環(huán)境保護(hù)、特殊行業(yè)廢水處理等應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法，本發(fā)明可在短距離5~10m的輸送管道內(nèi)快速完成羥基自由基溶液對(duì)醫(yī)療廢水的消毒處理，臭氧傳質(zhì)效率高，避免了常用消毒劑處理醫(yī)療廢水后總余氯過(guò)高的缺點(diǎn)，出水水質(zhì)高，多余的臭氧和羥基溶液瞬間分解，不造成二次污染，適于推廣應(yīng)用。
1.一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法，其特征在于：該方法按以下步驟進(jìn)行：
(1)、將o2分子通過(guò)強(qiáng)電離放電臭氧發(fā)生器(6)，在電力系統(tǒng)的控制下，產(chǎn)生強(qiáng)電離放電，將o2加工成高濃度臭氧o3，使其濃度達(dá)到60～200g/ m3;
(2)、用泵(4)將經(jīng)過(guò)控制閥(2)和流量計(jì)(3)的預(yù)消毒處理的醫(yī)療廢水(1)抽入文丘里射流器(5)中，與步驟(1)中產(chǎn)生的臭氧相接觸，臭氧的傳質(zhì)效率大于98%，生成比值濃度為3～8mg/l的強(qiáng)氧化性的羥基自由基溶液，與醫(yī)療廢水中的病原微生物發(fā)生氧化滅活反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1～5s，然后進(jìn)入氣液分離器(7)將剩余臭氧分離出來(lái)，剩余臭氧進(jìn)入臭氧消除裝置(8)變?yōu)檠鯕夂笈懦觯?jīng)上述消毒處理后的醫(yī)療廢水進(jìn)入出水(9)中完成整個(gè)消毒處理過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法，其特征在于：步驟(1)中電力系統(tǒng)由高頻電壓控制器(10)，高頻高壓電源(11)，高壓脈沖電壓傳感器(12)，高壓脈沖電流傳感器(13)，數(shù)字存儲(chǔ)示波器(14)和高電壓表(15)構(gòu)成;高頻高壓電源(11)一端連接高頻電壓控制器(10)，另一端分別連接高壓脈沖電壓傳感器(12)和高壓脈沖電流傳感器(13)，高壓脈沖電壓傳感器(12)和高壓脈沖電流傳感器(13)均與數(shù)字存儲(chǔ)示波器(14)相連，高壓脈沖電流傳感器(13)上還分別連接you強(qiáng)電離放電臭氧發(fā)生器(6)和高電壓表(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法，其特征在于：在步驟(2)中所述的文丘里射流器(5)里被激活的醫(yī)療廢水與步驟(1)中產(chǎn)生的高濃度臭氧混合接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法，其特征在于：步驟(2)中所述的強(qiáng)氧化性的羥基自由基溶液與醫(yī)療廢水中的病原微生物發(fā)生氧化滅活反應(yīng)，是在輸送管道(16)的輸送過(guò)程中1～5s內(nèi)完成的，且運(yùn)行距離為5～10m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法，其特征在于：出水(9)中病原微生物的滅活效率達(dá)到99.99%，還能夠進(jìn)一步降低出水水質(zhì)的cod和bod。
說(shuō)明書(shū)
一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)、特殊行業(yè)廢水處理等應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種對(duì)醫(yī)療廢水消毒處理的方法，特別是涉及到一種在輸送管道中臭氧與水混合生成羥基自由基溶液進(jìn)行醫(yī)療廢水快速消毒的方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)療廢水中的病原微生物主要you：病原性細(xì)菌，腸道病毒、蠕蟲(chóng)卵和原蟲(chóng)四類(lèi)。具體包括沙門(mén)氏菌屬痢疾桿菌、霍亂弧菌、致病性大腸桿菌、傳染性肝炎病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、柯薩基病毒、蛔蟲(chóng)卵、鉤蟲(chóng)卵、血吸蟲(chóng)卵、阿米巴原蟲(chóng)。我國(guó)大多數(shù)醫(yī)療廢水中細(xì)菌總數(shù)每毫升達(dá)幾百萬(wàn)至幾千萬(wàn)個(gè)，其中大腸菌群數(shù)每毫升污水大多在20萬(wàn)個(gè)以上，腸道致病菌檢出率達(dá)30%～100%，醫(yī)院每天排出成百上千噸含you傳染性病原菌的醫(yī)療廢水，這些廢水如不及時(shí)處理，通過(guò)市政污水管道進(jìn)入污水處理廠后，造成處理后水的質(zhì)量下降，影響人民身體健康。而對(duì)于這些zui危險(xiǎn)的多種疾病的潛在傳染源，只you通過(guò)污水處理，從污水中檢驗(yàn)出，才可被發(fā)現(xiàn)和制止。防治醫(yī)療廢水污染是醫(yī)療廢水防治的首要目標(biāo)。具體而言，就是要使醫(yī)療廢水排放達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。2005年我國(guó)制定的醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(gb18466-2005)中的《綜合醫(yī)療機(jī)構(gòu)和其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染排放限值(日均值)》，規(guī)定：(1)不得檢出腸道致病菌、腸道病毒。(2)糞大腸菌群數(shù)每升不得大于500個(gè)。(3)總余氯(采用含氯消毒劑進(jìn)行消毒的工藝)：不得大于0.5mg/l(排放標(biāo)準(zhǔn)：消毒接觸池接觸時(shí)間≧1h，接觸池總余氯3~10mg/l)。
目前殺滅致病菌的藥劑主要you八種：(1)漂bai粉;(2)漂bai晶;(3)次氯酸鈉;(4)葉綠;(5)臭氧;(5)電解法二氧化氯;(7)化學(xué)法二氧化氯;(8)紫外線消毒。醫(yī)療廢水處理站常用葉綠消毒法或次氯酸鈉消毒法，小型醫(yī)院的污水地亦可采用漂bai粉消毒法。采用葉綠消毒法，應(yīng)用加氯機(jī)，以定時(shí)定量加氯法投放葉綠。經(jīng)一級(jí)處理的污水，加氯量可定為20～30mg/l;經(jīng)二級(jí)處理的污水，加氯量可定為10～20mg/l。實(shí)際加氯量按出口污水中余氯量進(jìn)行調(diào)整。采用氯酸鈉消毒法可電解高濃度的氯化鈉溶液，產(chǎn)生次氯酸鈉深液。亦可直接應(yīng)用次氯酸鈉溶液，采用虹吸法投放到污水中時(shí)行消毒，加氯量參照葉綠消毒法確定。采用臭氧消毒法，通過(guò)臭氧對(duì)醫(yī)療廢水進(jìn)行消毒處理，也可you效制止病毒的滅活作用。紫外線消毒受透光度的制約，用于醫(yī)療廢水處理并不理想。
消毒是用來(lái)抵抗各種方法處理后殘留細(xì)菌污染物的zui后防御手段，氯氧消毒是目前zui*的消毒手段。氧系消毒劑具you殺菌快速、*、廣譜等特點(diǎn)。氯系消毒劑是zui常用的消毒劑，在防止水傳播疾病中起重要作用。氯投加到不含you機(jī)物的純凈水中后，很快就形成冷氯酸，冷氯酸殺滅大腸桿菌只需幾分鐘，但殺滅某些病毒卻要一個(gè)小時(shí);如水中存在you機(jī)物，氯會(huì)與這些物質(zhì)起反應(yīng)，除非投氯量大，否則水中不會(huì)出現(xiàn)游離氯。消毒劑必須與細(xì)菌you效接觸才能殺滅細(xì)菌，為了保證zui佳效果的殺菌，要you一定的接觸時(shí)間，良好的混合是提高殺菌效率的必要條件之一。氯氧消毒劑兼具各種消毒劑的優(yōu)點(diǎn)，具you互補(bǔ)和協(xié)同作用，其殺菌速度、效率、廣譜性是任何一種單一型消毒劑所*的。當(dāng)混合消毒劑投加到水體中后，強(qiáng)氧化性的clo2 和o3 zui先發(fā)生作用，它們首先和水中的還原性物質(zhì)(you機(jī)物)反應(yīng)，既消除了處理中可能產(chǎn)生的氯代you機(jī)物，又為混合消毒劑高效地發(fā)揮殺菌作用掃除了障礙。 在殺菌過(guò)程中o3和h2 o2會(huì)被很快消耗完畢，而clo2、cl2則能提供余氯持續(xù)殺菌作用。接觸反應(yīng)完成以后余氯的存在是影響消毒效果及持續(xù)殺菌能力的主要因素。余氯不足達(dá)不到預(yù)定的消毒目的，余氯量太高，造成消毒劑的浪費(fèi)。應(yīng)根據(jù)醫(yī)院具體情況實(shí)現(xiàn)余氯的自動(dòng)控制。
臭氧技術(shù)是既古老又嶄新的技術(shù)，1840年德國(guó)化學(xué)家發(fā)明了這一技術(shù)，1856 年被用于水處理消毒行業(yè)。目前，臭氧已廣泛用于水處理、空氣凈化、食品加工、醫(yī)療、醫(yī)藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域，對(duì)這些行業(yè)的發(fā)展起到了*的推動(dòng)作用。臭氧可使用臭氧發(fā)生器制取，其生成原理臭氧可通過(guò)高壓放電、電暈放電、電化學(xué)、光化學(xué)、原子輻射等方法得到，原理是利用高壓電力或化學(xué)反應(yīng)，使空氣中的部分氧氣分解后聚合為臭氧，是氧的同素異形轉(zhuǎn)變的一種過(guò)程。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，滅菌過(guò)程屬生物化學(xué)氧化反應(yīng)。臭氧滅菌為溶菌級(jí)方法，殺菌*，無(wú)殘留，殺菌廣譜，可殺滅細(xì)菌繁殖體和芽孢、病毒、真菌等，并可破壞肉毒桿菌毒素。另外，o3對(duì)霉菌也you*的殺滅作用。o3由于穩(wěn)定性差，很快會(huì)自行分解為氧氣或單個(gè)氧原子，而單個(gè)氧原子能自行結(jié)合成氧分子，不存在任何you毒殘留物，所以，o3是一種無(wú)污染的消毒劑。臭氧消毒作為氯消毒的替代方法，在飲用水處理中被越來(lái)越多地應(yīng)用。
臭氧可溶于水，在常溫常壓下臭氧在水中的溶解度比氧高約13倍，比空氣高25倍。但臭氧水溶液的穩(wěn)定性受水中所含雜質(zhì)的影響較大，特別是you金屬離子存在時(shí)，臭氧可迅速分解為氧。在純水中分解較慢。臭氧分子結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的，它在水中比在空氣中更容易自行分解。臭氧雖然在水中的溶解度比氧大10倍，但是在實(shí)用上它的溶解度甚小，因?yàn)樗袷睾嗬桑淙芙舛扰c體系中的分壓和總壓成比例。臭氧在空氣中的含量極低，故分壓也極低，那就會(huì)迫使水中臭氧從水和空氣的界面上逸出，使水中臭氧濃度總是處于不斷降低狀態(tài)。因此，研制出高濃度的臭氧發(fā)生器是使臭氧溶解度提高的you效途徑。
內(nèi)容：
1、目的：
目的是為解決傳統(tǒng)含氯消毒劑處理醫(yī)療廢水導(dǎo)致出水水質(zhì)總余氯量增加，以及傳統(tǒng)臭氧水濃度過(guò)低只適于飲用水消毒而廢水消毒效果不明顯的缺點(diǎn)，提出的一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法。
2、技術(shù)方案：
通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：
一種醫(yī)療廢水快速消毒處理的方法，其特征在于：
o2分子通過(guò)強(qiáng)電離臭氧發(fā)生器，電力加工成o3，臭氧o3濃度可達(dá)60~200g/m3，o3通過(guò)與泵抽入的醫(yī)療廢水在文丘里射流器匯合，快速流動(dòng)的水通過(guò)文丘里射流器時(shí)，瞬時(shí)空化成微細(xì)氣泡。當(dāng)氣泡直徑小到一定尺寸時(shí)，微細(xì)氣泡迅速膨脹、收縮至“爆炸”過(guò)程，在氣泡崩潰前的瞬間，氣泡內(nèi)溫度和壓力急劇增加(t>3000k，p>1000mpa)，致使水分子處于激發(fā)態(tài)，產(chǎn)生自由基的濃度約在10-9(v/v)，激勵(lì)水本身產(chǎn)生的羥基自由基量很少，是產(chǎn)生羥基的次要方式。而產(chǎn)生高濃度羥基自由基的主要途徑是采用強(qiáng)電離放電加工的高濃度的臭氧與激發(fā)態(tài)水的等離子體化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了高濃度羥基自由基溶液(以羥基自由基為主，還含youho2-、oh-等其他自由基)的制備，其中臭氧的傳質(zhì)效率達(dá)到了98%以上，羥基自由基濃度可達(dá)3~8mg/l。羥基自由基的強(qiáng)氧化性可以在1~5s內(nèi)完成對(duì)醫(yī)療廢水中的腸道致病菌、腸道病毒等病原微生物的氧化滅活，將其主要分解為co2和h2o。
采用強(qiáng)電離放電制備羥基自由基溶液的等離子體化學(xué)反應(yīng)方式如下：
o2 + o·→ o3
o3 + e → o3·-
o3 → o·+ o2
o·+ h2o → 2 oh·
o3 + h2o → o2 + h2o2
h2o2* → 2 oh·
h2o2* → h+ + ho2-
h2o2* + h2o→ ho2-+ h3o+
o3 + ho2- → ho2·+ o3·-
ho2· h+ + o2·-
ho2-+ o3 → o2 + o2·-+ oh·
o2·-+ o3 → o2 + o3·-
h2o2 + o2·- → o2 + oh-+ oh·
o3 + e → o3·-
o3·-+ h+ → ho3·
ho3·→ o2 + oh·
o2·-+ ho3·→ 2o2 + oh·。
3、優(yōu)點(diǎn)及效果：
you益效果如下：
(1)加工羥基溶液的原料為氧和醫(yī)療廢水，成本低;
(2)對(duì)醫(yī)療廢水中的致病微生物和糞大腸菌群進(jìn)行滅活率達(dá)到99.99%;
(3)消毒時(shí)間短，僅為1~5s。
(4)病菌滅活后，主要被氧化分解為co2和h2o，無(wú)二次污染，并進(jìn)一步降低了出水水質(zhì)的cod和bod。