申請日2017.11.08
公開(公告)日2018.03.06
IPC分類號C02F9/04; C02F1/50; C02F1/72
摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療廢水處理領域，具體涉及一種用液氯消毒時，防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法和處理劑。本發(fā)明能夠避免醫(yī)療廢水產(chǎn)生二次污染，抑制氯化消毒工藝產(chǎn)生致癌物質、提高液氯消毒效果、防止廢水污染空氣產(chǎn)生臭味、減少廢水處理設備的投入、提高經(jīng)濟效益。本發(fā)明采用的技術方案是：1)制備污水處理劑;2)按照如下步驟進行污水處理：醫(yī)療廢水→加入污水處理劑混合→加液氯消毒→粗濾→中濾→精濾→取樣→達標排放→市政管網(wǎng)。本發(fā)明可以快速對醫(yī)療廢水消毒處理，不產(chǎn)生致癌物，不用設置緩沖池、調節(jié)池、消毒池、蓄水池等容器。
權利要求書
1.一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，包括處理劑的制備和投加、三級過濾系統(tǒng)、接觸消毒系統(tǒng)三大系統(tǒng)，其特征是步驟如下：
1)制備污水處理劑：
�、侔凑罩亓糠莘Q取如下組分：乙酸鋅40-160、超氧化鈣150-450、聚丙烯酰胺50-200、納米SiO260-130，待用;
�、赟1、將超氧化鈣、聚丙烯酰胺加入捏合機，加工1-4個小時，待用;
S2、在上述混合物中加入納米SiO2，攪拌捏合1～3h，待用;
S3、加入乙酸鋅，攪拌捏合1～3h，得到廢水處理劑，待用;
2)按照如下步驟進行污水處理：醫(yī)療廢水→加入污水處理劑混合→加液氯消毒→粗濾→中濾→精濾→取樣→達標排放→市政管網(wǎng)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，其特征是醫(yī)院設置廢水容器時，在廢水容器上設置處理劑加料口和氯通入口。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，其特征是醫(yī)院不設置廢水容器時，在醫(yī)療廢水進入排水管前加入處理劑，在管道上設置氯通入口。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，其特征是在廢水管道上設置處理劑加料口和氯通入口。
5.根據(jù)權利要求1-4所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，其特征是本發(fā)明不用設置緩沖池、調節(jié)池、消毒池、蓄水池等容器。
6.根據(jù)權利要求1-5所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，其特征是醫(yī)療廢水首先加入污水處理劑再加氯，然后進入排水管和過濾器中，廢水在排水管和過濾器中完成使用液氯消毒。
7.根據(jù)權利要求1-6所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，其特征是接觸消毒系統(tǒng)由排水管和過濾器組成。
8.根據(jù)權利要求1-7所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，其特征是管道和過濾器是不漏水漏氣的了，可以正常沿管道排水，但不漏水漏氣，因此在排水時，管道兩端的水起到密封作用，提高氯的消毒效果，并防止氯分子泄漏。
9.根據(jù)權利要求1-8所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，其特征是接觸消毒系統(tǒng)的長度無需特別延長，根據(jù)醫(yī)療廢水的最大小時污水量設計，保證其在管道和過濾器中停留時間能達到醫(yī)療廢水處理技術指南所要求的停留時間，接觸消毒系統(tǒng)的長度是加氯消毒口至取樣口的管道和過濾器總長度，僅三級過濾的時間已經(jīng)足夠完成消毒。
10.根據(jù)權利要求1-9所述的一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，包括處理劑的制備及投加、三級過濾系統(tǒng)、接觸消毒系統(tǒng)三大系統(tǒng)，其特征是步驟如下：
1)制備污水處理劑：
�、侔凑罩亓糠莘Q取如下組分：乙酸鋅155、超氧化鈣185、聚丙烯酰胺200、納米SiO2122，待用;
�、趯⒎Q取好的超氧化鈣、聚丙烯酰胺加入捏合機，加工1個小時;
在上述混合物中加入稱取好的納米SiO2，攪拌捏合1h;
然后加入稱取好的乙酸鋅，攪拌捏合1h，得到廢水處理劑，待用;
2)按照如下步驟進行污水處理：醫(yī)療廢水加入污水處理劑后排入排水管，排水管上設置和加氯機相連的加氯口，用加氯機加入氯溶液進行消毒，加入處理劑和氯的廢水依次進入粗濾器、中濾器、精濾器過濾;廢水從加氯口到精濾器出水口的運行距離為10m，運行時間9分鐘;從精濾器出水口取樣，用余氯比色法觀察其色度，調整加氯機的加入量，使其余氯指標符合相關標準;檢測污水中細菌的含量，增減污水處理劑的投放量，使指標符合相關標準，污水達標排放。
說明書
一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水處理方法和處理劑
技術領域
本發(fā)明涉及醫(yī)療廢水、污水處理領域，具體涉及一種用液氯消毒時，防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法和處理劑。
背景技術
醫(yī)療污水、廢水主要是從醫(yī)院的診療室、化驗室、病房、洗衣房、X片照相室和手術室等排放的污水，其污水來源及成分十分復雜。醫(yī)療廢水中含有大量的病原細菌、病毒和化學藥劑，具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染的特征。按醫(yī)院性質可分為傳染病醫(yī)院廢水和綜合醫(yī)院廢水;按廢水成分可分為有放射性醫(yī)院廢水、廢棄藥物醫(yī)院廢水、含量金屬離子醫(yī)院廢水。
針對不同性質的廢水需要采用不同的特殊處理工藝，處理難度大,現(xiàn)有的醫(yī)療廢水處理方法如下：
醫(yī)療廢水處理流程如下：預處理+一級處理+二級處理+深度處理+消毒+出水。
改變醫(yī)院廢水水質的過程，主要是殺滅廢水中的致病微生物。為了提高消毒效果，在消毒前可對廢水進行預處理，包括一級和二級處理。
消毒：醫(yī)療廢水消毒處理方法有氯化法、臭氧法、紫外線消毒法。氯化法消毒中主要有液氯法、投氯酸鈉和二氧化氯法等三種。為消滅廢水或污泥中的病原體或使之滅活而進行的處理過程，分為廢水消毒和污泥消毒。
醫(yī)院廢水處理主要是消毒，即殺滅病原體。醫(yī)院廢水的水質十分復雜，一般隨著用水量的增大，相應的污染物濃度也越來越高，醫(yī)院廢水處理流程除了設置消毒池還要設調節(jié)池，調節(jié)池不但可以調節(jié)水量，消滅高峰負荷，并可以調節(jié)水質，使其處理效果不會因水質變化而受到干擾。消毒劑的投加點一般選擇在調節(jié)池之后。浮選沉淀后經(jīng)消毒池進行消毒后，達標排放。沉淀池的剩余污泥排入調節(jié)池，調節(jié)池和接觸氧化池的污泥打入污泥消化池進行好氧消化處理可達標排放。
目前，醫(yī)療廢水消毒工藝由以下幾種：
臭氧處理工藝
臭氧是一種具有刺激性特殊氣味的不穩(wěn)定氣體。在常溫下，臭氧為藍色氣體，為已知最強的氧化劑之一。
臭氧處理可以殺滅細菌繁殖體和芽胞、病毒、真菌等，并可破壞內毒桿菌毒素，是目前殺毒效果最好的處理工藝。經(jīng)過臭氧處理后，水中的細菌去除率為99.985%-99.998%，去除有機物40%，色度去除率為77%，亞硝酸鹽類去除率為79.5%，類蛋白氨去除率為11.9%。但其不足之處在于運行費比傳統(tǒng)使用液氯消毒貴一些,成本高。
氯消毒處理工藝
液氯作為一種目前最普遍的消毒劑，廣泛的應用在各個領域，是目前為止使用最多的水處理消毒方法。其主要特點是工業(yè)產(chǎn)品瓶裝液氯來源廣泛、可靠，加氯消毒的一次性設備投資和運行費用較低，同時消毒效果比較穩(wěn)定，有比較成熟的設計經(jīng)驗，因而應用比較廣泛，不足之處在于經(jīng)過近20年的應用之后，人們發(fā)現(xiàn)：用氯處理含有機物的廢水，特別是含腐殖酸的水，能生成鹵代烴(三鹵甲烷，氯代烴等)，而這種物質對人體組織具有極大的破壞性并有致癌作用。除此之外，液氯消毒對某些病毒、芽孢無效。采用液氯法消毒，隨著時間的推移，水中病毒對氯化消毒產(chǎn)生較大的抗性。
我國常用的消毒劑為液氯，處理過程中產(chǎn)生的污泥常采用石灰消毒法及高溫堆肥法進行處理，難以徹底消滅污泥中含有的大量的病菌、病毒、寄生蟲卵，且處理時間長，效率低，需要專門的場地進行高溫堆肥處理，稍有處理不到位，必將造成二次污染。
采用液氯消毒法，應用加氯機，以定時定量加氯法投放氯溶液。經(jīng)一級處理的污水，加氯量可定為20～30mg/L;經(jīng)二級處理的污水，加氯量可定為10～20mg/L。實際加氯量按出口污水中余氯量進行調整。氯投加到不含有機物的純凈水中后，很快就形成冷氯酸，冷氯酸殺滅大腸桿菌只需幾分鐘，但殺滅某些病毒卻要一個小時;如水中存在有機物，氯會與這些物質起反應，除非投氯量大，否則水中不會出現(xiàn)游離氯。消毒劑必須與細菌有效接觸才能殺滅細菌，為了保證最佳效果的殺菌，要有一定的接觸時間，良好的混合是提高殺菌效率的必要條件之一。
1974年荷蘭Rook和美國Belier首次發(fā)現(xiàn)預氯化和氯消毒過的水中存在三鹵甲烷、四氯化碳等消毒副產(chǎn)物(DBPS)，而且具有致癌、致突變作用。80年代中期，人們又發(fā)現(xiàn)另一類鹵乙酸(HAAS)，致癌風險更大，例如二氯乙酸(DCH)和三氯乙酸(TCA)的致癌風險分別是三氯甲烷的50倍和100倍。迄今，隨著科技的進步，人們已在水源中檢測出2221種有機污染物。
2005年我國制定的醫(yī)療機構水污染物排放標準GB18466-2005)中的《綜合醫(yī)療機構和其他醫(yī)療機構水污染排放限值(日均值)》，規(guī)定:(1)不得檢出腸道致病菌、腸道病毒。(2)糞大腸菌群數(shù)每升不得大于500個。(3)總余氯(采用含氯消毒劑進行消毒的工藝)：不得大于0.5mg/L(排放標準：消毒接觸池接觸時間≧1h，接觸池總余氯3～10mg/L)。雖然沒有對廢水中致癌物質做限制，但隨著國家對環(huán)保要求的逐漸提高，減少排放廢水中的致癌物質成了亟待解決的難題，對各醫(yī)療單位具有極高的經(jīng)濟意義。
因此研究如何抑制氯化消毒工藝產(chǎn)生致癌物質具有很高的環(huán)保意義和經(jīng)濟價值。
發(fā)明內容
為了解決上述不足，本發(fā)明的目的是為抑制氯化消毒工藝產(chǎn)生致癌物質、提高液氯消毒效果，提供一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水處理劑。
本發(fā)明的另一目的是為了提高污水處理劑的保存時間、避免吸濕潮解、降低組分和易燃物反應的活性，使處理劑便于保存，提供一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水處理劑的制備方法。
本發(fā)明的另一目的是為避免醫(yī)療廢水產(chǎn)生二次污染，抑制氯化消毒工藝產(chǎn)生致癌物質、提高液氯消毒效果、防止廢水污染空氣產(chǎn)生臭味、減少廢水處理設備的投入、提高經(jīng)濟效益，提供一種針對醫(yī)療廢水防止產(chǎn)生致癌物質的管式消毒處理方法。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：
一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水處理劑，按重量份由以下組分組成：乙酸鋅40-160、超氧化鈣150-450、聚丙烯酰胺50-200、納米SiO260-130。
一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水處理劑的制備方法：
S1、將超氧化鈣、聚丙烯酰胺加入捏合機，加工1-4個小時，待用;
S2、在上述混合物中加入納米SiO2，攪拌捏合1～3h，待用;
S3、加入乙酸鋅，攪拌捏合1～3h，得到廢水處理劑。
攪拌捏合采用現(xiàn)有的捏合設備，比如捏合機。
一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理方法，包括處理劑的制備及投加、三級過濾系統(tǒng)、接觸消毒系統(tǒng)三大系統(tǒng)，其特征是步驟如下：
1)按照上述組方配比和制備工藝制備污水處理劑;
2)按照如下步驟進行污水處理：醫(yī)療廢水→加入污水處理劑混合→加液氯消毒→粗濾→中濾→精濾→取樣→達標排放→市政管網(wǎng)。
醫(yī)院設置廢水容器時，在廢水容器上設置處理劑加料口和氯通入口;醫(yī)院不設置廢水容器時，在醫(yī)療廢水進入排水管前加入處理劑，在管道上設置氯通入口，或者在廢水管道上設置處理劑加料口和氯通入口。因此本發(fā)明不用設置緩沖池、調節(jié)池、消毒池、蓄水池等容器。
醫(yī)療廢水首先加入污水處理劑再加氯，然后進入排水管中，通過粗濾器、中濾器、精濾器形成三級過濾系統(tǒng)，去除污水中SS懸浮物、COD、BOD。
粗濾器、中濾器、精濾器由排水管連接，連接到城市管網(wǎng)。
接觸消毒系統(tǒng)由排水管和過濾器組成，醫(yī)療廢水加入處理劑和氯后，立即進入排水管和過濾器中，廢水在排水管和過濾器中完成使用液氯消毒。
管道和過濾器是不漏水漏氣的了，可以正常沿管道排水，但不漏水漏氣，因此在排水時，管道兩端的水起到密封作用，提高氯的消毒效果，并防止氯分子泄漏。
接觸消毒系統(tǒng)的長度無需特別延長，根據(jù)醫(yī)療廢水的最大小時污水量設計，保證其在管道和過濾器中停留時間能達到醫(yī)療廢水處理技術指南所要求的停留時間，接觸消毒系統(tǒng)的長度是加氯消毒口至取樣口的管道和過濾器總長度。目前液氯消毒時和廢水的接觸時間要30分鐘以上，殺滅某些細菌需要接觸一小時，處理劑可以提高氯溶液殺滅效率，15分鐘內即可完成殺滅消毒，因此接觸消毒系統(tǒng)的長度無需特別延長，僅三級過濾的時間已經(jīng)足夠完成消毒。
加氯使用加氯機，從取樣口抽取水樣，用余氯比色法觀察其色度，調整加氯機投藥量的大小，使其余氯指標符合相關標準。
廢水處理劑的用量根據(jù)醫(yī)療廢水中污染物的濃度調節(jié)，檢測取樣口抽取的水樣，使排放符合國家規(guī)定。
一種防止產(chǎn)生致癌物質的醫(yī)療污水消毒處理系統(tǒng)，包括處理劑的制備及投加、三級過濾系統(tǒng)、接觸消毒系統(tǒng)三大系統(tǒng)，其特征是：
1)按照上述組方配比和制備工藝制備污水處理劑;
2)由排水管和過濾器組成，廢水在排水管和過濾器中完成液氯消毒工藝;
3)按照如下步驟進行污水處理：醫(yī)療廢水→加入污水處理劑混合→加液氯消毒→粗濾→中濾→精濾→取樣→達標排放→市政管網(wǎng)。
醫(yī)院設置廢水容器時，在廢水容器上設置處理劑加料口和氯通入口;醫(yī)院不設置廢水容器時，在醫(yī)療廢水進入排水管前加入處理劑，在管道上設置氯通入口，或者在廢水管道上設置處理劑加料口和氯通入口。
醫(yī)療廢水首先加入污水處理劑再加氯，然后進入排水管中，通過粗濾器、中濾器、精濾器形成三級過濾系統(tǒng)，去除污水中SS懸浮物、COD、BOD。
粗濾器、中濾器、精濾器由排水管連接，連接到城市管網(wǎng)。
接觸消毒系統(tǒng)由排水管和過濾器組成，醫(yī)療廢水加入處理劑和氯后，立即進入排水管和過濾器中，廢水在排水管和過濾器中完成使用液氯消毒。
管道和過濾器是不漏水漏氣的了，可以正常沿管道排水，但不漏水漏氣，因此在排水時，管道兩端的水起到密封作用，提高氯的消毒效果，并防止氯分子泄漏。
接觸消毒系統(tǒng)的長度無需特別延長，根據(jù)醫(yī)療廢水的最大小時污水量設計，保證其在管道和過濾器中停留時間能達到醫(yī)療廢水處理技術指南所要求的停留時間，接觸消毒系統(tǒng)的長度是加氯消毒口至取樣口的管道和過濾器總長度。目前液氯消毒時和廢水的接觸時間要30分鐘以上，殺滅某些細菌需要接觸一小時，處理劑可以提高氯溶液殺滅效率，15分鐘內即可完成殺滅消毒，因此接觸消毒系統(tǒng)的長度無需特別延長，僅三級過濾的時間已經(jīng)足夠完成消毒。
加氯使用加氯機，從取樣口抽取水樣，用余氯比色法觀察其色度，調整加氯機投藥量的大小，使其余氯指標符合相關標準。
廢水處理劑的用量根據(jù)醫(yī)療廢水中污染物的濃度調節(jié)，檢測取樣口抽取的水樣，使排放符合國家規(guī)定。
醫(yī)療廢水中含有大量有機物，用液氯消毒時容易產(chǎn)生鹵代烴。超氧化鈣先于氯氣氧化有機物，減弱有機物和液氯的反應，并對廢水脫色除臭;乙酸鋅抑制液氯對有機物、腐殖酸的作用，降低源自腐殖酸的氯化物的生成，避免產(chǎn)生鹵代烴，避免產(chǎn)生致癌物，從而避免了廢水處理過程中的二次污染。加氯法消毒一般要求不少于30min的接觸時間，一般劑量的氯溶液對病毒、病原蟲、芽孢無效，且長時間使用，病毒容易產(chǎn)生抗性，乙酸鋅可以提高氯溶液的消毒效率和殺滅效果，和氯合用可以避免病毒產(chǎn)生抗性，減少氯的用量。處理劑的氧化作用可以降低廢水的色度，防止過濾器物腐爛發(fā)臭，防治過濾器中滋生青苔、防止微生物在過濾器中生長繁殖，從而避免堵塞過濾器、延長過濾器工作時間。聚丙烯酰胺使部分納米SiO2懸浮于廢水中，納米SiO2的分子運動破壞微生物的生長繁殖環(huán)境，阻止廢水中產(chǎn)生青苔。
醫(yī)療污水處理劑的制備方法中，步驟S1中的攪拌捏合工藝將聚丙烯酰胺、超氧化鈣結合成團粒，提高超氧化鈣和聚丙烯酰胺的抗潮解能力，避免吸潮;降低超氧化鈣和易燃物反應的活性。步驟S2的捏合工藝在超氧化鈣、聚丙烯酰胺結合物外包覆一層納米SiO2，避免超氧化鈣、聚丙烯酰胺吸潮;捏合工藝使納米SiO2部分嵌入聚丙烯酰胺超氧化鈣團粒中，當處理劑加入水中，可以加速團粒崩解;步驟S3的捏合工藝在納米SiO2外包覆乙酸鋅，起到雙重保護的作用，徹底避免超氧化鈣、聚丙烯酰胺吸濕潮解，徹底避免超氧化鈣和易燃物反應。從而提高污水處理劑的安全性、延長有效期、便于儲藏和運輸。
本發(fā)明的有益效果：
1、廢水處理劑具有消毒殺菌功能，聯(lián)合氯溶液使用，可以提高消毒殺滅效果，并減少氯的用量。本發(fā)明無需在消毒前對廢水進行預處理，更不用進行一級和二級處理，因此工藝簡單，處理效率高。
2、無需細分為廢水消毒和污泥消毒，直接在管道和過濾器中消毒處理，消毒效率高，殺滅細菌更徹底，不產(chǎn)生污泥，更不用對污泥消毒，避免了污泥消毒不徹底引起的二次污染。過濾器過濾出的固體要積蓄到一定量才能出渣，這個過程已經(jīng)被氯溶液長時間殺菌，已經(jīng)徹底消毒，因此無需消毒，可以直接處置。
3、在管道和過濾器形成的密閉環(huán)境中完成液氯消毒工藝，不會產(chǎn)生臭味等空氣污染，病毒不會隨空氣和水蒸汽外泄，安全系數(shù)高。
4、目前采用液氯消毒法，隨著時間的推移，水中病毒對氯化消毒產(chǎn)生較大的抗性，采用本發(fā)明的處理劑提高液氯消毒的效率和效果，避免病毒產(chǎn)生抗性，提早殺滅病毒。因此本發(fā)明無需設置環(huán)形管道或者消毒池等消毒場所，無需設置消毒池、調節(jié)池、緩沖池、蓄水池、沉降池、氧化池、曝氣池等，工藝簡單，運行可靠性和穩(wěn)定性強。。
5、本發(fā)明用氯處理含腐殖酸等有機物的水，不會產(chǎn)生鹵代烴(三鹵甲烷，氯代烴等)等致癌物，處理劑防止廢水中的有機污染物產(chǎn)生有害物質、致癌物質。
6、廢水處理劑吸附污染物，提高過濾效果。
7、本發(fā)明處理方法不使用臭氧等成本高的消毒劑，因此本發(fā)明降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟效益。
8、消毒劑必須與細菌有效接觸才能殺滅細菌，為了保證最佳效果的殺菌，要有一定的接觸時間，良好的混合是提高殺菌效率的必要條件之一。而本發(fā)明利用納米SiO2作為崩解劑加速處理劑崩解，崩解過程加速氯溶液的混合，加上廢水從排水管道中流到過濾器時產(chǎn)生沖擊渦流將氯溶液混合均勻，因此可以省略攪拌混合工藝。
9、處理劑避免液氯消毒劑對設備的腐蝕。
10、本發(fā)明處理方法首先對廢水加入處理劑和消毒劑，避免了預處理工藝的病毒污染，先消毒避免了后續(xù)工藝中病毒的污染。
