后疫情时代医院污水处理技术发展对策_秦泽.pdf
《后疫情时代医院污水处理技术发展对策_秦泽.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《后疫情时代医院污水处理技术发展对策_秦泽.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、后疫情时代医院污水处理技术发展对策秦泽1*,沈平2,朱卓睿1,尹潋涵1(1.重庆大学环境与生态学院,重庆400716;2.北京大学第三医院北方院区,北京100081)摘要:医院污水处理系统是防止传染性病毒通过污水进行二次传播的关键。为了进一步提高我国医疗机构对于医疗污水处理中病毒的控制水平,总结了医疗污水处理工艺,重点分析污水处理过程中病毒的传播方式以及处理方法。从液、气、固三相的角度分析造成病毒传播风险的原因,并基于控制原理提出对新冠病毒的控制方法。其次,针对污水处理效果、运行管理体制和病毒控制三个方面剖析我国医疗机构污水处理的主要问题,针对性地提出关于医院污水处理系统提升和发展的对策。关键
2、词:医院污水;新冠病毒;消毒;气溶胶;运行管理中图分类号:X799.5文献标志码:A文章编号:2096-2347(2023)02-0008-09收稿日期:2023-05-13作者简介:秦泽,硕士研究生,主要从事水处理技术研究。E-mail:引用格式:秦泽,沈平,朱卓睿,等.后疫情时代医院污水处理技术发展对策J.三峡生态环境监测,2023,8(2):8-16.Citation format:QIN Z,SHEN P,ZHU Z R,et al.Development countermeasures of hospital sewage treatment technology in post-e
3、pidemic eraJ.Ecology and Environmental Monitoring of Three Gorges,2023,8(2):8-16.Development Countermeasures of Hospital Sewage Treatment Technology inPost-epidemic EraQIN Ze1*,SHEN Ping2,ZHU Zhuorui1,YIN Lianhan1(1.College of Environment and Ecology,Chongqing University,Chongqing 400716,China;2.Nor
4、thern Hospital,Peking UniversityThird Hospital,Beijing 100081,China)Abstract:Hospital sewage treatment system is the key to prevent the secondary transmission of infectious viruses through sewage.In order to further improve the control level of viruses,the medical sewage treatment technology was sum
5、marized,and the transmission mode and treatment method of viruses were analyzed in the sewage treatment.The causes of virus transmission risk were analyzed from the perspectives of liquid,gas and solid phase,and the control method of novel coronavirus was proposed based on thecontrol principle.Then,
6、from three aspects of sewage treatment effect,operation management system and virus control,this study analyzed the main problems of the current sewage treatment,and put forward the countermeasures to improve and develop hospitalsewage treatment system.Key words:hospital sewage;the novel coronavirus
7、;disinfection;aerosol;operation management2023年1月7日,国务院联防联控机制综合组发布新型冠状病毒感染防控方案(第十版)1,明确指出要重点关注城市污水中新型冠状病毒(简称“新冠病毒”)的监测工作。医院作为病毒感染者较为集中的区域,产生的医疗废水在处理的过程中存在病毒二次传播的风险。因此,做好医院污水处理中病毒的精准控制具有重要意义。医院污水是指由医院各个诊室和部门产生的,含有各类病原菌、病毒和放射性物质等的污水 2。新冠病毒的环境抵抗力研究表明,新冠病毒可能通过粪便等途径进入污水中 3,并且在污水中能够监测出病毒活性。现阶段,我国医院的污水处理DO
8、I:10.19478/ki.2096-2347.2023.02.02研究综述三峡生态环境监测Ecology and Environmental Monitoring of Three Gorges2023年6月Jun.2023第8卷第2期Vol.8No.2第8卷第2期9体系还不够完善,对医院废水和在水处理过程中可能产生的气溶胶 4、污泥等中的新冠病毒的控制问题亟待解决。目前的研究集中在医院废水处理技术,如紫外线照射、混凝过滤、生物杀菌剂等 5,但针对医院废水处理过程中灭活新冠病毒的消毒技术研究和应用较少 6-7。本文介绍了现有的医院废水的处理工艺与消毒措施,分析了水环境中新冠病毒的存在情况,重
9、点讨论了现有消毒剂和消毒技术的使用情况,以及对于医院污水处理过程中病毒的精准控制方法。最后,文章在分析我国医疗污水处理问题的基础上提出针对医疗污水处理过程中新冠病毒的有效可行的控制策略,为后疫情时代建立更加规范化的医院污水处理消毒体系提供依据。1医院废水的处理医院废水常为含低浓度、难降解有机物(各种药物)和放射性污染物的废水,伴随有大肠杆菌超标、微生物成分复杂以及含有病毒等特点。为了控制医院废水中传染性病毒产生二次传播的风险,医院废水的处理工艺可以参考传染性医院废水处理规范,关键工艺一般采用“预消毒+二级处理(+深度处理)+消毒处理”,如图1所示。表1总结了部分医院废水处理工艺,其中二级处理包
10、括生物流化床、生物接触氧化、膜生物反应器(membrane bioreator,MBR)、移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor,MBBR)、厌氧-好氧法(anaerobic-oxic method,AO)、厌氧-缺氧-好氧法(anaerobic-anoxic-oxic method,A2O)等。目前我国医院存在废水收集较困难、综合性医院和传染病医院患者交叉等问题 8,因此,有必要在医院建设单独的污水处理工作站,实现医院废水的达标排放。医院污废水中,生活污水和医院废水宜分开处理,待污废水达到 医疗机构水污染物排放标准(GB 184662005)中的排放标准后才
11、可排至相应城市污水管网 9。图1医院废水处理工艺Fig.1Treatment process of hospital wastewater表1部分医院废水处理工艺Table 1Some hospital wastewater treatment technologies医院名称成都中医药大学附属医院 10 怀化市某医院 11 广西壮族自治区北流市某医院 12 某综合型三级甲等医院 13 北京某三甲医院 14 温州医科大学附属第二医院 15 西安某校医院 16 处理工艺预处理+厌氧池+生物流化床+次氯酸钠消毒预处理+厌氧酸化+生物接触氧化+次氯酸钠消毒预处理+调节池+A/O-MBR+次氯酸钠消毒
12、预处理+水解酸化过滤二氧化氯消毒预处理+好氧池+MBR池+紫外线消毒预处理+MBBR+混凝沉淀+次氯酸钠消毒预处理+絮凝沉淀池+A/A/O-MBR+次氯酸钠消毒出水CODCr/(mgL-1)46.340.030.524.310.033.615.01.1生化处理生化处理法作为污废水处理的常用方法,在医疗废水的处理中也得到了广泛的应用。我国医疗废水处理常用的生物处理工艺具体原理是通过微生物氧化医疗废水中污染物,使得污染物降解为水和二氧化碳从而实现污染物减量。生物处理具有病毒传播风险的科室或病房产生的污水传染病毒预处理生化处理深度处理消毒市政污水管网其他科室或无病毒传播风险的生活污水预处理秦泽,等:
13、后疫情时代医院污水处理技术发展对策三峡生态环境监测http:/ 9 以苏州某二甲医院为例,分析了生物接触氧化法处理医疗废水的效果和经济效益。该医院将生活污水和医疗废水分开处理,生活污水由于满足排放标准直接排入市政管网,而医疗废水的日设计量为600 m3,以生物接触氧化单元为主反应单元,采用二氧化氯的消毒策略。最终出水水质达到 医疗机构水污染物排放标准(GB 184662005)要求,处理成本为1.26元/t。但生物处理方法也存在一定问题。首先是生物法对废水的可生化性有要求,特别是医疗废水中难降解有机物含量较多,生化单元微生物世代时间相对较长,需要增加废水停留时间以满足降解要求,增加反应器容积,
14、从而影响整个设备建设的经济性;此外系统启动时间长,启动后不能间歇操作,适用于大型系统的二级处理等出水较为稳定的系统。1.2高级氧化处理高级氧化处理基于活性自由基,通过其强氧化性与有机物进行充分的氧化反应。活性自由基一般先氧化大分子难降解有机物,使其降解为小分子有机物。因此,对于BOD/COD值较低的生化处理系统,高级氧化工艺可以作为升级改造的手段,作为预处理单元来提高医疗废水的可生化性。此外,对于含难降解有机物较多的医疗废水,若对水质要求较高,还可直接将高级氧化作为主反应单元,直接将水中污染物进行降解及矿化 17。常用的活性自由基有OH、O3-、H以及SO43-等,对应常用的芬顿及类芬顿、光催
15、化、超声以及基于亚硫酸盐和硫酸盐的高级氧化方法。此外,高级氧化工艺还可以对病毒等进行一定范围的降解,便于后续的消毒处理。总的来说,在现行医疗废水的处理中,高级氧化作为主反应单元用于实践的相比生物处理少 18,其对处理设备的要求较高、成本较高,且需要有专业的指导,一般宜推荐医院和相关水处理机构联合使用该方法。1.3医院废水消毒处理医院废水消毒的常用技术主要包括臭氧、紫外线照射、液氯、二氧化氯和次氯酸钠消毒等,不同技术的优缺点分析如表2所示。医院废水处理中消毒模块包括预处理模块和后端消毒模块。对于具有病毒传播风险的废水更要重视预处理消毒的工作。预处理消毒的目的在于灭活废水中的病毒和有害细菌。雷神山
16、医院废水预处理采用加氯消毒技术,采用退流式方式进行处理,水力停留时间不少于2小时。消毒技术的选用应综合考虑污水量、安全条件、投资运行成本、运行管理水平等因素,对于工艺技术的选用要有一定的超前性。表2几种常见医院废水消毒技术比较Table 2Comparison of several common disinfection techniques of hospital wastewater消毒技术液氯紫外线臭氧二氧化氯次氯酸钠优点低能耗,应用成熟,消毒效果较好投资和运行成本低,没有消毒副产物有强烈的氧化能力,不产生有机氯化物效率较高,受水质影响较小,不产生有机氯化物毒性低,设备简单,运行稳定,易
17、于控制,操作和制备成本低缺点消毒效果受水质影响大,存储风险高,产生的消毒副产物多能耗大,穿透能力较差,无持续消毒效果操作成本高,运行管理有一定危险性需要就地生产,运输和存储不便能耗高、腐蚀性强、污染大液氯在灭活废水中病原微生物的同时,会与医院废水中残留的各类药物发生反应生成三卤甲烷(trihalomethanes,THMs)等消毒副产物 19,部分消毒副产物已在排放水中检出。二氧化氯被认为是一种高效消毒剂,即使在酸性条件下也具有很高的氧化能力 20。陈立奇 21 等研究发现,二氧化氯的投加量为810 mg/L、接触时间为3060 min时有较好的消毒效果,且产生的消毒副产物的量也能达到标准。氯
18、存在不便于储存和运输的缺点,但也具有操作成本和制备成本较低的优势。与其第8卷第2期11他含氯消毒剂相比,次氯酸钠的使用毒性相对较低,设备简单,操作更稳定,易于控制,操作和制备成本更低,使得这种消毒方法在小型医院更可行 22。目前部分新建综合性医院开始采用臭氧消毒设备进行废水消毒。但是臭氧在水中易分解,持续消毒能力弱,过量使用臭氧容易造成异味和二次污染。此外,其与溴和碘化物发生化学反应产生的副产物对人体健康有害 23。紫外线消毒的投资和运营成本低,而且不会产生消毒副产物。但紫外线的消毒效果受浊度影响较大,没有持续消毒能力,还有职业健康风险,适合在污水浊度较低、废水水量较小的医院使用 24。2废水
19、处理过程中的病毒传播控制2.1医疗废水中的病毒控制在优化疫情防控政策之后,各个类型医院都有可能出现医院废水受到新冠病毒污染的情况,应根据实际情况选择合适的消毒和监测管理方法。新冠病毒与SARS病毒的7个基因片段的同源性高于90%,具有很多相似之处,因此,SARS流行期间的医院消毒技术可以作为如今对医院废水新冠病毒灭活的参照。SARS在20 的医院废水、粪便和尿液中分别可存活2天、3天和17天 25。同时在20 时,所有SARS病毒在剩余游离氯大于0.5 mg/L或剩余二氧化氯大于2.19 mg/L 的情况下,30 min内均可实现灭活。Chen等 26 比较了不同技术的消毒效果,发现氯化消毒和
20、紫外线照射的消毒效果最好,其次是二氧化氯,但臭氧消毒效果并不理想。SARS病毒的消毒情况可以为新冠病毒的灭活提供依据。在疫情防控初期,武汉的火神山医院被用于专门收治新冠病毒感染的患者,其医院废水处理流程大致为首先采用推流式接触消毒池进行初次消毒,停留时间不短于2 h,投加有效氯40 mg/L,这一步骤可以在前期杀灭废水中的大部分细菌和病毒。预消毒后的医疗废水进入化粪池,化粪池上部污水经提升泵站进入MBBR行生化处理。经MBBR处理后,废水进入折流消毒池二次消毒,该消毒过程停留时间不短于2 h,投加有效氯25 mg/L,达到排放标准后进入市政管网。其他收治新冠患者的医院也采用紫外线照射和加热的方
21、式进行废水消毒,副产物较少,消毒效果理想。近年来,医院废水消毒处理技术取得了一定进步,例如辐射消毒技术、反聚合消毒技术、等离子体消毒技术、热气化消毒技术等。还有以物理和化学法为基础的复合消毒技术,包括超声紫外联合消毒技术、超声臭氧联合消毒技术等,具有一定的推广价值。由于投资成本较高、技术尚不成熟等原因,这些技术尚未实现大规模应用,但未来在推广应用方面存在可能。医院在选择消毒技术时,应考虑当地环境和实际情况,采用更安全、高效、经济的消毒方法。2.2产生气溶胶的病毒控制Gormley等 27 在对废水系统中病原体传播的研究基础上,认为在某些情况下,废水系统也会使新冠病毒通过空气传播。在污水处理的过
22、程中,在曝气、污泥脱水等机械运转等过程中容易使水中的微生物逸散到空气中,从而形成微生物气溶胶。由于医院废水的特殊性,其在处理过程中可能会产生较多有害的微生物气溶胶。因此,医院废水处理站需要进行密闭、负压处理,产生的废气应集中收集并有效处理。徐慧等 28 人分析了污水处理过程中微生物气溶胶浓度、粒径和细菌种类组成的差异,研究发现医院污水处理厂的生物气溶胶浓度约为市政污水处理厂的1.4倍,存在较高的疫情传播风险。对于污水处理站的废气一般采用除臭装置和后续消毒处理,将污水处理过程中产生的废气收集,并进行统一消毒处理。目前,废气消毒的主要工艺有臭氧法、过氧乙酸法、含氯消毒剂法、紫外法、过氧化氢法和芬顿
23、工艺等。在废气的消毒选择上,由于废气的性质和气溶胶的特点,液氯、过氧化氢和芬顿工艺等适用于液相的消毒方法就不适用。紫外消毒不产生任何二次污染物,并且具有高效率、广谱性、低成本、长寿命等优点,是一种适合于医院废气消毒的方法。经过消毒后的废气,排放口应设置在室外,远离医用空气系统的进气口,排出的气体不应受其他因素影响而转移至人员生活的区域。秦泽,等:后疫情时代医院污水处理技术发展对策三峡生态环境监测http:/ 184662005)要求栅渣、化粪池和污水处理站的污泥属危险废物,应按危险废物进行处理。医院废水处理过程中产生的污泥和栅渣等固体废弃物中存在病毒二次传播的风险,并且与一般感染性医疗废物相比
24、,具有含水率高、臭味重等特点,需要对其进行消毒处理。目前我国对于污泥的处理方式主要包括好氧发酵、厌氧消化、石灰稳定、热干化、射线辐射等 29。张韵洁等 30 评价了碱性消毒剂耦合低温热处理对医疗污泥的消毒效果,医疗污泥CaO消毒的最适投加量为5%,并且经碱性处理后脱水效果有所改善。新冠病毒属于包膜病毒,这意味着它们是最容易被消毒剂杀死的病毒之一。作为源头控制,在含水量高且仍处于液态的污泥贮池中添加消毒剂和搅拌是杀灭污泥中新冠病毒的重要而有效的措施。考虑到病原体的传播,污泥处理处置应降低接触风险,并尽量采用离心脱水机等密闭运输和处理设施。3我国医疗废水处理问题分析随着关于进一步优化落实新冠肺炎疫
25、情防控措施的通知的公布,我国对于疫情防控的管理更加科学和精准。为了实现医疗废水处理过程中新冠病毒的有效控制,各个地区的医院污水处理站将面临重大挑战。现阶段,我国医疗废水处理体系存在不足,需要进一步改进和完善,具体分析如下。3.1医疗废水处理效果有待提升据调研,我国各地区医院污水处理水平差距较大,且大多采用一级强化处理和消毒的处理工艺,处理效果不稳定。魏红霞等 31 对新乡市20172020 年的医疗机构污水开展了监测工作,主要包括总余氯量、粪大肠杆菌和沙门菌等。医院污水的综合合格率仅为43%。医疗废水成分较为复杂,污染物以病原体为主,数量随水量和季节波动较为明显,处理难度较大。同时,医院污水量
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 疫情 时代 医院 污水处理 技术发展 对策 秦泽
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。