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医院废水臭氧工艺设计

一、医院废水简介：
医院一般分为综合性医院和传染病医院两大类。医院污水就其污染物的种类及浓度与城市粪便污水类似，但除一般污染物外，医院污水中还含有一些特殊的污染物，如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂等。
医院污水主要源于各种病房，特别是各种传染病房、手术室、洗衣房所排污水，除含有大量病源微生物，寄生虫卵如蛔虫卵及各种病毒如肝炎病毒、肺结核菌和痢疾菌等外，还含有大量污染物，其中有机物质占污染总量的60%左右，不溶解物质约占总量的40%。由于大量不容物质如肌肉组织等沉淀时，将比重较大的蠕虫及其卵、大量细菌等一起沉淀在污泥中。
近年来，医疗中广泛使用了放射性同位素如，这些医疗用具常用水冲洗，因此，冲洗污水中会含有放射性同位素。
另外，有的医院还设有附属制药厂，其排水中含有酸碱等有害物质，由此可见，医院污水须经过消毒、脱污等方可排入江河中。
二、医院废水处理工艺选择
处理方法和工艺流程是根据处理对象而确定的，其处理对象有悬浮物、飘浮物、有机物、放射性同位素、病菌、病毒、酸碱等。其中危害较大的是病原体，兹分述如后。
（1）悬浮物及飘浮物

一般均在病房出口处设置化粪池。污水进入化粪池后，其中比重较大的污染物在池中沉淀分离，发酵消化。在沉降过程中也夹杂一些病毒病菌随之沉降，故污泥也应作相应处理。化粪池出水仍会携带一部分漂浮物和机械杂质进入消毒池，这将影响消毒剂的杀菌效果，因此，污水进入消毒池前应得到充分沉淀和简单的过滤。
（2）有机污染物

医院污水的有机物一般小于城市污水，BOD5多在100毫克/升左右。可以利用水体本身的自净能力将其消化。但如果直接排入要求较高的地表水体、风景区等时，则对其有机物要进行处理，一般多采用生物处理法。
（3）放射性同位素

由于原子核自发蜕变产生射线，它的存在使污水具有放射性污染，无法人为的改变污水中放射性物质的强度和性能。因此只有用稀释或浓缩的办法来降低或避免其危害。对于这种污水可根据放射性物质的种类、半衰期长短来决定其处理方法。对于半衰期短的元素，采用储存的方法或用稀释方法进行处理；对于半衰期长的放射性物质可采用物理、化学或生物法处理，将其先从污水中分离出来。根据调查，目前一般医院中使用的放射性同位素均系半衰期较短者，而且污水量较少，故通常采用储存法处理。
（4）寄生虫

寄生虫卵来源于粪便中，其比重大于粪便污水（约1.02-1.04），故可通过沉淀将其从污水中分离。一般用蛔虫卵作为寄生虫的死亡标准，即当蛔虫卵死亡时，便认为其它虫卵均已死亡。蛔虫卵在外界可活1-5年，但在发酵环境中，生命期则大大缩短。在堆积的粪便中，夏天能活7天，冬天能活21天。常采用的化粪池，污泥清掏周期在三个月以上，寄生虫卵完全可以在池中沉淀，在发酵环境中杀灭。
（5）病毒

病毒是一种远比细菌小的物体，他们没有完整的细胞结构，必须在一定的活细胞中才能生存繁殖。在人类的传染病中80%是由病毒引起的。病毒一般来说耐冷不耐热（但肝炎病毒对热、干燥和冰冻均有一定抵抗力，如甲型肝炎耐热56℃，1小时以上；乙型耐热60℃，4小时以上），不过所有病毒对高温煮沸和强氧化剂都很敏感，因此可投一定浓度的氯使其灭活。
（6）传染病菌
传染病菌的种类很多，但其活动规律则大同小异，一般在PH值5-9.6范围内生存，当PH值超出此范围病菌即死亡。在清水中能活一个多月，但在粪便污水中生活时间较短。这是因为：a.粪便污水中含有自身分解生成的氨，可起杀菌作用；b.大便分解还能产生某些灭菌素使细菌灭活。另外大部分病菌（除破伤风为厌氧菌外）都是好氧的。利用这一特性，如将水池加盖密封，一方面由于有机物分解消耗大量氧，另一方面因池子密封补氧困难，导致污水中溶解氧减少，致使好氧病菌在缺氧下自行消灭。此外，在化验室、检验室中还有铬、汞等重金属存在，可用化学方法去除。
综上所述，医院污水是一种极其复杂的体系，因此，采用常规处理方法很难达到满意的效果。
近来发展起来的臭氧水处理技术，在医院污水处理工程上被广泛应用，收到了极好的效果，这是因为臭氧比氯、漂白粉、二氧化氯具有更强的氧化能力，可以比氯快600-3000倍的速度杀死包括氯不能彻底杀死的所有细菌、病毒等；可将某些重金属离子Pb、Hg等氧化沉淀达到分离的目的；另外臭氧还可降低生化耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）、去除亚硝酸盐和脱色、除臭等。经此处理的医院污水，可大大提高排放标准，甚至可返回作为非饮用水使用。
三、医院废水工艺流程简介
整个工艺可分两级处理。
A.一级处理
其主要环节是消毒灭菌后可排入城市污水，然后进入城市污水处理场，进行深度处理。
B.二级处理
经二级处理的污水，不仅可灭菌排污，而且BOD、COD有了大幅度降低，达国家一级排放污水标准，可直接排入水体。

四、医院废水消毒工艺对比：

医院污水消毒是医院污水处理的重要工艺过程，其目的是杀灭污水中的各种致病菌。医院污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒(如氯气、二氧化氯、次氯酸钠)、氧化剂消毒(如臭氧、过氧乙酸)、辐射消毒(如紫外线、γ射线)。表1-1对常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒和紫外线消毒法的优缺点进行了归纳和比较。

表4-1常用消毒方法比较

	优点	缺点	消毒效果
氯 Cl2	具有持续消毒作用；工艺简单，技术成熟；操作简单，投量准确。	产生具致癌、致畸作用的有机氯化物(THMs)；处理水有氯或氯酚味；氯气腐蚀性强；运行管理有一定的危险性。	能有效杀菌，但杀灭病毒效果较差。
次氯酸钠 NaOCl	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(THMs)；使水的PH值升高。	与Cl2杀菌效果相同。
二氧化氯 ClO2	具有强烈的氧化作用，不产生有机氯化物(THMs)；投放简单方便；不受pH影响。	ClO2运行、管理有一定的危险性；只能就地生产，就地使用；制取设备复杂；操作管理要求高。	较Cl2杀菌效果好。
臭氧 O3	有强氧化能力，接触时间短；不产生有机氯化物；不受pH影响；能增加水中溶解氧。	臭氧运行、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；运行成本低。	杀菌和杀灭病毒的效果均很好。
紫外线	无有害的残余物质；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。	效果好，但对悬浮物浓度有要求。

4.1：医院污水用臭氧消毒与其它方式消毒的比较

1．臭氧消毒克服了其它方式在运输、储存和处理过程中的危险。
2．臭氧消毒接触时间短，能改善水质，是一种优良的消毒剂。
3．臭氧能杀灭其它方式如氯等不能杀灭的病毒、芽孢等。
4．臭氧消毒作用不受废水中氨氢含量及PH值的影响。
5．臭氧可以廉价的空气或氧气为气源制备而得。
6．随着电子技术和臭氧发生技术的发展，现在的臭氧发生器能耗大大降低，体积越来越小，运行稳定性大大提高，加之目前电费较低，因而臭氧在污水处理上的应用，愈来愈占有明显的优势。
7．臭氧消毒性能稳定；无二次污染；能改善水的物理和感官性质，有脱色和去嗅去味作用。

4.2：臭氧医院废水消毒：

臭氧，分子式为O3，具有特殊的刺激性臭味，是国际公认的绿色环保型杀菌消毒剂。臭氧在水中产生氧化能力极强的单原子氧（O）和羟基（OH），羟基（OH）对各种致病微生物有极强的杀灭作用，单原子氧（O）具有强氧化能力，对各种病毒、细菌均有很强的杀灭能力。

臭氧消毒具有反应快、投量少；适应能力强，在pH5.6～9.8、水温0～37℃范围内，臭氧消毒性能稳定；无二次污染；能改善水的物理和感官性质，有脱色和去嗅去味作用。但缺点是无持续消毒功能、只能现场生产使用、臭氧消毒法设备费用较高、耗电较大。

4.3：医院废水臭氧消毒工程设计

1、医院污水臭氧处理站应设置空压机房、臭氧发生器设备间和操作间。空压机房安放空压机，空压机应防震和防止噪声。臭氧发生器间应留有设备检修空间。臭氧接触塔在寒冷地区应设在室内，尾气处理后设排气管排出室外。

2、医院污水消毒的主要工艺参数如表1-2所示。

表4-2　医院污水臭氧消毒的主要工艺参数　

项　目

一级处理出水

二级处理出水

臭氧投加量/mg·L-1

接触时间/min

大肠菌去除率/%

30～50

99.99

10～20

5～15

99.99

3、在选择臭氧发生器时，要根据污水水质及处理工艺确定臭氧投加量，再根据臭氧投加量和单位时间处理水量确定臭氧使用量，按每小时使用臭氧量选择臭氧发生器台数及型号。

4、臭氧与污水接触方式一般采用鼓泡法，气泡分散越小，臭氧利用率越高，消毒效果越好。因此要选择气水混合效果好的臭氧进气装置。

5、臭氧系统设备管道应做防腐处理与密封。

6、臭氧设备间应设置通风设备，通风机应安装在靠近地面处。

7、在工艺末端必须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，达到排放标准。

4.4：臭氧发生器适用范围

1、采用二级处理的医院污水最好采用臭氧消毒，这样可以减少臭氧的投加量，降低设备投资费用和运行费用。

2、投资及运行费用较高，适用于管理水平较高的传染病医院及综合医院污水处理。

4.5：臭氧发生器运行管理：

1、臭氧对人有毒，国家规定大气中允许浓度为0.2mg/m3，要在臭氧混合后加装臭氧尾气处理器才能排放。

2、臭氧为强氧化剂，浓度越高对接触物品损害越重，使用时应注意。

3、在使用时应控制影响臭氧杀菌作用的因素，包括温度、相对湿度、有机物、pH、水的浑浊度、水的色度等。

4、保持臭氧发生器工作环境通风及空气干燥，防止机器回水。

5、臭氧的产量受电压、进气量和进气压力的影响。

6、臭氧的投加量和剩余臭氧量在消毒中起着重要作用，使用时应注意控制臭氧浓度。

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