Kháng sinh là thành phần phổ biến trong nước thải. Kháng sinh bắt nguồn từ nước thải y tế phục vụ cho quá trình khám, chữa bệnh của con người. Thế nhưng trong thời gian vài năm trở lại đây, nhiều nguồn tiếp nhận bị ô nhiễm nặng nề vì xả thải chưa đảm bảo tiêu chuẩn.
1. Tại sao phải xử lý kháng sinh trong nước thải?
Trong quá trình xử lý nước thải tại các bệnh viện, cơ sở y tế, phòng khám, phòng thí nghiệm, v.v… việc xử lý chất kháng sinh trong nước thải là vô cùng quan trọng bởi những lý do như sau:
- Ngăn ngừa hiện tượng kháng kháng sinh: Kháng sinh tồn dư trong nước thải tạo điều kiện cho vi khuẩn “làm quen” và biến đổi, dẫn đến vi khuẩn kháng thuốc. Đây là mối đe dọa toàn cầu đối với sức khỏe con người và động vật.
- Bảo vệ hệ vi sinh trong các hệ thống xử lý nước thải: Kháng sinh có thể tiêu diệt vi sinh có lợi trong bể xử lý, làm giảm hiệu quả phân hủy chất hữu cơ, gây mất bùn, trôi bùn hoặc suy giảm công suất toàn hệ thống.
- Ngăn lan truyền gen kháng thuốc ra môi trường tự nhiên: Nước thải có chứa kháng sinh và vi khuẩn kháng thuốc khi xả ra môi trường sẽ lan rộng sang sông, kênh, ao hồ, ảnh hưởng lâu dài đến chuỗi sinh thái.
- Bảo vệ nguồn nước mặt và nước ngầm: Kháng sinh khó phân hủy, dễ tồn lưu, gây ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt, tưới tiêu và nuôi trồng thủy sản.
- Không gây độc hại đến sinh vật thủy sinh: Một số nhóm kháng sinh gây độc tính cấp tính hoặc ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, sinh sản của cá và động vật thủy sinh.
- Đảm bảo tuân thủ quy định pháp luật về môi trường: Nhiều ngành như bệnh viện, phòng khám, chăn nuôi… phải xử lý nước thải đạt chuẩn trước khi xả thải. Kháng sinh vượt ngưỡng có thể dẫn đến bị phạt, đình chỉ hoạt động, hoặc yêu cầu nâng cấp hệ thống.
- Bảo vệ sức khỏe cộng đồng: Nước thải có chứa kháng sinh có thể đi vào nguồn nước sinh hoạt hoặc chuỗi thực phẩm, tiềm ẩn nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người, đặc biệt là trẻ nhỏ và người già.
WHO khuyến nghị tăng cường xử lý kháng sinh
Vì ô nhiễm kháng sinh tác động rất lớn đến môi trường và sức khỏe cộng đồng, WHO khuyến nghị cần tăng cường xử lý nước thải với các mục tiêu:
- Các quốc gia phải đảm bảo việc quản lý nước thải phù hợp với kế hoạch phát triển trong các lĩnh vực như y tế, công nghiệp.
- Khuyến khích các hộ gia đình tiếp cận với nhiều dịch vụ vệ sinh, tăng cường xử lý bùn và tái sử dụng an toàn.
- Tiếp cận với nguồn nước hợp vệ sinh và tăng cường quản lý chất thải trong các cơ sở y tế.
- Các cơ sở chế biến thực phẩm cần cải thiện, quản lý nguồn thải trong sản xuất, giảm thiểu sử dụng quá nhiều kháng sinh, chất bổ sung hóa học trong chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản.
- Các cơ sở sản xuất thuốc kháng sinh cần giảm việc xả thải vào nguồn nước, nỗ lực và tăng cường giảm thiểu ô nhiễm.
Các phương pháp xử lý kháng sinh trong nước thải
Dưới đây là một số biện pháp xử lý kháng sinh trong nước thải:
Phương pháp sinh học
- Bùn hoạt tính, MBBR, SBR: Vi sinh phân hủy một phần kháng sinh nhưng hiệu quả không cao với các hợp chất khó phân hủy.
- Xử lý kỵ khí – hiếu khí kết hợp: Tăng khả năng phân hủy các cấu trúc kháng sinh phức tạp.
- Công nghệ màng sinh học (MBR): Hiệu quả cao hơn do màng giữ lại vi sinh và chất khó phân hủy.
Phương pháp hóa lý
- Keo tụ – tạo bông: Loại bỏ một phần kháng sinh dạng liên kết hoặc hấp phụ trên cặn.
- Hấp phụ (than hoạt tính, vật liệu nano): Giữ lại kháng sinh trên bề mặt vật liệu, phù hợp với nồng độ thấp.
- Trao đổi ion: Tách các phân tử kháng sinh mang điện tích.
Phương pháp oxy hóa nâng cao
- Ozone (O₃): Phá vỡ cấu trúc phân tử kháng sinh.
- Fenton/Photo-Fenton: Dùng H₂O₂ + Fe²⁺, có ánh sáng UV tăng hiệu quả.
- UV/H₂O₂: Tạo gốc OH· giúp phân hủy mạnh kháng sinh.
- Ozone/UV hoặc Ozone/H₂O₂: Tăng tốc độ oxy hóa → phân hủy triệt để.
Công nghệ màng lọc
- RO, NF (Nano filtration): Giữ lại tới 95–99% kháng sinh.
- UF/MF: Loại bỏ một phần kháng sinh gắn kết với chất rắn lơ lửng.
(Lưu ý: Tạo ra dòng nước thải cô đặc cần xử lý tiếp.)
Phương pháp điện hóa
- Điện Fenton, điện oxy hóa: Tạo gốc oxy hóa mạnh giúp phân hủy kháng sinh.
- Hiệu quả cao nhưng chi phí lớn.
Xử lý kết hợp – Xu hướng hiện nay
Kết hợp nhiều phương pháp để đạt hiệu quả cao:
- Sinh học + AOPs
- MBR + Ozone
- RO + Ozone/UV
- Keo tụ > than hoạt tính > AOPs
Một số lưu ý trong quá trình xử lý kháng sinh trong nước thải
Để việc xử lý kháng sinh mang lại hiệu quả, chúng ta cần lưu ý một số vấn đề như sau:
- Đánh giá đặc tính kháng sinh trước khi xử lý
- Đảm bảo tuân thủ quy chuẩn môi trường
- Thiết kế linh hoạt theo lưu lượng và mức độ ô nhiễm
- Kiểm soát độc tính để bảo vệ vi sinh
- Kết hợp nhiều công nghệ thay vì xử lý đơn lẻ
- Kiểm soát bùn thải: Bùn chứa kháng sinh hoặc vi khuẩn kháng thuốc → cần quản lý như chất thải nguy hại.
- Đảm bảo an toàn cho người vận hành: Tránh tiếp xúc trực tiếp với nước thải có chứa kháng sinh, trang bị bảo hộ đầy đủ: găng tay, khẩu trang, kính, ủng.
Trên đây là một số thông tin về việc xử lý kháng sinh trong nước thải. Việc xử lý hiệu quả không chỉ giúp bảo vệ chất lượng nguồn nước mà còn góp phần ngăn chặn sự lan rộng của vi khuẩn kháng thuốc – một nguy cơ đáng lo ngại đối với sức khỏe cộng đồng. Áp dụng đúng công nghệ và tuân thủ quy trình xử lý sẽ giúp các cơ sở y tế, phòng khám hay bệnh viện vận hành an toàn, hiệu quả. Đây là bước đi cần thiết để hướng tới một môi trường bền vững và phát triển lâu dài.
