高级氧化技术在处理医疗废水方面的应用

李 宁 甘增丽

（陕西康得新路环保科技有限公司 陕西西安 710000）

引言

随着医疗水平的逐渐提升，医疗废水中的污染物类型、数量越来越多，而且降解难度增加，需要综合利用效率更佳的高级氧化技术对其进行降解和清除，使其全面达到废水排放标准，从而减低对城市环境的污染，也为人们身体健康创建更加洁净的环境。高级氧化技术在医疗废水中的处理过程中显示了极大的优势，应用效果较好，强化对高级氧化技术的应用探究具有良好的实际意义。

1 高级氧化技术的应用优势

高级氧化技术主要是利用强氧化自由基和废水中的有机污染物产生氧化反应，从而达到废水净化的目的。其主要的应用优势有以下几方面。

1.1 环保功能

由于医疗行业的特殊性，其排放的废水中含有大量有机污染物等，难以进行自然降解，且其污染性具有持久性特点，对城市生态环境的破坏程度很大。因此需要利用高级氧化技术对医疗废水进行净化，降低污染排放量，强化环境保护。由于·OH 的氧化电位很高，氧化反应过程较为稳定，能够对各种有机污染物进行有效降解，并将其转化为小分子的物质进行清除，降低了污染排放量，对于环境保护起到了良好的应用效果；而且在具体应用中，其氧化功能比较强，能够对有机物进行快速接触和反应，而且反应过程较为洁净，不会产生其他的污染物质，防止废水处理中二次污染的出现，提升环境保护力度。

1.2 适应性强

利用该种方式对医疗废水进行处理，成本较低，适用性强，还可以与其他处理方法进行联合应用，强化预处理效果；高级氧化技术的反应迅速，可以短时间内释放大量的·OH，提升其整体氧化能力，对废水中的抗氧化效应进行有效抑制，强化废水净化结果，而且针对部分有机污染物实施直接氧化，有效分离有害物；在具体应用中，容易操作，流程快捷，处理效果较为理想；高级氧化技术适应性较强，而且结合不同废水类型可以采取多样化的应用方式，如光化学氧法、催化法、电化学氧化等，强化医疗废水处理效果，达到标准性排放，强化医疗机构生产运行和环境保护的协调发展，为我国医疗机构的可持续性发展提供强化的技术支撑[1]。

2 应用原则

2.1 全过程原则

污水处理机构要对医疗废水产生的全过程进行全面监督和了解，对废水中的有害物质类型、含量等进行明确，并结合具体情况，采取合理的处理技术，严格按照相关规定进行处理，保障高级氧化技术应用的规范性和有序性，确保对医疗废水的全面净化，经过检验符合排放标准后才能进行排放或者是回收利用[2]。

2.2 量化原则

要在量化处理原则基础上，对医疗废水处理全过程进行精细化管理，完善医疗机构内部的卫生安全管理体系，优化医疗环境，严格控制废水源头，避免污染物对废水造成侵害，对医疗废水进行专门收集，查找污染源头，并进行分流处理。

2.3 精细化处理原则

严格控制废水产生区域，如果产生的废水中有害物质较少，可以直接进行处理，防止运输中受到再次污染；对按照废水性质对医疗废水实施分类管理，按照污染物质类型、污染程度等进行分级别管理，提升废水处理针对性和有效性，降低处理成本，节约资源[3]。

3 高级氧化法应用对策

3.1 “Fenton”氧化法

该种方法反应速度较快，净化效果较高，在医疗废水中的处理中应用最为广泛。该种方法在应用过程中，需要创建一个强酸性环境，并通过双氧水以及Fe2+等催化剂，强化催化反应，生成大量的·OH，将废水中的污染物进行氧化，对其进行降解分离[4]。具体应用时主要包含两种类型：Fenton 试剂法，充分发挥·OH 的氧化功能，并通过其电负性以及亲电子性，产生游离基，在此基础上把废水中的有害物质转化为CO2、H2O，有效清除医疗废水中的有害物质；另一种是类Fenton 试剂法，把紫外线作为试剂，对废水中的有机物进行氧化降解，利用该种方式可以降低试剂使用，强化净化效果，并对废水中的硝基苯等进行全面清除。该种方式在应用过程中，净化效果好，催化剂使用量较少，成本较低，容易操作。但是在具体应用时，容易释放出大量的铁离子，对水体造成二次污染，基于此，可以与生物炭、活性炭等物质进行结合应用，抑制铁离子释放，强化反应速率。

3.2 超声氧化法

超声波技术历史悠久，在很早的时候就被用于化工亦或是化学等领域，而后逐渐形成了声化学。在1934 年的时候，N.Mariguchill 研究后得到能够使用超声波大大增强水的电解，随后，超声波技术开始获得了大量的研究，并得到了诸多的应用。在20 世纪80 年代的时候，国内外科学技术持续进步与发展，多种类超声设备开始出现，为后续超声波的进一步应用创造了可能。此后，以超声化学为核心技术用于实施难降解物质的处理收获了前所未有的进步，随之产生了诸多的和超声化学联用的技术。不容置疑，超声氧化法所需操作简便，形成再次污染的可能性很低，具备的发展潜力强大。现阶段已经被宽泛用于处理医疗废水。该种方式主要是通过超声波的作用，对废水中的有机物的物理构造进行改变，降低其有害属性，减少医疗废水的污染性。在此过程中，超声波的频率要在16kHz-1MHz 之间，才能引起废水中有机污染物物理和化学性质的转变，并转化为·OH、H2O2等物质，有效清除废水中的有害物质[5]。此外还可以利用超声空化技术，把有害物质分解为小分子，并通过超声波振荡作用，将其排出在这一技术应用过程中，不会对环境造成二次污染，过程较为清洁。但是还没有在实际应用中得到广泛推广，需要先对超声反应器等进行优化改造，并进一步强化·OH 的反应速率，保障技术应用效果。

3.3 半导体光催化氧化法

在1929 的时候，有人发现钛白粉TiO2可以促使有机染料很好的进行褪色，究其原因，TiO2可以和染料当中的有机高分子粘合剂形成光致分解,继而达到粉化的目的。但若是在TiO2表面添加惰性的氧化物层，则可以有效地缓解这种粉化现象。1972 年，有学者在著名杂志Nature 上发表了有关TiO2电极上光分解水的论文。此篇论文引发了诸多科学家对于半导体光催化研究的兴趣，经过不断地研究，学者发现很多物质譬如WO3、ZnO 以及Fe2O3等都可以在一定的光波下实现和有机又或者是无机物质的结合，也就是常说的氧化还原反应。该种方式主要是在光照的条件下，把半导体转化为光催化剂，刺激医疗废水产生催化反应，并对有机物进行降解，形成·OH，并将其实施氧化，从而把医疗废水中的有机污染物转化为CO2、H2O，进一步强化催化反应效果，对废水中的有害物质进行全面清除[6]。在具体应用中，流程较为繁琐，适应范围较小。

3.4 电化学氧化法

现阶段医疗废水的处理技术有很多，但是关于有机废水处理一直都是人们的重点关注方向。和其他处理技术相比，电化学氧化技术具备自动化的优点，并和环境可以实现很好的兼容，在医疗废水的处理中应用很多。该种氧化方法通过电磁以及电场等产生电催化效应，快速生产大量的羟基自由基，并对废水中的有机物进行强烈吸引、降解。其中主要有阳极、阴极和两种方法结合应用模式。阳极刺激水分子，使其产生放电反应，并在此过程中产生大量的·OH，从而对污染物实施氧化降解；阴极工艺主要是在特定的阴极电位环境基础上，刺激阴极材料产生还原反应，把氧气转化为过氧化氢物质，利用其氧化活性对废水中的有机物进行降解净化[7]。两种方式联合应用可以有效提升苯酚物质净化速率。由于电极材料很难得到，而且价格较贵，导致该种方式难以大范围使用。新时期，很多高性能的阳极材料得到了广泛研发和使用，尤其是钛基喷涂催化剂涂层程电极的应用，极大程度上提升了应用稳定性，强化净化速率，减少电能消耗。

3.5 微波辅助氧化法

该种方法主要是通过微波电磁场，对废水中的极性分子进行全面接触，并在磁场作用下，推动分子进行高速的旋转，进而发生热效应。在医疗废水中含有大量的磁性有机物，在氧化过程中主要发挥了催化剂的作用，进一步强化了氧化反应的效果。此外，还可以把活性炭作为催化剂投放到废水中，从而对其中的有机污染物有效降解，强化废水净化效果。但是在具体应用中资金消耗较大，应用范围有限。

3.6 超临界水氧化法

若是基于理论的角度来说。那么超临界水氧化技术是能够无限制的应有在全部的高压水泵抽取出的含水的物质。超临界水，顾名思义,其能够对氧气又或者是一些有机物进行很好的溶解，在整个氧化过程中，可以大大降低传质阻力带来的影响。在氧化反应的过程中，基础的条件就是氧气要富余，此外，还必须提供高温高压的环境，以进一步提升反应速度。整个过程耗费的时间很多，有机物结构就可以被彻底的破坏，继而生成一些不具备毒性的小分子物质。利用该种方式对医疗废水进行处理时，需要保障超临界水符合以下条件：温度维持在373 摄氏度，压力维持在22.1 千帕。并将其作为介质对有害物质进行氧化降解。该过程中，气体和液体界面转化为均相体系，进一步强化反应速度。该过程中主要是利用双氧水作为氧化剂，可以对废水中的氯联苯化合物进行全部清除。该种方法的应用条件、设备要求比较高，应用成本大，而且还有很多应用技术没有得到解决，因此应用范围较小。

3.7 光化学氧化法

光化学氧化法产生的时间较晚，是这20 年来才刚刚出现的一种用于医疗废水处理的技术，此技术能够在规定的时间当中将全部的还原性物质实施氧化，最大程度上降低了发生再次污染的可能性，可以说是一项环保且发展潜力很大的技术。该种方式主要是利用紫外光的作用下，把臭氧、双氧水等强氧化剂实施照射刺激，强化其氧化活性，发生氧化反应，从而生成羟基自由基，并和水中的有机物产生化学反应，起到净化作用。该种方式对氧化剂的消耗比较低，反应过程较为稳定，但是反应速度不高，不能对废水中的有机物进行全面降解。光催化氧化技术主要是利用二氧化钛、硫化锌等氧化剂，对有机有害物质进行降解。在应用中可以对太阳光照、空气等进行充分应用，实现对废水中大分子、色度等的全面净化，降低废水毒性[8]。

结语

综上所述，随着我国社会经济的发展，医疗机构的建设数量和建设逐渐增加，而且其医疗服务功能越来越多样化，强化了医疗服务质量的同时，排放的医疗废弃逐渐增多，其中医疗废水中含有大量的有机物质，很难进行降解，容易对自然环境造成严重的危害。因此，要综合应用高级氧化技术对医疗废水进行全面净化处理，如微波氧化法、光化学氧化法等，利用不同类型的氧化剂，产生羟基自由基，并对废水中的有机物质进行降解和清除，实现医疗废水的达标排放，降低环境污染，构建良好生存环境，促进医疗行业持续稳定发展。