醫院污水處理設備中各類消毒設備應用比較
- 各類消毒系統簡介
1、漂白分溶液及投配系統
漂白分可以直接使用粉劑投加到待處理水中，即用干式投加法。也可采用濕式投加法，需設置溶液槽和投配槽，溶藥槽需設有攪拌器，將一定量的漂白分放入溶藥槽，加水配置成有效氯含量為1~5%的溶液，靜止澄清，使用上清液投加。
主要設備：溶藥槽、溶液槽、投藥箱、管材管件、閥門等配件。
渾江二氧化氯發生器簡介
2、次氯酸鈉發生器消毒系統
設置鹽投配箱溶鹽，鹽水泵將鹽水從投配箱提升或高位自流到溶液箱，配置成3~3.5%的鹽水，從溶液箱自流到次氯酸鈉發生器，發生過程由電源控制器自動控制。產生的次氯酸鈉液進入投氯箱，經投氯管進入接觸池消毒。
主要設備：鹽投配箱、高位溶液箱、次氯酸鈉發生器（含電源控制柜）、投氯箱、（鹽水泵）、管材管件、閥門等配件。
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3、液lv投加系統
液lv由氯瓶經壓力表控制，經過濾罐進入加氯機，通過水射器混合投加到消毒池。
主要設備：氯瓶、過濾罐、壓力表、加氯機、報警裝置、安全裝置、管材管件、閥門等配件。
4、電解法二氧化氯發生器消毒系統
二氧化氯發生器利用食鹽為原料，通過特制的隔膜電解槽產生二氧化氯混合氣體，經水射器制成協同消毒劑通入待消毒水中
主要設備：溶藥槽、電解法二氧化氯發生器全套設備、管材管件、閥門等配件。
5、化學法二氧化氯發生器消毒系統
二氧化氯發生器利用氯酸鈉與鹽酸為原料，反應產生二氧化氯混合氣體，經水射器制成協同消毒劑通入待消毒水中。
主要設備：溶藥槽、化學法二氧化氯發生器全套設備、管材管件、閥門等配件。
6、臭氧發生器消毒系統
空氣由無油空壓機抽入至臭氧發生器中，經發生器內部的干燥與過濾由臭氧發生單元產生臭氧，經水射器與固定混合器投加到接觸塔或其它接觸裝置中。
主要設備：無油空壓機、臭氧發生器、固定混合器（或其他臭氧接觸混合器）、管材管件、閥門等配件。
二、消毒劑發生設備比較
1、以有效氯產生量1000g/h為例，對各種消毒劑發生設備的性能、參數予以比較。
| 次氯酸鈉發生器 | 電解法二氧化氯發生器 | 化學法二氧化氯發生器 | 臭氧發生器 | |
有效氯產量g/h | 890~1000 | 1000 | 1000 | 1000 (O3) | |
原料耗用量kg/kg | 耗鹽3~3.5 | 耗鹽3~3.5 | NaClO3:1.1 HCl:2.5 | 空氣70~180m3/h | |
水耗用量m3/h | 1.0~2.0 | 0.5~1.2 | 0.5 | 5.0 | |
額定交流電壓V | 380 | 380 | 220 | 380 | |
額定電流A | 480 | ≤1000 |
|
| |
耗電量kwh/kg | 4~4.5 | 6~7 |
| 16~20 | |
發生器外型尺寸mm或占地面積 | 1.14㎡ | 980×1600×1150 | 1450×750×1350 | 2330×1330×1600 | |
發生器重量kg | 365 | 340 | 160 | 2500 | |
處理水量t/h | 飲用水 | 550 | 1000 | 500×1000 | 500×1000 |
醫院污水 | 37 | 25×50 | 25×100 | 25×100 | |
游泳池水 | 150 | 200×500 | 200×500 | 200×500 | |
2、設備價格比較
臭氧發生器＞次氯酸鈉發生器＞電解法二氧化氯發生器＞化學法二氧化氯發生器＞液lv投加裝置（不合報警及控制系統）＞漂白分投加裝置。
3、使用壽命比較
（1）漂白分投加裝置較為簡單，使用壽命較長。
（2）次氯酸鈉發生器：關鍵部位為電極，電極材料有石墨、二氧化鉛及釕鈦銥三種，使用期限一般分別為2000h、4000h、17500h（約兩年）左右。
（3）液lv投加裝置：因液lv腐蝕性強，設備容易損壞和發生故障，如操作得當，注意維護保養，使用壽命可達3~4年。
（4）電解法二氧化氯發生器：關鍵部位亦為電極，電極使用壽命一般為50000小時，隔膜使用壽命2年。
（5）化學法二氧化氯發生器：采用PVC材料，不受腐蝕，使用壽命十年以上。
（6）臭氧發生器：設備易損，使用壽命較短。
4、操作管理要求比較
（1）漂白分消毒：如采用干法投加，因有很大的刺激性氣味，對操作人員身體會造成很大危害，采用濕法投加，操作管理較簡單。
（2）次氯酸鈉發生器：操作管理較為復雜，重要部位（陽極）易損，要精心養護，常需停機將電極分解酸洗，檢修組裝工作要求嚴格，設備性能不穩定，維修費用和故障率高。
（3）液lv：操作管理要求較高，液lv在安全方面存在潛在的危害性，一旦發生泄漏，會對人體造成毒害，并嚴重污染環境，所以必須有一套完整的控制設備，良好的通風、防火措施。
（4）電解法二氧化氯發生器：操作管理要求較高，設備故障率高，維修價格高。
（5）臭氧發生器：設備組成系統復雜，對運行操作技術要求嚴格，故障率高，使用效率低，對進水水質要求高，易給實際運行帶來困難。
三、運行比較
1、投加量比較
消毒劑名稱 | 投加量（mg/L） | |||
飲用水 | 醫院污水 | 游泳池水 | ||
一級 | 二級 | |||
漂白分 | 5~10 | 40~60 | 15~30 | 10~20 |
次氯酸鈉 | 2~4 | 30~50 | 15~25 | 4~8 |
液lv | 3~5 | 30~50 | 15~25 | 4~8 |
二氧化氯 | 1~1.5 | 25~30 | 10~20 | 2~5 |
臭氧 | 1~1.5 | 30~50 | ＜20 | 2~5 |
2、運行費用綜合比較：
（1）投加量：漂白分＞液lv＞次氯酸鈉＞二氧化氯≈臭氧
（2）耗電量：臭氧發生器＞電解法二氧化氯發生器＞次氯酸鈉發生器＞液lv＞化學法二氧化氯發生器＞漂白分
（3）藥品耗用量：化學法二氧化氯發生器＞漂白分＞次氯酸鈉發生器＞液lv＞電解法二氧化氯發生器＞臭氧發生器
（4）水耗用量比較：臭氧發生器＞次氯酸鈉發生器＞電解法二氧化氯發生器＞化學法二氧化氯發生器≈液lv≈漂白分
（5）綜合費用比較：臭氧發生器＞次氯酸鈉發生器＞電解法二氧化氯發生器＞化學法二氧化氯發生器≈液lv≈漂白分
四、處理效果比較
1、消毒機理
漂白分、液lv、次氯酸鈉消毒原理相同，均是通過生成次氯酸進行消毒。HOCl分子比較小且不帶電荷，較容易滲入細胞壁，氯與細菌酶系統發生不可逆反應，細菌由于酶的鈍化而被滅活。次氯酸具有氧化性，對水體中污染物有一定的去除作用。
二氧化氯的有效氯含量為263%，是強氧化劑，與其他氯系消毒劑作用機理不同，對水體中污染物有很強的去除作用。ClO2對細胞壁有較強的吸附穿透能力，可有效的氧化細胞內含琉基的酶，還可以快速的抑制微生物蛋白質的合成來破壞微生物。
臭氧也是強氧化劑，其殺菌機理是破壞和氧化微生物的細胞膜、細胞質、酶系統和核酸，從而使細菌和病毒迅速滅活。
2、消毒劑使用特點比較
（1）漂白分：有效氯含量為65~70%，價格昂貴，定比投加困難，易造成二次污染。
（2）液lv：含有*的有效氯，殺菌力強，價格便宜，是一種較為成熟的消毒劑。但使用液lv作為消毒劑，不同的水質、保溫、PH值、菌種以及接觸時間對消毒效果均有影響，而且必須保證定比投加，否則投量不足時不能保證處理效果，投量過多則造成二次污染。在使用方面液lv存在較大的潛在危險性，必須有一套完整的監控系統，氯瓶在貯存、運輸、保養上也不方便，使其在城市及人口稠密地區受到限制。
（3）臭氧：消毒效率高，基本不受pH值和溫度的影響、殺菌力強、對降解各種有機物、除色除銹、除味，改善水質效果較好。但在消毒處理之前需要對原污水進行較嚴格的預處理，處理成本高，因此較難推廣應用。
（4）次氯酸鈉：在適宜的濃度時，消毒效果與液lv相同。
（5）二氧化氯：是新一代水消毒劑，具有廣譜的強氧化能力和殺菌消毒效果，殺菌快速，消毒效力持久，且不會生成氯代有機物。使用化學法發生器現場制備使用，處理成本低。
3、效果比較
漂白分、次氯酸鈉和液lv的殺菌能力與廣譜性、氧化性均不及二氧化氯與臭氧，且消毒效果受水質條件影響較大。生成的次氯酸鈉容易與有機物發生親電取代反應，產生有致癌性的有機氯化物，無法*降解有機物，因而CODcr、BOD5去除率較低，去Fe、去Mn、脫色及去臭能力均較二氧化氯與臭氧低。用于循環水處理時，還因受水質中按單的影響，滅藻能力較低。
二氧化氯與臭氧的處理能力與效果相當，見表1、表2。
表1 某醫院污水一級處理采用二氧化氯進行消毒處理數據
水樣 | 投加量mg/L | pH | SS | CoD | BOD | S2- | 余氯mg/L | 大腸菌群個/L | 致病菌 個/mL | |
1 | 原水 |
| 7.22 | 96 | 191 | 103 | 0.44 | 0 | ≥240000 |
未檢出 |
沉淀后 | 30 | 7.19 | 30 | 92.5 | 31.7 | 0.06 | 6.7 | 120 | ||
2 | 原水 |
| 7.25 | 127 | 241 | 153 | 0.79 | 0 | ≥240000 | |
處理后 | 30 | 7.23 | 9 | 59.6 | 10.7 | 0.05 | 7.1 | 140 | ||
表2 某醫院污水一級處理采用臭氧進行消毒處理數據
處理工藝 | 水樣 | 投加量mg/L | pH | SS | CoD | NH3-N | 大腸桿菌個/L | 細菌總數個/mL |
自然沉淀+臭氧 | 原水 |
| 6.8 | 20~120 | 98~200 | 6~20 | ≥238000 | 9~33×105 |
沉淀后 |
| 6.8 | 20~70 | 73~154 | 7~14 | ≥238000 | 4~13×105 | |
加臭氧后 | 30 | 6.8 | 10~14 | 65~105 | 5~10 | 230~2300 | 2~9×102 | |
混凝沉淀+臭氧 | 原水 |
|
| 30~80 | 100~250 |
| ≥238000 | 106~7 |
沉淀后 |
|
| 15~40 | 56~120 |
| ≥238000 | 105~6 | |
加臭氧后 | 20~50 |
| 10~30 | 54~110 |
| ≤900 | 102~3 |
因化學法二氧化氯發生器較電解法的二氧化氯收率高，生成的混合消毒劑中二氧化氯含量較高，因而化學法的處理效果較好。臭氧消毒對水質要求較高，否則臭氧耗量大，效果不好且不經濟，同時因其溶解度低，還需進行復雜的尾氣處理。
綜合比較處理效果：化學法二氧化氯發生器＞臭氧發生器≈電解法二氧化氯發生器＞次氯酸鈉發生器＞液lv＞漂白分。
五、結語
綜上所述，結合設備價格、設備操作管理、使用壽命、運行費用與處理效果，使用化學法二氧化氯發生器是現有消毒方法中zui為理想的消毒方法。
