小型微動力污水處理設備
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國內污泥殺菌消毒的相關要求梳理
1 污泥殺菌消毒的必要性
城鎮污水處理廠污泥是污水處理的產物，主要來源于初次沉淀池、二次沉淀池等工藝環節。未經處理的污泥中含有較多的病原微生物和寄生蟲卵。在污泥的處理處置過程中，它們可通過各種途徑傳播(如污染土壤、空氣、水源)，并通過皮膚接觸、呼吸和食物鏈危及人畜健康，也能在一定程度上加速植物病害的傳播。
通常用衛生學指標來衡量污泥中病原體的數量。根據住建部和發改委于2011年聯合發布的《城鎮污水處理廠污泥處理處置技術指南》(試行)，污泥的衛生學指標主要包括細菌總數、糞大腸菌群數、寄生蟲卵含量等。 初沉污泥、活性污泥及消化污泥中細菌、糞大腸菌群及寄生蟲卵的一般數量。
2 泥質標準中關于病原體的要求
污泥中存在大量的病原體，被檢出的病毒超過100種，但病毒和其他病原菌的培養檢驗十分復雜和困難，因此目前執行的泥質標準中，均無明確的病原體指標要求，而以較易檢驗的糞大腸菌群數和細菌總數來表征。 ①糞大腸菌群數糞大腸菌群和病原菌都存在于人類腸道系統內，每人每日排泄的糞便中含有糞大腸菌群數約(1～4)×1011個，數量遠遠高于病原菌，但對人體無害;由于糞大腸菌的數量多且容易培養檢驗，因此，常采用糞大腸菌群數作為衛生指標。污泥中存在糞大腸菌就表明受到糞便的污染，并可能存在病原菌。 ②細菌總數細菌總數是糞大腸菌群數、病原菌和其他細菌的總和，以1kg干污泥中的細菌總數表示。污泥中細菌總數反映了污泥受細菌污染的程度。細菌總數愈多，表示病原菌和病毒存在的可能性愈大。細菌總數不能說明污染的來源，必須結合大腸菌群數來綜合判斷。 表2是目前國內執行的污泥相關泥質標準中對衛生學指標的要求限值，其中zui嚴格的泥質標準是《城鎮污水處理廠污泥處置 土地改良用泥質》(GB/T24600-2009)，糞大腸菌群菌值要求大于0.01，細菌總數要求小于108 MPN/kg干污泥，但仍無關于病原體，如病毒數量的限值要求。
3污泥處理處置過程中的病原體控制方法
污水處理廠的污泥處理處置全流程包括以下三個環節：①污泥預處理(污泥貯存、濃縮、脫水等);②污泥處理(深度脫水、熱干化、消化、好氧發酵等);③污泥處置(土地利用、焚燒、建材利用、填埋等)。為了保證病毒在污泥處理處置環節得到zui大程度的控制，在全流程中都應考慮病原體的控制。 ①污泥預處理根據美國環境保護署(EPA)的研究，冠狀病毒是包膜病毒，這意味著它們是zui容易被消毒劑產品殺死的病毒之一。冠狀病毒的結構見圖2。
仍以與NCP病毒極為相似的SARS冠狀病毒為例，根據2004年軍事醫學科學院衛生學環境醫學研究所發表在《環境與健康雜志》的論文“SARS冠狀病毒的抵抗力研究”，SARS冠狀病毒對常用消毒劑的抵抗力明顯低于其他微生物，污水中加氯量在10mg/L以上時，冠狀病毒就可*殺滅;二氧化氯加入量達到40mg/L以上時，冠狀病毒也可*殺滅(見表3)。
因此，作為源頭控制，在污泥含水率較高且仍處于液體狀態的預處理階段投加消毒劑，是重要且有效的控制病原體擴散的措施。氯的滅菌作用主要是次氯酸，因為它是體積很小的中性分子，能擴散到帶有負電荷的細菌表面，具有較強的滲透力，能穿透細胞壁進入細菌內部。氯對細菌的作用是破壞其酶系統，導致細菌死亡。而氯對病毒的作用，主要是對核酸破壞的致死性作用。
主要特點
(1)處理水量較大時，單位水體的處理費用較低；
(2)水體氯消毒后能長時間地保持一定數量的余氯，從而具有持續消毒能力；
(3)氯消毒歷史較長，經驗較多，是一種比較成熟的消毒方法。
缺點
但是自從1974年陸克和伯勒分別在荷蘭與美國的城市自來水中檢出了lv仿等三鹵甲烷(THMs)有機物，1976年美國國家癌腫研究所通過對大鼠和小鼠進行口服lv仿實驗確定其為致癌物質，人們發現飲用水氯消毒后，水中含有具有致畸、致癌、致突變的THMs等有害消毒副產物。隨著對THMs危害性研究的深入，引起了對其它消毒副產物的研究。
小型微動力污水處理設備至今已知的消毒副產物已經有500種以上，但是絕大多數的濃度只有微克/升(μg/L)級，且許多消毒副產物未作進一步的研究。在大量的消毒副產物中，目前集中研究的只有三鹵甲烷、鹵乙酸、鹵乙腈、鹵代酮、鹵代醛、鹵代酚等20余種，其中對于THMs的致癌性已有共識，其它大部分具有一般毒性，部分具有致突性。THMs等鹵化有機物的產生主要是水體中的有機物與氯作用的結果，而城市生活污水中含有大量的有機物，經氯消毒后，會生成鹵化有機物等消毒副產物，隨污水進入地面水體，污染水源，并對魚類等水生生物產生毒害作用。
避免途徑
氯胺消毒取濾后水分裝至兩個250mL磨口瓶中，通過加入氯化銨控制水中氨氮的含量，使其中一個磨口瓶內氨氮含量為0.54mg/L、另一個為0.06mg/L。在有效投氯量均為4mg/L的情況下，經24h氯化反應后測定兩瓶水樣的san氯甲烷含量。由于后者氨氮濃度很低，所以可以認為是活性氯消毒，而前者則可看作是氯胺消毒。顯然，在相同的投氯量下水中氨氮的濃度高，游離余氯的含量就低，產生san氯甲烷的量也就相對較低。從這個角度講，保持水中有一定數量的氨氮，有利于減少消毒副產物的產量。
對氯胺消毒而言，由于HOCl是逐漸釋放出來的，所以更能保證管網末梢和管網水流速小的地區的余氯要求，也會使自來水中的氯嗅味減輕一些，這是氯胺消毒的優點。但是，由于氯胺消毒作用緩慢，因此不能作為基本殺菌消毒劑，而應作為出廠水在管網系統中長時間維持水質衛生的輔助消毒劑。氯胺對人體健康也存在著潛在的影響，應根據水質和管網的具體情況控制適量。水廠距供水管網較近、水流在管中停留時間＜12h，且有機鹵hua物含量較小時不宜采用氯胺消毒。
所以：加氯消毒過程中消毒副產物的生成量與投氯量、水中有機物的濃度、反應時間、水的pH值及氯的存在形式有關。其中，降低以腐殖酸為代表的有機物濃度和減少投氯量是降低消毒副產物濃度的zui有效、zui可行的方法。在可能的情況下，對其他氯化反應條件也應進行調整和優化，從而使加氯消毒產生的消毒副產物zui少。氯胺和二氧化氯比加氯消毒產生的消毒副產物明顯減少，是控制消毒副產物產生的有效措施。
為了避免有害消毒副產物的產生，采取的主要途徑有：
(1)預處理去除三鹵甲烷前驅物(主要是富里酸和腐殖酸)；
(2)采用代用消毒劑或消毒方法，近年來對用臭氧、二氧化氯和氯胺代替氯為消毒劑進行了大量的研究。主數據的重要性在水務企業的信息化過程中是不言而喻的。
