1 Giới thiệu về các đặc điểm của nước thải bệnh viện
Các chất ô nhiễm có trong nước thải bệnh viện khá đặc biệt, bao gồm thuốc, chất khử trùng, thuốc thử chẩn đoán, chất tẩy rửa và các thành phần khác, vi sinh vật gây bệnh, trứng ký sinh trùng và các ký sinh trùng khác, và vi rút như trứng giun đũa. Ngoài ra, nếu bệnh viện có phòng hội chẩn đồng vị thì trong nước thải của bệnh viện sẽ có chất phóng xạ. So với các loại nước thải khác, nó có một lượng ô nhiễm nhỏ, nhưng nó có sức ô nhiễm mạnh hơn. Nếu xả trực tiếp mà không qua xử lý sẽ gây ô nhiễm nguồn nước và có thể lây lan một số lượng lớn dịch bệnh.
2 Chọn phương pháp khử trùng
Có 4 cách chính để khử trùng nước thải bệnh viện: thứ nhất là bột tẩy, liều lượng lớn, pha trộn không đều, chứa nhiều tạp chất, hiệu quả khử trùng không lý tưởng nên về cơ bản không còn được sử dụng; thứ hai, clo lỏng, khả năng khử trùng của nó rất mạnh, giá cả tương đối rẻ, và nó được sử dụng rộng rãi trong khử trùng nước máy và bệnh viện. Tuy nhiên, việc pha chế clo rất bất tiện, bình clo lỏng dễ bị rò rỉ, tiềm ẩn rủi ro lớn về an toàn. Vì vậy, nhiều bệnh viện có kế hoạch loại bỏ phương pháp này; thứ ba, sử dụng máy tạo natri hypoclorit, thiết bị này có tuổi thọ ngắn và tỷ lệ hỏng hóc cao. Giá thành cao, khả năng khử trùng không mạnh nên dần dần được thay thế; thứ tư, việc sử dụng ozone, là một chất oxy hóa mạnh, mang lại hiệu quả sử dụng tốt hơn. Tuy nhiên, chi phí cao hơn, đầu tư lớn và khó bảo trì. Bệnh viện sử dụng tương đối ít hơn.
3 Ứng dụng của clo điôxít trong xử lý nước thải bệnh viện
3.1 Đặc điểm của clo đioxit
Màu của clo đioxit từ vàng xanh đến đỏ, và trạng thái tồn tại của nó là khí. Mùi của nó gây khó chịu hơn clo. Độ hòa tan của clo điôxít trong nước liên quan tuyến tính với nghịch đảo của nhiệt độ nước, và độ hòa tan tối đa là 2900g / L. Khi nó được cô đặc và có áp suất, nó tương đối không ổn định và không thể được lưu trữ trong điều kiện áp suất. Trong clo đioxit, clo tồn tại ở trạng thái hóa trị bốn dương. Hàm lượng clo khả dụng của nó gấp 2,63 lần so với khí clo và hoạt độ của nó gấp 2,5 lần so với khí clo. Trong các điều kiện khác nhau, công thức phản ứng của clo đioxit là khác nhau.
Trong điều kiện axit, clo đioxit có tính oxi hóa mạnh, công thức của phản ứng là:
Trong điều kiện xử lý nước, công thức phản ứng của nó là:
3.2 Khử trùng bằng clo điôxít
Chlorine dioxide bắt đầu được sử dụng vào những năm 1940 và được sử dụng để tẩy trắng bột giấy. Nhiều công ty ở Châu Âu và Hoa Kỳ sử dụng chlorine dioxide để xử lý nước uống và nước thải. nước tôi bắt đầu tăng cường nghiên cứu về clo điôxít vào những năm 1980 và đã đạt được những thành tựu đáng kể cho đến nay.
Các thử nghiệm đã chứng minh rằng chlorine dioxide có thể tiêu diệt vi sinh vật, chẳng hạn như mầm vi khuẩn, nấm, vi rút, v.v. Nó có thể tiêu diệt các chất ô nhiễm hữu cơ vi lượng trong nước, chẳng hạn như xyanua, hydro sulfua, sulfide hữu cơ, v.v. Ngoài ra, nó có thể oxy hóa các ion kim loại ở trạng thái khử trong nước. Vì clo điôxít ít bị ảnh hưởng bởi độ pH, nó có thể tiêu diệt tảo và làm giảm màu, mùi và độ đục của dung dịch nước. Tác dụng của nó gấp năm lần so với natri hypoclorit. Trong xử lý nước thải, nó không tạo thành các halogen hữu cơ, và có tác dụng tốt hơn trong việc xử lý nước thải bệnh viện.
Hiệu quả khử trùng của clo điôxít đối với vi rút cao hơn so với ôzôn và clo lỏng. Nó phản ứng nhanh với nước thải, và thời gian tiếp xúc bằng một phần hai đến một phần tư clo, từ một giờ đến nửa giờ. Ngoài ra, diện tích bể tiếp xúc có thể giảm xuống còn một nửa, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư rất nhiều.
3.3 Sự khác biệt giữa clo đioxit và khử trùng bằng clo
Theo hiệu quả của các chất khử trùng thông thường, ôzôn đứng đầu, clo điôxít đứng thứ hai, clo đứng thứ ba và cuối cùng là cloramin. Chloramine đứng thứ nhất về độ ổn định trong nước, chlorine dioxide đứng thứ hai và clo đứng thứ ba. Ôzôn cuối cùng. Từ cách sắp xếp trên, chúng ta có thể thấy rằng khả năng diệt khuẩn của clo đioxit và tính ổn định trong nước tốt hơn clo. Ngoài ra, độ pH hiếm khi ảnh hưởng đến khả năng khử trùng của clo dioxide, và ô nhiễm nước có ảnh hưởng tương đối nhỏ đến hiệu quả khử trùng của nó.
& quot; Chlorine dioxide không phản ứng với một số hợp chất trong nước, chẳng hạn như amoniac, nitơ, rượu, este, v.v.). Ngược lại, clo phản ứng với amoniac trong nước để tạo ra monoloramine, dichloramine và trichloramine, điều này sẽ làm giảm đáng kể hàm lượng clo tự do và hiệu quả khử trùng. Chlorine dioxide oxy hóa chất hữu cơ trong nước thải chủ yếu bằng phản ứng oxy hóa. Sau quá trình oxy hóa, chất hữu cơ có thể bị phân hủy thành các sản phẩm chứa nhóm oxy mà không có sản phẩm clo hóa. Clo hoặc clo hóa sẽ tạo thành các dẫn xuất clo hóa của cloroform. Các hóa chất này có tác dụng gây ung thư và rất khó phân hủy trong tự nhiên. Chlorine dioxide cũng có thể oxy hóa và phân hủy griseofulvin và axit humic, và các sản phẩm phân hủy sẽ không xuất hiện ở dạng chloroform, không thể so sánh được với các phương pháp khử trùng bằng clo truyền thống.
3.4 Điều chế clo đioxit
Chlorine dioxide hoạt động và không ổn định, điều này làm cho ứng dụng của nó bị hạn chế bởi một số điều kiện nhất định. Phương pháp truyền thống là chuẩn bị tại chỗ, và các phương pháp chuẩn bị tại chỗ bao gồm điện phân có màng ngăn và phương pháp hóa học. Nguyên tắc chung của việc điều chế clo đioxit bằng phương pháp hóa học là sử dụng khí clo hoặc natri hipoclorit làm nguyên liệu, và phản ứng hóa học với dung dịch axit clohidric trong máy phát điện để thu được dung dịch clo đioxit. Nó cũng có thể sử dụng natri clorit và axit clohydric để tạo ra clo đioxit. Phản ứng bên trong bình thu được. Ở giai đoạn này, đã có nhiều công ty trong nước sản xuất máy tạo khí clo điôxít hóa học. Các thành phần chính của máy tạo khí clo dioxit hóa học là hệ thống phản ứng, hệ thống hấp thụ, hệ thống cung cấp nguyên liệu thô và hệ thống điều khiển. Trong quá trình làm việc, nguyên liệu thô của phản ứng được đưa đến hệ thống phản ứng thông qua vận chuyển định lượng, chất xúc tác được sử dụng để tạo ra khí clo điôxít, được hệ thống hấp thụ để tạo thành dung dịch điôxít clo có nồng độ nhất định, và cuối cùng được đưa vào nước thải để được điều trị.
Nghiên cứu khẳng định rằng việc bổ sung các chất ổn định đặc biệt có thể tạo ra clo điôxít ổn định. Hàm lượng clo đioxit trong chất lỏng clo đioxit ổn định là 2% -10% và hàm lượng clo đioxit trong sản phẩm rắn là 28% -40%. Trong các thí nghiệm và ứng dụng thực tế, clo điôxít bền vững trở nên hoạt động do được kích hoạt trong điều kiện có tính axit, và ôxy sinh thái mới và các phân tử axit hipoclorơ mà nó giải phóng có thể ôxy hóa kép vi sinh vật. So với phương pháp khử trùng bằng natri hypoclorit đơn lẻ, khả năng oxy hóa của nó mạnh hơn. Khi tỷ lệ của lượng dung dịch clo đioxit ổn định với axit clohiđric là 1 thì khí clo đioxit có thể được hoạt hóa. Quá trình hoạt hóa được thực hiện trong 10-15 phút và pha loãng với nước, và hiệu quả hoạt hóa là tốt nhất tại thời điểm này. Dung dịch điôxít clo hoạt tính nên được đặt trong hộp tối có nắp và hạn sử dụng là hai tuần. Máy tạo khí clo điôxít hoặc điôxít clo ở trạng thái ổn định không tiêu thụ điện trong quá trình sử dụng thương mại, có lợi cho việc thúc đẩy hiệu quả điôxít clo.
3.5 Xử lý nước thải bệnh viện
Ở giai đoạn này, hầu hết các bệnh viện trong nước sử dụng phương pháp xử lý sơ cấp cộng với khử trùng bằng clo để xử lý nước thải. Lấy bệnh viện của tác giả làm ví dụ, quy trình của quá trình xử lý đại khái như sau: nước thải phân → bể phốt → nước thải khác → lưới tản nhiệt → bể điều hòa.
Loại công nghệ khử trùng này có nhược điểm. Nó có yêu cầu chống ăn mòn cao đối với máy tạo natri hypoclorit, tiêu thụ điện năng cao và dung dịch natri hypoclorit đã chuẩn bị rất không ổn định. Nếu nó được bảo quản không đúng cách, nó đặc biệt dễ bị phân hủy. Sau khi công tác khử trùng hoàn thành, hàm lượng clo dư trong nước thải dễ dàng vượt quá tiêu chuẩn, các chỉ tiêu ô nhiễm khác không đạt tiêu chuẩn quy định.
Nếu sử dụng chlorine dioxide thay cho sodium hypochlorite để xử lý nước thải bệnh viện thì quy trình xử lý và lưu lượng về cơ bản không thay đổi. Để đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn quốc gia, cần thực hiện xử lý tạo bông cặn cấp 1 sau bể điều chỉnh, để xử lý đồng nhất chất lượng nước, đưa vào các chất keo tụ có khả năng hấp thụ, kết tủa và tách một số chất hữu cơ và chất lơ lửng trong nước thải. Phản ứng oxy hóa của chlorine dioxide trên có thể loại bỏ rất nhiều COD, BOD, virus và SS trong nước thải, đạt tiêu chuẩn quốc gia. Nếu sử dụng phương pháp khử trùng bằng natri hypoclorit, khả năng oxy hóa của nó tương đối yếu và hiệu quả loại bỏ COD không lý tưởng.
Quy trình xử lý nước thải bằng chlorine dioxide là: xử lý nước thải toàn diện của bệnh viện → lưới tản nhiệt → điều chỉnh chất lượng nước → keo tụ và lắng cặn → khử trùng tiếp xúc với chlorine dioxide → xả thải đạt tiêu chuẩn
Thông qua quá trình trên, vi rút và các vi sinh vật khác trong xử lý nước thải bệnh viện được tiêu diệt, và nước thải có thể đạt tiêu chuẩn quốc gia.
3.6 Các vấn đề và biện pháp đối phó trong xử lý nước thải
Sử dụng clo đioxit để khử trùng, các sản phẩm phụ trong nước là clorit và nồng độ clorat thấp hơn. Trong số các chất gây ung thư dễ dàng nhìn thấy được liệt kê bởi Viện Ung thư Quốc tế, clorit nằm trong số đó. Tiêu chuẩn hàm lượng quy định của clorit trong nước uống là 200μg / L; Theo đặc điểm cảm quan độc hại, clorit được xếp vào mức độ nguy hiểm cấp 3. Trong quá trình xử lý nước thải, lượng clorit và clorat sinh ra có liên quan đến tổng hàm lượng cacbon hữu cơ trong nước. Có thể thấy rằng liều lượng của clo điôxít phải được kiểm soát một cách hiệu quả trong quá trình xử lý nước thải. Ngoài ra, trong quá trình xử lý nước thải cần phải xử lý sinh hóa trước khi xử lý khử trùng nhằm kiểm soát hiệu quả các chất ô nhiễm trong nước, từ đó làm giảm hàm lượng chất ô nhiễm.
