医院废水处理消毒技术及应用综述

文_叶剑娜 邵良成 郦刚

1. 上海环科环境评估咨询有限公司；2. 浙江千尧环境工程有限公司；3.浙江天川环保科技有限公司

医院废水指门诊、洗衣房、显影室、各类检验室、病房、病理解剖室、手术室等处排出诊疗、生活及粪便污水。不同性质医院产生的污水性质相差很大，医院废水还具有急性传染和潜伏性传染、空间污染等特征，可诱发疾病或造成伤害。

1 主要消毒技术

1.1 液氯消毒

氯是一种具有特殊气味的黄绿色有毒气体，易压缩成琥珀色透明液体即为液氯，液氯的相对密度约为水的1.5倍，氯气的相对密度约是空气的2.5倍。

液氯加入水中即发生水解反应，生成次氯酸。其反应方程式如下：Cl2+H2O=HOCl+Cl-+H+。反应生产的次氯酸能够深入细菌细胞壁，从而杀死细菌。

一级强化处理工艺出水的参考加氯量（以有效氯计）一般为30～50 mg/L。二级处理及深度处理工艺出水的参考加氯量一般为15～25 mg/L。运行中应根据余氯量和实际水质、水量实验确定氯投加量。

液氯的消毒效果与水温、pH值、接触时间、混合程度、污水浊度、所含干扰物质及有效氯浓度有关。混合时间为5～15s。混合方式可采用机械混合、管道混合、静态混合器混合、跌水混合、鼓风混合、隔板式混合。氯消毒时间采用30min，保证余氯量不小于0.5mg/L。

1.2 二氧化氯消毒

二氧化氯（ClO2）是黄色气体，带有辛辣味，易溶于水，在水中溶解度2900mg/L。制备方法有化学法和电解法。化学法以氯酸盐或亚氯酸盐和盐酸为原料；电解法是利用食盐和水为原料，通过特制的隔膜电解槽，产生气体或液化的二氧化氯。

二氧化氯中氯以正四价态存在，其活性可为氯的2.5倍，因而有较高的杀菌效果。二氧化氯在与微生物接触时先吸附在细胞壁上，然后透过细胞壁与微生物蛋白质中的部分氨基酸发生氧化还原反应，使氨基酸分解破坏，由氨基酸组成的肽链分开，致使微生物酶及其他蛋白质变性，或破坏蛋白质的合成，最终导致其死亡。

1.3 次氯酸钠消毒

次氯酸钠消毒效果与液氯相同，运行费用高，原材料便于采购。次氯酸钠发生器操作管理较复杂，其重要部件电极易损坏，电耗、盐耗相对较大。商品次氯酸钠溶液有效氯含量为10%～12%，通常由生产厂家用罐车或桶装供给用户，其优点是价格比较便宜，使用安全，贮存方便，投配设备简单。

1.4 臭氧消毒

臭氧（O3）是一种极强的氧化剂和高效杀菌消毒剂，具有特殊的刺激性气味，在浓度很低时呈现新鲜气味，臭氧是淡蓝色气体，在高压下形成液体为深褐色。

臭氧由于具有很高的氧化还原电位[2.07V]，能破坏或分解细菌的细胞壁、细胞膜、组织结构的蛋白质、核糖核酸等从而导致细胞死亡。

采用臭氧消毒，一级强化处理出水投加量为30～50 mg/L，接触时间不小于30min；二级处理出水投加量为10～20 mg/L，接触时间5～15 min；同时大肠菌群去除率不得低于99.99%。在消毒工艺末端应设置尾气处理或尾气回收装置，反应后排出的臭氧尾气必须经过分解破坏或回收利用，处理后的尾气中臭氧含量应小于0.1mg/L。

1.5 紫外线消毒

紫外线消毒是细菌、病毒和其他病原微生物细胞吸收紫外线能量后，其遗传物质（DNA）发生突变，使其不再繁殖而达到对水和废水进行消毒的目的。紫外光波长为200～280nm的杀菌能力最强。

当二级处理出水254nm紫外线透射率不小于60%、悬浮物浓度小于20mg/L 时可采用紫外线消毒方式；在有特殊要求的情况下（如排入有特殊要求的水域）也可采用紫外线消毒方式。当水中悬浮物浓度＜20mg/L，推荐的照射剂量为60mJ/cm2，照射接触时间应大于10s或由试验确定。医院污水宜采用封闭型紫外线消毒系统。医院污水紫外线消毒系统应设置自动清洗装置。

1.6 单过硫酸氢钾复合盐消毒

单过硫酸氢钾复合盐（活性氧消毒剂产品）：单过硫酸氢钾单剂吸潮或溶于水中，会迅速分解释放出活性氧和硫酸钾，所以复合盐单剂不能直接用于消毒，只能以其为主要活性成分建立一个平衡稳定的系统，提高稳定性，延长有效期。

经由系统平衡处理过的单过硫酸氢钾复合粉为粉末状物体，需要溶解成1%～2%的溶液，按不同的使用比例定量添加到待消毒水体中。溶于水后经链式反应连续释放活性氧进而形成羟基自由基、过氧化氢自由基等多种活性成分，不产生有害物质，高效消毒，其氧化能力较强，氧化势能高，超过氯化物、高锰酸钾、过氧化氢等，能够把水中的氯离子氧化为氯气，把醇类、醛类等有机物氧化为有机酸。单过硫酸氢钾标准电极电势为1.82V，高于氯（1.36V）和二氧化氯（1.27V），低于臭氧（2.07V），既克服了氯气氧化能力相对较弱、用量大而且产生副产物的缺点，也避免了臭氧持续性差的弊端。

单过硫酸氢钾复合盐投加量为5～10mg/L，反应时间为30min。反应受温度、pH值影响较小。受CODCr、BOD5等影响较大。

2 性能对比（表1）

表1 几种消毒技术性能比较

使用剂量次氯酸钠（N a O C l）1 5～2 5 m g/L；接触时间1 0～3 0 m i n。能有效杀菌，但杀灭病毒效果较差，对芽孢无效。无毒，运行、管理无危险性。产生具致癌、致畸作用的有机氯化物（T H M s）；使水的p H值升高规模＜3 0 0床的经济欠发达地区医院污水处理消毒系统。使用剂量臭氧（O 3）1 0～2 0 m g/L；接触时间5-1 0 m i n。能有效杀菌，杀灭病毒，杀灭芽孢。有强烈的氧化能力，不产生有机氯化物（T H M s）；不受p H值影响；能增加水中溶解氧运行、管理有一定的危险性；操作复杂；制取臭氧的产率低；电能消耗大；基建投资较大；运行成本高。传染病医院污水应优先采用臭氧消毒；处理出水再生回用或排入水体对水体和环境造成不良影响时应首选臭氧消毒。紫外线接触时间短。能有效杀菌，但杀灭病毒效果较差，对芽孢无效。无有害残余物质；无臭味；操作简单，易实现自动化；运行管理和维修费用低。电耗大；紫外灯管与石英套管需定期更换；对处理水的水质要求较高；无后续杀菌作用。当二级处理出水2 5 4 n m 紫外线透射率不小于6 0%、悬浮物浓度小于2 0 m g/L 时，在有特殊要求的情况下也可采用紫外消毒方式。使用剂量过硫酸氢钾复合盐5～1 0 m g/L；接触时间1 0～3 0 m i n。能有效杀菌，杀灭病毒，对芽孢部分有效。无有害残余物质；无余氯；操作、运行简单；维护费用低。运行成本较高 适合各种医院

3 结语

影响消毒效果的主要因素是消毒剂的投加量和反应接触时间。医院废水消毒处理应综合考虑成本、使用方便性及安全性来选择。从实际工程经验来看，单过硫酸氢钾复合盐消毒粉因其自身的优点：高效、安全、无余氯、操作简单，同时随着技术进步，单过硫酸氢钾复合盐生产成本也会进一步降低，因此单过硫酸氢钾复合盐在医院废水处理消毒应用上具有广阔的前景。