醫院廢水處理消毒技術及應用綜述

文_葉劍娜 邵良成 酈剛

1. 上海環科環境評估咨詢有限公司；2. 浙江千堯環境工程有限公司；3.浙江天川環保科技有限公司

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

1 主要消毒技術

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，液氯的相對密度約為水的1.5倍，氯氣的相對密度約是空氣的2.5倍。

液氯加入水中即發生水解反應，生成次氯酸。其反應方程式如下：Cl2+H2O=HOCl+Cl-+H+。反應生產的次氯酸能夠深入細菌細胞壁，從而殺死細菌。

一級強化處理工藝出水的參考加氯量（以有效氯計）一般為30～50 mg/L。二級處理及深度處理工藝出水的參考加氯量一般為15～25 mg/L。運行中應根據余氯量和實際水質、水量實驗確定氯投加量。

液氯的消毒效果與水溫、pH值、接觸時間、混合程度、污水濁度、所含干擾物質及有效氯濃度有關。混合時間為5～15s。混合方式可采用機械混合、管道混合、靜態混合器混合、跌水混合、鼓風混合、隔板式混合。氯消毒時間采用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。制備方法有化學法和電解法。化學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，產生氣體或液化的二氧化氯。

二氧化氯中氯以正四價態存在，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先吸附在細胞壁上，然后透過細胞壁與微生物蛋白質中的部分氨基酸發生氧化還原反應，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變性，或破壞蛋白質的合成，最終導致其死亡。

1.3 次氯酸鈉消毒

次氯酸鈉消毒效果與液氯相同，運行費用高，原材料便于采購。次氯酸鈉發生器操作管理較復雜，其重要部件電極易損壞，電耗、鹽耗相對較大。商品次氯酸鈉溶液有效氯含量為10%～12%，通常由生產廠家用罐車或桶裝供給用戶，其優點是價格比較便宜，使用安全，貯存方便，投配設備簡單。

1.4 臭氧消毒

臭氧（O3）是一種極強的氧化劑和高效殺菌消毒劑，具有特殊的刺激性氣味，在濃度很低時呈現新鮮氣味，臭氧是淡藍色氣體，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]，能破壞或分解細菌的細胞壁、細胞膜、組織結構的蛋白質、核糖核酸等從而導致細胞死亡。

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

1.5 紫外線消毒

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

當二級處理出水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。當水中懸浮物濃度＜20mg/L，推薦的照射劑量為60mJ/cm2，照射接觸時間應大于10s或由試驗確定。醫院污水宜采用封閉型紫外線消毒系統。醫院污水紫外線消毒系統應設置自動清洗裝置。

1.6 單過硫酸氫鉀復合鹽消毒

單過硫酸氫鉀復合鹽（活性氧消毒劑產品）：單過硫酸氫鉀單劑吸潮或溶于水中，會迅速分解釋放出活性氧和硫酸鉀，所以復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平衡穩定的系統，提高穩定性，延長有效期。

經由系統平衡處理過的單過硫酸氫鉀復合粉為粉末狀物體，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。溶于水后經鏈式反應連續釋放活性氧進而形成羥基自由基、過氧化氫自由基等多種活性成分，不產生有害物質，高效消毒，其氧化能力較強，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、醛類等有機物氧化為有機酸。單過硫酸氫鉀標準電極電勢為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較弱、用量大而且產生副產物的缺點，也避免了臭氧持續性差的弊端。

單過硫酸氫鉀復合鹽投加量為5～10mg/L，反應時間為30min。反應受溫度、pH值影響較小。受CODCr、BOD5等影響較大。

2 性能對比（表1）

表1 幾種消毒技術性能比較

使用劑量次氯酸鈉（N a O C l）1 5～2 5 m g/L；接觸時間1 0～3 0 m i n。能有效殺菌，但殺滅病毒效果較差，對芽孢無效。無毒，運行、管理無危險性。產生具致癌、致畸作用的有機氯化物（T H M s）；使水的p H值升高規模＜3 0 0床的經濟欠發達地區醫院污水處理消毒系統。使用劑量臭氧（O 3）1 0～2 0 m g/L；接觸時間5-1 0 m i n。能有效殺菌，殺滅病毒，殺滅芽孢。有強烈的氧化能力，不產生有機氯化物（T H M s）；不受p H值影響；能增加水中溶解氧運行、管理有一定的危險性；操作復雜；制取臭氧的產率低；電能消耗大；基建投資較大；運行成本高。傳染病醫院污水應優先采用臭氧消毒；處理出水再生回用或排入水體對水體和環境造成不良影響時應首選臭氧消毒。紫外線接觸時間短。能有效殺菌，但殺滅病毒效果較差，對芽孢無效。無有害殘余物質；無臭味；操作簡單，易實現自動化；運行管理和維修費用低。電耗大；紫外燈管與石英套管需定期更換；對處理水的水質要求較高；無后續殺菌作用。當二級處理出水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，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合鹽5～1 0 m g/L；接觸時間1 0～3 0 m i n。能有效殺菌，殺滅病毒，對芽孢部分有效。無有害殘余物質；無余氯；操作、運行簡單；維護費用低。運行成本較高 適合各種醫院

3 結語

影響消毒效果的主要因素是消毒劑的投加量和反應接觸時間。醫院廢水消毒處理應綜合考慮成本、使用方便性及安全性來選擇。從實際工程經驗來看，單過硫酸氫鉀復合鹽消毒粉因其自身的優點：高效、安全、無余氯、操作簡單，同時隨著技術進步，單過硫酸氫鉀復合鹽生產成本也會進一步降低，因此單過硫酸氫鉀復合鹽在醫院廢水處理消毒應用上具有廣闊的前景。