疫情下農村污水處理站尾水消毒方案研究

章志青 周禎領 馬丹喜 林 軍

（1.臺州科技職業學院，浙江 臺州 318020；2.黃巖北控水務污水處理有限公司，浙江 黃巖 318020；3.黃巖環保局，浙江 黃巖 318020）

1.背景

新冠肺炎疫情爆發以來，其傳播途徑成為大家關注的熱點。2020 年2 月14 日，中國給水排水公眾號發布消息，“鐘南山團隊在患者糞便中檢出新冠活病毒，提示注意下水道通暢！”因此，新冠病毒可能通過糞便傳播，或者通過糞便形成的氣溶膠傳播。

2.村鎮污水消毒現狀

目前，全國有24 個地區發布了《農村生活污水處理設施水污染物排放標準》。其中只有河北、江蘇、浙江、山東、海南、甘肅這6 個省，對糞大腸菌群值給予了明確規定，其他大部分標準未做要求。

因此，大部分村鎮污水處理站未設計消毒單元。對于疫情村鎮，新冠病毒有可能存在從感染者排到到管網、再到污水處理站、最終回到水環境的潛在傳輸路徑。

疫情期間，村鎮污水強化病菌滅活及消毒尤為重要。

3.常用消毒方式

目前應用在污水中的消毒方法可分為兩大類，即化學消毒法和物理消毒法。化學消毒法有液氯、二氧化氯、臭氧等；物理消毒法有紫外線消毒等。

常用消毒方法有液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧和紫外線。

3.1 液氯

消毒效果可靠，投配設備簡單，投量準確，價格成本較低。但余氯及某些含氯化合物對水體中水生物有毒害，可能生成致癌物質，氯氣有毒，防止漏氯。

液氯消毒會增加二級出水的溶解固體（TDS）和氯化物濃度，從而影響出水pH 值；對原生動物的滅活相對無效（如賈第鞭毛蟲、隱孢子蟲）；通常可以滅活大腸桿菌的常規劑量，對很多致病病毒、孢子、卵囊無效；儲氣地點有氣體泄漏的風險；占地面積大，由于反應較慢，接觸時間較長；需要較大的儲存空間，占地面積大。

3.2 二氧化氯

二氧化氯消毒方法具有較好的廣譜消毒效果，其殺菌效率與臭氧相當，遠高于氯氣。但脂肪族、芳香族碳氫化合物和有機氯農藥在常規水處理條件下與二氧化氯幾乎不發生反應。

制取二氧化氯的原料有氯酸鈉和亞氯酸鈉，因亞氯酸鈉不能貯存，需現場隨時制取及時使用，制取設備較復雜且成本較高，有余氯，適用于排放水質要求較高的污水處理廠。

3.3 次氯酸鈉

次氯酸鈉屬于高效的含氯消毒劑，次氯酸鈉所含的有效氯容易受日光、溫度的影響而分解，一般采用次氯酸鈉發生器現場制取。

3.4 臭氧

臭氧即O3，臭氧是強氧化劑，消毒機理包括直接氧化和間接氧化，通過氧化作用、破壞微生物的結構，達到消毒目的。其優點是殺菌效果好，用量少，作用快。因為幾乎不產生有害物質，并且能夠增加水中溶解氧，實現水的脫色和除臭，能夠殺滅水中的藻類，還能氧化分解水中的有機物、洗滌劑、色素、Mn 和懸浮顆粒等，從而使水質得到了明顯的改善。并且不會產生致癌的殘余物。

但臭氧消毒投資大，設備管理較復雜，適用于排放水質要求高的污水處理廠。運用O3進行消毒，其生產的設備比較龐大，生產的流程又比較復雜，O3的制取生產率比較低，所消耗的電能也比較大，造價昂貴、投資成本高，還存在一定的安全隱患。技術要求也比較高，因此，對其運行管理的水平要求也比較高。

3.5 紫外線消毒

紫外線能夠改變核糖核酸和脫氧核糖核酸中含氮元素的物質，它可以在相鄰的核苷酸之間形成二聚物，通過這種作用，使得水中的微生物不能實現自我復制，從而達到了消毒的目的。運用紫外線消毒有明顯的優勢，特別是在水量較小的情況更加方便，即低劑量紫外線且在較短的時間內就能夠殺滅水中的細菌。紫外線殺菌效率高，不改變水的物理化學性質，不會生成有機氯化物，操作方便。紫外線消毒法對細菌、病毒、原生動物都有效，即有其廣譜性，紫外線對病原體進行消毒不受水溫、pH 值的影響。但紫外線燈管壽命短，電耗較高，消毒效果易受懸浮物影響，適用于小型污水處理廠。而且紫外線穿透性差，對懸浮物較多的污水消毒效果差，污水消毒之前，還必須進行沉淀等預處理。

可以根據實際需要，使用一些聯合的消毒方法，比如：氯+紫外線等。常用消毒方式見表1。

表1 幾種消毒技術比較

4.鄉村污水尾水疫情期消毒應急方案

由于多數鄉村污水處理站未設計消毒單元，新冠肺炎疫情期間，針對不同村鎮污水處理站，提出尾水消毒方案。

4.1 已有氯消毒設施的處理站

在疫情期間，保證腸道病毒滅活率大于99.99%，適當增大氯消毒藥劑的投加量。

4.2 已有紫外消毒設施的處理站 紫外劑量不小于16mj/cm2，同時，需補充氯消毒。投加點設在紫外消毒渠后。

4.3 無消毒設施的處理站對于無消毒設施的處理站，特別采用人工濕地、人工快滲等暴露風險較高的污水處理工藝，應及時加裝消毒設施，可用方便快捷的氯消毒的方式，如一體化次氯酸鈉消毒設備。當直接投加緩釋氯片時，投加點可以設在出水檢測井內。

4.4 未做處理的化糞池、旱廁等村莊，使用旱廁的農戶，用有效氯為1000mg/L ～2000mg/L 的含氯消毒劑溶液對旱廁及公廁全面噴灑消毒，使用水廁含化糞池的，應急投加緩釋氯片消毒，折算有效氯投加40-60mg/L。

5.疫情后村鎮污水消毒建議

待此次疫情結束后，針對已有消毒設施的村鎮污水處理廠站，恢復正常消毒劑量及消毒方式。針對無消毒設施的村鎮污水處理廠站，建議保留疫情期間增設的簡易投加裝置，但需將消毒藥劑投加量調整為常規投加濃度。

6.注意事項

6.1 人工投加消毒劑時需重視防護

在污水處理過程中，未密封的設施表面會產生水汽，形成氣凝膠。因此，一線運行人員在人工投加消毒劑時，應提高防范意識，全程須佩帶口罩、防水手套、護目鏡等防護用品。操作完成后，還應及時清洗和消毒。

6.2 消毒劑投加量不宜過量

消毒劑的投加滿足需求即可，如過量投加會對水體產生影響，不利于水生態的正常運轉。

此次疫情過后，必將推動我國社會各個層面的深刻反思和變革，發展智慧水務，減小人工參與運維，將是我們的重要方向。

在選擇消毒方法時，既要考慮所選擇的消毒劑要具有滅活水中微生物的廣譜性、盡量減少有毒副產物，又要考慮其安全，同時應該適當考慮其消毒的持續性。根據處理后出水的不同用途，采用與之相適應的消毒方法