臭氧消毒工艺对医疗污水排放提标的可行性研究

黄平印

（奥宗尼亚环保技术（天津）有限公司，天津 301700）

医疗污水主要是指在医院正常运行过程中产生并排放的污水，其来源及成分十分复杂，包括诊疗室及化验室产生的化学药剂残留、病房及洗衣房等产生的生活污水、手术室产生的含有血液的污水等[1]。医疗污水的特点为除含有大量的细菌、病毒等致病原体外，还含有化学药剂和放射性同位素。如果含有上述物质的医疗污水，不经过消毒、灭活等无害化处理，而直接排入城市下水道，往往会造成水、土壤的污染，发生急性传染和潜伏性传染，严重的会引发各种疾病，或导致介水传染病的暴发流行。

医疗污水的排放对水资源造成的潜在危害巨大，部分地区真正达到国家排放标准的医院并不多，这就造成地表水、地下水、污水官网等水源或饮用水官网收到污染的巨大风险，成为影响群众健康的巨大风险源[1]。

所以，医疗污水的处理及排放标准要严格控制，进行提标，已达到安全排放的需求，对医院附近的住宅、商圈等负责，排除健康隐患。国标对污水排放的要求从原先的二级标准和一级B标准，到如今普遍的一级A标准，和目前正在不断推进的准四准五，可以看出政府监管部门对污水排放标准的要求是越来越高的。

医疗污水的基本控制项目主要包括PH值、悬浮物、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷、粪大肠菌群等，见表1。

表1 部分基本控制项目最高允许排放浓度（日均值）

以天津为例，全国很多地方推出了自己的地标，其要求较国标的更高，见表2。

表2 天津地区城镇污水处理厂排放标准

1 医疗污水排放特点

医疗污水的来源可以分为以下四种类型：（1）治疗过程产生的传染病菌废水，常见的有肠道病菌、病毒以及结核杆菌等；（2）放射科产生的放射性废水，成分中含有放射性元素；（3）医院职工及住院病人工作生活中排放的生活废水，如说盥洗、厨房、洗衣房以及厕所等产生的废水；（4）一般带病菌的废水，通常指医疗器械的洗涤污水。这些废水的来源主要是医疗室、病房、化验室、手术室等。

医疗污水排放的重点指标通常在以下范围：COD 为150～300 mg/L，BOD为80～150 mg/L，SS为40～120 mg/L，pH值为7～8。结合上述污染物指标，考虑医疗污水中含有大肠菌群和传染性细菌、病毒等病原性微生物，水体同时受到化学物质与微生物的污染，在处理时，如未妥当处理，会在水体环境产生强传染性，造成生物污染。

2 医疗污水处理现状

我国医院处理污水的基本方法有三类：物理法、化学法和微生物法。当下，大部分医院采用的是化学方法，常用的方法包括：氯化消毒法、氧化剂消毒法、辐射消毒等[2]。

2.1 氯化消毒法

氯化消毒法处理医疗废水主要有两种方式：（1）在医疗废水中投放次氯酸钠或者次氯酸钙，费用低、简便易行，适用于医疗废水产生较少的卫生所或者乡镇医院；（2）使用自动次氯酸钠发生器设备进行污水处理，依据废水种类和量进行自动投配药剂，处理效果比较稳定。这种方法成本相对较高，且对技术人员素质要求较高，适合于患者人数较多、医疗废水较多的大型综合性医院。

二氧化氯是一种强氧化剂，其溶于水后可产生次氯酸根离子和亚氯酸根离子，医疗废水使用二氧化氯进行消毒可以有效除去失活病毒、隐孢子虫等，且二氧化氯消毒不受PH值影响，不形成氯仿等有机卤代物。二氧化氯还可以有效氧化铁、锰、硫酸物等，但又不与氨反应，不会形成溴酸盐。

2.2 氧化剂消毒法

臭氧具有高的氧化还原电位，催化剂作用下产生的羟基自由基[OH-]，氧化分解绝大多数有机化合物（包括一些高稳定性、难降解的有机物，我们称之为Hard-COD）。经过臭氧处理后，除菌率高达99.985%～99.998%，亚硝酸盐类去除率为79.5%，色度的去除率为77%。

臭氧消毒对绝大多数致病微生物，包括本次新型冠状病毒（2019-nCoV）均有广谱高效的灭杀作用。其对病毒等微生物的灭杀原理为：（1）臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌灭活；（2）直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡；（3）作用于细胞外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。

2.3 辐射消毒法

辐射消毒主要是指利用电离辐射灭杀致病微生物的能力，对医疗器械及医疗环境进行消毒。利用紫外线光子的能量破坏水中的各种病毒和细菌的遗传物质DNA，破坏其DNA结构，以达到消灭病菌的目的。

3 医疗污水排放提标工艺流程

臭氧是消毒和杀菌效果远优于二氧化氯。同等浓度的臭氧，消毒效果是二氧化氯的3 000倍左右。臭氧对水消毒接触时间通常在10 min以内，而二氧化氯的接触时间通常在30 min以上。pH值和温度对臭氧消毒效果的影响较小，而对于二氧化氯影响很大[3]。

臭氧消毒可以提升污水的溶氧，而二氧化氯残存对污水处理有二次污染。臭氧消毒可以改善污水水质，如出水的色度和油度降低。比如，二氧化氯污水处理后，TDS增加，而臭氧不会增加TDS。在臭氧处理过的污水管网中，未检测到或预计不会有极难处理的残余物。

医疗污水处理中采用臭氧加活性炭工艺配合二氧化氯一同使用，排水水质最为优异。医疗污水臭氧消毒工艺设计，包括预处理工艺设计、其他化学处理（如絮凝沉淀）工艺设计、深度臭氧处理工艺设计、活性炭过滤工艺、加氯工艺等。预处理工艺指在臭氧消毒之前对医疗污水进行的一级处理或二级处理过程。深度臭氧处理讲去除难分解的聚合有机物等成分[3]。

推荐工艺流程如图1，医疗污水消毒臭氧投加推荐剂量见表3。

图1 医疗污水排放提标工艺流程

表3 医疗污水消毒臭氧投加推荐剂量

经实验证明，医院污水经过上述医院废水处理工艺处理后，排水满足表1及表2中相关规定的要求，值得推广。