医院实验室产生的废水成分复杂,含有病原微生物、化学试剂、药物残留甚至放射性物质,若处理不当将对环境和公共健康构成严重威胁。因此,采用专业、高效的污水处理设备与工艺至关重要。现代医院实验室废水处理系统是一个集物理、化学与生物技术于一体的综合工程,旨在实现废水的无害化、减量化与安全排放。
一、 核心处理工艺
医院实验室废水处理通常遵循“分类收集、分质处理”的原则,其核心工艺流程可概括为以下几个阶段:
- 预处理阶段:此阶段主要去除废水中的大颗粒悬浮物、油脂及调节水质水量。常用设备包括格栅、调节池、沉淀池或气浮装置。对于含特殊病原体的废水,可能在此阶段先进行消毒预处理。
- 一级处理(物化处理):这是处理含化学试剂废水的关键环节。主要工艺包括:
- 混凝沉淀:通过投加混凝剂(如PAC、PFS)和助凝剂(如PAM),使水中细小的悬浮颗粒和胶体物质凝聚成较大絮体后沉降分离,有效去除重金属离子、部分有机物和色度。
- 高级氧化技术(AOPs):针对难降解的有机污染物(如药物残留、染料等),采用芬顿(Fenton)试剂、臭氧氧化、紫外光催化氧化等技术,将大分子有机物分解为小分子或直接矿化为二氧化碳和水。
- 吸附法:利用活性炭、树脂等多孔材料的强吸附能力,深度去除水中的微量有机物、色度和异味。
- 二级处理(生化处理):针对可生物降解的有机污染物。在预处理和物化处理降低毒性后,采用生物方法进一步净化。常用工艺有:
- 生物接触氧化法:在曝气池中设置填料,微生物附着生长形成生物膜,对有机物进行吸附降解。该法抗冲击负荷能力强,污泥产量少。
- 膜生物反应器(MBR):将生物降解与膜分离技术结合,用超滤或微滤膜组件替代传统二沉池,能高效分离悬浮物和病原微生物,出水水质极佳,且占地面积小。
- 深度处理与消毒:为确保出水达到严格的排放标准(通常是《医疗机构水污染物排放标准》GB 18466-2005),需进行深度处理。核心是彻底灭活病原体。常用消毒方法有:
- 氯化消毒:使用次氯酸钠或二氧化氯,成本较低,应用广泛,但需控制余氯和可能产生的消毒副产物。
- 臭氧消毒:消毒效率高,无残留,同时能进一步氧化有机物,但设备投资和运行成本较高。
- 紫外线(UV)消毒:物理方法,无化学残留,对隐孢子虫等氯耐受性病原体有效,但对水质透明度要求高。
二、 关键废水处理设备
整套处理系统由一系列单元设备集成,主要包括:
- 收集与调节单元:耐腐蚀的收集管道、地下或地上式调节池(配备液位控制与搅拌器)。
- 加药系统:精准的计量泵、溶液搅拌罐,用于投加酸碱(pH调节)、混凝剂、氧化剂等。
- 反应与分离设备:混凝反应槽、斜管沉淀池、溶气气浮机、各类过滤罐(石英砂、活性炭)。
- 生化处理设备:生物接触氧化池、MBR膜组件与膜架、高效曝气系统(如微孔曝气器)。
- 消毒设备:臭氧发生器、紫外线消毒渠及模块、二氧化氯发生器或次氯酸钠投加装置。
- 污泥处理设备:污泥浓缩池、板框压滤机或叠螺脱水机,对产生的化学污泥和生化污泥进行脱水减容,泥饼作为危险废物委外处置。
- 智能控制系统:PLC自动控制柜,集成pH、ORP(氧化还原电位)、余氯、流量等在线监测仪表,实现全过程自动化运行与监控,确保处理效果稳定可靠。
三、 工艺选择与系统设计考量
设计医院实验室废水处理系统时,必须首先对废水进行详尽的水质水量调查,明确其来源(如检验科、病理科、放射科等)和主要污染物特征。系统设计需遵循安全、高效、节能、自动化程度高的原则,并充分考虑:
- 分流处理:将感染性废水、含氰/含汞等特殊毒理废水与其他一般性实验废水分开收集处理。
- 耐腐蚀材料:所有接触废水的设备、管道均需采用PP、PVC、不锈钢等耐腐蚀材料。
- 应急与冗余设计:设置应急池,应对水质水量突变或设备故障;关键设备(如提升泵)应有备用。
- 环境友好与职业安全:处理过程应密闭,废气需收集处理(如活性炭吸附),防止二次污染;操作区域需有良好的通风与安全防护设施。
医院实验室废水处理是一项严谨的系统工程。通过合理组合预处理、物化处理、生化处理及深度消毒工艺,并配备先进可靠的设备与自动化控制系统,方能有效破除废水中的各类污染物,保障出水安全达标,履行医疗机构的环境保护责任。