Quy trình phương pháp xử lý nước thải phòng xét nghiệm đạt chuẩn

Nước thải phòng xét nghiệm là loại nước thải đặc biệt, chứa nhiều chất độc hại từ các hóa chất, vi sinh vật và kim loại nặng. Việc xử lý nước thải phòng xét nghiệm đúng cách là vô cùng quan trọng để bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Bài viết này sẽ giới thiệu các phương pháp xử lý nước thải phòng xét nghiệm hiệu quả, tuân thủ quy định của Bộ Y tế và Bộ Tài Nguyên & Môi Trường.

Nước thải phòng xét nghiệm là gì?

Nước thải phòng thí nghiệm là loại nước thải phát sinh từ các hoạt động trong phòng thí nghiệm. Loại nước thải này thường chứa nhiều thành phần độc hại, có thể gây ô nhiễm môi trường nếu không được xử lý đúng cách.

Nước thải phòng thí nghiệm được chia thành hai nhóm chính:

• Nước thải từ quá trình xét nghiệm: Bao gồm máu, dịch sinh học, các mẫu bệnh phẩm, hóa chất dùng trong phân tích, bảo quản hoặc lưu trữ mẫu.
• Nước thải sinh hoạt của nhân viên: Chứa hàm lượng cao các chất hữu cơ, chỉ số COD, BOD, Nitơ (N) và Photpho (P) vượt ngưỡng cho phép.

Việc phân loại và xử lý đúng cách nước thải phòng thí nghiệm là rất quan trọng để đảm bảo an toàn cho môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Tác hại nước thải phòng xét nghiệm, thí nghiệm

Phòng thí nghiệm là khu vực diễn ra các hoạt động như phân tích mẫu, pha chế hóa chất và bảo quản dung môi. Trong khi đó, phòng xét nghiệm thực hiện kiểm tra, đánh giá mẫu bệnh phẩm nhằm chẩn đoán chính xác tình trạng sức khỏe và đưa ra phác đồ điều trị hiệu quả.

Nước thải từ các phòng thí nghiệm, xét nghiệm phát sinh từ nhiều nguồn như vệ sinh dụng cụ, rửa giải phẫu, dịch sinh học, hóa chất thải, máu… Chúng chứa nhiều thành phần độc hại, bao gồm cả chất vô cơ và hữu cơ, như:

• Các hợp chất hữu cơ độc hại: Cloroform, benzen, toluen, aceton, dicloetan… có khả năng gây tổn thương hệ thần kinh, dẫn đến đau đầu, khó thở, buồn nôn, thậm chí suy giảm khả năng vận động.
• Dung môi và thuốc thử nguy hiểm: Cacbon tetraclorua, este n-butylaxetat, andehyt crotonic… có thể gây kích ứng mắt, da và đường hô hấp.
• Chất gây ung thư: Các hợp chất thơm như benzen, pyridin, toluen… làm tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư khi tiếp xúc lâu dài.

Kết quả phân tích cho thấy, nước thải từ phòng thí nghiệm thường có chỉ số BOD, COD vượt ngưỡng cho phép, gây ô nhiễm nghiêm trọng.

Việc áp dụng hệ thống xử lý nước thải y tế chuyên dụng là giải pháp tối ưu nhằm loại bỏ các chất độc hại, ngăn ngừa rủi ro cho sức khỏe con người và hạn chế tác động xấu đến môi trường.

Tổng quan quy trình hoạt động của phòng xét nghiệm

Quy trình xử lý nước thải phòng xét nghiệm đòi hỏi sự chú ý đặc biệt để đảm bảo loại bỏ hiệu quả các chất độc hại và tác nhân biologics.

Bước 1: Bể thu gom

Quá trình xử lý nước thải bắt đầu bằng việc tập trung nước thải tại bể thu gom. Nước thải từ các nguồn khác nhau được dẫn vào bể thông qua hệ thống đường ống. Tại đây, bể thu gom không chỉ đóng vai trò lưu trữ mà còn giúp loại bỏ các tạp chất thô trước khi chuyển sang công đoạn xử lý tiếp theo. Hệ thống song chắn rác được lắp đặt trong bể có nhiệm vụ giữ lại các chất rắn kích thước lớn như giấy, vải, mảnh vỡ thiết bị và các vật liệu không tan khác.

Bước 2: Bể điều hòa

Sau khi được lọc thô, nước thải được chuyển đến bể điều hòa để cân bằng các thông số quan trọng trước khi xử lý sâu. Bể này đảm bảo ổn định chất lượng nước thải thông qua hai yếu tố chính:

• Điều chỉnh pH: Bằng cách sử dụng hóa chất như axit hoặc bazơ, bể điều hòa duy trì độ pH phù hợp, tạo điều kiện tối ưu cho các quá trình xử lý sinh học và hóa học tiếp theo.
• Ổn định nhiệt độ: Bể kiểm soát nhiệt độ nước thải, tránh hiện tượng sốc nhiệt có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của các công đoạn xử lý phía sau.

Việc duy trì các thông số ổn định tại bể điều hòa đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu suất của toàn bộ hệ thống xử lý nước thải.

Bước 3: Bể xử lý hóa học

Bể xử lý hóa học đóng vai trò quan trọng trong hệ thống xử lý nước thải của phòng xét nghiệm, giúp loại bỏ các hợp chất hữu cơ và nâng cao chất lượng nước đầu ra. Trong quá trình này, hydrogen peroxide (H₂O₂) được sử dụng như một chất oxy hóa mạnh nhằm tạo ra các gốc hydroxyl, giúp phân hủy các tạp chất hiệu quả.

• Bổ sung H₂O₂: Hydrogen peroxide được đưa vào bể xử lý hóa học, nơi nó phân hủy và tạo thành các gốc hydroxyl (OH•). Những gốc này có khả năng oxy hóa mạnh, giúp phá vỡ các hợp chất hữu cơ có trong nước thải, chuyển hóa chúng thành các sản phẩm ít độc hại hơn.
• Phân hủy hợp chất hữu cơ: Các gốc hydroxyl tác động lên các liên kết hữu cơ trong nước, giúp giảm đáng kể chỉ số COD (nhu cầu oxy hóa học) và BOD₅ (nhu cầu oxy sinh học). Điều này góp phần quan trọng trong việc giảm lượng chất hữu cơ, giúp nước thải trở nên sạch hơn.
• Giảm TSS và Coliform: Quá trình oxy hóa không chỉ giúp loại bỏ chất hữu cơ mà còn làm giảm nồng độ chất rắn lơ lửng (TSS) và vi khuẩn Coliform, cải thiện chất lượng nước thải trước khi xả ra môi trường.

Bước 4: Keo tụ – tạo bông lắng

Trong quy trình xử lý nước thải phòng xét nghiệm, bước 4 tập trung vào việc hình thành các bông lắng từ các hạt cặn nhỏ bằng cách sử dụng hóa chất keo tụ, chủ yếu là Poly Aluminum Chloride (PAC). Quá trình này giúp tăng kích thước hạt cặn, tạo ra các bông lắng dễ dàng tách khỏi nước thải và lắng xuống hiệu quả hơn.

Chuẩn bị PAC: Hóa chất PAC được bổ sung vào nước thải trước khi dòng nước đi vào bể lắng. PAC có tác dụng kết dính các hạt cặn nhỏ, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lắng.

Quá trình tạo bông lắng: Khi nước thải di chuyển từ bể xử lý hóa học đến bể lắng, PAC phản ứng với các hạt cặn, kết dính chúng lại thành các bông có kích thước lớn hơn. Nhờ đó, các bông này dễ dàng lắng xuống, giúp giảm lượng cặn lơ lửng trong nước.

Lắng và tách bùn: Các bông lắng được hình thành sẽ nhanh chóng chìm xuống đáy bể, tạo thành lớp bùn đặc hơn.

Xử lý bùn lắng: Lượng bùn tích tụ dưới đáy bể được chuyển đến bể chứa bùn để tiếp tục xử lý, trong khi phần nước thải tiếp tục được đưa vào các công đoạn tiếp theo của quy trình xử lý.

Bước 5: Xử lý bằng phương pháp sinh học

Ở giai đoạn này, nước thải được đưa vào hệ thống xử lý sinh học, nơi áp dụng cả phương pháp thiếu khí và hiếu khí để loại bỏ các chất dinh dưỡng như nitơ (N) và photpho (P), đồng thời giảm hàm lượng BOD (nhu cầu oxy sinh học) và COD (nhu cầu oxy hóa học) thông qua quá trình phân hủy sinh học tự nhiên.

Xử lý thiếu khí (Anoxic Zone): Trong khu vực này, lượng oxy rất thấp hoặc không có. Vi khuẩn khử nitrat sử dụng nitrat (NO3-) làm nguồn oxy để thực hiện quá trình khử nitrat (denitrification), chuyển đổi nitrat thành khí nitơ (N2) thoát ra ngoài môi trường. Nhờ vậy, nitrat được loại bỏ khỏi nước thải.

Xử lý hiếu khí (Aerobic Zone): Ở giai đoạn này, nước thải tiếp xúc với oxy, tạo điều kiện cho vi sinh vật hiếu khí phân hủy các hợp chất hữu cơ còn lại. Quá trình này giúp giảm BOD và COD, cải thiện chất lượng nước thải bằng cách chuyển hóa các chất ô nhiễm thành dạng ít gây hại.

Phân hủy và loại bỏ chất hữu cơ: Cả hai quá trình trên đều góp phần hấp thụ và phân hủy chất hữu cơ trong nước thải, giúp giảm độ đục và mùi hôi, nâng cao hiệu quả xử lý nước thải.

Bước 6: Màng lọc MBR

Trong quy trình xử lý nước thải phòng xét nghiệm, công nghệ Màng lọc MBR được áp dụng như một phương pháp tiên tiến giúp loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm còn sót lại. Hệ thống màng lọc siêu nhỏ có tác dụng ngăn chặn các hạt rắn và vi khuẩn, đồng thời giữ lại các chất hữu cơ và độc hại, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý.

Loại bỏ chất rắn và vi khuẩn: Nhờ kích thước siêu nhỏ, màng lọc MBR có thể giữ lại toàn bộ chất rắn hữu cơ và vi khuẩn, giúp nước sau xử lý đạt độ sạch cao hơn.

Phân hủy chất hữu cơ trên bề mặt màng: Các vi sinh vật trong hệ thống sinh học sẽ phân hủy chất hữu cơ bám trên màng thành bùn hoạt tính, giúp cải thiện hiệu suất xử lý và giảm thiểu ô nhiễm hữu cơ trong nước thải.

Vận chuyển bùn hoạt tính về bể thiếu khí: Lượng bùn hoạt tính sinh ra sẽ được đưa về bể thiếu khí, nơi duy trì môi trường thích hợp để tiếp tục hỗ trợ các quá trình xử lý sinh học khác trong hệ thống.

Bước 7: Khử trùng

Trong quy trình xử lý nước thải phòng xét nghiệm, công nghệ Màng lọc MBR được áp dụng như một phương pháp tiên tiến giúp loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm còn sót lại. Hệ thống màng lọc siêu nhỏ có tác dụng ngăn chặn các hạt rắn và vi khuẩn, đồng thời giữ lại các chất hữu cơ và độc hại, đảm bảo chất lượng nước sau xử lý.

Loại bỏ chất rắn và vi khuẩn: Nhờ kích thước siêu nhỏ, màng lọc MBR có thể giữ lại toàn bộ chất rắn hữu cơ và vi khuẩn, giúp nước sau xử lý đạt độ sạch cao hơn.

Phân hủy chất hữu cơ trên bề mặt màng: Các vi sinh vật trong hệ thống sinh học sẽ phân hủy chất hữu cơ bám trên màng thành bùn hoạt tính, giúp cải thiện hiệu suất xử lý và giảm thiểu ô nhiễm hữu cơ trong nước thải.

Vận chuyển bùn hoạt tính về bể thiếu khí: Lượng bùn hoạt tính sinh ra sẽ được đưa về bể thiếu khí, nơi duy trì môi trường thích hợp để tiếp tục hỗ trợ các quá trình xử lý sinh học khác trong hệ thống.

Kết Luận

Việc áp dụng đúng phương pháp xử lý nước thải phòng xét nghiệm không chỉ giúp bảo vệ môi trường mà còn đảm bảo an toàn cho nhân viên y tế và cộng đồng. Tùy vào điều kiện cụ thể, các phòng xét nghiệm nên lựa chọn công nghệ xử lý phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.