龙江院士绿色消毒技术助力湖北医院废水处理

科技日报记者 李丽云 通讯员 衣晓峰

针对医院废水消毒存在的难点问题，哈尔滨工业大学环境学院马军院士组织团队多位博士联合该校机械学院姜生元教授开展了系统研究，提出用高浓度臭氧绿色环保消毒技术强化医院废水处理。该团队与相关企业联合研制和捐赠的5套全自动物联网监控臭氧消毒装备，3月7日运抵湖北省咸宁市5家医院，现已成功投入运行，用于医疗废水消毒灭菌无害化处理。

目前，医院废水处理工艺中多数是加次氯酸钠消毒，当水中含有氨氮时会形成氯胺，而氯胺消毒能力很弱，只有投氯量与氨氮的重量比超过7.6以上时，才能实现自由性氯消毒。由于根据水中氨氮浓度动态调控投氯量会加大操作管理难度，现场人工频繁监测和调控投氯量增加了工作量，也存在安全风险，而且投氯量过高时可对后续城市污水处理厂的运行产生不利影响。因此，研发效率高、受水中氨氮浓度干扰小、对后续城市污水处理厂运作无副作用的消毒技术，对于强化医院废水消毒、解决医院废水消毒运行维护难的问题，具有重要意义。如何在确保消毒效果的前提下，降低运行人员安全风险、便于消毒系统维护管理，更是当下需要解决的难题之一。

“相比而言，绿色环保无二次污染的消毒剂——对于含有氨氮的废水消毒臭氧更具优势。”马军院士表示，臭氧是一种强氧化剂，可迅速破坏细菌、病毒等微生物结构，当前在国际上被大量应用于水处理和环境保护，尤其是用于对贾第虫、隐孢子虫、细菌和病毒等进行灭活，被公认为各种致病微生物的“超级杀手”，杀菌能力强于氯消毒剂和紫外线等。根据对SARS病毒和肠道病毒的相关数据，臭氧消毒能力为自由性氯的5-10倍数量级，是化合性氯（氯胺）千倍的数量级。而且，其自身在消毒过程中被还原为氧气，不会对后续的城市排水系统和城市污水二级处理系统带来不良后果。

由于医院废水车间地点风险高、运行难度大、技术要求高，系统的维护管理是难点。因此，如果采用臭氧消毒，需要研究空气冷冻预处理、空气过滤分离和高压放电为一体的成套装备。马军院士带领团队成员在春节期间与多家公司合作，克服了原材料运输困难和企业开工难等各种实际难题，设计并研制成了结构紧凑、体积小、性能优良的一体化臭氧消毒成套设备。在此基础上，马军院士团队还推出了物联网远程管理系统，通过远程监控实现无人值守，可异地操控臭氧的工作条件和消毒工况，形成了医院污水消毒专用的全自动物联网监控臭氧消毒装备，不仅具备更宽的温度范围和更高的可靠性，还能将数据全部采集到云端，及时进行数据分析和远程诊断。

此外，为了减少气体的直接使用，避免潜在气溶胶的酿成，马军团队设计并采用了高浓度臭氧水溶液展开消毒，不但运行维护简便，而且没有气溶胶的形成风险，易于稳定可靠地运行管理。

疫情暴发以来，马军院士团队采用臭氧高级氧化等绿色消毒技术，为疫情防控提供有力支撑。目前，相关技术已应用于机场和医院等单位，马军院士带领姚杰、陈志强等教授指导黑龙江省多家医院进行污水处理消毒、空气净化等工作。

为进一步做好疫情防控工作，马军院士团队采用高浓度臭氧、活性氧气体和高浓度臭氧水溶液相结合的一系列高级氧化消毒的方式，正在开发适用于中央空调、空气净化、医院废水、医疗器械、工业产品等专用消毒设备，力争为复工复产提供技术支撑。