Nước thải bệnh viện là một trong những nguồn ô nhiễm nguy hiểm nhất, chứa nhiều chất độc hại như chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh, hóa chất y tế và dược phẩm tồn dư. Nếu không được xử lý đúng cách, nó sẽ là mối đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng và môi trường. Để giải quyết vấn đề này, các bệnh viện cần áp dụng các công nghệ xử lý nước thải hiệu quả. Cùng tìm hiểu về 5 công nghệ phổ biến nhất hiện nay.
Tầm quan trọng về xử lý nước thải bệnh viện
Nước thải bệnh viện là một nguồn ô nhiễm đặc thù, mang theo nhiều mối nguy hiểm tiềm tàng. Khác với nước thải sinh hoạt thông thường, nước thải từ các cơ sở y tế chứa:
- Vi sinh vật gây bệnh: Vi khuẩn, virus, nấm từ các khoa lây nhiễm, phẫu thuật…
- Chất hữu cơ cao: Máu, dịch cơ thể, mô tế bào…
- Hóa chất độc hại: Hóa chất xét nghiệm, thuốc sát trùng, thuốc diệt côn trùng…
- Kim loại nặng: Thủy ngân từ nhiệt kế, bạc từ phim X-quang…
- Dược phẩm tồn dư: Kháng sinh, thuốc chống ung thư, thuốc giảm đau…
Hiện nay, các bệnh viện thường áp dụng nhiều công nghệ khác nhau tùy thuộc vào quy mô và mức độ ô nhiễm. Sự kết hợp giữa các công nghệ sinh học và hóa lý-khử trùng là phổ biến nhất để đạt hiệu quả xử lý cao, đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt của Bộ Y tế và Bộ Tài nguyên & Môi trường.
TOP 5 công nghệ xử lý nước thải bệnh viện
Hiện nay, các bệnh viện đang áp dụng nhiều công nghệ xử lý nước thải khác nhau, thường kết hợp nhiều công đoạn để đạt hiệu quả tối ưu. Dưới đây là 5 công nghệ xử lý nước thải bệnh viện phổ biến nhất:
Công nghệ sinh học AAO
Nguyên lý
Công nghệ AAO sử dụng hệ thống sinh học ba giai đoạn: kỵ khí, thiếu khí và hiếu khí để xử lý nước thải. Quá trình này giúp loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm hữu cơ và các chất dinh dưỡng như Nitơ, Photpho.
Ưu điểm:
- Hiệu quả cao trong việc xử lý BOD, COD và đặc biệt là Nitơ, Photpho.
- Giảm mùi hôi hiệu quả ngay từ giai đoạn kỵ khí.
- Tiết kiệm diện tích hơn so với các hệ thống truyền thống.
Nhược điểm
- Vận hành phức tạp, đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ các thông số.
- Chi phí vận hành và bảo dưỡng ở mức trung bình – cao.
- Cần nhân sự có chuyên môn để vận hành.
Công nghệ MBR (Membrane Bio)
Nguyên lý hoạt động
Công nghệ MBR kết hợp bể xử lý sinh học hiếu khí với hệ thống màng lọc sợi rỗng siêu nhỏ. Thay vì sử dụng bể lắng truyền thống, màng lọc này sẽ giữ lại toàn bộ bùn vi sinh vật và các chất rắn lơ lửng, chỉ cho nước sạch đi qua. Nhờ đó, nước thải sau xử lý có chất lượng vượt trội, đạt chuẩn QCVN 28-MT:2010/BTNMT và thậm chí có thể tái sử dụng.
Ưu điểm
- Chất lượng nước đầu ra cao: Nước sau xử lý trong, sạch, loại bỏ gần như hoàn toàn vi khuẩn, virus và mầm bệnh.
- Tiết kiệm diện tích: Không cần bể lắng, giúp hệ thống MBR nhỏ gọn hơn rất nhiều so với các công nghệ truyền thống.
- Hiệu quả xử lý ổn định: Màng lọc giúp duy trì nồng độ bùn cao, tăng hiệu suất xử lý chất hữu cơ và các chất ô nhiễm khác.
Nhược điểm
- Chi phí cao: Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí thay thế màng lọc định kỳ khá cao.
- Bảo trì phức tạp: Màng lọc dễ bị tắc nghẽn, đòi hỏi phải có quy trình rửa màng và bảo trì định kỳ.
- Yêu cầu kỹ thuật: Vận hành và xử lý sự cố cần có nhân sự chuyên sâu, am hiểu về hệ thống.
Công nghệ SBR (Sequencing Batch Reactor)
Nguyên lý hoạt động
Công nghệ SBR hoạt động theo chu kỳ (mẻ), trong một bể duy nhất. Quy trình này mô phỏng các giai đoạn xử lý sinh học truyền thống nhưng được thực hiện tuần tự trong cùng một bể. Các giai đoạn bao gồm: Nạp nước (Fill), Sục khí (React), Lắng (Settle) và Xả nước (Draw).
Ưu điểm:
- Linh hoạt: Dễ dàng điều chỉnh thời gian và lưu lượng xử lý, rất phù hợp với đặc điểm nước thải bệnh viện thay đổi theo ca.
- Hiệu quả cao: Xử lý hiệu quả BOD, COD và các chất dinh dưỡng như Amoni.
- Tiết kiệm diện tích: Không cần bể lắng thứ cấp, giúp tiết kiệm không gian xây dựng.
- Vận hành tự động: Hệ thống có thể được tự động hóa hoàn toàn, giảm thiểu sự can thiệp của con người.
Nhược điểm:
- Không phù hợp với lưu lượng lớn: Do hoạt động theo mẻ, công nghệ SBR không hiệu quả với lưu lượng nước thải quá lớn và liên tục.
- Yêu cầu quản lý: Việc kiểm soát thời gian của từng giai đoạn cần phải chính xác để đảm bảo hiệu quả xử lý.
- Chi phí điện năng: Tốn điện cho quá trình sục khí trong mỗi chu kỳ.
Công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling Filter)
Nguyên lý hoạt động
Công nghệ lọc sinh học nhỏ giọt sử dụng một bể chứa đầy các vật liệu lọc (như đá, nhựa…). Nước thải được phân phối đều lên bề mặt vật liệu này và chảy qua từ trên xuống. Trong quá trình chảy, một lớp màng vi sinh vật (biofilm) bám dính trên bề mặt vật liệu sẽ phân hủy các chất hữu cơ có trong nước thải. Sau đó, nước được thu gom ở đáy bể và đi qua các bước xử lý tiếp theo.
Ưu điểm:
- Dễ vận hành: Hệ thống hoạt động dựa trên cơ chế tự nhiên, ít cần sự can thiệp của con người và không yêu cầu máy móc phức tạp.
- Tiết kiệm năng lượng: Chỉ tốn điện cho bơm nước, không cần máy sục khí liên tục.
- Chi phí thấp: Chi phí đầu tư ban đầu thấp, phù hợp với các cơ sở y tế nhỏ hoặc trạm xá.
Nhược điểm:
- Hiệu quả xử lý hạn chế: Khả năng loại bỏ Nitơ và Photpho không cao.
- Yêu cầu diện tích: Cần diện tích lắp đặt khá lớn.
- Cần khử trùng bổ sung: Do không loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn, virus, nước sau xử lý cần được khử trùng bằng các phương pháp khác như clo, UV.
Công nghệ Ozone – UV khử trùng
Nguyên lý hoạt động
Đây là công nghệ xử lý bậc cuối, tập trung vào việc khử trùng và làm sạch hoàn toàn nước thải sau khi đã qua các bước xử lý sinh học.
- Công nghệ Ozone (O3): Ozone là một chất khí có tính oxy hóa cực mạnh, được tạo ra từ oxy (O2) bằng máy phát. Khi sục vào nước, ozone sẽ phá vỡ màng tế bào của vi sinh vật, tiêu diệt vi khuẩn, virus và các mầm bệnh khác.
- Công nghệ UV (Tia cực tím): Nước thải được cho chảy qua một buồng có chứa đèn phát tia UV. Tia UV với bước sóng thích hợp sẽ làm biến đổi cấu trúc DNA của vi sinh vật, ngăn cản khả năng sinh sản và tiêu diệt chúng.
Ưu điểm:
- Hiệu quả khử trùng cao: Cả Ozone và UV đều có khả năng diệt khuẩn, virus cực kỳ hiệu quả và nhanh chóng.
- An toàn: Không để lại hóa chất tồn dư trong nước như clo, giúp nước sau xử lý an toàn hơn cho môi trường.
- Cải thiện chất lượng nước: Ngoài diệt khuẩn, cả hai công nghệ còn giúp khử màu, mùi và giảm BOD, COD còn sót lại.
Nhược điểm:
- Chi phí cao: Chi phí đầu tư ban đầu và vận hành của hệ thống Ozone khá cao. Chi phí đèn UV cũng cần tính đến.
- Yêu cầu an toàn: Ozone là chất khí độc ở nồng độ cao, cần được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo an toàn cho nhân viên vận hành.
- Phụ thuộc vào chất lượng nước: Hiệu quả của tia UV bị giảm đáng kể nếu nước thải vẫn còn đục hoặc có nhiều cặn lơ lửng.
So sánh nhanh 5 công nghệ xử lý nước thải bệnh viện
| Công nghệ | Hiệu quả xử lý | Chi phí đầu tư | Diện tích cần | Khả năng khử trùng |
| AAO | Cao | Trung bình – Cao | Trung bình | Trung bình |
| MBR | Rất cao | Cao | Nhỏ | Rất cao |
| SBR | Cao | Trung bình | Nhỏ – Trung bình | Trung bình |
| Lọc sinh học nhỏ giọt | Trung bình | Thấp | Lớn | Thấp |
| Ozone – UV | Rất cao (khử trùng) | Cao | Nhỏ | Rất cao |
Tham khảo: 5 lý do nên chọn module xử lý nước thải y tế thay vì xây dựng hệ thống cố định
Lời khuyên chọn công nghệ xử lý nước thải bệnh viện
Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải phải dựa trên quy mô bệnh viện và yêu cầu về chất lượng nước đầu ra. Dưới đây là một số gợi ý:
- Bệnh viện lớn: Đối với các bệnh viện có lưu lượng nước thải lớn và yêu cầu chất lượng nước đầu ra cực cao, việc kết hợp công nghệ MBR và khử trùng bằng Ozone – UV là lựa chọn tối ưu. Hệ thống này đảm bảo nước thải đạt chuẩn cao, an toàn cho môi trường và có thể tái sử dụng.
- Bệnh viện vừa và nhỏ: Để tối ưu chi phí và vẫn đảm bảo hiệu quả, các bệnh viện quy mô vừa và nhỏ có thể sử dụng các công nghệ sinh học như AAO hoặc SBR. Các công nghệ này linh hoạt và hiệu quả trong việc xử lý các chất ô nhiễm chính.
- Trạm y tế, cơ sở y tế vùng xa: Với lưu lượng nước thải thấp và ngân sách hạn chế, lọc sinh học nhỏ giọt (Trickling Filter) là lựa chọn phù hợp. Đây là hệ thống dễ vận hành, chi phí đầu tư ban đầu thấp và ít tiêu tốn năng lượng.
Tham khảo: Lỗi thường gặp khi vận hành hệ thống xử lý nước thải bệnh viện
Kết luận
Việc lựa chọn công nghệ xử lý nước thải bệnh viện là một quyết định quan trọng, cần cân nhắc kỹ lưỡng nhiều yếu tố thay vì chỉ tập trung vào hiệu quả xử lý. Các yếu tố chính cần xem xét bao gồm chi phí đầu tư và vận hành, diện tích mặt bằng và yêu cầu về chất lượng nước đầu ra theo quy chuẩn quốc gia.
