医疗废水的消毒方法与优缺点


医疗机构排放废水是一类以含病毒、细菌等病原体微生物为主要污染物的特殊废水,若不经过处理直接排放环境,势必会对受纳水体造成污染,对人类健康构成危害。医疗废水消毒有处理前预消毒和处理后消毒,现由于环保的需要和运行人员健康,污泥也需要消毒后干化处理。

一、消毒方法介绍

1.1臭氧法

臭氧是一种高效消毒剂,能够脱色除味,也能氧化降解有机物。由3个氧原子构成的臭氧分子,由于其不稳定的性状特征,在溶于水之后将分解产生性质十分活泼、具有强氧化性的新生态原子氧,能够迅速分解水中微生物和有机物,单原子氧与水结合生成羟基自由基,具有强氧化性和催化性,能充分降解水中有机物,其反应如下:

O3→O2+[O]

[O]+H2O→2[OH]

因为臭氧拥有很高的还原电位,能够破坏分解细菌的细胞壁、细胞膜、组织结构的蛋白质、核糖核酸等,最终杀死细胞。此外,臭氧还能有效除藻杀菌,经过研究表明,传统的氯化消毒对水中有些致病菌如隐孢子虫和贾地鞭毛虫等的灭活效果较差,而臭氧的灭活效果较好。臭氧消毒接触时间短、效率高,受pH值、氨氮、温度等因素影响小。但是其工艺确定也很明显,臭氧的半衰期较短,无法维持管网中的消毒效果;消毒后的水中的生物可同化有机碳(AOC)上升,细菌可能再度繁殖;臭氧不易储存,通常现场制取使用,设备投资及运行成本高;能够与水中溴化物和碘化物反应,产生对人体有害的消毒副产物溴酸和碘酸盐。

1.2紫外线法

研究表明紫外光在UVC(280~200nm)的波段具有良好的杀菌效果,260nm附近具有最高的杀菌效率。其原理是通过紫外线光子的能量破坏水体中各种细菌、病毒以及其他致病微生物的遗传物质DNA、RNA,光子的能量可以使得DNA中各种结构键断裂或发生化学聚合反应,从而达到使其失去活性丧失继续复制转录的能力,达到消毒的目的。因此紫外线消毒法是一种物理消毒法,无需任何化学药剂,也避免了化学残留和副产物的二次污染问题。

紫外线消毒法优点如下:快速高效,占地面积小,安全性高,易于管理维护,使用中无需添加任何药剂,无消毒副产物残留;广谱杀毒,对病毒、细菌等病原体微生物均有效果;与化学法相比,受到环境影响小,性能稳定;投资小,运行费用低,维护简便。但其缺点也很明显,不具有持续的消毒能力,当水体离开紫外照射区域后,残存细菌可能再度繁殖污染水体;当水中悬浮物过多,要吸收紫外线能量,是消毒效果难以保障;抗水力负荷能力弱,水两边打,辐射能力难以调节,接触时间变短,消毒效果差。

1.3二氧化氯法

二氧化氯作为被世界卫生组织(WHO)列为A1级安全高效消毒剂,是含氯消毒剂中的唯一高效消毒剂。其消毒机理是利用水中分子态的二氧化氯,其中性的特点可轻易穿透微生物的细胞壁,能够氧化微生物中的蛋白质,使酶丧失活性,破坏蛋白质合成,最终杀死细菌。