疫情下农村污水处理站尾水消毒方案研究

章志青 周祯领 马丹喜 林 军

（1.台州科技职业学院，浙江 台州 318020；2.黄岩北控水务污水处理有限公司，浙江 黄岩 318020；3.黄岩环保局，浙江 黄岩 318020）

1.背景

新冠肺炎疫情爆发以来，其传播途径成为大家关注的热点。2020 年2 月14 日，中国给水排水公众号发布消息，“钟南山团队在患者粪便中检出新冠活病毒，提示注意下水道通畅！”因此，新冠病毒可能通过粪便传播，或者通过粪便形成的气溶胶传播。

2.村镇污水消毒现状

目前，全国有24 个地区发布了《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》。其中只有河北、江苏、浙江、山东、海南、甘肃这6 个省，对粪大肠菌群值给予了明确规定，其他大部分标准未做要求。

因此，大部分村镇污水处理站未设计消毒单元。对于疫情村镇，新冠病毒有可能存在从感染者排到到管网、再到污水处理站、最终回到水环境的潜在传输路径。

疫情期间，村镇污水强化病菌灭活及消毒尤为重要。

3.常用消毒方式

目前应用在污水中的消毒方法可分为两大类，即化学消毒法和物理消毒法。化学消毒法有液氯、二氧化氯、臭氧等；物理消毒法有紫外线消毒等。

常用消毒方法有液氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧和紫外线。

3.1 液氯

消毒效果可靠，投配设备简单，投量准确，价格成本较低。但余氯及某些含氯化合物对水体中水生物有毒害，可能生成致癌物质，氯气有毒，防止漏氯。

液氯消毒会增加二级出水的溶解固体（TDS）和氯化物浓度，从而影响出水pH 值；对原生动物的灭活相对无效（如贾第鞭毛虫、隐孢子虫）；通常可以灭活大肠杆菌的常规剂量，对很多致病病毒、孢子、卵囊无效；储气地点有气体泄漏的风险；占地面积大，由于反应较慢，接触时间较长；需要较大的储存空间，占地面积大。

3.2 二氧化氯

二氧化氯消毒方法具有较好的广谱消毒效果，其杀菌效率与臭氧相当，远高于氯气。但脂肪族、芳香族碳氢化合物和有机氯农药在常规水处理条件下与二氧化氯几乎不发生反应。

制取二氧化氯的原料有氯酸钠和亚氯酸钠，因亚氯酸钠不能贮存，需现场随时制取及时使用，制取设备较复杂且成本较高，有余氯，适用于排放水质要求较高的污水处理厂。

3.3 次氯酸钠

次氯酸钠属于高效的含氯消毒剂，次氯酸钠所含的有效氯容易受日光、温度的影响而分解，一般采用次氯酸钠发生器现场制取。

3.4 臭氧

臭氧即O3，臭氧是强氧化剂，消毒机理包括直接氧化和间接氧化，通过氧化作用、破坏微生物的结构，达到消毒目的。其优点是杀菌效果好，用量少，作用快。因为几乎不产生有害物质，并且能够增加水中溶解氧，实现水的脱色和除臭，能够杀灭水中的藻类，还能氧化分解水中的有机物、洗涤剂、色素、Mn 和悬浮颗粒等，从而使水质得到了明显的改善。并且不会产生致癌的残余物。

但臭氧消毒投资大，设备管理较复杂，适用于排放水质要求高的污水处理厂。运用O3进行消毒，其生产的设备比较庞大，生产的流程又比较复杂，O3的制取生产率比较低，所消耗的电能也比较大，造价昂贵、投资成本高，还存在一定的安全隐患。技术要求也比较高，因此，对其运行管理的水平要求也比较高。

3.5 紫外线消毒

紫外线能够改变核糖核酸和脱氧核糖核酸中含氮元素的物质，它可以在相邻的核苷酸之间形成二聚物，通过这种作用，使得水中的微生物不能实现自我复制，从而达到了消毒的目的。运用紫外线消毒有明显的优势，特别是在水量较小的情况更加方便，即低剂量紫外线且在较短的时间内就能够杀灭水中的细菌。紫外线杀菌效率高，不改变水的物理化学性质，不会生成有机氯化物，操作方便。紫外线消毒法对细菌、病毒、原生动物都有效，即有其广谱性，紫外线对病原体进行消毒不受水温、pH 值的影响。但紫外线灯管寿命短，电耗较高，消毒效果易受悬浮物影响，适用于小型污水处理厂。而且紫外线穿透性差，对悬浮物较多的污水消毒效果差，污水消毒之前，还必须进行沉淀等预处理。

可以根据实际需要，使用一些联合的消毒方法，比如：氯+紫外线等。常用消毒方式见表1。

表1 几种消毒技术比较

4.乡村污水尾水疫情期消毒应急方案

由于多数乡村污水处理站未设计消毒单元，新冠肺炎疫情期间，针对不同村镇污水处理站，提出尾水消毒方案。

4.1 已有氯消毒设施的处理站

在疫情期间，保证肠道病毒灭活率大于99.99%，适当增大氯消毒药剂的投加量。

4.2 已有紫外消毒设施的处理站 紫外剂量不小于16mj/cm2，同时，需补充氯消毒。投加点设在紫外消毒渠后。

4.3 无消毒设施的处理站对于无消毒设施的处理站，特别采用人工湿地、人工快渗等暴露风险较高的污水处理工艺，应及时加装消毒设施，可用方便快捷的氯消毒的方式，如一体化次氯酸钠消毒设备。当直接投加缓释氯片时，投加点可以设在出水检测井内。

4.4 未做处理的化粪池、旱厕等村庄，使用旱厕的农户，用有效氯为1000mg/L ～2000mg/L 的含氯消毒剂溶液对旱厕及公厕全面喷洒消毒，使用水厕含化粪池的，应急投加缓释氯片消毒，折算有效氯投加40-60mg/L。

5.疫情后村镇污水消毒建议

待此次疫情结束后，针对已有消毒设施的村镇污水处理厂站，恢复正常消毒剂量及消毒方式。针对无消毒设施的村镇污水处理厂站，建议保留疫情期间增设的简易投加装置，但需将消毒药剂投加量调整为常规投加浓度。

6.注意事项

6.1 人工投加消毒剂时需重视防护

在污水处理过程中，未密封的设施表面会产生水汽，形成气凝胶。因此，一线运行人员在人工投加消毒剂时，应提高防范意识，全程须佩带口罩、防水手套、护目镜等防护用品。操作完成后，还应及时清洗和消毒。

6.2 消毒剂投加量不宜过量

消毒剂的投加满足需求即可，如过量投加会对水体产生影响，不利于水生态的正常运转。

此次疫情过后，必将推动我国社会各个层面的深刻反思和变革，发展智慧水务，减小人工参与运维，将是我们的重要方向。

在选择消毒方法时，既要考虑所选择的消毒剂要具有灭活水中微生物的广谱性、尽量减少有毒副产物，又要考虑其安全，同时应该适当考虑其消毒的持续性。根据处理后出水的不同用途，采用与之相适应的消毒方法