一種具有預消毒功能的新型成品化糞池在工程設計的運用前景分析

管裕豐

（廣東省建科建筑設計院有限公司 廣東廣州 510500）

1 現狀分析

在目前的實際工程案例設計中，根據《新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應急醫療設施設計標準》，傳染病區污水應設置采用預消毒工藝，并應設置在化糞池前，預消毒池的水力停留時間不宜少于1h。傳染性醫療排水采用“預消毒池+化糞池”的預處理方式，經前端處理后，再經過院區設置的污水處理站進行下一步的二級處理，出水水質滿足《醫療機構水污染物排放標準》（GB 18466-2005）后方可排入市政污水管網［1］。在這種處理工藝的模式下，傳染性醫療排水需要先經過預消毒池進行消毒，以滿足滅殺病菌的效果，然后再經過化糞池沉淀和厭氧發酵處理。這種前端處理方式中，傳染性醫療生活污水中含有大量的懸浮殘渣，經由預消毒池時極容易導致管道堵塞，除了排水不暢外，還會給后期運維管理、院感管控帶來諸多不便，且在清理的時候，清潔人員容易暴露在帶有傳染性病毒及細菌的環境中，給清潔人員帶來極大的感染風險［2］。再者，如果將傳染性醫療排水的前段處理工藝調整為“化糞池+預消毒池”的處理模式，同樣會存在一個極大的衛生防疫風險問題。傳染性醫療排水先通過化糞池進行厭氧發酵處理，未經消毒的化糞池需要定期清掏污水處理殘渣，在清掏的過程中，清潔工人可能直接接觸到附著在殘渣的傳染性致病菌，造成清掏人員感染，在殘渣外運處理的過程中，也可能導致傳染病菌進一步擴散蔓延［3］。特別是在現在新冠疫情依然嚴峻的背景下，面對無孔不入的傳染病菌，在實際的工程設計中，使用具有預消毒功能的成品化糞池，解決預消毒池在化糞池前段和后端設置帶來的弊端，可切斷傳染性致病菌在排水系統中的傳播途徑，有利于衛生防疫工作有條不紊地開展。

2 工程設計運用分析

2.1 工程設計需求分析

自新冠疫情暴發以來，各地政府陸續開展醫療隔離設施、發熱門診、傳染病樓、新冠病人收治醫院、方艙、健康驛站等的工程新建或改擴建工作。根據相關的國家設計規范、國家與地方衛計委設計指導文件要求，應對污染區可能攜帶傳染病菌的生活污、廢水和空調冷凝水設計為獨立的排水系統，在室外匯總統一收集再集中進行預消毒處理［4］。由于現在的傳染性醫療排水預處理設計普遍將化糞池和預消毒池分開設置，如上文所述，根據規范要求采用“預消毒池+化糞池”的處理模式，無法避免在化糞池清掏時后勤工作人員受到傳染性致病細菌或病毒感染的風險，但也容易引起預消毒池管道堵塞，出現排水不暢、消毒池出水已為清水的問題，無法避免消毒池需要頻繁清掏，造成維護管理不便及清理時人員感染的風險。為了確保排水系統運行順暢，如果采用“化糞池+預消毒池”的處理模式，在化糞池清掏的時候，傳染性致病細菌和病毒將可能感染清潔人員，且目前化糞池清掏車輛內無消毒設施，未經與消毒處理的化糞池殘渣跟隨化糞池清掏車外運擴散，形成新的傳播鏈［5］。為解決這兩種傳染病區排水預消毒處理方式帶來的種種弊端，以滿足衛生防疫要求，傳染性醫療排水預消毒處理時需要一種可以將預消毒池和化糞池融合一體的排水處理構造物，以隔絕傳染性致病病毒和細菌通過排水系統傳播，是當前疫情防控建設工作中使用方后勤管養人員和院感防控人員迫切的訴求，如圖1所示。

圖1 清掏作業人員嚴格配套防護裝配規范作業現場照片

2.2 具有預消毒功能的新型成品化糞池工藝原理分析

具有預消毒功能的成品化糞池是一種通過在成品化糞池中增加投加消毒藥物、確保消毒停留時間、出水監測等功能，使其兼具化糞池和預消毒池兩種預處理構筑物在排水處理中發揮沉淀、厭氧發酵和消毒功能的小型一體化成品排水預處理構筑物［6］，其主要由化糞池罐體、加藥系統和通氣系統3 個部分組成。通過改造成品化糞池的構造，向化糞池罐體投加消毒藥物。出水口上設置流量和水質檢測裝置，可以實時將信號反饋至加藥間，利用加藥間的控制系統實時調整消毒藥物投加量，使得消毒過程在化糞池內完成，達到消滅病菌的效果。化糞池的通氣管應加裝消毒設施處理，避免傳染性的病毒細菌通過空氣擴散，其工作系統原理如圖2所示，其工藝原理需滿足以下的要求。

圖2 一種具有預消毒功能的新型成品化糞池工藝原理圖

（1）具有預消毒功能的新型成品化糞池如果采用污泥回流，其和污水處理后的污泥回流至化糞池后總的清掏周期不應小于360d。

（2）消毒劑的投加應根據具體情況確定，確保pH值不應大于6.5，同時，不能影響厭氧發酵細菌種群的正常生長。

2.3 在工程應用中的優勢分析

這種具有預消毒功能的新型成品化糞池在工程應用中的具體優勢體現在功能、空間、結構、造價、施工難度及智慧化6個方面，如圖3所示。

圖3 具有預消毒功能的新型成品化糞池在工程應用中的優勢分析

2.3.1 功能合并，便于運維管理，降低院感防控風險

具有預消毒功能的新型成品化糞池將化糞池和預消毒池合并，采用一體化的成品設備，利用化糞池水力停留時間大于預消毒時間的優勢，實現一體兩用。相對于現有工程設計中化糞池和預消毒池分開設置的方式，可以減少對預消毒池的清理維護工作。再者，將成品化糞池和預消毒池合并后，可以避免因化糞池清掏帶來的致病菌傳染風險問題。工程項目建設完成投入使用后，可降低醫院基建后勤人員日常室外污水處理基礎設施維護管養難度、頻率；同時，可大大降低院感防控的壓力，降低設備管養期間疫情防控意外事故發生的風險，降低醫院后勤人員配置數量和執勤工作量。

2.3.2 空間占比小，安裝靈活

對于隔離酒店改造或者發熱門診改造等類似的改造項目，特別是在一線城市市區內隔離酒店改造工程，其改造條件局限于時間緊、現場現有條件固定、室外空間少、地下現有綜合管線密集、改造期間需保障部分區域的正常運營。在此條件下，工程面及設施設備安裝空間拮據，沒有條件對室外進行大面積開挖或者現狀管線遷改調整。應對這種項目類型的普遍特點，具有預消毒功能的新型成品化糞池體型結構緊湊，大大節省了設備安裝空間，減少開挖面積，提高項目成功改造可能性和場所選取面。

2.3.3 降低施工難度，節省工期

由于具有預消毒功能的成品化糞池是在現有的成品化糞池改造而來的一體化排水預處理設備，其延續了成品化糞池在施工過程中的優點。相對于鋼筋混凝土的預消毒池和化糞池，具有預消毒功能的成品化糞池結構緊湊、強度性能好，可以在工廠批量化生產，便于運輸，成品設施施工便利，大大縮短了施工工期，降低了施工難度，有利于推進工程項目進度，確保項目按質按量地如期完成，促進其盡早投入一線抗疫工程使用。

2.3.4 結構優化，批量化生產

具有預消毒功能的成品化糞池巧妙利用化糞池的罐體容積，滿足消毒藥劑在污水中的停留時間要求，可取消單獨設置的預消毒池，通過壓縮設備體積降低材料成本，預消毒池成品化，減少施工工序，同時也減少人力、物力的投入。

2.3.5 多措并舉，降低工程造價

利用成具有預消毒功能的成品化糞池，從工程設計的角度，可以優化排水管網的布置，減少項目設計工程量；從體型結構上，緊湊靈活，減少設備所需材料，降低設備材料成本；從施工的角度，空間占比小，減少其施工界面，降低開挖土方。從設計到生產再到施工，實現全過程優化成本，降低工程造價。

2.3.6 智慧監控，數據可視化

對于出入口水質，通過增加檢測設備及數據傳輸模塊，可實時對于出入水質進行在線檢測、數據存檔、風險報警、事故溯源、消毒藥劑投加量自動調節等功能，實現智慧控制、數據可視化，實施可行性高，對于監管、后勤投入、事后認定均有極大的便利。其中，對于隔離酒店、方艙、健康驛站此類項目類型，可能具有傳染性的排水的預消毒處理措施通常采用在化糞池入口前投加消毒劑的處理方式。這種處理方式無法直接檢測出水控制消毒劑的投加量，消毒藥劑投加過量時，可能會阻礙微生物的正常生長，影響化糞池厭氧發酵的生物處理效果，其消毒效果也難以控制。具有預消毒功能的成品化糞池一體化處理設備在出水口設置水質和水量檢測裝置，可實時調整消毒藥劑的投加量，建立智慧監控管理平臺，提供手機APP 端和后臺Web 端。用戶通過智能手機APP或PC終端，實時接收到出水水質參數，保證其厭氧發酵和消殺病菌的效果［7］，如圖4所示。

圖4 智慧預消毒化糞池管理系統原理示意圖

2.4 市場需求分析

傳染病現在仍是對人們日常生活、社會發展會帶來較大影響的一項重大社會問題，隨著人員流動率的提高，傳染病的暴發頻率和預防難度將遠超從前。近兩年來，受到新冠疫情的影響，關于傳染病隔離、傳染病防疫的問題及措施又重新被社會重視起來。在2020年中央財政安排基本公共衛生服務和基層疫情防控603 億補助資金的支持下，各地陸續開展傳染病隔離、醫療等衛生防疫基礎設施的建設項目。截至2022年3月，全國已經建成或正在建設的方艙醫院有33家，分布在12個省的19個地市，國家衛健委仍要求各省要根據疫情的形勢建設或者拿出建設的方案，保證每個省至少有2～3 家方艙醫院，在需要啟用方艙醫院的時候，在2d之內建成并投入使用。關于輕型和無癥狀患者集中隔離的地點，可以考慮集中隔離酒店。

無論是方艙醫院、集中隔離酒店，還是醫療衛生防疫基礎設施，其生活排水均需要經過預消毒處理方可排入下游的污水管網。隨著防疫設施建設項目量大增，化糞池和預消毒池的建設需求也會大增［8］。具有預消毒功能的成品化糞池可以在其排水系統上隔絕傳染病毒和細菌的傳播路徑，解決醫療集中隔離點、發熱門診、傳染病樓等設施因排水系統化糞池和預消毒池分開設置而引起傳染性致病菌擴散傳播的風險問題，完全滿足傳染性醫療排水的衛生防疫需求［9］。另外，相比分開設置的化糞池和預消毒池，具有預消毒功能的成品化糞池擁有造價更低、體型結構更緊湊、施工更為便利的優勢，能很好地滿足業主和施工單位需求［10］。

3 結語

具有預消毒功能的成品化糞池在傳染醫療隔離設施、健康驛站等建設項目中可以發揮出其切合衛生防疫要求，安裝體積空間小，降低施工難度，減少工期，減少工程投資，發揮智慧監控的優勢。從技術上來說，整合預消毒池和化糞池為一種具有預消毒功能的成品化糞池的傳染性排水預處理設施，可在工廠批量化生產，以滿足工程使用需求。綜上所述，具有預消毒功能的成品化糞池在相關的工程設計時，由于目前市面上并無具有預消毒功能的成品化糞池，可通過推廣迅速占有市場份額，其市場空間十分廣闊。