臭氧处理医院污水的效果探讨

【摘要】 介绍铁道部株洲电力机车厂医院采用臭氧发生器处理污水，并通过实验对其设备进行了最佳杀菌效果的探讨，使医院含菌污水处理达到国家排放标准。 

【关键词】 臭氧；处理；医院；污水

株洲电力机车厂医院是一所综合性医院，设有病床 250 张，承担工厂和临近郊区 10 余万人的医疗、保健和防疫任务。为实现医院前门治病、后门治污的愿望， 1987 年建立了污水处理站以来，淘汰了次氯酸钠发生器二次污染大的设备，添置了臭氧发生装置，每天约处理污水 180t 。 
1 工艺流程 
   本院使用臭氧发生器处理医院污水，设备选型是根据污水日产量。我院污水产生量是按 300 张病床设计，每床日产污水量按经验数据 0.16t 选取。 

污水处理站由三部分组成：一是处理污水的成套设备，二是相应的土建工程，三是连接设备和土建设施的处理流程管路系统。

医院污水经过格栅、流入沉淀池，进入调节池，由电控制柜控制污水站的全部工作，再通过泵将污水抽入塔式生物滤池，再流入接触池，与臭氧接触一定的时间，使其充分杀死病菌后排放。 
污水处理工艺流程见附图

2 设备操作 
2.1 臭氧是空气通过高电位电场对空气中氧电离化得到一种不稳定的气体，在常温下为浅蓝色，低温时有新鲜气味，它由三个氧原子构成，具有极强的氧化能力，在接触塔中能杀灭污水中各种致病菌，而对医院污水进行消毒。 
2.2 污水待处理量决定臭氧的产量，但臭氧的产量又受电压、进气量和进气压力的影响，进气压力是规定的，但进气量和电压是可以调整的。电压升高，则臭氧浓度也随之增大，在进气量不变的情况下，产量也随着提高了。 
2.3 根据 9 年运行情况来看，提高臭氧产量的主要途径是：提高电压来增加臭氧的浓度，而加大进气量，臭氧产量的增加较少。故电压调至较低时，进气量宜开大一点；而电压调至较低时，进气量开小一点，仍可以达到较高的产量。日常运行时，我们观察到：电压太低，既不经济，处理效果也达不到要求，值得注意；若长期维持最高电压，放电管温度高、寿命短且易产生“放电”现象，烧损放电管（特别是空气不纯时）。 

因此，臭氧的产生量在于科学地调节和控制电压，根据我们测试体会，控制电压在 115KV 之内，臭氧的产率和电压成正相关，杀菌效果最好。
3 污水处理效果 
3.1 处理前后污水情况（表 1 ） 
表 1 臭氧不同投入量试验 

注：我院臭氧投入量是采用化学法测定，即通过碘化钾溶液的气体体积由设在起泡器出口地计数器量出，随后在一定酸性介质中滴定被硫代硫酸钠溶液释放的碘。国标 GBJ 4883 中规定大肠菌群数不得大于 500 个/L 。 
由表 1 可见：臭氧投入量为 8mg/l 时是最经济的，随着臭氧的投入量增加至 15mg/L ，杀菌效果更为明显。 
3.2 臭氧消毒效果（表 2 ） 
表 2 臭氧接触时间效果试验 

3.3 臭氧处理医院污水效果（表 3 ） 
表 3 臭氧对医院污水细菌杀灭率

4 讨论 
   本法处理医院污水在原理和流程上与其他方法相比有以下特点： 

4.1 现场制造产生臭氧，是最强地消毒药剂。它与液氯、次氯酸钠相比，不需运输和储存的中间环节，也避免了次氯酸钠有二次污染及液氯因泄漏造成的中毒等不安全隐患，因而在生产管理和净化效果上稳定可靠。 
4.2 消毒效果 臭氧的氧化能力仅次于氟，杀菌能力很强，与“氯化”法相比，不但能杀灭细菌，更能有效地杀死病毒和芽孢，除去水中的色、臭、味，对污水中地有机物进行氧化分解，降低 BOD ，而且具有消毒快，操作简单，无二次污染等优点。消毒装置已运用 9 年，进行对比试验得出臭氧的投入量为 15mg/L ，接触时间为 15min 时，为最佳杀菌条件，细菌总数和大肠杆菌数均达到国家排放标准。 
4.3 臭氧氧化与其它处理方法组合效果更佳。预处理可以在某种程度上去除部分致病微生物，污水中地悬浮物会包藏细菌，使其免于遭消毒剂的作用，不作预处理，不是大大增加消毒剂，就是降低消毒效果。根据北京结核病医院及华东工学院的试验：生化＋臭氧两级处理污水，臭氧投加量仅需 15mg/L ，接触时间少于 12min 。而一级处理，臭氧的投入量需 25mg/L ，接触时间 15min ，可见单独使用臭氧处理污水，臭氧的浪费量很大。所以对医院污水先经有生物处理的二级预处理后，臭氧处理效果达最佳，具有明显的经济效益。 
4.4 影响消毒效率的因素主要有：1.臭氧的投加量；2.污水与消毒剂的接触时间长短；3.温度；4.污水的理化性质；从处理效果臭氧量可满足本院污水消毒。 
4.5 成本分析： 目前设施运行费用为 1.9207 万元 /a, 设计处理能力 30t/h ，实际处理 22.5t/h 。成本概算：处理每吨污水的费用为 0.29 元 /t ，如用次氯酸处理成本为 0.15 元 /t ，液氯的处理成本为 0.06 元 /t 。由此看出：臭氧的运行费较液氯、次氯酸钠略高，但保证了水质。 
4.6 加强科学管理，严格操作规程，对设备故障及时维修，发现臭氧管如果失效应及时更换。通过不断总结经验，提高污水处理效果。 
5 参考文献 
1. 德格雷蒙公司编著 1 水处理手册 1 王业俊等译 1 北京：中国建筑工业出版社， 1983.12 
2. 吴淑岱编，工业企业环境保护手册 北京：中国环境科学出版社， 1990.3