王洪臣：疫情防控期間醫(yī)療污水和城鎮(zhèn)污水處理建議

中國人民大學環(huán)境學院 王洪臣副院長

導讀

新型冠狀病毒(2019-nCoV)是呼吸道病毒，下水道不是其主要傳播途徑，但呼吸道病毒又存在隨痰、糞便以及尿液等人體排泄物進入下水道的可能，且可以在污水中繼續(xù)保持一定時間的感染能力，因此，污水處理行業(yè)應采取應對措施，阻斷病毒在下水道的傳播。筆者認為，阻斷病毒傳播的總體思路應是“源頭嚴控、末端嚴防、中間不擾動”。源頭嚴控是指強化定點醫(yī)療機構、新建成投用的醫(yī)院、臨時集中隔離場所以及研究機構醫(yī)療污水的消毒處理，把病原體殺滅在源頭;末端嚴防是指下游城鎮(zhèn)污水處理設施應確保穩(wěn)定運行，將上游“漏網(wǎng)”病毒殺滅在處理設施;中間不擾動是指不擾動污水收集系統(tǒng)。

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1 強化醫(yī)療污水消毒處理，把病源控制在源頭

按照《醫(yī)療機構水污染物排放標準》(GB 18466-2005)，傳染病醫(yī)療機構污水排放標準的衛(wèi)生學指標是糞大腸菌群數(shù)小于100MPN/L，腸道致病菌、腸道病毒均不得檢出。呼吸道病毒是包膜病毒，腸道病毒是非包膜病毒，最近研究表明，包膜病毒比非包膜更易在污水中衰亡，因此，當前對呼吸道病毒的防控應可以繼續(xù)執(zhí)行現(xiàn)有標準。關于醫(yī)療污水處理站的具體設計、建設及管理，《醫(yī)院污水處理技術指南》(環(huán)發(fā)〔2003〕197號)、《醫(yī)院污水處理工程技術規(guī)范》(HJ 2029-2013)和《新型冠狀病毒污染的醫(yī)療污水應急處理技術方案(試行)》已有詳細規(guī)定?；凇鞍巡≡纯刂圃谠搭^”的思路，以下就消毒方式、藥劑種類以及消毒藥劑的實際投加量提出補充性建議。

1.1 應優(yōu)化選擇確定消毒方式和藥劑種類

目前常用的消毒方式有氯化、臭氧化和紫外三類。紫外適合較大規(guī)模的處理設施，在醫(yī)療污水處理中較少采用。臭氧只能設備化，建設及運行較為復雜，但臭氧氧化能力強，消毒效果好，受溫度、pH值以及其它水質指標的影響小，要求的接觸時間短，在條件允許的情況下可作為首選。氯化包括液氯、次氯酸鹽(次氯酸鈉或次氯酸鈣)和二氧化氯，三種方式各有利弊。液氯也屬于強氧化劑，消毒效果好，但受水中凱氏氮(氨和有機氮)的影響非常大。當水中氨氮濃度較高時，需超量投加，越過折點積累游離氯，才能保證消毒效果。次氯酸鹽消毒效果液氯相近，也受凱氏氮影響，綜合成本較高，但由于儲存及投加方便，實際采用最廣泛。二氧化氯氧化能力低于于液氯，成本高于次氯酸鹽，但不與氨氮反應，沒有消毒副產物。綜上分析，在疫情防控期間，在設備采購、現(xiàn)場條件、運行操作以及費用預算等客觀條件允許的前提下，以消毒效果最佳為首要目標，建議按以下順序確定消毒方式：

臭氧消毒 > 二氧化氯消毒 > 液氯消毒 > 次氯酸鹽消毒

如以時間進度和操作方便為首要目標，則只能按以下順序確定消毒方式：

次氯酸鹽消毒 > 液氯消毒 > 二氧化氯消毒 > 臭氧消毒

實際中，除部分大型醫(yī)療機構采用臭氧和二氧化氯消毒，絕大部分定點醫(yī)療機構、新建成投用的醫(yī)院、臨時集中隔離場所都采用次氯酸鹽。

1.2 應以效果為目標確定不同情境下消毒藥劑的實際投加量

對病原微生物滅活效果取決于消毒CT值(mg·min/L)，按下式計算：

CT=接觸池末端的消毒劑濃度×接觸時間

不同病原微生物要求不同的CT值。在給水處理中，水中雜質少、濁度低，病毒比鞭毛蟲、孢子蟲和病菌更容易被滅活，殺滅病毒不是瓶頸。污水中雜質多，病毒常附著在顆粒上或包埋其中，比病菌更難滅活。污水消毒的CT值一般按殺滅病菌(以糞大腸菌群為指標)設計，如果殺滅病毒則需要更高的消毒標準。美國加州為確保后續(xù)污水再生及利用安全，對污水處理廠二級出水按殺滅病毒目標確定CT值。當采用液氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣(漂白粉)或二氧化氯為消毒劑時，加州按CT值450 mg·min/L設計，腸道病毒滅活率可達到99.99%(4log)，是目前世界上最高的污水消毒設計運行標準;當采用臭氧為消毒劑時，按CT值1 mg·min/L設計運行。

《新型冠狀病毒污染的醫(yī)療污水應急處理技術方案(試行)》(以下簡稱《應急方案》)要求：當采用液氯、次氯酸鈉、次氯酸鈣(漂白粉)或二氧化氯為消毒劑時，如消毒接觸池的接觸時間≥1.5小時，余氯量大應于6.5 mg/L(以游離氯計);如消毒接觸池的接觸時間為1小時，余氯量大于10 mg/L(以游離氯計)。如果余氯以接觸池末端濃度計算，《應急方案》要求的CT值分別為585 mg·min/L和600mg·min/L，均大于加州的450 mg·min/L，是最嚴格的設計運行CT值，能確保腸道病毒滅火率大于99.99%(4log)?！稇狈桨浮诽岢鰩追N消毒劑投加量參考值是50 mg/L，二氧化氯和臭氧消毒效果受水質影響很小，二氧化氯的CT值大于加州的450 mg·min/L，臭氧的CT值遠大于加州的1 mg·min/L，因而可保證病毒殺滅效果。當采用液氯、次氯酸鈉或次氯酸鈣(漂白粉)為消毒劑時，由于這些藥劑受水質影響很大，建議具體投加量視不同情境結合水質具體計算確定。

液氯、次氯酸鈉或次氯酸鈣(漂白粉)作為消毒劑加入污水后，由于污水中存在大量凱氏氮，隨著投藥量的增加，反應順序如圖(1)所示。在第Ⅰ階段，消毒劑首先氧化污水中硫化氫等還原性較強的物質;隨著投藥量的加大，進入第Ⅱ階段，消毒劑與氨氮形成氯胺，與有機氮形成有機氯胺，與少量有機物形成有機氯化物;投藥量繼續(xù)加大，進入第Ⅲ階段，消毒劑與第二階段生成的氯胺反應，降低氯氨量;直到進入第Ⅳ階段，游離余氯才開始積累，才開始殺滅病原體。

圖(1)：折點加氯反應示意圖

投藥量不足時，在第Ⅱ和Ⅲ階段形成或剩余的是氯胺。氯胺雖然也有消毒作用，但屬于緩慢消毒，通常要求幾小時以上的接觸時間，在接觸時間僅為1.5個小時的接觸池內難以發(fā)揮出明顯的消毒效果。氯胺常用于供水管網(wǎng)的持續(xù)性抑菌。因此，要實現(xiàn)污水游離氯消毒，需要按凱氏氮濃度計算越過折點的投藥量。當采用液氯、次氯酸鈉或次氯酸鈣(漂白粉)做消毒劑時，投藥量應按下式計算：

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編輯：王媛媛