应用次氯酸钠发生器对医疗污水的消毒处理
1 概述
医院污水中,不同程度地含有多种病毒、病菌、寄生虫卵和一些有毒、有害物质。如果不经过消毒,这些病毒、病菌和寄生虫卵在环境中将成为一个集中的污染源,引起多种疾病的发生和蔓延,严重威胁人类的身体健康。通过流行病学调查和细菌学检验证明,国内外历次大规模的传染病爆发流行,几乎都与饮用或接触被污染的水有关。医院污水中病原体的含量大,对环境理化因素抵抗力强,因而在环境中的存活率比较高,有文献资料证明,肠道传染病的病原体可以在各种外界环境中长期生存,因此,医院污水的消毒是医院污水处理中关键的一步。我国水污染防治法规定:“排放含有病原体的污水必须经过消毒处理,符合国家有关标准后,方准排放。”根据GB 8978-96综合污水排放标准的要求,医院污水经处理和消毒后,应达到:总大肠总大肠菌群不得大于500个/L;总余氯不得小于6.5 mg/L。目前,国内医院使用的消毒剂以漂白粉、液氯、次氯酸钠、二氧化氯和臭氧为主。漂白粉很容易分解,存放时间较长,其杀菌消毒效果会逐渐降低,甚至失效。液氯虽然价格较低,但安全性较差,易于泄漏,且氯与有机物作用会生成有机卤化物,进入水体后造成新的污染,威胁人类健康。下面以太原铁路分局现状为例,重点介绍利用电解法次氯酸钠发生器,现场制备次氯酸钠消毒剂,可保证消毒剂的浓度和杀菌能力,对医院污水进行消毒处理。太原铁路分局所属4个医疗单位,医院每年排放的污水总量达40余万t。由于原有的污水处理设施或设备陈旧或工艺简陋、能力不足,根本无法满足现有污水量及排放标准要求。该分局于20世纪90年代中期相继对这些医疗单位的污水处理设施进行改造,主要设备采用由铁道部专业设计院设计,扬州市洁达净水器械厂生产的次氯酸钠发生器。经过多年来考察与反复实践,已形成一套成熟的治理工艺,可满足污水处理要求,排放污水的水质监测结果均达到国家排放标准。
2 次氯酸钠发生器的工作原理
次氯酸钠是一种很强的氧化剂,它能进入生物体内,破坏蛋白酶,有很强的灭菌和漂白作用,主要用于医疗含菌污水、游泳池及饮用水消毒、冷却循环水除垢、屠宰和制革工业废水除臭等。次氯酸钠发生器由溶盐装置、电解装置、储液槽、电解电源等部分组成。发生器的工作原理较为简单,先由溶盐装置配置一定浓度的稀盐水(一般其浓度为3.5 %),再定量泵入电解槽进行循环电解,其电解过程如下:
电极反应:阳极 2Cl--2e=Cl2
阴极 2H++2e=H2
二次反应:Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O。
生成的次氯酸钠消毒液泵入储液槽备用。电解装置由循环泵、循环槽及电解管组成。阳极以金属钛为基体,表面涂有钛、钌、锡、铱等金属氧化物涂层,以改善金属阳极的电化学性能和耐腐蚀性能。主要性能参数(以HJ500型为例):一次电解循环时间:1.5 h;一次电解产生次氯酸钠量:100 kg;次氯酸钠浓度:7.5 g/kg~8 g/kg;制备1 kg次氯酸钠电耗:5.2 kW•h~5.6 kW•h;制备1 kg次氯酸钠盐耗:5 kg~5.3 kg。利用次氯酸钠发生器电解食盐水,现场制备次氯酸钠,可保证消毒液的浓度和杀菌能力,又不存在运输及储存问题。以30 ppm投氯量计算,HJ型次氯酸钠发生器日处理医院污水100 t~200 t。
3 医院污水处理工艺
医院污水处理工艺流程应根据其污水水质、水量、受钠水体的环保要求等因素来决定,一般分为一级处理和二级处理。一级处理工艺流程,即在消毒之前采用物理处理;二级处理工艺流程,则在消毒之前,不仅采用物理处理,而且还要采用生物处理。太原铁路分局的医疗单位,污水均排入城市下水管网,其CODCR、BOD5等污染物指标均达到排放标准,所以均采用一级处理。物理处理的构筑物有化粪池、格栅、调节池、沉淀池等。其中调节池可与沉淀池合二为一,因医院污水的水质和水量在24 h内都有较大波动,调节池的作用就是对水量进行调节,对水质进行均和。一般调节池的有效容积宜为日污水量的1/2~1/4。由于污水要在调节池中停留一定的时间,污水中的一些固体物质会在调节池中沉淀下来。因此在实际设计中,往往使调节池同时能满足沉淀的需要。当后续工艺采用虹吸消毒时,调节沉淀池又可作为虹吸投氯的定量投配池。若采用一级处理达不到处理要求时,应考虑在其后设置二级生物处理。在医院污水处理中,常用的生物处理构筑物有:生物接触氧化、塔式生物滤池和生物转盘等。医院污水的消毒处理,主要包括加氯系统、定量投配池、接触消毒池。常用的加氯系统有自动双虹吸加氯系统(太铁医院门诊部采用)、提升式自动定比加氯系统(原平医院、结核病疗养院、榆次医院采用)等。其中自动双虹吸加氯系统要求污水处理站管道进口标高与接入市政管道容许标高之差大于0.5 m。接触消毒池的容积应满足接触时间和污泥沉积的要求,综合医院污水及含肠道致病菌污水,其接触时间不小于1 h;含结核杆菌及传染病医院污水,其接触时间不小于1.5 h。医院污水一级处理工艺流程见图1。
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4 效果分析
太原铁路分局共对太铁医院门诊部、原平医院、结核病疗养院、榆次医院等四个单位进行了污水处理设施建设改造。表1为2002年太铁医院门诊部含菌污水处理装置排放前后污水监测平均值。表1 2002年太铁医院门诊部含菌污水处理前后监测数据
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由以上监测数据可以看出,经过该污水处理工艺处理的医院含菌污水可达到国家和地方规定的排放标准。
5 结语
结果证明,中小城镇、偏远地区和工矿医院采用次氯酸钠发生器,电解食盐水现场生产消毒剂处理医疗污水,其性能稳定、安全可靠、造价低廉、易于操作管理。设备的设计制造是成功的,污水处理的工艺流程是值得借鉴的,具有较好的经济、环境和社会效益。
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