醫(yī)院廢水處理消毒技術(shù)及應(yīng)用綜述

文_葉劍娜 邵良成 酈剛

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醫(yī)院廢水指門診、洗衣房、顯影室、各類檢驗(yàn)室、病房、病理解剖室、手術(shù)室等處排出診療、生活及糞便污水。不同性質(zhì)醫(yī)院產(chǎn)生的污水性質(zhì)相差很大，醫(yī)院廢水還具有急性傳染和潛伏性傳染、空間污染等特征，可誘發(fā)疾病或造成傷害。

1 主要消毒技術(shù)

1.1 液氯消毒

氯是一種具有特殊氣味的黃綠色有毒氣體，易壓縮成琥珀色透明液體即為液氯，液氯的相對(duì)密度約為水的1.5倍，氯氣的相對(duì)密度約是空氣的2.5倍。

液氯加入水中即發(fā)生水解反應(yīng)，生成次氯酸。其反應(yīng)方程式如下：Cl2+H2O=HOCl+Cl-+H+。反應(yīng)生產(chǎn)的次氯酸能夠深入細(xì)菌細(xì)胞壁，從而殺死細(xì)菌。

一級(jí)強(qiáng)化處理工藝出水的參考加氯量（以有效氯計(jì)）一般為30～50 mg/L。二級(jí)處理及深度處理工藝出水的參考加氯量一般為15～25 mg/L。運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)余氯量和實(shí)際水質(zhì)、水量實(shí)驗(yàn)確定氯投加量。

液氯的消毒效果與水溫、pH值、接觸時(shí)間、混合程度、污水濁度、所含干擾物質(zhì)及有效氯濃度有關(guān)。混合時(shí)間為5～15s。混合方式可采用機(jī)械混合、管道混合、靜態(tài)混合器混合、跌水混合、鼓風(fēng)混合、隔板式混合。氯消毒時(shí)間采用30min，保證余氯量不小于0.5mg/L。

1.2 二氧化氯消毒

二氧化氯（ClO2）是黃色氣體，帶有辛辣味，易溶于水，在水中溶解度2900mg/L。制備方法有化學(xué)法和電解法?；瘜W(xué)法以氯酸鹽或亞氯酸鹽和鹽酸為原料；電解法是利用食鹽和水為原料，通過特制的隔膜電解槽，產(chǎn)生氣體或液化的二氧化氯。

二氧化氯中氯以正四價(jià)態(tài)存在，其活性可為氯的2.5倍，因而有較高的殺菌效果。二氧化氯在與微生物接觸時(shí)先吸附在細(xì)胞壁上，然后透過細(xì)胞壁與微生物蛋白質(zhì)中的部分氨基酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使氨基酸分解破壞，由氨基酸組成的肽鏈分開，致使微生物酶及其他蛋白質(zhì)變性，或破壞蛋白質(zhì)的合成，最終導(dǎo)致其死亡。

1.3 次氯酸鈉消毒

次氯酸鈉消毒效果與液氯相同，運(yùn)行費(fèi)用高，原材料便于采購。次氯酸鈉發(fā)生器操作管理較復(fù)雜，其重要部件電極易損壞，電耗、鹽耗相對(duì)較大。商品次氯酸鈉溶液有效氯含量為10%～12%，通常由生產(chǎn)廠家用罐車或桶裝供給用戶，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格比較便宜，使用安全，貯存方便，投配設(shè)備簡單。

1.4 臭氧消毒

臭氧（O3）是一種極強(qiáng)的氧化劑和高效殺菌消毒劑，具有特殊的刺激性氣味，在濃度很低時(shí)呈現(xiàn)新鮮氣味，臭氧是淡藍(lán)色氣體，在高壓下形成液體為深褐色。

臭氧由于具有很高的氧化還原電位[2.07V]，能破壞或分解細(xì)菌的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、組織結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)、核糖核酸等從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。

采用臭氧消毒，一級(jí)強(qiáng)化處理出水投加量為30～50 mg/L，接觸時(shí)間不小于30min；二級(jí)處理出水投加量為10～20 mg/L，接觸時(shí)間5～15 min；同時(shí)大腸菌群去除率不得低于99.99%。在消毒工藝末端應(yīng)設(shè)置尾氣處理或尾氣回收裝置，反應(yīng)后排出的臭氧尾氣必須經(jīng)過分解破壞或回收利用，處理后的尾氣中臭氧含量應(yīng)小于0.1mg/L。

1.5 紫外線消毒

紫外線消毒是細(xì)菌、病毒和其他病原微生物細(xì)胞吸收紫外線能量后，其遺傳物質(zhì)（DNA）發(fā)生突變，使其不再繁殖而達(dá)到對(duì)水和廢水進(jìn)行消毒的目的。紫外光波長為200～280nm的殺菌能力最強(qiáng)。

當(dāng)二級(jí)處理出水254nm紫外線透射率不小于60%、懸浮物濃度小于20mg/L 時(shí)可采用紫外線消毒方式；在有特殊要求的情況下（如排入有特殊要求的水域）也可采用紫外線消毒方式。當(dāng)水中懸浮物濃度＜20mg/L，推薦的照射劑量為60mJ/cm2，照射接觸時(shí)間應(yīng)大于10s或由試驗(yàn)確定。醫(yī)院污水宜采用封閉型紫外線消毒系統(tǒng)。醫(yī)院污水紫外線消毒系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置自動(dòng)清洗裝置。

1.6 單過硫酸氫鉀復(fù)合鹽消毒

單過硫酸氫鉀復(fù)合鹽（活性氧消毒劑產(chǎn)品）：單過硫酸氫鉀單劑吸潮或溶于水中，會(huì)迅速分解釋放出活性氧和硫酸鉀，所以復(fù)合鹽單劑不能直接用于消毒，只能以其為主要活性成分建立一個(gè)平衡穩(wěn)定的系統(tǒng)，提高穩(wěn)定性，延長有效期。

經(jīng)由系統(tǒng)平衡處理過的單過硫酸氫鉀復(fù)合粉為粉末狀物體，需要溶解成1%～2%的溶液，按不同的使用比例定量添加到待消毒水體中。溶于水后經(jīng)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)連續(xù)釋放活性氧進(jìn)而形成羥基自由基、過氧化氫自由基等多種活性成分，不產(chǎn)生有害物質(zhì)，高效消毒，其氧化能力較強(qiáng)，氧化勢能高，超過氯化物、高錳酸鉀、過氧化氫等，能夠把水中的氯離子氧化為氯氣，把醇類、醛類等有機(jī)物氧化為有機(jī)酸。單過硫酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為1.82V，高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.27V），低于臭氧（2.07V），既克服了氯氣氧化能力相對(duì)較弱、用量大而且產(chǎn)生副產(chǎn)物的缺點(diǎn)，也避免了臭氧持續(xù)性差的弊端。

單過硫酸氫鉀復(fù)合鹽投加量為5～10mg/L，反應(yīng)時(shí)間為30min。反應(yīng)受溫度、pH值影響較小。受CODCr、BOD5等影響較大。

2 性能對(duì)比（表1）

表1 幾種消毒技術(shù)性能比較

使用劑量次氯酸鈉（N a O C l）1 5～2 5 m g/L；接觸時(shí)間1 0～3 0 m i n。能有效殺菌，但殺滅病毒效果較差，對(duì)芽孢無效。無毒，運(yùn)行、管理無危險(xiǎn)性。產(chǎn)生具致癌、致畸作用的有機(jī)氯化物（T H M s）；使水的p H值升高規(guī)模＜3 0 0床的經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)醫(yī)院污水處理消毒系統(tǒng)。使用劑量臭氧（O 3）1 0～2 0 m g/L；接觸時(shí)間5-1 0 m i n。能有效殺菌，殺滅病毒，殺滅芽孢。有強(qiáng)烈的氧化能力，不產(chǎn)生有機(jī)氯化物（T H M s）；不受p H值影響；能增加水中溶解氧運(yùn)行、管理有一定的危險(xiǎn)性；操作復(fù)雜；制取臭氧的產(chǎn)率低；電能消耗大；基建投資較大；運(yùn)行成本高。傳染病醫(yī)院污水應(yīng)優(yōu)先采用臭氧消毒；處理出水再生回用或排入水體對(duì)水體和環(huán)境造成不良影響時(shí)應(yīng)首選臭氧消毒。紫外線接觸時(shí)間短。能有效殺菌，但殺滅病毒效果較差，對(duì)芽孢無效。無有害殘余物質(zhì)；無臭味；操作簡單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；運(yùn)行管理和維修費(fèi)用低。電耗大；紫外燈管與石英套管需定期更換；對(duì)處理水的水質(zhì)要求較高；無后續(xù)殺菌作用。當(dāng)二級(jí)處理出水2 5 4 n m 紫外線透射率不小于6 0%、懸浮物濃度小于2 0 m g/L 時(shí)，在有特殊要求的情況下也可采用紫外消毒方式。使用劑量過硫酸氫鉀復(fù)合鹽5～1 0 m g/L；接觸時(shí)間1 0～3 0 m i n。能有效殺菌，殺滅病毒，對(duì)芽孢部分有效。無有害殘余物質(zhì)；無余氯；操作、運(yùn)行簡單；維護(hù)費(fèi)用低。運(yùn)行成本較高 適合各種醫(yī)院

3 結(jié)語

影響消毒效果的主要因素是消毒劑的投加量和反應(yīng)接觸時(shí)間。醫(yī)院廢水消毒處理應(yīng)綜合考慮成本、使用方便性及安全性來選擇。從實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)來看，單過硫酸氫鉀復(fù)合鹽消毒粉因其自身的優(yōu)點(diǎn)：高效、安全、無余氯、操作簡單，同時(shí)隨著技術(shù)進(jìn)步，單過硫酸氫鉀復(fù)合鹽生產(chǎn)成本也會(huì)進(jìn)一步降低，因此單過硫酸氫鉀復(fù)合鹽在醫(yī)院廢水處理消毒應(yīng)用上具有廣闊的前景。