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-epidemic 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.Northern 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 summarized,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,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;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DOI：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：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，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