一、  概述

醫(yī)院排出的污水常含有大量的致病微生物及蟲卵等有害物質(zhì)，如不進行處理和消毒，勢必污染水源和環(huán)境造成疾病傳播，危害人們身體健康。因此，必須重視醫(yī)院污水處理與消毒。
    醫(yī)院污水中來自臨床科室、病房、廁所、門診、化驗、洗衣房、太平間的廢水，都含有病源微生物，要經(jīng)無害化處理才能排放。來自醫(yī)院行政辦公區(qū)的糞便污水應(yīng)經(jīng) 化糞池處理才可引入污水處理站進行消毒，其它污水一般可直接排放，但目前各醫(yī)院將各種來源污水一同處理，然后一同排放。

二、臭氧在醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用原理和效果

臭氧在應(yīng)用于污水消毒時往往需要較大的臭氧投加量和較長的接觸時間。其主要原因是污水中存在著較高的污染物如COD、NO₂-N、色度和懸浮物等，這些物質(zhì)都會消耗臭氧，降低臭氧的殺菌能力，只有當(dāng)污水在臭氧消毒之前經(jīng)過必要的預(yù)處理，才能使臭氧消毒更具經(jīng)濟和有效性。臭氧與污水接觸方式和傳質(zhì)效果也會影響臭氧的投加量和消毒效果。               

水質(zhì)影響: 波莫納水再生廠在臭氧氧化中試裝置上研究了COD、NO₂-N、色度和懸浮物對臭氧消毒的影響。溶解化學(xué)需氧量(COD)污水中溶解的化學(xué)需氧量在臭氧消毒時其濃度會發(fā)生變化，有時會發(fā)生在臭氧化初期COD上升而隨之又下降的情況，每g臭氧可使BOD₅降 低0.24mg/L。中試裝置研究表明，污水中的剩余臭氧量與剩余COD對臭氧消毒效果具有很大影響，當(dāng)污水中臭氧剩余濃度為2mg/L，COD為 12mg/L時，大腸桿菌可去除4~5個數(shù)量級，剩余COD升高時，去除效果差。當(dāng)COD≤12mg/L時臭氧消毒效果受COD影響較小，所以當(dāng)對二級出 水進行臭氧消毒時，為達到99.999%的去除率，保持一定的臭氧剩余濃度是十分必要的。

亞硝酸鹽氮可以被臭氧氧化，其反應(yīng)為:NO₂^- + O₂ →NO₃^- + O₂。

    懸浮固體由于可以隱蔽細菌，消耗臭氧，阻礙消毒劑與生物的接觸，所以被認定為影響消毒的主要因素之一。對二級處理出水的臭氧處理結(jié)果表明，臭氧可以去除二 級出水中的懸浮物和濁度。用空氣和臭氧對二級出水進行曝氣對比實驗，3個柱通空氣，3個柱通臭氧，柱內(nèi)氣液比均為1:10，臭氧量每個柱3mg/L。臭氧 處理結(jié)果總懸浮固體去除率為70%，濁度去除40%，而空氣柱內(nèi)總懸浮物僅去除30%，濁度去除5%，說明了臭氧對懸浮物的氧化作用。

聯(lián)合碳素公司研究了達到排放標(biāo)準臭氧所需量ODD與總懸浮固體之間的關(guān)系:

二級出水經(jīng)濾膜過濾: 不含懸浮固體，COD = 30mg/L，ODD = 1.0~2.5mg/L

二級出水經(jīng)重力過濾: TSS = 6mg/L，COD = 30mg/L，ODD = 1.5~4.0mg/L

二級出水未經(jīng)過濾: TSS = 6mg/L，COD = 30mg/L，ODD = 3.5~8.5mg/L

臭氧需要量(ODD)與懸浮物(TSS)的關(guān)系式為: ODD = 1.5 + 0.38TSS

    臭氧對二級出水脫色非常有效，脫色率可達90%以上，進水色度主要隨進水COD變化，對消毒的影響也主要反映在COD的影響上。

    臭氧投加量和剩余臭氧量: 剩余臭氧量象余氯一樣在消毒中起著重要的作用，在污水消毒時，剩余臭氧只能存在很短的時間，如在二級出水臭氧消毒時臭氧存留時間只有30min。所測到的 剩余臭氧除少量的游離臭氧外，還包括臭氧化物、過氧化物和其它氧化劑。在水質(zhì)好時游離臭氧含量多，消毒效果效果好。

    臭氧消毒所需的接觸時間是很短的，但這一過程也受水質(zhì)因素的影響，圖14表明活性炭出水和二級出水臭氧接觸時間對滅菌效果的影響。從圖中可以看出，在臭氧 投加量為12mg/L時，活性炭處理出水與臭氧接觸2min大腸桿菌去除率為99.999%以上，而二級出水僅去除90%，一般認為二級出水需要較長的接 觸時間，在臭氧投加量為15mg/L，接觸10min可滿足出水對細菌學(xué)的指標(biāo)要求。另外研究發(fā)現(xiàn)在臭氧接觸以后的停留時間內(nèi)，消毒作用仍在繼續(xù)，在最初 停留時間10min內(nèi)臭氧有持續(xù)消毒作用，20min以后就不再產(chǎn)生持續(xù)消毒作用，在紐約市華茲島污水處理廠進行試驗結(jié)果是，對二級出水投加 3.5mg/L臭氧，接觸時間3.5min，后續(xù)停留20min，幾乎可全部殺滅糞便大腸菌。

臭 氧在處理污水過程中往往不能百分之百地被污水吸收利用，所以在剩余的尾氣中還含有一部分臭氧，如直接排入大氣就會污染環(huán)境。剩余臭氧可以盡量利用，如引入 原污水中。如實在不能利用就必須處理。尾氣處理的方法有燃燒法、活性炭吸附法、化學(xué)吸收法和催化法等。幾種處理方法的比較見表1。

表1 臭氧尾氣處理方法比較

三、   醫(yī)院污水消毒處理的原則與流程

臭氧消毒醫(yī)院污水在我國開始于80年代初期。由于臭氧發(fā)生器設(shè)備投資較大，要求管理技術(shù)水平高，所以只有少數(shù)醫(yī)院采用，一般在下列情況下，可考慮采用臭氧消毒。

A. 傳染病醫(yī)院和傳染病房排出的含有腸道病毒，特別是含有肝炎病毒的污水;

B. 最終排入養(yǎng)魚塘和漁業(yè)水體的污水，采用氯化消毒會由于余氯過高造成魚類和其他水生生物死亡時;

C. 在某些特殊要求的情況下，如排入某些特殊要求的水域或水的回收再利用時;

D. 臭氧發(fā)生設(shè)備安裝使用簡便及管理要求降低時。

采用臭氧消毒的醫(yī)院污水，預(yù)處理是十分重要的，往往由于預(yù)處理程度不夠而影響臭氧消毒的效果，醫(yī)院污水處理程度要經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。污水最好是經(jīng)過二級處理后再用臭氧消毒。這樣可以減少臭氧的投加量，降低設(shè)備投資費用和運行費用。

醫(yī)院污水臭氧消毒的基本工藝流程如圖2。

  不同處理流程消毒醫(yī)院污水的試驗結(jié)果如表2。

   醫(yī)院污水臭氧消毒工藝設(shè)計，包括預(yù)處理工藝設(shè)計、臭氧消毒接觸系統(tǒng)設(shè)計及臭氧發(fā)生器及配套設(shè)備的選擇等。預(yù)處理工藝指在臭氧消毒之前對醫(yī)院污水進行的一級處理或二級處理過程。

臭氧消毒醫(yī)院污水的設(shè)計參數(shù)可通過實驗確定，也可參照表3所列參數(shù)設(shè)計。

1.醫(yī)院污水臭氧消毒設(shè)備布置要點

1）      院污水臭氧處理站應(yīng)設(shè)置臭氧發(fā)生器設(shè)備間和操作間。

2）臭氧發(fā)生器間應(yīng)留有設(shè)備檢修空間。

3）臭氧接觸系統(tǒng)在寒冷地區(qū)應(yīng)設(shè)在室內(nèi)，尾氣處理后設(shè)排氣系統(tǒng)排出室外。

4）根據(jù)處理工藝要求設(shè)置提升泵房，泵房應(yīng)盡量靠近處理設(shè)備。

5）應(yīng)絕對防止臭氧接觸系統(tǒng)內(nèi)的污水通過臭氧管道回流到臭氧發(fā)生器。

6）設(shè)備間內(nèi)應(yīng)有保溫或供暖設(shè)備。

表2 不同處理工藝流程的臭氧處理結(jié)果

表3  醫(yī)院污水臭氧消毒主要設(shè)計參數(shù)

2.SDK-O型電解法臭氧發(fā)生器在醫(yī)院污水處理中的工藝

SDK-O型臭氧發(fā)生器應(yīng)用在醫(yī)院污水消毒處理的工藝流程主要取決排向，其基本特點是：效果好，經(jīng)濟安全，管理簡單，施工方便，占地面積少。其設(shè)計的一般流程見圖3。

 SDK-O臭氧發(fā)生器在醫(yī)院污水處理中的工藝流程

污泥沉淀池
1．各級處理構(gòu)筑物平面布置
平面布置應(yīng)遵循下列一般性原則：
1） 平面布置必須按室外排水設(shè)計規(guī)范所規(guī)定的各項條款進行設(shè)計。
2） 總體布置應(yīng)根據(jù)廠內(nèi)各建筑物的功能和流程要求，結(jié)合廠址和地形，氣候與地質(zhì)條件等因素。
3） 廢水與污泥的流向應(yīng)充分利用原有地形，各構(gòu)筑物的連接管、渠應(yīng)簡單而便捷，避免迂回曲折，符合排水暢通，降低能耗，平衡土方的要求。
4） 各構(gòu)筑物布置緊湊，節(jié)省占地，縮短連接管線，同時還應(yīng)考慮到管閘閥等附屬的設(shè)備，構(gòu)筑物地基的相互影響以及為施工、操作運行與檢修方便，構(gòu)筑物之間應(yīng)留有一定間距。
5） 應(yīng)根據(jù)處理工藝要求，設(shè)置廢水、污水和氣體的計量裝置及其相應(yīng)的儀表與控制。

2. 污水處理單元的高程布置
    污水處理平面布置確定了各處理構(gòu)筑物的平面位置，而其相對位置則需由污水站的高程布置來確定。為了使廢水與污泥可能按重力流循環(huán)處理，流程中各構(gòu)筑物通暢 流動，同時又應(yīng)避免使某些構(gòu)筑物的泵房有關(guān)標(biāo)高及相應(yīng)水面標(biāo)高產(chǎn)生矛盾，因此確定各構(gòu)筑物和其它構(gòu)筑物的標(biāo)高，正確選定各連接渠的尺寸標(biāo)高，這是廢水處理 站高程布置的主要任務(wù)，為了節(jié)省提升設(shè)備與運行費用，盡可能使廢水與污泥在各構(gòu)筑物間按重力流動或減少提升次數(shù)，必須精確計算流動過程的水頭損失，避免不 必要的跌水。水頭損失包括： 水流流過各處理構(gòu)筑物的水頭損失，構(gòu)筑物間連絡(luò)管渠中的沿程與局部水頭損失，以及水流流過計量設(shè)備的水頭損失等。這些根據(jù)具體工程進行計算。由于醫(yī)院污水 含有大量病原微生物，因此構(gòu)筑物應(yīng)建在地下或蓋上蓋板，避免污水暴露與空氣中。

四、低壓電解式臭氧的特點與臭氧發(fā)生器其的選擇

新 型低壓電解臭氧應(yīng)用在水處理上更明顯的特點是；1、因從純水中提取臭氧故所產(chǎn)生的臭氧中，不含有氮氧化合物等其他雜質(zhì)（特別是不含有一氧化氮、二氧化氮等 致癌物質(zhì)），不會影響水質(zhì)。2、抗?jié)穸饶芰Ω哌_90%。模塊電解水原理不易受潮，不會擊穿。3、電極3-5V低耗，可連續(xù)性工作，安全性能好，有超長的使 用壽命。4、所產(chǎn)生的臭氧濃度高（低壓臭氧18-20%，高壓臭氧1-3%）投入水中同等值的臭氧量，采用本方式可達到更高的水中臭氧濃度。5、綜合使用 成本低，同等水流量達到相同的臭氧濃度使用成本不到高壓設(shè)備的一半。

如何選用臭氧發(fā)生器，就必須知道臭氧發(fā)生器的評價指標(biāo)。一般評價一個臭氧發(fā)生器最基本的指標(biāo)是：臭氧產(chǎn)量，臭氧濃度，使用成本，可靠性，使用壽命，電耗等。

低 壓電解法臭氧，屬于中小型設(shè)備，它產(chǎn)量不大，但他的濃度特別高。臭氧濃度單位：國際通行用體積百分比濃度標(biāo)稱。電暈法空氣源臭氧濃度為1-3%。氧氣源臭 氧濃度為2-6%。低壓電解法臭氧濃度為18-20%。國內(nèi)一般采用mg/L、g/m3單位來標(biāo)稱，電暈法空氣源臭氧濃度為10-40 mg/L，氧氣源臭氧濃度為20~80 mg/L，電解法純水源臭氧濃度為250-280 mg/L。低壓電解法產(chǎn)生的臭氧不含氮氧化合物（無二次污染），耗能低，安全好，性能穩(wěn)定深受國內(nèi)外客戶的歡迎。

目前國內(nèi)大部分臭氧發(fā)生器都采用以空氣為原料高頻高壓電暈的方式來產(chǎn)生臭氧,這種方式的臭氧發(fā)生器衍生的氮氧化物超標(biāo)是一個很嚴重問題。由于空氣中含78%以上的氮氣，如果暴露在高壓放電的環(huán)境，氮氣分子就會離解成原子，這樣就優(yōu)先和氧氣形成毒性較大的氮氧化物NO_X，而高壓電暈法空氣源臭氧發(fā)生器所產(chǎn)生的NO_X主要成分為二氧化氮NO₂。具體表現(xiàn)為：①.NO₂難溶于水，容易進入下呼吸道直至肺的深部，當(dāng)NO₂到達肺泡時，緩慢溶于體液中，形成亞硝酸和硝酸及其鹽類，以亞硝酸根和硝酸根離子的形成通過肺進入血液在全身分布，引起腎、肝、心等臟器損傷。同時NO2本身對肺組織產(chǎn)生強烈的刺激和腐蝕作用，引起肺水腫。②.免疫功能損傷：長期接觸NO₂不僅可降低肺泡吞噬細胞能力而且能夠抑制血清中抗體的形成，影響機體免疫功能。③.促癌作用：動物實驗表明NO₂有 促癌和致癌作用。另外目前國內(nèi)市場上的臭氧發(fā)生器設(shè)備五花八門、層出不窮，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，很多人誤以為只要能出臭氧一切OK了，而忽略了氮氧化物這個 對人體健康危害巨大的隱型殺手。特別是一些價格低廉的臭氧發(fā)生器，因配置簡單材料低劣設(shè)備在產(chǎn)生臭氧的同時更容易導(dǎo)致大量的氮氧化合物NOx的形成。很多 制藥潔凈車間需要經(jīng)常進行臭氧消毒，有的甚至在生產(chǎn)工作中使用特別是送風(fēng)系統(tǒng)或新風(fēng)系統(tǒng)不完善的場所，潔凈區(qū)內(nèi)的氮氧化合物就會越聚越多，給工作人員造成 嚴重的危害。所以說選擇一個好的臭氧發(fā)生器非常重要。

四、    工程造價預(yù)算

工程造價包括土建材料費，設(shè)計、施工費、設(shè)備費、安裝費。