二氧化氯在医院污水处理中的应用

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　　摘要：二氧化氯在医院污水处理中得到广泛的应用。笔者将结合现阶段医院污水处理的问题进行分析，简述二氧化氯的性质和制作方法，并对二氧化氯在医院污水的应用进行详细阐述，以便为医院污水处理提供可行性的建议。
　　关键词：医院污水；二氧化氯；应用
　　中图分类号：[TU992.3] 文献标识码：A 文章编号：
　　社会在不断发展，人们对环保的要求也越来越高。国家对医院的污水处理做了相关规定，医院污水必须经过处理达到标准后，才可以排放。目前医院处理污水主要采用一级处理和氯化消毒技术，这种消毒方法不理想，易造成余氯的超标。二氧化氯是经过世界卫生组织认定并进行全球推广的杀菌剂，进行消毒时不会产生有机卤化物，可以替代氯化消毒剂。
　　1简介医院污水的特点
　　医院污水中含有的污染物比较特殊，有药物、消毒剂、诊断用的试剂、洗涤剂等剂类成分，有病原性微生物、寄生虫卵等寄生物，还有像蛔虫卵类的病毒。另外，如果医院有同位素诊疗室，医院的污水中还会有放射性物质。和其他类型的污水相比，它的污染量小，但是污染力较强。如果不进行处理直接排放，会导致水源污染，有可能传播大量疾病。
　　2选择消毒方式
　　医院污水进行消毒主要有四种方式：第一，漂白粉，它的加药剂量较大，混合不均，含较多杂质，消毒效果不理想，基本不再使用；第二，液氯，它的消毒能力较强，价格相对便宜，在自来水和医院消毒中应用较为广泛。然而氯气制取不方便，液氯钢瓶容易泄露，有很大的安全隐患，因此，很多医院准备淘汰这种方式；第三，使用次氯酸钠发生器，这种设备寿命短，故障率较高，运行起来的费用较高，消毒能力不强，逐渐被取代；第四，使用臭氧，臭氧属于强氧化剂，使用效果较好，然而它花费较高，投入较大，维护难度大，医院使用的相对较少。
　　3二氧化氯在医院污水处理中的应用
　　3.1二氧化氯的特性
　　二氧化氯颜色为黄绿色至红色，存在状态为气体，它的味道比氯气刺激性要大。二氧化氯在水中的溶解度和水温的倒数成线性关系，最大的溶解度是2900g／L。在进行浓缩加压时，它相对不稳定，不能进行加压储存。在二氧化氯中，氯以正四价态存在，它的有效氯含量是氯气中有效氯含量的2.63倍，活性是氯气的2.5倍。在不同的条件下，二氧化氯的反应式是不同的。
　　酸性条件下，二氧化氯氧化性强，反应式为：
　　 在水处理的条件下，它的反应式为：
　　3.2 二氧化氯的消毒
　　二氧化氯开始应用的时间是上个世纪40年代，用于纸浆的漂白。欧美国家很多企业使用二氧化氯处理饮用水以及废水，在我国上世纪80年代开始加强对二氧化氯的研究，到现在已经取得了显著的成就。
　　试验证明，二氧化氯能够杀灭微生物，如细菌繁殖体、真菌、病毒等。它可以破坏水中的微量有机污染物，例如氰化物、硫化氢、有机硫化物等。此外，它可以对水中处在还原状态的金属离子进行氧化。由于二氧化氯受pH影响较小，可以杀灭藻类，并且降低水溶液的色度、异味和浊度，它的效果是次氯酸钠的五倍。在污水处理中，它不会形成有机卤化物，对医院污水处理效果较好。
　　二氧化氯对病毒的消毒效果要高于臭氧和液氯，它与污水反应较快，接触的时间是氯的二分之一至四分之一，由一个小时变为半个小时。另外接触池的面积可以变为原来的一半，大大节约了投资成本。
　　3.3 二氧化氯和氯气消毒的区别
　　按照常用消毒剂杀菌的有效性排列，臭氧第一，二氧化氯次之，氯气第三，氯胺最后，在水中的稳定性排列是氯胺第一，二氧化氯次之，氯气第三，臭氧最后。从上述排列我们可以看出二氧化氯的杀菌能力以及水中的稳定性都比氯气要好。此外，pH值很少影响二氧化氯的消毒能力，水质污染对它的消毒效果影响相对较小。
　　二氧化氯和水中的一些化合物不会发生反应，例如氨、氮、醇、酯等。相比之下，氯和水中的氨反应会生成一氯胺、二氯胺和三氯胺，这样会使游离氯含量以及消毒效果明显降低。二氧化氯对污水中有机物进行氧化是以氧化反应为主。氧化后，有机物可以降解为含氧基团的产物，没有氯代产物。氯或者氯化消毒会形成氯仿类的氯代衍生物，这些化学物质具有致癌的作用，自然界中的生物难以降解。二氧化氯对灰黄霉素、腐植酸也可以进行氧化分解，降解产物不会以氯仿的形式出现，这是传统的氯化消毒方法不能比拟的。
　　3.4 制备二氧化氯
　　二氧化氯性质活跃并且不稳定，这一特点使得它的应用受一定条件的限制。传统的做法是现场制备，现场制备的方法包括隔膜电解法以及化学法。用化学法制备二氧化氯大致原理是以氯气或者次氯酸钠作为原料，在发生器内和亚氯酸溶液发生化学反应，获得二氧化氯溶液，也可以用亚氯酸钠和盐酸在二氧化氯发生器内进行反应获得。现阶段，国内已经有多家公司生产化学法的二氧化氯发生器。化学法二氧化氯发生器主要组成部分有反应系统、吸收系统、原料供给系统以及控制系统四部分。在进行工作时，通过定量输送把反应原料送至反应系统，利用催化剂生成二氧化氯气体，通过吸收系统吸收形成一定浓度的二氧化氯溶液，最后投放到要处理的污水中。
　　通过研究证实，特殊稳定剂的添加可以产生出稳定态的二氧化氯。稳定态的二氧化氯液中二氧化氯的含量为2%-10%，固态产品所含的二氧化氯含量在28%-40%。在实验和实际应用中，稳定态的二氧化氯由于酸性条件下的活化变得活跃，它所释放的新生态氧和次氯酸分子对微生物可以起到双重氧化的作用。与单一的次氯酸钠消毒法相比，它的氧化能力更强。当稳定态二氧化氯溶液和盐酸的用量比是1时，二氧化氯可以进行活化，活化进行10-15分钟用水稀释，此时的活化效果最好。活化后的二氧化氯溶液要放置在深色有盖的容器中，使用有效期限是两个周。稳定态二氧化氯或者二氧化氯发生器在商品化的使用过程中不会消耗电能，有利于二氧化氯的有力推广。
　　3.5 对医院污水进行处理
　　现阶段，国内的大部分医院对污水进行处理选用的技术是一级处理加氯化消毒。以笔者所在的医院为例，处理工艺的流程大致是：粪便朽水→化粪池→其他污水→格栅→调节池。
　　这种消毒技术有缺点，对次氯酸钠发生器的防腐要求较高，耗电量大，制备的次氯酸钠溶液很不稳定，如果保存不当特别容易分解，消毒工作完成后污水中余氯的含量很容易超标，其他污染物的指标也达不到规定标准。
　　如果用二氧化氯代替次氯酸钠对医院污水进行处理，处理的工艺与流程基本不变。要保证处理后的水质可以达到国家的规定标准，需要在调节池后进行一级絮凝沉淀处理，对水质进行均匀处理，投放絮凝剂，可以吸附、沉淀分离污水中的部分有机物以及悬浮物，加上二氧化氯的氧化反应，可以大幅度除去污水中的COD、BOD、病毒以及SS，达到国家规定标准。如果采用次氯酸钠消毒法，它的氧化能力比较弱，COD去除效果不理想。
　　二氧化氯处理污水的流程为：医院综合污水→格栅→调节水质→絮凝沉淀→二氧化氯接触消毒→达标排放
　　通过上述的流程，医院污水处理中病毒等微生物被杀灭，可以达到国家规定的标准进行排放。
　　3.6 污水处理中存在的问题及对策
　　使用二氧化氯进行消毒，水中的副产物是亚氯酸盐以及浓度较低的氯酸盐。在国际癌症研究所列举的易见致癌物类中，亚氯酸盐就在其中。亚氯酸盐在饮用水中规定的含量标准是200μg／L；根据毒害性的感官特性划分，氯酸盐是3级危险类。在进行污水处理时，生成的亚氯酸盐、氯酸盐量的含量和水中总有机碳含量有关。可以看出，在进行污水处理时，要对二氧化氯的投加剂量进行有效控制。另外，在处理污水的流程中，需要在消毒处理前进行生化处理，以便对水中的污染物进行有效的控制，进而减少污染物的含量。
　　
　　4 结语
　　在环境保护意识不断增强、环保措施不断实行的今天，利用现代化学制剂处理污染物显得非常重要。在对医院污水进行处理的技术运用上，要摒弃传统的处理方法，采用新型、环保型的方法进行处理。利用二氧化氯的相关特性，充分去除污水中病毒等微生物以及金属离子，使得处理过程中安全性增强，成本降低，效果显著，并进行大力推广。
　　
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