臭氧消毒工藝對醫療污水排放提標的可行性研究

黃平印

（奧宗尼亞環保技術（天津）有限公司，天津 301700）

醫療污水主要是指在醫院正常運行過程中產生并排放的污水，其來源及成分十分復雜，包括診療室及化驗室產生的化學藥劑殘留、病房及洗衣房等產生的生活污水、手術室產生的含有血液的污水等[1]。醫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療污水，不經過消毒、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，發生急性傳染和潛伏性傳染，嚴重的會引發各種疾病，或導致介水傳染病的暴發流行。

醫療污水的排放對水資源造成的潛在危害巨大，部分地區真正達到國家排放標準的醫院并不多，這就造成地表水、地下水、污水官網等水源或飲用水官網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，可以看出政府監管部門對污水排放標準的要求是越來越高的。

醫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。

表1 部分基本控制項目最高允許排放濃度（日均值）

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。

表2 天津地區城鎮污水處理廠排放標準

1 醫療污水排放特點

醫療污水的來源可以分為以下四種類型：（1）治療過程產生的傳染病菌廢水，常見的有腸道病菌、病毒以及結核桿菌等；（2）放射科產生的放射性廢水，成分中含有放射性元素；（3）醫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生的廢水；（4）一般帶病菌的廢水，通常指醫療器械的洗滌污水。這些廢水的來源主要是醫療室、病房、化驗室、手術室等。

醫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，會在水體環境產生強傳染性，造成生物污染。

2 醫療污水處理現狀

我國醫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

氯化消毒法處理醫療廢水主要有兩種方式：（1）在醫療廢水中投放次氯酸鈉或者次氯酸鈣，費用低、簡便易行，適用于醫療廢水產生較少的衛生所或者鄉鎮醫院；（2）使用自動次氯酸鈉發生器設備進行污水處理，依據廢水種類和量進行自動投配藥劑，處理效果比較穩定。這種方法成本相對較高，且對技術人員素質要求較高，適合于患者人數較多、醫療廢水較多的大型綜合性醫院。

二氧化氯是一種強氧化劑，其溶于水后可產生次氯酸根離子和亞氯酸根離子，醫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，催化劑作用下產生的羥基自由基[OH-]，氧化分解絕大多數有機化合物（包括一些高穩定性、難降解的有機物，我們稱之為Hard-COD）。經過臭氧處理后，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部的脂多糖，使細菌發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，對醫療器械及醫療環境進行消毒。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 醫療污水排放提標工藝流程

臭氧是消毒和殺菌效果遠優于二氧化氯。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，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中，未檢測到或預計不會有極難處理的殘余物。

醫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，排水水質最為優異。醫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，醫療污水消毒臭氧投加推薦劑量見表3。

圖1 醫療污水排放提標工藝流程

表3 醫療污水消毒臭氧投加推薦劑量

經實驗證明，醫院污水經過上述醫院廢水處理工藝處理后，排水滿足表1及表2中相關規定的要求，值得推廣。