本发明属于传染病废液环保处置领域，具体涉及一种传染病废液应急消毒及连续处置装置与方法，是一种在冠状病毒和非洲猪瘟等急性传染病高发期医疗废液处理预防感染和深度降解抗生素的装置及方法，可应用于医院、方舱、紧急移动式病房以及养殖厂、禽舍粪便废液等可能造成二次传染的场所或移动式病房。
背景技术：
对于大规模的传染病，可以按照“控制传染源、切断传染途径、隔离易感人群”的防疫基本原则实施严峻防控。各地定点收治医院、临时救护医疗点的医疗废液、污水外排等也存在造成新污染源问题。建立合理处理医疗废液、医院粪便污水设备和药剂等方法，对防止污染扩散、抑制病毒蔓延更加重要。污水处理工程一般采用预消毒接触池—化粪池—提升泵站—调节池—mbbr生化池—混凝沉淀池—折流消毒池—达标排放的模式，主要依靠占地空间较大的建筑设施物来实现，且接触时间长，这对于一些现有的定点医院和临时搭建的医疗场所很难快速实现。
之前定点收治医院主要依靠物理化学消毒与生物净化来实现污水中病毒处理的，采用主要工艺为化粪池接触氧化和含氯消毒剂消毒后排入城市污水管网。其中预氧化浓度有效氯投加量为10mg/l左右，接触消毒池有效氯为50mg/l左右，要求出水余氯不超过5mg/l。现在很多定点收治医院在原有的基础上进行优化，其污水处理工艺采用预消毒接触池—化粪池—提升泵站—调节池—mbbr生化池—混凝沉淀池—折流消毒池—达标排放；废气处理工艺采用活性炭 紫外线催化，即除了常规的物理技术外，还采用了生化处理技术，可有效消除各种细菌病毒。依靠固定式的建筑设施物拥有较大的占地空间，且接触时间长，其消毒停留时间长达5个小时，远远高于普通医疗废水的1.5个小时，但该法对于一些现有医院和临时搭建医疗场所很难快速实现。
同时根据相关病毒在污水中存在的状态，分析病毒与微粒物质的联系对消毒灭菌影响。病毒聚集体或纤维状(fibers)和团簇(cluster)结构首先存在于宿主细胞内；其次是在细胞间聚集于宿主细胞和细胞的碎片之间，这些碎片是由于宿主细胞被破坏而产生的；也有在病毒受到溶液的ph和盐的浓度变化导致与病毒的等电点接近时，发生自身聚集；也可能存在于细胞之间或受到聚电解质诱导或与水中有机、无机的颗粒形成聚合存在于气水界面；第五种情况是病毒受到紫外消毒和反复冷冻后存在于固体干燥表面。以上的5种聚集体的形成也可能受温度和静电力、疏水力的影响。这种病毒的聚集，对于灭菌来说不一定是有利或不利的，并且目前消毒灭菌主要考虑ct值，而本发明主要考虑病毒存在状态，引入状态参数f，即消毒灭菌的效果应考虑ctf值，就实际状态如何降低f的影响和处理过程中气凝胶形成和固体形成过程，分别进行深度消毒处理而建立一种组合处理方法和装置。
同时本发明在设计和制备装置过程中，为了适应类似移动医疗点的废液和污水处理，开发灵活可靠的可移动式净化处理装置和方法，不仅能够减轻目前征用的定点医院医疗废液和污水的处理负担，而且对于各地新建的“方舱”医院和未来各地搭建的“临时”病房的废液处理将具有重要的使用价值。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种传染病废液应急消毒及连续处置装置与方法。本发明是在加热消毒基础上提出利用化学技术建立水热解体系，与化学消解协同作用，密闭条件下低温加热，搅拌下加入氧化剂高温消解，保证固体和悬浮物深度分解和细胞破壁，将病毒释放到水体中，从而将传染病病毒等彻底灭活；利用固液分离过程，上清液进入膜过滤器，过滤后的出水浊度低于0.3ntu后，消毒后一定时间后经过检测达标外排；同时将过滤后的固体废弃物脱水处理，超声和化学激发反应下形成凝胶成型后包装外运，避免污染源的扩散。整个体系的用真空泵形成负压，待处置的气体进入紫外、活性炭和分子筛与臭氧组合净化后在排放。
本发明的技术方案：
一种传染病废液应急消毒及连续处置装置，包括混合反应釜1、加热反应釜2、混凝沉淀池3、过滤器4、清水池5、气体净化器6、污泥收集器7、多个进料泵、多个加药箱、臭氧发生器17、冷凝器18和管道反应器19；
加药箱a13分为两条支路，一条支路通过管路与需处理的废水混合后与混合反应釜1底部相连，管路上设有进料泵a8；另一条支路通过管路与混合反应釜1上部出料混合后与加热反应釜2上部相连，管路上设有进料泵b9；混合反应釜1与加热反应釜2顶部与气体净化器6相连；所述冷凝器18，其一端与加热反应釜2底部相连，其另一端与管道反应器19的入口相连，加药箱c15通过管路与冷凝器18和管道反应器19之间的管路相连，且加药箱c15的管路上设有进料泵c10；管道反应器19的出口与混凝沉淀池3的入口相连，且二者之间设有加药箱d16，加药箱d16的管路上设有进料泵d11；混凝沉淀池3的出口分为两条支路，一条支路与过滤器4顶部相连，另一条支路与污泥收集器7相连，加药箱b14通过管路与混凝沉淀池3与污泥收集器7之间的管路相连，且加药箱b14的管路上设有进料泵e12；过滤器4的底部与清水池5入口相连；所述臭氧发生器17与混合反应釜1中部相连；
来自加药箱a13的药剂经进料泵a8控制，与需处理的废水混合后进入混合反应釜1底部；臭氧发生器17产生的臭氧进入混合反应釜1中部，由混合反应釜1中的搅拌器搅拌混合；来自加药箱a13的药剂经进料泵b9控制，与混合反应釜1上部出料混合后进入加热反应釜2上部，搅拌混合，进行高温杀灭病毒；混合反应釜1与加热反应釜2顶部流出的气体进入气体净化器6中进行净化，从气体净化器6顶部排出净化气体；加热反应釜2底部出料进入冷凝器18冷却后，与来自加药箱c15且经进料泵c10控制的药剂混合后进入管道反应器19，以保障药剂充分反应；来自加药箱d16的药剂经进料泵d11控制，与管道反应器19的出料混合后进入混凝沉淀池3，混凝沉淀池3包括混凝和沉淀两部分；混凝沉淀池3的上清液进入过滤器4顶部，过滤器4底部出料经清水池5净化，检测合格后排放；来自加药箱b14的药剂经进料泵e12控制，与混凝沉淀池3底部污泥混合后，进入污泥收集器7，经固化无毒处理后，作为固废排放。
全过程为密闭反应装置进行，所有反应装置设排气阀，统一以消毒气体吹出至气体净化器6，经消毒处理后排放。
所述的气体净化器6采用紫外、活性炭与分子筛复合臭氧催化氧化结合的方式进行气体净化。
所述需处理的废水可以是具有传染性医疗废液或含有特殊要求的医疗废水，医疗区生活污水，可能造成粪口传播的粪便、尿液等，以及养殖厂、禽舍粪便废液等传染性或非传染性的细菌、病毒的混合溶液。
一种传染病废液应急消毒及连续处置方法，采用上述装置，具体如下：
需要处理的废水按设计进样流量，进入混合反应釜1，通过加药箱a13与进料泵a8加入药剂，混合搅拌后，混合反应釜1的出料通过加药箱a13与进料泵b9加入药剂后进入加热反应釜2，混合搅拌充分反应，加热反应釜2出料经冷凝器18冷却，并通过加药箱c15和进料泵c10加入药剂，然后进入管道反应器19，充分反应，管道反应器19出料中通过加药箱d16和进料泵d11加入药剂后进入混凝沉淀池3，混凝沉淀池3的上清液经过滤器4过滤后进入清水池5，混凝沉淀池3产生的污泥通过加药箱b14和进料泵e12加药后，进入污泥收集器7，经聚合稳定后，作为固废排放；混合反应釜1和加热反应釜2的顶部出气进入气体净化器6净化后排放。
所述混合反应釜1中加入药剂流量为0.5mg/l～500mg/l，废液停留时间为15分钟～2小时，搅拌棒搅拌速率为1-100r/min；
所述加热反应釜2内温度为50℃～200℃，废液停留时间为15分钟～2小时，搅拌棒搅拌速率为1-100r/min；加热反应釜2出料采用管线自然降温的方式。
所述废水经冷凝器18冷凝后降温至10-50℃。
所述加药箱a13和b14中的药剂为次氯酸钠、双氧水或其他消毒用药剂，也可用臭氧作为消毒药剂；加药箱c15中的药剂为聚合氯化铝、聚合氯化铁或其他混凝剂；所述加药箱d16中的药剂可以是各类工业絮凝剂、铁基吸附剂或高分子絮凝剂。
废水在混凝沉淀池3中停留时间为15min～2h。
所述过滤器4采用复合滤料和浸没式超滤膜装置，废水在过滤器4中停留时间为5-30min。
所述混凝沉淀池3排出的固体，采用超声扩散、碱性灭菌和聚合方式杀菌固化后装入保护袋中密封外运。
本发明的有益效果：本发明采用加热与消毒剂配合消毒，并通过固液分离处置分别强化组合消毒，同时对体系空气中气溶胶等精心高净化，可以有效地避免病毒传播，控制传染的目的，具有较强的现实意义和社会价值。
附图说明
图1为本发明的一种传染病废液应急消毒及连续处置装置及工艺流程示意图。
图中：1混合反应釜；2加热反应釜；3混凝沉淀池；4过滤器；5清水池；6气体净化器；7污泥收集器；8进料泵a；9进料泵b；10进料泵c；11进料泵d；12进料泵e；13加药箱a；14加药箱b；15加药箱c；16加药箱d；17臭氧发生器；18冷凝器；19管道反应器。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
本发明的一种传染病废液应急消毒及连续处置装置及工艺流程如图1所示，该装置包括混合反应釜1、加热反应釜2、混凝沉淀池3、过滤器4、清水池5、气体净化器6、污泥收集器7、5个进料泵(进料泵a8、进料泵b9、进料泵c10、进料泵d11、进料泵e12)、4个加药箱(加药箱a13、加药箱b14、加药箱c15、加药箱d16)、臭氧发生器17、冷凝器18和管道反应器19。
需要处理的废水按设计进样流量，进入混合反应釜1，通过加药箱a13与进料泵a8加入药剂，混合搅拌后，出料通过加药箱a13与进料泵b9加入药剂后进入加热反应釜2，充分反应，出料经冷凝器18冷却，并通过加药箱c15和进料泵c10加入药剂，然后进入管道反应器19，充分反应，出料中通过加药箱d16和进料泵d11加入药剂后进入混凝沉淀池3，上清液经过滤器4过滤后进入清水池5，混凝沉淀池3产生的污泥通过后，进入污泥收集器7，通过经聚合稳定后，作为固废排放；混合反应釜1和加热反应釜2的顶部出气进入气体净化器6净化后排放。
实施例：500l/h废液处理装置
控制进样某医院icu废液为500l/h，进入混合反应釜1中，搅拌釜搅拌速率40r/min，通过加药箱a13与进料泵a8控制加入次氯酸钠消毒液加药量为5mg/l，反应停留时间30min，经泵进入加热反应釜2，同时经泵9二次加入5mg/l的次氯酸钠消毒液，反应釜2升温至80℃，停留时间30min，经冷凝器18的冷却循环水降温至40℃左右，通过加药箱c15和进料泵c10加入复合混凝剂后，进入管道反应器19，停留时间15min，然后通过加药箱d16和进料泵d11加入3ppm双氧水，至混凝沉淀池3，停留时间30min，上清液进入过滤器4，停留时间15min，排至清水池5，混凝沉淀池3的污泥进入污泥收集器7，通过b14和进料泵e12，排泥采用碱化学激发形成地聚物凝胶固化后，密封外排。该工艺流程产生所有气体采用紫外和臭氧催化氧化处理。全部装置密闭，经臭氧底部吹出，从顶部排气，统一经管路收集至气体回收塔，回收塔内设置吸附填料，气体经吸附处理后自然外排。经过检测水质大肠杆菌指标为未检出，出水浊度0.2ntu，次氯酸钠消毒活性氯残余量为0.5mg/l达到该医院外排要求。
1.一种传染病废液应急消毒及连续处置装置，其特征在于，所述的传染病废液应急消毒及连续处置装置包括混合反应釜(1)、加热反应釜(2)、混凝沉淀池(3)、过滤器(4)、清水池(5)、气体净化器(6)、污泥收集器(7)、多个进料泵、多个加药箱、臭氧发生器(17)、冷凝器(18)和管道反应器(19)；
加药箱a(13)分为两条支路，一条支路通过管路与需处理的废水混合后与混合反应釜(1)底部相连，管路上设有进料泵a(8)；另一条支路通过管路与混合反应釜(1)上部出料混合后与加热反应釜(2)上部相连，管路上设有进料泵b(9)；混合反应釜(1)与加热反应釜(2)顶部与气体净化器(6)相连；所述冷凝器(18)，其一端与加热反应釜(2)底部相连，其另一端与管道反应器(19)的入口相连，加药箱c(15)通过管路与冷凝器(18)和管道反应器(19)之间的管路相连，且加药箱c(15)的管路上设有进料泵c(10)；管道反应器(19)的出口与混凝沉淀池(3)的入口相连，且二者之间设有加药箱d(16)，加药箱(16)的管路上设有进料泵d(11)；混凝沉淀池(3)的出口分为两条支路，一条支路与过滤器(4)顶部相连，另一条支路与污泥收集器(7)相连，加药箱b(14)通过管路与混凝沉淀池(3)与污泥收集器(7)之间的管路相连，且加药箱b(14)的管路上设有进料泵e(12)；过滤器(4)的底部与清水池(5)入口相连；所述臭氧发生器(17)与混合反应釜(1)中部相连；
来自加药箱a(13)的药剂经进料泵a(8)控制，与需处理的废水混合后进入混合反应釜(1)底部；臭氧发生器(17)产生的臭氧进入混合反应釜(1)中部，由混合反应釜(1)中的搅拌器搅拌混合；来自加药箱a(13)的药剂经进料泵b(9)控制，与混合反应釜(1)上部出料混合后进入加热反应釜(2)上部，搅拌混合，进行高温杀灭病毒；混合反应釜(1)与加热反应釜(2)顶部流出的气体进入气体净化器(6)中进行净化，从气体净化器(6)顶部排出净化气体；加热反应釜(2)底部出料进入冷凝器(18)冷却后，与来自加药箱c(15)且经进料泵c(10)控制的药剂混合后进入管道反应器(19)，以保障药剂充分反应；来自加药箱d(16)的药剂经进料泵d(11)控制，与管道反应器(19)的出料混合后进入混凝沉淀池(3)，混凝沉淀池(3)包括混凝和沉淀两部分；混凝沉淀池(3)的上清液进入过滤器(4)顶部，过滤器(4)底部出料经清水池(5)净化，检测合格后排放；来自加药箱b(14)的药剂经进料泵e(12)控制，与混凝沉淀池(3)底部污泥混合后，进入污泥收集器(7)，经固化无毒处理后，作为固废排放。
2.根据权利要求1所述的一种传染病废液应急消毒及连续处置装置，其特征在于，全过程为密闭反应装置进行，所有反应装置设排气阀，统一以消毒气体吹出至气体净化器(6)，经消毒处理后排放；
所述的气体净化器(6)采用紫外、活性炭与分子筛复合臭氧催化氧化结合的方式进行气体净化。
3.根据权利要求1或2所述的一种传染病废液应急消毒及连续处置装置，其特征在于，所述需处理的废水是医疗废水、医疗区生活污水、粪便、尿液，以及养殖厂或禽舍粪便废液。
4.一种传染病废液应急消毒及连续处置方法，采用权利要求1-3装置，其特征在于，具体如下：
需要处理的废水按设计进样流量，进入混合反应釜(1)，通过加药箱a(13)与进料泵a(8)加入药剂，混合搅拌后，混合反应釜(1)的出料通过加药箱a(13)与进料泵b(9)加入药剂后进入加热反应釜(2)，混合搅拌充分反应，加热反应釜(2)出料经冷凝器(18)冷却，并通过加药箱c(15)和进料泵c(10)加入药剂，然后进入管道反应器(19)，充分反应，管道反应器(19)出料中通过加药箱d(16)和进料泵d(11)加入药剂后进入混凝沉淀池(3)，混凝沉淀池(3)的上清液经过滤器(4)过滤后进入清水池(5)，混凝沉淀池(3)产生的污泥通过加药箱b(14)和进料泵e(12)加药后，进入污泥收集器(7)，经聚合稳定后，作为固废排放；混合反应釜(1)和加热反应釜(2)的顶部出气进入气体净化器(6)净化后排放。
5.根据权利要求4所述的一种传染病废液应急消毒及连续处置方法，其特征在于，
所述混合反应釜(1)中加入药剂流量为0.5mg/l～500mg/l，废液停留时间为15分钟～2小时，搅拌棒搅拌速率为1-100r/min；
所述加热反应釜(2)内温度为50℃～200℃，废液停留时间为15分钟～2小时，搅拌棒搅拌速率为1-100r/min；加热反应釜(2)出料采用管线自然降温的方式。
6.根据权利要求4或5所述的一种传染病废液应急消毒及连续处置方法，其特征在于，
所述废水经冷凝器(18)冷凝后降温至10-50℃；
废水在混凝沉淀池(3)中停留时间为15min～2h；
所述过滤器(4)采用复合滤料和浸没式超滤膜装置，废水在过滤器(4)中停留时间为5-30min。
7.根据权利要求4或5所述的一种传染病废液应急消毒及连续处置方法，其特征在于，所述混凝沉淀池(3)排出的固体，采用超声扩散、碱性灭菌和聚合方式杀菌固化后装入保护袋中密封外运。
8.根据权利要求6所述的一种传染病废液应急消毒及连续处置方法，其特征在于，所述混凝沉淀池(3)排出的固体，采用超声扩散、碱性灭菌和聚合方式杀菌固化后装入保护袋中密封外运。
9.根据权利要求4、5或8所述的一种传染病废液应急消毒及连续处置方法，其特征在于，所述加药箱a(13)和b(14)中的药剂为次氯酸钠、双氧水或臭氧；加药箱c(15)中的药剂为聚合氯化铝或聚合氯化铁；所述加药箱d(16)中的药剂是工业絮凝剂、铁基吸附剂或高分子絮凝剂。
10.根据权利要求6所述的一种传染病废液应急消毒及连续处置方法，其特征在于，所述加药箱a(13)和b(14)中的药剂为次氯酸钠、双氧水或臭氧；加药箱c(15)中的药剂为聚合氯化铝或聚合氯化铁；所述加药箱d(16)中的药剂是工业絮凝剂、铁基吸附剂或高分子絮凝剂。
技术总结