Ảnh Hưởng Thời Gian Lưu Bùn Đến Hiệu Quả Loại Bỏ Kháng Sinh Trong Nước Thải Bệnh Viện

Luận văn thạc sĩ y tế phân tích kỹ thuật môi trường ảnh hưởng của thời gian lưu bùn đến hiệu quả loại bỏ kháng sinh trong nước thải, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Lưu Vĩnh Phúc
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Xuân Thành
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi Trường
• Đề tài: Ảnh Hưởng Thời Gian Lưu Bùn Đến Hiệu Quả Loại Bỏ Kháng Sinh Trong Nước Thải Bệnh Viện
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
• LỜI CÁM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Khái quát về nước thải bệnh viện
• 2.1.1. Nguồn gốc nước thải bệnh viện ở Việt Nam
• 2.1.2. Thành phần tính chất nước thải bệnh viện
• 2.1.3. Ảnh hưởng của nước thải bệnh viện đến môi trường
• 2.2. Giới thiệu chất kháng sinh (Antibiotics)
• 2.2.1. Định nghĩa chất kháng sinh
• 2.2.2. Phân loại chất kháng sinh
• 2.2.3. Các nhóm kháng sinh thường xuất hiện trong môi trường nước
• 2.2.4. Nồng độ chất kháng sinh có trong nước thải
• 2.2.5. Sử dụng thuốc kháng sinh một số nước trên thế giới
• 2.2.6. Sử dụng thuốc kháng sinh tại Việt Nam
• 2.3. Khả năng xử lý kháng sinh trong nước thải bằng công nghệ MBR
• 2.3.1. So sánh hiệu quả xử lý kháng sinh hệ thống MBR và CAS
• 2.3.2. Công nghệ Sponge-MBR
• 2.4. Ảnh hưởng của thời gian lưu bùn đến HTXLNT
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nội dung nghiên cứu
• 3.2. Mô hình nghiên cứu
• 3.2.1. Cấu tạo mô hình
• 3.2.2. Thông số vận hành
• 3.3. Nước thải bệnh viện
• 3.4. Bùn nuôi cấy ban đầu
• 3.5. Lấy mẫu và phương pháp phân tích
• 3.5.1. Vị trí và tần suất lấy mẫu
• 3.5.2. Phương pháp xác định MLSS, MLVSS trong sponge, cân bằng nồng độ MLSS, MLVSS trong bể MBR có giá thể sponge
• 3.5.3. Phương pháp phân tích kích thước hạt (Particle Size Distribution)
• 3.5.4. Phương pháp chụp bề mặt sponge – Scanning Electron Microscope (SEM)
• 3.5.5. Phương pháp phân tích Antibiotics
• 3.5.6. Phương pháp cân bằng Nitơ
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả khảo sát 26 bệnh viện ở Tp. Hồ Chí Minh
• 4.1.1. Hiện trạng xử lý nước thải của các bệnh viện
• 4.1.2. Đặc tính nước thải đầu vào của các bệnh viện
• 4.1.3. Nồng độ các chất kháng sinh trong nước thải bệnh viện tại TP. Hồ Chí Minh
• 4.2. Đặc tính bùn của hệ thống sponge-MBR qua các giai đoạn vận hành
• 4.2.1. Nồng độ sinh khối
• 4.2.2. Kích thước bông bùn lơ lửng
• 4.2.3. Quan sát bề mặt giá thể sponge
• 4.3. Khả năng loại bỏ chất hữu cơ của hệ thống Sponge-MBR
• 4.4. Khả năng loại bỏ chất dinh dưỡng của hệ thống Sponge-MBR
• 4.4.1. Hiệu quả xử lý nitơ
• 4.4.2. Cân bằng nitơ trong hệ thống sponge-MBR
• 4.5. Hiệu quả xử lý chất kháng sinh của hệ thống Sponge-MBR
• 4.5.1. Khả năng xử lý các chất kháng sinh thường gặp có nồng độ cao
• 4.5.2. Khả năng xử lý các chất kháng sinh có nồng độ thấp
• 4.6. Tốc độ bẩn màng của hệ thống Sponge-MBR
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 5.1. Kết luận
• 5.2. Kiến nghị
• SẢN PHẨM CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC SỐ LIỆU

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Ảnh Hưởng Của Nước Thải Bệnh Viện

Nước thải bệnh viện ngày càng trở thành một vấn đề môi trường cấp bách. Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, số lượng và quy mô bệnh viện tăng lên, kéo theo đó là lượng nước thải y tế gia tăng đáng kể. Nước thải bệnh viện không chỉ chứa các chất ô nhiễm thông thường như COD, BOD, mà còn tiềm ẩn nguy cơ lây lan mầm bệnh, vi khuẩn, virus và đặc biệt là dư lượng kháng sinh. Việc xả thải trực tiếp nước thải bệnh viện chưa qua xử lý vào môi trường có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp công nghệ xử lý nước thải bệnh viện hiệu quả là vô cùng cần thiết. Theo một nghiên cứu, nước thải bệnh viện có thể chứa nồng độ kháng sinh cao hơn 16-182 lần so với nước thải ở các nước khác.

1.1. Nguồn Gốc và Thành Phần Nước Thải Bệnh Viện

Nước thải bệnh viện phát sinh từ nhiều nguồn khác nhau như hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, công nhân viên, quá trình khử trùng, tẩy rửa dụng cụ y tế, phòng phẫu thuật, xét nghiệm và các phòng bệnh. Thành phần nước thải bệnh viện phức tạp, bao gồm các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, vi sinh vật gây bệnh, dược phẩm, hóa chất và dư lượng kháng sinh. Theo Sở Tài Nguyên Môi trường TP.HCM, khoảng 20% nước thải bệnh viện là chất thải nguy hại, bao gồm chất thải nhiễm khuẩn và hóa chất từ quá trình xét nghiệm, lọc máu, bảo quản mẫu.

1.2. Tác Động Tiêu Cực Của Nước Thải Bệnh Viện Đến Môi Trường

Việc xả thải nước thải bệnh viện chưa qua xử lý hoặc xử lý không đạt tiêu chuẩn có thể gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước ngầm và đất. Các chất ô nhiễm trong nước thải có thể gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh, làm suy giảm chất lượng nước và đe dọa sức khỏe con người. Đặc biệt, sự hiện diện của kháng sinh trong nước thải có thể dẫn đến sự phát triển của các vi khuẩn kháng thuốc, gây khó khăn cho việc điều trị các bệnh nhiễm trùng.

II. Thách Thức Loại Bỏ Kháng Sinh Từ Nước Thải Bệnh Viện

Việc loại bỏ kháng sinh từ nước thải bệnh viện là một thách thức lớn do tính chất phức tạp của nước thải và sự đa dạng của các loại kháng sinh. Các phương pháp xử lý nước thải truyền thống thường không hiệu quả trong việc loại bỏ hoàn toàn các chất này. Sự hiện diện của kháng sinh trong nước thải có thể gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe cộng đồng, bao gồm sự phát triển của các vi khuẩn kháng thuốc và ô nhiễm nguồn nước.

2.1. Sự Xuất Hiện Kháng Sinh Trong Nước Thải Bệnh Viện Tại Việt Nam

Nghiên cứu của Duong và cộng sự (2008) đã chỉ ra sự hiện diện của kháng sinh trong nước thải bệnh viện tại Hà Nội với nồng độ khác nhau tùy thuộc vào loại bệnh viện và lượng kháng sinh được sử dụng. Nồng độ Ciprofloxacin và Norfloxacin được tìm thấy trong nước thải của các bệnh viện với nồng độ trung bình từ 1.1 đến 25.8 µg/L và 3.4 đến 15.2 µg/L, cho thấy sự ô nhiễm kháng sinh đáng kể trong nước thải y tế tại Việt Nam. Việc kiểm soát và xử lý kháng sinh trong nước thải là vô cùng cần thiết.

2.2. Ảnh Hưởng Của Kháng Sinh Đến Sức Khỏe Con Người

Dư lượng kháng sinh trong nước thải có thể ảnh hưởng đến sức khỏe con người thông qua nhiều con đường khác nhau, bao gồm ô nhiễm nguồn nước uống và thực phẩm. Sự tiếp xúc lâu dài với kháng sinh ở nồng độ thấp có thể dẫn đến sự phát triển của các vi khuẩn kháng thuốc trong cơ thể, làm giảm hiệu quả của các phương pháp điều trị bằng kháng sinh. Điều này đặt ra một thách thức lớn cho ngành y tế trong việc kiểm soát và điều trị các bệnh nhiễm trùng.

III. Phương Pháp Sponge MBR Xử Lý Nước Thải Bệnh Viện

Công nghệ Sponge-MBR (Sponge Membrane Bioreactor) là một giải pháp tiên tiến trong xử lý nước thải, kết hợp giữa quá trình xử lý sinh học bằng bùn hoạt tính và quá trình lọc màng. Việc bổ sung giá thể sponge vào bể MBR giúp tăng cường sinh khối vi sinh vật, cải thiện hiệu quả xử lý chất hữu cơ và kháng sinh. Công nghệ này hứa hẹn là một giải pháp hiệu quả để loại bỏ kháng sinh từ nước thải bệnh viện.

3.1. Ưu Điểm Của Công Nghệ Sponge MBR

Công nghệ Sponge-MBR có nhiều ưu điểm so với các phương pháp xử lý nước thải truyền thống. Đầu tiên, nó có khả năng xử lý hiệu quả các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và vi sinh vật gây bệnh. Thứ hai, việc bổ sung giá thể sponge giúp tăng cường sinh khối vi sinh vật, cải thiện hiệu quả xử lý kháng sinh. Thứ ba, công nghệ này có thể hoạt động ổn định với thời gian lưu bùn (SRT) khác nhau.

3.2. Cơ Chế Loại Bỏ Kháng Sinh Trong Sponge MBR

Công nghệ Sponge-MBR loại bỏ kháng sinh thông qua nhiều cơ chế khác nhau, bao gồm hấp phụ, phân hủy sinh học và lọc màng. Vi sinh vật trong bùn hoạt tính có khả năng phân hủy một số loại kháng sinh, trong khi màng lọc giúp giữ lại các chất ô nhiễm và vi sinh vật. Giá thể sponge cung cấp diện tích bề mặt lớn cho vi sinh vật bám dính, tăng cường khả năng phân hủy sinh học kháng sinh.

IV. Ảnh Hưởng Thời Gian Lưu Bùn Đến Hiệu Quả Loại Bỏ Kháng Sinh

Thời gian lưu bùn (SRT) là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả xử lý nước thải của hệ thống Sponge-MBR, đặc biệt là khả năng loại bỏ kháng sinh. SRT ảnh hưởng đến sự phát triển và hoạt động của vi sinh vật trong bùn hoạt tính, từ đó ảnh hưởng đến khả năng phân hủy các chất ô nhiễm, bao gồm cả kháng sinh. Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của SRT đến khả năng xử lý kháng sinh của hệ thống sponge-MBR.

4.1. Vai Trò Của Thời Gian Lưu Bùn SRT Trong Xử Lý Nước Thải

Thời gian lưu bùn (SRT) là thời gian trung bình mà bùn hoạt tính lưu lại trong hệ thống xử lý nước thải. SRT ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật, quá trình nitrat hóa và loại bỏ các chất ô nhiễm khác. Khi SRT tăng, sinh khối vi sinh vật cũng tăng lên, cải thiện hiệu quả xử lý nước thải. Tuy nhiên, SRT quá cao có thể dẫn đến tình trạng bùn già và suy giảm hiệu quả xử lý.

4.2. Mối Quan Hệ Giữa SRT và Khả Năng Loại Bỏ Kháng Sinh

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng SRT có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng loại bỏ kháng sinh của hệ thống Sponge-MBR. SRT tối ưu giúp duy trì quần thể vi sinh vật đa dạng, có khả năng phân hủy nhiều loại kháng sinh khác nhau. Khi SRT quá thấp, một số loại vi sinh vật có thể bị rửa trôi, làm giảm hiệu quả xử lý kháng sinh. Theo kết quả nghiên cứu, SRT 40 ngày cho hiệu suất loại bỏ kháng sinh tốt nhất.

V. Kết Quả Nghiên Cứu và Ứng Dụng Thực Tế Của Sponge MBR

Nghiên cứu về ảnh hưởng của SRT đến hiệu quả loại bỏ kháng sinh trong nước thải bệnh viện bằng công nghệ Sponge-MBR đã mang lại những kết quả khả quan. Các kết quả này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về hiệu quả của công nghệ, mà còn mở ra hướng ứng dụng thực tế trong việc xử lý nước thải bệnh viện, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Sponge-MBR cho thấy hiệu quả cao trong việc loại bỏ các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, và đặc biệt là kháng sinh trong nước thải.

5.1. Đánh Giá Hiệu Quả Xử Lý Kháng Sinh Theo SRT

Kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu suất xử lý sulfamethoxazole đạt 85%, norfloxacine đạt 85%, ciprofloxacine đạt 80%, ofloxacine đạt 44%, vancomycine đạt 80%, erythromycin đạt 60%, trimethoprime đạt 81%, tetracyclin đạt 100% khi hệ thống vận hành với thời gian lưu bùn là 40 ngày. Kết quả này khẳng định vai trò quan trọng của SRT trong việc tối ưu hóa khả năng xử lý kháng sinh của hệ thống Sponge-MBR.

5.2. Ứng Dụng Thực Tế và Triển Vọng Phát Triển

Công nghệ Sponge-MBR có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong xử lý nước thải bệnh viện, đặc biệt là ở các khu vực có mức độ ô nhiễm kháng sinh cao. Việc triển khai công nghệ này có thể giúp giảm thiểu nguy cơ phát triển vi khuẩn kháng thuốc, bảo vệ nguồn nước và cải thiện sức khỏe cộng đồng. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển công nghệ Sponge-MBR để tối ưu hóa hiệu quả xử lý và giảm chi phí vận hành.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tiềm Năng Về SRT

Nghiên cứu về ảnh hưởng của thời gian lưu bùn đến hiệu quả loại bỏ kháng sinh trong nước thải bệnh viện bằng công nghệ Sponge-MBR đã khẳng định vai trò quan trọng của SRT trong việc tối ưu hóa quá trình xử lý. Kết quả nghiên cứu mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các giải pháp xử lý nước thải bệnh viện hiệu quả và bền vững. Do vậy, những nghiên cứu và công bố về Sponge-MBR cùng thời gian lưu bùn càng cần được đẩy mạnh.

6.1. Tóm Tắt Kết Quả Nghiên Cứu Chính

Nghiên cứu đã chứng minh rằng thời gian lưu bùn có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả loại bỏ kháng sinh trong nước thải bệnh viện bằng công nghệ Sponge-MBR. SRT 40 ngày cho thấy hiệu quả xử lý kháng sinh tốt nhất so với các SRT ngắn hơn. Kết quả này cung cấp thông tin quan trọng cho việc thiết kế và vận hành hệ thống Sponge-MBR trong thực tế.

6.2. Đề Xuất Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Sponge MBR

Cần tiếp tục nghiên cứu để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố khác như nhiệt độ, pH, oxy hòa tan đến hiệu quả xử lý kháng sinh của hệ thống Sponge-MBR. Nghiên cứu sâu hơn về cơ chế loại bỏ kháng sinh trong hệ thống Sponge-MBR cũng là cần thiết để tối ưu hóa quá trình xử lý. Ứng dụng các công nghệ tiên tiến như màng lọc sinh học MBR và quá trình oxy hóa nâng cao AOPs.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐAI HỌC BÁCH KHOA ---------------------- LƯU VĨNH PHÚC ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LƯU BÙN ĐẾN HIỆU QUẢ LOẠI BỎ KHÁNG SINH TRONG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN CỦA SPONGE-MBR EFFECT OF SLUDGE RETENTION TIME ON ANTIBIOTICS REMOVAL IN HOSPITAL WASTEWATER BY SPONGE MEMBRANE BIOREACTOR CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MÃ NGÀNH: 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HỒ CHÍ MINH - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐAI HỌC BÁCH KHOA ---------------------- LƯU VĨNH PHÚC ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LƯU BÙN ĐẾN HIỆU QUẢ LOẠI BỎ KHÁNG SINH TRONG NƯỚC THẢI BỆNH VIỆN CỦA SPONGE-MBR CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG MÃ NGÀNH: 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.

BÙI XUÂN THÀNH TP. HỒ CHÍ MINH – 2017 Luận Văn Tốt Nghiệp CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -ĐHQG -HCM Cán bộ hƣớng dẫn khoa học: PGS. BÙI XUÂN THÀNH Cán bộ chấm nhận xét 1: PGS. Lê Đức Trung …………………………….

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS. Trần Hậu Vƣơng ………………………………. Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại Trƣờng Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp. HCM ngày18 tháng 08 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1.

Nguyễn Phƣớc Dân 2. Lê Đức Trung 3. Trần Hậu Vƣơng 4. Nguyễn Xuân Dƣơng 5.

Võ Nguyễn Xuân Quế Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trƣởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã đƣợc sửa chữa (nếu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƢỞNG KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN i Luận Văn Tốt Nghiệp ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Lƣu Vĩnh Phúc MSHV:1570901 Ngày, tháng, năm sinh: 29/09/1992 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi Trƣờng Mã số : 60520320 I. TÊN ĐỀ TÀI: Ảnh hƣởng củ thờ n lƣu n n h ệu quả loại bỏ kháng s nh tron nƣớc thải bệnh viện của Sponge-MBR II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khảo sát 26 bệnh viện tại thành phố Hồ Chí Minh.

Đánh giá nồng độ ô nhiễm chất kháng sinh có trong nƣớc thải của 26 bệnh viện đƣợc khảo sát. - Vận hành mô hình nghiên cứu Sponge-MBR ở 4 thời gian lƣu bùn là: 40; 20; 10; 5 ngày - Đánh giá hiệu quả xử lý dinh dƣỡng và chất hữu cơ của hệ thống: pH, độ kiềm, COD, TP, NH4+-N, NO2--N, NO3--N, TKN - Đánh giá ảnh hƣởng của thời gian lƣu bùn đến khả năng xử lý kháng sinh trong nƣớc thải đầu vào và ra: norflorxacine, ofloxacine, ciprofloxacine (nhóm Fluoroquinolones) và sulfamethoxazone (nhóm sulformides). NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 16/01/2017 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 07/07/2017 V.

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN: PGS.TS Bùi Xuân Thành Tp. HCM, ngày 10 tháng 09 năm 2017 CÁN BỘ HƢỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRƢỞNG KHOA MÔI TRƢỜNG VÀ TÀI NGUYÊN ii Luận Văn Tốt Nghiệp LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận văn này tôi đã nhận đƣợc nhiều sự giúp đỡ, quan tâm, chỉ bảo của thầy cô, gia đình và bạn bè. Lời đầu tiên cho tôi đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến thầy PGS.TS Bùi Xuân Thành đã hƣớng dẫn chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài này. Thầy đã tạo mọi điều kiện tốt nhất về tài chính, mô hình nghiên cứu, hóa chất, dụng cụ… để cho tôi thực hiện tốt luận văn này.

Xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô trong Khoa Môi Trƣờng - Trƣờng ĐHBK- ĐHQG - HCM đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập tại trƣờng. Xin cảm ơn bệnh viện Trƣng Vƣơng và cán bộ vận hành hệ thống xử lý nƣớc thải của bệnh viện anh Hoàng Đức Chính đã hỗ trợ tôi lấy nƣớc thải trong suốt thời gian vận hành mô hình nghiên cứu. Đồng thời tôi xin cảm ơn đến ThS.Nguyễn Thành Tín, Tuấn Vũ, Thảo Uyên, Thạch Thảo đã hỗ trợ tận tình trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Và cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và những ngƣời thân đã động viên, ủng hộ và tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi an tâm học tập, rèn luyện trong suốt thời gian qua và có thể hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp.

Mặc dù đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện nhƣng luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót tôi mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô và bạn bè. HCM, ngày 10 tháng 07 năm 2017 Lƣu Vĩnh Phúc iii Luận Văn Tốt Nghiệp TÓM TẮT LUẬN VĂN Đề tài thực hiện việc khảo sát 26 bệnh biện để đánh giá đặc tính nƣớc thải, đặc biệt là việc ỗ nhiễm kháng sinh. Bên cạnh đó, cũng tiến hành thực hiện nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của thời gian lƣu bùn đến hiệu quả xử lý kháng sinh của mô hình Sponge- MBR xử lý nƣớc thải bệnh viện. Hệ thống Sponge-MBR đƣợc bổ sung giá thể bọt biển polyethylene kích thƣớc 1×1×1 cm, với tỷ lệ 20% thể tích.

Mô hình nghiên cứu đƣợc vận hành với 4 thời gian lƣu bùn khác nhau là 40, 20, 10 và 5 ngày. Các chất kháng sinh Sulfamethoxazole, Norfloxacine, Ciprofloxacine, Ofloxacine chủ yếu đƣợc tìm thấy nhiều trong nƣớc thải bệnh viện tại Tp. HCM với nồng độ trung bình đầu vào các hệ thống xử lý nƣớc thải cao hơn nhiều so với nƣớc ngoài (16 – 182 lần). Khả năng xử lý tốt chất ô nhiễm ở tải trọng 0.ngày, TN đầu ra < 20 mg/L trong khi NH4+-N gần nhƣ bị loại bỏ hoàn toàn.

Hiệu suất khử TN luôn cao hơn 50% và phần lớn là do quá trình khử nitrate, có thể kết luận sự hiện diện của sponge trong bể MBR đã cho thấy một lợi ích rõ rệt. Chất kháng sinh bị khử tốt nhất ở giai đoạn vận hành với thời gian lƣu bùn là 40 ngày với hiệu suất xử lý sulfamethoxazole 85%, norfloxacine 85%, ciprofloxacine 80%, ofloxacine 44%, vancomycine 80%, erythromycin 60%, trimethoprime 81%, tetracyclin 100%. iv Luận Văn Tốt Nghiệp CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Họ và tên: Lƣu Vĩnh Phúc MSHV: 1570901 Ngày tháng năm sinh: 29/09/1992 Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi Trƣờng Đề tài: Ảnh hƣởng củ thờ n lƣu n n h ệu quả loại bỏ kháng sinh trong nƣớc thải bệnh viện của Sponge-MBR Ngày bắt đầu: 16/01/2017 Ngày hoàn thành: 18/06/2017 Cán bộ hƣớng dẫn: PGS. Bùi Xuân Thành Tôi xin cam đoan: (i) Luận văn này là sản phẩm nghiên cứu của tôi, (ii) Số liệu trong luận văn đƣợc điều tra trung thực, (iii) Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.

Học viên Lƣu Vĩnh Phúc v Luận Văn Tốt Nghiệp MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH. ix DANH MỤC BẢNG. x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT. xi CHƢƠNG 1.

Mục tiêu nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. TỔNG QUAN TÀI LIỆU. Khái quát về nƣớc thải bệnh viện.

Nguồn gốc nƣớc thải bệnh viện ở Việt Nam. Thành phần tính chất nƣớc thải bệnh viện. Ảnh hƣởng của nƣớc thải bệnh viện đến môi trƣờng. Giới thiệu chất kháng sinh (Antibiotics).

Định nghĩa chất kháng sinh. Phân loại chất kháng sinh. Các nhóm kháng sinh thƣờng xuất hiện trong môi trƣờng nƣớc. Nồng độ chất kháng sinh có trong nƣớc thải.

Sử dụng thuốc kháng sinh một số nƣớc trên thế giới. Sử dụng thuốc kháng sinh tại Việt Nam. Khả năng xử lý kháng sinh trong nƣớc thải bằng công nghệ MBR. So sánh hiệu quả xử lý kháng sinh hệ thống MBR và CAS.

Công nghệ Sponge-MBR. Ảnh hƣởng của thời gian lƣu bùn đến HTXLNT. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Nội dung nghiên cứu.

Mô hình nghiên cứu. Cấu tạo mô hình. Thông số vận hành .23 vi Luận Văn Tốt Nghiệp 3. Nƣớc thải bệnh viện.

Bùn nuôi cấy ban đầu. Lấy mẫu và phƣơng pháp phân tích. Vị trí và tần suất lấy mẫu. Phƣơng pháp xác định MLSS, MLVSS trong sponge, cân bằng nồng độ MLSS, MLVSS trong bể MBR có giá thể sponge.

Phƣơng pháp phân tích kích thƣớc hạt (Particle Size Distribution). Phƣơng pháp chụp bề mặt sponge – Scanning Electron Microscope (SEM). Phƣơng pháp phân tích Antibiotics. Phƣơng pháp cân bằng Nitơ.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Kết quả khảo sát 26 bệnh viện ở Tp. Hồ Chí Minh. Hiện trạng xử lý nƣớc thải của các bệnh viện.

Đặc tính nƣớc thải đầu vào của các bệnh viện. Nồng độ các chất kháng sinh trong nƣớc thải bệnh viện tại TP. Đặc tính bùn của hệ thống sponge-MBR qua các giai đoạn vận hành. Nồng độ sinh khối.

Kích thƣớc bông bùn lơ lửng. Quan sát bề mặt giá thể sponge. Khả năng loại bỏ chất hữu cơ của hệ thống Sponge-MBR. Khả năng loại bỏ chất dinh dƣỡng của hệ thống Sponge-MBR.

Hiệu quả xử lý nitơ. Cân bằng nitơ trong hệ thống sponge-MBR. Hiệu quả xử lý chất kháng sinh của hệ thống Sponge-MBR. Khả năng xử lý các chất kháng sinh thƣờng gặp có nồng độ cao.

Khả năng xử lý các chất kháng sinh có nồng độ thấp. Tốc độ bẩn màng của hệ thống Sponge-MBR. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 52 vii Luận Văn Tốt Nghiệp 5.52 SẢN PHẨM CÔNG BỐ.

54 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 55 PHỤ LỤC SỐ LIỆU. 59 viii Luận Văn Tốt Nghiệp DANH MỤC HÌNH Hình 2. Thành phần nƣớc thải phát sinh ở Hà Nội (Anh, 2009).

Nguồn gốc nƣớc thải bệnh viện. Sơ đồ lan truyền nƣớc thải y tế trong môi trƣờng (Emmanuel, 2004). Tần suất thƣờng xuyên xuất hiện của các nhóm dƣợc phẩm trong đơn thuốc cho trẻ em tại Ấn Độ (Hafeez và cộng sự, 2009). Những kháng sinh đƣợc sử dụng thƣờng xuyên trong đơn thuốc cho trẻ em tại Ấn Độ (Hafeez và cộng sự, 2009 ).

Hiệu quả xử lý của MBR-15 và MBR-30 đối với các 6 loại đƣợc phẩm (Tambosi và cộng sự, 2010) .1: Sơ đồ tóm tắt nội dung nghiên cứu. Sơ đồ mô hình nghiên cứu Sponge-MBR. Module màng và bề mặt màng đƣợc chụp bằng SEM. Giá thể sponge và bề mặt sponge mới đƣợc chụp bằng SEM.

Sơ đồ quy trình phân tích chất kháng sinh. Phân tích mẫu bằng HPLC-MS/MS. Đƣờng chuẩn phân tích mẫu kháng sinh bằng HPLC-MS/MS.1 MLSS lơ lửng và MLSS trong sponge và tỷ lệ MLSS trong sponge/MLSS tổng. Phần trăm phân bổ kích thƣớc hạt qua 4 giai đoạn vận hành.

Hình chụp SEM bề mặt giá thể sponge ở SRT = 40 ngày. Hình chụp SEM bề mặt giá thể sponge ở SRT = 5 ngày. Hiệu suất xử lý COD qua 4 giai đoạn vận hành. Nồng độ COD trung bình đầu vào, đầu ra và tốc độ khử COD .