北控水務發布《村鎮汙水疫情期強化病菌滅活及消毒應急方案》

北控水務發布《村鎮汙水疫情期強化病菌滅活及消毒應急方案》

北極星水處理網訊:2019年12月以來，我國發生了由新型冠狀病毒引起的傳染病疫情，新冠病毒的播途徑及感染風險也因此備受關注。有研究顯示，新冠病毒有可能通過糞便途徑傳播，或者通過含有病毒的糞便形成的氣溶膠傳播。在此情況下，國家住房和城鄉建設部發布了關於《新冠肺炎疫情期間加強城鎮汙水處理和水環境風險防範的若干建議》，對城鎮汙水處理系統安全運行提出注意事項與對策措施，但針對小型村鎮汙水項目無應對措施。為保障村鎮水環境安全，北控水務集團充分發揮社會責任，積極研究並與日前發布了《村鎮汙水疫情期強化病菌滅活及消毒應急方案》。

《村鎮汙水疫情期強化病菌滅活及消毒應急方案》

編寫人：王發珍、孫宛、劉宇心；審核人:張寶林；審定人：杭世珺。

一、方案背景

2019年12月由新型冠狀病毒引起的傳染病疫情席捲我國，並傳播至世界各地，因此，傳染性病毒的傳播途徑及感染風險備受關注。2020年2月1日，深圳市第三人民醫院肝病研究所，在新冠病毒感染的肺炎確診患者糞便中檢測出2019-nCoV核酸（新冠病毒）陽性。2020年2月14日，中國給水排水公眾號發布消息，「鍾南山團隊在患者糞便中檢出新冠活病毒，專家提示需注意下水道通暢！」。因此，新冠病毒可通過糞便途徑傳播，或者通過含有病毒的糞便形成的氣溶膠傳播的可能。

市政汙水系統直接接納並處理居民日常生活及部分企事業單位的生活汙水，因此，存在新型冠狀病毒通過市政汙水系統傳播的可能。在此情況下，國家住房和城鄉建設部發布關於《新冠肺炎疫情期間加強城鎮汙水處理和水環境風險防範的若干建議》，對城鎮汙水處理系統安全運行提出注意事項與對策措施，但針對小型村鎮汙水項目無應對措施。

為保障村鎮水環境安全，北控水務集團充分發揮社會責任感，經認真研究後，提出村鎮汙水疫情期強化病菌滅活及消毒應急方案，同時，可為部分疫區村鎮捐贈消毒設施及藥劑，為保障疫區村鎮水環境安全盡綿薄之力。

二、村鎮汙水消毒現狀

截至2019年9月17日，全國34個省、自治區、直轄市及特別行政區中，有24個發布了《農村生活汙水處理設施水汙染物排放標準》或同等效力的地方標準或其徵求意見稿，其中9個省、自治區、直轄市的標準已經正式發布。

通過對這24個已發布的標準進行分析可以發現，pH、SS、COD、NH3-N、TN、TP、動植物油（大部分標準中的動植物油指標是在有農家樂汙水接入時才生效）這7項指標是絕大多數標準中提出的指標，而對於防疫重要的糞大腸菌群值這個指標，只有河北、江蘇、浙江、山東、海南、甘肅這6個省給予了明確規定，其他地區未做要求。因此，我國目前已實施的村鎮汙水處理廠站，多數未另行考慮消毒措施。

雖然在汙水生物處理過程中，目前普遍採用的較長泥齡的活性汙泥本身具有多個數量級（log數）的病原體消除（滅活）效果，能夠滿足病毒等病原微生物的滅活程度控制要求；但對於部分疫情村鎮，新型冠狀病毒仍有可能存在從感染者排放的汙水到管網、再到汙水處理廠站、最終回到水環境的潛在傳輸與暴露路徑。

因此，村鎮汙水疫情期間強化病菌滅活及消毒尤為重要。

三、常用消毒方式

目前，村鎮汙水廠常用的消毒方式主要有物理消毒和化學消毒兩大類，根據官方報導，其中紫外線和含氯消毒劑均可以有效滅活新型冠狀病毒。

1、物理消毒方法——紫外線消毒

紫外線消毒是一種物理性的消毒方法，紫外線消毒並不是殺死微生物，而是去掉其繁殖能力進行滅活。紫外線消毒的原理是用紫外光摧毀微生物的遺傳物質核酸（DNA 或 RNA），使其不能分裂複製。紫外線是一種波長範圍為 136-400nm 的不可見光線，其中 260nm 附近已被證實是殺菌效率最高的，目前生產的紫外燈的最大功率輸出在 253.7nm 波長。

紫外線殺菌範圍廣而迅速，處理時間短，在一定的輻射強度下一般病原微生物僅需十幾秒即可殺滅，能殺滅一些氯消毒法無法滅活的病菌，還能在一定程度上控制一些較高等的水生生物如藻類和紅蟲等；過度處理一般不會產生水質問題；一體化的設備構造簡單，容易安裝，小巧輕便，水頭損失很小，佔地少。

但是紫外線沒有持續消毒能力，並且可能存在微生物的光復活問題；不易做到在整個處理空間內輻射均勻，有照射的陰影區，且處理效果受水中懸浮物影響大。

2、化學消毒方法

（1）液氯消毒

向水中加入液氯時發生化學反應生成次氯酸，次氯酸是一種強氧化劑，能損害細胞膜，使蛋白質、RNA和DNA等物質釋出，並影響多種酶系統（主要是磷酸葡萄糖脫氫酶的巰基被氧化破壞），從而使細菌死亡。氯對病毒的作用，在於對其核酸的致死性損害。

（2）二氧化氯消毒

二氧化氯在常溫常壓下是一種黃綠色氣體，具有與氯相似的刺激性氣體，極不穩定，氣態和液態均易爆炸，故必須以水溶液形態現場製取，即時使用。二氧化氯易溶於水，在水中以溶解氣體存在，不發生水解反應。二氧化氯既是消毒劑，又是強氧化劑，可以殺滅一切微生物，包括細菌繁殖體，細菌芽孢，真菌，分枝桿菌和病毒等，並且這些細菌不會產生抗藥性。對細胞壁有較強的吸附和穿透能力，放出原子氧將細胞內的含巰基的酶氧化起到殺菌作用。二氧化氯最大的優點是不會與水中有機物作用生成三滷甲烷。二氧化氯用於水消毒，在其濃度為0.5-1mg/L時，1分鐘內能將水中99%的細菌殺滅，滅菌效果為氯氣的10倍，次氯酸鈉的2倍，抑制病毒的能力也比氯高3倍，比臭氧高1.9倍。但是因其投資及使用成本較高，常用於自來水廠消毒，汙水廠應用相對較少。

（3）次氯酸鈉消毒

次氯酸鈉屬於高效的含氯消毒劑。含氯消毒劑的殺菌作用包括次氯酸的作用、新生氧作用和氯化作用。次氯酸的氧化作用是含氯消毒劑的最主要的殺菌機理，次氯酸鈉在溶液中生成次氯酸離子，通過水解反應生成次氯酸，具有與其他氯的衍生物相同的氧化和消毒作用。次氯酸鈉所含的有效氯容易受日光、溫度的影響而分解，一般採用次氯酸鈉發生器現場製取；當水廠所在區域周邊具有穩定可靠的次氯酸鈉溶液供應商時，也可以採用投加次氯酸鈉溶液並定期補充的消毒方式。

（4）氯片消毒

氯片為白色粉末或顆粒，有氯刺激味、微溶於水，易溶於丙酮。其主要化學成分為三氯異氰尿酸和二氯異氰尿酸，一般二氯異氰尿酸可快速溶解，而三氯異氰尿酸有緩釋作用。氯片有許多不同規格的片劑，如：1g片、2g片、5g片、10g片、20g片、50g片、100g片、200g片、500g片等。不同規格的氯片的有效氯含量不同，在50-90%不等。

氯片的消毒殺菌效果顯著，溶於水後以次氯酸分子的形式存在，可以使病原微生物的蛋白質氯化變性致死，殺菌效果相當於漂白水的80-100倍，可以快速殺滅各種細菌、病毒、真菌等。另外氯片的藥效穩定，持續時間長，在同樣有效氯濃度的條件下，水溶液的穩定性和有效時間是漂白水的4-5倍，氯片在水解時存在生成次氯酸的平衡過程，可以持續進行次氯酸釋放。

（5）臭氧消毒

臭氧具有很強的氧化能力，能氧化大部分有機物。臭氧滅菌過程屬物理、化學和生物反應，能夠除藻殺菌，對病毒、芽孢等生命力較強的微生物也能起到很好的滅活作用。

由於臭氧消毒受投資及成本的影響，在村鎮汙水廠站中的應用相對較少，在此方案中，針對臭氧消毒不做過多介紹。

四、新型冠狀病毒的滅活簡介

根據相關文獻介紹，此次新型冠狀病毒屬於有包膜病毒，即其外部包有由蛋白質和脂肪組成的外層，且近年來引起嚴重流行性傳染病爆發的SARS冠狀病毒、MERS冠狀病毒、伊波拉病毒、禽流感病毒等均屬於有包膜病毒。

新冠病毒與SARS同屬冠狀病毒，根據已有對SARS在體外環境中的存活規律以及氯和二氧化氯滅活SARS的研究，可對新冠病毒在汙水收集處理中的防控做參考。根據王新為等人對SARS的研究成果可知，SARS在汙水中對消毒劑的抵抗力比大腸桿菌及f2噬菌體都低，在相同加氯量或餘氯量情況下，氯製劑對SARS的滅活效果優於二氧化氯。當汙水中游離餘氯量保持在0.5mg/L（氯製劑）或2.19mg/L（二氧化氯）以上時可以保證完全滅活汙水中的SARS冠狀病毒，但對大腸桿菌和f2噬菌體則不能完全滅活。由此可以得出，一方面，SARS冠狀病毒在體外環境中存活時間和溫度有關，對氯和二氧化氯敏感。另一方面，可以用大腸桿菌作為滅活SARS冠狀病毒的指示微生物。

由於新型冠狀病毒屬於有包膜病毒，在汙水系統中的存活能力低於無包膜的腸道病毒，且更易於消毒滅活。因此，城鎮汙水處理常用的氯消毒就可以起到很好的效果。對於消毒標準的控制要求，根據國家住房和城鄉建設部發布關於《新冠肺炎疫情期間加強城鎮汙水處理和水環境風險防範的若干建議》，我國現行《城鎮汙水處理廠汙染物排放標準》GB18918-2002中規定的一級A標準（糞大腸菌群數量小於1000個/L）和一級B標準（糞大腸菌群數量小於10000個/L）能夠滿足病毒等病原微生物的滅活程度控制要求，按此標準處理達標的汙水排入接納水體，不會增加水體環境中的病毒暴露風險。

基於此，對現狀我國村鎮汙水疫情期間強化病菌滅活及消毒應急方案如下。

五、村鎮汙水疫情期強化病菌滅活及消毒應急方案

目前，各地對村鎮汙水出水標準的要求不一，尤其針對糞大腸菌群數的排放標準。大部分地區並未對村鎮汙水中糞大腸菌群數進行要求，因此村鎮汙水處理廠站並未設計消毒單元。此次新型冠狀病毒疫情期間，為了保障村鎮居民的人身安全，針對不同情況的村鎮汙水處理廠站，提出疫情期消毒應急方案，供各地村鎮汙水處理廠站參考。

5.1 村鎮汙水疫情期消毒應急方案

1、已有氯消毒設施的處理廠站

對於已有氯消毒設施的處理廠站，在疫情期間，保證腸道病毒滅活率大於99.99%（4log），建議適當增大氯消毒藥劑的投加量。

（1）採用二氧化氯消毒的廠站

當處理廠站採用二氧化氯消毒時，由於二氧化氯消毒效果受水質影響較小，因此投加二氧化氯的廠站需保證處理系統的正常運行，建議有效氯投加量為8-10mg/L。

（2）採用其他氯消毒的廠站

當處理廠站採用次氯酸鈉、次氯酸鈣或氯片消毒時，消毒藥劑受水質影響較大，消毒藥劑的投加量需結合實際出水情況而定。參考《新型冠狀病毒汙染的醫院汙水應急處理技術方案（試行）》，此類氯消毒藥劑的投加量為8-10倍的氨氮濃度及16倍的有機氮濃度，建議接觸時間為60-90min。

2、已有紫外消毒設施的處理廠站

對於已有紫外消毒方式的廠站，紫外劑量不小於16mj/cm2，同時，需補充氯消毒，保證15℃水溫條件下的餘氯量不低於0.5mg/L，實際水溫較低時，餘氯的量要適當增加，實際水溫較高時，餘氯的量可適當減少。疫情期間建議補氯的投加量按2-4mg/L計算，投加點建議設在紫外消毒渠後。可選用方便快捷的氯消毒藥劑，例如成品次氯酸鈉、氯片等。

3、無消毒設施的處理廠站

對於無消毒設施的處理廠站，應及時加裝消毒設施，考慮到疫情蔓延的緊迫性，可考慮方便快捷的氯消毒的方式，如採用一體化次氯酸鈉消毒設備、一體化二氧化氯發生器或直接投加緩釋氯片。

當直接投加緩釋氯片時，可採用無動力氯片投加器，投加點建議設在出水檢測井內，接觸時間確保至少15min以上的接觸時間（含出水管至受納水體的流經時間）；如出水口流至受納水體的流經時間不足15min，需增設接觸消毒設施或適當增大消毒藥劑投加量，但要控制接觸後水中餘氯量，保證15℃水溫條件下的餘氯量不低於0.5mg/L，實際水溫較低時，餘氯的量要適當增加，實際水溫較高時，餘氯的量可適當減少。

5.2 消毒藥劑簡易投加裝置的設計

疫情期間，受疫情管控的影響，氯消毒設備及藥劑的採購受限，因此，在本方案中，給出幾種不同消毒藥劑的簡易投加裝置示意，各地區可根據當地氯消毒藥劑的種類，選擇適合的藥劑及投加方式。

1、成品次氯酸鈉簡易投加裝置

（1）成品次氯酸鈉投加裝置示意圖

成品次氯酸鈉投加裝置示意圖如5-1所示。

圖5-1 成品次氯酸鈉投加裝置示意圖

（2）成品次氯酸鈉裝置配置方案

各地村鎮可根據各自項目情況，進行投加裝置的配置。不同規模的村鎮汙水處理站的配方方案，詳見表5-1、表5-2。在使用簡易投加裝置時，需根據表5-1、表5-2的參考投加量手動調節加藥龍頭的開啟大小。投加點建議設在紫外消毒渠後或出水檢查井內。

2、氯片簡易投加裝置

（1）氯片簡易投加裝置示意圖

氯片簡易投加裝置示意圖如5-2、5-3所示。圖中簡易投加裝置均按照氯片200g/片規格設計。

圖5-2 組裝式氯片簡易投加裝置

圖5-3 套筒式氯片簡易投加裝置

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