1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ XÂY DỰNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI

-----------------------

NGUYỄN TRÍ TUỆ
KHÓA: 2014 - 2016

NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ SỞ HẠ TẦNG ĐÔ THỊ
MÃ SỐ: 60.58.02.10

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGHIÊM VÂN KHANH

Hà Nội, năm 2016


2

MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết
Xây dựng hệ thống quản lý và xử lý chất thải y tế là một trong những mục
tiêu quan trọng trong chiến lược bảo vệ môi trường của Việt Nam.
Chất thải y tế nếu không được kiểm soát chặt chẽ thì sẽ gây nguy cơ ô nhiễm


-

Đề xuất giải pháp công nghệ để xử lý nước thải bệnh viện Sơn trà, đạt tiêu
chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT cột B.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
-

Đối tượng nghiên cứu: Công nghệ nước thải từ hoạt động của bệnh viện.

-

Phạm vi nghiên cứu: Bệnh viện Sơn Trà- Quận Sơn Trà- Thành phố Đà
Nẵng

4. Phương pháp nghiên cứu
-

Phương pháp thống kê, tra cứu tài liệu, tổng hợp thông tin.

-

Phương pháp so sánh tiêu chuẩn.

-

Phương pháp tham khảo ý kiên chuyên gia.

-


COD

Chemical Oxygen Demand

Nhu cầu oxy hóa học

DO

Dissolved Õygen

Oxy hòa tan

HTXL

Hệ thống xử lý

MLSS

Mixed liquor Suspended Solid

Cặn lơ lửng hỗn hợp bùn

SS

Suspended Solid

Chất rắn lơ lửng

UBND

1.4. Các đề tài luận văn nghiên cứu liên quan đến bệnh viện.....................................................25
1.4.1. Luận văn : “Thiết kế hệ thống xử lý nước thải bệnh viện đạt tiêu chuẩn loại A”............25
1.4.2. Luận văn: “Khảo sát, đánh giá hiệu quả các công trình xử lý nước thải bệnh viện Tp. Hồ
Chí Minh. Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp, thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho
bệnh viện Đại học Y Dược Tp. Hồ Chí Minh”............................................................................25

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC......................................................................27
2.5.1. Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Tim-TP Hồ Chí Minh.............................................39
2.5.2. Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Đa Khoa An Sương (Đạt TCVN 5945-2005 loại B). 40
2.5.3. Hệ thống xử lý nước thải bệnh viện Nhiệt Đới TP. HCM................................................41
2.5.4. Dây chuyền xử lý nước thải bệnh viện Đa khoa Phú Yên...............................................42


6

CHƯƠNG 1. THỰC TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN SƠN TRÀ
1.1.

Giới thiệu chung về bệnh viện Sơn Trà- Đà Nẵng

1.1.1. Vị trí địa lý Bệnh viện Sơn Trà
Bệnh viện Sơn Trà thuộc Quận Sơn Trà, Diện tích Bệnh viện Sơn Trà hiện
có 8.220 m2, là một quận của thành phố Đà Nẵng. Quận Sơn Trà có diện tích tự
nhiên là 3.375 km2, dân số 90.000, chiếm 2,63% diện tích toàn thành phố.

Hình 1: Sơ đồ bệnh viện Sơn Trà


7


- Liên chuyên khoa Tai- Mũi- Họng, Răng- Hàm- Mặt
- Khoa Cận Lâm sàng
- Phòng Điều dưỡng
- Khoa Xét nghiệm (Huyết học, Hóa sinh, Vi sinh) (Thuộc Khoa Cận Lâm
sàng)
- Khoa Chẩn đoán hình ảnh (Thuộc Khoa Cận Lâm sàng)
- Khoa Giải phẫu bệnh (Thuộc Khoa Ngoại)
- Khoa Chống nhiễm khuẩn (Thuộc Phòng Kế hoạch – Tổng hợp)
- Khoa Truyền nhiễm (Thuộc Phòng Kế hoạch – Tổng hợp)
- Khoa Điều dưỡng (Thuộc Phòng Điều dưỡng)
• 02 Đội công tác
- Đội Y tế dự phòng
- Đội Dân số- Kế hoạch hóa gia đình
• 07 Trạm Y tế xã/phường
1.1.3. Tình hình nhân lực và cơ sở hạ tầng Bệnh viện Sơn Trà
a) Tình hình nhân lực
Tổng số cán bộ nhân viên trong bệnh viện là 169 người. Trong đó, số lượng
và trình độ nhân viên của khoa phòng liên quan đến quản lý chất thải y tế như sau:
•

Khoa Kiểm soát nhiễm khuẩn gồm:

- 01 cử nhân là trưởng khoa
- 01 điều dưỡng trung học là phó trưởng khoa
- 01 điều dưỡng hành chính
- 04 điều dưỡng phụ trách hấp sấy tiệt trùng


9


Khu Lây nhiễm

484

3

Khu Siêu âm + Nội soi + Kho

120

4

Khu Khoa Nhi

558

5

Khu Khoa Nội

558

6

Khu Đa chức năng (Khám đa khoa + Phòng mổ

2650

+ Liên chuyên khoa + Hậu phẫu + Cận lâm
sàng + Xét nghiệm)


120

12

Khu căng tin

120

13

Nhà vĩnh biệt

20

1.1.4. Kết quả hoạt động khám chữa bệnh của Bệnh viện Sơn Trà
Trong những năm qua, Bệnh viện Sơn Trà luôn hoàn thành tốt các nhiệm vụ
mà Sở Y tế Đà Nẵng giao cho. Kết quả hoạt động khám chữa bệnh của Bệnh viện
Sơn Trà năm 2015 như sau:
Bảng 1.2. Kết quả hoạt động khám chữa bệnh của bệnh viện Sơn Trà năm 2015[BCKTKT
Bệnh viện Sơn Trà- Đà Nẵng]

ST

NỘI DUNG KẾ

T

HOẠCH



100

200.000

284.918

g
- Giường tại các Trạm y
tế
II

Giườn
g

Các chỉ tiêu chuyên
môn
- Tổng số lần khám

Lần

bệnh

142.46

+ Tại Bệnh viên

Lần

120.000


- Tổng số người điều trị
nội trú

178,18


11

- Tổng số ngày điều trị

Ngày

45.158

79.460

Ngày

7

6,94

%

95

175,9

%

175,96

bình
- Công suất sử dụng

185,19

giường chỉ tiêu
- Công suất sử dụng
giường thực kê

II
+ Thủ thuật các loại

181,9
106,16

- Tổng số lần xét nghiệm

Lần

120.00

212.456

180,6

- Số lần chụp X’quang

Lần


Người

25%

245

khác
- Tổng số người sinh tại
viện
- Tổng số mổ lấy thai

217,2
97,2
25,2


12

1.2.

Hiện trạng hệ thống thoát nước Bệnh viện Sơn Trà- Đà Nẵng

1.2.1. Nguồn gốc

Hình 2: Mặt bằng bệnh viện
-

Nguồn nước thải sinh hoạt của cán bộ công nhân viên trong Bệnh viện, từ


700

70

2

200-300

700

100-200

3

300-500

600

200-300

4

500-700

600

300-450

5


-

Các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh: Salmonella, tụ cầu, liên cầu, virus đường
tiêu hóa, bại liệt, các loại kí sinh trùng, amip, nấm…

-

Các mầm bệnh sinh học khác trong máu, mủ, dịch, đờm, phân của người
bệnh;

-

Các loại hóa chất độc hại từ cơ thể và chế phẩm điều trị, thậm chí cả chất
phóng xạ.

 Đặc tính nước thải bệnh viện:
-

Các chất hữu cơ: Các chất hữu cơ trong nước thải bệnh viện đa phần là
những chất dễ phân huỷ sinh học. Hàm lượng các chất hữu cơ dễ bị vi sinh
vật phân huỷ được xác định một cách gián tiếp thông qua nhu cầu oxy sinh
hoá (BOD) của nước thải. Thông thường người ta lấy giá trị BOD5 để đánh
giá độ nhiễm bẩn chất hữu cơ có trong nước thải. Sự có mặt của các chất hữu
cơ là nguyên nhân chính gây ra sự giảm lượng oxy hoà tan trong nước, gây
ảnh hưởng tới đời sống của động thực vật thuỷ sinh.


14

-


Nông độ

QCVN
28:2010/BTNMT
6.5 – 8.5
100
50

1
2
3

pH
TSS
BOD5

mg/L
mg/L

Trung bình
7.5
163
281

4

COD

mg/L


10

30

8

Tổng Coliform

MNP/100 ml

2.4 × 1014

5000

1.2.3. Đặc điểm tình hình thu gom, xử lý
Các nguồn nước thải phát sinh được thu gom bằng hệ thống cống thoát nước,
sau đó đổ vào các hầm tự hoại của từng khoa sau đó tự thấm xuống đất, lượng nước


15

thải này không chỉ đang làm ô nhiễm nguồn nước ngầm mà còn dẫn đến ô nhiễm
đất, không khí, gây bệnh tật cho con người và làm mất mỹ quan. Do đó, xây dựng
hệ thống xử lý nước thải là việc làm cần thiết và cấp bách của bệnh viện hiện nay.
1.3. Các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện
1.3.1. Phương pháp cơ học
Để tách các hạt lơ lửng ra khỏi nước thải, thường người ta sử dụng các quá
trình thuỷ cơ. Việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thước hạt, tính
chất hoá lý, nồng độ hạt lơ lửng, lưu lượng nước thải và mức độ làm sạch cần thiết.

nhất.
Điều hòa lưu lượng và nồng độ (tải trọng BOD, SS)


16

Khuấy trộn

Khuấy trộn hóa chất và chất khí với nước thải, giữ cặn
lắng ở trạng thái lơ lửng.

Tạo bông

Giúp cho việc tập hợp các hạt cặn nhỏ thành các hạt cặn

Lắng
Tuyển nổi

lớn hơn để có thể tách ra bằng lắng trọng lực.
Tách các cặn lắng và nén bùn.
Tách các hạt cặn nhỏ và các hạt cặn có tỷ trọng xấp xỉ tỷ

Lọc
Màng lọc

trọng của nước, hoặc sử dụng để nén bùn sinh học.
Tách các hạt cặn còn lại sau xử lý sinh học, hóa học.
Tương tự như quá trình lọc. Tách tảo từ nước thải sau hồ

Vận chuyển khí

Tách các chất hữu cơ không được xử lý bằng phương
pháp hoá học thông thường hoặc bằng phương pháp sinh
học. Nó cũng được sử dụng để tách kim loại nặng, khử

Chlorine của nước thải trước khi xả vào nguồn.
Khử trùng bằng Chlorine Phá huỷ chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh. Chlorine là
Khử Chlorine
Khử
trùng

loại hoá chất được sử dụng rộng rãi nhất.
Tách lượng chlor dư còn lại sau quá trình chlor hoá.
bằng Phá huỷ chọn lọc các vi sinh vật gây bệnh.

ClO2/BrCl2/Ozone/UV
Ưu điểm: hiệu quả xử lý cao, thường được dùng trong các hệ thống xử lý
nước khép kín.
Nhược điểm: chi phí vận hành cao, không thích hợp cho các hệ thống xử lý
nước thải có quy mô lớn.
1.3.3. Phương pháp hóa lý
Áp dụng các quá trình vật lý và hóa học để đưa vào nước thải chất phản ứng
nào đó để gây tác động đến các chất ô nhiễm nhằm biến đổi hóa học, tạo thành các
chất khác dưới dạng cặn hoặc chất hòa tan nhưng không độc hại hoặc không gây ô
nhiễm môi trường.
Các phương pháp hóa lý bao gồm : keo tụ, tạo bông, tuyển nổi, trao đổi ion, đông
tụ, hấp phụ, thấm lọc ngược và siêu lọc…
Giai đoạn xử lý hóa lý có thể là giai đoạn xử lý độc lập hoặc xử lý cùng với các
phương pháp cơ học, hóa học, sinh học.
1.3.4. Phương pháp sinh học
Xử lý bằng phương pháp sinh học là việc sử dụng khả năng sống và hoạt

 Điều kiện nước thải được phép xử lý sinh học:
Nước thải phải là môi trường sống của quần thể vi sinh vật phân huỷ các chất
hữu cơ có trong nước thải. Nghĩa là nước thải phải thoả các điều kiện sau:
-

Không có chất độc làm chết hoặc ức chế hệ vi sinh vật trong nước thải.
Trong số các chất độc phải chú ý đến các kim loại nặng. Theo mức độ độc

-

hại của các kim loại, sắp xếp theo thứ tự là:
Sb>Ag>Cu>Hg>Co>Ni>Pb>Cr3+>Cd>Zn>Fe
Muối của các kim loại này ảnh hưởng nhiều đến đời sống của các vi sinh vật,
nếu quá nồng độ cho phép, các vi sinh vật không thể sinh trưởng được và có
thể bị chết.


19

-

Chất hữu cơ có trong nước thải phải là cơ chất dinh dưỡng nguồn C và năng
lượng cho vi sinh vật. Các hợp chất hydratcacbon, protein, lipid hoà tan

-

thường là cơ chất dinh dưỡng, rất tốt cho vi sinh vật.
Nước thải đưa vào xử lý sinh học có 2 thông số đặc trưng là BOD và COD.
Tỉ số của 2 thông số này phải là COD/BOD ≤ 2 hoặc BOD/COD ≥ 0.5 thì
mói có thể đưa vào xử lý sinh học (hiếu khí). Nếu COD lớn hơn BOD nhiều

tróc thành từng mảng, cuốn theo dòng nước.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý trong thiết bị lọc sinh học là: bản
chất của chất hữu cơ ô nhiễm, vận tốc oxy hóa, cường độ thông khí, tiết diện màng
sinh học, thànhphần vi sinh, diện tích và chiều cao thiết bị, đặc tính vật liệu đệm
(kích thước, độ xốp và bềmặt riêng phân), tính chất vật lý của nước thải, nhiệt độ
của quá trình, tải trọng thủy lực,cường độ tuần hoàn, sự phân phối nước thải.
Thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt có năng suất thấp nhưng bảo đảm xử lý tuần
hoàn. Tảitrọng thủy lực là 0.5 ÷ 3 m3/m2.ngày đêm. Chúng có thể áp dụng nước
với năng suất
100m3/ngày đêm nếu BOD ≤ 200mg/l.
Thiết bị lọc sinh học cao tải hoạt động với tải trọng thủy lực 10 ÷ 30
m3/m2.ngày đêm,lớn hơn thiết bị lọc sinh học nhỏ giọt 10 ÷ 15 lần, nhưng nó
không bảo đảm xử lý sinh học hoàn toàn.Để hoàn tan oxy tốt hơn, người ta tiến
hành thông khí. Thể tích không khí không vượtquá 16 m 3/m3 nước thải.Khi BOD5>
600 mg/l nhất định phải tuần hoàn nước thải.
Tháp lọc sinh học được sử dụng để xử lý nước thải có năng suất lên đến
5.000 m3/ngày.
b) Công nghệ MBBR:
Tổng quan về công nghệ MBBR:
MBBR là một dạng của quá trình xử lý nước thải bằng bùn hoạt tính bởi lớp
màng sinh học (biofilm). Trong quá trình MBBR, lớp màng biofilm phát triển trên
giá thể lơ lửng trong lớp chất lỏng của bể phản ứng. Những giá thể này chuyển
động được trong chất lỏng là nhờ hệ thống sục khí cung cấp oxy cho nước thải hoặc
thiết bị khuấy trộn.Công nghệ này được phát triển tại Thụy Điển vào cuối những
năm 1980 và được sử dụng rộng rãi trên nhiều nhà máy của các nước trên thế giới.
Trong những năm 1980, người ta sử dụng MBBR để loại bỏ Nitơ của nguồn thải
thải ra biển Bắc. Các kỹ sư và nghiên cứu sinh đã nhận ra rằng trong nhiều trường
hợp cần có một quá trình sinh học với nồng độ sinh khối cao để tăng hiệu quả xử lý
và giảm chi phí [Odegaard và cộng sự, 1991]. Với mục đích loại bỏ chất hữu cơ,
amonia và Nitơ, công nghệ này đã được nghiên cứu và đã chứng tỏ những ưu điểm

 Ưu điểm:
− Hệ thống MBBR không cần quá trình bùn tuần hoàn vì vi sinh vật dính bám
trên giá thể lơ lửng và được giữ lại trong giá thể, những phần chết đi được
loại bỏ theo dòng nước đầu ra. Do đó, chi phí vận hành cho quá trình tuần
hoàn bùn được giảm đáng kể.
− Không giống như quá trình bùn hoạt tính lơ lửng, sự phát triển vi sinh vật
trong bể MBBR không phụ thuộc vào quá trình phân hủy chất rắn, vì sinh
khối luôn được tạo mới trong quá trình vận hành. Vì thế, hệ thống MBBR
được vận hành liên tục mà không cần thay thế nguồn vi sinh mới.
− Hệ thống có khả năng chịu tải trọng hữu cơ cao và màng sinh học có khả
năng thích ứng khi nồng độ chất ô nhiễm thay đổi đáng kể. Mật độ vi sinh
vật xử lý trên một đơn vị thể tích cao hơn so với hệ thống xử lý bằng phương
pháp bùn hoạt tính lơ lửng vì nồng độ vi sinh trên giá thể khá cao, vì vậy tải
trọng hữu cơ cao hơn.
− Chủng loại vi sinh vật xử lý đặc trưng: lớp màng biofilm phát triển tùy thuộc
vào loại chất hữu cơ và tải trọng hữu cơ trong bể xử lý.
− Thiết bị xử lý dễ vận hành, đa dạng với nhiều loại giá thể khác nhau và có
thể vận hành với điều kiện tải trọng cao.
− Hiệu quả xử lý cao: với đặc tính màng biofilm thì hiệu quả xử lý COD, N
khá tốt vì màng biofilm vừa có khả năng loại bỏ COD, vừa có khả năng khử
Nitơ do màng vi sinh có các lớp hiếu khí, tùy tiện và kị khí.
 Nhược điểm:
− Do vi sinh vật tăng trưởng liên tục và dính bám lên giá thể, nên khó xác định
được thời gian lưu bùn, những vi sinh vật chết sẽ theo dòng nước ra ngoài.
− Cần cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng vì màng rất dễ bị bong tróc khi
chất dinh dưỡng bị hạn chế hoặc điều kiện khuấy trộn và sục khí không đạt
yêu cầu.
− Khi vận hành phải đảm bảo giá thể chuyển động hoàn toàn trong bể, không
có khu vực chết, cần duy trì độ xáo trộn cần thiết để lớp màng đủ mỏng để
tăng khả năng khuếch tán của cơ chất và oxy vào trong 1ớp màng.

thống sục khí của ngăn A ngưng hoạt động để bùn trong ngăn này có thể
lắng được dưới tác dụng của trọng lực để chuẩn bị cho pha chính thứ hai (khi
đầu ra sẽ được lấy từ ngăn này). Ngăn B vẫn được sục khí như ở pha trước
cũng như ngăn C vẫn đóng vai trò làm bể lắng và dòng ra lấy tại đây. Từ


24

ngăn C, nước thải đã được xử lí trào qua máng tràn vào kênh nước sạch, bùn
dư cũng được lấy từ đây.
 Pha chính thứ hai: Tương tự pha chính thứ nhất, duy chỉ có đổi chiều ngược
lại. Nước thải được đưa vào ngăn C đang sục khí. Nước thải mới vào được
trộn lẩn với bùn hoạt tính. Các hợp chất hữu cơ bị hấp phụ và bị phá vỡ. Từ
ngăn C hỗn hợp bùn nước sẽ liên tục chảy vào ngăn B cũng đang đang được
sục khí. Tại đây vi sinh vật sử dụng nguồn oxy được cấp vào để oxy hoá và
tiếp tục phân huỷ chất hữu cơ. Cuối cùng, hỗn hợp bùn nước được đưa sang
ngăn A không sục khí, không khuấy trộn, đóng vai trò là lắng bùn dưới tác
dụng của trọng lực. Từ ngăn A, nước thải đã được xử lí qua máng tràn vào
kênh nước sạch. Bùn dư cũng được lấy ra tại ngăn A.Thời gian của pha chính
2 cũng khoảng từ 120 – 180 phút.
 Pha phụ thứ hai: Hết pha chính thứ hai là đến pha phụ thứ hai kéo dài trong
khoảng 30 – 60 phút.Tương tự trong pha phụ thứ nhất nhưng trong pha này,
ngăn C ngưng hoạt động để bùn lắng xuống để chuẩn bị cho pha chính thứ
nhất. Còn ngăn A đóng vai trò làm bể lắng và dòng ra được lấy tại đây. Sau
khi pha phụ thứ hai kết thúc cũng là lúc kết thúc một chu kì và bắt đầu một
chu kì mới với pha chính thứ nhất, nước thải được đưa vào ngăn A.
Ưu điểm:
Cấu trúc chắc gọn, là một khối bê tông liền nhau, chi phí xây dựng và vật liệu
xây dựng giảm. Tổng diện tích mặt bằng cho xây dựng chỉ cần khoảng 50% so với
công nghệ bùn hoạt tính thông thường. Trong giới hạn về mặt bằng của bệnh viện

bệnh viện Tp. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu đề xuất công nghệ thích hợp,
thiết kế hệ thống xử lý nước thải cho bệnh viện Đại học Y Dược Tp. Hồ
Chí Minh”
Kết luận: Các công trình như ngăn tiếp nhận SCR, lắng, khử trung đều có
trong các công nghệ, công trình lắng cát rất ít công nghệ sử dụng, hầu hết các công
nghệ được xây dựng những năm gần đây đều không xây dựng bể lắng 1
Hầu hết các công nghệ xử lý nước thải bệnh viện sử dụng phương pháp sinh
học hiếu khí
Qua khảo sát, công nghệ xử lý nước thỉa của TT Ung Bướu ( Sử dụng
phương pháp xử lý bằng lắng hai vỏ) đơn giải, tốn ít diện tích. Công nghệ này phù
hợp với đặc điểm hạn đất xây dựng của TP. Hồ Chí Minh. Đặc biệt là các quận nội