Công nghệ mới loại bỏ kháng sinh trong nước thải y tế

Nước thải y tế nói chung, đặc biệt là nước thải bệnh viện, phòng khám có chứa các thành phần và đặc tính rất phức tạp, thuộc nhóm nước thải ô nhiễm hàng đầu hiện nay. Việc xử lý nước thải y tế khá phức tạp, bởi nó chứa nhiều vi khuẩn, virus gây bệnh với nồng độ nitơ cao, đặc biệt trong nước thải y tế có chứa cả hàm lượng kháng sinh tồn dư.

Một khảo sát gần đây cho thấy có bảy chất kháng sinh được tìm thấy nhiều nhất trong nước thải ở một số bệnh viện Việt Nam, gồm sulfamethoxazole, norfloxacin, ciprofloxacin, ofloxacin, erythromycin, tetracycline và trimethoprim. Những chất kháng sinh này nếu “lọt” ra ngoài môi trường, sẽ để lại những hệ lụy lớn theo thời gian.

Theo các nhà khoa học, công nghệ xử lý nước thải y tế Sponge-MBR có nhiều ưu điểm mà các công nghệ xử lý nước thải hiện nay (như hệ thống hiếu khí, bể phản ứng sinh học, công nghệ tiên tiến AAO, SBR, lọc than hoạt tính) không có. Đó là khả năng lọc nước thải y tế hiệu quả, nhất là giảm thiểu lượng kháng sinh tồn dư có thể gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe cộng đồng. Điều này giúp tránh nguy cơ ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm môi trường cũng như hạn chế hình thành các mầm bệnh đột biến kháng kháng sinh nguy hiểm.

Với phương pháp mới, để khắc phục điểm hạn chế của công nghệ MBR là vấn đề bẩn màng sau thời gian sử dụng, các nhà khoa học đã kết hợp các giá thể lơ lửng (sponge) giúp tăng cường cọ rửa bề mặt màng và tăng trưởng các màng sinh học trên các giá thể, cải thiện hiệu quả xử lý của hệ thống MBR.

Cụ thể, các nhà khoa học sẽ kết hợp hệ thống MBR với giá thể sponge chuyển động lơ lửng trong hỗn hợp bùn hoạt tính, tạo điều kiện cho loại hình tăng trưởng bám dính của sinh khối phát triển song song với sinh khối tăng trưởng lơ lửng trong bể bùn hoạt tính, và khả năng phân tách chất lỏng/rắn của màng lọc. Sponge MBR có nồng độ sinh khối cao giúp hệ thống vận hành ở tải trọng cao, giảm được diện tích bể phản ứng và tăng hiệu quả xử lý của hệ thống. 

Các nhà khoa học đã tiến hành lắp đặt thử nghiệm bể Sponge-MBR để xử lý nước thải y tế tại bệnh viện Trưng Vương. Bên cạnh xử lý nước thải y tế bằng công nghệ màng Sponge-MBR, để tăng cường loại bỏ kháng sinh, các nhà khoa học còn tích hợp thêm quá trình ozone hóa loại bỏ kháng sinh. 

Sau quá trình vận hành, kết quả cho thấy: Nguồn nước sau khi được xử lý bằng công nghệ Sponge-MBR cho chất lượng cao hơn, đủ để xả thải ra các tuyến đường thủy lợi hoặc thu hồi để tưới cây. Bên cạnh đó, 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. Đáng chú ý, 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.

Như vậy, 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. Bên cạnh đó, 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. Đáng chú ý, 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.

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. 

Phương pháp xử lý nước thải y tế bằng màng sinh học (MBR) kết hợp giá thể di động (sponge) đã được Cục Sở hữu Trí tuệ – Bộ Khoa học và Công nghệ cấp bằng độc quyền giải pháp hữu ích.

Trên thực tế, nhóm nghiên cứu không phải là những người đầu tiên áp dụng phương pháp này. Nhưng họ là những người đầu tiên chứng minh hiệu quả của công nghệ này trong việc xử lý nước thải, đặc biệt là nước thải y tế tại Việt Nam.