污水处理工艺对病毒的影响及疫情期污水应急处理技术论文_梁潇

污水处理工艺对病毒的影响及疫情期污水应急处理技术论文_梁潇

[摘要]:随着我国经济快速发展,社会不断进步,我国的污水处理技术在不断提高。在综述了污水和污泥中病毒的赋存及分布特性的基础上,针对新型冠状病毒疫情期间病毒污水的防控提出了应急处理技术:(1)病毒污水的源头控制至关重要;(2)污水及污泥的处理工艺应适当调整,以满足排放标准和处置要求;(3)应当加强相关工作人员个人防护措施。

[关键词]:污水处理工艺;新型冠状病毒;应急技术

引言

新型冠状病毒(2019-nCoV)是呼吸道病毒,下水道不是其主要传播途径,但呼吸道病毒又存在随痰、粪便以及尿液等人体排泄物进入下水道的可能,且可以在污水中继续保持一定时间的感染能力,因此,污水处理行业应采取应对措施,阻断病毒在下水道的传播。阻断病毒传播的总体思路应是“源头严控、末端严防、中间不扰动”。源头严控是指强化定点医疗机构、新建成投用的医院、临时集中隔离场所以及研究机构医疗污水的消毒处理,把病原体杀灭在源头;末端严防是指下游城镇污水处理设施应确保稳定运行,将上游“漏网”病毒杀灭在处理设施;中间不扰动是指不扰动污水收集系统。

1污水和污泥中病毒的赋存及分布特性

城市污水中含有大量的病原体。污水中的病毒一般会附着在泥砂、黏土、矿物等悬浮固体表面,这可在某种程度上对病毒起保护作用,使病毒具有一定的逆境抗性从而延长其存活时间。特别是当病毒颗粒以聚集状态存在时,可提高其在不利环境因素下的存活几率,很大程度上病毒仅是从液相转移到了固相,即病毒被转移到污泥中。病毒在污水和污泥中的存活主要受污水、污泥的温度、盐度和成分等的影响。有报道称,肠道病毒在22℃时灭活效率最高;冠状病毒灭活受温度影响极大。污水成分对病毒具有复杂的影响机制,污水中的一些细菌,如克雷伯氏菌、产气杆菌、枯草杆菌、绿脓杆菌等可引起病毒灭活,这些细菌的分泌物具有蛋白酶的作用从而能破坏病毒蛋白衣壳使其灭活,或通过细菌直接捕食使病毒去除;污水中一些藻类产生的多糖、多肽及小分子代谢产物等可使病毒灭活;污水中的悬浮物和有机物可提高病毒在水环境中的生存能力。此外,污泥的干化过程对病毒存活有较大影响,在污泥干化过程中加入石灰等物质提高pH,能明显提高病毒去除率。

2新型冠状病毒疫情期病毒污水应急处理技术

2.1重视源头消毒,切断污染源

“SARS技术方案”采用“加强污染源管理”的控制原则,对“非典”病人产生的排泄物必须采用专用的容器收集,进行单独的消毒处理,不得排入污水处理系统;收纳SARS病人的医院产生的污水应加强消毒处理。对于已设有污水处理设施的医院应加强管理,而未设有污水处理设施的医院,应增设污水处理设施,进行消毒处理,禁止随意排入环境。“新型冠状病毒技术方案”中明确要求接收新型冠状病毒感染的肺炎患者或疑似患者诊疗的定点医疗机构(医院、卫生院等)、相关临时隔离场所以及研究机构,参照方案,按照传染病医疗机构污水进行管控,强化杀菌消毒。相较“SARS技术方案”而言,“新型冠状病毒技术方案”更加重视源头消毒,杜绝病毒的扩散,主要体现在如下两点:强调污染源分类管理,严禁直接排放及非达标排放;提高消毒的相关技术指标及排放标准,确保源头杀灭病毒。“新型冠状病毒技术方案”同时提高了消毒处理的技术指标及排放标准:采用氯消毒剂消毒的粪大肠菌群数排放标准由500个/L提高到100个/L;采用臭氧消毒的粪大肠菌群数排放标准由500个/L提高到100个/L,同时新增污水悬浮物浓度应小于20mg/L、大肠菌群去除率不小于99.99%。通过更加严格的指标控制,确保在源头杀灭病毒。

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2.2应整体提升运行保障等级

疫情期间,人员流动大且没规律,污水量也会随之无序波动。大城市污水量会明显降低,但随着开始返程又会增大;小城镇污水量变化幅度会更大。应密切关注并分析预测水量变化,及时投入与水量相匹配的设施设备,每一条生产线水力负荷率过高或过低都不利于运行稳定。在自动检测的基础上,加大进出水水质和过程指标的检测项目及频次,及时调整排泥、曝气、加药、反冲洗等工艺操作;加大设施设备巡检频次,及时发现并排除运行故障。例如,几乎所有处理厂在增加深度处理设施之后都取消或大大减少了对二沉池出水的监测,而二沉池出水水质对于判断生物处理系统的运行状况至关重要。

2.3加强工作环境安全,落实个人防护措施

疫情期间,预处理单元应该保持良好的通风和除臭,污水渠道和相关设备保持密闭,防止臭气和病菌散发。生产区域内所有可能接触污水、污泥的生产区域,应每日消毒处理。来水水质水量稳定的情况,进出水指标应尽量以在线监测设备自动检测为主,视情况减少人工取样化验频率。对需要人工检测的项目,取样人员应当做好相应防护措施:①取样前应正确佩戴防护用品;②取样时应避免身体部位与污水直接接触;③检测期间,应打开通风系统;④检测完成后,要对取样器材、化验室进行消毒;⑤离开工作场所前,摘除口罩、防护镜等集中消毒或处理;⑥离开工作场所后,及时做好个人清洁工作。

2.4应监控预警活性污泥质量

活性污泥是污水处理的核心。活性污泥质量包括活性和沉降性能两个方面,活性降低、沉降性能变差将对全厂稳定运行造成严重影响。因此,应采取措施监控并预警活性污泥质量。受污泥活性影响最大的是出水氨氮,而氨氮又与消毒高度相关。如采用氯化消毒,二沉池出水增加5mg/L氨氮,消毒单元将需要增加50mg/L的投药量,将可能超出投药设备设计能力,导致消毒单元失效。沉降性能与出水SS相关,沉降性能变差,二沉池出水SS升高,将增大深度处理的混凝剂投加量,并进而缩短滤池的反冲洗周期,增大反冲洗水量,严重时则会造成滤池堵塞,减少污水处理量,导致污水直排。城市下水道是一个开放系统,在全社会紧急应对疫情的特殊时期,下水道不可避免地面临着许多不可预见的突击排放,不同程度地影响活性污泥质量。不容忽视的是全社会消毒产生大量含氯物质的排入。接纳定点医疗机构污水的小型污水处理厂尤应关注。综上讨论,当医疗污水消毒加药量不能越过折点时,则与污水中的氨氮生成氯胺,居家使用的消毒液进入污水中也是以氯胺形式存在。氯胺氧化能力较弱,可在下水道长距离输移,进入污水处理厂。氯胺是氧化剂,也是生物抑制剂,超过1mg/L即对硝化细菌形成明显抑制作用。另外,粪便处理以及医用废物处理处置等设施产生滤液的事故性排放、洗涤剂过量使用产生的表面活性物质等方面都可能影响污泥活性,也同时影响污泥沉降性能。总之,在全社会应对疫情的情境下,严密监控并及时预警活性污泥质量非常必要。

结语

新型冠状病毒的暴发严重威胁人类的身体健康,而其潜在的粪口传播途径更对公众健康造成隐患。因此,疫情暴发期含病毒污水的安全处理显得尤为重要。在综述了污水和污泥中病毒的赋存及分布特性的基础上,针对新型冠状病毒疫情期间病毒污水的防控提出了应急处理技术:(1)病毒污水的源头控制至关重要;(2)污水及污泥的处理工艺应适当调整,以满足排放标准和处置要求;(3)应当加强相关工作人员个人防护措施。

参考文献

[1]陶辉,陈连生,陈卫,等.典型有机氮类化合物存在时的加氯消毒控制方法[J].中国给水排水,2014(7):39-42.

[2]陆品品.南方某市氯胺消毒管网生物稳定特性及控制技术研究[D].北京:清华大学,2013.

论文作者:梁潇

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月第5期

论文发表时间:2020/5/9

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