章志青 周禎領(lǐng) 馬丹喜 林 軍
(1.臺(tái)州科技職業(yè)學(xué)院,浙江 臺(tái)州 318020;2.黃巖北控水務(wù)污水處理有限公司,浙江 黃巖 318020;3.黃巖環(huán)保局,浙江 黃巖 318020)
新冠肺炎疫情爆發(fā)以來(lái),其傳播途徑成為大家關(guān)注的熱點(diǎn)。2020 年2 月14 日,中國(guó)給水排水公眾號(hào)發(fā)布消息,“鐘南山團(tuán)隊(duì)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(guò)糞便傳播,或者通過(guò)糞便形成的氣溶膠傳播。
目前,全國(guó)有24 個(gè)地區(qū)發(fā)布了《農(nóng)村生活污水處理設(shè)施水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。其中只有河北、江蘇、浙江、山東、海南、甘肅這6 個(gè)省,對(duì)糞大腸菌群值給予了明確規(guī)定,其他大部分標(biāo)準(zhǔn)未做要求。
因此,大部分村鎮(zhèn)污水處理站未設(shè)計(jì)消毒單元。對(duì)于疫情村鎮(zhèn),新冠病毒有可能存在從感染者排到到管網(wǎng)、再到污水處理站、最終回到水環(huán)境的潛在傳輸路徑。
疫情期間,村鎮(zhèn)污水強(qiáng)化病菌滅活及消毒尤為重要。
目前應(yīng)用在污水中的消毒方法可分為兩大類(lèi),即化學(xué)消毒法和物理消毒法?;瘜W(xué)消毒法有液氯、二氧化氯、臭氧等;物理消毒法有紫外線(xiàn)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(xiàn)。
3.1 液氯
消毒效果可靠,投配設(shè)備簡(jiǎn)單,投量準(zhǔn)確,價(jià)格成本較低。但余氯及某些含氯化合物對(duì)水體中水生物有毒害,可能生成致癌物質(zhì),氯氣有毒,防止漏氯。
液氯消毒會(huì)增加二級(jí)出水的溶解固體(TDS)和氯化物濃度,從而影響出水pH 值;對(duì)原生動(dòng)物的滅活相對(duì)無(wú)效(如賈第鞭毛蟲(chóng)、隱孢子蟲(chóng));通??梢詼缁畲竽c桿菌的常規(guī)劑量,對(duì)很多致病病毒、孢子、卵囊無(wú)效;儲(chǔ)氣地點(diǎn)有氣體泄漏的風(fēng)險(xiǎn);占地面積大,由于反應(yīng)較慢,接觸時(shí)間較長(zhǎng);需要較大的儲(chǔ)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(dāng),遠(yuǎn)高于氯氣。但脂肪族、芳香族碳?xì)浠衔锖陀袡C(jī)氯農(nóng)藥在常規(guī)水處理?xiàng)l件下與二氧化氯幾乎不發(fā)生反應(yīng)。
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(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)制取及時(shí)使用,制取設(shè)備較復(fù)雜且成本較高,有余氯,適用于排放水質(zhì)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(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)制取。
3.4 臭氧
臭氧即O3,臭氧是強(qiáng)氧化劑,消毒機(jī)理包括直接氧化和間接氧化,通過(guò)氧化作用、破壞微生物的結(jié)構(gòu),達(dá)到消毒目的。其優(yōu)點(diǎn)是殺菌效果好,用量少,作用快。因?yàn)閹缀醪划a(chǎn)生有害物質(zhì),并且能夠增加水中溶解氧,實(shí)現(xiàn)水的脫色和除臭,能夠殺滅水中的藻類(lèi),還能氧化分解水中的有機(jī)物、洗滌劑、色素、Mn 和懸浮顆粒等,從而使水質(zhì)得到了明顯的改善。并且不會(huì)產(chǎn)生致癌的殘余物。
但臭氧消毒投資大,設(shè)備管理較復(fù)雜,適用于排放水質(zhì)要求高的污水處理廠。運(yùn)用O3進(jìn)行消毒,其生產(chǎn)的設(shè)備比較龐大,生產(chǎn)的流程又比較復(fù)雜,O3的制取生產(chǎn)率比較低,所消耗的電能也比較大,造價(jià)昂貴、投資成本高,還存在一定的安全隱患。技術(shù)要求也比較高,因此,對(duì)其運(yùn)行管理的水平要求也比較高。
3.5 紫外線(xiàn)消毒
紫外線(xiàn)能夠改變核糖核酸和脫氧核糖核酸中含氮元素的物質(zhì),它可以在相鄰的核苷酸之間形成二聚物,通過(guò)這種作用,使得水中的微生物不能實(shí)現(xiàn)自我復(fù)制,從而達(dá)到了消毒的目的。運(yùn)用紫外線(xiàn)消毒有明顯的優(yōu)勢(shì),特別是在水量較小的情況更加方便,即低劑量紫外線(xiàn)且在較短的時(shí)間內(nèi)就能夠殺滅水中的細(xì)菌。紫外線(xiàn)殺菌效率高,不改變水的物理化學(xué)性質(zhì),不會(huì)生成有機(jī)氯化物,操作方便。紫外線(xiàn)消毒法對(duì)細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物都有效,即有其廣譜性,紫外線(xiàn)對(duì)病原體進(jìn)行消毒不受水溫、pH 值的影響。但紫外線(xiàn)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(xiàn)穿透性差,對(duì)懸浮物較多的污水消毒效果差,污水消毒之前,還必須進(jìn)行沉淀等預(yù)處理。
可以根據(jù)實(shí)際需要,使用一些聯(lián)合的消毒方法,比如:氯+紫外線(xiàn)等。常用消毒方式見(jiàn)表1。
表1 幾種消毒技術(shù)比較
由于多數(shù)鄉(xiāng)村污水處理站未設(shè)計(jì)消毒單元,新冠肺炎疫情期間,針對(duì)不同村鎮(zhèn)污水處理站,提出尾水消毒方案。
4.1 已有氯消毒設(shè)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(dāng)增大氯消毒藥劑的投加量。
4.2 已有紫外消毒設(shè)施的處理站 紫外劑量不小于16mj/cm2,同時(shí),需補(bǔ)充氯消毒。投加點(diǎn)設(shè)在紫外消毒渠后。
4.3 無(wú)消毒設(shè)施的處理站對(duì)于無(wú)消毒設(shè)施的處理站,特別采用人工濕地、人工快滲等暴露風(fēng)險(xiǎn)較高的污水處理工藝,應(yīng)及時(shí)加裝消毒設(shè)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(shè)備。當(dāng)直接投加緩釋氯片時(shí),投加點(diǎn)可以設(shè)在出水檢測(cè)井內(nèi)。
4.4 未做處理的化糞池、旱廁等村莊,使用旱廁的農(nóng)戶(hù),用有效氯為1000mg/L ~2000mg/L 的含氯消毒劑溶液對(duì)旱廁及公廁全面噴灑消毒,使用水廁含化糞池的,應(yīng)急投加緩釋氯片消毒,折算有效氯投加40-60mg/L。
待此次疫情結(jié)束后,針對(duì)已有消毒設(shè)施的村鎮(zhèn)污水處理廠站,恢復(fù)正常消毒劑量及消毒方式。針對(duì)無(wú)消毒設(shè)施的村鎮(zhèn)污水處理廠站,建議保留疫情期間增設(shè)的簡(jiǎn)易投加裝置,但需將消毒藥劑投加量調(diào)整為常規(guī)投加濃度。
6.1 人工投加消毒劑時(shí)需重視防護(hù)
在污水處理過(guò)程中,未密封的設(shè)施表面會(huì)產(chǎn)生水汽,形成氣凝膠。因此,一線(xiàn)運(yùn)行人員在人工投加消毒劑時(shí),應(yīng)提高防范意識(shí),全程須佩帶口罩、防水手套、護(hù)目鏡等防護(hù)用品。操作完成后,還應(yīng)及時(shí)清洗和消毒。
6.2 消毒劑投加量不宜過(guò)量
消毒劑的投加滿(mǎn)足需求即可,如過(guò)量投加會(huì)對(duì)水體產(chǎn)生影響,不利于水生態(tài)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
此次疫情過(guò)后,必將推動(dòng)我國(guó)社會(huì)各個(gè)層面的深刻反思和變革,發(fā)展智慧水務(wù),減小人工參與運(yùn)維,將是我們的重要方向。
在選擇消毒方法時(shí),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(chǎn)物,又要考慮其安全,同時(shí)應(yīng)該適當(dāng)考慮其消毒的持續(xù)性。根據(jù)處理后出水的不同用途,采用與之相適應(yīng)的消毒方法