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醫院廢水臭氧工藝設計

一、醫院廢水簡介：
醫院一般分為綜合性醫院和傳染病醫院兩大類。醫院污水就其污染物的種類及濃度與城市糞便污水類似，但除一般污染物外，醫院污水中還含有一些特殊的污染物，如藥物、消毒劑、診斷用劑、洗滌劑等。
醫院污水主要源于各種病房，特別是各種傳染病房、手術室、洗衣房所排污水，除含有大量病源微生物，寄生蟲卵如蛔蟲卵及各種病毒如肝炎病毒、肺結核菌和痢疾菌等外，還含有大量污染物，其中有機物質占污染總量的60%左右，不溶解物質約占總量的40%。由于大量不容物質如肌肉組織等沉淀時，將比重較大的蠕蟲及其卵、大量細菌等一起沉淀在污泥中。
近年來，醫療中廣泛使用了放射性同位素如，這些醫療用具常用水沖洗，因此，沖洗污水中會含有放射性同位素。
另外，有的醫院還設有附屬制藥廠，其排水中含有酸堿等有害物質，由此可見，醫院污水須經過消毒、脫污等方可排入江河中。
二、醫院廢水處理工藝選擇
處理方法和工藝流程是根據處理對象而確定的，其處理對象有懸浮物、飄浮物、有機物、放射性同位素、病菌、病毒、酸堿等。其中危害較大的是病原體，茲分述如后。
（1）懸浮物及飄浮物

一般均在病房出口處設置化糞池。污水進入化糞池后，其中比重較大的污染物在池中沉淀分離，發酵消化。在沉降過程中也夾雜一些病毒病菌隨之沉降，故污泥也應作相應處理。化糞池出水仍會攜帶一部分漂浮物和機械雜質進入消毒池，這將影響消毒劑的殺菌效果，因此，污水進入消毒池前應得到充分沉淀和簡單的過濾。
（2）有機污染物

醫院污水的有機物一般小于城市污水，BOD5多在100毫克/升左右。可以利用水體本身的自凈能力將其消化。但如果直接排入要求較高的地表水體、風景區等時，則對其有機物要進行處理，一般多采用生物處理法。
（3）放射性同位素

由于原子核自發蛻變產生射線，它的存在使污水具有放射性污染，無法人為的改變污水中放射性物質的強度和性能。因此只有用稀釋或濃縮的辦法來降低或避免其危害。對于這種污水可根據放射性物質的種類、半衰期長短來決定其處理方法。對于半衰期短的元素，采用儲存的方法或用稀釋方法進行處理；對于半衰期長的放射性物質可采用物理、化學或生物法處理，將其先從污水中分離出來。根據調查，目前一般醫院中使用的放射性同位素均系半衰期較短者，而且污水量較少，故通常采用儲存法處理。
（4）寄生蟲

寄生蟲卵來源于糞便中，其比重大于糞便污水（約1.02-1.04），故可通過沉淀將其從污水中分離。一般用蛔蟲卵作為寄生蟲的死亡標準，即當蛔蟲卵死亡時，便認為其它蟲卵均已死亡。蛔蟲卵在外界可活1-5年，但在發酵環境中，生命期則大大縮短。在堆積的糞便中，夏天能活7天，冬天能活21天。常采用的化糞池，污泥清掏周期在三個月以上，寄生蟲卵完全可以在池中沉淀，在發酵環境中殺滅。
（5）病毒

病毒是一種遠比細菌小的物體，他們沒有完整的細胞結構，必須在一定的活細胞中才能生存繁殖。在人類的傳染病中80%是由病毒引起的。病毒一般來說耐冷不耐熱（但肝炎病毒對熱、干燥和冰凍均有一定抵抗力，如甲型肝炎耐熱56℃，1小時以上；乙型耐熱60℃，4小時以上），不過所有病毒對高溫煮沸和強氧化劑都很敏感，因此可投一定濃度的氯使其滅活。
（6）傳染病菌
傳染病菌的種類很多，但其活動規律則大同小異，一般在PH值5-9.6范圍內生存，當PH值超出此范圍病菌即死亡。在清水中能活一個多月，但在糞便污水中生活時間較短。這是因為：a.糞便污水中含有自身分解生成的氨，可起殺菌作用；b.大便分解還能產生某些滅菌素使細菌滅活。另外大部分病菌（除破傷風為厭氧菌外）都是好氧的。利用這一特性，如將水池加蓋密封，一方面由于有機物分解消耗大量氧，另一方面因池子密封補氧困難，導致污水中溶解氧減少，致使好氧病菌在缺氧下自行消滅。此外，在化驗室、檢驗室中還有鉻、汞等重金屬存在，可用化學方法去除。
綜上所述，醫院污水是一種極其復雜的體系，因此，采用常規處理方法很難達到滿意的效果。
近來發展起來的臭氧水處理技術，在醫院污水處理工程上被廣泛應用，收到了極好的效果，這是因為臭氧比氯、漂白粉、二氧化氯具有更強的氧化能力，可以比氯快600-3000倍的速度殺死包括氯不能徹底殺死的所有細菌、病毒等；可將某些重金屬離子Pb、Hg等氧化沉淀達到分離的目的；另外臭氧還可降低生化耗氧量（BOD）和化學耗氧量（COD）、去除亞硝酸鹽和脫色、除臭等。經此處理的醫院污水，可大大提高排放標準，甚至可返回作為非飲用水使用。
三、醫院廢水工藝流程簡介
整個工藝可分兩級處理。
A.一級處理
其主要環節是消毒滅菌后可排入城市污水，然后進入城市污水處理場，進行深度處理。
B.二級處理
經二級處理的污水，不僅可滅菌排污，而且BOD、COD有了大幅度降低，達國家一級排放污水標準，可直接排入水體。

四、醫院廢水消毒工藝對比：

醫院污水消毒是醫院污水處理的重要工藝過程，其目的是殺滅污水中的各種致病菌。醫院污水消毒常用的消毒工藝有氯消毒(如氯氣、二氧化氯、次氯酸鈉)、氧化劑消毒(如臭氧、過氧乙酸)、輻射消毒(如紫外線、γ射線)。表1-1對常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒和紫外線消毒法的優缺點進行了歸納和比較。

表4-1常用消毒方法比較

	優點	缺點	消毒效果
氯 Cl2	具有持續消毒作用；工藝簡單，技術成熟；操作簡單，投量準確。	產生具致癌、致畸作用的有機氯化物(THMs)；處理水有氯或氯酚味；氯氣腐蝕性強；運行管理有一定的危險性。	能有效殺菌，但殺滅病毒效果較差。
次氯酸鈉 NaOCl	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(THMs)；使水的PH值升高。	與Cl2殺菌效果相同。
二氧化氯 ClO2	具有強烈的氧化作用，不產生有機氯化物(THMs)；投放簡單方便；不受pH影響。	ClO2運行、管理有一定的危險性；只能就地生產，就地使用；制取設備復雜；操作管理要求高。	較Cl2殺菌效果好。
臭氧 O3	有強氧化能力，接觸時間短；不產生有機氯化物；不受pH影響；能增加水中溶解氧。	臭氧運行、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；運行成本低。	殺菌和殺滅病毒的效果均很好。
紫外線	無有害的殘余物質；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。	效果好，但對懸浮物濃度有要求。

4.1：醫院污水用臭氧消毒與其它方式消毒的比較

1．臭氧消毒克服了其它方式在運輸、儲存和處理過程中的危險。
2．臭氧消毒接觸時間短，能改善水質，是一種優良的消毒劑。
3．臭氧能殺滅其它方式如氯等不能殺滅的病毒、芽孢等。
4．臭氧消毒作用不受廢水中氨氫含量及PH值的影響。
5．臭氧可以廉價的空氣或氧氣為氣源制備而得。
6．隨著電子技術和臭氧發生技術的發展，現在的臭氧發生器能耗大大降低，體積越來越小，運行穩定性大大提高，加之目前電費較低，因而臭氧在污水處理上的應用，愈來愈占有明顯的優勢。
7．臭氧消毒性能穩定；無二次污染；能改善水的物理和感官性質，有脫色和去嗅去味作用。

4.2：臭氧醫院廢水消毒：

臭氧，分子式為O3，具有特殊的刺激性臭味，是國際公認的綠色環保型殺菌消毒劑。臭氧在水中產生氧化能力極強的單原子氧（O）和羥基（OH），羥基（OH）對各種致病微生物有極強的殺滅作用，單原子氧（O）具有強氧化能力，對各種病毒、細菌均有很強的殺滅能力。

臭氧消毒具有反應快、投量少；適應能力強，在pH5.6～9.8、水溫0～37℃范圍內，臭氧消毒性能穩定；無二次污染；能改善水的物理和感官性質，有脫色和去嗅去味作用。但缺點是無持續消毒功能、只能現場生產使用、臭氧消毒法設備費用較高、耗電較大。

4.3：醫院廢水臭氧消毒工程設計

1、醫院污水臭氧處理站應設置空壓機房、臭氧發生器設備間和操作間。空壓機房安放空壓機，空壓機應防震和防止噪聲。臭氧發生器間應留有設備檢修空間。臭氧接觸塔在寒冷地區應設在室內，尾氣處理后設排氣管排出室外。

2、醫院污水消毒的主要工藝參數如表1-2所示。

表4-2　醫院污水臭氧消毒的主要工藝參數　

項　目

一級處理出水

二級處理出水

臭氧投加量/mg·L-1

接觸時間/min

大腸菌去除率/%

30～50

99.99

10～20

5～15

99.99

3、在選擇臭氧發生器時，要根據污水水質及處理工藝確定臭氧投加量，再根據臭氧投加量和單位時間處理水量確定臭氧使用量，按每小時使用臭氧量選擇臭氧發生器臺數及型號。

4、臭氧與污水接觸方式一般采用鼓泡法，氣泡分散越小，臭氧利用率越高，消毒效果越好。因此要選擇氣水混合效果好的臭氧進氣裝置。

5、臭氧系統設備管道應做防腐處理與密封。

6、臭氧設備間應設置通風設備，通風機應安裝在靠近地面處。

7、在工藝末端必須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，達到排放標準。

4.4：臭氧發生器適用范圍

1、采用二級處理的醫院污水最好采用臭氧消毒，這樣可以減少臭氧的投加量，降低設備投資費用和運行費用。

2、投資及運行費用較高，適用于管理水平較高的傳染病醫院及綜合醫院污水處理。

4.5：臭氧發生器運行管理：

1、臭氧對人有毒，國家規定大氣中允許濃度為0.2mg/m3，要在臭氧混合后加裝臭氧尾氣處理器才能排放。

2、臭氧為強氧化劑，濃度越高對接觸物品損害越重，使用時應注意。

3、在使用時應控制影響臭氧殺菌作用的因素，包括溫度、相對濕度、有機物、pH、水的渾濁度、水的色度等。

4、保持臭氧發生器工作環境通風及空氣干燥，防止機器回水。

5、臭氧的產量受電壓、進氣量和進氣壓力的影響。

6、臭氧的投加量和剩余臭氧量在消毒中起著重要作用，使用時應注意控制臭氧濃度。

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