罗爱武 彭江颖
医院废水可分为传染性医院废水、非传染性医院废水和特殊性质的污水。与其他重污染行业相比，医院废水具有水量不大，污染物种类复杂，危害性大等特点。医院废水中除了含有多种细菌、病毒和寄生虫卵以外，还含有许多无机物和有机物，如纯碱、消毒剂、放射性物质、洗衣粉、药物等。本文从国家规范和排放标准出发，通过非传染性医院和传染性医院废水处理工程案例分析，对药剂在工程中的应用进行归纳分析，并提出了新冠疫情背景下医院废水处理的优选方案。
医院废水处理规范要求及方法根据排水去向及废水性质不同而有所差异，废水处理的核心是消毒和无害化处理。
1.1 非传染性医院废水处理规范要求及对药剂应用的要求 非传染性医院废水，若处理出水直接或间接排入地表水体或海域时，应该采用二级处理加消毒工艺或者二级处理加深度处理加消毒工艺，见图1[1]；
如处理出水排入终端已建有二级污水处理厂的城市管网时，可采用一级强化处理加消毒工艺，见图2。
图1 非传染性医院废水处理流程1
图2 非传染性医院废水处理流程2
特殊性质废水预处理或单独处理的要求：①来源于医院检查分析时使用氰化钾、氰化钠、铁氰化钾、亚铁氰化钾等氰化合物而产生的含氰污水，宜采用碱式氯化法预处理。②来源于各种口腔门诊治疗、含汞监测仪器破损、分析检查中使用氯化高汞、硝酸高汞以及氰酸高汞等而产生的少量含汞废水，宜采用硫化物沉淀+活性炭吸附剂预处理达到第一类污染物排放标准后进入医院废水处理系统。③来源于医院病理、血液检查及化验中使用重铬酸钾，三氧化铬、铬酸钾等形成的含铬废水，宜采用化学还原沉淀法预处理达到第一类污染物排放标准后进入医院废水处理系统。
1.2 传染性医院废水处理规范要求及对药剂应用的要求 传染性医院废水一般采用预消毒+二级处理+（深度处理）+消毒处理。预消毒是必不可少的，其目的在于灭活废水中的致害细菌和病毒，要求传染性医院废水预处理采用臭氧消毒，接触时间应不少于30 min。深度处理工序目的在于进一步降低废水中COD等杂质的浓度并为消毒处理创造条件，深度处理工序可以根据实际情况选用，多采用混凝工艺。
1.3 医院废水排放须达到《医疗机构水污染物排放标准》[2]（GB18466-2005） 传染病和结核病医疗机构污水排放执行其表1的规定。县级及县级以上或20张床位及以上的综合医疗机构和其他医疗机构污水排放执行其表2的规定，直接或间接排入地表水体和海域的污水执行排放标准，排入终端已建有正常运行城镇二级污水处理厂的下水道的污水，执行预处理标准。
2.1 混凝处理 混凝处理具有占地较少，处理效果稳定的特点，十分适合医院废水的一级强化处理工序，混凝剂一般采用聚合氯化铝、聚丙烯酰胺或者聚合氯化铁，也可以复方配合使用。混凝剂的总投加量宜为30～100 mg/L，混凝过程中需做好相关设施的防腐工作。
2.2 消毒处理 消毒处理是医院废水处理的中心环节，消毒处理的方法有氯气消毒法、次氯酸钠消毒法、二氯化氯消毒法、臭氧消毒法及紫外线消毒法等。氯气消毒法历史悠久，技术成熟，可采用自动同步双虹吸投加系统或提升式自动定比加氯系统，对于小型医院或门诊部，也可以采用间歇式人工加氯系统，对于含结核杆菌等传染性医院废水，氯气与废水的接触时间应大于1.5 h，二级处理及深度处理后出水消毒时参考加氯量为15～25 mg/L，一级强化处理后出水消毒的参考加氯量为30～50 mg/L，采用预氯化工艺时，预氯化工序投氯量可为二级处理及深度处理或一级强化处理后出水消毒投氯量的1/2。传染性医院废水处理，氯气与废水接触时间不应小于1.5 h，接触池出水余氯量应为6.5～10 mg/L；
对于非传染性医院废水消毒处理，氯气与废水接触时间不应小于1 h，接触池出水余氯量应为3～10 mg/L，仅达到预处理要求时，接触池出水余氯量应为2～8 mg/L。利用氯气消毒使用的氯气一般为罐装液氯，有泄露风险，对医院自身及周围民众是一个安全隐患，使用单位应加强相关人员培训和应急演练，做到安全运行。利用氯气消毒和次氯酸钠消毒在应用过程中产生有机氯化物，对受纳水体生态环境产生持久的不利影响。二氧化氯具有强烈的氧化灭菌作用，不产生有机氯化物，有替代氯气消毒法和次氯酸钠消毒法的趋势，但对管理人员和设备的要求较高。臭氧消毒法有超强氧化能力，且与废水接触时间短，没有有机氯化物产生，是传染病医院和含有传染性废水医院的最佳选择。臭氧消毒法一般是现场制备臭氧化空气，引入需消毒的废水中，一次性投资及运行成本较高。二级生化处理后，臭氧消毒的投加量为10～20 mg/L，接触时间为5～15 min；
一级强化处理后，臭氧的投加量为30～50 mg/L，接触时间应不少于30 min。
长期以来众多环境保护工作者对医院废水处理做出了富有成效的探索[3-8]，为医院废水的处理创造的条件，现就医院的不同性质和不同排水去向选取二个工程案例进行分析。
3.1 非传染性医院废水处理实例 广东省湛江市第二人民医院是一家综合性医院，废水主要来自治疗、化验及污洗间的医疗排水及病人、陪住人员和医护的洗手和冲厕污水等污水。这类污水的水质类似于生活污水，但成份更复杂，含有某些有毒化学物质和多种致病菌、病毒和寄生虫卵，部分具有传染性，有的在污水中的存活时间较长，主要污染因子是COD、SS、粪大肠菌群数等。该医院处理水量为1680 m3/d，单位设计处理能力为70 m3/h，处理工艺流程为：三级化粪池—格栅—调节池—酸化水解池—一级接触氧化池—二级接触氧化池-生化沉淀池—臭氧消毒池—市政管网，来自于化验室的废水经预处理达标后并入调节池，原水及处理后的出水水质见表1。本工程已于2019年通过验收检测并投入运行。所测水质指标达到GB18466-2005标准中的表2“综合医疗机构和其他医疗机构水污染物预处理排放限值”和广东省地方标准《水污染物排放限值》第二时段三级标准要求。所展示检测七个控制项目占检测总控制项目数的28.0%。
表1 广东省湛江市第二人民医院废水工程原水及出水水质
3.2 传染性医院废水处理案例 ①武汉火神山雷神山医院废水处理工程设计的进水水量为40 m3/h，设计的进水水质见表2[9]。②火神山、雷神山应急医院污水处理工艺流程：预消毒—调节池—MBBR生化池-混凝沉淀池—折流消毒池，工程出水水质见表3[9]。本工程是在新型冠状病毒肺炎疫情紧急情况下，采用次氯酸钠、盐酸现场制备二氧化氯消毒，显示出工程设计单位对二氧化氯消毒方法的充分信任。常规情况下，采用次氯酸钠消毒剂，则是在充分论证安全有效的前提下，控制运营成本。本工程已通过验收检测并投入运行。出水所测指标达到GB18466-2005标准中的表1“传染病、结核病医疗机构水污染物排放标准值”要求，所展示检测五个控制项目占检测总控制项目数的19.2%。
表2 火神山、雷神山医院废水处理工程设计进水水质
表3 火神山、雷神山医院废水处理工程出水水质
3.3 医院排放处理中存在问题及对策 上述二家医院规模均较大，分别属于不同省份，医院的属性不同，废水性质有差异，排放去向也不同，排放标准限值也不同。其共同点是，二家医院经过规范处理，分别达到了排放标准要求，通过了验收检测并投入了正常运行。
3.3.1 存在的不足是所展示的检测控制项目数量偏少 两家医院控制项目依次分别占总检测控制项目的19.2%和28.0%，其代表性显得不足，而且均未见“肠道病毒”控制项目检测情况，这需要在运营管理中加以完善。
3.3.2 广东省湛江市第二人民医院污水处理工程有待进一步优化和改进 ①本实例中生化沉淀池污泥分别回流到二级接触氧化池、一级氧化池和水解酸化池，实际上没有必要回流到水解酸化池，因为与水解酸化池环境适应和匹配的是厌氧微生物而不是好氧微生物，为了维持水解酸化池污泥浓度均衡，可以进行低强度搅拌或内循环。②臭氧消毒池是臭氧化空气与待消毒废水接触的构筑物，应设置隔板预防短路，保证接触氧化时间。
3.3.3 小型医院和诊所消毒前常常不做任何预处理，这对后续杀菌处理产生影响 主要影响因素有：①悬浮物：医院废水中的细菌和病毒往往结合在悬浮物之中，待杀菌剂消耗殆尽后，细菌和病毒便死灰复燃。②有机物：杀菌剂为强氧化剂，有机物可与杀菌剂反应，进而减少了杀菌剂与细菌和病毒接触的机会。③氨氮：氨氮可直接与杀菌剂反应，从而降低了杀菌剂的效能。④水温：冬季水温低时氯的杀菌效果差，此时需增加接触时间。夏季水温高，利于氯的杀菌作用，但水温过高则不利于臭氧的杀菌作用。⑤pH值：医院废水的pH值偏低时应用氯气或次氯酸钠杀菌，HCIO含量比例增高，杀菌效果大幅提高。如上所述，进行适当预处理可大幅度降低悬浮物、有机物和氨氮的含量，同时监测和调控水温和pH值，其意义不仅仅可减少杀菌剂的投加量，而且关系到杀菌效果的优劣。次氯酸钠消毒法相对氯气消毒法更加安全可靠，适合管理水平相对较弱的小型医院和诊所使用。
4.1 新冠病毒经医疗机构废水排放系统传播的风险 由于医疗机构水污染物排放标准（GB18466-2005）中没有新冠肺炎病毒项目，因而存在一定的风险[10]，这在2019年12月开始的武汉疫情期间医疗机构排放污水检测中得到佐证[11]，当时武汉市定点医疗点所排放污水均采取了消毒措施，出水新冠病毒检测结果多数为阴性，少数结果为阳性或可疑，阳性或可疑占比33.3%，提示部分医疗点污水消毒存在不规范和随意性，致所排出废水中含有低浓度新冠病毒，致污水输送管线和城市污水厂存在新冠病毒扩散的实际风险。
4.2 新冠疫情背景下医疗机构废水处理优选工程措施 为了防止新冠病毒经医疗废水扩散，须加强医疗废水消毒工作，规范采用次氯酸钠、液氯等常规消毒剂处理含新冠病毒废水仍然是有效的方法，但二氧化氯和臭氧消毒有更好的比较优势。二氧化氯是氧化还原电位仅次于臭氧的强氧化剂，对细菌、病毒等微生物均具有良好的灭活效能，在低浓度下也具备强消毒作用，且受温度、pH影响很小，而且性质稳定，持续作用时间长，很适合对新冠疫情背景下医疗机构废水进行消毒处理。臭氧作为一种超强氧化剂，对水中细菌、病毒、原生动物等所有类型的微生物均具有优秀的灭活效能，是新冠疫情背景下医疗机构废水消毒处理的最佳选择之一。
4.3 新冠疫情背景下需加强对医疗机构废水处理的管理 为了及时发现和切断新冠病毒传播路径，需加强医院废水验收检测和日常管理检测，在控制项目中，需增设“新冠病毒”项目。条件不具备时，需检测“肠道病毒”项目，肠道病毒项目属于医疗机构水污染物排放标准（GB18466-2005）中表1“传染病、结核病医疗机构水污染物排放标准”中的控制项目，也是医疗机构水污染物排放标准（GB18466-2005）中表2“综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放标准”中控制项目，有标准可依。项目建设单位和环境管理部门常常检测“总大肠菌群”控制项目，而忽略“肠道病毒”控制项目，实际上“肠道病毒”控制项目与“新冠病毒”具有更密切的相关性。医疗机构废水排放口呈点状分布，后续污水管网呈线状分布，在采用雨、污合流制的地区，雨季降水造成排污管线污水外溢、进而造成面状污染的风险并不低，为此加大对医疗机构点状污染源的管理力度，适当增加经济投入，从环境经济学的角度看是必要和可行的。
①医院废水消毒处理前，宜至少进行一级强化混凝处理，这不仅可以减少杀菌剂的投加量，而且关系到杀菌效果的优劣。②规范采用次氯酸钠、液氯等常规消毒剂处理含新冠病毒医院废水是有效的方法。为了降低新冠病毒经废水处理系统传播的风险，有条件的单位宜采用二氧化氯或臭氧消毒。③建议新冠疫情背景下，医院废水处理工程验收和常规检测中把“新冠病毒”或者“肠道病毒”项目作为重点控制项目之一。
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