Xử lý nước thải bệnh viện Bộ Công Thương Hà Nội

Xử lý nước thải bệnh viện Bộ Công Thương Hà Nội do chúng tôi thực hiện.

Địa điểm thực hiện: 88 Văn Cao, Ba Đình, Hà Nội

Chủ Đầu tư: Trung Tâm Y Tế Bộ Công Thương

Giám Đốc: Ông Ninh Văn Thức

Sử dụng công nghệ: Thiết bị hợp khối AAO

Mô tả công nghệ:

Công nghệ hợp khối AAO xử lý nước thải bệnh viện

Công nghệ này tiết kiệm điện năng, diện tích xây dựng lên đến 50% so với công nghệ truyền thống. Module có các ngăn: xử lý hiếu khí với màng sinh học vi lọc ( Aerobic & MBR),yếm khí ( Anaerobic Process), thiếu khí (Anoxic). Công nghệ AAO&MBR do công ty môi trường Ngọc Lân chế tạo là dạng module bồn bể hợp khối, lắp đặt tại bệnh viện có 5 modul. Chất liệu chế tạo bồn là sợi thủy tinh composite có độ bền trên 50 năm, đạt tiêu chuẩn xuất khẩu sang Nhật Bản. Thiết bị gồm có: máy thổi khí công suất 2,5kw và bơm chìm công suất 1,5kw. Các module hoạt động độc lập, có kích thước: đường kính 2,05m, chiều dài của modul là 11,7m, độ dày của thành bồn là 6mm. 

   Ngăn xử lý Anearobic xử lý nước thải bệnh viện:

Nước thải bệnh viện tuy các chỉ danh COD, BOD không lớn lắm song trong nước thải bệnh viện có các thành phần chất ô nhiễm như: máu, mủ, nước rửa phim, thuốc kháng sinh…khó phân hủy hiếu khí nên chúng tôi đề xuất phương án kỵ khí nhằm xử lý triệt để các chất ô nhiễm trong nước thải bệnh viện. Chất hữu cơ trong nước thải sau khi xử lý kỵ khí thì sẽ chuyển hóa thành chất khí như: CO, CH4, NH3, H2S…
Nước thải từ bể điều hòa được bơm lên ngăn kị khí, tại đây quá trình phân hủy kỵ khí các chất hữu cơ là quá trình sinh hóa phức tạp tạo ra hàng trăm sản phẩm và phản ứng trung gian. Tuy nhiên, phương trình phản ứng sinh hóa trong điều kiện kỵ khí có thể biểu diễn đơn giản như sau :

    Chất hữucơ  + VSV ——–>  CH4 + CO2 + H2 + NH3 + H2S + Tế bào mới

Một cách tổng quát, quá trình phân hủy kỵ khí xảy ra theo 03 giai đoạn :
–    Giai đoạn 1 (Thủy phân): cắt mạch các hợp chất cao phân tử thành các chất hữu cơ đơn giản hơn 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 trường như axit axetic hoặc glixerin, axetat,…
•    CH3CH2COOH + 2H2O → CH3COOH + CO2 + 3H2
          Axit prifionic                           axit axetic
•    CH3CH2 CH2COOH + 2H2O → 2CH3COOH + 2H2
          Axit butiric                                   axit axetic
–    Giai đoạn 3 (Acetate hóa): giai đoạn này chủ yếu dùng vi khuẩn lên men mêtan như Methanosarcina và Methanothrix, để chuyển hóa axit axetic và hyđro thành CH4 và CO2.
•    CH3COOH  → CO2  + CH4
•    CH3COO- + H2O  → CH4 + HCO3-
•    HCO3- + 4H2 → CH4 + OH- + 2H2O
Tại ngăn kị khí, chúng tôi xử lý sinh học kị khí dòng chảy ngược qua lớp bùn, là công nghệ Hà Lan đã được kiểm chứng qua rất nhiều công trình trình thế giới. Các vách hướng dòng xáo trộn dòng nước thải với bùn hoạt tính thúc đẩy quá trình phân hủy chất hủy cơ nhanh hơn. Nước sau đó tự chảy tràn qua ngăn hiếu2.   

    Ngăn Anoxic xử lý nước thải bệnh viện:

 Là nơi lưu trú của các chủng vi sinh khử N, P, nên quá trình nitrat hoá và quá trình photphoril hóa xảy ra liên tục ở đây.
–     Quá trình nitrat hóa:
•    Hai loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosomonas và Nitrobacter. Khi môi trường thiếu ôxy, các loại vi khuẩn khử nitrat Denitrificans sẽ tách ôxy của nitrat (NO3-) và nitrit (NO2-) để ôxy hóa chất hữu cơ. Nitơ phân tử N2¬ tạo thành trong quá trình này sẽ thoát khỏi nước.
•    Quá trình chuyển hóa NO3-→ NO2-→ NO → N2O →N2 với việc sử dụng mêtanol được thể hiện ở phương trình sau:
NH4+          Oxidation          NO2-  + NO3- + H+ + H2O
NO2-,NO3-        Redution              N2   => escape to air
–    Quá trình photphoril hóa:
•    Vi khuẩn tham gia vào quá trình photphoril hóa là Acinetobacter sp. Khả năng lấy photpho của vi khuẩn này sẽ tăng lên rất nhiều khi cho nó luân chuyển các điều kiện hiếu khí và kỵ khí.
•    Quá trình photphoril hóa được thể hiện như phương trình sau:
                PO4-3            Microorganism                (PO4-3)salt   =>sludge
Để nitrat hóa,  photphoril hóa thuận lợi, tại ngăn Anoxic bố trí máy khuấn trộn chìm với tốc độ khuấy trộn phù hợp.

Ngăn xử lý Oxic xử lý nước thải bệnh viện: 

Phương pháp sinh học hiếu khí sử dụng nhóm vi sinh vật hiếu khí, hoạt động trong điều kiện cung cấp oxy liên tục. Các vi sinh vật này sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải và thu năng lượng để chuyển hóa thành tế bào mới, một phần chất hữu cơ bị oxy hóa hoàn toàn thành CO2, H2O, NO3-, SO42-,… Quá trình phân hủy các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hóa sinh hóa.
Tốc độ quá trình oxy hóa sinh hóa phụ thuộc vào nồng độ các chất hữu cơ, hàm lượng các tạp chất, mật độ vi sinh vật và mức độ ổn định lưu lượng của nước thải ở trạm xử lý. Ở mỗi điều kiện xử lý nhất định, các yếu tố chính ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng oxy hóa sinh hóa là chế độ thủy động, hàm lượng oxy trong nước thải, nhiệt độ, pH, dinh dưỡng và các nguyên tố vi lượng… Tải trọng chất hữu cơ của bể sinh học hiếu khí thường dao dộng từ 0,32-0,64 kg BOD/m3.ngày đêm. Nồng độ oxy hòa tan trong nước thải ở bể sinh học hiếu khí cần được luôn luôn duy trì ở giá trị lớn hơn 2,5 mg/l.
Tốc độ sử dụng oxy hòa tan trong bể sinh học hiếu khí phụ thuộc vào:
–    Tỷ số giữa lượng thức ăn (chất hữu cơ có trong nước thải) và lượng vi sinh vật: tỷ lệ F/M;
–    Nhiệt độ;
–    Tốc độ sinh trưởng và hoạt độ sinh lý của vi sinh vật (bùn hoạt tính);
–    Nồng độ sản phẩm độc tích tụ trong quá trình trao đổi chất;
–    Lượng các chất cấu tạo tế bào;
–    Hàm lượng oxy hòa tan.
    Về nguyên tắc phương pháp này gồm 3 giai đoạn như sau:
•    Chuyển các chất ô nhiễm từ  pha lỏng tới bề mặt tế bào vi sinh vật;
•    Khuếch tán từ bề mặt tế bào qua màng bán thấm do sự chênh lệch nồng độ bên trong và bên ngoài tế bào;
•    Chuyển hóa các chất trong tế bào vi sinh vật, sản sinh năng lượng và tổng hợp tế bào mới.
Cơ chế quá trình xử lý hiếu khí:
•    Giai đoạn I – Oxy hóa toàn bộ chất hữu cơ có trong nước thải để đáp ứng nhu cầu năng lượng của tế bào
 
•    Giai đoạn II (Quá trình đồng hóa) – Tổng hợp để xây dựng tế bào
 
•    Giai đoạn III (Quá trình dị hóa) – Hô hấp nội bào
 
•    Đặc điểm của công nghệ MBR xử lý nước thải bệnh viện:

Với việc sử dụng màng MBR, chúng ta có thể phân tách được các tạp chất trong nước dựa vào sự chênh lệch về kích thước cơ học của chúng. Theo đó, việc màng có kích cỡ càng nhỏ có khả năng tách càng tốt tuy nhiên có áp suất cần thiết để hút chất lỏng qua màng càng cao. Tuy nhiên có 2 quá trình màng khác cũng có khả năng giữ lại chất bẩn và cho phép nước đi qua đó là:
– Khả năng chọn lọc các cấu tử thấm qua (thẩm thấu).
– Cho phép các phân tử đi vào (khuếch tán).
Việc loại bỏ chất bẩn có một giới hạn cơ bản trong tất cả các quá trình màng. Các phần tử bị tách khỏi nước có xu hướng tích lũy trên bề mặt màng, tạo ra một hiện tượng khác là dẫn đến giảm lưu lượng nước đi qua màng (giảm thông lượng) và tăng áp suất chuyển khối qua màng. Hiện tượng này được gọi là tắc màng (fouling). Tắc màng là một giới hạn cơ bản của các thiết bị sử dụng màng, nó là lý do khiến các nhà sản xuất liên tục nghiên cứu và cải tạo vật liệu cũng như kết cấu màng.

Cấu hình màng, hay nói cách khác là dạng hình học, cách liên kết chúng với nhau và định hướng dòng chảy của nước là rất quan trọng đối với hiệu suất tổng thể. Cân nhắc thực tế khác liên quan đến cách thức bố trí cụm màng đó là các đơn vụ màng riêng biệt, chúng được chứa trong “vỏ” (shell) để tạo nên những module, hình thành nên “mạch” để dòng nước đi qua. Các tiêu chí cơ bản để hình thành cấu hình màng:
– Tỉ lệ diên tích bề mặt màng đối với thể tích module cao
– Độ chảy rối của quá trình chuyển khối tăng ở bề mặt màng
– Năng lượng tiêu tốn trên đơn vị thể tích nước chuyển qua thấp
– Giá thành rẻ
– Thiết kế dễ dàng làm sạch
– Thiết kế cho phép đồng bộ hóa
Hiện nay, có sáu cấu hình màng cơ bản được sử dụng, mỗi loại cấu hình có những ưu điểm và những giới hạn riêng. Phân loại cấu hình màng chủ yếu dựa trên dạng hình học và cách thức liên kết các màng, bao gồm:
(1) Tấm phẳng (flat sheet – FS)
(2) Sợi rỗng (hollow fibre – HF)
(3) Tổ hợp ống (multi tubular – MT)
(4) Ống mao dẫn (capillary – CT)
(5) Hộp lọc xếp ly (pleated filter cartridge – FC)
(6) Vết xoắn ốc (spiral-wound – SW)
Trong số các cấu hình màng kể trên, chỉ có ba loại đầu được sử dụng trong MBR với những lý do riêng: cho phép tăng độ chảy rối, dễ làm sạch, thông dụng…

Màng được tích hợp với thiết bị xử lý sinh học ở 2 dạng chủ yếu: màng ngập nước bên trong thiết bị (iMBR) và màng nằm bên ngoài bể phản ứng (sMBR).
Ứng với nó là hai dạng điều khiển thủy lực: bơm và nén khí. Cấu hình và dạng chuyển động của chất lỏng trong bể phản ứng nào được sử dụng thông thường phụ thuộc vào quá trình tách sinh khối. Tuy nhiên ở cả hai dạng thiết bị này, quá trình thẩm thấu (eMBR) và khuếch tán (dMBR) đều diễn ra, và có thể sử dụng với không chỉ mục đích tách sinh khối ra khỏi nước đã xử lý. Các cấu hình màng sử dụng cho hai dạng thiết bị này cũng khác nhau.
Nhìn chung iMBR có cường độ năng lượng sử dụng thấp hơn so với sMBR, khi ứng dụng mô hình màng với bơm nằm ngoài bể phản ứng sẽ đòi hỏi năng lượng khoảng gấp đôi so với màng ngập trong nước. Để tận dụng tốt nhất thế năng của dòng nước trong trường hợp sử dụng sMBR thì đường ống dẫn nước càng dài càng tốt.
Không những thế, sMBR còn có xu hướng tắc màng cao hơn so với iMBR bởi vì nó thường được vận hành với thông lượng cao, mà khả năng năng màng lại tăng theo thông lượng, trường hợp này ta thường dùng thuật ngữ “thông lượng giới hạn”.
Cho dù sMBR không thể tiết kiệm năng lượng được như iMBR nhưng chúng cũng có những ưu điểm:
– Có thể làm sạch màng bằng phương pháp hóa học một cách đơn giản mà không nguy hại gì đến sinh khối.
– Giá thành lắp đặt và bảo trì thấp và dễ dàng, nói riêng cho trường hợp thay thế cụm màng.
– Nhìn chung có thể vận hành sMR với MLSS cao hơn so với iMBR sử dụng loại màng tổ hợp ống.
– Quá trình sục khí có ưu thể hơn trong việc di chuyển và khuấy trộn oxy, bởi sMBR có hai quá trình: sục khí cho bể phản ứng và sục rửa màng riêng biệt.

Ưu điểm: tiết kiểm được 1/2 diện tích sử dụng, không sử dụng hóa chất khử trùng, dễ dàng tiêu chuẩn xử lý nước ra loại A, phù hợp với các bệnh viện

Hiệu quả xử lý:

Nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cột A được phép xả thải ra môi trường.

Quý khách nếu có nhu cầu về xử lý nước thải bệnh viện xin hãy liên lạc với chúng tôi để được tư vấn miễn phí.