針對醫(yī)院廢水消毒存在的難點問題，哈爾濱工業(yè)大學環(huán)境學院馬軍院士組織團隊成員劉新旺、王魯、王盼盼、李攀、劉正乾、孔秀娟和機電學院姜生元教授開展了系統(tǒng)研究，提出用高濃度臭氧消毒技術(shù)強化醫(yī)院廢水處理。   

團隊與浙江金大萬翔環(huán)保技術(shù)有限公司聯(lián)合研制和捐贈的5套全自動物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控臭氧消毒裝備，于2020年3月7日運抵湖北省咸寧市5家醫(yī)院，現(xiàn)已經(jīng)成功投入運行，用于醫(yī)療廢水消毒滅菌無害化處理。

全自動物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控臭氧消毒裝備工作現(xiàn)場

醫(yī)院廢水處理工藝中多數(shù)是加次氯酸鈉消毒，當水中含有氨氮時會形成氯胺，而氯胺消毒能力很弱，只有投氯量與氨氮的重量比超過7.6以上時，才能實現(xiàn)自由性氯消毒。由于根據(jù)水中氨氮濃度動態(tài)地調(diào)控投氯量會增加操作管理難度，現(xiàn)場人工頻繁地監(jiān)測和調(diào)控投氯量增加了工作量，也存在安全風險，而且投氯量過高時可能對后續(xù)城市污水處理廠運行產(chǎn)生不利影響。

研發(fā)效率高、受水中氨氮濃度影響小、對后續(xù)城市污水處理廠運行無副作用的消毒技術(shù)，對于強化醫(yī)院廢水消毒、解決醫(yī)院廢水消毒運行維護難的問題，具有重要意義。如何在確保消毒效果的前提下，降低運行人員安全風險、便于消毒系統(tǒng)維護管理，是當下需要解決的問題。

臭氧是一種強氧化劑，可迅速破壞細菌、病毒等微生物結(jié)構(gòu)，目前在國際上被大量應(yīng)用于水處理和環(huán)境保護，尤其是用于對賈第蟲、隱孢子蟲、細菌和病毒等進行滅活，被公認為各種致病微生物的“超級殺手”，殺菌能力強于氯消毒劑和紫外線等。

根據(jù)對SARS病毒和腸道病毒的相關(guān)數(shù)據(jù)，臭氧消毒能力是自由性氯的5-10倍數(shù)量級，是化合性氯（氯胺）千倍的數(shù)量級。而且，其自身在消毒過程中被還原為氧氣，不會對后續(xù)的城市排水系統(tǒng)和城市污水處理二級處理系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。

由于醫(yī)院廢水車間地點風險高、運行難度大、技術(shù)要求高，系統(tǒng)的維護管理是難點。因此，如果采用臭氧消毒，需要研究空氣冷凍預(yù)處理、空氣過濾分離和高壓放電為一體的成套裝備。團隊在春節(jié)期間連夜進行設(shè)計，與哈工大浙江寧波產(chǎn)業(yè)化基地的金大萬翔公司和哈爾濱工大高級氧化技術(shù)有限公司合作，克服了原材料運輸困難和企業(yè)開工難等問題，經(jīng)過多方協(xié)調(diào)，在春節(jié)之后完成設(shè)計，形成結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、性能優(yōu)良的一體化臭氧消毒成套設(shè)備。

在此基礎(chǔ)上，馬軍院士又組織團隊研制物聯(lián)網(wǎng)遠程管理系統(tǒng)，通過遠程監(jiān)控實現(xiàn)無人值守，可以異地操控臭氧的工作條件和消毒工況，形成了醫(yī)院污水消毒專用的全自動物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控臭氧消毒裝備，不僅具備更寬的溫度范圍和更高的可靠性，還能將數(shù)據(jù)全部采集到云端，及時進行數(shù)據(jù)分析和遠程診斷。

為了減少氣體的直接使用，控制潛在的氣溶膠形成，設(shè)計還采用了高濃度臭氧水溶液進行消毒，不但運行維護簡便，而且沒有氣溶膠的形成風險，易于穩(wěn)定可靠地運行管理。高濃度臭氧水溶液可以獨立進行消毒，也可以與氯聯(lián)合消毒，在確保消毒效果的前提下，實現(xiàn)效率高、安全可靠、副作用小、運行管理方便的目的。

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