臭氧消毒工藝對醫(yī)療污水排放提標的可行性研究

        醫(yī)療污水主要是指在醫(yī)院正常運行過程中產(chǎn)生并排放的污水，其來源及成分十分復雜，包括診療室及化驗室產(chǎn)生的化學藥劑殘留、病房及洗衣房等產(chǎn)生的生活污水、手術室產(chǎn)生的含有血液的污水等[1]。醫(yī)療污水的特點為除含有大量的細菌、病毒等致病原體外，還含有化學藥劑和放射性同位素。如果含有上述物質的醫(yī)療污水，不經(jīng)過消毒、滅活等無害化處理，而直接排入城市下水道，往往會造成水、土壤的污染，發(fā)生急性傳染和潛伏性傳染，嚴重的會引發(fā)各種疾病，或導致介水傳染病的暴發(fā)流行。

        醫(yī)療污水的排放對水資源造成的潛在危害巨大，部分地區(qū)真正達到國家排放標準的醫(yī)院并不多，這就造成地表水、地下水、污水官網(wǎng)等水源或飲用水官網(wǎng)收到污染的巨大風險，成為影響群眾健康的巨大風險源[1]。

所以，醫(yī)療污水的處理及排放標準要嚴格控制，進行提標，已達到安全排放的需求，對醫(yī)院附近的住宅、商圈等負責，排除健康隱患。國標對污水排放的要求從原先的二級標準和一級B標準，到如今普遍的一級A標準，和目前正在不斷推進的準四準五，可以看出政府監(jiān)管部門對污水排放標準的要求是越來越高的。醫(yī)療污水的基本控制項目主要包括PH值、懸浮物、化學需氧量、生化需氧量、氨氮、總磷、糞大腸菌群等，見表1。

以天津為例，全國很多地方推出了自己的地標，其要求較國標的更高，見表2。

注：城鎮(zhèn)污水處理廠出水排入環(huán)境，當設計規(guī)模≥10 000 m3/d時，執(zhí)行A標準；10 000 m3/d＞當設計規(guī)模≥1 000 m3/d時，執(zhí)行B標準；當設計規(guī)模＜1 000 m3/d時，執(zhí)行C標準。

1.醫(yī)療污水排放特點

醫(yī)療污水的來源可以分為以下四種類型：

（1）治療過程產(chǎn)生的傳染病菌廢水，常見的有腸道病菌、病毒以及結核桿菌等；

（2）放射科產(chǎn)生的放射性廢水，成分中含有放射性元素；

（3）醫(yī)院職工及住院病人工作生活中排放的生活廢水，如說盥洗、廚房、洗衣房以及廁所等產(chǎn)生的廢水；

（4）一般帶病菌的廢水，通常指醫(yī)療器械的洗滌污水。這些廢水的來源主要是醫(yī)療室、病房、化驗室、手術室等。

醫(yī)療污水排放的重點指標通常在以下范圍：COD為150～300 mg/L，BOD為80～150 mg/L，SS為40～120 mg/L，pH值為7～8。結合上述污染物指標，考慮醫(yī)療污水中含有大腸菌群和傳染性細菌、病毒等病原性微生物，水體同時受到化學物質與微生物的污染，在處理時，如未妥當處理，會在水體環(huán)境產(chǎn)生強傳染性，造成生物污染。

2.醫(yī)療污水處理現(xiàn)狀

我國醫(yī)院處理污水的基本方法有三類：物理法、化學法和微生物法。當下，大部分醫(yī)院采用的是化學方法，常用的方法包括：氯化消毒法、氧化劑消毒法、輻射消毒等[2]。

2.1  氯化消毒法

氯化消毒法處理醫(yī)療廢水主要有兩種方式：

（1）在醫(yī)療廢水中投放次氯酸鈉或者次氯酸鈣，費用低、簡便易行，適用于醫(yī)療廢水產(chǎn)生較少的衛(wèi)生所或者鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院；

（2）使用自動次氯酸鈉發(fā)生器設備進行污水處理，依據(jù)廢水種類和量進行自動投配藥劑，處理效果比較穩(wěn)定。這種方法成本相對較高，且對技術人員素質要求較高，適合于患者人數(shù)較多、醫(yī)療廢水較多的大型綜合性醫(yī)院。

二氧化氯是一種強氧化劑，其溶于水后可產(chǎn)生次氯酸根離子和亞氯酸根離子，醫(yī)療廢水使用二氧化氯進行消毒可以有效除去失活病毒、隱孢子蟲等，且二氧化氯消毒不受PH值影響，不形成氯仿等有機鹵代物。二氧化氯還可以有效氧化鐵、錳、硫酸物等，但又不與氨反應，不會形成溴酸鹽。

2.2  氧化劑消毒法

臭氧具有高的氧化還原電位，催化劑作用下產(chǎn)生的羥基自由基[OH-]，氧化分解絕大多數(shù)有機化合物（包括一些高穩(wěn)定性、難降解的有機物，我們稱之為Hard-COD）。經(jīng)過臭氧處理后，除菌率高達99.985%～99.998%，亞硝酸鹽類去除率為79.5%，色度的去除率為77%。

臭氧消毒對絕大多數(shù)致病微生物，包括本次新型冠狀病毒（2019-nCoV）均有廣譜高效的滅殺作用。其對病毒等微生物的滅殺原理為：（1）臭氧能氧化分解細菌內(nèi)部葡萄糖所需的酶，使細菌滅活；（2）直接與細菌、病毒作用，破壞它們的細胞器和DNA、RNA，使細菌的新陳代謝受到破壞，導致細菌死亡；

（3）作用于細胞外膜的脂蛋白和內(nèi)部的脂多糖，使細菌發(fā)生通透性畸變而溶解死亡。

2.3 輻射消毒法

輻射消毒主要是指利用電離輻射滅殺致病微生物的能力，對醫(yī)療器械及醫(yī)療環(huán)境進行消毒。利用紫外線光子的能量破壞水中的各種病毒和細菌的遺傳物質DNA，破壞其DNA結構，以達到消滅病菌的目的。

3.醫(yī)療污水排放提標工藝流程

臭氧是消毒和殺菌效果遠優(yōu)于二氧化氯。同等濃度的臭氧，消毒效果是二氧化氯的3  000倍左右。臭氧對水消毒接觸時間通常在10 min以內(nèi)，而二氧化氯的接觸時間通常在30 min以上。pH值和溫度對臭氧消毒效果的影響較小，而對于二氧化氯影響很大[3]。

臭氧消毒可以提升污水的溶氧，而二氧化氯殘存對污水處理有二次污染。臭氧消毒可以改善污水水質，如出水的色度和油度降低。比如，二氧化氯污水處理后，TDS增加，而臭氧不會增加TDS。在臭氧處理過的污水管網(wǎng)中，未檢測到或預計不會有極難處理的殘余物。

醫(yī)療污水處理中采用臭氧加活性炭工藝配合二氧化氯一同使用，排水水質更為優(yōu)異。醫(yī)療污水臭氧消毒工藝設計，包括預處理工藝設計、其他化學處理（如絮凝沉淀）工藝設計、深度臭氧處理工藝設計、活性炭過濾工藝、加氯工藝等。預處理工藝指在臭氧消毒之前對醫(yī)療污水進行的一級處理或二級處理過程。深度臭氧處理講去除難分解的聚合有機物等成分[3]。

推薦工藝流程如圖1，醫(yī)療污水消毒臭氧投加推薦劑量見表3。

經(jīng)實驗證明，醫(yī)院污水經(jīng)過上述醫(yī)院廢水處理工藝處理后，排水滿足表1及表2中相關規(guī)定的要求，值得推廣。

參考文獻：

[1]張恒建，趙玉軍，葉曉亮.曝氣生物濾池工藝處理醫(yī)療廢水工程實例 [J].環(huán)境科技，2003，16（1）：16-17.

[2]陳笠，李正山，黃正文，等.醫(yī)療廢水消毒技術探討[J].成都大學學報：自然科學版，2012，31（2）：185-187.

[3]何軍.幾種常用醫(yī)療廢水處理方法的比較[J].遼寧城鄉(xiāng)環(huán)境科技，2004，24（1）：39-41