医院废水处理中消毒工艺综述

医院废水处理中消毒工艺综述 【摘要】 本文中，在分析了医院废水的水质特点及危害的基础上，介绍了医院废水中常用的集中消毒 工艺：氯法、次氯酸钠法、漂白粉法、二氧化氯法、臭氧法、紫外线法和组合工艺。分别阐述了它们各 自的优缺点，并分析它们的应用前景。 【关键词】 医院废水 消毒工艺 致病微生物 1 引言 医院污水指医院产生的含有病原体、重金属、消毒剂、有机溶剂、酸、碱以及放射性等的污水。 医疗污水排入水体对环境造成巨大的危害，危害人们的健康，历史上曾对医院污水危害认识不够，造成 医院污水未经处理任意排放，引起多次传染病的暴发流行，给人类的健康带来巨大的危害，特别是 2003 年的非典疫情暴露出医院污水处理方面的不足。 我国自 20 世纪 80 年代开始对医院污水进行治理，1996 年国家环保局对医院污水排放标准(试 行) 进行了修订，并将其纳入国家污水综合排放标准(8978-1996)，对医院污水的治理排放提出了 全面的要求; 医疗废物管理条例第 20 条明确规定，医疗卫生机构产生的污水、传染病病人或者疑似 传染病病人的排泄物，应当按照国家规定严格消毒，达到国家规定的排放标准后，方可排入污水处理系 统。 2 医院废水的水质特点及危害 医院污水来源及成分复杂，具有水量大、稀释度高、悬浮物少、微生物多等特点。各部门的功能、 设施和人员组成情况不同，产生的污水成分和水量各不相同。产生污水的主要部门和设施有： 诊疗室、 化验室、病房、洗衣房、X 光照像洗印、动物房、同位素 治疗诊断、手术室等排水; 医院行政管理和医 务人员排放的生活污水，食堂、单身宿舍、家属宿舍排水。按废水类型分有重金属废水、含油废水、洗 印废水、放射性废水等。不同性质医院产生的污水也有很大不同，医院污水还具有空间污染、急性传染 和潜伏性传染等特征，可以诱发疾病或造成伤害，部分具有致癌、致畸或致突变性，危害人体健康并对 环境有长远影响，它们具有一定的抵抗力，有的在污水中存活时间较长。当人们食用或接触被病菌、病 毒、寄生虫卵或有毒、有害物质污染的水和蔬菜等食物时，就会使人致病或引起传染病的爆发流行。通 过流行病学调查和细菌学检验证明，国内外历次大规模的传染病爆发流行，几乎都与饮用被污染的水有 关。尤其当医院的污水连同其污泥不经无害化处理而直接用于蔬菜瓜果的施肥，将会导致细菌性、病毒 性疾病和寄生虫病的发病率骤增。 3 医院废水处理中常用的消毒工艺 由于医院废水中存在大量的致病微生物，因此对医院废水进行消毒是非常必要的。医院废水的消 毒工艺一般放在处理工艺的末端，主要针对水中致病微生物的灭活和去除。如果废水中可能含有传染病 细菌的话，在处理工艺的前端也应设置消毒工艺，防止其进一步传播。目前常用的消毒工艺有液氯法、 次氯酸钠法、漂白粉法、二氧化氯法、臭氧法、紫外线法和组合工艺。 3.1 液氯法 液氯法是 80 年代国内最流行的方法，设备故障率和成本均明显低于臭氧法，液氯以它消毒能力强、 价格便宜广泛应用于自来水和医院污水的消毒。 液氯加入水中即发生水解反应，生成次氯酸。其反应方程式为： Cl2+H2O=HOCl+Cl-+H+ 液氯的消毒机理如下：反应所生成的次氯酸能够渗入细菌的细胞壁，从而杀死细菌。 液氯的优点是杀伤力强，费用低。但液氯消毒时受外界因素影响大，例如水质、水温、接触时间、 pH 值以及加药量。同时加氯量过多会造成水质的二次污染。福建医科大学附一医院于 1989 年开始使 用了“V-100 系列加氯机”，十多年来的工作实践早已证明了医院污水处理采用液氯法完全能够符合国家 规定的排放标准，是切实可行的。 3.2 次氯酸钠法 次氯酸钠消毒效果与液氯相同，次氯酸钠发生器操作管理较复杂，其重要部件电极易损坏，电耗、 盐耗相对较大，运行费用高，但此法原材料便于采购，且可采用虹吸管投药方式，故有一部分医疗机构 采用此法消毒。商品次氯酸钠溶液有效氯含量为 10%12%，通常由生产厂家用罐车或桶装供给用户， 其优点是价格比较便宜，使用安全，贮存方便，投配设备简单。如果有条件能就近购得现成的次氯酸钠 溶液，使用次氯酸钠溶液消毒则可大大降低投资和运行成本。 3.3 漂白粉法 白粉消毒在操作过程中会产生强烈的刺激性气体，不利于操作人员的健康保护，消毒液浓度不便 于控制，且反应后残渣堆积于污水池内，较难洗池，极易造成下水道堵塞，但此法设备简易，操作简单， 技术要求低，所以此法暂仅用于偏远乡村的小规模医院应急使用。漂白粉在水中发生如下反应： NaClO+H2O=HOCl+OH-+Na+ Ca(ClO) 2+H2O=2HOCl+Ca(OH) 2 生成的次氯酸会杀死病菌。 鲁晓晴等在 2001 年对漂白粉杀灭嗜肺军团菌及其影响因素进行了实验研究，结果表明：漂白粉可 用于杀灭水环境和空气中的嗜肺军团菌。 3.4 二氧化氯法 二氧化氯是目前国际公认的新一代广谱强力杀菌产品。由美国在 80 年代开发，经美国食品药物管 理局(FDA)和美国环境保护署(EPA)长期实验证明，也被世界卫生组织(WHO)所确认，是国际上公认的含 氯消毒中唯一的高效消毒剂。 ClO2 在酸性条件下具有很强的氧化性，它的作用机理如下： ClO2+4H+5e=Cl-+2H2O 在水厂 pH7 的中性条件下， ClO2+e=ClO2- ClO2-+2H2O+4e=Cl-+4OH- 。 ClO2 在与微生物接触时先吸附在细胞壁上，然后透过细胞壁与微生物蛋白质中的部分氨基酸发生 氧化还原反应，使氨基酸分解破坏，导致由氨基酸组成的肤链分开，致使微生物酶及其他蛋白质变性， 或破坏蛋白质的合成，最终导致其死亡。 二氧化氯对医院污水中的某些化学物质也可以有效的氧化，如酚、氰、硫及产生臭味的物质硫醉、仲 胺、叔胺等，改善水质及除臭除味，所以二氧化氯在医院污水处理中运用越来越多。 秦皇岛市人民医院是该市唯一的一家三甲综合医院，总有床位 600 张，日排污水 500t，采用二氧化 氯处理，取得良好的效果。安庆纺织厂医院污水处理采用了 JW 型无动力二氧化氯发生装置，取得了较 好效果。 3.5 臭氧法 臭氧广泛应用于城市给水、城市污水消毒。作为一种优良的杀菌剂，它的反应有两种： 臭氧溶于水 后会发生两种反应： 一种为直接氧化，反应速度慢，选择性高，易于和苯酚等芳香类化合物及乙醇、胺 等反应。另一种为臭氧分解产生羟基自由基从而为的链反应，反应方程式如下： O3 O2+(O) (O) +H2O2OH- 由反应方程式看出，臭氧在反应过程中，产生具有强氧化性的单原子氧，可以瞬时分解水中的有机 物质、细菌和微生物。同时单原子氧和水结合生成羟基，羟基具有强氧化性和催化性，能使水中的有机 物得到充分的降解。此外，由于臭氧具有很高的氧化还原电位，能破坏或分解细菌的细胞壁、细胞膜、 组织结构的蛋白质、核糖核酸等从而导致细胞死亡。 因此，臭氧能够除藻杀菌，对病毒、芽孢等生命力较强的微生物也能起到很好的灭活作用。臭氧消 毒效率高，能降解各种有机物，除色、除味，改善水质效果好，但是臭氧不具有连续消毒能力，臭氧发 生器存在价格高、占地大等缺点。 3.6 紫外线消毒 紫外线一般被分为三个不同波段：紫外 A(200-280nm)、紫外 B(280-315nm)和紫外 A(315-400nm)， 其中紫外 C(UVC)的灭菌效果最好。紫外线消毒就是是利用低压汞灯产生的 254nm 波长的紫外线辐射病 原体的 DNA，使其相邻的碱基形成二聚体，阻止病原体细胞的复制来达到消毒目的的。 紫外线消毒是一种物理方法，具有无毒副作用、操作简单、效果好、费用低等优点，用于医院污水 的消毒完全可行，但在使用中也应注意一些问题。 紫外线消毒法最早应用于美国（l970 年美国环保局完成了第一个污水紫外线消毒的示范工程） ，现 已在美国和加拿大普遍应用。 3.7 消毒剂组合法 当用一种消毒剂难以达到预期的效果时，可考虑采用两种或多种消毒剂来处理。例如当管线很长， 自由性余氯消毒难于保证管线末梢的余氯量时，可采用辅助性氯胺消毒方式。还有，例如，当以臭氧为 消毒剂时，因为臭氧在很短时间内即消失，为了防止管网中的残余细菌再生长，可进行一次加氯胺处理， 使管网中有以氯胺形式的余氧。 很多消毒剂同时作用时会产生协同作用。战威等对氯胺和二氧化氯协同对水中 fz 噬菌体的灭活作用 进行了研究，结果表明：氯胺和二氧化氯对几噬菌体有明显协同灭活作用，且灭活效果随水温和 pH 值 升高而增强。 两种或多种消毒剂共同作用的优点有：一方.面因其相互作用而使得投加量减少，另一方面还能取长 补短，增加杀菌剂的广谱性，同时还有利于防止微生物抗药性的产生。 4 结语 本文介绍了医院废水处理中采用的一些消毒技术，为了在废水处理上取得更好的成果，总的说应从 两方面着手。一方面必须从源头控制好有毒有害物质的排放，减轻污水处理的负荷；另一方面必须研究 新的污水处理技术,开发和采用优质的消毒剂。 参 考 文 献 1 刘勇，郭伟，柏乃玉，氯化消毒处理综合型医院污水的技术探讨，铁道安全卫生与环保，2000，27(4)： 22-24. 2 韦奇发，周伯雄，采用次氯酸钠法处理医院废水的效果评价，机电安全，2001(10)：2