醫(yī)院廢水處理與藥劑應(yīng)用

羅愛武 彭江穎

醫(yī)院廢水可分為傳染性醫(yī)院廢水、非傳染性醫(yī)院廢水和特殊性質(zhì)的污水。與其他重污染行業(yè)相比，醫(yī)院廢水具有水量不大，污染物種類復(fù)雜，危害性大等特點。醫(yī)院廢水中除了含有多種細(xì)菌、病毒和寄生蟲卵以外，還含有許多無機(jī)物和有機(jī)物，如純堿、消毒劑、放射性物質(zhì)、洗衣粉、藥物等。本文從國家規(guī)范和排放標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，通過非傳染性醫(yī)院和傳染性醫(yī)院廢水處理工程案例分析，對藥劑在工程中的應(yīng)用進(jìn)行歸納分析，并提出了新冠疫情背景下醫(yī)院廢水處理的優(yōu)選方案。

1 醫(yī)院廢水處理規(guī)范要求及對藥劑應(yīng)用的要求

醫(yī)院廢水處理規(guī)范要求及方法根據(jù)排水去向及廢水性質(zhì)不同而有所差異，廢水處理的核心是消毒和無害化處理。

1.1 非傳染性醫(yī)院廢水處理規(guī)范要求及對藥劑應(yīng)用的要求 非傳染性醫(yī)院廢水，若處理出水直接或間接排入地表水體或海域時，應(yīng)該采用二級處理加消毒工藝或者二級處理加深度處理加消毒工藝，見圖1[1]；如處理出水排入終端已建有二級污水處理廠的城市管網(wǎng)時，可采用一級強(qiáng)化處理加消毒工藝，見圖2。

圖1 非傳染性醫(yī)院廢水處理流程1

圖2 非傳染性醫(yī)院廢水處理流程2

特殊性質(zhì)廢水預(yù)處理或單獨處理的要求：①來源于醫(yī)院檢查分析時使用氰化鉀、氰化鈉、鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀等氰化合物而產(chǎn)生的含氰污水，宜采用堿式氯化法預(yù)處理。②來源于各種口腔門診治療、含汞監(jiān)測儀器破損、分析檢查中使用氯化高汞、硝酸高汞以及氰酸高汞等而產(chǎn)生的少量含汞廢水，宜采用硫化物沉淀+活性炭吸附劑預(yù)處理達(dá)到第一類污染物排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)。③來源于醫(yī)院病理、血液檢查及化驗中使用重鉻酸鉀，三氧化鉻、鉻酸鉀等形成的含鉻廢水，宜采用化學(xué)還原沉淀法預(yù)處理達(dá)到第一類污染物排放標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)入醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)。

1.2 傳染性醫(yī)院廢水處理規(guī)范要求及對藥劑應(yīng)用的要求 傳染性醫(yī)院廢水一般采用預(yù)消毒+二級處理+（深度處理）+消毒處理。預(yù)消毒是必不可少的，其目的在于滅活廢水中的致害細(xì)菌和病毒，要求傳染性醫(yī)院廢水預(yù)處理采用臭氧消毒，接觸時間應(yīng)不少于30 min。深度處理工序目的在于進(jìn)一步降低廢水中COD等雜質(zhì)的濃度并為消毒處理創(chuàng)造條件，深度處理工序可以根據(jù)實際情況選用，多采用混凝工藝。

1.3 醫(yī)院廢水排放須達(dá)到《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[2]（GB18466-2005） 傳染病和結(jié)核病醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水排放執(zhí)行其表1的規(guī)定。縣級及縣級以上或20張床位及以上的綜合醫(yī)療機(jī)構(gòu)和其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水排放執(zhí)行其表2的規(guī)定，直接或間接排入地表水體和海域的污水執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)，排入終端已建有正常運行城鎮(zhèn)二級污水處理廠的下水道的污水，執(zhí)行預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)。

2 醫(yī)院廢水處理常用藥劑特性與投配

2.1 混凝處理 混凝處理具有占地較少，處理效果穩(wěn)定的特點，十分適合醫(yī)院廢水的一級強(qiáng)化處理工序，混凝劑一般采用聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺或者聚合氯化鐵，也可以復(fù)方配合使用。混凝劑的總投加量宜為30～100 mg/L，混凝過程中需做好相關(guān)設(shè)施的防腐工作。

2.2 消毒處理 消毒處理是醫(yī)院廢水處理的中心環(huán)節(jié)，消毒處理的方法有氯氣消毒法、次氯酸鈉消毒法、二氯化氯消毒法、臭氧消毒法及紫外線消毒法等。氯氣消毒法歷史悠久，技術(shù)成熟，可采用自動同步雙虹吸投加系統(tǒng)或提升式自動定比加氯系統(tǒng)，對于小型醫(yī)院或門診部，也可以采用間歇式人工加氯系統(tǒng)，對于含結(jié)核桿菌等傳染性醫(yī)院廢水，氯氣與廢水的接觸時間應(yīng)大于1.5 h，二級處理及深度處理后出水消毒時參考加氯量為15～25 mg/L，一級強(qiáng)化處理后出水消毒的參考加氯量為30～50 mg/L，采用預(yù)氯化工藝時，預(yù)氯化工序投氯量可為二級處理及深度處理或一級強(qiáng)化處理后出水消毒投氯量的1/2。傳染性醫(yī)院廢水處理，氯氣與廢水接觸時間不應(yīng)小于1.5 h，接觸池出水余氯量應(yīng)為6.5～10 mg/L；對于非傳染性醫(yī)院廢水消毒處理，氯氣與廢水接觸時間不應(yīng)小于1 h，接觸池出水余氯量應(yīng)為3～10 mg/L，僅達(dá)到預(yù)處理要求時，接觸池出水余氯量應(yīng)為2～8 mg/L。利用氯氣消毒使用的氯氣一般為罐裝液氯，有泄露風(fēng)險，對醫(yī)院自身及周圍民眾是一個安全隱患，使用單位應(yīng)加強(qiáng)相關(guān)人員培訓(xùn)和應(yīng)急演練，做到安全運行。利用氯氣消毒和次氯酸鈉消毒在應(yīng)用過程中產(chǎn)生有機(jī)氯化物，對受納水體生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生持久的不利影響。二氧化氯具有強(qiáng)烈的氧化滅菌作用，不產(chǎn)生有機(jī)氯化物，有替代氯氣消毒法和次氯酸鈉消毒法的趨勢，但對管理人員和設(shè)備的要求較高。臭氧消毒法有超強(qiáng)氧化能力，且與廢水接觸時間短，沒有有機(jī)氯化物產(chǎn)生，是傳染病醫(yī)院和含有傳染性廢水醫(yī)院的最佳選擇。臭氧消毒法一般是現(xiàn)場制備臭氧化空氣，引入需消毒的廢水中，一次性投資及運行成本較高。二級生化處理后，臭氧消毒的投加量為10～20 mg/L，接觸時間為5～15 min；一級強(qiáng)化處理后，臭氧的投加量為30～50 mg/L，接觸時間應(yīng)不少于30 min。

3 醫(yī)院廢水處理工程實例及問題分析

長期以來眾多環(huán)境保護(hù)工作者對醫(yī)院廢水處理做出了富有成效的探索[3-8]，為醫(yī)院廢水的處理創(chuàng)造的條件，現(xiàn)就醫(yī)院的不同性質(zhì)和不同排水去向選取二個工程案例進(jìn)行分析。

3.1 非傳染性醫(yī)院廢水處理實例 廣東省湛江市第二人民醫(yī)院是一家綜合性醫(yī)院，廢水主要來自治療、化驗及污洗間的醫(yī)療排水及病人、陪住人員和醫(yī)護(hù)的洗手和沖廁污水等污水。這類污水的水質(zhì)類似于生活污水，但成份更復(fù)雜，含有某些有毒化學(xué)物質(zhì)和多種致病菌、病毒和寄生蟲卵，部分具有傳染性，有的在污水中的存活時間較長，主要污染因子是COD、SS、糞大腸菌群數(shù)等。該醫(yī)院處理水量為1680 m3/d，單位設(shè)計處理能力為70 m3/h，處理工藝流程為：三級化糞池—格柵—調(diào)節(jié)池—酸化水解池—一級接觸氧化池—二級接觸氧化池-生化沉淀池—臭氧消毒池—市政管網(wǎng)，來自于化驗室的廢水經(jīng)預(yù)處理達(dá)標(biāo)后并入調(diào)節(jié)池，原水及處理后的出水水質(zhì)見表1。本工程已于2019年通過驗收檢測并投入運行。所測水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到GB18466-2005標(biāo)準(zhǔn)中的表2“綜合醫(yī)療機(jī)構(gòu)和其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物預(yù)處理排放限值”和廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》第二時段三級標(biāo)準(zhǔn)要求。所展示檢測七個控制項目占檢測總控制項目數(shù)的28.0%。

表1 廣東省湛江市第二人民醫(yī)院廢水工程原水及出水水質(zhì)

3.2 傳染性醫(yī)院廢水處理案例 ①武漢火神山雷神山醫(yī)院廢水處理工程設(shè)計的進(jìn)水水量為40 m3/h，設(shè)計的進(jìn)水水質(zhì)見表2[9]。②火神山、雷神山應(yīng)急醫(yī)院污水處理工藝流程：預(yù)消毒—調(diào)節(jié)池—MBBR生化池-混凝沉淀池—折流消毒池，工程出水水質(zhì)見表3[9]。本工程是在新型冠狀病毒肺炎疫情緊急情況下，采用次氯酸鈉、鹽酸現(xiàn)場制備二氧化氯消毒，顯示出工程設(shè)計單位對二氧化氯消毒方法的充分信任。常規(guī)情況下，采用次氯酸鈉消毒劑，則是在充分論證安全有效的前提下，控制運營成本。本工程已通過驗收檢測并投入運行。出水所測指標(biāo)達(dá)到GB18466-2005標(biāo)準(zhǔn)中的表1“傳染病、結(jié)核病醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)值”要求，所展示檢測五個控制項目占檢測總控制項目數(shù)的19.2%。

表2 火神山、雷神山醫(yī)院廢水處理工程設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)

表3 火神山、雷神山醫(yī)院廢水處理工程出水水質(zhì)

3.3 醫(yī)院排放處理中存在問題及對策 上述二家醫(yī)院規(guī)模均較大，分別屬于不同省份，醫(yī)院的屬性不同，廢水性質(zhì)有差異，排放去向也不同，排放標(biāo)準(zhǔn)限值也不同。其共同點是，二家醫(yī)院經(jīng)過規(guī)范處理，分別達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)要求，通過了驗收檢測并投入了正常運行。

3.3.1 存在的不足是所展示的檢測控制項目數(shù)量偏少 兩家醫(yī)院控制項目依次分別占總檢測控制項目的19.2%和28.0%，其代表性顯得不足，而且均未見“腸道病毒”控制項目檢測情況，這需要在運營管理中加以完善。

3.3.2 廣東省湛江市第二人民醫(yī)院污水處理工程有待進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn) ①本實例中生化沉淀池污泥分別回流到二級接觸氧化池、一級氧化池和水解酸化池，實際上沒有必要回流到水解酸化池，因為與水解酸化池環(huán)境適應(yīng)和匹配的是厭氧微生物而不是好氧微生物，為了維持水解酸化池污泥濃度均衡，可以進(jìn)行低強(qiáng)度攪拌或內(nèi)循環(huán)。②臭氧消毒池是臭氧化空氣與待消毒廢水接觸的構(gòu)筑物，應(yīng)設(shè)置隔板預(yù)防短路，保證接觸氧化時間。

3.3.3 小型醫(yī)院和診所消毒前常常不做任何預(yù)處理，這對后續(xù)殺菌處理產(chǎn)生影響 主要影響因素有：①懸浮物：醫(yī)院廢水中的細(xì)菌和病毒往往結(jié)合在懸浮物之中，待殺菌劑消耗殆盡后，細(xì)菌和病毒便死灰復(fù)燃。②有機(jī)物：殺菌劑為強(qiáng)氧化劑，有機(jī)物可與殺菌劑反應(yīng)，進(jìn)而減少了殺菌劑與細(xì)菌和病毒接觸的機(jī)會。③氨氮：氨氮可直接與殺菌劑反應(yīng)，從而降低了殺菌劑的效能。④水溫：冬季水溫低時氯的殺菌效果差，此時需增加接觸時間。夏季水溫高，利于氯的殺菌作用，但水溫過高則不利于臭氧的殺菌作用。⑤pH值：醫(yī)院廢水的pH值偏低時應(yīng)用氯氣或次氯酸鈉殺菌，HCIO含量比例增高，殺菌效果大幅提高。如上所述，進(jìn)行適當(dāng)預(yù)處理可大幅度降低懸浮物、有機(jī)物和氨氮的含量，同時監(jiān)測和調(diào)控水溫和pH值，其意義不僅僅可減少殺菌劑的投加量，而且關(guān)系到殺菌效果的優(yōu)劣。次氯酸鈉消毒法相對氯氣消毒法更加安全可靠，適合管理水平相對較弱的小型醫(yī)院和診所使用。

4 新冠疫情背景下醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水處理探討

4.1 新冠病毒經(jīng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水排放系統(tǒng)傳播的風(fēng)險 由于醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18466-2005）中沒有新冠肺炎病毒項目，因而存在一定的風(fēng)險[10]，這在2019年12月開始的武漢疫情期間醫(yī)療機(jī)構(gòu)排放污水檢測中得到佐證[11]，當(dāng)時武漢市定點醫(yī)療點所排放污水均采取了消毒措施，出水新冠病毒檢測結(jié)果多數(shù)為陰性，少數(shù)結(jié)果為陽性或可疑，陽性或可疑占比33.3%，提示部分醫(yī)療點污水消毒存在不規(guī)范和隨意性，致所排出廢水中含有低濃度新冠病毒，致污水輸送管線和城市污水廠存在新冠病毒擴(kuò)散的實際風(fēng)險。

4.2 新冠疫情背景下醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水處理優(yōu)選工程措施 為了防止新冠病毒經(jīng)醫(yī)療廢水?dāng)U散，須加強(qiáng)醫(yī)療廢水消毒工作，規(guī)范采用次氯酸鈉、液氯等常規(guī)消毒劑處理含新冠病毒廢水仍然是有效的方法，但二氧化氯和臭氧消毒有更好的比較優(yōu)勢。二氧化氯是氧化還原電位僅次于臭氧的強(qiáng)氧化劑，對細(xì)菌、病毒等微生物均具有良好的滅活效能，在低濃度下也具備強(qiáng)消毒作用，且受溫度、pH影響很小，而且性質(zhì)穩(wěn)定，持續(xù)作用時間長，很適合對新冠疫情背景下醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水進(jìn)行消毒處理。臭氧作為一種超強(qiáng)氧化劑，對水中細(xì)菌、病毒、原生動物等所有類型的微生物均具有優(yōu)秀的滅活效能，是新冠疫情背景下醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水消毒處理的最佳選擇之一。

4.3 新冠疫情背景下需加強(qiáng)對醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水處理的管理 為了及時發(fā)現(xiàn)和切斷新冠病毒傳播路徑，需加強(qiáng)醫(yī)院廢水驗收檢測和日常管理檢測，在控制項目中，需增設(shè)“新冠病毒”項目。條件不具備時，需檢測“腸道病毒”項目，腸道病毒項目屬于醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18466-2005）中表1“傳染病、結(jié)核病醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”中的控制項目，也是醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18466-2005）中表2“綜合醫(yī)療機(jī)構(gòu)和其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”中控制項目，有標(biāo)準(zhǔn)可依。項目建設(shè)單位和環(huán)境管理部門常常檢測“總大腸菌群”控制項目，而忽略“腸道病毒”控制項目，實際上“腸道病毒”控制項目與“新冠病毒”具有更密切的相關(guān)性。醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢水排放口呈點狀分布，后續(xù)污水管網(wǎng)呈線狀分布，在采用雨、污合流制的地區(qū)，雨季降水造成排污管線污水外溢、進(jìn)而造成面狀污染的風(fēng)險并不低，為此加大對醫(yī)療機(jī)構(gòu)點狀污染源的管理力度，適當(dāng)增加經(jīng)濟(jì)投入，從環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度看是必要和可行的。

5 結(jié) 語

①醫(yī)院廢水消毒處理前，宜至少進(jìn)行一級強(qiáng)化混凝處理，這不僅可以減少殺菌劑的投加量，而且關(guān)系到殺菌效果的優(yōu)劣。②規(guī)范采用次氯酸鈉、液氯等常規(guī)消毒劑處理含新冠病毒醫(yī)院廢水是有效的方法。為了降低新冠病毒經(jīng)廢水處理系統(tǒng)傳播的風(fēng)險，有條件的單位宜采用二氧化氯或臭氧消毒。③建議新冠疫情背景下，醫(yī)院廢水處理工程驗收和常規(guī)檢測中把“新冠病毒”或者“腸道病毒”項目作為重點控制項目之一。