医疗废水预处理方法范文

导语：如何才能写好一篇医疗废水预处理方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：医院污水 处理工艺 ClO2消毒

中图分类号：U664文献标识码： A

0 引言

医院废水是医院在进行医疗活动中产生的废水。与其他类型的废水相比, 医院废水中除含有COD、 BOD、 SS 外[1], 还含有大量的病原微生物、寄生虫卵、病毒、药物、消毒剂、诊断试剂、洗涤剂、有机溶剂、重金属等有毒有害物质, 成分十分复杂，如不经过处理直接排放，会严重污染水体环境、影响人民身体健康[2]。

根据国家环保总局的调查，2003年我国50床以上医院污水排放达标率只有70.6%[3]，中小型医院、乡镇医院具有数量多、分布广、经济基础薄弱、设施简陋等特点。目前，众多此类医院因资金和其它问题，绝大多数的污水基本没有经过严格处理，给环境卫生埋下了很大的隐患。因此严格落实我国相关环保政策，对医院废水进行处理达标后再排放显得尤为重要和迫切[4]。

在实际应用中，应当在达标排放的基础上综合考虑经济可行性，根据医院废水水质水量变化特点，选择合理可行的处理工艺。

医院废水水质分析

1.1 医院废水的来源及特点

医院废水主要来源于医院的诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X片照相室和手术室等排放的污水 [5]，医院的污水中含有大量的病原细菌、病毒和药品化学药剂，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。

1.2 医院废水分类

医院废水分为四类：（1）传染病菌污水:该类废水有肠道病菌、病毒、结核杆菌；（2）放射性废水：该类废水含有放射性元素；（3）一般带病菌废水：主要是医疗器械的洗涤污水及肠道病菌污水；（4）医院职工的普通生活废水：含厨房、职工厕所和盥洗废水[1]。

医院废水处理工艺

医院污水处理系统应根据医院污水的性质、规模及污水排放去向，合理的确定医院污水处理技术路线。一般可分为直接消毒、一级处理系统、二级处理系统和深度处理系统[5]。医院污水处理去向大体上分为两类：排入自然水体和通过市政下水道排入城市污水处理厂。

2.1 一级处理系统

一级处理系统主要是当医院污水排放到集中污水处理厂的城市下水道时所采用，以解决生物性污染为主（见图1）。

图1 一级处理工艺流程

2.2 二级处理系统

二级处理系统主要是针对当医院污水排放到地面水域时对污水所含的生物性污染、物理性污染以及有毒有害物质进行处理的系统（见图2）。二级处理主要是以传染病医疗机构排放的污水和排入到自然水体的综合医院污水为处理对象。

图2 二级处理工艺流程

2.3深度处理系统

污水深度处理，也成为高级处理或三级处理，它将二级处理出水再进一步进行物理、化学和生物处理，以有效去除污水中各种不同性质的杂质，从而满足用户对水质的使用要求[6]。

目前医院污水处理中存在的问题

（1）我国医院可分为综合医院、传染病医院、结核病医院及专业医院如精神病医院，肿瘤医院等[7]。各类医院按性质从功能上虽然分为传染病医院和非传染病医院，但传染病的初期诊断大都是在普通医院进行的，据统计传染病医院收治的病人70% 以上是经综合医院确诊后转送过来，而且我国大多数综合医院设有肠道、肝炎门诊及传染病房。但是现有医院废水处理设计规范对传染病医院污水的处理与一般综合医院同等对待，没有进行特别的区分[1]。

（2）废水消毒的主要方法是向废水中投加消毒剂，目前绝大多数医院使用的消毒剂有：液氯、次氯酸钠等。液氯消毒效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。但是氯气是一种有刺激性气味的黄色气体，不能随时随地制取，必须有专门的贮存设备和加氯设备。并且液氯具有强腐蚀性，危险性较大。而且液氯消毒易产生三卤甲烷等“三致”有毒副产物。次氯酸钠消毒也是一种广泛的消毒方式，它对细菌有很强的灭活能力，但对病毒的灭活能力相对较差。次氯酸钠发生器整体设备简单，操作方便，易开易停。但是次氯酸钠易分解不宜大量贮存，发生器设备整体故障率较高、体积大，增加了电气维修工作量，配盐水操作繁琐，设备运行一段时间后（约30d）电极、设备需要清洗，劳动强度大、电耗（7.2kW·h）、盐耗（5kg/h）高、运行成本高于液氯消毒。

（3）废水处理过程中产生的污泥和废气处理不到位，造成二次污染。

上海市某综合性医院污水处理案例

该医院由于医疗楼扩建需要建一座污水处理系统，用于医疗废水及生活污水的处理。该医院处理后出水排入上海市污水管网，直接进城市污水处理厂处理。根据《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中规定:排入终端已建有的正常运行城镇二级污水处理厂的下水道的污水，执行预处理标准的水质要求。

废水水质水量及排放标准

该医院日产污水总量为95m3，约5m3/h。排放污水主要为生活污水，除具有一般生活污水的特征外，还包括一些化学物质、病原体等。具体水质指标见表2：

表2 污水进水水质

单位：mg/L

指标 CODcr BOD5 SS NH3-N 粪大肠杆菌（个/L）

污染物浓度范围 150-300 80-150 40-120 10-50 1.0×106-3.0×108

平均值 250 100 80 30 1.6×106

注：参考医院污水处理工程技术规范[8]。

排放标准执行《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中预处理标准，见表3：

表3 出水水质标准

单位：mg/L

指标 CODcr BOD5 SS NH3-N 粪大肠杆菌（个/L）

预处理标准 250 100 60 — 5000

处理工艺

4.2.1设计思路

（1）该医院尽可能将受传染病病原体污染的废水与其他废水分别收集，设置专门的化粪池，将受污染的粪便消毒后排入专用化粪池，上清液进入医院污水处理系统。

（2）采用二氧化氯消毒技术，二氧化氯是国际上公认的氯化消毒中唯一的高效消毒剂。二氧化氯作为一种强氧化剂，它可以杀死大多数的有害微生物和藻类，包括细菌繁殖体、细胞芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等；同时，对水中的Fe2+、Mn2+、臭和色等均有很好的去除效果；而且二氧化氯消毒不受pH的影响，在pH值在6-10左右保持恒定的消毒效果；最大的优点是与有机物反应几乎不生成有机卤化物，不生成并抑制生成有致癌作用的三卤甲烷，也不与氨及氨基化合物反应。

（3）利用石灰对生成的污泥进行消毒处理，杀死绝大多数的大肠杆菌、蛔虫卵和结核杆菌等致病病原体，且几乎不受环境温度的影响。

4.2.2 工艺流程

针对该医院污水水质特征、规模以及处理出水排放去向，确定处理工艺为一级处理系统，工艺流程见图1，设计原理是污水首先进入化粪池，经过24~36小时的厌氧反应之后，出水经过格栅井过滤大颗粒物质，悬浮杂质等，出水进入调节池均化水质水量，后经提升泵泵入消毒池，采用二氧化氯进行终端消毒后经计量排放。系统中产生的污泥收集到污泥储存池中，通过投加石灰对污泥进行消毒处理，处理后的污泥由危废处理单位集中处置。

主要构筑物参数

化粪池

化粪池是一种兼有沉淀污水中的悬浮物质和使污泥污水进行厌氧消化作用的沉淀池。其特点是构造简单、维护管理方便，是处理居民粪便污水的常用构筑物，也是小型生活污水处理厂和中、小型污水处理厂的一级处理设施。

根据《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中规定，该院化粪池设计停留时间36h，清掏周期为360d。

格栅

过滤化粪池出水中的悬浮杂质、大颗粒物质，以保证管道的畅通，并降低后续处理构筑物的有机负荷。格栅井设计规格1.7m×0.6m×2m，1座，采用机械格栅，数量1台，格栅宽度600mm，格栅间距5mm，安装角度70°。

调节池

调节水质水量，保证后续处理工序稳定运行。设计尺寸：7m×2.5m×2.5m。设计停留时间：8h。由于调节池设在处理构筑物之前，污水在池中要停留一段时

间，污水中的一些非溶解性物质，便在池中沉淀下来，调节池实际上也起到了沉淀池的作用。调节池安装潜水泵（带自耦装置），2台，一用一备，Q=5m3/hr，H=10m，n=0.75kw。

接触池

接触池设计是为了使ClO2与污水充分接触。设计尺寸：6m×2.5m×1m。设计停留时间：1.5h。接触消毒池分为三格，每个容积为总容积的三分之一，池内设导流墙。配套ClO2发生器，为接触消毒池提供消毒用ClO2，药剂投加量为50 mg/L。

污泥处置

处理构筑物中产生的污泥统一收到到污泥储存池中，采用化学消毒方式，通过投加石灰对污泥进行消毒处理，石灰投加量为15g/L污泥，使pH为11-12，搅拌均匀接触60min，并存放7天后，由具有危险废物处理处置资质的单位进行集中处置。

运行效果

本次处理系统为一级处理系统，处理污水排放去向为城市污水处理厂，所以水样检测指标为COD、BOD5、粪大肠杆菌数和余氯。测定方法如下：COD（重铬酸钾法）、BOD5（五日培养法）、粪大肠杆菌数（多管发酵法）、余氯（N,N-二乙基-1，4-苯二胺分光光度法）。

COD去除效果

该医院污水进出水CODCr变化值及去除率见图2。污水进水COD值为150-300mg/L，出水COD值为110-240mg/L，去除率在20%-27%。符合医疗机构污水预处理排放标准。

4.4.2 BOD5去除效果

该医院污水进出水BOD5变化值及去除率见图3。污水进水BOD5值为80-150mg/L，出水COD值为50-100mg/L，去除率在33%-37.5%。符合医疗机构污水预处理排放标准。

4.4.3 粪大肠杆菌去除效果

医院废水粪大肠杆菌群进出水浓度去除率变化见图4。进水的粪大肠杆菌数（MPN）均大于1.6×106个/L，经过二氧化氯消毒后，出水中的大肠杆菌数均小于等于4500个/L，去除率为99.7%～99.8%，杀菌效果非常好。

4.4.4 余氯检测

医院废水出水余氯浓度变化范围在5～7mg/L范围内，满足《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）预处理标准：接触池出口总余氯2～8mg/L。

结论

（1）事实证明采用二氧化氯消毒工艺处理医院废水，对细菌等病原体具有很强的杀灭效果，出水可以满足《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）预处理标准。

（2）本项目处理工艺占地省，构筑物构造较简单，采用自动化设备，操作较简单。

参考文献

[1] ,丁德玲,孙春宝.医院废水处理中存在的问题及对策[J].环境与可持续发展,2007, (4):29-30.

[2] Emmamuel E, Perrodin Y, Keck G, et al. Ecotoxicological risk assessment of hospital wastewater. A proposed framework for raw effluents discharging into urban sewer network [J].Journal of Hazardous Materials,2005,117(1):1-11.

[3] 朱文发.医院废水消毒处理工艺与影响因素探讨[J].中国预防医学杂志,2011,12(5):455-457.

[4] 陶星名,王宇峰,汪文斌.水解酸化/生物接触氧化/ClO2消毒处理中小型医院废水的效果分析[J].水处理技术,2012,38(8):133-136.

[5] 钟燕娌.医院污水处理工艺研究与展望[J].资源节约与环保,2013, (6):25-26.

[6] 牟冠文,李光洁.污水深度处理方法及其应用[J].中国环保产业,2006, (3):40-43.

[7] 朱金荣.小型医院废水处理工艺的设计及效果研究.硕士论文,2012.

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关键字:医院污水 废气处理 设计施工一体化 招标

中图分类号：TU246.1 文献标识码：A 文章编号：

玉环县第二人民医院的污水及废气处理系统采用设计施工一体化招标，主要是医疗废水和生活污水处理及废气处理，其中医疗废水和生活污水、经隔油池处理的厨房含油废水混合后，再进行后续处理，处理达标后排入市政污水管道，包括自动在线监测装置。

一、详细提出招标内容及招标界面范围划分

招标界面划分主要按总体范围和专业范围进行展开，具体如下划分：

（1）总体招标范围：招标文件要求的污水及废气处理系统设备及所属配套设备〈包括污水处理池站内所有设施、连接管线、各类阀门、传感器、配电箱、控制柜、控制系统（含控制主机、控制器、控制软件、控制管线）、钢架、减振装置、地脚螺栓、电气管线（含接地）、防腐、保温隔热材料、支托架、随机工具〉等全部设备，以及自动在线监测装置和用房、露天标准排放口等。

（2）专业界面范围：

室外污水处理池站位置详见招标人提供的给排水总图、建筑总图。

土建专业：污水处理站为全地埋式，构筑物（水池等）采用混凝土结构，所有污水处理池站混凝土构筑物由招标人负责，不纳入本次招标，但污水处理池站和地面设备站房建筑结构图、设备基础尺寸图、钢架底座、预埋件及现场预埋工作均由投标人负责完成。

电气专业：从低配电源引至本次招标项目总电源配电箱柜上端接线端子位置的强电线路敷设由招标人指定的单位负责施工，总电源配电箱柜下端头出现回路至设备控制柜或其他出线回路、电缆桥架、管线、控制管线等均由投标人负责完成。

C. 给排水专业：除了进污水处理池站的进水总管和出水总管及加药用自来水管接至标准排放口（设置在污水处理池站边上）外1米处由招标人委托的单位负责以外，其余与污水处理系统有关的所有给排水管线、各类阀门、法兰（包括与加药用自来水管连接对接工作）均由投标人负责完成。

D．废气处理专业：本次污水处理池的臭气废气处理方案设计，包括污水处理池上废气收集和处理、排放，废气工艺的设计、施工；废气处理设备以及废气处理设备的安装、调试、检测、验收等。

E．设计及深化专业：投标人必须严格按招标文件和现行国家标准规范（包括当地环卫、疾控、市政管理部门）的要求进行污水处理系统施工图设计，图纸内容包括但不限于污水处理池站结构图、平面图、各工艺平面图、各专业系统图、控制原理图、设备材料表、设备基础图、大样图、剖面图。

二、明确原水水质、污水处理量和排放标准指标

1、原水水质和污水处理量要求。采用全地埋式污水处理站，污水处理系统的原水水源为医疗污水和生活污水，设计最大日水处理量：600m3/d，按24h连续运行设计，设计流量为25m3/h。Q=1600m3/d。

2、出水水质排放标准指标要求。

出水水质执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)中表2的预处理标准。出水水质应优于以下指标，如粪大肠菌群数≤5000MPN/L；COD≤250mg/L；BOD≤100mg/L；SS≤60mg/L；出口总余氯满足3-10mg/L（接触时间≥1h）。

三、明确废气处理工艺及排放标准要求

（1）主要技术要求：

对本污水站废气处理要求按《医疗机构水污染排放标准》（GB18466-2005）标准执行。

组织气体进入管道定向流动到能阻截、过滤吸附、辐照或杀死病毒、细菌的设备中，经过有效处理后再排入大气。

废气处理可采用臭氧、氯消毒剂、紫外线消毒处理对空气传播类病毒进行有效的灭活。

按局部通风设计原则，针对有害气体散发状况，优先考虑密闭罩。

对于格栅口和污泥的清除处，由于操作需要，可以采取敞口罩。

通风机选用离心式，排气高度15m。

通风机流量和压头需要根据不同处理方法的要求选取，对于使用氧化型消毒剂的情况，通风机和管材应考虑防腐。

（2）废气排放要求：

污水处理站排出的废气应进行除臭除味处理，保证污水处理站周边空气中污染物达到表1要求。

表1 污水处理站周边大气污染物最高允许浓度

四、提供基本污水处理工艺流程及消毒剂形式要求

参照《医疗机构水污染排放标准》（GB18466-2005）、《医院污废水处理设计规范》CECS07:2004、《医院污废水处理技术指南》（环发[2003]197号）等标准规范文件规定，本工程出水水质执行预处理标准，污水处理工艺采用一级强化处理+消毒工艺。

工艺流程为“调节池生物氧化沉淀池接触消毒”，医院污水通过化粪池进入调节池。调节池前部设置自动机械格栅。调节池内设提升水泵，污水经提升后进入接触氧化池进行生物处理，经沉淀池混凝沉淀(过滤)出水进入接触池进行消毒，接触池出水达标排放，沉淀池污泥定期排入污泥池。

要求工艺流程简单、处理效果稳定、耐冲击负荷能力强，确保系统安全运行、达标排放。

消毒剂采用二氧化氯。

五、进一步提出系统控制及配套设备性能要求

（1）系统控制要求：

污水处理站24小时PLC自控运行。

本控制系统采用国内外成熟、高效、优质的设备，采用先进可靠的自动化控制技术，与工艺相配合，按系统自动运行常规配置。

本工程应具备设备运行远程操作控制、自动运行和故障报警等功能。

总电控柜内设PLC控制器，PLC控制器用于工艺设备的自动控制，各种设置在总电控柜上集中控制。并满足BA控制要求。

本系统能实现与潜污泵、风机、监测仪等同步联动、自动切换、缺药报警、故障报警等功能。

投标人提供的污水处理系统的本体控制系统和就地控制设施包括：控制柜、就地控制电控箱，全部就地一次仪表、二次仪表和测量元件。

投标人所提供的加药系统计量箱、溶液箱等，应设置就地液位指示。

（2）在线检测装置

污水外排口处应设污水计量装置，并宜设污水比例采样器和在线监测设备。

检测因子：至少包括流量、COD、PH。

（3）设备性能要求

污水处理站各处理构筑物及处理设备之间的管道应采用衬塑热镀锌钢管或优于其的管材。

输送氯气的管道应使用紫铜管；输送氯溶液的管道宜采用硬聚氯乙烯管，阀门采用塑料隔膜阀。

污水处理站内各种阀门应选用合资或国内知名品牌。

工艺管道主要指与泵、鼓风机、脱水机等设备直接连络的配管，应根据工艺设计的要求确定，并考虑腐蚀性环境和能承受可能出现的最恶劣的和运行条件。

主要处理设备高效、操作维护容易、运行安全节能。

所有设备的表面应采用于标色全面涂刷，色标应符合《城市污水处理厂管道和设备色标》（CJ/T158-2002）的规定。

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医院污水处理关系到绿色医院建设、生态环境保护与人民群众身心健康。文章结合国家工程建设标准《医疗机构水污染物处理工程技术规范》的编制，以及医院给排水及污水处理方面的设计经验，从系统工程角度，对医院污水处理系统的设计、现有处理系统的升级改造等进行了较全面地分析与研究。

关键词

医院污水 处理系统 设计 改造

从大量工程实践、有关文献分析和国家工程建设标准《医疗机构水污染物处理工程技术规范》的编制等情况来看，在医院污水处理这一复杂的系统工程中，流程选择是核心，适用、适宜的工艺流程是确保方案经济合理的前提；系统设计最关键，精心、精细的设计是建设高效污水处理工程的龙头；系统改造是重点，医院业务的发展和环保要求的提高必然带来升级改造的任务。为此，从系统工程角度，对医院污水处理系统的设计、现有处理系统的升级改造等进行了较全面的分析与研究。

一、医院污水处理系统的设计

医院污水处理主要包括污水的预处理、物化或生化处理和消毒三部分。为防止病原微生物的二次污染，对污水处理过程中产生的污泥和废气也要进行处理。

（一）预处理的设计

医院污水预处理的主要目的是去除污水中的固体污物，调节水质水量和合理消纳粪便，利于后续处理。预处理主要构筑物为化粪池、预消毒池、格栅、调节池等。

1.化粪池

化粪池已广泛应用于医院污水消毒前的预处理。为改善化粪池出水水质，提高消毒效果，生活废水、医疗洗涤水不能排入化粪池中，而应经筛网拦截杂物后直接排入污水处理站。据日本资料介绍：用作医院污水消毒处理的化粪池的有效容积要比用于一般生活污水处理的化粪池的有效容积大2～3倍。相关规范也规定，化粪池的容积应按污水在池内停留时间不小于36h计算，污泥清掏周期宜为1a。

化粪池应做好通气，通气管的设置方法详见国家标准图集02S701《砖砌化粪池》或02S702《钢筋混凝土化粪池》。

2.格栅

医院污水中含有大量较大颗粒的悬浮物和漂流物，格栅的作用就是截留并去除上述污物，对水泵及后续处理单元起保护作用。在污水处理系统或水泵前设置格栅，格栅井与调节池可采用合建的方式。传染病医院的格栅应选用自动机械格栅；普通医院宜选用自动机械格栅（小规模可根据实际情况采用手动格栅）。栅渣可与污水处理产生污泥等一同集中消毒，外运焚烧。

3.调节池

调节池的功能是调节处理水量和水质的不均匀性。据调查，医院的高峰负荷出现时，其小时最大耗水量最高可达每日耗水量的1/7，且污水最高污染浓度往往在耗水量最高时段出现。可见设置调节池可大大降低处理设备的容量和电耗。故医院污水处理应设调节池。连续运行时，其有效容积按日处理水量的30%～40%计算。间歇运行时，其有效容积按工艺运行周期计算。

调节池宜进行预曝气，曝气量不宜小于0.6m3/（m3·h），对池内水体搅动、充氧，防止悬浮杂质沉淀，改善水质。另外，中型以上医院的调节池应分两组，每组按50%的水量计算。

（二）一级处理的设计

医院污水的一级处理常采用一级强化处理，主要处理单元有混凝沉淀、过滤、气浮等工艺。

对于综合医院（不带传染病房）污水处理可采用“预处理一级强化处理消毒”的工艺。通过混凝沉淀（过滤）去除携带病毒、病菌的颗粒物，提高消毒效果并降低消毒剂的用量，从而避免消毒剂用量过大对环境产生的不良影响。

图1?一级强化处理工艺流程

医院污水经化粪池进入调节池，调节池前部设置自动格栅，调节池内设提升水泵。污水经提升后进入混凝沉淀池进行混凝沉淀，沉淀池出水进入接触池进行消毒，接触池出水达标排放。

一级处理的主要构筑物是沉淀池，其设计要点如下：

1.沉淀池是使污水中的悬浮物、固体残渣沉淀并将沉淀物清除出去的主要设施，沉淀可分为原水中不加入混凝剂的自然沉淀和加混凝剂沉淀两种，目前医院污水处理应用的大都为自然沉淀。

2.沉淀池的实际采用应根据处理站建筑高度、处理水量、占地面积及与其它构筑物的关系等因素综合确定。一般来说，污水处理量小于20m3/h时，沉淀池宜设备化，可采用钢结构或其他结构形式的一体化设备，池形宜为竖流式或斜板沉淀池；当污水处理量大于20m3/h时，沉淀池宜为钢筋混凝土结构，池形宜为竖流式或平流式沉淀池。

3.采用竖流式沉淀池时，中心管下部应设喇叭口和反射板，板底面距泥面不小于0.3m，排泥斗坡度应大于45°。沉淀时间一般为1.5～2.0h。另外，为保证水流自下而上作垂直流动，竖流式沉淀池的径（正方形的一边）深比不宜大于3。采用斜板沉淀池时，板斜长宜取1000mm，斜角宜为60°。斜板上部清水深不宜小于0.5m，下部缓冲层不宜小于0.8m。排泥斗坡度不应小于50°。池内停留时间一般不超过60min。另外，斜板沉淀池应设冲洗设施。

（三）二级处理设计

为进一步降低水中的污染物浓度，达到排放标准，保障消毒效果、节省消毒剂用量，医院污水处理可采用生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和速分（流离球）生化等二级生化处理工艺。

（四）医院污水消毒

1.医院污水常用消毒方法

医院污水消毒是医院污水处理的重要工艺过程，其目的是杀灭污水中的各种致病菌。医院污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒（如氯气、二氧化氯、次氯酸钠）、氧化剂消毒（如臭氧、过氧乙酸）、辐射消毒（如紫外线、γ射线）。表1对常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒和紫外线消毒法的优缺点进行了归纳和比较。

2.消毒接触池

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【关键词】固体废弃物，处理，岩土工程，环境问题

1.1固体废弃物的主要成分

固体废弃物种类繁多，成分复杂，按其来源，可分为工业、矿业、建筑、园艺、医疗、农业及生活废弃物；按其危害性，可分为有害废弃物、无害废弃物；按其可燃性，可分为可燃、不可燃等。

固体废弃物填埋处置一般以城镇居民生活垃圾（生活废弃物）为主，其主要成分为：废弃食物、园艺废弃物、纸品、塑料、合成树脂、橡胶、皮革、纺织品、木材、金属品、玻璃、陶瓷品、灰渣和土石等。生活垃圾尽管组成成分千变万化，但也有一些共同特点，即：密实度小、多孔隙、含水量大、不饱和。

1.2固体废弃物的处理方法

城镇废弃物排放量大，点多面广，占地多，危害大。因此，对固体废弃物的处置需要建立一套控制性管理系统，包括从产生、收集、贮存、运输、处理到最终处置的全部过程和所有方面。处置方式多种，一般有回收再利用、焚烧、堆肥和填埋等。处理过程分为预处理、处理和最终处置。预处理如轧碎、分选、小量化、无害化等。

目前，城市垃圾处置的最主要方式是填埋，同时辅之以焚烧和循环再利用等其它手段。据资料统计，填埋法处理的垃圾在美国约占市区垃圾产量的95%，在英国约占86%，在欧洲其他国家约占60%～70%，在日本约占50%。由此可见，填埋法是发达国家处理固体废弃物及再生资源化后的终极废弃物的最普遍采用的方式。现在美国约有2/3的岩土工程公司转向搞环境岩土工程，这已成为当前环保和岩土工程的重要领域；而且填埋技术有了很大发展，固体废弃物填埋已“进入现代填埋法”阶段。在我国垃圾处理先后经历了自然堆放、集中堆放、初始填埋和规范堆埋几种方式，而且经济发展的不平衡使得上述四种仍然同时存在。发达的大、中型城市如杭州、上海、北京、广州、深圳、苏州、福州和南京等地都已建成或正在建造具备一定规模和技术水平的填埋场，欠发达的中、小城市仍然以集中堆放和初始堆埋为主，甚至有些地方还处于自然堆放状态。自然堆放和集中堆放，一般无覆土，没有无害化处理和卫生措施，属于无控型处理，因此垃圾污水（浸出液）和产出气体（沼气）自由排放，蝇虫孽生，二次污染严重。初始填埋法采取了一定的工程措施，如底部填土、堆积废物顶部覆土等简单工程性措施，这是填埋法的雏形。这些措施基本上，没有统一的标准。规范堆埋则要求采用较高的技术措施，遵守一定的填埋工程规范。

2.1卫生填埋场的构造和类型。正规的城市卫生填埋场，主要由组合衬垫系统、渗滤液收集和排放系统、气体收集系统和最终覆盖系统组成。

1）面上堆填。填埋过程只有很小的开挖或不开挖，通常适用于比较平坦且地下水埋藏较浅的地区。

2）地上和地下堆填。填埋场由同时开挖的大单元双向布置组成，一旦两个相近单元填起来了，它们之间的面积也可被填起来。通常用于比较平坦但地下水埋藏较深的地区。

3）谷地堆填堆填的地区位于天然坡度之间，它可能包括少许地下开挖。

4）挖沟堆填。与地上和地下堆填相类似，但其填埋单元是狭窄和平行的，通常仅用于比较小的废物沟。

5）坡地堆填。利用坡地和挡土墙拦蓄固体废弃物，通常适用于山坡地区。

3固体废弃物填埋的环境岩土工程研究内容

填埋法是属于一种工程性处置，处置的环境（土地）主要与岩土工程有关，处置的手段（压实、防渗）、材料（覆盖土料、土工合成织物）也主要与岩土工程有关，因此填埋处置法的技术基础是岩土工程，即以岩土工程的手段解决固体废弃物的水土污染问题。无论如何，填埋场中的垃圾及其渗出液对周围的岩土会产生很大的影响，改变岩土的力学性质，使得传统的土力学在处理这类特殊的岩土工程问题遇到很大困难。因此，借助环境科学与工程以及化学和生物等其它学科的原理、技术和方法，分析填埋场中的垃圾与周围的岩土相互作用的关系，是垃圾堆埋处理中的一个重要课题，也是环境岩土工程的重要研究内容和方向。填埋处置涉及的环境岩土工程技术包括填埋场的选址、填埋堆体的3种构筑材料、防渗层结构和功能。具体内容为：

1）对固体废物的来源、组成成分及性质进行分析分类，以便对废弃物按填埋技术要求采取分选、小量化及固化等预处理措施。

2）对选址的地形地貌、工程地质及水文地质、气候、土壤、交通等要求进行综合的评估。

3）通过资料分析和试验研究，对固体废物、场地土及土料的密度、孔隙比、含水量、抗剪强度及压缩系数等物理力学参数进行合理的分析和选取。室内试验、现场试验和反分析等是确定填埋材料物理力学性质的重要研究手段。

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关键词：污水处理 工艺技术 氧化法

随着改革开放的深入，玉林市工业发展迅猛，增加了财政的收入，扩大了社会的就业，改善了人们的生活。但老百姓似乎高兴不起来，因为他们发现周围的环境被污染了，而水污染就是其中重要的一项内容。污水处理自然而然就成了一个迫在眉睫的难题。污水处理的成败关系到人们的身体健康，影响到社会的稳定。笔者作为工厂的环保工作人员，就污水处理发表一些看法，以供同行参考。

1 污水的产生

按照污水的来源来分类，污水的处理一般分为生活污水和生产污水的处理。而生产污水包括一些工业污水，农业污水和一些医疗的污水等，生活污水就是一些日常生活产生的污水，指的各种不同形式的有机和无机物产生的复杂混合物，包括一些漂浮的大小固体颗粒和一些胶状物。按照水污的性质来分，水的污染可以分为两大类，分别是自然的污染和人为的污染。目前对水体危害比较大的是人为的污染。

2 污水的处理程度

污水的处理可以按照处理的程度来分为一级处理、二级处理、三级处理。一级处理的主要就是去除污水里面的一些固体物质，常常用物理法等。一级处理后的污水的BOD去除的概率只有百分之二十，还不是很适合排放，还是很需要进行二级的处理过程。二级处理是指的将大幅度的去除污水里面的呈胶体和溶解状态的有机物。而此时BOD的去除概率达到了百分之八十到百分之九十。而一些污水经过二级处理的能达到排放的标准了，常用的方式是生物膜的处理方式。三级处理的目的是进一步的去除某种特殊的物质，含有重金属什么的污水，常使用化学法。

3 污水的处理的实例

下面以医院污水处理和陶瓷企业废水处理为例，谈谈污水处理方法。

3.1 医院污水处理

3.1.1 一级处理

以医院污水处理为例子：对于一些综合的医院污水的处理可以采用预处理到一级强化处理消毒的工艺，通过一些混凝沉淀的方法去除携带的病毒等和病菌的颗粒物，有效的提高了消毒的效果而且降低了消毒剂的用量的问题，从而避免了消毒剂用量过大而对环境产生比较大的影响。医院的污水经过了化粪池后再次进入调节池，而调节池前部会设置自动格栅。污水经过提升后沉淀，而沉淀池出水继续进入接触池进行有效的消毒，接触池出水就能达到排放的标准。调节池和沉淀池以及接触池的污泥及栏栅的一些污水处理的站内产生的垃圾会有集中的消毒外运出去。消毒可以采用加石灰的方式。而一级强化处理可以提高处理的效果，并且可以将携带的病毒病菌的颗粒物去除，提高了后续消毒剂的用量，其中对现在所有的改造可以利用现在有的设施减少它的投资费用，适用于进入二级处理的综合地点。

3.1.2 二级处理

主要去除一些污水中的有机污染物质，去除的概率达到百分之九十以上，使得有机污染物的排放可以达到标准，而悬浮物体的去除概率大概有百分之九十五的出水效果。二级处理的工艺流程是调节池到生物氧化再到接触消毒。而一般的污水是通过化粪池到达调节池的，调节池内有设置了提升的水泵，而污水经过调节池进行生物处理。这样可以使得污水进入接触池消毒，进一步的排放。而调节池，生化池，接触池的污泥以及产生的垃圾集中的消毒外送焚烧，消毒可以使用整齐和加石灰的方法消毒。而二级处理工艺大部分是一些传染病医院或者非传染病医院的污水以及粪便分别收集的。生活的污水直接进入已经预消毒处理后的调节池。而一些粪便也会应先独立消毒，通过下水道等方式进入化粪池或者可经过单独处理。上述工序都是在密闭的环境中运行的，经过统一的通风处理进行换气，废气通过消毒之后再排放，消毒可以采用紫外线消毒。而二级处理的特点在于采用具有了过滤功能的高效的好氧处理工艺，可以降低一些垃圾物体的浓度，更加的有利于消毒。比较适用于排入自然水体的地点进行污水处理。

3.1.3 三级处理

三级处理是进一步的处理非常难以降解的有机物以及一些水体富营养化的一些无机物等。主要方法是生物脱氮除磷法和离子交换法和电渗析法等。整个的过程是经过污水提升泵的提升之后，经过一些筛率器，之后再进入沉砂池，经过有效的分理的污水进入沉淀池，而沉淀池的出水进入生物设备进行下一步处理。生物处理设备的出水接着进入二次沉淀池，而二次沉淀池的出水是经过消毒排放或者进入了三级的处理。而一级强化处理结束之后此为二级处理。二次沉淀池的污泥一部分会回流到沉淀池或者生物处理设备，而一部分进入了浓缩池，之后再接着进入消化池，经过脱水和干燥的设备之后，污泥最后被利用。

3.2 陶瓷工业废水的处理

陶瓷工业废水污染物因子多，包括pH、COD、BOD、悬浮物（SS）、总氮、氨氮、总磷、石油类、AOX、硫化物、氟化物、总铅、总镉、总铬、总镍、总钴、总铜、总锌等，目前针对这些污染物的处理方法较为成熟。我市对陶瓷工业废水的处理根据不同的生产工序处理工艺略有不同，原料制备废水前处理主要采用隔油沉砂絮凝沉淀高浊度污水净化器清水池外排，污泥浓缩压滤泥饼外运；总排废水主要采用格栅调节池BIOFOR滤池清水池达标外排，污泥浓缩压滤泥饼外运。

对于陶瓷工业水污染治理，主要工艺系统单元包括均质调节、曝气、沉淀、过滤、活性碳吸附、化学沉淀、絮凝、离子交换和反渗透，一般陶瓷企业根据本企业生产特征和污染物浓度及回用水质要求采用其中几个工艺单元组合对废水进行处理，这种废水处理系统可应用于所有陶瓷工业。坯体制备工序工艺废水再度利用不需要处理，只需设有均质调节池确保水质持续稳定；对于设备清洗，水的再利用对水质要求高，需经曝气、沉淀处理，并用化学法去除气味；多余的工艺废水通常采用均质、絮凝、沉淀、过滤工艺，并采用反渗透膜确保水质回用要求，以减少工艺废水排放量。

从工艺角度看，陶瓷工业废水处理工艺一般是采用絮凝、多级沉淀治理技术，处理效果较好，技术成熟，处理运行费用一般在1元左右。综合分析陶瓷企业实际采用的废水处理技术及处理效果，从处理效果、投资成本和运行费用均最佳角度出发，推荐陶瓷企业采用的废水处理技术是絮凝、多级沉淀、处理后水回用工艺。对陶瓷企业来说，该技术成熟、效果好、投资低，只要加强管理，处理设施运行也较简单、易操作。从实际调研结果和监测数据分析，出水SS、COD、pH等指标基本可达到国家标准规定的要求。

4 结束语

综上所述，污水处理与利用的方法很多，选择方案应考虑环境保护对污水的处理程度要求；污水的水量和水

质；投资能力。污水处理的成败关系到人们的身体健康，影响到社会的稳定。搞好污水处理是落实科学发展观，加快推进节能减排的重要举措，利于提高人们生产生活用水质量，是切切实实造福于民的民心工程。

参考文献：

[1]古智生.利用生活污水进行农田灌溉的可行性[J].节水灌溉， 1999.03.

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关键字:医院建筑 纯水系统 设计选型

中图分类号：R197文献标识码： A

医用纯水系统主要用于满足医疗需求制取纯净水的设备。整个系统都由全不锈钢材质组合而成，而且在用水点之前都必须装备杀菌装置。采用一级、二级反渗透，EDI等最新工艺，比较有针对性地设计出成套高纯水处理工艺，以满足医疗检验、透析、冲洗、清洗等纯水用水。

根据纯水用水供应与需求模式，可选用分散式供水和集中式供水（也称中央纯水系统）两种模式。

目前，国内新建或扩建的二甲以上医院建筑中以“集中式供水”方式为主导，主要集中在东部沿海地区；少部分医院建筑仍会选用传统的“分散式供水”。

一、常见工艺流程

原水-原水加压泵多介质过滤器活性炭过滤器软水器精密过滤器一级反渗透机中间水箱 中间水泵EDI系统纯化水箱纯水泵紫外线杀菌器微孔过滤器用水点。

二、用水分类及水质指标

1、用水分类

医院用水分类一般有检验用水、病理科用水、透析用水、供应室用水、手术冲洗用水、DSA导管冲洗用水、牙科冲洗用水、产科洗婴水、制剂室用水及生活饮用水等。

①血透室：血透病人血液净化、冲洗透析器及配透析液专用水。

②手术室：手术前医护人员洗手及器械清洗用无菌水。

③实验室：生化分析及生化仪机器用高纯水。

④供应室：精洗器械及机器用无菌水。

⑤病理科：造影洗片及机器用无菌水。

⑥DSA、内窥镜：导管清洗用无菌水。

⑦口腔科：口腔清洗用无菌水。

⑧纯净水：供医院职工及VIP病人直接饮用。

2、水质指标参考

透析用水――符合《美国AAMI血透用水标准》、《血液透析和相关治疗用水》

分析用水――符合国家标准《分析实验室用水规格和实验方法》、《中国药典》

清洗用水――符合国家标准《瓶(桶)装饮用纯净水卫生标准》

冲洗用水――符合《欧盟EN285标准》

饮用水――符合国家标准《生活饮用水卫生标准》

三、用水量比例

每个医院的纯水用水量根据医院业务开展而异，各用水点布置也不尽相同，据不完全统计分析，各种纯水用水量分布约占比例如下表：

四、供水模式分析比较

根据项目特点，结合国内最常见的分散式供水和集中式供水两种模式，针对其有关综合性能进行分析比较，具体如下表：

附件一：分散式供水和集中式供水系统综合性能分析表

系统类型

比较项目 分散式供水 集中式供水（中央纯水系统）

系统组成 由不同功能的多套单台纯水机组成，过滤器、RO和EDI集成工艺设计，还有控制机柜、管道仪表、控制主机等组成。 用一套制水机对原水进行深度处理，包括预处理、反渗透、EDI深度除盐、后处理、循环供水等工艺，实现集中制水、分质供水的模式，再分别用管网供给各科室使用。

机房占地 按使用科室不同分开设置机房，单套设备面积约为8～10M3，总机房面积累计约为100M3及以上，总占地面积大 集中设置一间机房，面积约为60～80M3，总占地面积小

对建筑要求 按不同科室要求在其附近设置或预留多个设备机房，不宜设置地下室，场地有一定限制 可以在地下室或设备层预留中心机房，对场地无特别限制

主要优点 各科室供水相互独立，不会存在互相之间的干扰、故障影响及感染的风险；

各科室独立配置制水设备，可直接使用满足的水质标准，方便、快捷；

可以根据各使用单位需要自由组合、配置，简单、方便。 集中供水、集中管理，大大提高了供水效率和供水质量；

可以根据不同用水标准分质供水，完全替代了分散供水系统，且便于集中控制和管理；

实现密闭循环供水，且不存在有滞留水或污染源的现象，用水质量更有保障；

机房可选在地下室或辅助用房，可选性大、总占地面积小；

减少设备投资，降低运行成本，同时也节约了人工、耗材成本开支；

依靠分质供水，同时可以提供医患、医护等人员饮用纯净水供应，经济、先进；

提升了医院设备管理水平和效率；

比分散供水系统设备投资费用至少可降低30%，运行费用可降低45%，节约用水约30%，节约用电50%，设备用房可减少60%，设备年总运行费用可降低55%。

主要缺点 分散供水有30%～50%废水浪费,纯水回收率较低；

采用独立科室分散供水，对科室兼管人员使用水平要求较高，因缺少使用及保养知识，增加了设备故障率发生；

由于医院科室多，如采用分散供水，那么维护保养人员必定要增加，从而增加了3～4个人工成本；

每个设备机房单独占用了相关科室用房的面积，也增加了设备运行噪音；

各科室独立供水，不方便统一控制、专人管理，无法提升医院效益；

如不考虑备用供水方式，同样会出现设备故障，将影响整个科室的供水。

由于各科室独立配置制水设备及处理工艺，大大增加了设备初始投资费用、运行费用和设备年总运行费用。 目前纯水回收率基本为80%～90%，仍然有10%～20%废水浪费；

由于PLC无人值守全自控功能，自动程度高，对维护保养人员技能要求也较高；

如不考虑备用系统（双路供水方式），一旦出现设备故障或系统故障，将影响整个系统的供水；

系统工艺复杂，管路也比较复杂，需要预留垂直井道空间，安装工艺总体复杂。

节水节能 分散制水、供水，纯水回收率约50～60%，不节能 集中制水，分质供水，纯水回收率基本为80%～90%，节能

市场占有率 1、2008年以前的医院工程占主导市场

2、2008年以后国内新建或扩建医院工程占有率较低 1、2008年以前的医院工程占有率较低

2、2008年以后国内新建或扩建医院工程占主导市场，特别是东部沿海地区

五、选型基本原则及建议

由于各纯水系统的制水模式、设备组成、空间限制等存在着不同要求，在选型中必须重视衡量以下几大因素：

首先是从建筑条件、空间环境、经济投资、运营管理等关键要素考虑；

其次，系统工艺和设备产品必须技术可靠、性能成熟和运行稳定，目前是市场普通应用的，具有较多的案例工程和较好的整体评价；

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第一条为防治危险废物污染，保护环境，保障人体健康，根据《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等有关法律、法规，结合本市实际，制定本办法。

第二条本办法适用于本市危险废物（不含放射性废物）污染环境的防治。

第三条本办法所称的危险废物是指列入《国家危险废物名录》或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有易燃性、有毒性、爆炸性、腐蚀性、化学反应性或者传染性的废物。

第四条对危险废物污染环境的防治，实行减少危险废物的产生、充分合理利用危险废物和无害化处置的原则。

第五条市、县环境保护行政主管部门对本行政区域内危险废物的污染防治工作实施统一监督管理。

发展计划、规划、国土、经贸、卫生、物价、交通、公安、市容等部门，依照各自职责对危险废物污染防治工作实施监督管理。

第六条本市设立统一的危险废物集中处置场所，负责全市的危险废物集中处置工作。

第二章危险废物污染环境防治的一般规定

第七条产生危险废物的单位应当按照国家、省、市排污申报登记的有关规定，按时如实填报《危险废物申报登记表》。环境保护行政主管部门在接到《危险废物申报登记表》之日起5日内核发《危险废物申报登记注册证》。注册登记事项需要变更时，产生危险废物的单位应当提前15日向原登记部门办理变更手续。

第八条产生危险废物的单位，必须按照国家规定进行处置或委托危险废物集中处置单位代为处置；不处置的，由环境保护行政主管部门责令限期改正；逾期不处置或者处置不符合国家有关规定的，环境保护行政主管部门应当指定危险废物集中处置单位代为处置，处置费用由产生危险废物的单位承担。

危险废物由危险废物集中处置单位代为处置的，产生危险废物的单位应当根据危险废物的性质进行预处理，使之符合危险废物集中处置单位的接收要求。

第九条从事收集、贮存、处置危险废物的单位，必须向环境保护行政主管部门申请领取经营许可证。

禁止无经营许可证或者不按照经营许可证规定从事危险废物收集、贮存、处置的经营活动。

禁止产生危险废物单位将危险废物提供或者委托给无经营许可证的单位从事收集、贮存、处置的经营活动。

第十条危险废物集中处置场所应当制定危险废物接收、运输、贮存、处置、检测、操作运行等规范和安全防护制度，按照国家有关规定和标准处置危险废物。

危险废物集中处置场所实行有偿使用，其收费标准按照规定执行。

第十一条危险废物焚烧处理设施及焚烧过程中排放的烟气，应当达到国家《危险废物焚烧污染控制标准》；焚烧产生的残渣、烟气处理产生的飞尘，应当按照危险废物处置要求进行安全填埋处置；处置过程中产生的废水经处理后达标排放。

第十二条危险废物贮存、处置设施和场所必须严格管理和维护，未经环境保护行政主管部门批准，不得擅自停止运行。禁止任何单位或个人侵占、损坏危险废物贮存、处置设施和场所。

第十三条收集、运输、贮存危险废物，必须按危险废物特性选择安全的包装材料进行分类包装。包装容器的外面必须有国家统一规定表示危险废物形态、性质的识别标志；运输车辆必须持有交通部门核发的从事危险废物运输的道路运输证及公安部门核发的危险废物准运证明，禁止将危险废物与旅客或者其他货物在同一运输工具上载运。

第十四条收集、贮存、运输、利用和处置危险废物的场所、设施、容器、包装物或者其他物品转作他用时，必须经过消除污染的处理。

第十五条转移危险废物实行危险废物转移联单管理制度。产生危险废物的单位在转移危险废物前，应当向环境保护行政主管部门报送危险废物转移计划，经批准后，领取并填写危险废物转移联单。产生危险废物的单位应当在危险废物转移前3日报告移出地环境保护行政主管部门，并同时将预期到达时间报告接受地环境保护行政主管部门。

第十六条产生、收集、贮存、运输、利用、处置危险废物的单位，应当制定在发生意外事故时采取的应急措施和防范措施，并向环境保护行政主管部门报告。

第十七条环境保护行政主管部门负责对危险废物的产生、贮存、利用和处置活动进行现场检查。被检查的单位应当如实反映情况，提供必要的资料和样品；检查部门和人员有义务为被检查单位保守技术秘密和业务秘密。

第十八条在收集、贮存、运输、利用和处置危险废物的过程中，发生污染事故或其他突发性事件时，有关单位和个人必须立即采取应急措施，消除或减轻污染危害，及时通知可能受到危害的单位和居民，并向环境保护行政主管部门和有关部门报告，接受调查处理。

第三章医疗废物污染环境防治的特别规定

第十九条医疗废物必须集中代为处置，原有的医疗废物焚化点应限期拆除。

第二十条产生医疗废物的单位必须对医疗废物进行分类收集、消毒、密封包装，临时贮存在独立密封防泄漏的贮存室内待收运，由危险废物集中处置单位收运处理。

废弃的输液（输血、注射）器，必须由产生单位就地初步消毒、毁形。

禁止将医疗废物混入生活垃圾。

第二十一条危险废物集中处置单位收运医疗废物必须使用全密封式专用车，直接到医疗废物产生单位的贮存室收集，做到日产日清。医疗废物收运车辆在运输途中严禁撒泼、泄露，运载医疗废物后的车辆应当消毒。

第二十二条未经无害化处置的医疗废物不得回收利用回收利用经无害化处置后的医疗废物不得损害人体健康和生态环境。

禁止利用处置后的医疗废物制造食品、药品的包装容器及服装等物品。

第四章法律责任

第二十三条违反本办法规定，有下列行为之一的，由环境保护行政主管部门责令限期改正，并处罚款：

（一）不按照规定申报登记危险废物，或者在申报登记时弄虚作假的；

（二）产生医疗废物的单位未按规定处置医疗废物的；

（三）产生危险废物单位不处置其产生的危险废物或者不承担依法应承担的处置费用的；

（四）擅自关闭、闲置或拆除危险废物集中处置设施、场所的；

（五）拒绝环境保护行政主管部门现场检查，或者是在被检查时弄虚作假的；

（六）不设置危险废物识别标志的；

（七）将危险废物提供或者委托给无经营许可证的单位收集、贮存、处置的；

（八）不按照规定填写危险废物转移联单或未向环境保护主管部门报告的；

（九）未经消除污染处理将收集、贮存、运输、利用、处置危险废物的场所、设施、设备和容器、包装物品转作他用的；

（十）将危险废物与旅客在同一运输工具上载运的；

（十一）处置危险废物不符合环保要求的。

有前款第（一）项、第（二）项、第（五）项、第（六）项、第（十）项、第（十一）项行为的，处1万元以下罚款；有前款第（三）项、第（七）项、第（八）项行为的，处1万元至3万元罚款；有前款第（四）项、第（九）项行为的，处3万元至5万元罚款。

第二十四条无经营许可证或者不按照经营许可证规定从事收集、贮存、处置危险废物经营活动的以及违反本办法规定造成危险废物污染环境事故的，由环境保护行政主管部门按照《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》的有关规定予以处罚。

第二十五条违反本办法有关规定，涉及违反其它相关法律、法规、规章规定的，由相关职能部门依法予以处理。

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关键词 棉织物；资源化；羧甲基纤维素钠

中图分类号TH122 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0187—02

据调查数据显示，我国每年约产生40万吨的废旧棉织物。人们往往直接丢弃，进而焚烧或填埋，不仅浪费资源，还对环境造成污染。本文提出利用废弃棉织物生产CMC的实验研究，有望成功地解决废弃棉织物回收和绿色处理的问题，同时可大大降低羧甲基纤维素钠的生产成本，发挥显著的经济效益，具有变废为宝的重大社会意义。

羧甲基纤维素钠（the carboxymethyl cellulose，CMC）是一种重要的水溶性纤维素，具有粘着、增稠、流动、保水、保护胶体、薄膜成型、耐酸、耐盐、悬浊等特性，广泛用于食品、医药、日化、石油等领域生产中，被誉为“工业的味精”[1]。目前CMC的生产多以精制棉短绒、纸浆为原料，但是价格高，增加了生产的成本，并且精制过程产生大量的难以处理的废水，污染环境。

本文利用弃棉织物为原料来制备CMC，不但降低CMC的原料成本，而且消除了废弃棉织物采用直接焚烧或填埋等措施带来的环境危害，使其得到充分利用，这样变废为宝的资源化探索无疑会带来巨大的社会和经济效益。

1 试验材料

原料与仪器：

无水乙醇，氢氧化钠，过氧化氢，氯乙酸，均为析纯

KDM电子调温电热套（天津泰斯特仪器有限公司）；CL—2磁力搅拌器（上海第三分析仪器厂）；BX45A/45红外光谱分析仪（西安中显光电科技有限公司）；101—2—BS电热恒温鼓风干燥箱（上海越进医疗器械厂）。

1.1原料预处理

将废旧纯棉织物洗净、晾干并剪成碎细条状，加入过氧化氢溶液进行漂白，待棉织物褪色后将棉织物中的预处理剂溶液挤出。

将棉织物放入质量浓度为20%的氢氧化钠溶液中，于75℃～85℃下蒸煮约45min，搅拌，直至棉织物颜色完全褪去为终点，过滤烘干即得到反应原料。

1.2 CMC的制备

1）纤维素的碱化

称取预处理后精制原料1g放入玻璃容器，加入30mL的45%氢氧化钠溶液，使其完全浸没纤维素，整个过程使用磁力搅拌器搅拌，在一定温度下保持一定的时间后，得到碱纤维素。

2）碱纤维素的醚化

将得到的碱纤维素撕碎分散后放入烧杯，依次加入无水乙醇和8mL的35%氢氧化钠溶液；第一阶段在一定温度下逐滴添加氯乙酸乙醇溶液（氯乙酸2.0g，氯乙酸乙醇的质量比为1：8），于常温在40min内滴加完毕；然后进入第二阶段在较高温度条件下搅拌反应70min。

3）后处理

将反应完成的产物抽滤，再用乙醇洗涤，搅拌，滴加盐酸中和至溶液无色，再乙醇洗涤，抽滤，干燥得到CMC产品。

1.3 CMC的取代度和得率测定方法

样品经乙醇洗涤去除可溶性盐，干燥并经高温灼烧，残渣为氧化钠，加水溶解生成氢氧化钠，加过量盐酸标准滴定溶液，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定过量硫酸，通过计算得到每一个无水葡萄糖单元中羧甲基基团的平均数值，即为取代度[1]。

收率=实验收的质量/理论质量×100%。

2结果与分析

2.1 氢氧化钠浓度的影响

废弃棉织物纤维的碱化程度直接影响醚化产物CMC的品质，纤维素的碱化是将废弃棉织物纤维浸渍于一定浓度的氢氧化钠—乙醇溶液中，通过纤维的膨化、扩散、吸碱等过程生成碱纤维素，过程中所用碱液浓度以及浸渍时间对醚化反应影响很大[2]。

由表1可知，当氢氧化钠浓度为30%时，废弃棉织物不能完全反应生成CMC，当氢氧化钠浓度提高到35%、40%、45%时，废弃棉织物能够通过反应生成CMC，并且当浓度为40%时效果最好，取代度达到了2.07。因为当氢氧化钠浓度较低时，棉纤维溶胀程度较低，反应均匀性差，不利于碱纤维素的形成，同时氢氧化钠对氢键的破坏作用较弱，导致纤维素碱化不完全，使之在醚化过程中不和氯乙酸不发生反应，所以无法制得CMC。纤维素的碱化效果会随着氢氧化钠浓度的增加而增大，但当氢氧化钠溶液浓度过高时，则会破坏纤维素分子的纤维长链结构，使纤维素急速降解，制得的CMC品质较差，同时体系中游离碱含量升高，副反应加剧，不利于CMC的制备生产。

所以在用废弃棉织物制备CMC的过程中，合适的氢氧化钠浓度为40%左右，在此浓度下既可以保证纤维素能够完全碱化，又不会导致纤维素的急剧降解。

2.2 碱化时间对CMC的影响

碱化的目的在于恢复并赋予大分子链中羟基的反应能力，使之能进行醚化反应，其中碱化时间对CMC有很大的影响，如表2所示：

随着碱化时间的延长，CMC的收率也相应增大，两者基本呈线性关系。碱化时间为2h时其收率最大，由于达到一定的碱化时间，才能够使碱液完全渗透到原料内部，使棉纤维最大程度地转化成碱纤维素，以利于醚化的进行，但反应时间过长，收率并没有较大变化，而且使乙醇过度挥发。因此选择碱化75 min为宜。

2.3碱化温度对CMC的影响

如表3所示：当碱化温度低于30℃时，碱化反应不完全，产品中仍存在大量纤维素；当碱化温度为40℃时，废弃棉织物制得CMC的得率最高，取代度最大。

因为在碱化反应过程中，纤维素与氢氧化钠作用生成碱纤维素的过程是一个可逆的放热过程，当反应系统中热量达到一定程度时，它就使反应朝着逆方向进行，CMC的取代度下降，所以降温有利于纤维素对碱的吸收，并且抑制碱纤维素的水解；但当温度过低时，不利于氢氧化钠在纤维素中的扩散，氢氧化钠无法渗透到纤维素内部，发生碱化反应的几率减少，纤维素碱化不完全，影响CMC的质量。

2.4 醚化时间对CMC的影响

在醚化过程中，醚化前期是氯乙酸在碱纤维素中的分散、渗透过程，时间延长则有利于这个过程，但当到达一定程度后，时间的延长对整个醚化前期过程的影响将变的很小，即醚化前期时间对整个醚化过程的影响不是很大。而醚化后期则是醚化过程的主反应，醚化反应不完全；时间过长时则主反应受时间的影响开始变小，继续延长时间对整个醚化过程意义不大，而副反应会随时间的延长继续进行，使副反应产物增多，不利于CMC的精制过程，影响CMC成品的质量。在用废弃棉织物制备CMC的过程中，醚化时间为75分钟左右，醚化过程效率较高。

2.5醚化温度对CMC的影响

由图5可知，随着醚化前期温度的升高，CMC成品的效果呈现出先升高后降低的趋势，并且醚化温度为75℃时的效果最佳。

因为醚化前期主要是氯乙酸与游离碱的中和反应及氯乙酸在碱纤维中的分散、渗透过程，反应系统温度会升高，该阶段温度控制宜低，若此时反应的局部温度高，醚化反应速度过快，会引起表层效应，使纤维表面形成CMC凝胶层，会阻碍醚化剂向碱纤维素进一步扩散、渗透，不利于CMC的制备；醚化后期主要为氯乙酸钠与碱纤维素发生亲核取代反应，该反应吸热，升高温度有利于反应的进行，但副反应也随温度的升高而加剧，同时温度过高导致乙醇挥发量大，反应介质减少，不利于反应的进行。故醚化温度选定为75℃。

3讨论

1）以废弃棉织物为原料来制备羧甲基纤维素（CMC）的最佳工艺条件为：实验室中适合废旧棉织物制备CMC的实验条件：预处理后的棉织物在35℃的40%氢氧化钠溶液中碱化80min后，进入醚化阶段，前期温度50℃，时间40min，后期温度75℃，80min，该工艺条件下得到的羧甲基纤维素钠的取代度分别为2.21。在此条件下制得CMC经烘干；

2）选择废弃棉织物作为CMC的生产原料，不仅避免了废弃棉织物对环境的污染，而且丰富了CMC的制备原料来源。

参考文献

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关键词：城市；污水；可持续发展

Abstract: the sewage treatment facilities are very important basic facilities in modern city, and the people's livelihood, is very important for the protection of water environment. Therefore, to strengthen the construction of sewage treatment facilities and maintenance, sustainable development of modern city, ensure that the water environment is not polluted, has important significance.

Keywords: city; sewage; sustainable development;

中图分类号：[R123.3]

一、污水的分类

按污水的来源分，污水处理分为生产污水处理和生活污水处理两大类。生产污水主要包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水是平常生活中产生的污水,是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒;②胶状和凝胶状扩散物;③纯溶液。

按污水的性质来分，水的污染有自然污染和人为污染两大类。其中人为污染对水体危害较大。污染物主要有：(1)未经处理而排放的工业废水;(2)未经处理而排放的生活污水;(3)使用化肥、农药的农田污水。

二、污水的生物处理技术

污水的生物处理是借助微生物的作用，将污水中的有机物转变成无机物。污水的生物处理技术主要分为好氧法、厌氧法两大类。

活性污泥法是生活污水、城市污水以及有机性工业废水处理中最常用的工艺。活性污泥法处理系统以曝气池作为核心处理单元，此外还有曝气、二次沉淀池、以及污泥回流等系统。

经初次沉淀池和其他预处理装置处理后的污水与回流污泥在一起进入曝气池形成混合液。曝气池是一个生物反应装置，通过曝气头将曝气池内充入空气，这样可以通过曝气向活性污泥混合液供氧，保持好氧条件，保证活性污泥中微生物的正常代谢反应。同时还可以使混合液得到足够的搅拌，使活性污泥处于悬浮状态，污水与活性污泥充分接触。

污水中的有机物在曝气池内微生物利用而得到降解，从而污水得到净化。然后混合液流入二次沉淀池(简称二沉池)，进行固液分离，混合液中的活性污泥沉淀下来与水分离。由二次沉淀池溢流堰排出的澄清水则作为净化后处理的水。同时，曝气池中的生化反应引起微生物的增殖，使活性污泥量增加。为保持曝气池内恒定的污泥浓度，还要将另一部分沉淀污泥排出污水处理系统，进入污泥处置系统。

2.1传统的活性污泥法

传统活性污泥法是污水从曝气池首段进入池内，由二沉池回流的污泥也同步注入。污水与回流的污泥形成的混合液在池内呈推流形式推动至池的末端，然后进入二沉池，在二沉池中污水与活性污泥分离，剩余污泥排除系统，回流污泥回流至曝气池。

有机物在曝气池内的降解，经历了吸附和代谢的完整过程，活性污泥也经历了一个从池首端的增长速率较快到池末端的增长速率很慢或达到内源呼吸期的过程。传统的活性污泥法处理效果好，BOD去除率高，适于处理净化程度较高的污水。

2.2氧化沟

氧化沟是常规活性污泥法的一种改型。采用氧化沟工艺，池体狭长，池身较浅，曝气池一般呈封闭的环状沟渠形，污水和活性污泥的混合液在其中作不停的循环流动。在曝气池的沟槽内设有表面曝气装置。曝气装置的转动，推动沟内液体迅速流动，起到曝气和搅拌两个作用。氧化沟一般呈环形沟渠状，平面多为椭圆形。常用氧化沟系统有卡罗塞尔氧化沟系统和奥贝尔氧化沟系统。

2.3 间歇式活性污泥法

间歇式活性污泥法又称SBR工艺。SBR工艺是以间歇操作为主要特征。SBR工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备。SBR具有效率高，脱氮除磷效果好，防止污泥膨胀性能强，耐冲击负荷和处理能力强等优点。、

三、城市污泥处理的可持续性战略

在进行任何技术研究之前，应先对公众是否接受进行评估。即使是从技术、成本和环境影响方面来讲都是最好的处理方法，也可能由于没有很好的向公众进行解释而遭到否定。不管最终处理方法是什么，能确定的是将来的处理应是安全、环保(保护人和动植物)并且应当增值(物质和/或能源的回收)。为了这些目的，污泥处理应减小污泥体积，改进污泥质量，减少有害物的排放。

3.1 土地应用的可持续发展战略

为一个先决条件，污泥至少应当是稳定的，在实际运行上即是要求没有臭味。当地或将来的法律可能要求会更高：污泥可能被要求消毒/巴氏除菌。消毒要求达到一个强制的目标：病原体如肠道病毒、伤寒菌、线虫、寄生虫卵等在处理后的样品中应当检测不到。

3.2 可持续性热氧化战略

通常，在稳定状态不需要添加额外的燃料，热平衡的持续性是可以达到的。如果污泥的热值LCV太低(如低挥发性固体和/或固体含量)，尾气/气热交换器应该足够大以增加风室的温度。如果达不到(如延时曝气的污泥含20%DS)，则需要在前面加热干燥。

四、污水处理技术的发展趋势

污水处理技术的发展趋势是简易、高效率、低能耗。高效低能耗是针对传统污水处理方法的工艺流程存在的问题而提出来得,至今尚无明确严格的定义,但总体上高效率、低能耗应具有以下特点,应能满足以下条件:

a)总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。

b)运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。

c)处理工艺应具有较强的适应冲击负荷的能力,因为中小城镇污水水量水质昼夜、季节波动较大。

d)要求管理简单、运行稳定、维修方便。这对于中小城镇尤为重要,因为中小城镇往往技术力量比较薄弱。

e)所选择的处理工艺具有可以方便地改变其处理流程的能力。这主要是为了满足数量众多的中小城镇的各种不同需求。如:有的中小城镇地处封闭水体,污水需要除磷脱氮;而有些中小城镇附近有大江、大河,只需要处理BOD即可。

五、城市污水处理责任重大任务相当艰巨

虽然近几年国家对污水处理投资有所增加, 但是我国的城市污水处理形势依然十分严峻，任务还相当艰巨。与国外相比还差距甚远,远远不能满足需要。据有关资料统计:发达国家包括美国、德国、日本、法国、英国等国家用于排水设施与污水处理方面的投资约占国民经济总产值的0.53%～0.88%。而我国在20世纪90年代用于排水设施与污水处理方面方面的投资仅占国民经济总产值的0.02%～0.03%。所以我国应通过宏观调控调整投资结构,加大对城市排水和城市污水处理设施的投入。目前，要实现上述目标，还存在许多问题，主要是：(1)污水处理设施建设任务繁重。计划今年设市城市新增污水处理能力1200万吨，参比2006年新增污水处理能力，需要翻一番。各级财力投入不足，资金短缺仍是制约工程建设的突出问题。(2)污水收集管网与厂区建设不配套，运行经费不落实，使部分已建成的污水处理项目负荷率偏低甚至不能正常运行。(3)相关处理技术设施改造有待加强。现有污水处理工艺需要改造，增加脱磷除氮设施，污水污泥处置问题始终没有很好的解决办法。(4)政策法规不健全，部分城市污水处理费征收工作难度大。再生水利用重视不够，城市污水排放和处理的监管体系没有建立，监管力度亟待加强。(s)在推进污水处理产业化，有关用地、用电、税收等优惠政策有待进一步落实。

总结历史经验教训，要加快城市污水处理的发展必须充分考虑两个基本点：

第一，如何调动地方政府的积极性。城市污水处理是地方政府的事权，也是地方政府的责任，地方政府既是最终的实施主体，也是监管工作的责任主体。因此，要实现城市污水减排的目标，除了将目标任务分解落实之外，关键还是要通过政策的制定，进一步调动地方政府参与和推动城市污水处理工作的积极性。

第二，通过开放市场，理顺价格和收费，制定优惠政策等，保证投资者的合法收益，以最大程度的吸引社会资本投入到城市污水处理行业上来。如何充分发挥市场配置资源的基础性作用。市场的作用是巨大的，市场发挥作用也是有规律的。按照“十一五”规划目标要求，要增加4500万吨城市污水处理能力和300万吨削减COD能力，专家估算，约需投资人民币3300多亿元。这些投资，仅靠各级政府的财政收入，很难做到。更重要的是，投资主体不转变，效率难以提高。即使城市污水处理能力达到了，也难以正常运转。因此，必须充分发挥市场配置资源的基础型作用。

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关键词：生物传感器；应用；医学检测；环境检测；食物分析检测

国际理论和应用化学联合会对生物传感器的定义是：“由生物或者与生物相关的敏感元件和物理化学传感器相结合构成的小型分析仪器。其中分子识别部分被用于识别被测目标，为可以引起某种物理变化或者化学变化的主要功能元件，是生物传感器选择性测定基础；信号转换部分则是将分子识别部分引起的变化转换成电信号的功能部件。”它是由现代生物技术与微电子、化学、光学、热学等学科交叉结合产生的，用固定化的生物活性材料与物理化学换能器有机结合，利用生物因子或生物学院来检测或计量化合物的装置，利用生物活性做识别元件，配以适当的物理或化学信号转换器构成的分析工具，其应用广泛如医疗检测、环境检测、发酵工业、食品工业、生物工程、农业、畜牧等于生命科学相关的领域。[1]

1 医学检测

检验医学又被称为实验诊断学其作用是指对临床标本正确地收集与测定，并作出正确的解释和应用。国内的检验医学领域经过多年来的发展，已经演变为现今医学领域中一门独立的学科：“检验医学”。就目前国内各级医院检验科还有医学独立实验室都已在许多的检测项目中实现了全自动化，检验项目类型亦是从之前的百项逐渐发展到现在的近千多项，为临床医学提供了大量的可靠的有意义的检测结果。如今检验医学在我国临床医学中已经是不可或缺的一部分，其发挥的作用也越来越重要。

计算机技术、电子技术与数字信号处理技术不断的发展促进了相关科技的飞速发展，而医学科技的发展更是如此。列如PAT，立体定向全身伽玛刀治疗系统与多层螺旋CT，医学图象处理及传输系统与彩色多普勒超声诊断仪还有大型自动生化分析仪等等，而被广泛的应用于医学科技领域的传感器技术便是个非常典型的实例。现代医学电子技术迅速的发展着，进而使得多种先进科技电子产品被广泛的应用到医学科技领域。我国已经将传感器技术作为国家级“八五”重点科技攻关的项目，而日本将传感器技术视作十大技术之首也在积极研究中，但早在20世纪80年代美国科学家们便认为世界已进入传感器的时代。可见，传感器技术在医学领域的飞速发展是势不可挡的。[11]

1.1 生物传感器在检测医学中的应用

临床医学中，最早研制又应用最多的是酶电极传感器。其原理是利用微生物具有不同生物特性的特点来代替酶，制成微生物传感器。而在军事医学中， 对生物毒素的及时且快速的检测是防御生物武器的必要措施。生物传感器用于监测多种细菌和病毒还有毒素。生物传感器也可以测量乙酸和尿素、谷氨酸与乳酸、乳糖和抗生素还有尿酸等各类氨基酸，以及多种致癌和致变的物质。[12]

生物传感器还有一个作用就是监测生物大分子相互间的作用。借用这项技术就可以观察抗原与抗体间结合与解离的关系， 同时较准确的测定抗体亲和力和识别抗原表位， 从而帮助人们了解单克隆抗体的部分特性，以此来有目的地筛选具有最高应用潜力的单克隆抗体，较常规方法而言省时且省力， 结果也更加的具有客观性。随着DNA电化学不断深入的研究及电子技术飞速的发展， 结合了生物杂交特异性与电化学技术简单且灵敏的特点的电化学DNA生物传感器已能应用于电化学生物传感器并且测定出了艾滋和乙肝病毒的DN段序列。

用酶传感器同免疫传感器与基因传感器等来检测体液中各化学成分含量， 为医生对病情的诊断提供有力的科学依据。如压电晶体生物传感器，同待测样品进行杂交反应， 就可准确地诊断血清中HBV病毒的基因。

1.2 生物传感器在军事医学中的应用

生物传感器于军事医学中主用于生物战剂和化学战剂的侦检。美国同瑞典在化学和生物传感器方面的研究一直都是世界的领先者。自1980年以来， 美国一直都把生物传感器作为国防关键技术来研究的。而在瑞典召开的国际防化学术讨论会上，生物传感器都几次被国家学者们视为新型毒剂检测器的主要研究方向。

化学战剂检测中研究和使用最多的是乙酰胆碱脂酶传感器。在20世纪50年代，便已经有人设计出沙林毒剂的酶检测法， 美国科学家利用酶生物传感器做出了所有化学战剂皆可进行准确且快速检测的报警器，还有我国的酶报警器报警系统以及英国的NAIAD报警探测器和荷兰的A-CAL都是利用这种原理而设计的。

生物战剂检测的应用中美国所发展的核生化预警系统与生物综合监测系统同样都是可以自动预警并且检测生物战剂。其原理是通过生物发光来检测ATP还有采用流式细胞仪及不同抗原和抗体的反应来检测病原菌， 如葡萄球菌肠毒素与鼠疫杆菌以及肉毒毒素和炭疽芽孢杆菌其他的战剂的检测方法都还只在开发当中。[2]

2 食物分析检测

多年来化学与生物检测新技术对生物学的研究做出了伟大的贡献。而生物传感器大多是以生物活性单元（如细胞、酶、核酸、抗体等等）作为敏感基元的，且对被分析的物质具有极高的选择性的现代化分析仪器。它可以通过各物理、化学换能器来捕捉目标物和敏感基元间的反应，而后将反应的程度以离散的或者连续的电信号表达出来，进而得出被分析物质的含量。因为它的分析迅速又准确使用简单且价格便宜，尤其是它可以对很多过去测定困难的成分进行有效的检测，还可以进行现场在线检测等优点，所以在食物的保鲜期预测和食物的成分分析，食物生产过中质量的在线控制还有食物的卫生检验等方面大多都使用生物传感器。

2.1 食物中的基本成分检测

生物传感器能将食物中的一些基本的成分检测并分析，现如今能够准确检测分析的有蛋白质与部分有机酸、氨基酸还有一些食品添加剂矿物质元素和醇类等等。

2.2 食物新鲜程度的测定

有关检测食物新鲜度的传感器在国外被广泛的应用于鱼的新鲜度测量，尤其是日本这个喜好生鱼片的国家。在鱼死亡后其体内的三磷酸腺苷将快速分解为黄嘌呤核苷酸与次黄嘌呤黄嘌呤还有尿酸，而黄嘌呤核苷酸则是新鲜味道主要的成分，黄嘌呤次黄嘌呤则会产生异味是鱼类变质的主要因素，所以黄嘌呤和次黄嘌呤就可以作为鱼的新鲜度指标。那如何知道鱼中黄嘌呤、次黄嘌呤的含量？一般的生物传感器无法做到，而酶生物传感器能测量出酶促反应时氧的消耗也可以测量出过氧化氢的含量，以此为凭推算出黄嘌呤、尿酸的含量，进而得出鱼的新鲜度。[6]

此外其他肉类、奶类等食物皆是以此等方法用特定的传感器测量食物中使之变质的物质的存在量，来测定食物新鲜度的。

2.3 食物里微生物以及各类有害物质的检测

1997年科学家们开发出一个电极系统，此项系统利用的是微生物代谢时所产生的电子在阳极上直接放电产生电流，以此电流的大小来反应所测物质中微生物的浓度，当然这种系统目前还不完善，检测不够准确。由此科学家们又想到了传感器，它为微生物的检测创造了更加广阔的新视野，有些传感器已经在研发改进中，但是相信不久就会出现科技的进步是人无法相信的。[7]

多数种植类的食品为保证其产量都会被打防虫害的农药，确保植物不被虫害侵扰，但是多数植物无法将这些化学药品完全排除，有些蔬菜在人们食用时依然有大量农药存在。而且随着农药的不断使用大自然的植物也被污染，草食性动物将其食入也无法有效的排出，进而传给肉食性生物，而当它们被人们摆上餐桌时亦是如此，进而使这些化学药品几乎肆虐于大自然所有的动植物。再加上人们对水的污染使各类水生生物带上了未知的毒素，所以食物中毒素的检测迫在眉睫。现今科学家们已经开发出一种电导型的传感器可对食物里的一些有毒物做检测，其准确性较高且处理后还能重复使用，但还只是初级模型目前仍然在不断的改进中。

3 环境检测

随着世界经济的飞速发展，环境污染问题正慢慢的浮出水面，并演变为制约经济发展的因素之一。所以，保护环境实现可持续发展就成为当今世界不可懈怠的急切话题。环境监测之中有许多的生化指标测定需要快速、简便且全自动化地进行，而生物传感器完全满足了上述一切要求，因此各国专家正积极的研究与制作中。

3.1 用于水环境监测的生物传感器

就目前而言，生活污水还有工业废水的排放量不断的在增加，绝大部分污水必须经过生物法处理后才能排入水体，其中的各项指标的监测得在实验室中才能测定。但是对大多数的污水处理厂而言，能够实现水质的在线检测仍旧是一个大难题。而生物传感器的应用，却让它成为了可能。

3.1.1 如何测定酚微生物

微生物传感器能够快速且准确地测定废水中酚的含量，而这种生物传感器是将微生物的电极与酶电极还有植物电极作为传感器来测量酚的。[4]其原理如下：

这种传感器以极谱型氧电极还有紧贴其透气膜表面上的微生物组成，当酚类物质同氧气一起扩散，并进入微生物膜，而微生物对酚有同化作用所以会消耗氧气，所以进入氧电极的O2速率会不断的下降，导致传感器输出电流同样在减小，在几分钟后会达到稳态。在特定的浓度范围中，电流的降低值和酚的浓度会呈线性关系，并且以此来测定酚的浓度。此反应需要穆冬燕、酪氨酸酶等以麦芽糊精修饰的酪氨酸酶碳糊电极所构成的电流型生物传感器来测定水中酚类微生物。

3.1.2 BOD生物传感器

常见的BOD传感器[3]都是把微生物夹膜固定在溶解氧探头上的，然后溶解氧将随缓冲溶液进入到生物膜层中，其中的一部分溶解氧会被微生物消耗。余下的溶解氧由可透气的Teflon膜检测到。也就是说当样品溶液从检测系统经过时，其中可降解有机物在通过多孔渗透膜进而渗透到微生物层时被微生物氧化且吸收，而膜周围溶解氧的减少直接导致氧电极电流的下降。将测定所得电流同标准曲线对比，就能测定BOD。用来制作BOD生物传感器所使用的主要的微生物有假单胞菌与芽孢杆菌还有发光菌和嗜热菌等等。

3.1.3 阴离子表面活性剂的测定

生活污水中还会有多种阴离子表面活性剂的存在，若是仅仅依靠自然降解则会使水面上产生大量不容易消失的泡沫，还会消耗水中的溶解氧，严重时是会将污水处理装置中活性污泥中的微生物的生态系统破坏。这时需要适度的处理，但是如何知道水中的阴离子表面活性剂的浓度呢，有一种传感器是用阴离子表面活性剂降解细菌制成的，当水中有阴离子表面活性剂时，阴离子表面活性剂降解细菌的呼吸作用能引起溶解氧的变化，以氧电极电流的变化测定阴离子表面活性剂的浓度。[5]

3.2 测定土壤重金属的生物传感器

民以食为天，而近年来土壤的污染也愈演愈烈。众所周知，无论物理植物类食物还是肉类食物皆是基于土壤而生存，所以土壤的保护是异常重要。但是用于土壤中污染物检测所研制的传感器目前报道较少。不过基于抑制作用的酶生物传感器中用来测定样品的抑制剂近年来有不错的发展，而该法可在土壤中污染物的检测中应用。其中一种基于抑制作用的葡萄糖氧化酶生物传感器就能在测定土壤中的二价汞离子中起到不可忽视的作用。它相比传统的方法克服了费用高又不能实地检测并且预处理过程繁琐复杂的缺点。[8]其原理如下：

由于二价汞离子是葡萄糖氧化酶抑制剂的一种，在酸性环境内，二价汞离子与酶活性中心的某些位点相互结合抑制了酶的活性使响应电流的降低，以此产生可测定的信号，进而测出二价汞离子的含量，而酶电极在抑制作用结束之后就会完全恢复活性。

3.3 生物传感器在环境监测其它方面的应用

3.3.1 内分泌干扰物的检测

环境内分泌干扰物是通过土壤和食物还有水和大气等介质同包括人类在内的一切生物体系进行全方位的零距离接触，急切的需要实施相关措施来治理，它是第3代环境污染物。而科学家所研制的1种凭借酪氨酸酶做基础的生物传感器[9]，在检测环境内分泌干扰物中有巨大帮助。近年来，生物传感器多应用一种用表面等离子共振为原理的转换器，这种转换器有较高的灵敏度，并以此产生了一种相对更为简单且快捷的检测方法。这种方法是通过检测表面等离子体共振信号的变化，来显示识别元件生物分子同受试物分子的结合或解离，从而检测出待测物的含量。

3.3.2 水体富营养化的监测

水体的富营养化又称赤潮器原因是由于水域内某些浮游生物的过量繁殖所引起的水色异常，大多只有在近海海域才会发生。由于叶绿素a是浮游植物光合作用中有机物生产量的重要指标之一。[10]所以只需要检测出水中的叶绿素a的含量就可以测出水体是否发生赤潮，而日本已有这类叶绿体检测仪了。

4 结束语

生物传感器的应用多种多样，在此仅做简要介绍。不过生物传感器能够连续的快速的在线检测，其愈来愈受到科学家们的重视。现如今对它的研究不过是个开端而已，在未来的努力中它会不断的被改进，不断开发出新的生物传感器来实现人们对它的要求。

参考文献：

[1] 胡向东，刘京诚，余成波等.传感器与检测技术.机械工业出版社.

[2] 李培进，张专本，刁天喜，蒋铭敏，贾启中.生物传感器及其在军事医学中的应用.军事医学，人民军医2002，45（5）.

[3] Karubel.Biosensors for Environmental Control [J].TrAc，1995，

14（7）：51-54。

[4] 胡志鲜，白天雄.酚微生物传感器快速测定仪的研制[J].河北省轻工工业学院学报，1998，19（1）：56-60.

[5] Normyra Y，lkebukurok，Yokoyamak，et al.A Novel Microbios

ensor for Anionic AurFacrant Determination [J].Anal Lett，1994，27（15）：30951-30955

[6] 刘国艳，袁庆，柴春彦.检测鱼肉新鲜度的酶生物传感器的研制[J].中国动物检疫，2006，23（1）：28-30.

[7] 乌日娜.生物传感器在农药残留分析中的研究现状及展望[J].食品与机械，2005，21：54-56.

[8] 汤琳，曾光明.基于抑制作用的新型葡萄糖氧化酶传感器测定环境污染物汞离子的研究[J].分析资料学学报，2005，21（2）：123-126.

[9] ANDREEACU S，SADIK O A.Correlation of analyte strures

with biosensor responses using the detection ofphenolic estrogens as amode[J].Anal Chem，2004，76（3）：552-560.

[10] 胡辉，谢静.叶绿素a在监视赤潮和评价水环境中的应用[J].环境检测管理与技术，2001，13（5）：43.