医院废水处理后余氯自动检测系统设计说明.docx

第一章绪论第一节医院污水处理消毒工艺医院污水来自门诊、住院部、供应室、洗衣班等处的工作、生活、粪便污水，通过单独排水系统——化粪池、下水道系统，汇集到污水站水池中，经污水处理装置处理排出1.1．1医院污水处理方法医院污水处理的方法主要有物理、化学、物理化学法和生物氧化法1.1．2医院污水处理工艺医院污水处理工艺包括污水净化、消毒、污泥无害化及排污检测1）污水净化:就是拦截、打捞漂浮物;沉淀、分离悬浮物;并通过生物氧化使微生物降解，让处理后污水理化性能达到排放标准2）污水消毒:即杀灭病原微生物国内外通常用氯或氯的化合物作为消毒剂投入水中水解成盐酸、次氯酸等有效氯，使其穿过微生物细胞壁，氧化酶系统，损伤细胞膜，使蛋白质、RNA、DNA释放而死亡盐酸、次氯酸也能破坏病毒的核酸致其死亡常用氯消毒剂有液氯、漂白粉，也可用制氯机电解盐水产生次氯酸或用二氧化氯发生器使NaClO3与HCL作用，产生ClO2、Cl2污水排放量不大的单位常用液氯或漂白粉，因制氯机存在原料成本、运输、设备维护、故障修理问题液氯属严控有毒物品，购买手续环节多，因其有效氯含量、杀菌效果高于漂白粉且操作简便，为许多排水量不大医院首选。

使用中，液氯通过真空投氯机水射器与水混合形成水化氯（Cl2?8H2O），进入接触消毒池与污水混合消毒投氯量，一级处理投氯量约在30〜50mg/L,二级处理约在15〜25mg/L,实际投氯量根据余氯检测结果调整投氯量过小，灭菌效果差投氯量过大，一会对管道设施产生腐蚀，二会杀灭非病原微生物，三会造成氯浪费，四会形成二次污染氯是刺激性有毒物，常温常压下蒸发成氯气，遇到眼结膜、呼吸道粘膜可附着在局部产生刺激作用;吸入浓度高，可侵犯呼吸道致肺水肿液氯接触皮肤、粘膜，可致化学性灼伤氯瓶需防爆、防高温氯气蒸发为吸热过程，蒸发量大时产生冰冻，发现泄漏可用湿布包裹或喷水临时处置，严重时推入近旁碱水池氨水与氯气作用形成氯化氨白烟，用于检漏3）污泥无害化处理:即对化粪池、沉淀、生化处理池所排污泥采用消毒、发酵、焚烧方式进行杀灭病原微生物处理蠕虫及蠕虫的卵比重大于水，污水处理过程中大量沉淀于污泥，如将未处理污泥施于土壤，既污染河流、水源，也可经蔬菜、植物和人类耕作感染人群为使排污系统有效工作，污泥需定期清理清理时间，化粪池在3〜7个月以上，调节、沉淀、生化池，视淤泥沉积情况化粪池兼有沉淀、消化作用，能厌氧发酵使污泥熟化。

在化粪池中，沉淀污泥在厌氧产酸菌作用下分解为有机酸、醇、CO2、NH3、H2S、S、P等，在厌氧甲烷菌作用下酸、醇分解为CH4、CO2,有机污染物被分解40%〜50%,病菌、蠕虫及虫卵被部分杀灭化粪池不能清理太勤，以免影响污泥熟化但要使污水有足够停留空间沉淀分离，又要有足够消化空间，也不能长期不清理各池中清理出的污泥，可用氯水消毒或用生石灰混合使pH值达12，存放7天后排除;也可堆肥发酵，利用无氧条件下厌氧菌、兼性厌氧菌分解有机污染物，产生高温杀灭作用有条件单位可焚烧或请环卫部门直接处理4）排污检测:污水处理站化验人员检测处理后污水余氯和pH值，其余由环保、防疫部门检测余氯，污水站当班人员每日至少检测2次，并作记录;粪大肠菌群，专业人员检测每月不少于1次;肠道致病菌，专业人员检测每年不少于2次污水处理站日常监测余氯常用的方法是邻联甲苯胺比色法pH值测定，使用精密pH值试纸比色即可1.1.3医院污水处理工艺流程医院污水处理方式根据污水排入的受纳水体而定当污水排入有集中污水处理厂的城镇排水系统，以解决生物性污染为主，采用一级处理当污水排放到无集中污水处理厂的城镇排水系统或地面水域，需对污水生物性、理化性污染及有毒有害物处理，采用二级处理方式。

二级污水处理工艺流程：如图，处理构筑物由化粪池、下水道、格栅、泵房、集水池、调节沉淀池、生物氧化处理池、二次沉淀池、接触消毒池、污泥池、化验室、碱水池组成各类污水经化粪池、下水道，流入污水处理站的集水池、格栅、调节沉淀池，经污水泵提升进入生物氧化池，二次沉淀池，在接触消毒池与氯水混合消毒后排出漂浮物在格栅前被打涝，沉渣污泥定期消入污泥池消毒脱水为使各类污水充分混合又避免污水泵频繁启闭，考虑污水流量、水质不恒定及污水曝气、夜晚不开机、雨季调水因素设置调节池，工程上常使调节、沉淀为一池二级污水处理与一级污水处理相比，仅在工艺上增加了生物氧化处理过程，即在构筑物上增加生物氧化处理池和二次沉淀池二次沉淀池用以截留生化处理后残留水中的活性污泥团或生物氧化膜化验时从消毒池出水取样碱水池是安全必备设施，当储氯瓶严重泄漏而无法修复时，可将其推入碱水池中，使酸碱中和降低危害医院常用的生化处理法有射流曝气、生物接触氧化等，即活性污泥法和生物氧化膜法1.1．4几种消毒方法的介绍氯消毒应用历史最久，使用也最为广泛它的优点是:经济有效，使用方便，剩余消毒剂对管网水有安全保护作用等缺点是对于受到有机污染（包括天然的腐殖质类污染和人为的化学污染）的水体，加氯消毒可以产生对人体有害的卤代消毒副产物，如三卤甲烷类，卤乙酸类等物质。

因此，现代的消毒处理必须同时满足对水质微生物学和毒理学两方面的要求1974年，氯化消毒的副产物三氯甲烷在美国首先被发现，经调查发现自来水中普遍存在较高浓度的氯仿（三氯甲烷），二氯甲烷，一氯甲烷和氯仿等700多种有机化合物，其中许多为“三致”物质（即致癌，致突变，致畸）鉴于氯化处理的弊端，近年兴起了一些有效的替代消FCC方法，如紫外线法消毒，臭氧消毒，膜法消毒等等二氧化氯消毒和臭氧消毒从二十世纪七八十年代以来在欧洲得到应用，它们共同的优点是:消毒能力高于氯，不产生氯代有机物，消毒副产物生成量小，饮水的口感好等其中二氧化氯具有剩余保护作用;而臭氧因自分解速度过快，对管网无剩余保护，因此采用臭氧消毒的地方还需在出厂水中投加二氧化氯作为剩余保护二氧化氯消毒和臭氧消毒的缺点是:费用过高，数倍于氯消毒;二氧化氯消毒和臭氧不稳定，使用时均需要现场准备，设备复杂，使用不便此外，二氧化氯消毒和臭氧消毒的消毒副产物的危害仍需进行全面深入的研究因此，尽管这两项消毒技术，特别是二氧化氯消毒技术，有着很好的应用前景，但在短期内尚不能全面替代饮用水氯消毒技术紫外线消毒是一种物理消毒方法，利用紫外线的杀菌作用对水进行消毒。

紫外线污水消毒技术在国外经过20多年的发展，已经成为成熟可靠、投资效益较高的绿色环保技术，在世界各地各类城市污水的消毒处理中得到日益广泛的应用，成为替代传统加氯消毒的主流工艺技术为了解决非典型性肺炎疫情期间的消毒问题，国家环境保护总局发布的紧急通知中将紫外线消毒作为除加氯和臭氧外的另一种有效的消毒灭菌方法紫外线消毒处理使用紫外灯照射流过的水，通过照射能量的大小来控制消毒效果由于紫外线在水中的穿透深度有限，要求被照射的水深度或灯管之间的距离不能过大与化学消毒方法相比，紫外线消毒的优点是:杀菌速度快，管理简单，不需向水中投加化学药剂，产生的消毒副产物少，不存在剩余消毒剂所产生的味道不足之处是:费用较高，紫外灯管寿命有限，无剩余保护，消毒效果不易控制等目前，紫外线消毒仅用于食品饮料行业用水和部分小型供水系统根据我国的实际情况，氯化消毒在相当长的时期内仍将是我国大部分污水处理厂家的主要消毒方式在加强水源保护，有效去除水中有机污染物，合理采用氯消毒工艺的基础上，氯消毒仍将是一种安全可靠，可以广泛应用的消毒方法第二节氯消毒机理为了保证出厂水在输送过程中不被污染，要求水中保持一定浓度的余氯实验证明:接触时问达30分钟，游离余氯在0.3mg/L以上时，对肠道病原体、钩端螺旋体、布氏杆菌等均有充分杀灭作用。

游离性余氯的嗅觉和味觉阀浓度均为0.2-0.5mg/L,慢性阀剂量为2.5mg/L因此我国2001年颁布的《生活饮用水水质卫生规范》规定，“在与水接触30min后，游离性余氯应不低于0.3m妙，管网末梢水不应低于0.05mg/L（适用于加氯消毒）氯气是一种黄绿色气体，在大气压下，温度为0℃时，每升重3.22克，其密度约为空气的2.5倍:在-33.6℃时为液态;常温下，加压到0.6-0.8Mpa时也为液态，此时每升重1468.4克，约为水重的1.5倍因此同样重量的氯气与液氯相比，体积相差450倍，故常使氯气液化，便于灌瓶、贮藏、和运输氯气能融于水，溶解度随水温升高而减少在常压下，如水温在10℃时，可溶解1%;20℃时刻溶解0.7%，当30℃时，只能溶解0.55%.氯气的杀菌原理,氯气加入水中后，在几秒钟内很快水解而产生次氯酸，其反应式为:CI2H2OHCIOHCI次氯酸在水中分解为:CI2H2OHCIOHCI氯的杀菌作用主要依靠次氯酸HC10由于次氯酸的分子量很小，是中型分子，能很快扩散到带负电的细菌表面，并透过细菌细胞壁而穿透到细菌内部，以氯的强氧化作用来破坏细菌赖以生存的酶系统，从而阻止细胞吸收葡萄糖，停止新陈代谢，使细菌死亡，以达到杀菌的目的。

次氯酸根CIO是离子态的，也具有一定的杀菌作用，但由于细菌表面带负电，因同性相斥，而难以接近，所以次氯酸根的杀菌效果较差因此，一般认为氯的消毒作用主要是通过次氯酸进行的根据水中次氯酸与PH值的关系，在较低PH值条件下，次氯酸所占比例较大，因而消毒效果较好尽管次氯酸根难于直接起到消毒作用，但是由于水中存在次氯酸与次氯酸根的平衡关系，当次氯酸被消耗后，次氯酸根就会转化为次氯酸，继续进行消毒反应在计算水中消毒剂的含量和存在形式时，次氯酸与次氯酸根都被计入天然水体中一般含有少量的氨氮加氯产生的次氯酸会与氨氮反应，生成氯胺:NH3HCIONH2CIH2ONH2CIHCIONHCI2H2ONHCI2HCIONCI3H2O上式中,NH2CI,NHCI2和NCI3分别是一氯胺，二氯氨和三氯胺（三氯化氮），统称为氯胺氯胺本身的氧化能力远低于次氯酸，本身的直接消毒作用很弱但是当水中次氯酸被消耗后，氯胺可以通过逆反应，在生成次氯酸进行消毒因此在计算水中消毒剂的含量时，氯胺被计为化合性氯化合性氯的消毒能力低于游离性氯，因为化合性氯产生的次氯酸的浓度远低于水中不含胺氮时游离性氯的浓度由于水中含有一定的微生物，粘泥，有机物及其他还原性化合物要消耗掉一部分有效氯，这部分被消耗掉的氯称为需氯量，这时的加氯控制点即转效点。

结合氯是氯与水中某些化合物反应生成的具有氧化能力的氯的化合物例如:NH2CI,NHCI2和NCI3,其含氯总量称为结合氯或化合性氯，加入水中的氯量如高于需氯量与结合氯之和时，剩余的氯在水中多以次氯酸和次氯酸根存在，称为游离（余）氯，或自由性氯水中余氯的总和为总氯，平时所分析的余氯实际是游离氯与部分具有氧化能力的结合氯之和由上述可见，水中的总氯包括游离氯和氯胺游离氯包括次氯酸，次氯酸根离子和溶解的元素氯而氯胺包括一氯胺，二氯胺，三氯化胺和有机氮化物的所有氯化衍生物第三节几种测定余氯方法目前余氯测定方法大体分为两大类:化学法和电化学法1 .N,N-二乙基对苯二胺〔DPD）分光光度法方法提要:DPD与水中游离余氯迅速反应而产生红色在碘化物催化下，一氯胺也能与DPD反应显色在加入DPD试剂前加入碘化物时，一部分三氯胺与游离余氯一起显色，通过变换试剂的加入顺序可测得三氯氨的浓度。