刘 娜,刘箫轩
(承德医学院,河北承德 067000)
医疗废水的成分较为复杂,其中含有大量的病原细菌、病毒、化学物质,主要来源于医院的化验室、诊疗室、放射室、手术室、病房、洗衣房等排放的污水,具有一定的危害性和传染性,需要用特殊的工艺进行处理[1]。我国在2005年7月颁布了GB 18466—2005《医疗机构水污染物排放标准》,对医院产生的医疗废水进行了全面控制,废水处理达标后才可排放。医疗废水若得不到有效处理,将成为水环境的严重污染源。
长期以来,医疗废水处理一直是我国水污染防治的薄弱环节,处理水平普遍较低。根据国家卫生健康委员会的最新数据:截至2022年底,全国共有103.3万个医疗卫生机构,其中包括3.7万家医院。在这些医院的运营过程中,每天需排放大量的医疗废水,成为水污染的重要来源。尽管已经建造了相当数量的医疗废水处理厂,并在医疗废水污染的处理和控制方面发挥了积极作用。但与世界卫生组织的要求和发达国家医院废水处理的现状相比,我国医疗废水的综合处理水平仍然相对较低。以瑞士、德国为代表的发达国家对医院污水的处理工艺已有广泛的研究,对医疗废水深度处理技术开发已做了大量工作。
按照京津冀协同发展的要求,承德肩负着为京津冀涵养水源的重任。为此,承德市先后编制了一系列纲领性文件,为“十四五”时期我市生态环境保护、生态文明建设提供了制度保障。“十四五”时期,承德市进入了需要更高水平推进生态环境保护的攻坚期、窗口期、机遇期。其中,水污染防治持续作为承德市重点改革领域之一,在进一步提升水源涵养能力和保障流域水质目标方面,扮演着重要的角色。医疗废水治理因成分复杂、危害性大,一直是水污染防治的重要组成部分,受到了各方面的极大关注。因此,为了维护承德市水环境的健康,建设良好的自然生态系统,开展承德市医院污水处理现状及改革对策研究显得十分必要和紧迫。
目前根据承德市医疗机构所采用的医疗废水处理流程,可将其大致划分为三类。
1)将医疗废水分类处理。特殊医疗废水首先通过单独的废水预处理程序,然后排放至院区的污水处理站同其他污水进行二次处理后,通过市政污水管网排往污水处理厂。医院定期检测废水排口和污水排口pH,以及大肠杆菌、悬浮物等污染物的含量,实时监测医疗废水处理是否达标。废水处理工艺完善,基本符合国家标准。
2)未将医疗废水进行分类,而是同医院其他污水一同排进化粪池,预处理后再排放至医院的污水处理站,处理达标后排放至承德市污水处理厂。
3)一些小型社区医院、乡镇卫生院等,由于规模小,污水处理设施简单,主要采用一体化医疗废水处理设施对废水进行消毒处理,委托有资质的单位定期抽排至污水处理厂。整体而言,承德市医疗机构医疗废水处理工作整体水平尚可,县级以上大中型医疗机构废水处理水平相对较高,制度较完善。
目前承德市医疗废水处理水平参差不齐。大中型医疗机构基本具备完善的污水处理工艺,但是存在一些医院管理不明确、医疗废水不分类、工作人员操作技术水平差的现象。而小型医疗机构医疗废水处理则存在处理方法简单、工艺落后、医疗废水处理管理薄弱、处理工人操作技术不规范的问题。总体来说还存在着技术不到位、法律不规范、监管不严格、环保意识薄弱使得医疗废水不能得到正确处理的现象。
由于医疗废水的来源不同,所以其成分也不同。按照医疗废水的主要成分可将废水分为物理化学性污水、病原性污水、放射性污水及毒性污水。物理化学性污水包括酸、碱、组织、药剂、血液与细胞等,处理方法有拦截法、沉淀法、冷却法、中和法。病原性污水中含有病毒、病原微生物、寄生虫卵等致病微生物,一般采用氧化法和沉淀法进行消毒预处理。而放射性废水中含有大量的放射性物质,如果未经处理排放到自然环境中,可能被微生物、藻类、浮游生物、植物或作物吸收,并通过食物链在人体内进一步积累和浓缩,从而增加患骨癌、贫血、代谢紊乱、白血病,甚至死亡的风险[2]。放射性废水一般采用构建衰变池储存,当放射性同位素浓度降低到国家排放管理限值时再排放。毒性污水则含有一些毒性物质,比如汞、氰化物、铬等,处理方法包括碱氰法、沉淀法、吸附法、氧化法、还原法、中和法等。承德市部分医疗机构在处理医疗废水过程中,并未严格按照医疗废水的来源,对不同污染物的收集进行分类处理。例如在处理放射性废水过程中,部分医院生活污水和放射废水不分开,使得部分衰变池在运行阶段被大量的生活废水占用空间,这就可能导致部分核素衰变不充分,影响废水处理效果[3]。
近年来国家加大了对农村医疗机构环境卫生的资金投入,承德市乡镇卫生院的医疗废水处理水平也有了显著提升,医疗废水不处理直接排放的现象已经十分少见。根据《医疗机构水污染物排放标准》中的规定,县级以下或者20张床位以下的综合医疗机构和其他所有医疗机构污水经消毒后可排放,乡镇医院的废水经过消毒处理后即可排放。目前承德市乡镇卫生院均配有污水处理罐,但部分乡镇卫生院对于医疗污水处理运营管理还存在诸多的问题,主要表现在设备年久失修、老化陈旧、经费保障比较薄弱、运营管理力量不强等,这就导致了医院废水处理结果达不到国家排放标准,污水处理站“形同虚设”。且大部分乡镇卫生院周围没有市政管网,医疗污水一般都排入了化粪池、渗水井及污水沟,这就极易造成对附近环境的污染,干扰到人们的正常生活。
部分医院的处理方法和设备已陈旧过时,运行效率低且消耗高。但考虑到部分医院的盈利无法负担污水处理建设的更新及处理设备的合理配置,导致只能采用落后的医疗废水处理工艺运行。由此可能会对医疗废水中的污染物处理不彻底,排放后产生二次污染。
部分医院的废水处理工艺十分完善却依然出现了污水排放不达标的情况,说明废水处理工作人员对废水处理技术操作不熟练。比如化学药剂投放比例不对,未按时投放化学药剂,未按标准操作设备,不按照设计工艺的要求流程操作,从而导致处理效果达不到设计标准。因此,需加强对工作人员的技术培训及管理。
3.1.1 沉淀过滤法
沉淀过滤法的基本原理是利用污水中悬浮物质的密度与水不同,通过重力作用,使得悬浮物质沉降至底部。此过程将大部分的固态悬浮物分离出来,从而达到初步净化废水的目的。承德市医院在实际操作过程中,可设定一专用沉淀池进行此步骤,医疗废水在池中静置一段时间,让悬浮物自然沉淀。过滤设备的选择应视实际情况定制,例如可根据废水的流量、悬浮物的大小和性质等,选择相应的格栅、栅网、微滤机、砂滤机、真空滤机、压滤机等设备。过滤介质可以选择钢条、筛网、纱布、塑料、微孔管等,这些过滤介质能有效地截留悬浮物,进一步提高废水的清洁度。采用沉淀过滤法进行医疗废水的处理,不仅能够有效去除废水中的大量悬浮物,降低了废水对环境的污染,而且操作简便,成本较低,适合在承德市医院环境中长期使用。
3.1.2 离心分离法
离心分离法的基本原理是通过高速旋转,使含有悬浮污染物质的污水中的悬浮颗粒(如乳化油)与污水因受到不同的离心力而被分离。离心力的产生方式决定了设备的类型,包括旋流分离器和离心分离机。承德市医院可以根据医疗废水的特性和处理需求,选择合适的离心分离设备。例如,对于含有较大悬浮颗粒的废水,可以优先考虑使用旋流分离器;而对于含有细小悬浮物质的废水,可以考虑使用离心分离机,特别是高速离心机,其高速旋转能更有效地将细小悬浮物质与液体分离。利用离心分离法处理医疗废水,既能有效去除废水中的悬浮物,又能节省空间,提高处理效率,是一种理想的废水处理方案。
3.2.1 氯化消毒法
承德市医院在处理医疗废水时,应充分考虑到各种氯化消毒方法的特点和适用性。其中次氯酸钠法、液氯法和二氧化氯法是常用方法。首先,可以使用次氯酸钠进行消毒。次氯酸钠是一种常见的化学试剂,便于使用和存储,但其消毒能力相对较弱。次氯酸钠法适用于医疗废水产生较少的卫生所或乡镇医院,由于这些地方人数少、废水成分简单,通过手工添加药剂可以达到预期效果。但对于医疗废水较多的大型综合性医院,可考虑使用自动次氯酸钠发生器设备进行处理,根据废水种类和量进行自动投配药剂,这种方法成本相对较高,需要技术人员具备一定的专业技术素质。其次,液氯法也是一种有效的消毒方式。液氯在水中能迅速产生次氯酸根离子,消毒能力强,广泛应用于医院的污水处理。但由于氯气是一种强刺激性有毒气体,因此在使用液氯进行处理时,必须配备专门的存储设备,并在操作过程中做好安全防护。最后,二氧化氯法是一种高效杀菌剂,用于消毒医疗废水效果显著。二氧化氯不受pH 影响,不会形成氯仿等有机卤代物,可以有效杀灭病毒、隐孢子虫等,且可以有效氧化铁、锰、硫酸物等,但又不与氨反应,也不会形成溴酸盐。因此,二氧化氯在医疗废水处理中有很大的应用前景。
3.2.2 氧化剂消毒法
臭氧是一种具有高氧化还原电位的强氧化剂,这使其具有极高的消毒能力。臭氧能够有效地降解废水中的有机物质,破坏细菌的细胞结构,并最终导致细胞死亡。这一特性使其成为对抗生命力顽强的病毒、芽孢等微生物的重要武器。臭氧杀菌彻底且速度快,不受外界环境影响,这为其在实际应用中带来了便利。但臭氧不稳定,它在水中容易分解,这可能影响其在持续的废水处理中的效果。因此,在使用臭氧消毒法进行医疗废水处理时,应做好全面评估,尽可能地克服臭氧消毒法的局限性,例如选择稳定性好、设备成本适中的产品,或者结合其他消毒方法,使废水处理更为有效和经济。
3.3.1 生物接触氧化法
生物接触氧化法是一种生物膜法,介于生物滤池和活性污泥法之间。这种方法主要通过在接触生物氧化池内设置填料,在填料表面附着的微生物形成生物膜,再利用充足的氧气,对废水中的有机物进行氧化分解,最终实现水质净化。考虑到承德市医院的实际情况,生物接触氧化法具有许多优点,包括高效、节能、占地小和运行方便等,这些特性使得它特别适合在医院环境中使用。生物接触氧化法常与传统消毒方法结合使用,比如A/O 二级强化生物接触氧化法与二氧化氯工艺的结合,这种组合在大型医院的废水处理中得到了广泛应用。所以在承德市医院中,可以先建立接触氧化池,按照需求设置填料。然后保持充足的氧供应,让微生物充分附着在填料上,形成生物膜。最后将医疗废水引入接触氧化池,经过一定时间的处理,有机物质得到氧化分解,水质得以净化。
3.3.2 膜生物反应器处理
膜生物反应器处理是一种新型的水处理技术,主要是将生物处理单元和膜分离单元结合在一起。在此过程中,膜组件替代了传统的二沉池,实现固体和液体的有效分离,防止污泥膨胀和水质不稳定的情况。该方法具有水处理效率高、防止二次污染、密封性强、占地少、增效快的特点,因此已成为医疗废水处理的主要方式。承德市医院在医疗废水处理过程中,可以采用膜生物反应器进行处理。首先,通过设置膜生物反应器,实现生物处理和膜分离的结合。在此过程中,污水通过生物处理单元,其中的有机物被微生物降解,生成的生物固体与剩余的废水分离。分离的生物固体可以进行进一步处理,而剩余的废水则通过膜分离单元进行过滤,得到清洁的水。
承德市作为华北核心区的水源地,水资源数量与质量对全市乃至区域经济社会的发展具有重要作用。总体而言,承德市医疗机构医疗废水处理工作整体水平尚可。但部分医院仍存在处理方法简单、工艺落后、工作人员操作技术不规范、医疗废水处理管理薄弱等问题。医院应完善污水处理设备,积极处理医疗废水。社会及有关部门应加强监督,保证医疗废水处理达标、合规排放,最大限度地保障水环境的安全和人民群众的健康。