Xử lý nước thải y tế là bài toán cấp thiết, bởi đây là nguồn gây rủi ro cao đối với sức khỏe cộng đồng.
Ngày 28/10/2022, trong khuôn khổ chuỗi sự kiện Chợ công nghệ và thiết bị (Techmart) chuyên ngành Y tế & Chăm sóc sức khỏe cộng đồng năm 2022, TS. Võ Thị Kim Quyên - nghiên cứu sinh của Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia Trường Đại học Bách Khoa (Đại học Quốc gia TP.HCM) đã báo cáo chủ đề “Ứng dụng công nghệ màng MBR kết hợp quá trình ozone hóa loại bỏ kháng sinh trong nước thải y tế”. (Xem video hội thảo tại đây)
TS. Võ Thị Kim Quyên chia sẻ, công nghệ sinh học màng kết hợp giá thể lơ lửng (Sponge-MBR) kết hợp ozone hóa có thể loại bỏ các chất kháng sinh thường tồn tại trong nước thải bệnh viện như: norfloxacin, ciprofloxacin, ofloxacin, sulfamethoxazole, erythromycin, tetracycline và trimethoprim. Công nghệ này được đánh giá là hiệu quả hơn so với các công nghệ xử lý sinh học thông thường vốn chỉ tập trung xử lý các chất hữu cơ, Nitơ, phốt pho…
“Việc sử dụng kháng sinh ở nước ta là khá phổ biến, nhiều loại kháng sinh có hoạt tính rất cao nên vấn đề nước thải y tế ở trong các bệnh viện, trạm y tế và cơ sở chăm sóc sức khỏe cần được quan tâm đúng mức để đảm bảo các yếu tố quy chuẩn về an toàn kỹ thuật trước khi thải loại ra môi trường bên ngoài, tránh nguy cơ gây ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm môi trường cũng như hạn chế hình thành các mầm bệnh đột biến phản kháng sinh nguy hiểm.”, TS. Quyên nhấn mạnh.
TS. Võ Thị Kim Quyên báo cáo đánh giá khả năng loại bỏ kháng sinh trong nước thải bệnh viện ứng dụng công nghệ sinh học có giá thể chuyển động Sponge-MBR.
TS. Võ Thị Kim Quyên cho biết, công nghệ Sponge-MBR được thiết kế gồm một bể vi sinh hiếu khí (bùn thải trong bể sẽ tồn tại ở trạng thái lơ lửng) hay bể kị khí; các lớp màng vi lọc sinh học MBR dạng tấm hoặc sợi; giá thể lơ lửng Sponge. Khi quá trình xử lý diễn ra sẽ giúp cho 2 loại vi sinh vật sống lơ lửng bên ngoài và vi sinh vật dính bám bên trong của giá thể Sponge (gồm vi sinh hiếu khí, thiếu khí và kị khí) phát triển mạnh. Điều này làm cho cộng đồng vi sinh vật trong bể xử lý đa dạng hơn, quá trình xử lý sẽ đạt hiệu quả cao hơn, đặc biệt khi sử dụng giá thể chuyển động lơ lửng Sponge với quá trình thổi khí trong bể xử lý sẽ giúp hạn chế được nhược điểm nghẹt màng của các lớp màng MBR do bám bùn.
Công nghệ Sponge-MBR còn có nhiều ưu điểm như: không cần xây dựng thêm các bể lắng, kích thước bể nén bùn cũng không cần quá lớn giúp giảm chi phí, diện tích cũng như thời gian xây dựng. Thời gian lưu nước chỉ từ 2 - 5 giờ, trong khi những bể truyền thống thường mất hơn 6 giờ. Bên cạnh đó, với nồng độ bùn hoạt tính trong bể cao nên có thể giảm thiểu tình trạng bùn nổi như những bể xử lý truyền thống khác. Ngoài ra, yếu tố được quan tâm hàng đầu là nguồn nước sau khi được xử lý bằng công nghệ Sponge-MBR sẽ cho chất lượng cao hơn, đủ để xả thải ra các tuyến đường thủy lợi hoặc thu hồi để tưới cây.
TS. Võ Thị Kim Quyên cho biết, việc xử lý nước thải y tế bằng công nghệ màng Sponge-MBR còn được kết hợp quá trình ozone hóa loại bỏ kháng sinh. Ví dụ tại bệnh viện Trưng Vương, sau khi tiến hành khảo sát và kiểm tra (về thành phần, tính chất cũng như nồng độ ô nhiễm hữu cơ, các chất ô nhiễm dinh dưỡng và kháng sinh có trong nước thải y tế…), nhóm nghiên cứu đã lên phương án sử dụng 2 bể Sponge-MBR khác nhau với 1 bể có màng MBR dạng tấm và 1 bể có màng MBR dạng sợi rỗng, cả 2 bể được thiết lập hoạt động trong cùng 1 thời điểm với 3 thông lượng 10, 15 và 20 lít/m2/giờ (LMH). Để đánh giá được tính hiệu quả và mức độ phù hợp của bể xử lý, nhóm nghiên cứu dựa vào các thông số như thông lượng hoạt động, khả năng loại bỏ chất kháng sinh và khả năng bẩn màng của hệ thống.
Sau quá trình vận hành cả 2 hệ thống với thông lượng 10 và 15 LMH, nhóm nghiên cứu nhận thấy không có sự khác biệt giữa sinh khối lơ lửng trong bể và sinh khối lơ lửng trong giá thể Sponge. Tuy nhiên, khi tăng thông lượng lên 20 LMH thì vi sinh bám dính trong giá thể Sponge sẽ cao hơn so với vi sinh lơ lửng bê trong bể. Đồng thời, nồng độ vi sinh ở màng Sponge-MBR dạng tấm sẽ cao hơn với nồng độ vi sinh ở màng Sponge-MBR dạng sợi rỗng. Nhiều nghiên cứu khác cũng đã chứng minh rằng, vi sinh ở trạng thái bám dính có hoạt tính nhiều hơn so với vi sinh ở trạng thái lơ lửng. Ngoài ra, với chỉ số bẩn màng thì bể có màng MBR dạng tấm sẽ bẩn hơn so với bể có màng MBR dạng sợi rỗng.
Đối với các chỉ số xử lý như chất hữu cơ COD ở 2 loại bể đều cho kết quả xử lý từ 90 - 95%; xử lý Nitơ thì ở thông lượng 15 LMH cho kết quả tốt hơn với từ 30-35% so với một bể hiếu khí thông thường; ở các loại kháng sinh như norfloxacin, ciprofloxacin, ofloxacin hiệu quả xử lý rất cao từ 97-99%, riêng sulfamethoxazole ở 2 loại màng xử lý đều cho kết quả rất thấp, thậm chí không hiển thị kết quả (do đây là một loại kháng sinh rất khó xử lý). Còn với các loại kháng sinh như: erythromycin và trimethoprim được loại bỏ sau quá trình xử lý khoảng 45 - 93%, riêng tetracycline được loại bỏ hoàn toàn (100%). Để tăng cường loại bỏ kháng sinh khi có kết hợp với quá trình ozone hóa được đưa vào để xử lý dòng thấm. Hiệu quả tổng thể là 97±2% (trimethoprim), 92±4% (norfloxacin), 90±1% (erythromycin), 88±4% (ofloxacin), 83±7 (ciprofloxacin) và 66±1% (sulfamethoxazole).
Những kết quả này đã chứng minh việc ứng dụng công nghệ Sponge-MBR cùng với quá trình ozon hóa là công nghệ tiềm năng để xử lý nước thải y tế cũng như giúp loại bỏ kháng sinh trong quá trình xử lý nước thải với hệ thống các bệnh viện, trạm y tế và cơ sở chăm sóc sức khỏe.
Nhật Linh (CESTI)