疫情下湖北水質(zhì)監(jiān)測情況與水處理工藝分析

杜顏 顏婉茹

摘? 要：在2020年新冠疫情爆發(fā)期間，我國從國家政策的及時頒布，到各地政府的實時響應(yīng)，再到水處理相關(guān)部門的具體落實，實現(xiàn)了政策、監(jiān)管、技術(shù)、運行等各個環(huán)節(jié)的有序進行，確保了我國包括重災(zāi)區(qū)湖北省的水資源的安全。針對新冠疫情暴發(fā)過程中病毒的傳播特性對水處理過程的要求，從對比新冠疫情期間湖北省的地表水、飲用水監(jiān)測數(shù)據(jù)入手，結(jié)合國家公布的水質(zhì)標準，分析了在疫情期間水質(zhì)的變化情況。本文通過對疫情期間采取的應(yīng)急處理、常規(guī)處理方案進行分析，總結(jié)了應(yīng)急狀態(tài)下醫(yī)療廢水處理的適用技術(shù)，以期為疫情狀態(tài)下的水處理工藝改進與提高提供幫助。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)監(jiān)測? 醫(yī)療廢水? 污水處理? 新冠肺炎

中圖分類號：X172? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2021）05（c）-0106-04

Analysis of Water Quality Monitoring and Water Treatment Process in Hubei Province under Epidemic Situation

DU Yan1? YAN Wanru2*

（1.Northeast Agricultural University， Harbin， Heilongjiang Province， 150030 China;2.Harbin University of Science and Technology， Harbin， Heilongjiang Province， 150040 China）

Abstract： During the outbreak of COVID-19 in 2020， China's timely promulgation of national policies， the real-time response of local governments， and the specific implementation of relevant departments of water treatment achieved the orderly conduct of policies， supervision， technology and operation， ensuring the safety of water resources in China， including the heavily affected areas of Hubei province. In view of the requirements for water treatment process in the process of COVID-19 outbreak during the outbreak of 2019-ncov， starting from the monitoring data of surface water and drinking water in Hubei Province during the period of COVID-19， combined with the water quality standards published by the state， the changes of water quality during the epidemic period were analyzed. By analyzing the emergency treatment and conventional treatment schemes adopted during the epidemic， this paper summarizes the applicable technologies of medical wastewater treatment in the emergency state， in order to provide help for the improvement and improvement of water treatment process in the epidemic state.

Key Words： Water quality monitoring; Medical wastewater; Sewage treatment; COVID-19

2020年初，新冠肺炎疫情肆虐華夏大地，面對突如其來的疫情，全國人民在我國政府帶領(lǐng)下眾志成城抗擊病毒，取得了全面的勝利。與此同時，我國政府高度重視瘟疫下，水、氣、固等一系列環(huán)境問題可能給人民生活帶來的影響，及時出臺各種政策、采取有力措施，防止疫情的進一步發(fā)展。

本文對湖北省2020年第一季度地表水、飲用水水質(zhì)進行調(diào)查分析，并結(jié)合疫情期間的水處理工藝進行了分析與研究，以期為瘟疫狀態(tài)下的水處理工藝的不斷改進提供幫助。

1? 疫情期間湖北省地表水與飲用水水質(zhì)情況分析

湖北省水資源豐富，居全國第四位，地表水體積位居全國第十，長江、漢江等眾多河流流經(jīng)湖北省，另外，湖泊、水庫數(shù)量眾多。

1.1 疫情對長江湖北流域水質(zhì)影響

湖北段長江流經(jīng)鳊魚溪、恩施、宜昌、武漢等7個市州，全長1062km。2016—2020年第一季度湖北省主要監(jiān)測斷面的數(shù)據(jù)表明，2020年第一季度，各監(jiān)測斷面水質(zhì)情況均好于或等同于往年水質(zhì)情況。其中楊泗港監(jiān)測斷面位于長江武漢段，水中高錳酸鹽濃度和氨氮濃度長年均高于湖北省其他斷面，在2018年3月高錳酸鹽濃度達到4.56mg/L為最高值，在2019年2月氨氮濃度0.64mg/L為最高值，根據(jù)國家環(huán)?？偩职l(fā)布的《地面水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838-83）的規(guī)定，屬于地表水中的Ⅲ類水體，而2020年的數(shù)據(jù)符合地表水中Ⅱ類水體，其高錳酸鹽指數(shù)低于前4年平均值，其氨氮值均優(yōu)于2018年和2019年的同期水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，其中楊泗港、風(fēng)波港的氨氮值大于2016年和2017年，其余4個斷面均低于2016年和2017年[2]。分析表明，湖北省境內(nèi)長江6個監(jiān)測斷面水質(zhì)并未受到疫情的影響。

1.2 疫情對湖泊水質(zhì)的影響

湖北素有“千湖省”之稱，湖泊總面積達2706km2。選擇洪湖、斧頭湖、龍感湖、梁子湖等幾個大型湖泊為代表，進行2016—2020年第一季度湖泊水質(zhì)情況的調(diào)查分析表明，2020年洪湖、斧頭湖、梁子湖的營養(yǎng)狀態(tài)參數(shù)略高于2016—2018年，基本等同于2019年，屬于中度富營養(yǎng)狀態(tài)。龍感湖的營養(yǎng)狀態(tài)參數(shù)明顯低于前4年，屬于中度和輕度富營養(yǎng)狀態(tài)[2]。

1.3 疫情對湖北省水庫水質(zhì)的影響

湖北現(xiàn)有大小水庫6275座，水庫數(shù)量居全國第一。通過對黃龍灘水庫、富水水庫、漳河水庫、隔河巖水庫、丹江口水庫、白蓮河水庫等幾個代表性的大型水庫的水質(zhì)情況的調(diào)查分析表明，黃龍灘水庫的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)第一季度平均值29.4，好于前4年平均值33.1;富水水庫的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)第一季度平均值27.4，好于前4年平均值35.3;隔河巖水庫的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)第一季度平均值25.9，好于前4年平均值29.9;丹江口的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)第一季度平均值28.5，與往年持平;只有漳河水庫、白蓮河水庫的平均值略高于前4年第一季度平均值[2]。總體來說，湖北省六大水庫水質(zhì)正常，且略好于往年。

綜上所述，長江湖北段、湖北省內(nèi)的四大湖泊、六大水庫的數(shù)據(jù)顯示，疫情并未造成湖北省境內(nèi)水資源污染。

2? 疫情下的污水處理技術(shù)分析

水資源與人類生活息息相關(guān)，確保水資源的安全是控制疫情蔓延措施中的一個重要部分。市政部門如何在疫情期間有效地保證飲用水安全、有效控制水污染，對防止瘟疫蔓延，保障人民生活的正常進行有著至關(guān)重要的意義。

我國政府一直非常重視醫(yī)療衛(wèi)生，醫(yī)療污水排放標準不斷提高，從1963年發(fā)布的《關(guān)于加強醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)污水、污物消毒處理工作的通知》，到2006年發(fā)布的《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標準》，對醫(yī)療污水排放標準進行了修改，在多次修改中不斷提高排放要求，至今我國已建立了醫(yī)院危險廢物處理、醫(yī)院污水處理、城市污水處理廠和醫(yī)療污水疫情處理的三級防護體系。

2.1 定點醫(yī)院的污水處理

疫情爆發(fā)期間，我國境內(nèi)的99.2%的定點醫(yī)院都建有污水處理廠，其余的約21家醫(yī)院采取醫(yī)療廢水的應(yīng)急處理措施。武漢市內(nèi)的30家定點醫(yī)院均具有污水處理設(shè)施，原傳染性疾病醫(yī)院或含傳染性疾病病房的綜合醫(yī)院，也按規(guī)范建設(shè)污水處理設(shè)施。在疫情期間由于收治患者人數(shù)的激增，醫(yī)院污水排放量的大幅增加，為了保證污水處理效果，采取了分類收集、加強消毒處理、加大生化池曝氣量等一系列應(yīng)急處理方法;臨時改造的收治新冠肺炎病人的普通定點醫(yī)院，按照要求，在水處理的前端增加應(yīng)急預(yù)消毒工藝，加強消毒處理，確保醫(yī)療廢水處理合格后再排入市政污水處理管網(wǎng)[3]。

2.2 火神山、雷神山醫(yī)院的水處理工藝分析

為了抗擊疫情，武漢市政府在極短的時間內(nèi)建立了火神山、雷神山醫(yī)院作為新冠疫情的重癥患者收治醫(yī)院，并在短期內(nèi)建立了火神山、雷神山醫(yī)院的水處理系統(tǒng)。火神山、雷神山醫(yī)院的水處理工藝主體過程是，醫(yī)院的醫(yī)療污水與清潔區(qū)污水分類收集后，通過不同管網(wǎng)進入預(yù)消毒池進行消毒，消毒后的水進入化糞池脫氯，然后進入MBBR進行生物處理，最后經(jīng)二次消毒處理后進入市政排水管網(wǎng)，進行進一步處理;水處理過程中產(chǎn)生的廢氣經(jīng)洗氣、紫外光催化、活性炭消毒處理后排放;產(chǎn)生的污泥經(jīng)脫水、生石灰消毒暫存后城市清理外運[4]。

2.2.1 預(yù)消毒工藝

為了保證醫(yī)療污水的排放安全，在水處理工藝前端設(shè)置了預(yù)消毒工藝。常規(guī)消毒工藝通常采用氯化、臭氧和紫外線法。一般情況下，紫外消毒用于大規(guī)模廢水處理，對于排水量較小的醫(yī)療廢水處理中采用的則比較少。氯化消毒由于成本低、易實現(xiàn)、消毒效果好，常用于水處理中的給水和污水處理中。氯消毒的有效成分是次氯酸和次氯酸根，它們是通過破壞細菌體中的酶及其細胞功能使菌體死亡。但在研究中發(fā)現(xiàn)氯消毒會使水中產(chǎn)生致癌的氯仿，且后期研究發(fā)現(xiàn)臭氧在消滅病毒、孢囊方面的能力好于氯化法，所以在后期的水處理過程中臭氧得到了更廣泛地應(yīng)用。但是，在實際應(yīng)用過程中要結(jié)合實際情況選擇消毒方式，此外水處理時間緊、任務(wù)重，又受到場地的限制，為了保證消毒效果，采用了次氯酸鹽法進行了預(yù)消毒。水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果表明，預(yù)消毒工藝后，污水中的新型冠狀病毒（COVID-19）完全滅活，其余水質(zhì)指標為：pH≤6.0，化學(xué)需氧量≤350mg/L、生化需氧量≤150mg/L、懸浮物≤120mg/L、氨氮≤30mg/L及糞大腸桿菌≤3.0×108 mg/L，均滿足于后續(xù)水處理要求。完成預(yù)消毒的污水，進入化糞池進行脫氯處理，同時也對懸浮物進行沉淀、脫氯處理，通過預(yù)消毒工藝后的污水后續(xù)進入到生化處理工藝[3，5]。

2.2.2 生物處理工藝

在火神山醫(yī)院和雷神山醫(yī)院均采用了近年來新型高效的污水處理工藝MBBR，即移動床生物膜反應(yīng)器，此工藝采用懸浮載體為填料，不需要填料支架，直接投加，運行過程中，在填料的內(nèi)外壁形成生物膜，當鼓風(fēng)曝氣時，填料在水中處于懸浮狀態(tài)，與污染物充分接觸，污染物通過吸附和擴散進入到填料中接觸生物膜，填料相當于微小的生物反應(yīng)器，在反應(yīng)器外部進行硝化作用，處于好氧狀態(tài)，在反應(yīng)器的內(nèi)部進行反硝化作用，處于厭氧狀態(tài)。

與非典時期建成的小湯山醫(yī)院的MBR水處理工藝相比較，MBBR具有曝氣量低、產(chǎn)生廢氣少、運行費用低、投資小的特點。另外，MBR反應(yīng)器中懸浮物較多，需要的曝氣量較大，從而產(chǎn)生尾氣多，增加了尾氣處理量，給防止病毒的擴散增加了難度。與傳統(tǒng)的生物處理法相比，MBBR工藝具有投入運行時間短，曝氣量小的特點，更加適合作為應(yīng)急醫(yī)療廢水水處理工藝[6]。

2.3 方艙醫(yī)院水處理工藝分析

在疫情期間，武漢共建設(shè)了14家方艙醫(yī)院，收治患者1.2萬余人，在武漢抗疫中起到了巨大作用。方艙污水產(chǎn)生于生活和醫(yī)療2個部分，2種污水嚴格分流。醫(yī)護人員生活污水在化糞池前投加消毒劑做一次消毒，然后進入化糞池做二次消毒;醫(yī)療污水收集后匯集至污水儲罐，在儲罐進水口處進行一次消毒，儲罐內(nèi)停留一定的時間后，進入化糞池做二次消毒。所有污水經(jīng)化糞池處理余氯量大于6.5mg/L，達標后，排至市政污水管網(wǎng)[7]。

2.4 污水處理廠疫情期間水處理分析

湖北省現(xiàn)有城、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)水處理廠共1050座，其中武漢市城區(qū)水處理廠有沙湖、黃浦路、二郎廟、龍王嘴等10座污水處理廠。在疫情期間，為了確保水資源的安全，防止水處理中的主體工藝-生物處理時，病毒附著在污泥、微生物和菌膠團上，或在處理過程中產(chǎn)生飛沫，增加病毒生存的空間，造成病毒傳播，這些水處理廠增加的重點工藝，加大了消毒的防范，并加強污泥堆放地的防護工作，防止了病毒隨固廢傳播[8]。

但是消毒力度的增加，勢必會產(chǎn)生大量的消毒劑，這些含有大量消毒劑的污水進入到市政管網(wǎng)后會得到稀釋，其濃度大幅度減小，所以這一部分污水的排入對于水處理廠的后續(xù)集中處理影響是極小的。

3? 疫情下的給水處理技術(shù)分析

3.1 應(yīng)急保障工作機制

在應(yīng)急處理方面，啟動突發(fā)事件處理和應(yīng)急搶修，以確保突發(fā)情況下水廠的正常運行;在監(jiān)督管理方面，在原有的原水、過程水、出水、網(wǎng)管水全天監(jiān)測的基礎(chǔ)上，增加監(jiān)測指標數(shù)量，對原指標增加監(jiān)測頻次，強化水質(zhì)監(jiān)測監(jiān)管，同時采用三級水質(zhì)管理體系。在材料供應(yīng)方面，緊急調(diào)撥消毒劑、絮凝劑等生產(chǎn)急需原材料，進行生產(chǎn)設(shè)備備品備件的儲備，保證原材料的供應(yīng)萬無一失。在信息發(fā)布方面，依托多維媒體平臺，實時公布水廠工作情況，以增加群眾對給水的安全感。在管理方面，封閉管理生產(chǎn)運行場所，運行人員不離廠，減少接觸風(fēng)險。在原水保護方面，要求工作人員做好個人防護，減少直接接觸原水，盡可能避免原水污染。這些應(yīng)急保障工作機制的有效建立與運行，在最大程度上保障了供水水質(zhì)的安全優(yōu)質(zhì)。

3.2 應(yīng)急保障工作措施

3.2.1 水源應(yīng)急保障措施

在水源保護區(qū)加強巡查巡視力度;建立環(huán)保和水務(wù)等部門的聯(lián)防聯(lián)動機制，確保水源水質(zhì)出現(xiàn)非正常現(xiàn)象時，及時信息共享并啟動應(yīng)急預(yù)案。

3.2.2 凈水廠應(yīng)急保障措施

加強對凈水廠出廠水濁度的控制;調(diào)控次氯酸鈉投加量，保證消毒劑的有效接觸時間，保證消毒效果;加強對原材料以及投加系統(tǒng)的檢查，以確保凈水廠的系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)工作。

3.2.3 管網(wǎng)設(shè)施應(yīng)急保障措施

加強對管網(wǎng)水質(zhì)的監(jiān)測，增加監(jiān)測頻次，對外公告同步更新;加強對管網(wǎng)的安全巡查工作，做好低溫防凍措施。

4? 結(jié)語

應(yīng)對疫情不但需要全社會每一個公民的積極參與，更與當?shù)卣臎Q策力、執(zhí)行能力息息相關(guān)，此次疫情的水資源安全得益于三級防護體系的應(yīng)對方案及各級醫(yī)療防治部門采用的合理水處理措施，但也出現(xiàn)了在疫情突發(fā)時三道防線面臨沖擊，污水處理關(guān)口前移，造成城市污水廠處理難度增加，短期的物資短缺等問題，但相信有政府的高度重視、正確決策，有水處理工作人員的不斷努力，應(yīng)對突發(fā)瘟疫的水處理技術(shù)會不斷改進，越來越完善。

參考文獻

[1] 生態(tài)環(huán)保部.全國醫(yī)療廢物、醫(yī)療廢水處置和環(huán)境監(jiān)測情況公布[EB/OL].[2020-03-06].http：//www.eco.gov.cn/news/33480.html.

[2] 中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部.全國地表水月報[EB/OL].http：//www.mee.gov.cn/hjzl/shj/dbsszyb/，2016年（1-3月）-2020年（1-3月）.

[3] 李傳志，張帆，喻陽光，等.火神山新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院排水系統(tǒng)安全設(shè)計探討[J/OL].給水排水：1-12[2020-04-19].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4972.tu.20200222.1730.004.html.

[4] 李建云，黃麗君.傳染性醫(yī)院對醫(yī)療廢棄物處理的管理[J].天津護理，2006（5）：294-296.

[5] 秦曉梅，洪瑛，吳江濤，等.武漢雷神山醫(yī)院給排水設(shè)計總結(jié)與反思[J/OL].給水排水：1-15[2020-04-19].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4972.TU.20200222.1016.002.html.

[6] 賀英.污水處理改造中MBBR工藝的應(yīng)用分析[J].環(huán)境與發(fā)展，2019，31（6）：87-89.

[7] 秦曉梅，胡穎慧，危忠等.方艙醫(yī)院給水排水及消防系統(tǒng)設(shè)計——以江夏大花山戶外運動中心乒羽館改造工程為例[J/OL].給水排水：1-8[2020-04-19].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4972.TU.20200221.1457.002.html.

[8] 王洪臣.關(guān)于疫情防控期間醫(yī)療污水和城鎮(zhèn)污水處理若干問題的建議[J/OL].給水排水：1-11[2020-04-19].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/11.4972.TU.20200218.1945.002.html.

[9] 麥穗海.疫情背景下的污水處理廠安全運行與防護工作重點[J].凈水技術(shù)，2020，39（3）：26-27.