医院污水处理和药剂选择

顾宇阳

摘 要：浙江大学医学院附属儿童医院污水组成成分相对复杂，若处理不当危害极大，污水处理池原设计采用二氧化氯消毒工艺处理污水，后改用次氯酸钠作为消毒药剂，增强消毒效力的同时提升了经济性，还讨论加入膜分离生物反应器强化处理效果的可能性。

关键词：医院污水 二氧化氯 次氯酸钠 膜分离生物反应器

中图分类号：X799.5 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（a）-0114-02

1 医院污水的性质特点

医院排放污水的组成成分和性质是非常复杂的，包含各种各样的废物和有害物质。医院产生的污水含有有机溶剂、病原体、消毒剂、酸、碱重金属以及放射性等，其成分复杂程度远高于其他企业或工厂排放的污水。

医院排放污水的主要几个诊室或者设施包括：实验检验中心、住院楼病房、门诊各个诊室、衣物清洗间、X 光成像洗印部门、动物保存房和标本间、同位素放疗诊室、住院手术室和门诊急诊手术室等污水废水排水设备以及医院行政管理机构和医务医疗后勤人员排放的生活污水，食堂后厨、值班公寓、家属公寓排放污水。

医院排放的污水其成分和来源相当复杂，内含有的污染物包括病原微生物，有毒、有害的化学废弃品以及具有残余放射性的污物等。其特点是具有污染的空间广泛性、急慢性传染性和潜伏性传染性，此污水如果不经由高效完全的处理会成为传染性疫病广泛扩散的主要途径并且将会对环境造成严重污染。而且由于医院污水同时受到固体排泄物、传染性致病细菌和病毒真菌等病原性微生物的污染，具有强烈的传染性，会诱发疾病，甚至对人体造成致命伤害。

2 污水排放量

医院污水水量的大小它取决于非常多的因素，据统计，它与医院的规模大小，主要是住院病房的病床数有着密切的联系，大致来说，医院平均的污水废水的总排放量大约占据总用水量的4/5，病房中有400个床位及以上医院，污水量大致为每日800 L/床；床位数200～400床医院，污水量大致为每日560 L/床；而200床位以下的医院，污水量大致为每日200 L/床。在整个一年中，夏季所产生的污水量为最大，其他季节则要相对减少20%～30%。一天中的排水量也不均衡，通常在上午7～9時、下午18～20时出现2次高峰，高峰排水量与小时平均排水量之比为1.7～2.5[2]。

该医院现有两个院区：滨江院区和湖滨院区，以下讨论皆为滨江院区的情况。滨江院区开始运行刚满一年，污水相关记录统计资料缺乏，并不足以准确分析污水处理情况，只能对医院污水排放概况做出描述。根据医院建造时设计院设计的污水处理能力，医院污水处理日上限为1 200 t/d，夏季日常污水排放量约为800 t/d，夏季高峰时段排放量约130 t/h，冬季日排放量约为500 t/d。

3 污水水质特性

3.1 水体

环境统计资料表明：医院总排污水中，大肠菌群（96 ～230）×106个/L，细菌总数（1.3～1.5）×105个/mL，肠道致病菌检出率30%～100%，悬浮物（SS）50～150 mg/L，生物需氧量（BOD5）30～132 mg/L，化学耗氧量（CODcr）110～650 mg/L，pH值7.0～8.0，其中主要污染因子是致病病原体[1]。

3.2 污泥

此外，医院排放的污水废水中还含有固体的悬浮颗粒，这些固体物质会在经过过滤、沉淀的过程中产生污泥，污泥含水率为总重量的95%～97%。原污水中80%以上的病菌、90%以上的奇生虫卵被富集在污泥中[2]。

该医院的污水出水末端进入市政污水管网，排放的污水被要求满足《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）。污水处理系统采用的是单级处理同时消毒的典型流程，通过盐酸与氯酸钠热反应生成二氧化氯消毒，设计日最高处理污水量为1 000 t。后来由于天津港危化品爆炸事故影响，市区医院禁止使用有毒易爆的氯酸钠晶体作为污水处理原药剂。各医院分别寻找替代污水处理方案，该院将在原污水处理系统稍加改动基础上更改为投放10%的次氯酸钠溶液作为替换方案。

文章以下部分将对这两种污水处理投药系统的有效性和经济性做计算对比。

次氯酸钠在储藏时会自然分解，并且具有光解现象，紫外光波段下分解速率更快。日光下照射20 h，90%有效氯被分解。

次氯酸钠自然分解时生成原子氧[O]，原子氧具有超强的氧化性，会在生成样子的同时将另一部分次氯酸钠氧化为氯酸钠，[O]的存在也是次氯酸钠强氧化性的原因。

次氯酸钠的分解反应式为：

NaClO→NaCl+[O]

[O]→O2

NaClO+[O]→NaClO3

首先经资料得知次氯酸钠溶液在常温下的分解反应为一级反应，故而其分解速率与浓度一次方成正比。

查阅资料得知，25 ℃环境下次氯酸钠溶液避光时半衰期t1/2=2.65 d，未避光时t1/2=1.53 d。该医院已对次氯酸钠做避光处理。

后经咨询次氯酸钠溶液供应商得知该批工业用次氯酸钠溶液为保证稳定性，均已加入微量氯化钠和氮化硼混合物作为稳定剂。改进组分后的次氯酸钠溶液稳定性得到了显著的增强，半衰期延长至tevo1/2=18 d。

4 经济性计算

（1）使用原系统设计的二氧化氯来消毒时，价格为：氯酸钠3 200元/t，盐酸450元/t，每月费用1 566元。

（2）使用次氯酸钠消毒时，价格为：次氯酸钠1 154元/t，每月费用4 616元。

显然当使用二氧化氯系统时，相同消毒效果下具有更好的经济性。但是由于天津港爆炸事件的影响，国家规定严格监管易爆物的使用，氯酸钠难以购买，所以还是只能使用次氯酸钠作为消毒剂。

5 生物膜法污水处理

作为近年来新兴的一种污水处理技术，即生物膜法污水处理法，该技术正在凭借超低廉的成本和更完善的效力得到越来越多的关注，而近年来生物膜法污水处理正在不断促成污水处理领域形成大量的技术进步和技术革新。在该院采用投药消毒的物理方式处理污水同时，可以加入生物膜法处理污水，在两种方式的结合作用下，或许达到更好的污水处理效果。生物膜法其实是一整个所有生物相关的处理法的统称，它的全部系统涵盖生物过滤池、生物旋转盘、生物氧化接触池、生物曝气滤池以及固体生物流化床等几个组成部分，它的共有特性是微生物依附于填料表面生长，在其上形成一层生物膜。这是新的一种被广泛运用的生物处理相关技术，它具有优秀的处理效力和应用前景。生物填料在前几年主要使用碎石、卵石、炉渣和焦炭等比表面积较小和空隙率较低的非空心堆料原料，如今则主要使用高强度、轻质、比表面积大、空隙率高的填料，而这种改进明显加强了生物膜法的处理效力。

现阶段根据市环保局在该医院设立的污水监测站记录数据，污水COD值常年保持在180～200 mg/L。可以在消毒去污药水投加口前方设置一个生物氧化接触沉淀池，经过生物滤池的预处理再行投加消毒药剂，则可以显著降低COD和BOD的数值。

参考文献

[1] 刘春.医院污水处理方法的选择[J].黑龙江环境通报，2001，25（2）：57-59.

[2] 宋贤英，包薇红.医院污水治理技术探讨[J].环境导报，1999（4）：30-31.

[3] 马德浮.次氯酸钠溶液分解动力学的研究[J].上海工程技术大学学报，2002，16（1）：8-10.