Tổng quan nghiên cứu

Theo số liệu của Sở Y tế tỉnh Nghệ An, trên địa bàn hiện có 10 bệnh viện tuyến tỉnh và 17 bệnh viện tuyến huyện, trong đó phần lớn các bệnh viện chưa có hệ thống xử lý nước thải hoặc hệ thống hiện có đã lạc hậu, hiệu suất thấp. Nước thải bệnh viện chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh, hàm lượng Nitơ và Photpho cao vượt quy chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT, gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Lượng nước thải phát sinh ngày càng tăng do quy mô bệnh viện mở rộng, vượt công suất thiết kế trạm xử lý hiện tại. Mục tiêu nghiên cứu là đề xuất giải pháp cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải phù hợp với điều kiện thực tế tại một số bệnh viện trên địa bàn tỉnh Nghệ An, nhằm nâng cao hiệu quả xử lý, đáp ứng tiêu chuẩn môi trường. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào hệ thống xử lý nước thải của các bệnh viện tuyến tỉnh và huyện tại Nghệ An trong giai đoạn khảo sát năm 2014. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc giảm thiểu ô nhiễm môi trường, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và nâng cao chất lượng dịch vụ y tế, đồng thời góp phần thực hiện các quy định pháp luật về bảo vệ môi trường trong lĩnh vực y tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

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

  • Lý thuyết xử lý cơ học: Các quá trình tiền xử lý như song chắn rác, lắng cặn, điều hòa lưu lượng nhằm loại bỏ chất rắn thô, ổn định nồng độ ô nhiễm trước khi xử lý sinh học. Hiệu quả xử lý cơ học có thể loại bỏ đến 60% chất rắn không hòa tan và giảm 30-50% BOD.

  • Lý thuyết xử lý sinh học: Áp dụng công nghệ bùn hoạt tính (Aerotank), công nghệ màng sinh học (MBR), và công nghệ AAO (Anaerobic-Anoxic-Oxic) để xử lý các chất hữu cơ, Nitơ và Photpho trong nước thải. Quá trình nitrat hóa và khử nitrat được thực hiện bởi vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter và Denitrificans nhằm loại bỏ Nitơ hiệu quả. Xử lý Photpho được thực hiện bằng phương pháp sinh học kết hợp hóa lý, sử dụng vi sinh vật tích lũy Photpho và các muối kim loại để kết tủa.

  • Khái niệm chính: BOD5 (Nhu cầu oxy sinh học 5 ngày), COD (Nhu cầu oxy hóa học), DO (Oxy hòa tan), SS (Chất rắn lơ lửng), Nitơ Amon (NH4+), Photpho (PO4^3-), Coliforms (vi khuẩn gây bệnh).

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu thu thập từ 10 bệnh viện tuyến tỉnh và huyện tại Nghệ An năm 2014 do Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh phối hợp với Công ty Cổ phần Dịch vụ Khoa học Công nghệ và Bảo vệ Môi trường thực hiện. Dữ liệu bao gồm các thông số pH, BOD5, COD, SS, Nitơ, Photpho, Coliforms.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phân tích thống kê mô tả, so sánh các chỉ tiêu ô nhiễm giữa các bệnh viện, đánh giá hiệu quả xử lý hiện tại. Mô phỏng quá trình xử lý nước thải bằng phần mềm ASIM để đề xuất công nghệ phù hợp.

  • Timeline nghiên cứu: Khảo sát thực địa và thu thập số liệu trong năm 2014, phân tích và đánh giá trong năm 2015, đề xuất giải pháp cải tạo và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải.

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Lựa chọn 10 bệnh viện đại diện cho các tuyến tỉnh và huyện, có quy mô và đặc điểm khác nhau để đảm bảo tính đại diện và khả năng áp dụng giải pháp rộng rãi.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước thải hiện trạng: pH dao động từ 6,5 đến 8,5, BOD5 trung bình 250 mg/L, COD trung bình 450 mg/L, SS khoảng 165 mg/L, Nitơ Amon trung bình 23 mg/L, Photpho 5,2 mg/L, Coliforms lên đến 2x10^8 MPN/100 mL. Các chỉ tiêu này đều vượt quy chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT, đặc biệt hàm lượng Nitơ và Photpho cao gấp nhiều lần giới hạn cho phép.

  2. Lưu lượng nước thải: Trung bình 600-950 lít/ngày/giường bệnh, cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn quốc tế (600-800 lít/ngày/giường). Lượng nước thải tăng do mở rộng quy mô bệnh viện và tổn thất nước do ý thức sử dụng chưa cao.

  3. Hiệu quả xử lý hiện tại thấp: Các hệ thống xử lý nước thải tại bệnh viện chủ yếu sử dụng công nghệ cũ như Aerotank truyền thống, không xử lý triệt để Nitơ và Photpho, dẫn đến nước thải sau xử lý không đạt tiêu chuẩn xả thải.

  4. So sánh công nghệ xử lý: Công nghệ AAO và Bardenpho cho hiệu quả xử lý Nitơ và Photpho cao hơn 30-50% so với công nghệ bùn hoạt tính truyền thống. Công nghệ màng sinh học (MBR) có khả năng xử lý ổn định và tiết kiệm diện tích hơn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của việc nước thải bệnh viện chưa đạt chuẩn là do công nghệ xử lý lạc hậu, thiếu các giai đoạn xử lý Nitơ và Photpho. So với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, việc áp dụng công nghệ AAO hoặc Bardenpho giúp xử lý đồng thời các chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng, giảm thiểu ô nhiễm môi trường hiệu quả hơn. Việc nâng cấp hệ thống xử lý không chỉ đáp ứng yêu cầu pháp luật mà còn góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh nồng độ các chỉ tiêu ô nhiễm trước và sau xử lý, bảng tổng hợp hiệu quả xử lý từng công nghệ, giúp minh họa rõ ràng hiệu quả các giải pháp đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ AAO hoặc Bardenpho: Tăng cường xử lý Nitơ và Photpho, giảm BOD5 và COD xuống dưới ngưỡng quy chuẩn. Thời gian thực hiện dự kiến 12-18 tháng, chủ thể thực hiện là các bệnh viện phối hợp với đơn vị tư vấn kỹ thuật.

  2. Lắp đặt hệ thống song chắn rác và bể điều hòa hiệu quả: Giảm tải cho hệ thống xử lý chính, ổn định lưu lượng và nồng độ nước thải. Thời gian thực hiện 6-9 tháng, do phòng kỹ thuật bệnh viện và nhà thầu thi công đảm nhiệm.

  3. Đào tạo nhân viên vận hành và bảo trì hệ thống xử lý nước thải: Nâng cao trình độ quản lý, vận hành để đảm bảo hiệu quả xử lý liên tục. Thời gian đào tạo 3-6 tháng, do các chuyên gia môi trường và kỹ thuật cung cấp.

  4. Tăng cường giám sát, kiểm tra chất lượng nước thải định kỳ: Đảm bảo hệ thống vận hành đúng quy trình, phát hiện sớm sự cố để xử lý kịp thời. Chủ thể là Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với bệnh viện, thực hiện hàng quý.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Quản lý bệnh viện và cơ sở y tế: Nắm bắt giải pháp nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, đảm bảo tuân thủ quy định pháp luật và bảo vệ môi trường.

  2. Chuyên gia môi trường và kỹ thuật cấp thoát nước: Tham khảo các công nghệ xử lý nước thải bệnh viện hiện đại, áp dụng mô hình AAO, Bardenpho phù hợp với điều kiện Việt Nam.

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

  4. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành kỹ thuật môi trường, cấp thoát nước: Tài liệu tham khảo khoa học về đặc điểm nước thải bệnh viện, công nghệ xử lý và mô phỏng quá trình xử lý nước thải.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nước thải bệnh viện cần xử lý đặc biệt?
    Nước thải bệnh viện chứa nhiều vi sinh vật gây bệnh, hóa chất độc hại, thuốc và kim loại nặng, nếu không xử lý đúng cách sẽ gây ô nhiễm môi trường và nguy cơ lây lan dịch bệnh.

  2. Công nghệ AAO có ưu điểm gì so với công nghệ truyền thống?
    AAO kết hợp các giai đoạn yếm khí, thiếu khí và hiếu khí giúp xử lý đồng thời Nitơ và Photpho hiệu quả, giảm ô nhiễm dinh dưỡng, cải thiện chất lượng nước thải sau xử lý.

  3. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả hệ thống xử lý nước thải bệnh viện?
    Thông qua phân tích các chỉ tiêu BOD5, COD, SS, Nitơ, Photpho và vi sinh vật trước và sau xử lý, so sánh với quy chuẩn môi trường để xác định mức độ đạt chuẩn.

  4. Có thể áp dụng công nghệ xử lý nước thải bệnh viện nào cho các bệnh viện nhỏ?
    Công nghệ màng sinh học (MBR) hoặc thiết bị hợp khối AAO có thể áp dụng cho quy mô nhỏ đến vừa, tiết kiệm diện tích và dễ vận hành.

  5. Những khó khăn khi nâng cấp hệ thống xử lý nước thải bệnh viện là gì?
    Bao gồm chi phí đầu tư lớn, yêu cầu kỹ thuật cao, cần đào tạo nhân lực vận hành, và phải đảm bảo không gián đoạn hoạt động bệnh viện trong quá trình cải tạo.

Kết luận

  • Nước thải bệnh viện tại Nghệ An có hàm lượng ô nhiễm cao, đặc biệt Nitơ và Photpho vượt quy chuẩn cho phép, gây nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng.
  • Hệ thống xử lý nước thải hiện tại chủ yếu sử dụng công nghệ cũ, không đáp ứng yêu cầu xử lý triệt để các chất ô nhiễm.
  • Công nghệ AAO và Bardenpho được đề xuất là giải pháp hiệu quả để cải tạo, nâng cấp hệ thống xử lý, xử lý đồng thời các chất hữu cơ, Nitơ và Photpho.
  • Cần thực hiện đồng bộ các giải pháp kỹ thuật, đào tạo nhân lực và giám sát chất lượng nước thải để đảm bảo hiệu quả lâu dài.
  • Tiếp theo, cần triển khai thí điểm tại một bệnh viện điển hình, đánh giá hiệu quả thực tế và nhân rộng mô hình trên toàn tỉnh.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng bằng cách áp dụng các giải pháp xử lý nước thải bệnh viện tiên tiến và bền vững.