Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện MBR và MBBR khác biệt so với truyền thống ra sao?

Xử lý nước thải bệnh viện là một thách thức môi trường nghiêm trọng, chứa đựng nhiều mầm bệnh nguy hiểm, hóa chất độc hại và dược chất tồn dư. Việc xử lý hiệu quả nguồn nước thải này không chỉ là yêu cầu pháp lý mà còn là trách nhiệm đạo đức đối với cộng đồng và hệ sinh thái.

Trong những năm gần đây, hai công nghệ xử lý nước thải tiên tiến là MBR (Membrane Bio-Reactor) và MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) đang dần thay thế các phương pháp truyền thống, mang lại hiệu suất vượt trội và những lợi ích đáng kể. Vậy, hai công nghệ này khác biệt so với truyền thống ra sao? Mời các bạn hãy cùng công ty môi trường HDC tìm hiểu ngay sau đây!

Phương pháp truyền thống: Những hạn chế cần khắc phục

Trước khi đi vào chi tiết về MBR và MBBR, hãy cùng nhìn lại các phương pháp xử lý nước thải bệnh viện truyền thống, chủ yếu dựa trên công nghệ bùn hoạt tính (Activated Sludge Process – ASP).

Nguyên lý hoạt động:

Công nghệ xử lý nước thải bệnh viện sử dụng bùn hoạt tính sử dụng vi sinh vật hiếu khí lơ lửng trong bể aerotank để phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ. Sau đó, bùn hoạt tính được tách ra khỏi nước thải tại bể lắng thứ cấp.

Hạn chế của phương pháp truyền thống:

• Diện tích lắp đặt lớn: Công nghệ này đòi hỏi diện tích bể chứa lớn, đặc biệt là bể lắng thứ cấp, gây tốn kém chi phí đầu tư và khó khăn trong việc triển khai tại các bệnh viện có diện tích hạn chế.
• Hiệu quả xử lý không cao đối với các chất ô nhiễm đặc thù: Nước thải bệnh viện chứa nhiều chất hữu cơ khó phân hủy, vi khuẩn, virus, và các hóa chất kháng sinh, thuốc sát trùng. Công nghệ bùn hoạt tính truyền thống có thể gặp khó khăn trong việc loại bỏ triệt để các tác nhân này, đặc biệt là các vi sinh vật gây bệnh và các hợp chất hữu cơ phức tạp.
• Khó khăn trong việc kiểm soát nồng độ bùn: Nồng độ vi sinh vật lơ lửng trong bể aerotank thường không cao và dễ bị rửa trôi tại bể lắng, dẫn đến hiệu quả xử lý nước thải y tế tại Hà Nội với các cơ sở bệnh viện không ổn định. Việc tăng công suất xử lý đòi hỏi mở rộng diện tích bể, không khả thi trong nhiều trường hợp.
• Yêu cầu xử lý bùn thải: Quá trình này tạo ra một lượng bùn thải đáng kể, đòi hỏi các quy trình xử lý và thải bỏ phức tạp, tốn kém và tiềm ẩn rủi ro ô nhiễm thứ cấp.
• Hiệu quả xử lý nitơ và phospho còn hạn chế: Mặc dù có thể bổ sung các giai đoạn xử lý sinh học nâng cao, nhưng công nghệ bùn hoạt tính truyền thống thường không tối ưu cho việc loại bỏ các chất dinh dưỡng này.

MBR: Cuộc cách mạng trong xử lý nước thải bệnh viện

MBR (Membrane Bio-Reactor) là sự kết hợp đột phá giữa công nghệ bùn hoạt tính và công nghệ màng lọc (vi lọc – MF hoặc siêu lọc – UF). Thay vì sử dụng bể lắng truyền thống, MBR sử dụng các tấm màng lọc với kích thước lỗ siêu nhỏ để tách sinh khối vi sinh vật và các chất rắn lơ lửng ra khỏi nước thải.

Điểm khác biệt cốt lõi so với truyền thống:

• Hiệuquả xử lý vượt trội: Màng lọc MBR với kích thước lỗ lọc chỉ từ 0.1 – 0.4 micron có khả năng loại bỏ gần như hoàn toàn các chất rắn lơ lửng (TSS), vi khuẩn, virus, ký sinh trùng và các vi sinh vật gây bệnh khác. Điều này đặc biệt quan trọng đối với nước thải bệnh viện, giúp nước thải đầu ra đạt tiêu chuẩn rất cao, thậm chí có thể tái sử dụng cho các mục đích không yêu cầu chất lượng nước uống. Hiệu quả loại bỏ BOD và COD cũng rất cao, có thể đạt trên 95%.
• Tiếtkiệm diện tích đáng kể: Do loại bỏ bể lắng thứ cấp và cho phép duy trì nồng độ bùn hoạt tính cao (từ 10.000 – 15.000 mg/L, gấp nhiều lần so với công nghệ truyền thống), diện tích lắp đặt của hệ thống MBR chỉ bằng khoảng 25-50% so với hệ thống bùn hoạt tính truyền thống có cùng công suất. Điều này rất lý tưởng cho các bệnh viện có không gian hạn chế.
• Chấtlượng nước thải đầu ra cao: Nước sau khi qua màng MBR có chất lượng rất sạch, ít TSS, BOD, COD, vi khuẩn, virus, đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải khắt khe nhất.
• Vậnhành đơn giản hơn: Mặc dù công nghệ màng có những yêu cầu riêng, nhưng về tổng thể, MBR giảm thiểu các quy trình vận hành phức tạp liên quan đến bể lắng và kiểm soát bùn.
• Ítbùn thải: Nồng độ bùn cao giúp quá trình phân hủy bùn nội sinh hiệu quả hơn, giảm lượng bùn thải phát sinh.

Nhược điểm của MBR trong xử lý nước thải bệnh viện:

Chi phí xử lý nước thải y tế phòng khám, bệnh viện nói chung với việc đầu tư ban đầu cao hơn do giá thành của hệ thống màng lọc. Màng lọc cần được bảo trì, vệ sinh định kỳ để tránh tắc nghẽn, có thể phát sinh chi phí vận hành và hóa chất.

MBBR: Tối ưu hóa sinh khối bám dính

MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) là một công nghệ sinh học cải tiến, kết hợp nguyên lý của bể aerotank truyền thống với việc sử dụng các vật liệu làm giá thể di động (bio-chip, bio-ball…) cho vi sinh vật bám dính và phát triển thành màng sinh học. Các giá thể này di chuyển liên tục trong bể nhờ hệ thống sục khí hoặc khuấy trộn.

Điểm khác biệt cốt lõi so với truyền thống:

• Tăng mật độ vi sinh vật: Bằng cách cung cấp diện tích bề mặt lớn cho vi sinh vật bám dính, MBBR cho phép tăng mật độ sinh khối vi sinh vật trong bể lên gấp nhiều lần so với phương pháp bùn hoạt tính lơ lửng. Điều này giúp tăng hiệu quả xử lý các chất hữu cơ (BOD, COD) và nitơ.
• Cải thiện khả năng chịu tải: Màng sinh học trên giá thể có khả năng chống chịu tốt hơn với sự thay đổi đột ngột về nồng độ ô nhiễm hoặc lưu lượng, giúp hệ thống vận hành ổn định hơn, đặc biệt quan trọng với nước thải bệnh viện có tính biến động cao.
• Giảm diện tích lắp đặt: So với bể aerotank truyền thống, MBBR có thể giảm diện tích đáng kể do không cần bể lắng thứ cấp lớn và cho phép hoạt động với nồng độ vi sinh cao hơn. Tuy nhiên, MBBR vẫn cần một hệ thống lắng hoặc lọc phía sau để tách bùn phát sinh dành cho các hệ thống xử lý nước thải y tế nói chung.
• Nguyên lý xử lý linh hoạt: MBBR có thể được áp dụng cho cả xử lý hiếu khí và thiếu khí, giúp xử lý hiệu quả các chất ô nhiễm khác nhau.
• Dễ dàng nâng cấp: Công nghệ MBBR có thể dễ dàng tích hợp vào các hệ thống xử lý nước thải hiện có để nâng cao công suất và hiệu quả mà không cần thay đổi cấu trúc bể lớn.

Nhược điểm của MBBR:

Hiệu quả loại bỏ vi sinh vật gây bệnh và chất rắn lơ lửng không cao bằng MBR, do đó thường cần kết hợp với các công trình xử lý bậc 3 như lọc, khử trùng để đạt tiêu chuẩn xả thải nghiêm ngặt. Khả năng bám dính của vi sinh vật phụ thuộc vào chất lượng giá thể và điều kiện vận hành. Giá thể có thể bị vỡ hoặc hao mòn theo thời gian.

So sánh MBR, MBBR và Phương pháp truyền thống

HDC là đơn vị xử lý Công ty môi trường tại Hà Nội chuyên nghiệp trong xử lý nước thải bệnh viện. Với nhiều kinh nghiệm, chúng tôi xin mạn phép đưa ra bảng so sánh giữa các loại công nghệ này như sau:

Lời kết

Cả MBR và MBBR đều là những bước tiến vượt bậc so với công nghệ truyền thống trong xử lý nước thải bệnh viện, khắc phục được phần lớn các nhược điểm về hiệu suất, diện tích và độ ổn định.

• Nên chọn MBR khi: Bệnh viện có diện tích hạn chế, yêu cầu chất lượng nước đầu ra cao nhất (để tái sử dụng), ngân sách đầu tư ban đầu cho phép và có đội ngũ vận hành chuyên nghiệp.
• Nên chọn MBBR khi: Cần giải pháp tối ưu giữa chi phí và hiệu quả, cần nâng cấp công suất hoặc cải tạo hệ thống truyền thống hiện có mà không muốn thay đổi cấu trúc bể quá nhiều, cần hệ thống vận hành ổn định, ít sự cố.

Việc lựa chọn công nghệ cuối cùng phải dựa trên phân tích kỹ lưỡng về đặc tính nước thải đầu vào, công suất thiết kế, quy chuẩn xả thải, diện tích mặt bằng và năng lực tài chính của từng bệnh viện. Tư vấn từ các chuyên gia môi trường có kinh nghiệm là yếu tố then chốt để đưa ra quyết định đúng đắn, đầu tư bền vững, góp phần bảo vệ môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Ngoài ra nếu cần đến dịch vụ Bảo trì bảo dưỡng hệ thống xử lý nước thải khu vực Hà Nội, quý khách hàng cũng có thể liên hệ ngay với công ty cổ phần xây dựng và phát triển công nghệ cao HDC để được tư vấn, khảo sát và báo giá triển khai trong thời gian nhanh nhất nhé. Trân trọng!