姜新生
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醫(yī)療污水特點、危害及處理工藝研究
姜新生
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本文在分析醫(yī)療污水來源、危害及特點的基礎(chǔ)上,提出了醫(yī)療污水的處理原則,并對常見處理工藝進(jìn)行分析,并提出了DAT-IAT處理醫(yī)療污水工藝,在實際運行中取得了良好的運行效果。
醫(yī)療污水;DAT-IAT工藝;傳染性
醫(yī)療產(chǎn)生的污水主要來自醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)部各個業(yè)務(wù)科室,例如化驗室、病房、手術(shù)室等等,這些科室在診療過程中產(chǎn)生的污水具有來源及成分復(fù)雜,具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特點。相比于工業(yè)污水和生活污水,醫(yī)療廢水中還含有大量的病原細(xì)菌、蟲卵、病毒等病原體外,還含有大量化學(xué)藥劑、放射性同位素等污染,處理不當(dāng)變會造成水、土壤污染,嚴(yán)重時還會引發(fā)疾病的爆發(fā)流行等。
1.1醫(yī)療廢水來源
醫(yī)療機構(gòu)中分設(shè)各種診療科室,這些科室承擔(dān)的醫(yī)療服務(wù)內(nèi)容不同,醫(yī)療器械多樣,由此所產(chǎn)生的污水來源十分復(fù)雜??偟脕碚f,在實際診療過程中容易產(chǎn)生醫(yī)療廢水的部門主要是醫(yī)療機構(gòu)的化驗室、診療室、病房、X光照相洗印室,以及同位素治療診斷室等,這些科室在為病人診療疾病過程中會產(chǎn)生許多醫(yī)療污水。由于科室業(yè)務(wù)量的不同,診療時間的差異以及產(chǎn)生的醫(yī)療污水無論是在數(shù)量還是成分上都具有較大的差異性:有重金屬廢水、含油廢水、洗印廢水、放射性廢水等等。這些廢水中含油酸、堿、懸浮固體、BOD、COD和動植物油等有毒有害物質(zhì)。
1.2醫(yī)療污水分類
醫(yī)療污水大體可以分為四類:一類是醫(yī)療機構(gòu)工作人員的生活污水,主要是廚房、廁所、盥洗廢水;第二類主要是放射性污水,這一類污水主要來自X光照相洗印室和放射科、同位素治療診斷室排放的醫(yī)療污水;第三類是傳染病菌污水,這類污水主要是指含有傳染病菌的污水,如病毒、結(jié)核桿菌、腸道病菌等污水;第四類是一般含病菌性污水,主要是各種醫(yī)療器械洗滌后產(chǎn)生的污水。
1.3醫(yī)療污水危害
醫(yī)療污水中含油酸、堿、懸浮固體、BOD、COD以及動植物油等有害有毒物質(zhì),如在牙科治療,以及給患者拍攝X光片后洗印等過程中會產(chǎn)生的許多含油重金屬、醫(yī)療器械清洗使用到的消毒劑以及各種有機溶劑等,這些有毒有害物質(zhì)往往給人體健康產(chǎn)生威脅,含有致癌、致畸和致突變性,未經(jīng)有效處理直接排入環(huán)境會給環(huán)境帶來持久影響。例如在同位素治療或使用同位素進(jìn)行病因診斷過程中會產(chǎn)生一些放射性污水,放射性污水中含有的放射性同位素在衰變過程中會產(chǎn)生α-、β-、γ-放射性,以及污水中含有的蛔蟲卵、糞大腸桿菌都會對環(huán)境構(gòu)成威脅,在人體內(nèi)積累會危害人體健康。
1.4醫(yī)療污水特點
與一般生活或工業(yè)污水相比,醫(yī)療污水有其明顯的特征:(1)來源復(fù)雜性:醫(yī)療污水來自醫(yī)院的不同科室,不同科室產(chǎn)生的污水量和污染物也有明顯差異;(2)污染物種類多:醫(yī)療污水主要污染物是糞大腸桿菌、大腸菌群以及各種細(xì)菌、病毒等病原性微生物;(3)具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等;(4)醫(yī)療污水雖然成分復(fù)雜,但濃度較低,處理技術(shù)比較成熟。
2.1醫(yī)療污水處理原則
醫(yī)療污水中含有多種致病菌、病毒、寄生蟲卵和有毒有害物質(zhì)、放射性污染物等,具有較強的傳染性,如果不經(jīng)處理直接排入城市下水管道或環(huán)境水體,容易成為二次污染源,引起多種疾病的發(fā)生和蔓延,嚴(yán)重威脅人類的身體健康。因此,加強醫(yī)療污水的安全處理十分重要。
醫(yī)療污水處理,一方面要考慮污水中細(xì)菌、病毒的種類和數(shù)量,另一方面還應(yīng)考慮污水的理化指標(biāo)和病毒指標(biāo),也要充分掌握周邊水系環(huán)境,考慮污水的排向和受納水體對水質(zhì)的要求,按照《醫(yī)療機構(gòu)污水排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18466-2005),必須經(jīng)過二級處理后,再進(jìn)行必要的消毒,以減少消毒劑的使用量,提高消毒效果,還可以有效控制污水中的污染因子,實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。目前,考慮到醫(yī)療污水具有可生化性強等特點,在醫(yī)療污水處理中大多把生化法作為二級處理工藝,以SBR、氧化溝工藝等適應(yīng)性強的工藝處理效果較好,但這類工藝不能單獨完成除磷,且填料容易發(fā)生堵塞,產(chǎn)泥量大等,反而增加了工藝操作的復(fù)雜性。
2.2常見醫(yī)療污水處理工藝
隨著環(huán)保政策落實力度的增強,污水處理對脫氮除磷要求更嚴(yán),在進(jìn)行化學(xué)法脫氮除磷的同時也積極引入了化學(xué)物質(zhì),生物法成為首選的環(huán)保型脫氮除磷工藝,如A2/O、SBR、氧化溝等。其中,擁有我國完全知識產(chǎn)權(quán)的DAT-IAT工藝技術(shù)應(yīng)用效果較好。
表1 常見醫(yī)療污水處理工藝特點比較
2.3醫(yī)療污水處理存在的問題分析
從當(dāng)前醫(yī)療機構(gòu)污水的處理現(xiàn)狀來看,主要存在的問題有:(1)污染物處理效率低。由于醫(yī)療污水的來源分散、復(fù)雜,且醫(yī)療污水中的污染物成分復(fù)雜,受到處理工藝的制約,如果使用常規(guī)的污水處理技術(shù)往往難以起到應(yīng)有的效果。例如由于活性污泥微生物種類和數(shù)量較少,系統(tǒng)內(nèi)物理、化學(xué)以及生物化學(xué)反應(yīng)過程不完全,一些病原微生物便會隨著醫(yī)療污水的排放而擴散,因此,常常會遇到使用一些常規(guī)性的污水處理工藝難以有效發(fā)揮對醫(yī)療污水中病原微生物以及有/無機污染物的高效處理。(2)空氣污染嚴(yán)重。常規(guī)污水處理所使用到的無封閉式好氧生物處理技術(shù)在處理醫(yī)療污水時,由于缺少封閉性,在后期醫(yī)療污水處理曝氣供氧時容易產(chǎn)生許多氣溶分子,附著一些病原微生物,這些病原微生物質(zhì)量較輕,會隨著空氣向外傳播擴散,容易導(dǎo)致各種傳染性疾病向外擴散,滋生疾病的傳染;(3)出水消毒效率不高。醫(yī)療污水在處理過程中使用到的氯消毒法,雖然效率較高,但毒副作用較大,而使用臭氧、二氧化氯等作為消毒劑雖然毒副作用小,但這些消毒劑的成本較高,增加了消毒成本,因此,在實際應(yīng)用中,為了節(jié)約成本,不能正常運行反過來又限制了其有效使用。
鑒于此,在選擇醫(yī)療污水處理工藝時,應(yīng)選擇技術(shù)成熟,效果優(yōu)良,投資少,占地面積節(jié)約,設(shè)施少,流程簡化,易管理操作,降低勞動力消耗,節(jié)約運行成本的工藝。
根據(jù)《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18466-2005)的規(guī)定,結(jié)合某醫(yī)療機構(gòu)污水現(xiàn)狀,確定了將醫(yī)院的傳染病區(qū)的污水單獨收集,經(jīng)格柵進(jìn)入專用的消毒沉淀池進(jìn)行消毒預(yù)處理,再進(jìn)入綜合污水處理系統(tǒng)的集水沉砂池,與該醫(yī)療機構(gòu)的其他污水綜合處理,實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
3.1工藝流程
圖1 DAT-IAT工藝流程
DAT-IAT工藝中,在DAT池前增設(shè)了生物選擇池,由一個DAT池和兩個IAT池共同構(gòu)成該工藝的顯著特點,DAT池連續(xù)進(jìn)水并持續(xù)曝氣,兩個IAT池采取間歇性運行,當(dāng)污水流經(jīng)格柵沉砂池靜止沉淀后采用置換排水,增加了污水的容積利用率。在這套系統(tǒng)中選擇了PLC自動控制運行系統(tǒng),便于后期管理,減少了人工操作的管理費用,也有利于污水設(shè)施的長期穩(wěn)定運行。
3.2工藝運行
(1)傳染病區(qū)的污水,通過預(yù)先設(shè)置的化糞池處理后,污水流入格柵沉沙池,通過格柵過濾后,污水中的大顆粒懸浮物和較重的雜質(zhì)被除去,再將污水引入到專設(shè)的消毒池,經(jīng)過1.5h~2h左右的停留消毒,實現(xiàn)對醫(yī)療污水中的傳染性細(xì)菌和病原體的滅殺,流入綜合調(diào)節(jié)池進(jìn)行深度泥水分離;(2)綜合污水進(jìn)入化糞池內(nèi),污水中的大顆粒懸浮雜質(zhì)被截留,經(jīng)過格柵沉砂池隔除調(diào)節(jié)后進(jìn)入到綜合調(diào)節(jié)池中的污水積累到一定存儲量后,實現(xiàn)水質(zhì)、水量的均衡調(diào)節(jié),避免后期由于水量或水質(zhì)的波動影響到調(diào)節(jié)效果;(3)在綜合調(diào)節(jié)池中的污水積累到一定量后,通過水泵將污水提升至改進(jìn)后的DAT-IAT處理池中,此時,污水會進(jìn)入到生物選擇池,與IAT池回流的污泥實現(xiàn)充分接觸混合,經(jīng)過高絮體負(fù)荷,使污水中的生物獲得了較好地優(yōu)化選擇,從而有效提升生物相的絮凝性和生物活性,抑制絲狀菌的繁殖,有效防止因污泥過快膨脹影響去污效果。在厭氧條件下,通過反硝化菌的反硝化作用,聚磷菌進(jìn)行充分地水解后釋放磷,實現(xiàn)了生物脫氮的效果,也為后續(xù)DAT池所需的大量聚磷創(chuàng)造良好條件。(4)污水流入DAT池,在好氧條件下,醫(yī)療污水中所產(chǎn)生的大量污染物會被微生物吸附、降解、進(jìn)行新陳代謝作用,實現(xiàn)凈化水質(zhì)、硝化氨氮效果,聚磷菌進(jìn)行大量的聚磷作用后經(jīng)過后續(xù)階段的排泥實現(xiàn)了生物除磷。(5)IAT池內(nèi)排出的處理水,再通過自流入消毒池內(nèi),此時,加入二氧化氯消毒劑,保持在約1.5h的接觸消毒時間,使廢水中的大腸桿菌和病毒性細(xì)菌被殺滅,并保持一定的余氯量,實現(xiàn)了污水的達(dá)標(biāo)排放。
3.3運行效果
表2 工藝運行效果
從該工藝的運行效果來看,糞大腸桿菌、BOD5、CODcr等主要污染物的去除效果分別達(dá)到了99.96%、91.4%、92%,出水水質(zhì)全部達(dá)標(biāo)。
(1)本醫(yī)療污水處理技術(shù)采用了以DAT-IAT為核心技術(shù)工藝處理醫(yī)療污水,對COD、BOD、糞大腸桿菌等均有很好的處理效果,出水水質(zhì)優(yōu)于《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18466-2005)的標(biāo)準(zhǔn)。(2)與傳統(tǒng)的工藝相比,該工藝優(yōu)點在于出水優(yōu)良穩(wěn)定,懸浮物和濁度接近于0,細(xì)菌和病毒被大幅去除,容積負(fù)荷高,占地面積小,系統(tǒng)流程緊湊,剩余污泥量少,運行管理方便。(3)采用該技術(shù)處理醫(yī)療污水實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,滿足了中水回用標(biāo)準(zhǔn),為污水處理探索出了一條新的途徑。
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姜新生(1980—),男,漢族,江蘇南通人,本科,工程師,主要從事環(huán)境工程與管理研究。