浅谈微生物技术在医疗废水处理中的应用

任敏

【摘 要】由于医院废水含有大量有害物质，甚至病毒、病菌、寄生虫等，若不经处理直接排放，将可能造成极大的危害，因此对于医疗废水必须严格处理，杜绝危害。本文着重介绍微生物技术在医疗废水处理中的应用，处理途径包括生物接触氧化法、曝气生物滤池法、活性污泥法及膜生物反应器等，通过实践证明，利用微生物技术能够从根本上清除废水中的有害物质，并将病毒病菌等微生物的生存物质基础彻底破坏，从而达到有效的消毒效果，各医疗机构可根据自身情况灵活选择处理方式。

【关键词】微生物技术；医疗废水；处理技术

0.前言

医院由于集中了各类患者，尤其是传染病患者，造成了各部门的废水排放均含有大量病原体，除了一般生活污水中常见的大肠杆菌、粪链球菌、产气荚膜梭菌等病菌之外，还包括沙门氏菌、结核杆菌、志贺氏菌、脊髓灰质炎病毒、痢疾杆菌、伤寒杆菌、腺病毒等多种病原体，容易造成交叉感染、急性感染及潜伏感染等，此外，医院不同科室还会产生含废金属的废水、含油废水、带有放射性的废水等，可能导致癌症、畸形或其他突变性，危害性极大，必须加以重视，认真处理。

1.医疗废水的处理原则

由于医疗废水的特殊性及来源的复杂性，处理医院废水时应首先去除有机物，令病原体不再具有生存物质基础，其次杀灭病原体，并去除其他污染物。详细而言，应包括废水预处理、生化或者物化、消毒三个部分。此外，为避免出现二次污染，同时应对在处理过程中出现的废气、泥污等物质做相应处理。其中，预处理能够去除废水中含有的固体污染物，消纳排泄物，调节水质。消毒则用以杀灭病原体，传统方法是使用氯消毒及辐射消毒、氧化剂消毒三种物理或化学的杀菌方式，然而消毒限于杀灭致病菌，却无法有效去除废水内的有机物质，因此，在消毒之前，应使用微生物技术处理，从而降低污染物的浓度，使废水达到国家规定的排放标准，同时确保化学或物理的消毒效果。

2.利用微生物技术处理医疗废水

在利用微生物技术处理医疗废水时，目前较为先进的方式是固化微生物处理技术，即利用载体将微生物固定起来，使其高度密集，从而有效保持微生物的生物功能，并可以进行适当的增殖，从而满足处理需要。采用该项技术，提高了微生物的单位浓度，使处理时间得以缩短。此外还能够用以消除重金属离子、氮类物质及其他不易降解的物质，操作简便、节能高效。

2.1选择微生物固化载体

在使用该项固化技术之前，应首先确定使用什么样的载体类型，选用合适的载体材料，一种理想的固化载体，应具有传质性、透光性、透气性良好，无毒、性状稳定、不易分解、耐用低廉、高机械强度等特性。在实际应用中，主要有四类：（1）天然高分子类的凝胶，例如海藻酸钙、琼脂、角叉菜胶等；（2）蛋白质与多糖类载体，如胶原、明胶、纤维蛋白、纤维素、交联葡萄糖等；（3）合成的高分子凝胶类载体，例如光硬化树脂、聚丙烯酸凝胶等；（4）无机类载体，例如多孔陶瓷、氧化铝、多孔玻璃等。在使用过程中，应视具体情况的不同，选择不同材质的载体，或者混合使用。

2.2微生物固化的方法

2.2.1包埋固化法

所谓包埋固化法，即利用半透型聚合膜或聚合物将微生物细胞包埋起来，由于此类聚合物具有多空性，能够使微生物充分在载体内扩散开来，允许小分子自由出入，却限制了微生物的活动，操作较为简单，不影响微生物的活性，使多酶系统得以维持，目前是一种最为常见且技术较为成熟的固化措施，此类固化材料包括聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、琼脂、光硬化树脂、聚乙烯乙二醇、聚丙烯酸等。

2.2.2结合固化法

采用结合固化法，可以利用生物膜建造生物转盘、生物滤池或流化床等，载体多采用无毒性、高机械强度、性状稳定且价格低廉的无机材料，如卵石、焦碳、煤渣、多孔砖、活性炭、硅胶、碎石、沸石等，视具体情况灵活选用不同材质，例如需要进行厌氧处理时，可选用气体发生量较多的多孔载体，而硅砂则适合流动床的固化载体，使用在好氧环境中。

2.2.3交联固化法

所谓交联固化，即将微生物通过两个或多个功能基团连接成网状，令功能基团直接交联反应基团，例如微生物表面的氨基、烃基等，通过共价键的方式使微生物得以固定。然而共价键形成的过程，通常会较多地影响微生物的活性，因此此类固化方式适用的交联剂价格较为昂贵，限制了此类固化法的使用范围。

2.3微生物净化方法

2.3.1活性污泥处理工艺

采用活性污泥净化工艺，是在好氧环境下，利用悬浮生长条件下的微生物降解医疗废水中含有的氨氮及有机物。它具有适应多种不同性质的医疗废水、建设成本低廉的优点，但缺乏运行的稳定性，容易出现污泥的流失或膨胀现象，分离的效果不甚理想。不过现有技术控制污泥的膨胀已经卓有成效。

2.3.2微生物接触氧化池法

微生物接触氧化池法的载体是固定式的微生物填料，通常载体承载着微生物浸没在水下，利用曝气系统为之供氧。由于利用载体使微生物能够固定生长，克服了活性污泥处理工艺中，微生物因悬浮生长，容易造成流失的弊端，使微生物反应器里的微生物浓度能够保持一个较高的水平，因而对水质变化以及冲击负荷有较强的耐受度，能够较为稳定的运行；此法容量高占地少，建设成本低廉，污泥的产生量相对较少，不需要另行进行污泥的回流，进而简化了运行，便于管理。此类净化工艺的缺点在于容易出现一些生物膜碎屑脱落，因沉淀性比较差增大了水中悬浮固体的浓度。实践表明，此类处理工艺，对各类致病菌及各类有机污染物的净化效果较为满意。

2.3.3膜微生物反应器

所谓膜生物反应器，是将微生物反应设备同膜分离技术相结合，取代活性污泥净化工艺中使用的二沉池，实现固液分离，克服了活性污泥净化工艺中容易出现污泥膨胀、水质不稳定的弊端，能够将水中悬浮物完全清除，同时也能够较好地截留细菌及病毒，同时具有较强的抗冲击能力，净化后的水质稳定优质，微生物被完全截留在生物反应器内，实现了水力停留时间与污泥龄的完全分离，使操作控制更加稳定和灵活。由于采用此类工艺，微生物反应器中的微生物浓度较高，甚至能够达到10g/L，容积负荷较高，占地少，从而使硝化所需要的体积减小，另一方面有利于那些增殖相对缓慢的微生物生长及截留，提高系统硝化的效率，使部分较难降解的有机物在系统中停留时间延长，提高降解效率硝化效率。此外，采用膜微生物反应器，污泥产生量近乎于零，节省了污泥处理的开支。

2.3.4微生物曝气滤池

生物曝气滤池属于一种生物膜处理法，是利用具有较大比表面积的粒状滤料，利用其多孔粗糙的特点，在其表面培育生物膜，再通过池底曝气，当医疗废水从滤床格栅流过时，滤池首先对污染物进行吸附及过滤，然后由生物膜中的微生物进行氧化和分解。此方法具有去除固体悬浮物、BOD、COD、除磷、硝化、脱氮等多种功能，同时具备生物氧化及截留水中固体悬浮物的作用，无需二沉池及用于污泥回流的泵房，因此占地小，容积及水力负荷较大，水力停留时间较短，不会出现污泥膨胀的问题，处理后的水质较好。微生物均在滤料多孔的表面生长，不易出现流失现象，建设及运行成本较低，且能耗较低，经过实践观察表明，此类处理工艺的效果非常理想，对于各种致病菌的杀灭达到99%以上。

3.结语

综上所述，医院废水的净化处理工艺水平正在不断地改进和完善，对于利用微生物技术进行废水净化的技术应用也在日臻成熟，尤其是固化技术的不断进步，相信医院废水对人们生活造成的危害会越来越少，逐步得以解决。 [科]

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