Ngày tạo: 12/05/2021 - Lượt xem: 1157

1. Nước thải y tế là gì? 

Ngành y tế hiện nay được xem như là những ngành bền vững và đóng vai trò nền tảng trong xã hội con người hiện nay nói riêng, xã hội Việt Nam nói chung. Chính về thế mối quan tâm tới ngành này là vô cùng to lớn đặc biệt trong đó là mối quan tâm tới môi trường từ ngành y tế. Trong bài viết này, tập trung vào vấn đề nước thải từ ngành y tế.

Nước thải y tế: Nước thải y tế là nước thải phát sinh từ các cơ sở y tế, bao gồm: cơ sở khám bệnh, chữa bệnh; cơ sở y tế dự phòng; cơ sở nghiên cứu, đào tạo y, dược; cơ sở sản xuất thuốc. Trong nước thải y tế, ngoài những yếu tố ô nhiễm thông thường như chất hữu cơ, dầu mỡ động, thực vật, còn có những chất bẩn khoáng và chất hữu cơ đặc thù, các vi khuẩn gây bệnh, chế phẩm thuốc, chất khử trùng, các dung môi hóa học, dư lượng thuốc kháng sinh và có thể có các đồng vị phóng xạ được sử dụng trong quá trình chẩn đoán và điều trị bệnh. Tùy vào từng quy mô của một cơ sở y tế nhất định thì lượng nước thải phát ra cũng khác nhau ứng với từng quy mô cụ thể, được quy bởi tổ chức y tế thế giới (WHO) như sau:

• Bệnh viện quy mô nhỏ: 200 – 500 lít/người/ngày
• Bệnh viện quy mô lớn: 400 – 700 lít/người/ngày
• Bệnh viện trường học: 500 – 900 lít/người/ngày

Chính vì công suất phát thải khá lớn cộng với việc nước thải có chứa những chất gây ô nhiễm lớn tới môi trường nước khi thải ra ngoài, làm phá hủy đi khả năng tự làm sạch của dòng nước tự nhiên, do đó việc xử lý nước thải y tế trước khi thải ra môi trường để hạn chế các hiểm họa môi trường có thể xảy ra là vô cùng cấp thiết.

2. Nguồn phát thải của nước thải y tế, phòng khám đa khoa, nha khoa, xét nghiệm

Vì có nhiều phòng khoa và ban khác nhau nên nước thải y tế có nguồn phát thải khá đa dạng phụ thuộc vào các khoa trong cơ sở y tế đó. Nhưng chung quy ra thì nước thải y tế có 2 nguồn phát thải chính:

• Nguồn nước thải sinh hoạt: Nước thải từ các hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, các y bác sĩ và các cán bộ trong cơ sở y tế (Tắm rửa, giặt giũ, nấu ăn, vê sinh phòng ốc,…)  và nước thải đen từ hoạt động vệ sinh được qua hầm tự hoại
• Nguồn nước thải y tế: Phát sinh từ các hoạt động của các phòng ban trong cơ sở y tế. như: Hoạt động khám chữa bệnh, xét nghiệm, thí nghiệm, pha chế thuốc, sử dụng hóa chất, tẩy rửa vật dụng y tế, tẩy rửa vết thương của bệnh nhân, nước thải từ các phòng phẫu thuật, khoa nhi,… Các loại nước thải này chứa nhiều các dư lượng của thuốc, vi khuẩn, mầm bệnh, máu của bệnh nhân, các hóa chất và dược phẩm.

Ngoài ra thì tùy những phòng ban khác nhau sẽ có các chất thải khác nhau cụ thể như sau:

• Phòng X-quang: có thể phát thải ra các chất hiện hình và chất ổn định từ việc rửa phim chụp X-quang. Việc sử dụng dư thừa các hóa chất này có thể khiến chúng đi vào dòng nước thải.
• Phòng nha khoa: Có khả năng phát sinh hợp chất độc hại thủy ngân (Hg) đồng thời là các hóa chất khử trùng mạnh như Flour. Trong đó có thêm khoa chống nhiễm khuẩn là khoa sử dụng nhiều các chất khử trùng đặc biệt là các chất dạng aldehyde.
• Phòng tiêm chủng, phòng phẫu thuật có thể làm phát thải ra một lượng lớn các thuốc kháng sinh (là các hợp chất hữu cơ rất khó để phân hủy) ra nước thải y tế.
• Phòng thí nghiệm thì thải ra nhiều các dung môi hữu cơ, các hóa chất điều chế thuốc thử, các kim loại nặng, các chất hữu cơ,…

3. Tính chất của nước thải y tế, phòng khám đa khoa, nha khoa, xét nghiệm

Trong nước thải y tế có rất nhiều các thành phần gây ô nhiễm từ việc phức tạp trong nguồn thải do có nhiều phòng ban khác nhau:

1. Thành phần chất rắn: (TSS, TDS trong nước)

Chất rắn lơ lửng trong nước thải y tế chủ yếu là các chất rắn hữu cơ từ các hoạt động vệ sinh của cong người, các mô hữu cơ, tế bào,… Theo như báo cáo của bộ Xây dựng thì TSS trong nước thải y tế dạo động trong khoảng 75mg/L cho đến 250 mg/L và có thể lên đến 500 mg/L đối với cơ sở y tế lớn.

2. Ô nhiễm các chất hữu cơ (COD và BOD trong nước)

BOD trong nước thải y tế ở 2 dạng là dạng rắn và dạng hòa tan, trong đó dạng hòa tan thì chiếm tổng số. Theo báo cáo của Viện sức khỏe nghề nghiệp và môi trường năm 2004 thì BOD trong nước thải trong khoảng 120 – 200 mg/L.

COD trong nước thải y tế  ở các bệnh viện của Việt Nam thường dao động trong khoảng từ 300 – 500 mg/L

3. Các chất dinh dưỡng:

Trong nước thải y tế có chứa nhiều các chất dinh dưỡng Nito và photpho. Các chất này phát sinh nhiều trong hoạt động bài tiết của con người. Đồng thời có trong nước thải từ các khu vực nhà bếp trong cơ sở y tế. Trong nước thải thì Nito ở dưới dạng amoni, nitrite, nitrate (NH₄, NO₂^-, NO₃^-), photpho nằm ở 2 dạng là các orthophosphate và các photpho hữu cơ. Cụ thể thì giá trị tổng nito thường nằm trong khoảng 50 – 90 mg/L. Giá trị photpho tổng nằm trong khoảng giá trị 10 – 20 mg/L.

4. Các chất khử trùng và kim loại nặng:

Do đặc thù hoạt động của các cơ sở y tế, các hóa chất khử trùng và thuốc kháng sinh đã được sử dụng khá nhiều, các chất khử trùng này chủ yếu là các hợp chất của clo (cloramin B, clorua vôi,...) sẽ đi vào nguồn nước thải và làm giảm hiệu quả xử lý của các công trình xử lý nước thải sử dụng phương pháp sinh học. Ngoài ra việc sử dụng nhiều các chất kháng sinh hiện nay đã làm rộ lên việc xuất hiện của amoxicillin trong nước thải.

Ngoài ra, một số kim loại nặng như Pb (chì), Hg (Thủy ngân), Cd (Cadimi) hay các hợp chất AOX phát sinh trong việc chụp X- quang cũng có thể được thải ra môi trường thông qua nước thải y tế.

5. Vi khuẩn trong nước thải y tế:

Với tính chất đặc thù của ngành y tế phải tiếp xúc với rất nhiều những vi khuẩn mầm bệnh độc hại. Trong nước thải ngành này có chứa nhiều vi khuẩn trong đó chủ yếu là các vi khuẩn và viruss gây bệnh phổ biến là các vi khuẩn như: Samonella typhi gây bệnh thương hàn, Shigella sp. gây bệnh lỵ, Vibrio cholerae gây bệnh tả,…

*Bảng tổng kết thành phần các chất ô nhiễm trong nước thải y tế:

Bảng 1: Thành phần nước thải y tế

Chỉ tiêu	Đơn vị	Nồng độ	QCVN 28:2010/BTNMT
			Cột A	Cột B
COD	Mg/L	300 - 500	50	100
BOD	Mg/L	120 - 200	30	50
TN	Mg/L	50 - 90	5	10
TP	Mg/L	10 - 20	6	10
Coliform	MPN/100ml	4×107 - 2×109	3000	5000
TSS	Mg/L	75 - 250	50	100

4. Công nghệ xử lý nước thải:

Công nghệ xử lý nước thải ngành y tế thường có nhiều các công nghệ khác nhau nhưng hiệu quả nhất hiện nay là công nghệ AO kết hợp với MBR. Với rất nhiều những ưu điểm so với các công nghệ AO, AAO, hiếu khí truyền thống.

Chú thích:

: Đường nước thải

: Đường cấp khí

: Đường bùn

: Đường hóa chất

Thuyết minh công nghệ:

1. Hố gom:

Nhiệm vụ: Thu gom nước thải, nước thải từ các khu vự trong cơ sở y tế sẽ được theo hệ thống thu gom nước thải và chảy về hố gom. Tại đây nước thải được thu gom tổng thể và bơm về hệ thống xử lý. Trước khi đi vào trong hố thu gom thì các song chắn rác được lắp đặt để có thể chắn lại các rác thải, cặn SS trong nước thải ở dạng lớn.

2. Bể điều hòa:

Nhiệm vụ: Giúp điều hòa lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải. Qua đó oxy hóa một phần chất hữu cơ, giảm kích thước các công trình đơn vị phía sau và tăng hiệu quả xử lý nước thải của trạm. Bể được sục khí để đảm bảo không xảy ra quá trình phân hủy kỵ khí ở trong bể từ đó làm xuất hiện hiện tượng đóng bùn trong bể điều hòa đồng thời gây ra các mùi hôi thối.

Trong bể được trang bị các bơm  hoạt động theo mực nước và timer, bơm giúp bơm một lưu lượng nước thải ổn định vào trong các công trình phía sau giúp tránh hiện tượng sốc tải. Nước thải trong bể được bơm vào bể sinh học thiếu khí Anoxic.

3. Bể Anoxic

Nhiệm vụ:  Bể sinh học thiếu khí anoxic tiếp nhận 2 dòng nước thải:

• Dòng nước thải từ bể điều hòa
• Dòng nước thải tuần hoàn từ bể hiếu khí

Bể anoxic có nhiệm vụ là phân hủy Nitrate và nitrite trong nước thải thành N₂ thông qua quá trình phản nitrate hóa.

NO₃^- → NO₂^- → NO → N₂O → N₂

Việc có dòng nước thải tuần hoàn từ bể hiếu khí là để tiếp nhận dòng nước thải có đã được chuyển hóa nitrate trong bể hiếu khí đồng thời là tiếp nhận thêm dinh dưỡng trong nước thải để đảm bảo được cân bằng dinh dưỡng BOD:N:P=100:5:1. Một hệ thống xáo trộn được lắp đặt, thường là sử dụng hệ thống máy khuấy chìm để tạo ra dòng khuấy trộn trong bể cho nước thải có thể tiếp xúc với không khí bên trên tạo nên môi trường thiếu khí với DO trong nước thải khoảng 0.3 mg/L. Nước thải trong bể sẽ đượ theo dòng tự chảy qua bể sinh học hiếu khí

4. Bể sinh học hiếu khí:

Bể hiếu khí là nơi diễn ra quá trình phân huỷ hợp chất hữu cơ và quá trình Nitrat hoá trong điều kiện cấp khí nhân tạo bằng máy thổi khí. Lượng khí cung cấp vào bể với mục đích: cung cấp oxy cho vi sinh vật hiếu khí chuyển hóa chất hữu cơ hòa tan thành nước và CO₂, nitơ hữu cơ thành ammonia thành nitrat NO₃^-; xáo trộn đều nước thải và bùn hoạt tính tạo điều kiện để vi sinh vật tiếp xúc tốt với các cơ chất cần xử lý; giải phóng các khí ức chế quá trình sống của vi sinh vật, Các khí này sinh ra trong quá trình vi sinh vật phân giải các chất ô nhiễm; tác động tích cực đến quá trình sinh sản của vi sinh vật.

Quá trình phân hủy hợp chất hữu cơ:

Trong bể sinh học các vi sinh vật (VSV) hiếu khí sử dụng oxi được cung cấp chuyển hóa các chất hữu cơ hòa tan trong nước thải một phần thành vi sinh vật mới, một phần thành khí CO2 và NH3 bằng phương trình phản ứng sau:

VSV + C₅H₇NO₂ (chất hữu cơ) + 5O₂ → 5CO₂ + 2H₂O + NH₃ + VSV mới

Quá trình nitrate hóa:

Quá trình Nitrate hóa là quá trình oxy hóa các hợp chất chứa Nitơ, đầu tiên là Ammonia thành Nitrite sau đó oxy hóa Nitrite thành Nitrate. Quá trình Nitrate hóa ammonia diễn ra theo 2 bước liên quan đến 2 loại vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas và Nitrobacter.

Bước 1: Ammonium được chuyển thành nitrite được thực hiện bởi Nitrosomonas:

NH₄⁺ + 1.5 O₂ → NO₂^-  +  2 H⁺  +  H₂O

Bước 2: Nitrite được chuyển thành nitrate được thực hiện bởi loài Nitrobacter:

NO₂^- + 0.5 O₂ → NO₃^-

Hỗn hợp bùn hoạt tính và nước thải gọi là dung dịch xáo trộn (mixed liquor). Trong bể sinh học hiếu khí còn được lắp đặt bơm bùn tuần hoàn để tuần hoàn hỗn hợp bùn + nước thải chứa nitrat và cơ chất về bể anoxic, tạo điều kiện cho quá trình khử nitrate xử lý để nitơ, còn lại sẽ tự chảy đến bể MBR

5. Bể màng MBR

Nhiệm vụ: Nước đưa qua ngăn lọc màng MBR: Màng lọc với kích thước lỗ lọc là 0,03 µm, được đặt ngập trong bể. Tại đây diễn ra quá trình phân tách giữa nước sạch và các chất rắn lơ lững và vi khuẩn gây bệnh. Nước thải sẽ được đưa ra ngoài nhờ vào hoạt động của bơm hút. Một hệ thống châm hóa chất khử trùng được lắp đặt để bơm hóa chất khử trùng vào dòng nước thải đầu ra.

Hỗn hợp bùn trong bể được qua một hệ thống bùn tuần hoàn (bùn tuần hoàn khí nâng hoặc bơm bùn tuần hoàn) chảy về vào bể anoxic với mục đích là nhằm duy trì được lượng bùn vi sinh có trong các bể thiếu khí và hiếu khí ở mức MLSS trong khoảng từ 3000 – 3500 mg/L khoảng bùn vi sinh tối ưu cho bể sinh học.

Phần nước sạch sẽ bơm vào bể khử trùng.

6. Bể khử trùng:

Nước thải sau khi tách bùn ở bể MBR được châm Chlorine khử trùng trước khi xả ra nguồn tiếp nhận. Chlorine, chất oxy hóa mạnh thường được sử dụng rộng rãi trong quá trình khử trùng nước thải. Ngoài mục đích khử trùng, Chlorine còn có thể sử dụng để giảm mùi. Hàm lượng chlorine cần thiết để khử trùng cho nước sau lắng ở 3-15mg/L. Hàm lượng chlorine cung cấp vào nước thải ổn định bằng bơm định lượng hóa chất. Sau đó nước thải được thải đạt QCVN 28:2010/BTNMT thải ra ngoài nguồn thải.