劉榕靜
(泰州市人民醫(yī)院后勤處,江蘇 泰州 225300)
防控新冠肺炎的傳播措施在進一步加強,國家生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《新型冠狀病毒污染的醫(yī)療污水應(yīng)急處理技術(shù)方案(試行)》,要求重視源頭消毒,切斷污染源,避免病原體在不同介質(zhì)中的轉(zhuǎn)移擴散。為做好疫情防控,各地區(qū)都進行一些院區(qū)的改造或新建一些收治病人的定點醫(yī)院。如何構(gòu)建醫(yī)療污水處理系統(tǒng),處理好治療過程中產(chǎn)生的污水,在此提出一些方案分析。
按照醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,其中對傳染病醫(yī)療機構(gòu)污染物排放限值(日均值):糞大腸菌群數(shù)(MPN/L)小于100、腸道致病菌為0、腸道病毒為0、結(jié)核桿菌為0、pH值為6至9之間、化學(xué)需氧量(COD)小于60、生化需氧量(BOD)小于20、懸浮物(SS)小于20等指標(biāo)。
采用含氯消毒劑的方法消毒時,參考有效氯投加量為 50mg/L。其普通院區(qū)消毒接觸池接觸時間大于1小時,接觸池出口總余氯控制在3-10mg/L;在疫情防治院區(qū),消毒接觸池接觸時間大于1.5小時,接觸池出口總余氯應(yīng)在6.5-10mg/L。含氯消毒劑消毒且醫(yī)院污水排至地表水體時,應(yīng)采取脫氯措施。
采用臭氧消毒的方法,其普通院區(qū)臭氧量為30mg/L;在疫情防治院區(qū)臭氧量應(yīng)增大到50mg/L。臭氧消毒時,在工藝末端必須設(shè)置尾氣處理裝置,反應(yīng)后排出的臭氧尾氣必須經(jīng)過分解破壞,達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
在改建或新建醫(yī)療污水處理系統(tǒng)時,應(yīng)包含如下幾道流程:一級預(yù)處理有格柵、沉淀池等;二級處理有生物處理、接觸氧化池;三級處理對前級處理的污水進一步化學(xué)消毒或者物理消毒處理,使其達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
一級處理中醫(yī)療污水首先進入沉淀池,通過沉淀池的調(diào)節(jié)作用使污水水質(zhì)和水量得到控制,形成均質(zhì)水,通過提升泵將均質(zhì)水定量注入到接觸氧化池。
二級處理在接觸氧化池內(nèi)進行,氧化池內(nèi)有活性污泥,通過曝氣管道,將空氣鼓入污水中,使微生物的充分分解和吸收污水中所含的有機污染物,從而降低醫(yī)療污水中COD、BOD質(zhì)量濃度,使污水中的懸浮物形成較大的顆粒,再隨著活性污泥沉入池底,污水漸漸變清,然后進入后級消毒池。
三級處理中將逐漸變清的污水進入消毒池,通過化學(xué)法和物理法進行消毒,或者經(jīng)過膜生物反應(yīng)器(MBR)進行深度處理,經(jīng)深度處理后的水流,然后排出。
一級處理、二級處理和三級處理的方式,主要是殺滅污水中的致病微生物,改變醫(yī)院污水水質(zhì)的過程。
在構(gòu)建醫(yī)院醫(yī)療污水處理設(shè)施時,應(yīng)考慮醫(yī)院每天產(chǎn)生的污水量。目前常用的主要工藝類型有活性污泥法、生物接觸氧化法、膜生物反應(yīng)器、曝氣生物濾池等。這些方法各有優(yōu)缺點,需多種方法聯(lián)合使用,才能達到較好的效果。
膜生物反應(yīng)器、曝氣生物濾池等膜處理工藝中,污水在膜生物反應(yīng)器中作用停留時間需要5h左右,對于污水處理量每天超過1000t的醫(yī)院,需要投入更多的設(shè)備成本,其后續(xù)維護生物膜成本也較高。
活性污泥法是傳統(tǒng)成熟的工藝處理方法,具有凝聚、吸附水中懸浮物能力強、日處理量大,但需要較大的處理空間,同時產(chǎn)生大量活性污泥,需要回流或者集中脫水加藥處理,增加后續(xù)的清理投資費用。
生物接觸氧化物污水處理設(shè)施運行管理簡單,設(shè)施處理后的醫(yī)療污水含污泥量少,污水處理時間短,處理后的醫(yī)療污水中氨氮的去除率較高,對污水中不同成分處理有較好效果,設(shè)施后期維護運行成本低,可以適應(yīng)目前中小型醫(yī)院污水處理建設(shè)空間布局的需求。
在醫(yī)院選定污水消毒處理的方法中,一種為物理滅菌的過程,另一種可為化學(xué)滅菌的過程。
采用物理滅菌消毒時,從接觸氧化池沉淀變清的水流入消毒池,可以通過臭氧消毒或者紫外線消毒的方法,來進行滅菌消毒處理;或者進入膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)處理,才能保證達標(biāo)排放。
化學(xué)滅菌消毒的方法是對污水直接加投足量的含氯消毒藥劑、過氧乙酸、季銨鹽等化學(xué)藥劑;或者采用設(shè)備制取消毒劑,現(xiàn)場生產(chǎn)含氯消毒劑注入水體,進行滅菌消毒。
傳統(tǒng)的化學(xué)消毒藥劑中,氯制劑消毒劑常用濃度需250~1500ppm,可殺滅所有細(xì)菌繁殖體,高濃度能殺死芽孢;過氧乙酸的常用滅菌濃度需2000~20000ppm,可殺滅所有的微生物,包括芽孢;季銨鹽的常用滅菌濃度需1000~5000ppm,可殺滅多數(shù)細(xì)菌繁殖體,對芽孢和噬菌體無效。
采用設(shè)備制取消毒劑時,常用二氧化氯發(fā)生器、臭氧發(fā)生器和紫外線發(fā)生器,來實現(xiàn)滅菌的過程。
二氧化氯的制取機常采用氯酸鈉和鹽酸進行反應(yīng),制取二氧化氯和氯氣;二氧化氯在水中的溶解度是氯的5~8倍,常用滅菌濃度30~200ppm,可殺滅所有的微生物,包括細(xì)菌芽孢;有機物干擾和pH值的高低對二氧化氯的滅菌效果影響較小。
臭氧消毒作為氯消毒的替代方法,該裝置是在兩個高壓電極之間覆以厚度均勻的解電體,當(dāng)兩極接通高壓交流電(一般為10000~20000V)時,電極間發(fā)生無聲放電。空氣中的氧分子受到激活而分解成氧原子,被激活的氧原子可自行結(jié)合,或與氧分子結(jié)合而生成臭氧分子。在污水pH值6~8.5內(nèi)均有效,消毒效果較二氧化氯和氯氣好,幾乎對所有細(xì)菌、病毒、真菌及原蟲、卵囊都具有明顯的滅活效果。在水中臭氧不穩(wěn)定,很快會自行分解為氧氣或單個氧原子,單個氧原子能自行結(jié)合成氧分子,出水無剩余臭氧,不存在任何有毒殘留物;但是臭氧發(fā)生器設(shè)備投資大,費用較氯化消毒高,控制和檢測臭氧需一定的技術(shù),臭氧對管道、部件有腐蝕作用,濃度越高對物品損壞越重。
紫外線殺菌是利用燈管內(nèi)的汞原子被激發(fā),汞蒸氣主要產(chǎn)生254nm和185nm紫外線。
254nm波長的紫外線很易被生物體吸收,作用于生物體的遺傳物質(zhì)DNA,使DNA遭到破壞而導(dǎo)致細(xì)菌死亡。185nm波長紫外線與空氣作用可產(chǎn)生有強氧化作用的臭氧,可有效地殺滅細(xì)菌。紫外線殺滅包括細(xì)菌繁殖體、芽胞、分支桿菌、冠狀病毒、真菌、立克次體和衣原體等。紫外線殺菌器相對臭氧殺菌器,他具有能量消耗小,無大的混合器,而且減小運行成本。但其滅菌效果與被照消毒物距離成反比,與被照曬時間成正比,懸浮物會影響滅菌效果。
由于臭氧濃度檢測難度較大,紫外線受水中懸浮物的影響,在污水量較大的情況下,停留時間短,這兩種方法的滅菌效果也不充分,需將處理后的水再次化學(xué)消毒,才能保證達標(biāo)排放。通過對比二氧化氯消毒劑優(yōu)于其它的化學(xué)消毒劑的滅菌效果,選用二氧化氯制取設(shè)備生產(chǎn)消毒劑較適合醫(yī)療單位污水處理,更易于實現(xiàn)污水處理的目的,后期的運行過程可以自動化控制管理,降低對環(huán)境的影響,也可降低后續(xù)的殘留物處理成本和設(shè)備維護成本。
由于醫(yī)療污水中細(xì)菌含量較大、種類也較多,醫(yī)療污水需要進行有效的殺菌消毒。工程師可通過從工藝效果分析,選擇適合處理不同醫(yī)院污水成分和污水量的工藝流程;同時對消毒方法選擇,要考慮到消毒效果、資金成本和對環(huán)境影響的綜合因素,并要考慮到日后對污水處理排出口的各類指標(biāo)的監(jiān)測可實現(xiàn)自動化的過程,建立適合醫(yī)院自身情況的污水處理基礎(chǔ)設(shè)施。