Đề tài Nghiên cứu các giải pháp xử lý nước thải bệnh viện

I) Mở đầu: Như chúng ta đã biết Nước là nguồn tài nguyên quý giá và được coi là vĩnh cửu. Ngày nay mức độ phát triển kinh tế rất mạnh, nhu cầu về nước ngày càng tăng, cuộc sống con người ngày càng được nâng cao, mạng lưới sức khoẻ được quan tâm sâu sắc . Nhiều cơ sở y tế, bệnh viện, trung tâm chăm sóc sức khoẻ được xây dựng với chất lượng phục vụ ngày được nâng cao. Bên cạnh đó là nảy sinh vấn đề phức tạp là một lượng lớn rác thải y tế được thải ra ngoài môi trường, trong đó nước thải bệnh viện chiếm mọt lượng khá lớn với quy mô khó kiểm soát.Đứng trước vấn đề đó phải có một chiến lược và tầm nhìn bao quát để giải quyết vấn đề trên một cách triệt để. II) Nội dung: 1: Nguồn phát thải: - Nước thải từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghịêm, từ các khu vệ sinh, khu giặt là của bệnh viện... với những bệnh truyến nhiễm gây nguy hiểm đang ngày đêm chạy thẳng vào hệ thống thoát nước của thành phố mà không qua hệ thống xử lý. 2: Chất thải: Thành phần chất thải có trong nước thải bện viện bao gồm: - Các chất tẩy uế, khử trùng, nước rử vết thương như: Thuốc tím, PVP-IODINE 10%, chất phóng xạ. - Nước tiểu, phân của bện nhân, cũng là nguồn nguy cơ lây bệnh cao do trong đó chứa lượng lớn VSV gây hại. Cụ thể chất thải được chia thành các nhóm như sau: - Nước thải có chứa các chất hữu cơ: Các chất bài tiết của bệnh nhân như phân, nước tiểu, máu mủ dịch đờm v..v Các hợp chất halogen hữu cơ, các đồng vị phóng xạ. Nước thải bệnh viện chứa các chất clo hữu cơ với nồng độ cao sinh ra từ các thành phần bị oxy hoá tạo sự tương phản trong phim của khoa X-quang, dung môi, thuốc tẩy uế, máy làm sạch, và những viên thuốc có chứa clo. - Nước thải có chứa các chất vô cơ bao gồm các chất dễ phân huỷ và khó phân huỷ: Các thuốc kháng dinh và dược phẩm không sử dụng, không chuyển hoá được và bài tiết ra ngoài. Kim loại nặng như As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb và Zn ... được thải ra từ các hoạt động của bệnh viện như( hóa chất xét nghiệm, kim loại trong các thiết bị y tế…) Các chất dinh dưỡng của N, P Nước thải bệnh viện rất nguy hiểm vì chúng là nguồn chứa các vi trùng, vi khuẩn gây bệnh, nhất là các bệnh truyền nhiễm như thương hàn, tả, lỵ... làm ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. - Nước thải có chứa các VSV gây hại: Các VK: ( Vk gây bệnh thương hàn, Vk gây bệnh kiết lị, Vk gây bệnh, xoắn khuẩn, vi khuẩn lao, phẩy khuẩn tả, vk đường ruột E.coli có thể sống trong nước từ 9 đến 14 ngày ở nhiệt độ từ 20C đến 22C) VR (Andennovirus.Exo, Coxsackiesống tối đa 10 ngày) và các mầm bệnh sinh học khác trong máu mủ, dịch, đờm, phân, nước tiểu...từ các phòng giải phẫu, khu vệ sinh, khu giặt là được thải ra từ bệnh nhân có thể dẫn tới những bệnh lây lan, truyền nhiễm. - Nứơc thải có chứa các chất phóng xạ: + Các chất phóng xạ được dùng trong chẩn đoán và điều trị bệnh ung thư, chụp cắt lớp, chụp X... 3) Lượng thải trên thực tế: Theo tính toán của Sở TNMT-HN, lượng nước thải từ các BV nội thành HN vào khoảng 6000m3/ngày, trong đó phần lớn nước thải không qua hệ thống xử lý, xả thẳng vào cống thoát nước chung của TP. + BV phụ sản HN thải 300m3/ngày + BV Việt Đức thải 1000m3/ngày 4) Tiêu chuẩn và thông số đánh giá: 4.1: Thông số đánh giá: Để đánh giá chất lượng nước thải người ta sử dụng nhiều thông số, trong đó có các thông số sau – Độ pH. – Chất rắn lơ lửng. – DO – COD và BOD. – Chỉ số Nitơ (N) – Chỉ số Phốtpho (P) – Chỉ số lưu huỳnh (S) – Chỉ số vi sinh vật. - Chỉ số về phóng xạ. * Độ pH và Chất rắn lơ lửng : – Độ pH là thước đo tính acid hoặc kiềm của dung dịch nước, nước trung tính có độ pH là 7, tuy nhiên phần lớn sự sống chấp nhận pH trong khoảng 6 – 8,5. – Chất rắn lơ lửng là các chất rắn không tan tạo ra các huyền phù lơ lửng trong nước, các chất này thường có kích thước 0,1 – 0,001mm. Chất rắn lơ lửng làm cho nước thải có độ đục, không trong suốt. * DO và COD : – Hàm lượng oxy hòa tan trong nước – DO (Dissolved Oxygen ), trong điều kiện lý tưởng oxy có thể hòa tan trong nước đến 31mg/l, ở nhiệt độ và áp suất bình thường, lượng oxy hòa tan trong nước nằm trong khoảng 8 – 15mg/l. Lượng oxy hòa tan là nguồn oxy cho các sinh vật, vi sinh vật và thực vật . Nước có DO thấp thường là nước ô nhiễm. – Nhu cầu oxy hóa học – COD (Chemical Oxygen Demand) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ hòa tan trong nước bằng 2 chất oxy hóa mạnh là Kali permanganat hoặc Kali bicromat trong môi trường acid mạnh. Chỉ số COD càng cao cho thấy mức độ ô nhiễm càng nặng. * Nhu cầu oxy hóa sinh – BOD : Nhu cầu oxy hóa sinh – BOD (Biochemical Oxygen Demand) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ có khả năng thoái biến sinh học trong mẫu nước thải bằng sự chuyển hóa hóa sinh hiếu khí, nhu cầu này kiên quan đến 3 loại chất trong nước thải : – Các chất hữu cơ được xem như là nguồn carbon của vi sinh vật hiếu khí. – Các hợp chất nitrit, amoni và các hợp chất hữu cơ có nitơ được xem như là nguồn dinh dưỡng của một số loại vi khuẩn đặc biệt như : Nitrosomonas và Nitrobacter. – Các chất hóa học mang tính khử như Fe2+, SO32- và S2- bị oxy hóa bởi oxy hòa tan trong nước. Việc đo BOD kéo dài trong nhiều ngày , thường là 5 ngày (BOD5) hoặc 21 ngày (BOD21) * Chỉ số Nitơ (N) Chỉ số Nitơ : Các chất hữu cơ có nitơ trong nước được phân giải thành ra NH3,chất này tan trong nước và tạo ra NH4+. Khi có oxy và các vi khuẩn tự dưỡng, NH3 được oxy hóa thành ra các oxyt của nitơ, các chất này đều độc với người và các động vật, một oxyt nitơ có hóa trị cao nhất hòa tan trong nước tạo thành HNO3, chất này tạo ra các ion NO3-. Các chỉ số nitơ bao gồm : – Các ion dạng hữu cơ amoni NH4+. – Các ion dạng oxi hóa nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-) Các ion này tạo điều kiện cho rêu tảo phát triển khi có ánh sáng. Chỉ số nitơ càng cao cho biết nước càng ô nhiễm. Các hợp chất của nitơ hiện diện trong nước tạo ra mùi khai (NH3) và mùi tanh (các amin) * Chỉ số phốt pho (P) : Các hợp chất phốt pho làm nhiệm vụ cung cấp năng lượng cho các tế bào sống dưới dạng các hợp chất ATP, các hợp chất phốt pho hòa tan trong nước dưới dạng các ion H2PO4- , HPO4, PO43-. Tổng phốt pho có trong nước là tổng hàm lượng của các hợp chất phốt pho hữu cơ và vô cơ. Chỉ số phốt pho càng cao càng tạo điều kiện sống cho các vi sinh và làm cho nước càng dễ bị ô nhiễm. * Chỉ số Sulfua (S) Các hợp chất lưu huỳnh hiện diện trong nước thải dưới dạng SO42- và bị phân hủy để trở thành H2S, chất này tạo ra mùi thối của nước thải. * Chỉ số vi sinh vật : Coliform và Fecal Coliform là nhóm các vi sinh vật dùng để chỉ thị khả năng có sự hiện diện của các sinh vật gây bệnh . Trong nhóm này Escherichia Coli là loài được quan tâm nhiều nhất. Có hai phương pháp để xác định Coliform và E. Coli : – Số có xác suất cao nhất - MPN : Most Probable Number. – Đếm khuẩn lạc – CFU : Colony Forming Unit. * Chỉ số hoạt độ phóng xạ : Chất phóng xạ được sử dụng trong khoa y học hạt nhân phục vụ cho việc chẩn đoán và điều trị, các chất này có thể làm ô nhễm nước dưới hai dạng : – Phóng xạ α (hạt nhân của nguyên tử He) – Phóng xạ β (điện tử) 4.2: Bảng tiêu chuẩn: TCVN 7382-2004 5: Một số ví dụ về quy trình xử lý nước thải: Để tránh làm ONMT, nước thải phải được xử lý trước khi thải ra ngoài môi trường. Nguyên tắc xử lý là phải kết hợp các biện pháp vật lý, hoá học và sinh học để nồng độ các chất trong nước thải giảm xuống bằng hoặc thấp hơn tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra 1. Xử lý nước thải bệnh viện theo công nghệ hợp khối: Nguyên lý hợp khối cho phép thực hiện kết hợp nhiều quá trình cơ bản xử lý nước thải đã biết trong không gian thiết bị của mỗi mô-đun để tăng hiệu quả và giảm chi phí vận hành xử lý nước thải. Thiết bị xử lý hợp khối cùng một lúc thực hiện đồng thời quá trình xử lý sinh học thiếu khí và hiếu khí. Việc kết hợp đa dạng này sẽ tạo mật độ màng vi sinh tối đa mà không gây tắc các lớp đệm, đồng thời thực hiện oxy hóa mạnh và triệt để các chất hữu cơ trong nước thải. Thiết bị hợp khối còn áp dụng phương pháp lắng có lớp bản mỏng (lamen) cho phép tăng bề mặt lắng và rút ngắn thời gian lưu. Việc áp dụng công nghệ hợp khối này sẽ không những đảm bảo loại trừ các chất gây ô nhiễm xuống dưới tiêu chuẩn cho phép trước khi thải ra môi trường, mà còn tiết kiệm chi phí đầu tư. Bởi công nghệ này có thể giảm thiểu được phần đầu tư xây dựng, dễ quản lý vận hành, tiết kiệm diện tích đất xây dựng, kiểm soát các ô nhiễm thứ cấp như tiếng ồn và mùi hôi. 2. Xử lý nước thải bằng bể lọc sinh học: Xử lý nước thải bệnh viện bằng bể lọc sinh học dễ xây dựng, lắp đặt, vận hành, bảo quản, giá thành rẻ. Nước thải sau xử lý sạch hơn tiêu chuẩn Việt Nam, có thể thải thẳng ra môi trường không ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng.   3. Biện pháp xử lý bằng phương pháp hóa sinh: Biện pháp xử lý hóa sinh là biện pháp xử lý kết hợp giữa phương pháp xử lý sinh học và phương pháp xử lý hóa học. Nước thải sau khi áp dụng phương pháp này được làm sạch đảm bảo tiêu chuẩn TCVN 7382:2004 và được đưa vào hệ thống thoát nước chung hệ thống cộng cộng. III: Kết luận: Nước thải BV là một trong những mối quan tâm, lo ngại sâu sắc đối với nhà QLMT và XH vì chúng có thể gây ONMT nguy hiểm nghiêm trọng đối với đời sống con người. Vì vậy, việc nghiên cứu các giải pháp công nghệ nhằm xử lý anh toàn và triệt để có thể tái sử dụng trong sinh hoạt và sản xuất của loài người khi mà nguồn nước sạch trên trái đất ngày càng cạt kiệt là rất quan trọng.