醫(yī)院污水處理和藥劑選擇

顧宇陽

摘 要：浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院污水組成成分相對(duì)復(fù)雜，若處理不當(dāng)危害極大，污水處理池原設(shè)計(jì)采用二氧化氯消毒工藝處理污水，后改用次氯酸鈉作為消毒藥劑，增強(qiáng)消毒效力的同時(shí)提升了經(jīng)濟(jì)性，還討論加入膜分離生物反應(yīng)器強(qiáng)化處理效果的可能性。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院污水 二氧化氯 次氯酸鈉 膜分離生物反應(yīng)器

中圖分類號(hào)：X799.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（a）-0114-02

1 醫(yī)院污水的性質(zhì)特點(diǎn)

醫(yī)院排放污水的組成成分和性質(zhì)是非常復(fù)雜的，包含各種各樣的廢物和有害物質(zhì)。醫(yī)院產(chǎn)生的污水含有有機(jī)溶劑、病原體、消毒劑、酸、堿重金屬以及放射性等，其成分復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于其他企業(yè)或工廠排放的污水。

醫(yī)院排放污水的主要幾個(gè)診室或者設(shè)施包括：實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)中心、住院樓病房、門診各個(gè)診室、衣物清洗間、X 光成像洗印部門、動(dòng)物保存房和標(biāo)本間、同位素放療診室、住院手術(shù)室和門診急診手術(shù)室等污水廢水排水設(shè)備以及醫(yī)院行政管理機(jī)構(gòu)和醫(yī)務(wù)醫(yī)療后勤人員排放的生活污水，食堂后廚、值班公寓、家屬公寓排放污水。

醫(yī)院排放的污水其成分和來源相當(dāng)復(fù)雜，內(nèi)含有的污染物包括病原微生物，有毒、有害的化學(xué)廢棄品以及具有殘余放射性的污物等。其特點(diǎn)是具有污染的空間廣泛性、急慢性傳染性和潛伏性傳染性，此污水如果不經(jīng)由高效完全的處理會(huì)成為傳染性疫病廣泛擴(kuò)散的主要途徑并且將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。而且由于醫(yī)院污水同時(shí)受到固體排泄物、傳染性致病細(xì)菌和病毒真菌等病原性微生物的污染，具有強(qiáng)烈的傳染性，會(huì)誘發(fā)疾病，甚至對(duì)人體造成致命傷害。

2 污水排放量

醫(yī)院污水水量的大小它取決于非常多的因素，據(jù)統(tǒng)計(jì)，它與醫(yī)院的規(guī)模大小，主要是住院病房的病床數(shù)有著密切的聯(lián)系，大致來說，醫(yī)院平均的污水廢水的總排放量大約占據(jù)總用水量的4/5，病房中有400個(gè)床位及以上醫(yī)院，污水量大致為每日800 L/床；床位數(shù)200～400床醫(yī)院，污水量大致為每日560 L/床；而200床位以下的醫(yī)院，污水量大致為每日200 L/床。在整個(gè)一年中，夏季所產(chǎn)生的污水量為最大，其他季節(jié)則要相對(duì)減少20%～30%。一天中的排水量也不均衡，通常在上午7～9時(shí)、下午18～20時(shí)出現(xiàn)2次高峰，高峰排水量與小時(shí)平均排水量之比為1.7～2.5[2]。

該醫(yī)院現(xiàn)有兩個(gè)院區(qū)：濱江院區(qū)和湖濱院區(qū)，以下討論皆為濱江院區(qū)的情況。濱江院區(qū)開始運(yùn)行剛滿一年，污水相關(guān)記錄統(tǒng)計(jì)資料缺乏，并不足以準(zhǔn)確分析污水處理情況，只能對(duì)醫(yī)院污水排放概況做出描述。根據(jù)醫(yī)院建造時(shí)設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的污水處理能力，醫(yī)院污水處理日上限為1 200 t/d，夏季日常污水排放量約為800 t/d，夏季高峰時(shí)段排放量約130 t/h，冬季日排放量約為500 t/d。

3 污水水質(zhì)特性

3.1 水體

環(huán)境統(tǒng)計(jì)資料表明：醫(yī)院總排污水中，大腸菌群（96 ～230）×106個(gè)/L，細(xì)菌總數(shù)（1.3～1.5）×105個(gè)/mL，腸道致病菌檢出率30%～100%，懸浮物（SS）50～150 mg/L，生物需氧量（BOD5）30～132 mg/L，化學(xué)耗氧量（CODcr）110～650 mg/L，pH值7.0～8.0，其中主要污染因子是致病病原體[1]。

3.2 污泥

此外，醫(yī)院排放的污水廢水中還含有固體的懸浮顆粒，這些固體物質(zhì)會(huì)在經(jīng)過過濾、沉淀的過程中產(chǎn)生污泥，污泥含水率為總重量的95%～97%。原污水中80%以上的病菌、90%以上的奇生蟲卵被富集在污泥中[2]。

該醫(yī)院的污水出水末端進(jìn)入市政污水管網(wǎng)，排放的污水被要求滿足《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466-2005）。污水處理系統(tǒng)采用的是單級(jí)處理同時(shí)消毒的典型流程，通過鹽酸與氯酸鈉熱反應(yīng)生成二氧化氯消毒，設(shè)計(jì)日最高處理污水量為1 000 t。后來由于天津港?；繁ㄊ鹿视绊?，市區(qū)醫(yī)院禁止使用有毒易爆的氯酸鈉晶體作為污水處理原藥劑。各醫(yī)院分別尋找替代污水處理方案，該院將在原污水處理系統(tǒng)稍加改動(dòng)基礎(chǔ)上更改為投放10%的次氯酸鈉溶液作為替換方案。

文章以下部分將對(duì)這兩種污水處理投藥系統(tǒng)的有效性和經(jīng)濟(jì)性做計(jì)算對(duì)比。

次氯酸鈉在儲(chǔ)藏時(shí)會(huì)自然分解，并且具有光解現(xiàn)象，紫外光波段下分解速率更快。日光下照射20 h，90%有效氯被分解。

次氯酸鈉自然分解時(shí)生成原子氧[O]，原子氧具有超強(qiáng)的氧化性，會(huì)在生成樣子的同時(shí)將另一部分次氯酸鈉氧化為氯酸鈉，[O]的存在也是次氯酸鈉強(qiáng)氧化性的原因。

次氯酸鈉的分解反應(yīng)式為：

NaClO→NaCl+[O]

[O]→O2

NaClO+[O]→NaClO3

首先經(jīng)資料得知次氯酸鈉溶液在常溫下的分解反應(yīng)為一級(jí)反應(yīng)，故而其分解速率與濃度一次方成正比。

查閱資料得知，25 ℃環(huán)境下次氯酸鈉溶液避光時(shí)半衰期t1/2=2.65 d，未避光時(shí)t1/2=1.53 d。該醫(yī)院已對(duì)次氯酸鈉做避光處理。

后經(jīng)咨詢次氯酸鈉溶液供應(yīng)商得知該批工業(yè)用次氯酸鈉溶液為保證穩(wěn)定性，均已加入微量氯化鈉和氮化硼混合物作為穩(wěn)定劑。改進(jìn)組分后的次氯酸鈉溶液穩(wěn)定性得到了顯著的增強(qiáng)，半衰期延長至tevo1/2=18 d。

4 經(jīng)濟(jì)性計(jì)算

（1）使用原系統(tǒng)設(shè)計(jì)的二氧化氯來消毒時(shí)，價(jià)格為：氯酸鈉3 200元/t，鹽酸450元/t，每月費(fèi)用1 566元。

（2）使用次氯酸鈉消毒時(shí)，價(jià)格為：次氯酸鈉1 154元/t，每月費(fèi)用4 616元。

顯然當(dāng)使用二氧化氯系統(tǒng)時(shí)，相同消毒效果下具有更好的經(jīng)濟(jì)性。但是由于天津港爆炸事件的影響，國家規(guī)定嚴(yán)格監(jiān)管易爆物的使用，氯酸鈉難以購買，所以還是只能使用次氯酸鈉作為消毒劑。

5 生物膜法污水處理

作為近年來新興的一種污水處理技術(shù)，即生物膜法污水處理法，該技術(shù)正在憑借超低廉的成本和更完善的效力得到越來越多的關(guān)注，而近年來生物膜法污水處理正在不斷促成污水處理領(lǐng)域形成大量的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)革新。在該院采用投藥消毒的物理方式處理污水同時(shí)，可以加入生物膜法處理污水，在兩種方式的結(jié)合作用下，或許達(dá)到更好的污水處理效果。生物膜法其實(shí)是一整個(gè)所有生物相關(guān)的處理法的統(tǒng)稱，它的全部系統(tǒng)涵蓋生物過濾池、生物旋轉(zhuǎn)盤、生物氧化接觸池、生物曝氣濾池以及固體生物流化床等幾個(gè)組成部分，它的共有特性是微生物依附于填料表面生長，在其上形成一層生物膜。這是新的一種被廣泛運(yùn)用的生物處理相關(guān)技術(shù)，它具有優(yōu)秀的處理效力和應(yīng)用前景。生物填料在前幾年主要使用碎石、卵石、爐渣和焦炭等比表面積較小和空隙率較低的非空心堆料原料，如今則主要使用高強(qiáng)度、輕質(zhì)、比表面積大、空隙率高的填料，而這種改進(jìn)明顯加強(qiáng)了生物膜法的處理效力。

現(xiàn)階段根據(jù)市環(huán)保局在該醫(yī)院設(shè)立的污水監(jiān)測(cè)站記錄數(shù)據(jù)，污水COD值常年保持在180～200 mg/L?？梢栽谙救ノ鬯幩都涌谇胺皆O(shè)置一個(gè)生物氧化接觸沉淀池，經(jīng)過生物濾池的預(yù)處理再行投加消毒藥劑，則可以顯著降低COD和BOD的數(shù)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉春.醫(yī)院污水處理方法的選擇[J].黑龍江環(huán)境通報(bào)，2001，25（2）：57-59.

[2] 宋賢英，包薇紅.醫(yī)院污水治理技術(shù)探討[J].環(huán)境導(dǎo)報(bào)，1999（4）：30-31.

[3] 馬德浮.次氯酸鈉溶液分解動(dòng)力學(xué)的研究[J].上海工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，16（1）：8-10.