của nước thải sinh hoạt tính theo đầu người phụ thuộc vào: Mức sống, điều kiện sống, tập quán sống và các điều kiện địa phương.

Thành phần nước thải thứ hai phức tạp, tuy nhiên lượng phát sinh nhỏ, do đó nhìn chung nguồn nước thải phát sinh mang tính chất như nước thải sinh hoạt. Tính chất nước thải đầu vào và yêu cầu đầu ra thể hiện trong bảng sau:

    bảng 1: thành phần nước thải đầu vào và đầu ra của nước thải bệnh viện

II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 

II.1 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: 

                      Hình 1: Quy trình công nghệ xử lý nước thải.

II.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

            Nước thải từ phát sinh theo tuyến ống thu gom qua hệ thống bể tự hoại sẽ được dẫn vào bể xử lý sinh học kỵ khí ( lọc kỵ khí dính bám)

Hệ thống lọc kỵ khí dính bám sử dụng các vi sinh vật bám dính trên vật liệu lọc. Dòng nước vào mang theo hàm lượng hợp chất hữu cơ cùng chất dinh dưỡng được phân bố đi từ dười lên. Trong qua trình di chuyển, dòng nước sẽ tiếp xúc với lớp vi sinh vật bám trên giá thể. Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất hữu cơ sẽ dính bám và phát triển trên bề mặt các vật liệu. Các vi sinh vậtkỵ khí sẽ chuyển hóa các chất hữu cơ trong nước thải để phát triển thành sinh khối.

Các vi sinh vật kỵ khí sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải thành các chất vô cơ ở dạng đơn giản và khí Biogas (CO2, CH4, H2S, NH3…), theo phản ứng sau :

Chất hữu cơ + Vi sinh vật kỵ khí     à    CO2 + CH4 + H2S + Sinh khối mới + …

Quần xả vi sinh sẽ phát triển và dày lên rất nhanh chóng cùng với sự suy giảm các chất hữu cơ trong nước thải. Khi đạt đến một độ dày nhất định, khối lượng vi sinh vật sẽ tăng lên, lớp vi sinh vật phía trong do không tiếp xúc được nguồn thức ăn nên chúng sẽ bị chết, khả năng bám vào vật liệu không còn. Khi chúng không bám được lên bề mặt vật liệu sẽ bị bong ra rơi vào trong nước thải. Một lượng nhỏ vi sinh vật còn bám trên các vật liệu sẽ tiếp tục sử dụng các hợp chất hữu cơ có trong nước thải để hình thành một quần xã sinh vật mới.

Ngoài nhiệm vụ xử lý các hợp chất hữu cơ trong nước thải, thì trong bể sinh học kỵ khí dính bám còn xảy ra quá trình Nitritrat hóa và Denitrate, giúp nâng cao hiệu quả loại bỏ các hợp chất nito, photpho trong nước thải. Vi sinh vật thiếu khí và kị khí sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ trong nước thải làm chất oxy hóa để khử nitrate, nitrite về dạng khí N2 bay lên. Một dòng tuần hoàn từ lắng sẽ mang nitrat về bể sinh học kỵ khí để thực hiện quá trình khử nitrat, tạo thành nitơ tự do.

Quá trình khử nitrat xảy ra theo bốn bậc liên tiếp nhau với mức độ giảm hóa trị của nguyên tố nitơ từ +5 về +3, +2, +1.

Phương trình tổng quát.

NO3-→ NO2-→ NO (khí) → N2O (khí) → N2 (khí)                                      

Phản ứng khử Nitrat với chất hữu cơ là methanol .

6 NO3- + 5 CH3OH → 3 N2 + 5CO2 + 7 H2O + 6 OH-                              

Khí CO2 kết hợp với OH- thành HCO3- tạo thành độ kiềm trả lại cho môi trường sau khi cần độ kiềm trong quá trình Nitrat hóa.

Sử dụng chất hữu cơ từ nguồn nước thải (C18H19O9N) thì phản ứng xảy ra như sau:

C18H19O9N + NO3- + H+→ N2  +  CO2 +  HCO3- +  NH4+ + H2O

Song song với quá trình khử Nitrat, quá trình tổng hợp tế bào cũng diễn ra, khi đó lượng chất hữu cơ tiêu hao cho cả quá trình sẽ lớn hơn so với lượng cần thiết cho phản ứng khử Nitrat.

Quá trình khử Nitrat, Nitrit và tổng hợp tế bào sử dụng chất cho điện tử là metanol.

NO3- + 1.08 CH3OH + 0.24 H2CO3→ 0.056 C5H7NO2 + 0.47 N2 + 1.68 H2O + HCO3-

NO2- + 0.67 CH3OH + 0.53 H2CO3→ 0.04 C5H7NO2 + 0.48 N2 + 1.23 H2O + HCO3-

Nước thải tiếp tục được dẫn sang ngăn sinh học hiếu khí (Aerotank).

Tại bể sinh học hiếu khí. Hệ thống cấp khí được cung cấp để tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng và phát triển, đồng thời xáo trộn bùn hoạt tính có trong bể.

Trong bể sinh học hiếu khícác vi sinh vật hiếu khí sẽ oxi hóa các hợp chất hữu cơ để tạo sinh khối. Vì vậy các hợp chất hữu cơ sẽ được loại bỏ. Quá trình loại bỏ các hợp chất hữu cơ trong pha phản ứng xảy ra như sau:

Hai quá trình chính xảy ra trong hệ bùn hoạt tính là tổng hợp và phân hủy tế bào.

- Tổng hợp tế bào và oxy hóa chất hữu cơ:

COHNS + O2 + dinh dưỡng    →  CO2 + NH3 + C5H7NO2 + s/phẩm khác.

- Phân hủy (hô hấp) nội sinh:

C5 H7NO2 + 5O2  →   5CO2 + NH3 + 2H2O + năng lượng.

Vi sinh vật tổng hợp sinh khối (sinh sản, sinh trưởng) trên cơ sở chất hữu cơ từ nước thải (nguồn carbon, vi sinh dị dưỡng) cùng với các yếu tố khác như dinh dưỡng (N, P, K), vi lượng. Để sinh sản và phát triển chúng cần có năng lượng, năng lượng được sinh ra từ phản ứng oxy hóa chất hữu cơ với oxy. Sản phẩm cuối cùng của quá trình oxy hóa là H2O và CO2, cùng các chất khoáng và tạo tế bào mới của quần thể vi sinh vật hiếu khí.

Phân hủy nội sinh xảy ra với vi sinh đã chết hoặc trong trường hợp thiếu nguồn dinh dưỡng cho chúng. Phân hủy nội sinh là quá trình oxy hóa tế bào của vi sinh vật để sản xuất năng lượng nhằm duy trì sự sống cho các vi sinh chưa chết.

 Như vậy dòng nước thải qua cụm Anaerotank – Aerotank, cả BOD và Nitơ được loại bỏ hoàn toàn ra khỏi nước thải. Dòng nước ra khỏi bể sinh học sẽ chảy sang bể lắng.

Tại bể lắng sinh học, hỗn hợp nước thải cùng bùn được dẫn vào bể lắng. Qúa trình lắng diễn ra nhờ tác dụng của trọng lực. Bông bùn có trọng lượng nặng sẽ lắng xuống đáy bể. Phần nước trong lan tỏa ra hai bên và dâng lên thành bể. Nước được thu vào hệ thống thu nước của bể lắng và được dẫn vào nguồn tiếp nhận.

Tại đường ống dẫn nước ra sau xử lý, hóa chất cloramin được bổ sung trên đường ống để khử trùng nước thải. Nước sau khi qua khử trùng được xả vào nguồn tiếp nhận.

Bùn từ bể lắng được tuần hoàn một phần về bể sinh học kỵ khí để bổ sung thêm hàm lượng vi sinh vào bể.

Các bài khác

đăng ký nhận tin hàng tuần từ chúng tôi