Mục lục bài viết

Phương pháp xử lý Nước thải Y tế: Yêu cầu Nghiêm ngặt

Các cơ sở y tế như bệnh viện, phòng khám, trung tâm xét nghiệm là những nơi mang sứ mệnh cao cả: chăm sóc và phục hồi sức khỏe cho con người. Tuy nhiên, chính từ các hoạt động khám chữa bệnh, xét nghiệm, phẫu thuật, vệ sinh… lại phát sinh ra một loại nước thải mang những đặc tính và tiềm ẩn nguy cơ hoàn toàn khác biệt so với nước thải sinh hoạt hay công nghiệp thông thường – đó là nước thải y tế.

Nước thải y tế không chỉ chứa các chất ô nhiễm hữu cơ, vô cơ thông thường mà còn mang trong mình một “hỗn hợp nguy hiểm” bao gồm mật độ cao các tác nhân gây bệnh (kể cả chủng kháng kháng sinh), dư lượng dược phẩm, hóa chất khử trùng độc hại, và đôi khi cả chất phóng xạ.

Chính vì những đặc thù này, việc xử lý nước thải y tế đòi hỏi những yêu cầu cực kỳ nghiêm ngặt về cả pháp lý, kỹ thuật lẫn an toàn vận hành, cùng với việc áp dụng các công nghệ xử lý chuyên biệt, tiên tiến để đảm bảo loại bỏ triệt để các mối nguy trước khi xả thải ra môi trường.

Bài viết này sẽ tập trung phân tích sâu vào những yêu cầu đặc biệt và các giải pháp công nghệ được thiết kế riêng cho việc xử lý an toàn và hiệu quả dòng nước thải nhạy cảm này tại Việt Nam

1. Tại sao Nước thải Y tế Đòi hỏi Yêu cầu Xử lý Đặc biệt?

Sự khác biệt và mức độ nguy hiểm của nước thải y tế bắt nguồn từ các yếu tố sau:

1.1. Mối nguy Sinh học Cao độ và Phức tạp:

Nồng độ và Đa dạng Mầm bệnh Vượt trội: Nước thải từ bệnh viện, phòng khám là môi trường tập trung của vô số vi khuẩn (bao gồm cả các chủng vi khuẩn đa kháng kháng sinh – Superbugs như MRSA, VRE, CRE…), virus (HIV, Viêm gan B, C, SARS-CoV-2 và các chủng virus gây bệnh đường ruột, hô hấp khác), nấm gây bệnh, ký sinh trùng. Nguy cơ lây nhiễm chéo trong cộng đồng và cho chính nhân viên vận hành hệ thống xử lý là rất cao nếu không được kiểm soát triệt để.
Nguồn Phát tán Gen Kháng Kháng sinh (ARGs): Môi trường nước thải y tế với sự hiện diện đồng thời của kháng sinh tồn dư và mật độ vi khuẩn cao tạo điều kiện lý tưởng cho sự phát triển và lan truyền các gen kháng thuốc ra môi trường tự nhiên. Đây là một trong những thách thức sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng toàn cầu.

1.2. Ô nhiễm Hóa học Đa dạng và Khó xử lý:

Dư lượng Dược phẩm và Chất chuyển hóa: Hàng loạt các loại thuốc (kháng sinh, thuốc giảm đau, chống viêm, hormone, thuốc an thần, thuốc điều trị ung thư – cytostatics, thuốc cản quang dùng trong chẩn đoán hình ảnh…) sau khi qua cơ thể người bệnh hoặc thải bỏ trực tiếp sẽ đi vào nước thải. Nhiều hợp chất này có cấu trúc bền vững, khó phân hủy sinh học, có thể gây độc tính môi trường (ảnh hưởng hệ nội tiết, gây độc gen…) ngay cả ở nồng độ thấp.
Hóa chất Khử trùng và Tẩy rửa Nồng độ cao: Các chất như Chlorine, hợp chất I-ốt, Glutaraldehyde, Axit Peracetic (PAA), Formaldehyde, Phenol… được sử dụng rộng rãi để khử khuẩn bề mặt, dụng cụ. Dư lượng của chúng trong nước thải có thể ức chế hoạt động của vi sinh vật trong các bể xử lý sinh học và gây độc cho môi trường nước nếu không được loại bỏ.
Kim loại nặng: Tuy không phải đặc trưng chính nhưng vẫn có thể tồn tại từ các nguồn như Thủy ngân (Hg) (từ nhiệt kế, huyết áp kế thủy ngân cũ, amalgam nha khoa), Cadmium (Cd), Chì (Pb) từ một số thiết bị y tế, phim X-quang cũ, hóa chất xét nghiệm…
Dung môi Hữu cơ: Từ các phòng thí nghiệm (Formaldehyde, Xylene, Acetone…).

1.3. Nguy cơ Ô nhiễm Phóng xạ (Tại các cơ sở chuyên biệt):

Các khoa Y học hạt nhân (chẩn đoán bằng SPECT, PET) và Xạ trị (điều trị bằng I-131, xạ trị áp sát…) sử dụng các đồng vị phóng xạ. Nước thải từ bệnh nhân sau khi sử dụng các chất này (qua nước tiểu, mồ hôi…) hoặc từ việc vệ sinh khu vực/thiết bị có thể chứa chất phóng xạ. Yêu cầu quản lý cực kỳ nghiêm ngặt theo quy định an toàn bức xạ.

1.4. Tính Biến động Cao:

Lưu lượng nước thải có thể thay đổi lớn giữa ngày và đêm, giữa các ngày trong tuần.
Thành phần ô nhiễm cũng biến động tùy thuộc vào số lượng bệnh nhân, loại hình điều trị, các hoạt động xét nghiệm, phẫu thuật… diễn ra.

2. Các Yêu cầu Pháp lý và Kỹ thuật Nghiêm ngặt đối với Xử lý Nước thải Y tế

Chính vì những nguy cơ đặc thù trên, việc xử lý nước thải y tế phải tuân thủ những yêu cầu rất khắt khe:

2.1. Tuân thủ Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia:

Tại Việt Nam, nước thải y tế bắt buộc phải được xử lý đạt QCVN 40:2025/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải y tế trước khi xả ra môi trường.

Quy chuẩn này đặt ra giới hạn xả thải nghiêm ngặt hơn QCVN 14 (nước thải sinh hoạt) và QCVN 40 (nước thải công nghiệp) đối với nhiều chỉ tiêu, đặc biệt là:

Các chỉ tiêu vi sinh vật gây bệnh: Giới hạn rất thấp hoặc không được phép có mặt đối với Tổng Coliforms, E. coli, và các mầm bệnh đặc trưng như Salmonella, Shigella, Vibrio cholerae.
Các chỉ tiêu ô nhiễm thông thường: BOD5, COD, TSS, Amoni, pH… cũng được kiểm soát chặt chẽ.

Yêu cầu khử trùng triệt để: Là yêu cầu bắt buộc và quan trọng nhất sau các bước xử lý cơ học, hóa lý, sinh học.

2.2. Đảm bảo An toàn Sinh học và An toàn Lao động:

Thiết kế hệ thống kín: Hạn chế tối đa sự phát tán khí dung (aerosols) chứa mầm bệnh ra môi trường làm việc. Các bể xử lý hở cần có biện pháp che chắn hoặc thu khí phù hợp.
Thông gió hiệu quả: Khu vực nhà xử lý cần được thông gió tốt để pha loãng và loại bỏ khí độc, mùi hôi, khí dung.
Trang bị Bảo hộ Lao động (PPE): Công nhân vận hành phải được trang bị đầy đủ và sử dụng đúng cách các PPE chuyên dụng (khẩu trang lọc khuẩn/độc, kính bảo vệ, găng tay chống hóa chất/xuyên thủng, ủng, quần áo bảo hộ…).
Quy trình Vận hành An toàn: Phải có quy trình vận hành chuẩn (SOPs), quy trình xử lý sự cố (tràn đổ, rò rỉ…), quy trình vệ sinh khử khuẩn khu vực làm việc rõ ràng và được tuân thủ nghiêm ngặt.

2.3. Yêu cầu Phân loại và Xử lý Sơ bộ tại Nguồn:

Nước thải Phóng xạ: Tuyệt đối phải được thu gom vào hệ thống riêng biệt, không đấu nối chung với các loại nước thải khác. Nước thải này được lưu giữ tại các bể chờ phân rã (decay tank) có che chắn bức xạ, đủ thời gian cần thiết để hoạt độ phóng xạ giảm xuống dưới ngưỡng an toàn theo quy định của Luật Năng lượng Nguyên tử và các văn bản hướng dẫn trước khi được phép xả vào hệ thống xử lý chung hoặc ra môi trường.
Nước thải chứa Hóa chất/Dược phẩm Độc hại Nồng độ cao: Các dòng thải từ phòng thí nghiệm chứa dung môi mạnh, hóa chất xét nghiệm đặc thù, hoặc từ khu pha chế thuốc điều trị ung thư… nên được thu gom riêng và xử lý sơ bộ tại nguồn (ví dụ: trung hòa, oxy hóa hóa học, hấp phụ…) trước khi thải vào dòng chung để tránh gây sốc tải hoặc ức chế hệ thống xử lý chính.
Nước thải từ Phòng Mổ, Khu cách ly Bệnh truyền nhiễm: Có thể cần các biện pháp khử trùng sơ bộ tại chỗ (ví dụ: bằng hóa chất) trước khi dẫn về hệ thống xử lý tập trung.

2.4. Quản lý Bùn thải Y tế Nguy hại:

Toàn bộ bùn thải phát sinh từ các công đoạn xử lý nước thải y tế (lắng, tuyển nổi, sinh học…) luôn được xem là Chất thải Nguy hại (CTNH) do chứa mật độ cao mầm bệnh và dư lượng hóa chất, dược phẩm.
Việc thu gom, vận chuyển, lưu giữ và xử lý bùn thải y tế phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về quản lý CTNH.

3. Công nghệ Xử lý Nước thải Y tế Đặc biệt và Ưu việt

Để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt trên, các công nghệ xử lý nước thải y tế hiện đại thường được thiết kế chuyên biệt và tích hợp nhiều giải pháp tiên tiến:

3.1 Giai đoạn xử lý hóa lý

Mục tiêu: Giảm nồng độ các chất hữu cơ, điều chỉnh pH và kết tụ các hạt nhỏ để loại bỏ chúng dễ dàng hơn trong quá trình lắng.

Điều chỉnh pH:
- Sử dụng các dung dịch axit hoặc bazơ để cân bằng pH của nước thải về mức tối ưu, tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng kết tụ.
Châm hóa chất kết tụ:
- Áp dụng các hóa chất như PAC (Poly Aluminum Chloride), phèn sắt/nhôm để kết tụ các hạt bẩn, giúp chúng hình thành các cục lớn dễ lắng hoặc tuyển nổi.
Tuyển nổi (DAF – Dissolved Air Flotation):
- Nguyên lý: Sau khi các hạt bị kết tụ, nước thải được bơm vào hệ thống DAF. Khi áp suất giảm, các bọt khí li ti tạo ra sẽ bám vào các cục kết tụ, giúp chúng nổi lên bề mặt và dễ dàng được loại bỏ.
- Thu hồi cặn: Hệ thống gạt bề mặt sẽ thu gom lớp bùn nổi, tách riêng ra khỏi nước thải.

3.2. Công nghệ Xử lý Sinh học Thích ứng và Hiệu quả Cao:

Mặc dù có thể bị ức chế bởi hóa chất khử trùng hoặc dược phẩm, xử lý sinh học vẫn đóng vai trò quan trọng trong việc loại bỏ phần lớn BOD, COD và một phần Nitơ. Tuy nhiên, cần các công nghệ có tính ổn định và hiệu quả cao hơn:

Công nghệ Màng Lọc Sinh học (MBR – Membrane Bioreactor):

Được xem là công nghệ phù hợp và hiệu quả bậc nhất cho xử lý nước thải y tế hiện nay.

Nguyên lý: Kết hợp bể xử lý sinh học hiếu khí bùn hoạt tính nồng độ cao (MLSS cao) với hệ thống màng lọc siêu lọc (UF) hoặc vi lọc (MF) đặt chìm trong bể hoặc đặt ngoài.

Ưu điểm vượt trội:

Chất lượng nước sau xử lý cực kỳ tốt: Màng lọc với kích thước lỗ lọc siêu nhỏ (0.01 – 0.1 µm) loại bỏ gần như 100% vi khuẩn, virus, ký sinh trùng và chất rắn lơ lửng, tạo ra nước đầu ra rất trong.
Giảm thiểu tối đa phát tán mầm bệnh và gen kháng kháng sinh (ARGs) so với công nghệ lắng truyền thống.
Hệ thống cực kỳ nhỏ gọn: Cho phép vận hành ở nồng độ bùn cao gấp 3-5 lần bể truyền thống, loại bỏ hoàn toàn bể lắng thứ cấp, giúp tiết kiệm diện tích xây dựng đáng kể – rất phù hợp với khuôn viên thường chật hẹp của bệnh viện.
Hoạt động ổn định: Chất lượng nước đầu ra ít phụ thuộc vào khả năng lắng của bùn.

Nhược điểm: Chi phí đầu tư ban đầu cao hơn; chi phí vận hành liên quan đến năng lượng cho sục khí và bơm hút màng, chi phí vệ sinh và thay thế màng định kỳ; đòi hỏi kỹ thuật vận hành và bảo trì cao hơn.

Công nghệ Giá thể Sinh học Di động (MBBR – Moving Bed Biofilm Reactor):

Sử dụng các giá thể nhựa lơ lửng cho vi sinh vật bám dính, tạo lớp biofilm giúp hệ thống ổn định hơn, chịu sốc tải và độc tính tốt hơn bùn hoạt tính lơ lửng.
Là một lựa chọn tốt, chi phí đầu tư thấp hơn MBR, nhưng chất lượng nước đầu ra (về TSS và vi sinh vật) không bằng MBR, vẫn đòi hỏi công đoạn lắng và khử trùng phía sau rất hiệu quả.

3.3. Công nghệ Khử trùng Tiên tiến và An toàn: Giai đoạn quyết định chất lượng cuối cùng.

Khử trùng bằng Tia Cực tím (UV):

Ngày càng được ưa chuộng và khuyến nghị cho nước thải y tế.
Ưu điểm: Diệt khuẩn hiệu quả cao, bao gồm cả vi khuẩn, virus, bào tử và các chủng kháng Chlorine; không sử dụng hóa chất, không tạo sản phẩm phụ độc hại; vận hành tương đối an toàn và tự động.
Nhược điểm: Hiệu quả phụ thuộc lớn vào độ trong của nước (yêu cầu TSS rất thấp, thường < 10 mg/L, nên rất phù hợp sau MBR hoặc lọc tinh); chi phí đầu tư ban đầu và chi phí điện năng, thay thế bóng đèn UV định kỳ.

Ozon hóa (Ozonation – O₃):

Ozone là chất oxy hóa và khử trùng cực mạnh, hiệu quả hơn Chlorine, tiêu diệt được cả các vi sinh vật kháng thuốc và bào tử. Đồng thời còn giúp khử màu, mùi và oxy hóa một số dược phẩm, hóa chất hữu cơ khó phân hủy.
Nhược điểm: Chi phí đầu tư và vận hành rất cao (máy tạo Ozone, hệ thống tiếp xúc…); cần kiểm soát an toàn chặt chẽ do Ozone là khí độc. Thường chỉ áp dụng cho các hệ thống lớn hoặc yêu cầu xử lý rất cao.

Chlorine hóa:

Vẫn được sử dụng do chi phí thấp và hiệu quả với vi khuẩn thông thường.
Nhược điểm lớn: Hiệu quả kém với virus, bào tử; tạo ra các sản phẩm phụ có khả năng gây ung thư (THMs); dư lượng Chlorine trong nước thải gây độc cho môi trường thủy sinh. Cần kiểm soát rất chặt chẽ liều lượng và thời gian tiếp xúc, và thường phải có thêm bước khử Clo dư trước khi xả.

3.4. Công nghệ Xử lý Dược phẩm và Hóa chất Khó phân hủy:

Hấp phụ bằng Than hoạt tính (GAC/PAC):

Có khả năng hấp phụ hiệu quả nhiều loại dược phẩm, hóa chất hữu cơ hòa tan, dư lượng chất khử trùng, màu, mùi. Thường được dùng làm bậc xử lý cuối cùng để đánh bóng chất lượng nước hoặc xử lý các dòng thải đặc thù. Cần thay thế hoặc tái sinh than định kỳ.

Quá trình Oxy hóa Nâng cao (AOPs):

Các phương pháp như Fenton, Ozone/UV, H₂O₂/UV… tạo ra gốc •OH có khả năng phá hủy mạnh mẽ các hợp chất hữu cơ bền vững, dược phẩm khó phân hủy sinh học.
Thường có chi phí cao và chỉ áp dụng khi có yêu cầu xử lý rất cao hoặc xử lý các dòng thải đậm đặc tại nguồn.

3.5. Công nghệ Xử lý Nước thải Phóng xạ:

Bể chứa Chờ Phân rã (Decay Tank): Phương pháp chính và bắt buộc. Nước thải nghi ngờ chứa đồng vị phóng xạ (từ khu vực y học hạt nhân, xạ trị…) được thu gom riêng và lưu giữ trong các bể được che chắn an toàn. Thời gian lưu giữ phải đủ dài để hoạt độ phóng xạ tự phân rã xuống dưới mức cho phép theo quy định của Cục An toàn Bức xạ và Hạt nhân trước khi được phép xả thải. Thời gian này phụ thuộc vào chu kỳ bán rã của đồng vị phóng xạ sử dụng (ví dụ I-131 có chu kỳ bán rã ~8 ngày).
Các phương pháp khác (ít phổ biến hơn): Trao đổi ion, hấp phụ chọn lọc có thể dùng cho một số trường hợp đặc biệt

4. Quản lý Bùn thải Y tế Nguy hại: Quy trình Nghiêm ngặt

Như đã nhấn mạnh, bùn thải từ hệ thống xử lý nước thải y tế là Chất thải Nguy hại. Quy trình quản lý phải tuân thủ chặt chẽ:

Thu gom: Bùn từ các bể lắng, MBR… được bơm về bể chứa bùn riêng.
Khử nước: Sử dụng máy ép bùn (khung bản, trục vít…) để giảm thể tích và độ ẩm.
Ổn định/Khử trùng bùn (nếu cần): Có thể áp dụng các biện pháp như vôi hóa (nâng pH), xử lý nhiệt để giảm thiểu mầm bệnh trước khi vận chuyển.
Đóng gói, Dán nhãn: Bùn sau ép được đóng vào các bao chứa chuyên dụng, kín, có dán nhãn CTNH theo quy định.
Lưu trữ tạm thời: Tại khu vực lưu giữ CTNH riêng biệt, đáp ứng các yêu cầu về an toàn, chống thấm, thông gió…
Vận chuyển và Xử lý cuối cùng: Bắt buộc phải ký hợp đồng và chuyển giao cho đơn vị có đầy đủ chức năng, giấy phép xử lý CTNH do cơ quan có thẩm quyền cấp. Phương pháp xử lý cuối cùng phù hợp nhất và an toàn nhất cho bùn thải y tế là thiêu đốt ở nhiệt độ cực cao (>1100 – 1200°C) trong các lò đốt CTNH chuyên dụng có hệ thống xử lý khí thải hiện đại.

5. Vận hành An toàn và Hiệu quả Hệ thống XLNT Y tế

Nhân sự Chuyên môn: Đội ngũ vận hành phải được đào tạo bài bản về công nghệ xử lý, quy trình vận hành và đặc biệt là các biện pháp an toàn sinh học, an toàn hóa chất.
Tuân thủ SOPs: Vận hành theo đúng quy trình chuẩn đã được phê duyệt.
Bảo trì Định kỳ: Thực hiện bảo dưỡng, kiểm tra thiết bị (bơm, máy thổi khí, màng lọc, đèn UV, hệ thống châm hóa chất…) thường xuyên để đảm bảo hoạt động ổn định và phòng ngừa sự cố.
Giám sát Chất lượng Nước: Thực hiện lấy mẫu, phân tích chất lượng nước đầu vào, đầu ra và tại các công đoạn quan trọng một cách định kỳ hoặc liên tục (nếu có hệ thống quan trắc tự động) để đánh giá hiệu quả và điều chỉnh vận hành kịp thời.
Kế hoạch Ứng phó Sự cố: Phải có sẵn kế hoạch chi tiết để xử lý các tình huống như tràn đổ hóa chất, rò rỉ nước thải, mất điện, thiết bị hỏng hóc…

Kết luận: Đảm bảo An toàn Tuyệt đối trong Xử lý Nước thải Y tế

Xử lý nước thải y tế là một lĩnh vực đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các mối nguy đặc thù và áp dụng các giải pháp công nghệ chuyên biệt, cùng với quy trình quản lý và vận hành cực kỳ nghiêm ngặt. Do chứa đựng các tác nhân gây bệnh nguy hiểm (kể cả chủng kháng thuốc), dư lượng dược phẩm khó phân hủy, hóa chất độc hại và đôi khi cả chất phóng xạ, nước thải y tế không thể được xem nhẹ hay xử lý bằng các phương pháp thông thường.

Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến như Màng lọc Sinh học (MBR), các phương pháp khử trùng hiệu quả và an toàn như UV hay Ozone, kết hợp với các kỹ thuật xử lý dược phẩm (hấp phụ, AOPs) và quản lý chặt chẽ nước thải phóng xạ bằng bể chờ phân rã là những giải pháp then chốt. Đồng thời, việc quản lý bùn thải y tế như một chất thải nguy hại và đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành là những yêu cầu không thể thỏa hiệp.

Tuân thủ nghiêm ngặt QCVN 40:2025/BTNMT, đầu tư đúng mức vào hạ tầng và công nghệ xử lý phù hợp, cùng với việc nâng cao năng lực quản lý, vận hành là trách nhiệm cốt lõi của mỗi cơ sở y tế, nhằm bảo vệ sức khỏe cộng đồng, gìn giữ môi trường và góp phần xây dựng một hệ thống y tế an toàn, bền vững.