醫(yī)院污水處理和藥劑選擇

顧宇陽

摘 要：浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院污水組成成分相對復雜，若處理不當危害極大，污水處理池原設計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，增強消毒效力的同時提升了經(jīng)濟性，還討論加入膜分離生物反應器強化處理效果的可能性。

關鍵詞：醫(yī)院污水 二氧化氯 次氯酸鈉 膜分離生物反應器

中圖分類號：X799.5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（a）-0114-02

1 醫(yī)院污水的性質(zhì)特點

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

醫(yī)院排放污水的主要幾個診室或者設施包括：實驗檢驗中心、住院樓病房、門診各個診室、衣物清洗間、X 光成像洗印部門、動物保存房和標本間、同位素放療診室、住院手術室和門診急診手術室等污水廢水排水設備以及醫(yī)院行政管理機構和醫(yī)務醫(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復雜，內(nèi)含有的污染物包括病原微生物，有毒、有害的化學廢棄品以及具有殘余放射性的污物等。其特點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成為傳染性疫病廣泛擴散的主要途徑并且將會對環(huán)境造成嚴重污染。而且由于醫(yī)院污水同時受到固體排泄物、傳染性致病細菌和病毒真菌等病原性微生物的污染，具有強烈的傳染性，會誘發(fā)疾病，甚至對人體造成致命傷害。

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，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)則要相對減少20%～30%。一天中的排水量也不均衡，通常在上午7～9時、下午18～20時出現(xiàn)2次高峰，高峰排水量與小時平均排水量之比為1.7～2.5[2]。

該醫(yī)院現(xiàn)有兩個院區(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)開始運行剛滿一年，污水相關記錄統(tǒng)計資料缺乏，并不足以準確分析污水處理情況，只能對醫(yī)院污水排放概況做出描述。根據(jù)醫(yī)院建造時設計院設計的污水處理能力，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)計資料表明：醫(yī)院總排污水中，大腸菌群（96 ～230）×106個/L，細菌總數(shù)（1.3～1.5）×105個/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入市政污水管網(wǎng)，排放的污水被要求滿足《醫(yī)療機構水污染物排放標準》（GB18466-2005）。污水處理系統(tǒng)采用的是單級處理同時消毒的典型流程，通過鹽酸與氯酸鈉熱反應生成二氧化氯消毒，設計日最高處理污水量為1 000 t。后來由于天津港?；繁ㄊ鹿视绊懀袇^(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)稍加改動基礎上更改為投放10%的次氯酸鈉溶液作為替換方案。

文章以下部分將對這兩種污水處理投藥系統(tǒng)的有效性和經(jīng)濟性做計算對比。

次氯酸鈉在儲藏時會自然分解，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生成原子氧[O]，原子氧具有超強的氧化性，會在生成樣子的同時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氧化性的原因。

次氯酸鈉的分解反應式為：

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為一級反應，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半衰期t1/2=2.65 d，未避光時t1/2=1.53 d。該醫(yī)院已對次氯酸鈉做避光處理。

后經(jīng)咨詢次氯酸鈉溶液供應商得知該批工業(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。改進組分后的次氯酸鈉溶液穩(wěn)定性得到了顯著的增強，半衰期延長至tevo1/2=18 d。

4 經(jīng)濟性計算

（1）使用原系統(tǒng)設計的二氧化氯來消毒時，價格為：氯酸鈉3 200元/t，鹽酸450元/t，每月費用1 566元。

（2）使用次氯酸鈉消毒時，價格為：次氯酸鈉1 154元/t，每月費用4 616元。

顯然當使用二氧化氯系統(tǒng)時，相同消毒效果下具有更好的經(jīng)濟性。但是由于天津港爆炸事件的影響，國家規(guī)定嚴格監(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，即生物膜法污水處理法，該技術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注，而近年來生物膜法污水處理正在不斷促成污水處理領域形成大量的技術進步和技術革新。在該院采用投藥消毒的物理方式處理污水同時，可以加入生物膜法處理污水，在兩種方式的結合作用下，或許達到更好的污水處理效果。生物膜法其實是一整個所有生物相關的處理法的統(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用的生物處理相關技術，它具有優(yōu)秀的處理效力和應用前景。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度、輕質(zhì)、比表面積大、空隙率高的填料，而這種改進明顯加強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)院設立的污水監(jiān)測站記錄數(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置一個生物氧化接觸沉淀池，經(jīng)過生物濾池的預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

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

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

[3] 馬德浮.次氯酸鈉溶液分解動力學的研究[J].上海工程技術大學學報，2002，16（1）：8-10.