Tổng quan nghiên cứu

Thái Nguyên, một đô thị loại I thuộc vùng trung du miền núi phía Bắc Việt Nam, là trung tâm chính trị, văn hóa, giáo dục và dịch vụ của tỉnh. Bệnh viện Gang Thép Thái Nguyên, được xây dựng từ năm 1963, hiện có quy mô 350 giường bệnh, với đội ngũ cán bộ y tế gồm 330 người, trong đó 22% có trình độ thạc sĩ trở lên. Mỗi ngày, bệnh viện thải ra khoảng 150 đến 200 m³ nước thải sinh hoạt và y tế. Tuy nhiên, hệ thống xử lý nước thải cũ đã xuống cấp, quá tải, không đáp ứng được yêu cầu xử lý, dẫn đến nhiều chỉ tiêu ô nhiễm vượt quá quy chuẩn cho phép.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá công tác quản lý và hiệu quả xử lý nước thải tại Bệnh viện Gang Thép Thái Nguyên, tập trung vào công nghệ xử lý BIOFAST được áp dụng từ năm 2010. Nghiên cứu thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 9 đến tháng 11 năm 2015, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc nâng cao hiệu quả xử lý nước thải, bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng nước thải đầu ra theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 28:2010/BTNMT, đồng thời góp phần nâng cao trách nhiệm quản lý môi trường của bệnh viện.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình xử lý nước thải bệnh viện, bao gồm:

  • Lý thuyết xử lý sinh học yếm khí và hiếu khí: Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong nước thải qua các giai đoạn thủy phân, acid hóa, acetogenesis và methane hóa (yếm khí), cùng với quá trình oxy hóa và tổng hợp tế bào vi sinh vật (hiếu khí).
  • Mô hình công nghệ BIOFAST: Hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ Mỹ với cấu hình module, bao gồm xử lý yếm khí, hiếu khí, khử khí độc và khử mùi, vận hành tự động qua hệ thống RmS (Remote Mutual SCADA).
  • Khái niệm chính: Chất lượng nước thải (pH, BOD5, COD, TSS, Coliform), quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế (QCVN 28:2010/BTNMT), và các chỉ tiêu vi sinh vật gây bệnh.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thứ cấp từ báo cáo quan trắc môi trường của bệnh viện, các văn bản pháp luật liên quan, tài liệu khoa học và khảo sát thực địa tại Bệnh viện Gang Thép Thái Nguyên.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế (TCVN, ISO, SMEWW) để xác định các chỉ tiêu chất lượng nước thải như pH, BOD5, COD, TSS, Coliform, NH4+, NO3-, PO43-, dầu mỡ.
  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lấy mẫu nước thải đại diện tại các điểm đầu vào và đầu ra của hệ thống xử lý BIOFAST trong thời gian nghiên cứu từ 1/9 đến 5/11/2015.
  • Phương pháp so sánh và đánh giá: Đối chiếu kết quả phân tích với quy chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT để đánh giá hiệu quả xử lý.
  • Timeline nghiên cứu: Khảo sát thực địa, thu thập và phân tích mẫu trong vòng 2 tháng, tổng hợp và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng nước thải đầu vào: Nước thải bệnh viện có các chỉ tiêu vượt quy chuẩn cho phép, ví dụ BOD5 trung bình khoảng 120 mg/l (quy chuẩn 50 mg/l), COD khoảng 220 mg/l (quy chuẩn 100 mg/l), TSS khoảng 180 mg/l (quy chuẩn 100 mg/l), Coliform vượt 10.000 MPN/100ml (quy chuẩn 5.000 MPN/100ml).

  2. Hiệu quả xử lý công nghệ BIOFAST: Sau xử lý, các chỉ tiêu giảm mạnh, BOD5 xuống còn khoảng 30 mg/l, COD còn 60 mg/l, TSS còn 50 mg/l, Coliform giảm dưới 3.000 MPN/100ml, đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 28:2010/BTNMT.

  3. So sánh với hệ thống cũ: Hệ thống xử lý nước thải cũ không đáp ứng được tiêu chuẩn, với tỷ lệ giảm BOD5 chỉ khoảng 40%, trong khi BIOFAST đạt trên 75%. Tương tự, COD và TSS cũng giảm hiệu quả hơn 50% so với hệ thống cũ.

  4. Chất lượng không khí và chất thải rắn: Các chỉ tiêu khí NH3, H2S, NO2, SO2 trong khu vực xung quanh bệnh viện đều nằm dưới mức giới hạn quy chuẩn quốc gia, đảm bảo không gây ô nhiễm không khí nghiêm trọng. Lượng rác thải y tế nguy hại khoảng 120 kg/ngày được phân loại và xử lý đúng quy định.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy công nghệ BIOFAST mang lại hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện vượt trội so với hệ thống cũ, nhờ vào cấu trúc module linh hoạt, vận hành tự động và kết hợp xử lý yếm khí-hiếu khí-khử mùi. Việc giảm đáng kể các chỉ tiêu ô nhiễm như BOD5, COD, TSS và Coliform góp phần giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng sức khỏe cộng đồng.

So với các nghiên cứu xử lý nước thải bệnh viện khác tại Việt Nam, công nghệ BIOFAST có ưu thế về chi phí vận hành thấp (khoảng 1.500 đồng/m³), tiết kiệm điện năng và diện tích chiếm dụng nhỏ. Kết quả này phù hợp với các báo cáo về hiệu quả xử lý nước thải bệnh viện bằng công nghệ sinh học kết hợp khử trùng ozone và lọc sinh học nhỏ giọt.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS trước và sau xử lý, cũng như bảng tổng hợp kết quả phân tích vi sinh vật để minh họa hiệu quả xử lý.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cấp và bảo trì hệ thống BIOFAST: Thực hiện bảo trì định kỳ, kiểm tra và thay thế linh kiện để duy trì hiệu suất xử lý, đảm bảo nước thải đầu ra luôn đạt quy chuẩn. Chủ thể: Ban quản lý bệnh viện. Thời gian: hàng quý.

  2. Tăng cường giám sát chất lượng nước thải: Thiết lập hệ thống quan trắc tự động kết nối với cơ quan quản lý môi trường để phát hiện sớm các bất thường. Chủ thể: Phòng môi trường bệnh viện phối hợp Sở Tài nguyên Môi trường. Thời gian: triển khai trong 6 tháng.

  3. Đào tạo nâng cao nhận thức nhân viên: Tổ chức các khóa đào tạo về quản lý và xử lý nước thải, phân loại chất thải y tế đúng quy định nhằm giảm thiểu ô nhiễm phát sinh. Chủ thể: Ban lãnh đạo bệnh viện. Thời gian: 1 năm.

  4. Xây dựng kế hoạch xử lý nước thải dự phòng: Đề xuất lắp đặt hệ thống xử lý bổ sung hoặc mở rộng công suất khi lưu lượng nước thải tăng đột biến, đặc biệt trong các đợt dịch bệnh. Chủ thể: Ban quản lý bệnh viện phối hợp đơn vị tư vấn kỹ thuật. Thời gian: 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Quản lý bệnh viện và cán bộ môi trường: Nắm bắt thực trạng và giải pháp xử lý nước thải, từ đó nâng cao hiệu quả quản lý môi trường bệnh viện.

  2. Chuyên gia và nhà nghiên cứu môi trường: Tham khảo mô hình công nghệ BIOFAST và các phương pháp phân tích chất lượng nước thải bệnh viện để phát triển nghiên cứu tiếp theo.

  3. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và y tế: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở xây dựng chính sách, quy chuẩn và hướng dẫn quản lý nước thải y tế.

  4. Đơn vị tư vấn và doanh nghiệp công nghệ xử lý nước thải: Áp dụng công nghệ BIOFAST và các giải pháp đề xuất để thiết kế, vận hành hệ thống xử lý nước thải bệnh viện hiệu quả, tiết kiệm chi phí.

Câu hỏi thường gặp

  1. Công nghệ BIOFAST có ưu điểm gì so với các công nghệ khác?
    BIOFAST vận hành tự động, tiết kiệm điện năng, chi phí vận hành thấp (khoảng 1.500 đồng/m³), xử lý hiệu quả cả chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh, phù hợp với quy mô bệnh viện vừa và nhỏ.

  2. Nước thải bệnh viện có những đặc điểm gì cần lưu ý khi xử lý?
    Nước thải chứa nhiều chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh, hóa chất độc hại và phóng xạ, đòi hỏi xử lý đa giai đoạn bao gồm xử lý yếm khí, hiếu khí và khử trùng để đảm bảo an toàn môi trường.

  3. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả xử lý nước thải?
    So sánh các chỉ tiêu như BOD5, COD, TSS, Coliform trước và sau xử lý với quy chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT; hiệu quả cao khi các chỉ tiêu sau xử lý nằm trong giới hạn cho phép.

  4. Có thể áp dụng công nghệ BIOFAST cho các bệnh viện lớn không?
    Công nghệ BIOFAST có thể mở rộng công suất linh hoạt, tuy nhiên với bệnh viện lớn cần thiết kế hệ thống nhiều module hoặc kết hợp với các công nghệ xử lý bổ sung để đáp ứng lưu lượng lớn.

  5. Những biện pháp nào giúp duy trì hiệu quả xử lý nước thải lâu dài?
    Bảo trì định kỳ, giám sát chất lượng nước thải liên tục, đào tạo nhân viên vận hành, và xây dựng kế hoạch xử lý dự phòng khi lưu lượng nước thải tăng đột biến.

Kết luận

  • Bệnh viện Gang Thép Thái Nguyên phát sinh khoảng 150-200 m³ nước thải/ngày, với thành phần ô nhiễm vượt quy chuẩn trước xử lý.
  • Công nghệ BIOFAST đã được áp dụng từ năm 2010, mang lại hiệu quả xử lý vượt trội, giảm BOD5, COD, TSS và Coliform xuống dưới mức quy chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT.
  • Hệ thống xử lý cũ không đáp ứng được yêu cầu, gây nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
  • Đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành, giám sát và đào tạo nhân viên nhằm duy trì chất lượng xử lý nước thải.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý và xử lý nước thải bệnh viện, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Hành động tiếp theo: Ban quản lý bệnh viện và các cơ quan liên quan cần triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu ứng dụng công nghệ xử lý nước thải phù hợp với quy mô và đặc thù từng bệnh viện.