醫(yī)院污水處理工程中消毒劑選用問題的幾點探討

一、醫(yī)院污水處理現(xiàn)狀
1．醫(yī)院污水的來源及主要污染物
　　醫(yī)院排放污水的主要部門和設(shè)施有：診療室、化驗室、病房、洗衣房、X光照相洗印、動物房、同位素治療診斷、手術(shù)室等；另外，還有食堂、家屬宿舍等排放的生活污水。
　　醫(yī)院污水的主要污染物其一是病原性微生物；其二是有毒、有害的物理化學(xué)污染物，包括常規(guī)的用COD、BOD₅表示的有機(jī)污染物：其三是放射性污染物。
　　表1 醫(yī)院各部門排水情況及主要污染物

2.醫(yī)院污水的水質(zhì)
    從對北京監(jiān)測中心近年來對北京部分醫(yī)院污水分質(zhì)分析監(jiān)測結(jié)果。表中可以看出，醫(yī)院污水的COD含量為23～318mg/L，主要數(shù)值集中在120-280mg/L之間，如果沒有實測數(shù)據(jù)，個人認(rèn)為設(shè)計可按COD 200mg/L來考慮；BOD₅數(shù)值在10～191mg/L之間；SS為17-190mg/L；pH值7-8；大腸菌群數(shù)為238×10⁵～238×10⁸個/L。

    醫(yī)院污水是一種特殊的污水，除含有部分化學(xué)性污染物外（化學(xué)污染物的危害是國外這幾年的研究重點），主要是病原體污染，如蛔蟲卵、肝炎病毒、結(jié)核菌、痢疾和其他流行病菌等。在醫(yī)院污水處理過程中，嚴(yán)格控制病原微生物隨污水排放顯得尤為重要。香港“陶大花園”的疫情表明，糞便污水也是“非典”傳染不可忽略的途徑，因此，對原有醫(yī)院污水處理系統(tǒng)安全性的重新評價和新建醫(yī)院污水處理設(shè)施的建設(shè)與管理受到國家有關(guān)部門（建設(shè)部、環(huán)保局等）的高度重視。

3.北京市的醫(yī)院情況及污水處理現(xiàn)狀
    北京市共有各級醫(yī)院806家，其中三級以上綜合醫(yī)院100多家，二級以上醫(yī)院幾百家，其他為一級各類小醫(yī)院。對北京地區(qū)97個綜合醫(yī)院進(jìn)行調(diào)查，其中89個醫(yī)院對排放污水進(jìn)行了處理，處理率92%，使用消毒情況為：用液氯消毒的49個，占55%；用次氯酸鈉發(fā)生器消毒的15個，占17%；用商品次氯酸鈉溶液消毒的8個，占9％；用二氧化氯消毒的7個，占8%；用臭氧消毒的3個，占3％，其他（主要是用漂粉精）7個，占8％。
    5個傳染病醫(yī)院有3個采用二級處理加氯消毒工藝，2個采用一級處理加氯消毒工藝。
    現(xiàn)在的醫(yī)院基本都有污水處理裝置，但建設(shè)水平和管理水平參差不齊，處理工藝基本都以氯化消毒為主，上二級生化處理的醫(yī)院很少。
    由此可見，醫(yī)院污水的消毒處理還停留在比較原始的方法上，一方面我們應(yīng)將原始液氯消毒方法普遍化，同時我們是否也該在某些傳染病醫(yī)院推廣消毒效果更好的二氧化氯和臭氧發(fā)生裝置？
（注：文中所用部分?jǐn)?shù)據(jù)摘自馬世豪等編著，《醫(yī)院污水污物處理》，化學(xué)工業(yè)出版社2000年。）

二、醫(yī)院污水處理中常見的幾種消毒工藝比較
1.二氧化氯的消毒特性及普羅名特二氧化氯發(fā)生裝置的特點：

分子式：     

作為氧化劑的反應(yīng)方程式: ClO₂ + e- = ClO₂-        E₀= 0.95 V
                                  氯酸鹽

相對于不同微生物的消毒作用：

廣州佳環(huán)臭氧發(fā)生器因其獨特的特性而被多家醫(yī)院廣泛應(yīng)用，其特性主要表現(xiàn)在:
1.單體設(shè)備發(fā)生量大，從7g/h直到10000g/h，為目前世界上能夠生產(chǎn)大容量二氧化氯發(fā)生裝置之首。
2.三重安全保護(hù)裝置，對醫(yī)院這種高負(fù)荷人流密集區(qū)有著高度安全的保障。
3.壁掛式結(jié)構(gòu)，各組件集成為一體,占地面積小，同時方便安裝。
4.自動化程度高,操作簡單,使用方便，能夠精確控制投加量，保證消毒效果的同時，亦能夠降低成本。
5.ClO₂現(xiàn)場生成, 現(xiàn)場使用, 全系統(tǒng)處于安全封閉狀態(tài)下工作,不會對人身造成傷害,更不會產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象。
6.生成的ClO₂純度高, 無任何附帶鹵化物, (因某些鹵化物致癌) 不會產(chǎn)生任何有害人體健康的物質(zhì)。

2.臭氧的消毒特性及普羅名特臭氧發(fā)生裝置的特點：

臭氧分子式：

臭氧與其他消毒劑去除細(xì)菌和病毒情況的比較：

為保證充足的消毒效果，臭氧的濃度在0.4ppm時至少維持4分鐘。CT=0.4*4=1.6 (CT為濃度和時間的乘積)

廣州佳環(huán)臭氧發(fā)生器的設(shè)計特點：
    所有的Bono Zon型臭氧發(fā)生器都配有程控裝置、邏輯控制系統(tǒng)和監(jiān)測控制系統(tǒng)。在發(fā)生器或外部設(shè)備出錯時本裝置能很容易地被鎖定。裝有指示燈的模擬流程圖可以很清楚地顯示出系統(tǒng)的工藝過程和當(dāng)前操作狀態(tài)。
    Bono Zon型臭氧發(fā)生器都裝有馬達(dá)驅(qū)動的調(diào)節(jié)變壓器，以便對臭氧的產(chǎn)生率進(jìn)行隨意控制，發(fā)生器設(shè)有“手動”和“自動”兩種工作狀態(tài)。其標(biāo)準(zhǔn)型是根據(jù)德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN19627（<＝300^oC 和相對濕度<＝30％）的氣候條件專門設(shè)計的。如果要在更高的氣候條件下使用，則需要增加附加設(shè)備。Bono Zon臭氧發(fā)生器在適宜的氣候條件下，只要使用廉價的空氣干燥系統(tǒng)就可以很好地工作。
控制系統(tǒng)：
    計算機(jī)控制系統(tǒng)通過氧化還原電位和臭氧發(fā)生器變送器，既可實現(xiàn)自動控制，也可實現(xiàn)手動調(diào)節(jié)。通過手動調(diào)節(jié)電位器可以控制臭氧的發(fā)生量，電位差計的調(diào)節(jié)位置決定了放電系統(tǒng)的放電電壓。系統(tǒng)用一個閥值開關(guān)限定兩個極限電壓，即點火電壓和最大電壓，閥值開關(guān)以變壓器的次級電壓為參考信號，這樣，即使電源電壓不穩(wěn)定系統(tǒng)也能自行調(diào)節(jié)。
高壓變壓器:
    系統(tǒng)所需的高壓由單線圈的高壓變壓器產(chǎn)生,線圈中有正溫度系數(shù)的溫度檢測儀器,防止過載。
調(diào)壓器:
    利用電動調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)和控制臭氧發(fā)生量,如果在濕度高達(dá)90%的熱帶地區(qū)使用, 可以提供油浸變壓器。
安裝:
    普羅名特Bono Zon臭氧發(fā)生器占地很少(符合DIN19627標(biāo)準(zhǔn))。緊湊的積木式設(shè)計的配電箱可根據(jù)用戶的需要進(jìn)行安裝, 甚至可以靠墻安裝.

三、應(yīng)用臭氧進(jìn)行消毒的工程實例
    以廣州石化總廠醫(yī)院污水處理系統(tǒng)改造為例，介紹臭氧發(fā)生器在此工藝中的應(yīng)用。
1.設(shè)計依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)：《中華人民共和國污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8979-1996）三級標(biāo)準(zhǔn)；部分一級標(biāo)準(zhǔn)。
2.設(shè)計污水水質(zhì)水量及處理能力：處理水量為15m³/h。
    處理前后水質(zhì)為：CODcr≤250mg/l，BOD₅≤150mg/l，SS≤150mg/l，糞大腸菌群數(shù)≤3.5×10³個/l。
    污水經(jīng)沉淀及臭氧消毒后，排放水質(zhì)為：CODcr≤150mg/l，BOD₅≤80mg/l，SS≤70mg/l，糞大腸菌群數(shù)≤500個/l。
3.污水處理工藝
    門診污水先經(jīng)格柵隔除大顆粒的飄浮物及雜物，同時與化糞池的出水混合進(jìn)入調(diào)節(jié)池，在調(diào)節(jié)池內(nèi)，不同時間排出的污水能保持均勻，使后續(xù)處理工藝的處理負(fù)荷相對穩(wěn)定，同時可以平衡高峰期的出流量，使系統(tǒng)不至于因為瞬間水量過大而影響處理效果。
    在調(diào)節(jié)池出口處設(shè)置一級提升泵，采用自吸形式，以減少投資，然后污水進(jìn)入平流式沉淀池布水廊道，通過布水墻進(jìn)入平流式沉淀池，在沉淀池中，大部分的懸浮物被沉淀下來，沉積在池內(nèi)的泥斗中，由設(shè)在操作間的污泥泵泵至化糞池內(nèi)進(jìn)行厭氧消化。
    沉淀池的出水進(jìn)入集水池，集水池內(nèi)設(shè)兩臺二級自吸式污水提升泵（兩臺，一用一備），污水泵由集水池內(nèi)的液位控制器根據(jù)池內(nèi)的液位來控制，保證污水處理系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行。污水經(jīng)沉淀、水量、水質(zhì)調(diào)節(jié)后，由泵泵至設(shè)備間，交由臭氧消毒裝置進(jìn)行滅菌消毒，在臭氧接觸氧化塔中，各種細(xì)菌和病毒被最大限度地除去，同時，污水中的相當(dāng)部分有機(jī)物質(zhì)如CODcr及BOD₅也同時被氧化除去。處理后的污水由設(shè)備間內(nèi)的污水泵（兩臺，一用一備）泵至清水池，最后自流進(jìn)入市政排水管道。
    臭氧氧化塔的尾氣尚含有多余臭氧，通過管道引至調(diào)節(jié)池底，通過在池內(nèi)安裝的穿孔管擴(kuò)散，對污水作前處理，同時將多余的臭氧吸收，以除去臭味，保證工作人員的健康。
    隔柵內(nèi)沉淀物定期運(yùn)送至指定衛(wèi)生防疫部門處理。

   具體工藝流程為：污水→格柵→調(diào)節(jié)池→一級提升泵→沉淀池→二級提升泵→臭氧氧化塔→清水池

4.主要構(gòu)筑物及設(shè)備
1)格柵井
    醫(yī)療污水與化糞池出水匯流到綜合池的進(jìn)水砂井后，自流進(jìn)入格柵井，井內(nèi)設(shè)兩道手動格柵，第一道格柵的間隙為10mm，第二道格柵的間隙為5mm，將水中的大塊固形物去除，以保護(hù)污水提升泵。
2)調(diào)節(jié)池
    由原消毒池改造而成
    外形尺寸：5.0m×5.0m×3.0m
有效水深：2.5m
    有效容積：62.5m³
    沉淀時間：4.1h
3)平流式沉淀池：兩格
    外形尺寸：3.6m×5.9m×3.6m
    有效水深：2m
    表面負(fù)荷：0.7m³/m².h（按20 m³/h計算）
    有效容積：41m³
    沉淀時間：2.5h
    池內(nèi)設(shè)集泥斗，泥斗內(nèi)沉積的污泥每天用污泥泵吸出，送入化糞池中進(jìn)行厭氧消化處理。
4)集水池
    由原虹吸定量池改造而成
    外形尺寸：2.9m×5.0m×3.0m
    有效水深：2.5m
    有效容積：24m³
    調(diào)節(jié)時間：1.6h
    集水池由兩臺自吸式污水提升泵，一用一備，將污水送入臭氧氧化塔中進(jìn)行消毒處理。
    提升泵型號：2TC型，Q＝15m³/h，H＝15m，N＝1.5KW
5)臭氧發(fā)生裝置：
a)普羅名特BONa3A臭氧發(fā)生器一臺
    臭氧總發(fā)生量為240g/h；由相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，冷卻水量：0.32m³/h。
b)臭氧氧化塔：1臺Φ2600×3000mm
    用陶瓷鮑爾環(huán)為填料，填料容積4.5m³；填料塔的有效容積為5m³，接觸時間為15分鐘。
    整個臭氧消毒系統(tǒng)在設(shè)備間內(nèi)安裝，消毒間采用機(jī)械通風(fēng)，保證操作間的工作環(huán)境；臭氧反應(yīng)塔的尾氣用管道引至調(diào)節(jié)池，既吸收殘余的臭氧，又對污水作前處理，降低運(yùn)行費(fèi)用。
    與一般的醫(yī)院污水處理系統(tǒng)相比，廣州佳環(huán)污水處理系統(tǒng)采用最先進(jìn)的臭氧、二氧化氯和紫外線消毒裝置取代氯氣或次氯酸鈉作為消毒劑，使得消毒作用更強(qiáng)有力，更為徹底，處理后污水達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，是新一代醫(yī)院污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備。
    對已有的醫(yī)院污水處理系統(tǒng)而言，為節(jié)省投資，可以利用部分原有的設(shè)備結(jié)合部分普羅名特水處理設(shè)備達(dá)到同樣的處理效果。例如，可以單獨對原系統(tǒng)中的消毒部分進(jìn)行改造，采用普羅名特專利技術(shù)制造的臭氧、二氧化氯發(fā)生裝置和紫外線消毒裝置，即可獲得理想的處理效果。
    為了更加有效地保護(hù)水環(huán)境，改善國內(nèi)醫(yī)院污水治理現(xiàn)狀，佳環(huán)臭氧公司經(jīng)過多年研究和工程實踐，在污水處理過程中運(yùn)用臭氧技術(shù)已經(jīng)取得了許多成熟的經(jīng)驗，不僅在技術(shù)上取得進(jìn)展，而且在達(dá)到同樣的出水標(biāo)準(zhǔn)時，這種技術(shù)的運(yùn)用大大降低了運(yùn)行費(fèi)用。這在國內(nèi)已經(jīng)有了幾個成功的范例。
    廣州佳環(huán)運(yùn)用于醫(yī)院廢水處理的臭氧系統(tǒng)承擔(dān)著消毒滅菌和氧化降低BOD、COD指標(biāo)的雙重角色。
    佳環(huán)臭氧公司的經(jīng)驗說明了在現(xiàn)有的醫(yī)院一級處理流程基礎(chǔ)上，經(jīng)過普羅名特公司獨特系統(tǒng)工藝設(shè)計，使其處理后的出水各項水質(zhì)指標(biāo)已經(jīng)接近或達(dá)到二級處理流程的出水指標(biāo)，具有較強(qiáng)的推廣意義。