Tìm hiểu về công nghệ AAO trong hệ thống xử lý nước thải bệnh viện
Công nghệ AAO là sự kết hợp của 3 hệ thống vi sinh khác nhau là Anaerobic (kỵ khí) – Anoxic (thiếu khí) – Oxic (hiếu khí). Công nghệ này là quá trình xử lý sinh học liên tục thường được sử dụng trong các hệ thống xử lý nước thải y tế, bệnh viện cho các phòng khám, cơ sở y tế, phòng nha,… Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu kỹ các thông tin liên quan đến công nghệ này nhé.
Hiện nay, nhiều bệnh viện và cơ sở y tế, nước thải không được thu gom hợp lý và đúng quy trình xử lý nước thải nên đã chảy ra các cống thoát nước và tràn ra các ao, hồ, kênh mương các khu vực lân cận. Chính vì vậy, dẫn đến nhiều mối đe dọa đến chất lượng môi trường và đặc biệt là ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, an toàn của bệnh nhân đến thăm khám chữa bệnh và cộng đồng dân cư xung quanh bệnh viện.
.jpg)
Hình ảnh đại điện về các bệnh viện, cơ sở y tế
Đặc điểm số lượng và thành phần tính chất nước thải bệnh viện
Hàng ngày một lượng lớn nước thải y tế được xả trực tiếp vào mạng lưới thoát nước đô thị hoặc các khu vực nước mặt xung quanh bệnh viện mà chưa được xử lý bởi các công nghệ xử lý nước thải y tế đạt tiêu chuẩn đã và đang là nguồn ô nhiễm môi trường và đặc biệt còn là nguồn phát sinh lây lan các bệnh truyền nghiễm nguy hiểm cho con người. Do đặc thù khám và chữa bệnh, nước thải y tế bao gồm nước thải từ phẫu thuật, điều trị, khám, chữa bệnh, xét nghiệm, giặt tẩy, vệ sinh của bệnh nhân, nhân viên y tế,… bị ô nhiễm nặng về mặt hữu cơ và vi sinh vật, đồng thời còn có thể mang theo mầm bệnh truyền nhiễm rất nguy hiểm, tạo nên nguy cơ ô nhiễm, lây lan dịch bệnh trong cộng đồng.
Theo thành phần và nguồn gốc hình thành của nước thải từ các cơ sở y tế, bệnh viện mà các chỉ tiêu ô nhiễm trong nước thải bệnh viện được chia thành 3 nhóm:
- Các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ và các chất dinh dưỡng: Nước thải bệnh viện và các cơ sở y tế có một số thành phần giống như nước thải sinh hoạt, chứa lượng lớn chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ đặc trưng bằng chỉ tiêu BOD5, các chất dinh dưỡng nitơ và phốtpho. Trong nước thải hàm lượng BOD5 thường dao động từ 80 đến 250 mg/l, phụ thuộc vào loại hình, quy mô và đặc điểm của bệnh viện. Trong nước thải các cơ sở y tế, hàm lượng nitơ amoni thường dao động từ 30 đến 50 mg/l. Tuy nhiên, đối với các BV đa khoa và các phòng khám, do quá tải trong việc sử dụng khu vệ sinh nên hàm lượng nitơ amoni trong nước đen có thể lên tới 80-120 mg/l, lớn hơn trong nước thải sinh hoạt và nước thải đô thị nhiều lần.
- Các chỉ tiêu vi sinh vật: Nước thải BV và các cơ sở y tế chứa vi khuẩn gây bệnh, đặc biệt là nước thải từ những BV chuyên khoa các bệnh truyền nhiễm và bệnh lao, cũng như những khoa lây và các phòng xét nghiệm của các BV đa khoa. Những bệnh truyền nhiễm thường gặp liên quan tới chất thải y tế gồm: bệnh tả, thương hàn, phó thương hàn, khuẩn Salmonella, lỵ, bệnh do amip và một số bệnh khác.
- Các chất ô nhiễm đặc biệt: Từ quá trình in tráng phim chụp X – quang hình thành nên các hóa chất độc hại dạng lỏng có thể bị dẫn vào hệ thống thoát nước BV và các cơ sở y tế. Trong thành phần chất ô nhiễm từ nước thải của quá trình chụp X – quang có các chất AOX và các hợp chất bạc. Các chất thải phóng xạ lỏng phát sinh từ các hoạt động chẩn đoán, điều trị, nghiên cứu và sản xuất… Các chất kháng sinh như Amoxicillin,Ampicillin, Penicillin… có trong nước thải khoa dược hoặc nước thải trong quá trình điều trị, có cấu trúc Beta-lactam (b-lactam). Hiện nay, nước thải có các hợp chất này rất khó xử lý bằng các phương pháp thông thường.
Nước thải bệnh viện có các thông số ô nhiễm khá cao: đặc biệt là nồng độ Amoni trong nước thải vượt tiêu chuẩn xả thải gấp 8 lần. Đặc biệt lượng Amoni trong nước thải sẽ gây ảnh hưởng rất lớn tới môi trường xung quanh. Nếu lượng nước thải này phát sinh ra ngoài môi trường sẽ gây ô nhiễm nguồn nước trầm trọng – gây mùi hôi thối, kênh đen, phú dưỡng hóa…
.jpg)
Nước thải y tế
Nguyên lý xử lý hoạt động của công nghệ AAO trong xử lý nước thải
– Quá trình xử lý kỵ khí (Anaerobic) : Khử hydrocacbon, kết tủa kim loại nặng, kết tủa photpho, khử Clo hoạt động.
– Quá trình xử lý yếm khí (Anoxic) : Khử nitrat thành khí nitơ N2, giảm hàm lượng BOD, COD trong nước thải.
– Quá trình hiếu khí (Oxic) : để chuyển hóa NH4 thành NO3, khử BOD, COD, sunfua…
– Tiệt trùng: bằng lọc vi lọc hoặc bằng hóa chất – chủ yếu dung hypocloride canxi (Ca(OCl)2) để khử các vi trùng gây bệnh
Ưu điểm của công nghệ AAO
- Chi phí vận hành thấp
- Có thể di dời hệ thống xử lý khi nhà máy muốn chuyển địa điểm
- Khi mở rộng quy mô, tăng công suất, có thể nối lắp thêm các module hợp khối mà không dỡ bỏ để thay thế
Hiện nay, công nghệ AAO được ứng dụng rộng rãi trong các quy trình xử lý nước thải bệnh viện, xử lý nước thải cho khu chung cư, nước thải sinh hoạt,….Với những ưu điểm và hiệu quả xử lý của nó, àm công nghệ này được lựa chọn nhiều.
Nhiều công trình sử dụng công nghệ AAO của Nhật Bản, kết hợp với xử lý các chất ô nhiễm hữu cơ bằng vi sinh, đảm bảo xử lý được triệt để theo tiêu chuẩn cao nhất đối với các loại nước thải, chi phí vận hành thấp và ổn định, trình độ tự động hóa cao.
Quy trình xử lý nước thải bệnh viện bằng công nghệ AAO
.jpg)
Sơ đồ nguyên lý hoạt động của công nghệ aao
Quá trình xử lý Anaerobic (Xử lý sinh học kỵ khí)
Trong các bể kỵ khí xảy ra quá trình phân hủy các chất hữu cơ hòa tan và các chất dạng keo trong nước thải với sự tham gia của hệ vi sinh vật kỵ khí. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, vi sinh vật kỵ khí sẽ hấp thụ các chất hữu cơ hòa tan có trong nước thải, phân hủy và chuyển hóa chúng thành các hợp chất ở dạng khí. Bọt khí sinh ra bám vào các hạt bùn cặn. Các hạt bùn cặn này nổi lên trên làm xáo trộn, gây ra dòng tuần hoàn cục bộ trong lớp cặn lơ lửng.
Quá trình phân hủy chất hữu cơ của hệ vi sinh kị khí được thể hiện bằng các phương trình sau:
(1) Chất hữu cơ + VK kỵ khí → CO2 + H2S + CH4 + các chất khác + năng lượng
(2) Chất hữu cơ + VK kỵ khí + năng lượng → C5H7O2N (Tế bào vi khuẩn mới)
Trong đó: C5H7O2N: là công thức hóa học thông dụng để đại diện cho tế bào vi khuẩn
Hỗn hợp khí sinh ra thường được gọi là khí sinh học hay biogas.
Quá trình phân hủy kỵ khí được chia thành 3 giai đoạn chính: phân hủy các chất hữu cơ cao phân tử, tạo các axit, tạo methane.
Quá trình xử lý Anoxic (Xử lý sinh học thiếu khí)
Tại bể anoxic diễn ra quá trình nitrat hóa và Photphorit để xử lý N, P
Quá trình Nitrat hóa xảy ra như sau:
Hai chủng loại vi khuẩn chính tham gia vào quá trình này là Nitrosomonas và Nitrobacter. Trong môi trường thiếu oxy, các loại vi khuẩn này sẻ khử Nitrat (NO3-) và Nitrit (NO2-) theo chuỗi chuyển hóa:
NO3- → NO2- → N2O → N2↑
Khí nitơ phân tử N2 tạo thành sẽ thoát khỏi nước và ra ngoài. Như vậy là nitơ đã được xử lý.
Quá trình Photphorin hóa:
Chủng loại vi khuẩn tham gia vào quá trình này là Acinetobacter. Các hợp chất hữu cơ chứa photpho sẽ được hệ vi khuẩn Acinetobacter chuyển hóa thành các hợp chất mới không chứa photpho và các hợp chất có chứa photpho nhưng dễ phân hủy đối với chủng loại vi khuẩn hiếu khí
Để quá trình Nitrat hóa và Photphoril hóa diễn ra thuận lợi, tại bể Anoxic bố trí máy khuấy chìm với tốc độ khuấy phù hợp. Máy khuấy có chức năng khuấy trộn dòng nước tạo ra môi trường thiếu oxy cho hệ vi sinh vật thiếu khí phát triển. Ngoài ra, để tăng hiệu quả xử lý và làm nơi trú ngụ cho hệ vi sinh vật thiếu khí, tại bể Anoxic lắp đặt thêm hệ thống đệm sinh học được chế tạo từ nhựa PVC, với bề mặt hoạt động 230 ÷ 250 m2/m3. Hệ vi sinh vật hiếu khí bám dính vào bề mặt vật liệu đệm sinh học để sinh trưởng và phát triển.
Quá trình Oxic (Xử lý sinh học hiếu khí)
Các phản ứng chính xảy ra trong bể xử lý sinh học hiếu khí như:
(1) Quá trình Oxy hóa và phân hủy chất hữu cơ:
Chất hữu cơ + O2 → CO2 + H2O + năng lượng
(2) Quá trình tổng hợp tế bào mới:
Chất hữu cơ + O2 + NH3 → Tế bào vi sinh vật + CO2 + H2O + năng lượng
(3) Quá trình phân hủy nội sinh:
C5H7O2N + O2 → CO2 + H2O + NH3 + năng lượng
Nồng độ bùn hoạt tính duy trì trong bể Aeroten: 3500 mg/l, tỷ lệ tuần hoàn bùn 100%. Hệ vi sinh vật trong bể Oxic được nuôi cấy bằng chế phẩm men vi sinh hoặc từ bùn hoạt tính. Thời gian nuôi cấy một hệ vi sinh vật hiếu khí từ 45 đến 60 ngày. Oxy cấp vào bể bằng máy thổi khí đặt cạn hoặc máy sục khí đặt chìm.
Xử lý nước thải bằng công nghệ AAO – Công ty Môi Trường Sài Gòn SGE
.jpg)
Xử lý nước thải bằng công nghệ AAO
Với nhiều năm kinh nghiệm và sở hữu đội ngũ chuyên gia kỹ thuật, Công ty Môi Trường Sài Gòn SGE đã tư vấn, thiết kế, thi công các công trình xử lý nước thải bằng công nghệ AAO có nước thải ở đầu ra đạt tiêu chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT với chi phí tối ưu cho rất nhiều doanh nghiệp trên địa bàn TPHCM và các tỉnh thành lân cận.
