“新冠”肺炎疫情形勢下中國城市污水消毒現狀及思考

 

  據《中國疫病史鑒》記載，從西漢到清末2000多年里，中國發生過321次疫病流行。滅菌消毒工作是中華民族永恒的主題。

 

 

伴隨著人類城市的誕生發展，供排水系統日臻完善。中國水處理系統歷史久遠。唐朝首都西安城就已經具備了完善的供排水系統。明朝已經開始使用完整的污水處理裝置。

 

我國污水處理廠處理工藝大概經歷了三個階段：第一階段，沉淀、過濾+消毒，早期消毒以石灰為主；第二階段，沉淀、過濾+生物化學法+消毒；第三個階段，沉淀、過濾+生物化學法+深度處理（脫氮除磷、高級氧化）+消毒。

 

水消毒是最基本最核心的內容。由于細菌病毒肉眼看不見，不容易引起環保工作者的足夠重視。

 

2003年非典疫情過后，尾水消毒得到全社會的重視。政府相關部門在《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）里做了嚴格的規定。

 

氯消毒，二氧化氯消毒、紫外線消毒、臭氧消毒，你方唱罷我登場，各領風騷兩三年。各有優缺點，都不完美。

2017年，由資深環保專家郄燕秋、張金松等主編的《凈水廠改擴建設計》一書，用大量數據指出了傳統加藥消毒的局限性和新型現代紫外線消毒的發展趨勢。

 

筆者近二十年的從業實踐經歷感覺到：紫外線為主消毒，投加部分次氯酸鈉輔助的聯合消毒方式，會成為未來一段時期尾水消毒的較優選擇。

 

投資省，運行安全、驗收達標、節能降耗、環境友好、相對完美！

 

重點分析一下紫外線消毒和次氯酸鈉消毒各自的優點、缺點和數據對比。

 

關于紫外線消毒

 

“新冠”疫情到來，國家衛生健康委員會發布的《新型冠狀病毒肺炎診療方案》幾個試行版中多次指出紫外線能有效滅活病毒。

國際水協應急研討會上，國際知名水處理專家們也指出紫外線滅活冠狀病毒是有效的。

 

紫外線消毒系統的優點是物理消毒，且不受氨氮影響、無二次污染，幾乎不產生副產物。對環境友好，運行安全，占地小，運行費用低廉。有良好的經濟效應和社會效應。

 

重點說說紫外線消毒存在的問題

 

1：紫外線消毒屬于瞬間消毒，截斷式消毒，對消毒后的水體中殘余微生物沒有抑制效果。

 

2：國家標準里面對于環保取樣位置，取樣后送檢時間，取樣檢測結果的幾何平均值等，沒有具體落實條款。

 

3：國家出臺了新的水質標準，執行一級A處理標準后，鐵鹽、鋁鹽、絮凝劑投加后導致兩項干擾作用：一是鐵鹽對紫外光的吸收，使得紫外線輻照度下降；二是大量新生成的螯合物，使紫外消毒燈外面的套管很容易結垢，影響透光率。一級B時期常用的氣壓驅動機械在線自動清洗方式，清洗效率不夠了。國內生產商對于更先進的液壓驅動的機械+化學在線清洗方式研發重視不夠。進口設備價格偏高，維護費用較高，迫使部分污水廠選擇了加藥消毒。

 

4：紫外線消毒系統基本配件：燈管、套管、電子鎮流器等質量參差不齊、魚龍混雜。舉例說明，一只電子鎮流器有原裝進口、國內合資技術生產、純國產三個檔次，價格從每只4000多元、2000多元、1000多元、100多元不等，這對于紫外燈的輸出效率和壽命影響太大了，紫外線設備廠家對配件OEM貼牌采購而來，從外觀上不容易辨別真偽優劣。過去幾年，經常出現的低價中標，促使生產商鋌而走險降低了產品品質，效果和壽命就顯而易見了，劣幣驅逐良幣啊！

 

5：低價中標政策，還導致供貨商不斷降低配置。小馬拉大車，驗收不達標后，又讓“光復活”背黑鍋。

 

①幾年前，湖北省某排水公司采用了兩套紫外線消毒系統，使用后經常不達標，排水處領導在清華大學環境學院紫外線研討會上激烈質疑“紫外線消毒究竟行不行？”。從那以后，該排水公司基本沒有再選擇紫外線消毒工藝。事后，我們調查得知，每天30萬噸處理規模的污水處理廠，理論上要配置800只以上紫外線燈管，現場實際配置才500多只，能合格才神奇呢！

 

②福建省某水處理公司，連續兩年招標采購了國產紫外線燈管，導致環保取樣不達標，環保部門開出了罰單。從此，該水務公司對尾水消毒更愿意選擇加藥消毒工藝。

 

結論：紫外線消毒技術原理是可靠的，具有一定的先進性，針對整個行業存在的問題，需要從設計劑量，提升產品質量，運行維護，驗收標準方面進行行業重塑。

 

說說次氯酸鈉消毒

 

1、優點是消毒原理可靠，容易達標。

2、存在的問題是：

（1）占地面積大

（2）需要接觸時間30分鐘以上

（3）不穩定，容易分解成為氯酸鹽。氯酸鹽對血紅蛋白有破壞性，對男性精子有殺傷作用。

（4）受溫度、PH值、氨氮、鐵鹽等因素干擾較大。

（5）副產物危害較大。

（6）由于NaClO本身不穩定，污水處理廠的水量、水質時時在變化中，從理論上講，針對時時變化的水量、水質既能保證消毒達標，又要確保余氯不超標，費時費力，很難做到精準。

 

重點說說消毒副產物的危害

 

03年非典時期，臺灣淡水河和及其支流因含氯量過高，魚群大量死亡，直到半年后才恢復正常。

 

隨著化學工業的飛速發展，激素、抗生素、農藥、殺蟲劑、除草劑、甜味劑...，被人們大量使用后，我們的水體微污染日趨嚴重，水體越來越“肥”了，是不爭的事實。

 

尾水加藥消毒后，生成的副產物種類繁多，對大自然，對人類健康的危害是不言而喻的。

 

由于化學污染物具有“富集性”、“隱蔽性”，化學反應的“復雜性”。它們對環境對人類的危害不容易被科學數據驗證，需要長期跟蹤，很容易被忽視。

 

 

水是生命之源，很多營養學家愿意把水作為人類七大營養素之首。

世界衛生組織發布的健康報告顯示：中國肝癌患者占全球的50%以上。肝臟是人體的解毒單位，相當于人體的“污水處理廠”。肝臟不堪重負，我們一方面要保持好充足的睡眠、均衡的營養、愉快的心情、適量的運動；同時，要重視水污染對肝臟的危害。

 

 

中國工程院副院長、中國醫學科學院王辰院長，在2016年12月20日中央電視臺《開講啦》節目中說：“在約三十多平方米的房間吸上一支煙，PM2.5竟會飆升至七百多以上。一支煙能夠釋放幾千種化學物質，幾百種有毒物質，幾十種致癌物質。”

 

化學微污染復雜性、隱蔽性，對人類的危害性極大，必須得到全社會足夠的重視。

需要環保專家、學者，醫學專家、學者長期的系統的跟蹤實驗研究，為人類健康保駕護航。

 

最后說說“紫外線+次氯酸鈉”聯合消毒的具體投資成本，運行費用對比數據。

 

以十萬噸污水處理廠尾水消毒工藝對比分析說明：

 

工藝類型			次氯酸鈉投加設備工藝	紫外C消毒設備工藝
1		土建投資成本
	1.1	接觸池	180萬元	60萬元
	1.2	設備間	80萬元	0
2		設備成本	130萬元	130萬元
3		設備運行成本	0.05~0.08元/噸	0.008元/噸 （電費）
				0.007元/噸 （燈管更換費用）
4		一年運行成本	182~292萬元	54.75萬元
5		特點說明	優勢： a、為持續性消毒； 劣勢： a、對水質有污染，水體的殘余氯與水中有機物發生取代反應，生成有機氯化合物，具有三致危害（致癌、致畸性、致基因突變）； b、氯酸鹽對血紅蛋白有破壞性；對男性精子有破壞性。	特點： a、占地面積小； b、使用無安全隱患； c、對環境無二次污染； d、運營成本低（紫外線消毒約合1.5分錢/噸；次氯酸鈉消毒約合8分錢--1毛錢/噸）。
注： 1.為確保出水環保驗收達標，建議備用一套小型次氯酸鈉現場投加裝置，特殊時期可以少量投加次氯酸鈉為輔。 2.根據中水回用標準，可投加次氯酸鈉濃度為0.5mg/l。每噸污水投加成本為0.004元/噸。一般不需要建專用的接觸池。二沉池出水處投加，自然混勻即可。
說明： 1、污水處理廠投加次氯酸鈉有效濃度為5-10mg/L（具體投加量受氨氮濃度，鐵鹽含量影響偏差較大）。 2、1000噸污水需要投加100公斤10%濃度的次氯酸鈉。 3、1000公斤10%濃度的次氯酸鈉消毒液市場價為800元。 4、10萬噸/天污水處理廠紫外線消毒需要配置240W功率的紫外線燈管288支。 5、每支紫外燈的價格為1200元，壽命為12000小時，電費為0.5元/度。 6、一級A排放標準的污水，需要投加絮凝劑，紫外線套管上容易形成螯合物。機械＋化學自動清洗裝置對確保消毒達標很關鍵。 總結: 單一消毒方式都是不完美的。采用紫外線為主消毒+次氯酸鈉輔助消毒的聯合消毒方式科學實用。既節約了百萬元以上運行成本，最大限度的降低二次污染，對環境友好。

 

總結：

紫外線主消毒，根據需要投加少量次氯酸鈉輔助消毒，投資省，運行費用低，對環境友好，能消減95%以上的加藥消毒帶來的消毒副產物。該聯合消毒方式，節能降耗，符合當今社會科學發展觀的要求，最大程度的實現了人與自然的和諧。

  

北京景盛達環保科技有限公司

                                  2020年3月8日