申请日2017.11.08
公开(公告)日2018.02.09
IPC分类号C02F1/50; C02F1/28; C02F9/04
摘要
本发明涉及医疗废水处理领域，具体涉及一种用液氯消毒时，防止消毒过程产生致癌物质的医疗污水处理剂和制备方法及医疗废水的处理方法。本发明能够延长污水处理剂的保存时间、避免吸湿潮解、降低组分和易燃物反应的活性，使处理剂便于保存。本发明采用的技术方案是：将超氧化钙、聚丙烯酰胺加入捏合机，加工1‑4个小时，待用;在上述混合物中加入纳米SiO2，搅拌捏合1～3h，待用;加入乙酸锌，搅拌捏合1～3h，得到废水处理剂。本发明可以提高污水处理剂的安全性、延长有效期、便于储藏和运输。
权利要求书
1.一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是：
S1、将超氧化钙、聚丙烯酰胺加入捏合机，加工1-4个小时，待用;
S2、在上述混合物中加入纳米SiO2，搅拌捏合1～3h，待用;
S3、加入乙酸锌，搅拌捏合1～3h，得到废水处理剂。
2.根据权利要求1所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是步骤S1中的搅拌捏合工艺将聚丙烯酰胺、超氧化钙结合成团粒。
3.根据权利要求1、2所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是步骤S1提高超氧化钙和聚丙烯酰胺的抗潮解能力，避免吸潮。
4.根据权利要求1-3所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是步骤S1降低超氧化钙和易燃物反应的活性。
5.根据权利要求1所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是步骤S2的捏合工艺在超氧化钙、聚丙烯酰胺结合物外包覆一层纳米SiO2。
6.根据权利要求1、5所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是步骤S2避免超氧化钙、聚丙烯酰胺吸潮。
7.根据权利要求1、5、6所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是步骤S2使处理剂加入水中时，可以加速团粒崩解。
8.根据权利要求1所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是步骤S3的捏合工艺在纳米SiO2外包覆乙酸锌。
9.根据权利要求1所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是步骤S3起到双重保护的作用，彻底避免超氧化钙、聚丙烯酰胺吸湿潮解，彻底避免超氧化钙和易燃物反应。
10.根据权利要求1-9所述的一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法，其特征是：
S1、按重量份，将400份超氧化钙、60份聚丙烯酰胺加入捏合机，捏合加工3.5个小时，待用;
S2、在上述混合物中加入78份纳米SiO2，搅拌捏合1.5h，待用;
S3、加入53份乙酸锌，搅拌捏合1.5h，得到废水处理剂;
份数为重量份;搅拌捏合工艺采用捏合机。
说明书
防止消毒过程产生致癌物质的医疗污水处理剂和制备方法
技术领域
本发明涉及医疗废水、污水处理领域，具体涉及一种用液氯消毒时，防止消毒过程产生致癌物质的医疗污水处理剂和制备方法及医疗废水的处理方法。
背景技术
医疗污水、废水主要是从医院的诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X片照相室和手术室等排放的污水，其污水来源及成分十分复杂。医疗废水中含有大量的病原细菌、病毒和化学药剂，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。按医院性质可分为传染病医院废水和综合医院废水;按废水成分可分为有放射性医院废水、废弃药物医院废水、含量金属离子医院废水。
针对不同性质的废水需要采用不同的特殊处理工艺，处理难度大,现有的医疗废水处理方法如下：
医疗废水处理流程如下：预处理+一级处理+二级处理+深度处理+消毒+出水。
改变医院废水水质的过程，主要是杀灭废水中的致病微生物。为了提高消毒效果，在消毒前可对废水进行预处理，包括一级和二级处理。
消毒：医疗废水消毒处理方法有氯化法、臭氧法、紫外线消毒法。氯化法消毒中主要有液氯法、投氯酸钠和二氧化氯法等三种。为消灭废水或污泥中的病原体或使之灭活而进行的处理过程，分为废水消毒和污泥消毒。
医院废水处理主要是消毒，即杀灭病原体。医院废水的水质十分复杂，一般随着用水量的增大，相应的污染物浓度也越来越高，医院废水处理流程除了设置消毒池还要设调节池，调节池不但可以调节水量，消灭高峰负荷，并可以调节水质，使其处理效果不会因水质变化而受到干扰。消毒剂的投加点一般选择在调节池之后。浮选沉淀后经消毒池进行消毒后，达标排放。沉淀池的剩余污泥排入调节池，调节池和接触氧化池的污泥打入污泥消化池进行好氧消化处理可达标排放。
目前，医疗废水消毒工艺由以下几种：
臭氧处理工艺
臭氧是一种具有刺激性特殊气味的不稳定气体。在常温下，臭氧为蓝色气体，为已知最强的氧化剂之一。
臭氧处理可以杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等，并可破坏内毒杆菌毒素，是目前杀毒效果最好的处理工艺。经过臭氧处理后，水中的细菌去除率为99.985%-99.998%，去除有机物40%，色度去除率为77%，亚硝酸盐类去除率为79.5%，类蛋白氨去除率为11.9%。但其不足之处在于运行费比传统使用液氯消毒贵一些,成本高。
氯消毒处理工艺
液氯作为一种目前最普遍的消毒剂，广泛的应用在各个领域，是目前为止使用最多的水处理消毒方法。其主要特点是工业产品瓶装液氯来源广泛、可靠，加氯消毒的一次性设备投资和运行费用较低，同时消毒效果比较稳定，有比较成熟的设计经验，因而应用比较广泛，不足之处在于经过近20年的应用之后，人们发现：用氯处理含有机物的废水，特别是含腐殖酸的水，能生成卤代烃(三卤甲烷，氯代烃等)，而这种物质对人体组织具有极大的破坏性并有致癌作用。除此之外，液氯消毒对某些病毒、芽孢无效。采用液氯法消毒，随着时间的推移，水中病毒对氯化消毒产生较大的抗性。
我国常用的消毒剂为液氯，处理过程中产生的污泥常采用石灰消毒法及高温堆肥法进行处理，难以彻底消灭污泥中含有的大量的病菌、病毒、寄生虫卵，且处理时间长，效率低，需要专门的场地进行高温堆肥处理，稍有处理不到位，必将造成二次污染。
采用液氯消毒法，应用加氯机，以定时定量加氯法投放氯溶液。经一级处理的污水，加氯量可定为20～30mg/L;经二级处理的污水，加氯量可定为10～20mg/L。实际加氯量按出口污水中余氯量进行调整。氯投加到不含有机物的纯净水中后，很快就形成冷氯酸，冷氯酸杀灭大肠杆菌只需几分钟，但杀灭某些病毒却要一个小时;如水中存在有机物，氯会与这些物质起反应，除非投氯量大，否则水中不会出现游离氯。消毒剂必须与细菌有效接触才能杀灭细菌，为了保证最佳效果的杀菌，要有一定的接触时间，良好的混合是提高杀菌效率的必要条件之一。
1974年荷兰Rook和美国Belier首次发现预氯化和氯消毒过的水中存在三卤甲烷、四氯化碳等消毒副产物(DBPS)，而且具有致癌、致突变作用。80年代中期，人们又发现另一类卤乙酸(HAAS)，致癌风险更大，例如二氯乙酸(DCH)和三氯乙酸(TCA)的致癌风险分别是三氯甲烷的50倍和100倍。迄今，随着科技的进步，人们已在水源中检测出2221种有机污染物。
2005年我国制定的医疗机构水污染物排放标准GB18466-2005)中的《综合医疗机构和其他医疗机构水污染排放限值(日均值)》，规定:(1)不得检出肠道致病菌、肠道病毒。(2)粪大肠菌群数每升不得大于500个。(3)总余氯(采用含氯消毒剂进行消毒的工艺)：不得大于0.5mg/L(排放标准：消毒接触池接触时间≧1h，接触池总余氯3～10mg/L)。虽然没有对废水中致癌物质做限制，但随着国家对环保要求的逐渐提高，减少排放废水中的致癌物质成了亟待解决的难题，对各医疗单位具有极高的经济意义。
因此研究如何抑制氯化消毒工艺产生致癌物质具有很高的环保意义和经济价值。
发明内容
为了解决上述不足，本发明的目的是为抑制氯化消毒工艺产生致癌物质、提高液氯消毒效果，提供一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂。
本发明的另一目的是为了延长污水处理剂的保存时间、避免吸湿潮解、降低组分和易燃物反应的活性，使处理剂便于保存，提供一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法。
本发明的另一目的是为避免医疗废水产生二次污染，抑制氯化消毒工艺产生致癌物质、提高液氯消毒效果、防止废水污染空气产生臭味、减少废水处理设备的投入、提高经济效益，提供一种针对医疗废水防止产生致癌物质的管式消毒处理方法。
为了实现本发明的发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂，按重量份由以下组分组成：乙酸锌40-160、超氧化钙150-450、聚丙烯酰胺50-200、纳米SiO260-130。
一种防止产生致癌物质的医疗污水处理剂的制备方法：
S1、将超氧化钙、聚丙烯酰胺加入捏合机，加工1-4个小时，待用;
S2、在上述混合物中加入纳米SiO2，搅拌捏合1～3h，待用;
S3、加入乙酸锌，搅拌捏合1～3h，得到废水处理剂。
搅拌捏合采用现有的捏合设备，比如捏合机。
一种防止产生致癌物质的医疗污水消毒处理方法，包括处理剂的制备及投加、三级过滤系统、接触消毒系统三大系统，其特征是步骤如下：
1)按照上述组方配比和制备工艺制备污水处理剂;
2)按照如下步骤进行污水处理：医疗废水→加入污水处理剂混合→加液氯消毒→粗滤→中滤→精滤→取样→达标排放→市政管网。
医院设置废水容器时，在废水容器上设置处理剂加料口和氯通入口;医院不设置废水容器时，在医疗废水进入排水管前加入处理剂，在管道上设置氯通入口，或者在废水管道上设置处理剂加料口和氯通入口。因此本发明不用设置缓冲池、调节池、消毒池、蓄水池等容器。
医疗废水首先加入污水处理剂再加氯，然后进入排水管中，通过粗滤器、中滤器、精滤器形成三级过滤系统，去除污水中SS悬浮物、COD、BOD。
粗滤器、中滤器、精滤器由排水管连接，连接到城市管网。
接触消毒系统由排水管和过滤器组成，医疗废水加入处理剂和氯后，立即进入排水管和过滤器中，废水在排水管和过滤器中完成使用液氯消毒。
管道和过滤器是不漏水漏气的了，可以正常沿管道排水，但不漏水漏气，因此在排水时，管道两端的水起到密封作用，提高氯的消毒效果，并防止氯分子泄漏。
接触消毒系统的长度无需特别延长，根据医疗废水的最大小时污水量设计，保证其在管道和过滤器中停留时间能达到医疗废水处理技术指南所要求的停留时间，接触消毒系统的长度是加氯消毒口至取样口的管道和过滤器总长度。目前液氯消毒时和废水的接触时间要30分钟以上，杀灭某些细菌需要接触一小时，处理剂可以提高氯溶液杀灭效率，15分钟内即可完成杀灭消毒，因此接触消毒系统的长度无需特别延长，仅三级过滤的时间已经足够完成消毒。
加氯使用加氯机，从取样口抽取水样，用余氯比色法观察其色度，调整加氯机投药量的大小，使其余氯指标符合相关标准。
废水处理剂的用量根据医疗废水中污染物的浓度调节，检测取样口抽取的水样，使排放符合国家规定。
一种防止产生致癌物质的医疗污水消毒处理系统，包括处理剂的制备及投加、三级过滤系统、接触消毒系统三大系统，其特征是：
1)按照上述组方配比和制备工艺制备污水处理剂;
2)由排水管和过滤器组成，废水在排水管和过滤器中完成液氯消毒工艺;
3)按照如下步骤进行污水处理：医疗废水→加入污水处理剂混合→加液氯消毒→粗滤→中滤→精滤→取样→达标排放→市政管网。
医院设置废水容器时，在废水容器上设置处理剂加料口和氯通入口;医院不设置废水容器时，在医疗废水进入排水管前加入处理剂，在管道上设置氯通入口，或者在废水管道上设置处理剂加料口和氯通入口。
医疗废水首先加入污水处理剂再加氯，然后进入排水管中，通过粗滤器、中滤器、精滤器形成三级过滤系统，去除污水中SS悬浮物、COD、BOD。
粗滤器、中滤器、精滤器由排水管连接，连接到城市管网。
接触消毒系统由排水管和过滤器组成，医疗废水加入处理剂和氯后，立即进入排水管和过滤器中，废水在排水管和过滤器中完成使用液氯消毒。
管道和过滤器是不漏水漏气的了，可以正常沿管道排水，但不漏水漏气，因此在排水时，管道两端的水起到密封作用，提高氯的消毒效果，并防止氯分子泄漏。
接触消毒系统的长度无需特别延长，根据医疗废水的最大小时污水量设计，保证其在管道和过滤器中停留时间能达到医疗废水处理技术指南所要求的停留时间，接触消毒系统的长度是加氯消毒口至取样口的管道和过滤器总长度。目前液氯消毒时和废水的接触时间要30分钟以上，杀灭某些细菌需要接触一小时，处理剂可以提高氯溶液杀灭效率，15分钟内即可完成杀灭消毒，因此接触消毒系统的长度无需特别延长，仅三级过滤的时间已经足够完成消毒。
加氯使用加氯机，从取样口抽取水样，用余氯比色法观察其色度，调整加氯机投药量的大小，使其余氯指标符合相关标准。
废水处理剂的用量根据医疗废水中污染物的浓度调节，检测取样口抽取的水样，使排放符合国家规定。
医疗废水中含有大量有机物，用液氯消毒时容易产生卤代烃。超氧化钙先于氯气氧化有机物，减弱有机物和液氯的反应，并对废水脱色除臭;乙酸锌抑制液氯对有机物、腐殖酸的作用，降低源自腐殖酸的氯化物的生成，避免产生卤代烃，避免产生致癌物，从而避免了废水处理过程中的二次污染。加氯法消毒一般要求不少于30min的接触时间，一般剂量的氯溶液对病毒、病原虫、芽孢无效，且长时间使用，病毒容易产生抗性，乙酸锌可以提高氯溶液的消毒效率和杀灭效果，和氯合用可以避免病毒产生抗性，减少氯的用量。处理剂的氧化作用可以降低废水的色度，防止过滤器物腐烂发臭，防治过滤器中滋生青苔、防止微生物在过滤器中生长繁殖，从而避免堵塞过滤器、延长过滤器工作时间。聚丙烯酰胺使部分纳米SiO2悬浮于废水中，纳米SiO2的分子运动破坏微生物的生长繁殖环境，阻止废水中产生青苔。
医疗污水处理剂的制备方法中，步骤S1中的搅拌捏合工艺将聚丙烯酰胺、超氧化钙结合成团粒，提高超氧化钙和聚丙烯酰胺的抗潮解能力，避免吸潮;降低超氧化钙和易燃物反应的活性。步骤S2的捏合工艺在超氧化钙、聚丙烯酰胺结合物外包覆一层纳米SiO2，避免超氧化钙、聚丙烯酰胺吸潮;捏合工艺使纳米SiO2部分嵌入聚丙烯酰胺超氧化钙团粒中，当处理剂加入水中，可以加速团粒崩解;步骤S3的捏合工艺在纳米SiO2外包覆乙酸锌，起到双重保护的作用，彻底避免超氧化钙、聚丙烯酰胺吸湿潮解，彻底避免超氧化钙和易燃物反应。从而提高污水处理剂的安全性、延长有效期、便于储藏和运输。
本发明的有益效果：
1、废水处理剂具有消毒杀菌功能，联合氯溶液使用，可以提高消毒杀灭效果，并减少氯的用量。本发明无需在消毒前对废水进行预处理，更不用进行一级和二级处理，因此工艺简单，处理效率高。
2、无需细分为废水消毒和污泥消毒，直接在管道和过滤器中消毒处理，消毒效率高，杀灭细菌更彻底，不产生污泥，更不用对污泥消毒，避免了污泥消毒不彻底引起的二次污染。过滤器过滤出的固体要积蓄到一定量才能出渣，这个过程已经被氯溶液长时间杀菌，已经彻底消毒，因此无需消毒，可以直接处置。
3、在管道和过滤器形成的密闭环境中完成液氯消毒工艺，不会产生臭味等空气污染，病毒不会随空气和水蒸汽外泄，安全系数高。
4、目前采用液氯消毒法，随着时间的推移，水中病毒对氯化消毒产生较大的抗性，采用本发明的处理剂提高液氯消毒的效率和效果，避免病毒产生抗性，提早杀灭病毒。因此本发明无需设置环形管道或者消毒池等消毒场所，无需设置消毒池、调节池、缓冲池、蓄水池、沉降池、氧化池、曝气池等，工艺简单，运行可靠性和稳定性强。。
5、本发明用氯处理含腐殖酸等有机物的水，不会产生卤代烃(三卤甲烷，氯代烃等)等致癌物，处理剂防止废水中的有机污染物产生有害物质、致癌物质。
6、废水处理剂吸附污染物，提高过滤效果。
7、本发明处理方法不使用臭氧等成本高的消毒剂，因此本发明降低生产成本提高经济效益。
8、消毒剂必须与细菌有效接触才能杀灭细菌，为了保证最佳效果的杀菌，要有一定的接触时间，良好的混合是提高杀菌效率的必要条件之一。而本发明利用纳米SiO2作为崩解剂加速处理剂崩解，崩解过程加速氯溶液的混合，加上废水从排水管道中流到过滤器时产生冲击涡流将氯溶液混合均匀，因此可以省略搅拌混合工艺。
9、处理剂避免液氯消毒剂对设备的腐蚀。
10、本发明处理方法首先对废水加入处理剂和消毒剂，避免了预处理工艺的病毒污染，先消毒避免了后续工艺中病毒的污染。