應用次氯酸鈉發(fā)生器對醫(yī)療污水的消毒處理
1 概述
醫(yī)院污水中,不同程度地含有多種病毒、病菌、寄生蟲卵和一些有毒、有害物質。如果不經過消毒,這些病毒、病菌和寄生蟲卵在環(huán)境中將成為一個集中的污染源,引起多種疾病的發(fā)生和蔓延,嚴重威脅人類的身體健康。通過流行病學調查和細菌學檢驗證明,國內外歷次大規(guī)模的傳染病爆發(fā)流行,幾乎都與飲用或接觸被污染的水有關。醫(yī)院污水中病原體的含量大,對環(huán)境理化因素抵抗力強,因而在環(huán)境中的存活率比較高,有文獻資料證明,腸道傳染病的病原體可以在各種外界環(huán)境中長期生存,因此,醫(yī)院污水的消毒是醫(yī)院污水處理中關鍵的一步。我國水污染防治法規(guī)定:“排放含有病原體的污水必須經過消毒處理,符合國家有關標準后,方準排放。”根據GB 8978-96綜合污水排放標準的要求,醫(yī)院污水經處理和消毒后,應達到:總大腸總大腸菌群不得大于500個/L;總余氯不得小于6.5 mg/L。目前,國內醫(yī)院使用的消毒劑以漂白粉、液氯、次氯酸鈉、二氧化氯和臭氧為主。漂白粉很容易分解,存放時間較長,其殺菌消毒效果會逐漸降低,甚至失效。液氯雖然價格較低,但安全性較差,易于泄漏,且氯與有機物作用會生成有機鹵化物,進入水體后造成新的污染,威脅人類健康。下面以太原鐵路分局現狀為例,重點介紹利用電解法次氯酸鈉發(fā)生器,現場制備次氯酸鈉消毒劑,可保證消毒劑的濃度和殺菌能力,對醫(yī)院污水進行消毒處理。太原鐵路分局所屬4個醫(yī)療單位,醫(yī)院每年排放的污水總量達40余萬t。由于原有的污水處理設施或設備陳舊或工藝簡陋、能力不足,根本無法滿足現有污水量及排放標準要求。該分局于20世紀90年代中期相繼對這些醫(yī)療單位的污水處理設施進行改造,主要設備采用由鐵道部專業(yè)設計院設計,揚州市潔達凈水器械廠生產的次氯酸鈉發(fā)生器。經過多年來考察與反復實踐,已形成一套成熟的治理工藝,可滿足污水處理要求,排放污水的水質監(jiān)測結果均達到國家排放標準。
2 次氯酸鈉發(fā)生器的工作原理
次氯酸鈉是一種很強的氧化劑,它能進入生物體內,破壞蛋白酶,有很強的滅菌和漂白作用,主要用于醫(yī)療含菌污水、游泳池及飲用水消毒、冷卻循環(huán)水除垢、屠宰和制革工業(yè)廢水除臭等。次氯酸鈉發(fā)生器由溶鹽裝置、電解裝置、儲液槽、電解電源等部分組成。發(fā)生器的工作原理較為簡單,先由溶鹽裝置配置一定濃度的稀鹽水(一般其濃度為3.5 %),再定量泵入電解槽進行循環(huán)電解,其電解過程如下:
電極反應:陽極 2Cl--2e=Cl2
陰極 2H++2e=H2
二次反應:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O。
生成的次氯酸鈉消毒液泵入儲液槽備用。電解裝置由循環(huán)泵、循環(huán)槽及電解管組成。陽極以金屬鈦為基體,表面涂有鈦、釕、錫、銥等金屬氧化物涂層,以改善金屬陽極的電化學性能和耐腐蝕性能。主要性能參數(以HJ500型為例):一次電解循環(huán)時間:1.5 h;一次電解產生次氯酸鈉量:100 kg;次氯酸鈉濃度:7.5 g/kg~8 g/kg;制備1 kg次氯酸鈉電耗:5.2 kW•h~5.6 kW•h;制備1 kg次氯酸鈉鹽耗:5 kg~5.3 kg。利用次氯酸鈉發(fā)生器電解食鹽水,現場制備次氯酸鈉,可保證消毒液的濃度和殺菌能力,又不存在運輸及儲存問題。以30 ppm投氯量計算,HJ型次氯酸鈉發(fā)生器日處理醫(yī)院污水100 t~200 t。
3 醫(yī)院污水處理工藝
醫(yī)院污水處理工藝流程應根據其污水水質、水量、受鈉水體的環(huán)保要求等因素來決定,一般分為一級處理和二級處理。一級處理工藝流程,即在消毒之前采用物理處理;二級處理工藝流程,則在消毒之前,不僅采用物理處理,而且還要采用生物處理。太原鐵路分局的醫(yī)療單位,污水均排入城市下水管網,其CODCR、BOD5等污染物指標均達到排放標準,所以均采用一級處理。物理處理的構筑物有化糞池、格柵、調節(jié)池、沉淀池等。其中調節(jié)池可與沉淀池合二為一,因醫(yī)院污水的水質和水量在24 h內都有較大波動,調節(jié)池的作用就是對水量進行調節(jié),對水質進行均和。一般調節(jié)池的有效容積宜為日污水量的1/2~1/4。由于污水要在調節(jié)池中停留一定的時間,污水中的一些固體物質會在調節(jié)池中沉淀下來。因此在實際設計中,往往使調節(jié)池同時能滿足沉淀的需要。當后續(xù)工藝采用虹吸消毒時,調節(jié)沉淀池又可作為虹吸投氯的定量投配池。若采用一級處理達不到處理要求時,應考慮在其后設置二級生物處理。在醫(yī)院污水處理中,常用的生物處理構筑物有:生物接觸氧化、塔式生物濾池和生物轉盤等。醫(yī)院污水的消毒處理,主要包括加氯系統、定量投配池、接觸消毒池。常用的加氯系統有自動雙虹吸加氯系統(太鐵醫(yī)院門診部采用)、提升式自動定比加氯系統(原平醫(yī)院、結核病療養(yǎng)院、榆次醫(yī)院采用)等。其中自動雙虹吸加氯系統要求污水處理站管道進口標高與接入市政管道容許標高之差大于0.5 m。接觸消毒池的容積應滿足接觸時間和污泥沉積的要求,綜合醫(yī)院污水及含腸道致病菌污水,其接觸時間不小于1 h;含結核桿菌及傳染病醫(yī)院污水,其接觸時間不小于1.5 h。醫(yī)院污水一級處理工藝流程見圖1。
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4 效果分析
太原鐵路分局共對太鐵醫(yī)院門診部、原平醫(yī)院、結核病療養(yǎng)院、榆次醫(yī)院等四個單位進行了污水處理設施建設改造。表1為2002年太鐵醫(yī)院門診部含菌污水處理裝置排放前后污水監(jiān)測平均值。表1 2002年太鐵醫(yī)院門診部含菌污水處理前后監(jiān)測數據
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由以上監(jiān)測數據可以看出,經過該污水處理工藝處理的醫(yī)院含菌污水可達到國家和地方規(guī)定的排放標準。
5 結語
結果證明,中小城鎮(zhèn)、偏遠地區(qū)和工礦醫(yī)院采用次氯酸鈉發(fā)生器,電解食鹽水現場生產消毒劑處理醫(yī)療污水,其性能穩(wěn)定、安全可靠、造價低廉、易于操作管理。設備的設計制造是成功的,污水處理的工藝流程是值得借鑒的,具有較好的經濟、環(huán)境和社會效益。
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