Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
1
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
MỞ ĐẦU
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
2
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
1. Đặt vấn đề
Ngành y là một trong những ngành xuất hiện từ rất sớm, cùng với sự xuất hiện của
loài người. Trải qua nhiều thế kỉ, con ngưới không ngừng lao động nghiên cứu để thúc
đẩy xã hội phát triển và nâng cao cuộc sống cá nhân. Nhưng, song song với sự phát
triển đó là sự xuất hiện của nhiều loại sinh vật gây bệnh do thiên nhiên và con người
tạo ra, mang đến những căn bệnh nguy hiễm và khó chữa trị hơn. Điều đó đã thúc đẩy
những người làm ngành y không ngừng tìm tòi nghiên cứu để ngành y ngày càng phát
triển mạnh mẽ, đáp ứng kịp thời như cầu bảo vệ sức khỏe cho con người. Thành tựu y
học ngày nay có thể xem là phát triển thần kì vì có thể chữa được hầu hết những căn
bệnh mà con người mắc phải. Tuy nhiên đứng ở góc độ môi trường thì ngành y cũng
giống như bao ngành công nghiệp hay dịch vụ khác đều thải ra môi trường các nhân tố
có hại làm ô nhiễm môi trường.
Ngành y tế Việt Nam đã thực sự khẳng định mình từ sau những năm giải phóng,
cứu và chữa trị khỏi bệnh cho rất nhiều người, mang lại hạnh phúc ấm no cho mọi nhà.
Tuy nhiên ảnh hưởng của nước thải y tế đên môi trường Việt Nam cũng thực sự không
nhỏ, đặc biệt trong nước thải y tế có chứa rất nhiều mầm bệnh nguy hiễm, dể lay lan
trong môi trường nước. Do đó để khắc phục tình trạng này cần tác động hai mặt, một
mặt giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn, mặt khác khắc phục xử lý cuối đường ống trước khi

trường nước cũng như môi trường không khí xung quanh bị ô nhiễm. Nước thải có
hàm lượng hữu cơ cao và nhiều hợp chất hóa học hữu cơ, vô cơ khác có trong các loại
thuốc điều trị đặc biệt nhiều loại vi khuẩn nguy hại dể lay lan trong nước được thải
trực tiếp vào môi trường. những chất thải như máu, dịch, nước tiểu có hàm lượng hữu
cơ cao phân hũy nhanh, nếu không được xử lý đúng mức thì khi tiếp xúc với không
khí và các yếu tố môi trường tác động sẽ gây ra mùi hôi thối rất khó chịu, làm ô nhiễm
không khí trong các khu dân cư. Ô nhiễm không khí và nguồn nước do các chất thải từ
Bệnh viện đã gây ra những tác động không nhỏ đến môi trường và sức khỏe của con
người ở những khu vực xung quanh.
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
4
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Vì vậy, vấn đề kiễm soát ô nhiễm chất thải Bệnh viện đặc biệt là nước thải cần
phải được quản lý nghiêm ngặt hơn. Bên cạnh đó là việc sửa chửa các hệ thống xử lý
nước thải đã xuống cấp và xây dựng thêm hệ thống xử lý nước thải cho các Bệnh viện
chưa có và cần nghiên cứu thêm công nghệ xử lý mới hiệu quả cao hơn, để tạo một
môi trường sống xanh, sạch và đẹp. Đó cũng là lý do tôi chọn thực hiện đề tài “Nghiên
cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước” làm luận văn tốt
nghiệpNghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
5
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG Chương 1

người bệnh và các chất độc hại khác hình thành trong quá trình điều trị. Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
7
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
1.2 Phân loại chất thải bệnh viện
Chất thải y tế nguy hại được phân loại tại Mục 13 Phần III Quyết định số
23/2006/QĐ-BTNMT của bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành danh mục
chất thải nguy hại:
Bảng 1.1. Phân loại chất thải bệnh viện

Mã
CTNH
Tên chất thải
nguy hại
Mã
EC
Mã
Basel
(A/B)
Mã
bas
el
(Y)
Tính
chất
nguy
hại
chính

Đ Rắn/Lỏng ** Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
8
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
13 01 04
Chất rắn
almagam thải
18 01 10 Đ Rắn **
13 01 05
Các loại thực
phẩm thải khác
có chứa thành
phần nguy hại
A4010 Y3 Đ Rắn/Lỏng *
(Trích Mục 13 Phần III Quyết định số 23/2006/QĐ-BTNMT)

Chất thải bệnh viện có thể chia thành các phần chính:
- Chất thải bệnh viện
- Phế thải sinh hoạt
- Phế thải chứa vi trùng gây bệnh
- Phế thải nhiễm bẩn
- Phế thải đặc biệt

pH
6 - 8
SS (mg/l)
100 - 150
BOD (mg/l)
150 - 250
COD (mg/l)
300 - 500
Tổng coliform (MNP/100ml)
10
5
- 10
7

(Nguồn: Trung tâm khoa học kỹ thuật và công nghệ quân sự, hội nghị khoa học về môi
trường lấn thứ nhất, Hà Nội, 2004)

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
10
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Bảng 1.3. Thành phần nước thải bệnh viện Chấn Thương Chỉnh Hình
STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Thông số
1
pH
-
7,18 - 8,04
2

mg/l
0,2 - 3,9
9
Photphat (PO
4
3-
)
mg/l
1,09 - 3,01
10
Tổng coliform
KPM/100ml
900 - 4600
Nguồn : CEFINEA.
Bảng 1.4. Thành phần nước thải của bệnh viện Nhân Dân 115

STT
Chỉ tiêu
Đơn vị
Thông số
1
pH
-
6,78 - 6,97
2
SS
mg/l
168 - 182
3
BOD

Nước xả nhà
giặt ra cống
chung
Khu bệnh
nhân
Nước đầu
ra công
chung
1
pH
-
7,44
7,64
7,67
2
SS
mg/l
19
34
28
3
COD
mg O
2
/l
109
173
127
4
BOD

4
3-

mg/l
23
31
27
9
Cl
-

mg/l
42
31
32
10
Cl
2

mg/l
0,6
Vết
Vết
11
Coliform
MPN/100ml
< 3
24x10
5


mg/l
243
68
17
5
N tổng
mg/l
15,8
-
-
6
P tổng N
mg/l
1,7
-
-
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
12
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Nguồn : CEFINEA.
Bảng 1.7. Thành phần nước thải bệnh viện Đa Khoa Mắt Sài Gòn
STT Chỉ tiêu Đơn vị
Kết quả (từ 10h20 –
16h20)
1
pH
mg/l
6,65
2
SS

SS (mg/l)
111
50
3
BOD
5
(mg/l)
190
30
4
COD
5
(mg/l)
307
50
5
Tổng N
16
30
6
Tổng P
10,8
6
7
Tổng coliform
9,3x10
6

3000
Nguồn : CEFINEA.

13,19
6
Tổng P
mg/l
2,2
7
H
2
S
mg/l
7,73
Nguồn : CEFINEA.
1.5 Nước thải y tế tác động đến môi trường
Các thành phần chính gây ô nhiễm môi trường do nước thải bệnh viện gây ra là
các chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng của Nito, photpho, các chất rắn lơ lửng và các vi
trùng, vi khuẩn gây bệnh. Các chất hữu cơ có trong nước thải làm giảm lượng oxy hòa
tan trong nước, ảnh hưởng đến đời sống của động thực vật thủy sinh. Song các chất
hữu cơ trong nước thải dể bị phân hủy sinh học, hàm lượng chất hữu chất hữu cơ phân
hủy sinh học được xác định gián tiếp thông qua nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) của nước
thải. Thông thường, để đánh giá độ nhiễm bẩn chất hữu cơ có trong nước thải, người ta
thường lấy trị số BOD. Các chất dinh dưỡng N, P gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa
nguồn tiếp nhận dòng thải, ảnh hưởng đến sinh vật sống trong môi trường thủy sinh,
các chất rắn lơ lửng gây ra độ đục của nước, tạo sự lắng động làm tắc nghẽn cống và
đường ống máng dẫn. Nước thải bệnh viện rất nguy hiễm vì chúng là nguồn c ác vi
trùng, vi khuẩn gây bệnh, nhất là các bệnh truyền nhiễm như thương hàn, tả, lụy,…
làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.
Theo phân loại của tổ chức Môi trường thế giới, nước thải bệnh viện gây ô nhiễm
nặng có chỉ số nồng độ chất rắn tổng cộng 1200mg/l, trong đó chất rắn lơ lững là
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
14


Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
15
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG

Chương 2

TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP XỬ LÝ NƯỚC THẢI

Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
16
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
2.1 Xử lý nước thải bằng phương pháp cơ học
Nước thải có thành phần rất phức tạp. Trong nước thải không chỉ chứa các thành
phần hóa học hòa tan, các loại VSV, mà còn chứa nhiều chất không hòa tan khác. Mục
đích của phương pháp này là loại bỏ tất cả các chất thô không tan và một phần các chất
không hòa tan ở dạng lơ lửng ra khỏi nước thải bằng quá trình gạn, lọc và lắng. Trước
khi áp dụng các phương pháp hóa lý hoặc các phương pháp sinh học.
Các vật chất gồm các chất có kích thước lớn như các cành cây, bao, bì, chất dẻo,
giấy,… và các tạp chất lơ lửng ở dạng huyền phù. Tùy theo tính chất hóa lý và nồng
độ hạt lơ lửng, kích thước hạt, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết mà ta
có thể áp dụng các công trình xử lý cơ học cho phù hợp. Những phương pháp loại các
chất rắn có kích thước và tỷ trong lớn được gọi chung là phương pháp cơ học.
Các công trình xử lý cơ học gồm:
2.1.1 Song chắn rác
Thiết bị chắn rác dùng để giử lại các hợp chất thô như rác, túi nilon, vỏ cây, dây

- Thiết bị chắn rác vớt rác thủ công, dùng cho trạm XLNT có lượng rác dưới 0,1
m
3
/ngày.
- Thiết bị chắn rác vớt rác cơ giới bằng các băng cào, dùng cho các trạm XLNT
có lượng rác lớn hơn 0,1 m
3
/ngày.
Thiết bị chắn rác bố trí tại máng dẩn nước thải, trước trạm bơm nước thải và trước
các công trình XLNT. Trường hợp trạm bơm nằm trong khu vực xử lý thì chỉ cần bố
trí một thiết bị chắn rác tại trạm bơm với chiều rộng khe bằng 16mm.
Trong các trạm XLNT quy mô vừa, công suất nước thải trên 5000 m
3
/ngày có thể
dùng thiết bị chắn rác và máy nghiền rác kết hợp. Rác được nghiền và xả luôn vào
trong máng dẩn nước, sau đó được giữ lại trong bể lắng cùng các cặn khác.
Thiết bị chắn rác có thể là song chắn rác hoặc lưới chắn rác:
- Song chắn rác thường đặt đứng vuông góc với dòng chảy, song chắn rác gòm
các thanh kim loại có tiết diện 5 x 20mm đặt cách nhau 16 - 50mm trong khung thép
hình chử nhật, dể dàng trượt lên xuống dọc theo hai khe ở thành mương dẩn.
- Lưới chắn rác thường đặt nghiêng 45 - 60 độ theo dòng chảy, khe rộng của mắt
lưới thường từ 10 - 20mm.
2.1.2 Điều hòa lưu lượng dòng chảy
Lưu lượng và chất lượng nước thải từ hệ thống thu gom chảy về nhà máy xử lý
thường xuyên dao động theo các giờ trong ngày. Bể điều hòa có nhiệm vụ cân bằng
lưu lượng và nồng độ nước thải nhằm đảm bảo hiệu suất cho các công đoạn xử lý tiếp
theo. Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước

GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
phương pháp thủ cơng, bơm, thiết bị nâng thủy lực. Cát lưu giử trong bể từ 2-5 ngày.
Các loại bể lắng cát được dùng cho các trạm XLNT có cơng suất trên 100m
3
/ngày.
Do cấu tạo đơn giản, bể lắng cát ngang được sử dụng rộng rãi hơn cả. Tuy nhiên
trong điều kiện cần thiết phải kết hợp khối cơng trình XLNT, người ta có thể dùng bể
lắng cát đứng, bể lắng cát tiếp tuyến hoặc thiết bị xiclon hở một tầng, nhiều tầng hoặc
xiclon thủy lực.
■ Bể lắng đợt 1:
Bể lắng có cấu tạo mặt bằng là hình chử nhật hay hình tròn, được thiết kế để loại
bỏ bằng trọng lực các hạt cặn có trong nước theo dòng chảy liên tục vào bể và ra bể.
Bể lắng chia làm 4 vùng Hình 2.1 sơ đồ mặt đứng thể hiện 4 vùng trong bể lắng
Nguồn: tính tốn thiết kế các cơng trình XLNT, Trịnh Xn Lai (7)
2.1.4 Phương pháp lọc
Nhằm để tách các dạng tạp chất phân tán kích thước nhỏ ra khỏi nước thải mà các
bể lắng khơng thể loại bỏ được chúng. Người ta tiến hành q trình lọc này nhờ cacq
vách ngăn xốp, cho phép chất lỏng đi qua và giử pha phân tán lại. Q trình lọc có thể
xảy ra dưới tác dụng của áp suất thủy tỉnh của cột chất lỏng hay áp xuất cao trước vách
ngăn hay áp suất chân khơng sau vách ngăn.


mang tính axit và một mang tính kiềm ta có thể trộn hai dòng nước thải này lại với
nhau bằng cách có hoặc không có cánh khuấy, cũng có thể hòa trộn bằng cách sục khí
với vận tốc ở đường ống cấp vào bằng 20-40m/s
■ Trung hòa bằng cách bổ sung tác nhân hóa học: Tùy thuộc vào tính chất và nồng
độ của từng loại nước thải mà ta chọn các tác nhân trung hòa phù hợp.
Để trung hòa nước thải mang tính axit có thể dùng các tác nhân như NaOH, KOH,
Na
2
CO
3
, CaCO
3
, MgCO
3
. Tác nhân thường sử dụng nhất là sửa vôi 5-10%Ca(OH)
2
,
tiếp đó là soda và NaOH ở dạng phế thải do giá thành rẻ. Thời gian tiếp xúc của nước
thải và tác nhân trong thiết bị phản ứng không được dưới 5 phút và nước thải axit có
chứa muối kim loại nặng cần không được dưới 30 phút. Thời gian lưu nước trong bể
lắng khoảng 2 giờ.
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
21
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Để trung hòa nước thải mang tính kiềm người ta dùng các loại axit khác nhau hoặc
khí thải mang tính axit.
Trung hòa nước thải mang tính axit bằng cách lọc vật liệu có tác dụng trung hòa,
trong trường hợp này người ta thường dùng các vật liệu như manhetit (MgCO
3
).

cưa…).
Quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp hập phụ tiến hành với sự khuấy trộn
mãnh liệt chất hấp phụ với nước, lọc nước qua lớp chất hấp phụ đứng yên hoặc trong
lớp giả lỏng, trong các thiết bị hoạt động gián đoạn hay liên tục.
2.2.6 Quá trình trao đổi ion
Phương pháp này áp dụng để làm sạch kim loại trong nước thải như: Zn, Cu, Al,
Hg… cũng như các hợp chất của acsen, photpho, xianua, cac chất phóng xạ. Phương
pháp này cho phép thu hồi các chất có giá trị với độ làm sạch nước cao.
Bản chất của quá trình trao đổi ion là một quá trình tương tác của dung dịch với
pha rắn trong nước thải, mà nó có tính chất trao đổi ion. Các chất cấu thành pha rắn
này gọi là ionit, chúng không tan trong nước. Trong đó, ionit trên bề mặt cảu chất rắn
có khả năng hấp thụ ion dương được gọi là cationit và các ion có khả năng hấp thu các
ion âm gọi là amionit.
2.2.7 Quá trình trích ly
Trích ly pha lỏng được ứng dụng để làm sạch nức thải chứa phenol, dầu, axit hữu
cơ, các ion kim loại,… Phương pháp này được áp dụng khi nồng độ chất thải lớn hơn
3-4g/l, vì khi d91 giá trị chất thu hồi mới bù đấp lại ch quá trình trích ly.
Làm sạch nước thải bằng phưng pháp trích ly gồm 3 giai đoạn:
◘ Giai đạn 1: trộn mạnh nước thải với chất trích ly (dung môi hữ cơ) trong điều
kiện bề mặt tiếp xúc phát triển giữa các chất lỏng hình thành hai pha lỏng. Một pha là
chất trích còn pha kia là nước thải với chất trích ly.
◘ Giai đoạn 2: phân chia hai pha lỏng nói trên.
◘ Giai đoạn 3: tái sinh chất trích ly.
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
23
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Để giảm nộng độ chất tan nhỏ ho7ng giới hạn ta cần chọn đúng chất trích ly.
◙ Ưu điểm của phương pháp trích ly:
○ Có khả năng loại bỏ các chất độc hữu cơ không bị oxy hóa sinh học.
○ Hiệu quả xử lý cao hơn, ổn định hơn.

cần cung cấp oxy và nhiệt độ cần duy trì từ 20-40
0
C. Khi thay đổi chế độ cung cấp oxy
và nhiệt độ thì thành phần và số lượng VSV cũng thay đổi theo. Trong xử lý bằng
phương pháp hiếu khí các VSV được gieo cấy trong bùn hoạt tính tạ thành màng sinh
học. Quá trình XLNT được dựa trên sự oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thải
nhờ oxy tự do hòa tan. Nếu oxy được cấp bằng thiết bị hoăc nhờ cấu tạo của công trình
thì đó là đó là quá trình xử lý sinh học hiếu khí trng điều kiện nhân tạo. Ngược lại, nếu
oxy được vận chuyển và hòa tan trong nước nhờ các yếu tố tự nhiên thì đó là quá trình
xử lý sinh học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên. Các công trình xử lý sinh học hiếu khí
trong điều kiện nhân tạo thường dựa trên nguyên tắc hoạt động của bùn hoạt tính (bể
aerotank, kênh oxy hóa), màng sinh vật ( bể lọc sinh học, đĩa lọc sinh học). Xử lý sinh
học hiếu khí trong điều kiện tự nhiên thường được tiến hành trong hồ (hồ sinh vật oxy
hóa, hồ sinh vật ổn định), trong đất ngập nước (các loại bãi lọc, đầm lầy nhân tạo).
♦ Phương pháp yếm khí:
Là phương pháp sử dụng các VSV yếm khí hoạt động sống của chúng không có sự
cung cấp oxy, phương pháp này áp dụng chủ yếu để khử độc cặn. Quá trình xử lý dựa
trên cơ sở phân hủy các chất hữu cơ giữ lại trong công trình nhờ lên men kị khí. Đối
với các hệ thống thoát nước quy mô nhỏ và vừa người ta thường dùng các công trình
kết hợp giữa việc tách cặn lắng với phân hủy yếm khí các chất hữu cơ trong pha rắn và
pha lỏng. Các công trình được áp dụng rộng rãi là bể tự hoại, giếng thấm, bể lắng hai
vỏ, bể lắng trong kết hợp với ngăn lên men, bể lọc ngược qua tầng cặn kị khí.
2.2.8.1 Phương pháp sinh học trong điều kiện tự nhiên
Các phương pháp sinh học XLNT trong điều kiện tự nhiên dựa trên quá trình làm
sạch sinh học trong môi trường đất, nước. Bao gồm một số phưng pháp sau
◘ Hồ sinh học:
Nghiên cứu xử lý nước thải y tế bằng phương pháp nhiệt hóa hơi nước
25
GVHD: Th.S. LÂM VĨNH SƠN SVTH: VÕ THÀNH HƯNG
Hồ sinh vật là các thủy lực tự nhiên hay nhân tạo trong đó diển ra quá trình

XLNT công nghiệp có hàm lượng chất hữu cơ cao.
- Hồ tùy tiện: là hồ kết hợp hiếu khí và kị khí. Hồ sâu 1-2m thích hợp cho sự phát
triển của tảo và VSV tùy nghi. Trong hồ thường xảy ra hai quá trình song song là quá
trình oxy hóa các chất hữu cơ và quá trình metan cặn lắng. Đặc điểm của hồ này theo
chiều sâu chia làm 3 vùng: lớp trên là vùng hiếu khí, lớp giữa là vùng trung gian còn
lớp dưới là vùng kị khí. Chiều sâu hồ từ 0,9-1,5m.