高級氧化技術在處理醫療廢水方面的應用

李 寧 甘增麗

（陜西康得新路環保科技有限公司 陜西西安 710000）

引言

隨著醫療水平的逐漸提升，醫療廢水中的污染物類型、數量越來越多，而且降解難度增加，需要綜合利用效率更佳的高級氧化技術對其進行降解和清除，使其全面達到廢水排放標準，從而減低對城市環境的污染，也為人們身體健康創建更加潔凈的環境。高級氧化技術在醫療廢水中的處理過程中顯示了極大的優勢，應用效果較好，強化對高級氧化技術的應用探究具有良好的實際意義。

1 高級氧化技術的應用優勢

高級氧化技術主要是利用強氧化自由基和廢水中的有機污染物產生氧化反應，從而達到廢水凈化的目的。其主要的應用優勢有以下幾方面。

1.1 環保功能

由于醫療行業的特殊性，其排放的廢水中含有大量有機污染物等，難以進行自然降解，且其污染性具有持久性特點，對城市生態環境的破壞程度很大。因此需要利用高級氧化技術對醫療廢水進行凈化，降低污染排放量，強化環境保護。由于·OH 的氧化電位很高，氧化反應過程較為穩定，能夠對各種有機污染物進行有效降解，并將其轉化為小分子的物質進行清除，降低了污染排放量，對于環境保護起到了良好的應用效果；而且在具體應用中，其氧化功能比較強，能夠對有機物進行快速接觸和反應，而且反應過程較為潔凈，不會產生其他的污染物質，防止廢水處理中二次污染的出現，提升環境保護力度。

1.2 適應性強

利用該種方式對醫療廢水進行處理，成本較低，適用性強，還可以與其他處理方法進行聯合應用，強化預處理效果；高級氧化技術的反應迅速，可以短時間內釋放大量的·OH，提升其整體氧化能力，對廢水中的抗氧化效應進行有效抑制，強化廢水凈化結果，而且針對部分有機污染物實施直接氧化，有效分離有害物；在具體應用中，容易操作，流程快捷，處理效果較為理想；高級氧化技術適應性較強，而且結合不同廢水類型可以采取多樣化的應用方式，如光化學氧法、催化法、電化學氧化等，強化醫療廢水處理效果，達到標準性排放，強化醫療機構生產運行和環境保護的協調發展，為我國醫療機構的可持續性發展提供強化的技術支撐[1]。

2 應用原則

2.1 全過程原則

污水處理機構要對醫療廢水產生的全過程進行全面監督和了解，對廢水中的有害物質類型、含量等進行明確，并結合具體情況，采取合理的處理技術，嚴格按照相關規定進行處理，保障高級氧化技術應用的規范性和有序性，確保對醫療廢水的全面凈化，經過檢驗符合排放標準后才能進行排放或者是回收利用[2]。

2.2 量化原則

要在量化處理原則基礎上，對醫療廢水處理全過程進行精細化管理，完善醫療機構內部的衛生安全管理體系，優化醫療環境，嚴格控制廢水源頭，避免污染物對廢水造成侵害，對醫療廢水進行專門收集，查找污染源頭，并進行分流處理。

2.3 精細化處理原則

嚴格控制廢水產生區域，如果產生的廢水中有害物質較少，可以直接進行處理，防止運輸中受到再次污染；對按照廢水性質對醫療廢水實施分類管理，按照污染物質類型、污染程度等進行分級別管理，提升廢水處理針對性和有效性，降低處理成本，節約資源[3]。

3 高級氧化法應用對策

3.1 “Fenton”氧化法

該種方法反應速度較快，凈化效果較高，在醫療廢水中的處理中應用最為廣泛。該種方法在應用過程中，需要創建一個強酸性環境，并通過雙氧水以及Fe2+等催化劑，強化催化反應，生成大量的·OH，將廢水中的污染物進行氧化，對其進行降解分離[4]。具體應用時主要包含兩種類型：Fenton 試劑法，充分發揮·OH 的氧化功能，并通過其電負性以及親電子性，產生游離基，在此基礎上把廢水中的有害物質轉化為CO2、H2O，有效清除醫療廢水中的有害物質；另一種是類Fenton 試劑法，把紫外線作為試劑，對廢水中的有機物進行氧化降解，利用該種方式可以降低試劑使用，強化凈化效果，并對廢水中的硝基苯等進行全面清除。該種方式在應用過程中，凈化效果好，催化劑使用量較少，成本較低，容易操作。但是在具體應用時，容易釋放出大量的鐵離子，對水體造成二次污染，基于此，可以與生物炭、活性炭等物質進行結合應用，抑制鐵離子釋放，強化反應速率。

3.2 超聲氧化法

超聲波技術歷史悠久，在很早的時候就被用于化工亦或是化學等領域，而后逐漸形成了聲化學。在1934 年的時候，N.Mariguchill 研究后得到能夠使用超聲波大大增強水的電解，隨后，超聲波技術開始獲得了大量的研究，并得到了諸多的應用。在20 世紀80 年代的時候，國內外科學技術持續進步與發展，多種類超聲設備開始出現，為后續超聲波的進一步應用創造了可能。此后，以超聲化學為核心技術用于實施難降解物質的處理收獲了前所未有的進步，隨之產生了諸多的和超聲化學聯用的技術。不容置疑，超聲氧化法所需操作簡便，形成再次污染的可能性很低，具備的發展潛力強大。現階段已經被寬泛用于處理醫療廢水。該種方式主要是通過超聲波的作用，對廢水中的有機物的物理構造進行改變，降低其有害屬性，減少醫療廢水的污染性。在此過程中，超聲波的頻率要在16kHz-1MHz 之間，才能引起廢水中有機污染物物理和化學性質的轉變，并轉化為·OH、H2O2等物質，有效清除廢水中的有害物質[5]。此外還可以利用超聲空化技術，把有害物質分解為小分子，并通過超聲波振蕩作用，將其排出在這一技術應用過程中，不會對環境造成二次污染，過程較為清潔。但是還沒有在實際應用中得到廣泛推廣，需要先對超聲反應器等進行優化改造，并進一步強化·OH 的反應速率，保障技術應用效果。

3.3 半導體光催化氧化法

在1929 的時候，有人發現鈦白粉TiO2可以促使有機染料很好的進行褪色，究其原因，TiO2可以和染料當中的有機高分子粘合劑形成光致分解,繼而達到粉化的目的。但若是在TiO2表面添加惰性的氧化物層，則可以有效地緩解這種粉化現象。1972 年，有學者在著名雜志Nature 上發表了有關TiO2電極上光分解水的論文。此篇論文引發了諸多科學家對于半導體光催化研究的興趣，經過不斷地研究，學者發現很多物質譬如WO3、ZnO 以及Fe2O3等都可以在一定的光波下實現和有機又或者是無機物質的結合，也就是常說的氧化還原反應。該種方式主要是在光照的條件下，把半導體轉化為光催化劑，刺激醫療廢水產生催化反應，并對有機物進行降解，形成·OH，并將其實施氧化，從而把醫療廢水中的有機污染物轉化為CO2、H2O，進一步強化催化反應效果，對廢水中的有害物質進行全面清除[6]。在具體應用中，流程較為繁瑣，適應范圍較小。

3.4 電化學氧化法

現階段醫療廢水的處理技術有很多，但是關于有機廢水處理一直都是人們的重點關注方向。和其他處理技術相比，電化學氧化技術具備自動化的優點，并和環境可以實現很好的兼容，在醫療廢水的處理中應用很多。該種氧化方法通過電磁以及電場等產生電催化效應，快速生產大量的羥基自由基，并對廢水中的有機物進行強烈吸引、降解。其中主要有陽極、陰極和兩種方法結合應用模式。陽極刺激水分子，使其產生放電反應，并在此過程中產生大量的·OH，從而對污染物實施氧化降解；陰極工藝主要是在特定的陰極電位環境基礎上，刺激陰極材料產生還原反應，把氧氣轉化為過氧化氫物質，利用其氧化活性對廢水中的有機物進行降解凈化[7]。兩種方式聯合應用可以有效提升苯酚物質凈化速率。由于電極材料很難得到，而且價格較貴，導致該種方式難以大范圍使用。新時期，很多高性能的陽極材料得到了廣泛研發和使用，尤其是鈦基噴涂催化劑涂層程電極的應用，極大程度上提升了應用穩定性，強化凈化速率，減少電能消耗。

3.5 微波輔助氧化法

該種方法主要是通過微波電磁場，對廢水中的極性分子進行全面接觸，并在磁場作用下，推動分子進行高速的旋轉，進而發生熱效應。在醫療廢水中含有大量的磁性有機物，在氧化過程中主要發揮了催化劑的作用，進一步強化了氧化反應的效果。此外，還可以把活性炭作為催化劑投放到廢水中，從而對其中的有機污染物有效降解，強化廢水凈化效果。但是在具體應用中資金消耗較大，應用范圍有限。

3.6 超臨界水氧化法

若是基于理論的角度來說。那么超臨界水氧化技術是能夠無限制的應有在全部的高壓水泵抽取出的含水的物質。超臨界水，顧名思義,其能夠對氧氣又或者是一些有機物進行很好的溶解，在整個氧化過程中，可以大大降低傳質阻力帶來的影響。在氧化反應的過程中，基礎的條件就是氧氣要富余，此外，還必須提供高溫高壓的環境，以進一步提升反應速度。整個過程耗費的時間很多，有機物結構就可以被徹底的破壞，繼而生成一些不具備毒性的小分子物質。利用該種方式對醫療廢水進行處理時，需要保障超臨界水符合以下條件：溫度維持在373 攝氏度，壓力維持在22.1 千帕。并將其作為介質對有害物質進行氧化降解。該過程中，氣體和液體界面轉化為均相體系，進一步強化反應速度。該過程中主要是利用雙氧水作為氧化劑，可以對廢水中的氯聯苯化合物進行全部清除。該種方法的應用條件、設備要求比較高，應用成本大，而且還有很多應用技術沒有得到解決，因此應用范圍較小。

3.7 光化學氧化法

光化學氧化法產生的時間較晚，是這20 年來才剛剛出現的一種用于醫療廢水處理的技術，此技術能夠在規定的時間當中將全部的還原性物質實施氧化，最大程度上降低了發生再次污染的可能性，可以說是一項環保且發展潛力很大的技術。該種方式主要是利用紫外光的作用下，把臭氧、雙氧水等強氧化劑實施照射刺激，強化其氧化活性，發生氧化反應，從而生成羥基自由基，并和水中的有機物產生化學反應，起到凈化作用。該種方式對氧化劑的消耗比較低，反應過程較為穩定，但是反應速度不高，不能對廢水中的有機物進行全面降解。光催化氧化技術主要是利用二氧化鈦、硫化鋅等氧化劑，對有機有害物質進行降解。在應用中可以對太陽光照、空氣等進行充分應用，實現對廢水中大分子、色度等的全面凈化，降低廢水毒性[8]。

結語

綜上所述，隨著我國社會經濟的發展，醫療機構的建設數量和建設逐漸增加，而且其醫療服務功能越來越多樣化，強化了醫療服務質量的同時，排放的醫療廢棄逐漸增多，其中醫療廢水中含有大量的有機物質，很難進行降解，容易對自然環境造成嚴重的危害。因此，要綜合應用高級氧化技術對醫療廢水進行全面凈化處理，如微波氧化法、光化學氧化法等，利用不同類型的氧化劑，產生羥基自由基，并對廢水中的有機物質進行降解和清除，實現醫療廢水的達標排放，降低環境污染，構建良好生存環境，促進醫療行業持續穩定發展。