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                行業新聞

                新冠病毒污水消毒工藝及參數選擇難?專家這樣說!

                根據世界衛生組織WHO的要求,我國現行國家規范《綜合醫院建筑設計規范》(GB51039-2014)對污水處理做出如下規定:當醫療污水排入有城市污水處理廠的城市排水管道時,應采用消毒處理工藝;當醫療污水直接或間接排入自然水體時,應采用二級生化污水處理工藝。其出水水質應符合現行國家標準《醫療機構污水排放要求》GB18466的有關規定。
                 
                2017年我國城市污水處理總量為465.5億m³,污水處理率94.54%,基本已經完成了城市全覆蓋,綜合經濟、環保、安全等多方面因素考慮,當醫院污水有條件排入城市污水處理廠時,無需進行二級生化污水處理工藝,可根據《綜合醫院建筑設計規范》(GB51039-2014)的規定,采用消毒處理工藝。
                 
                我國現行國家標準《傳染病醫院建筑設計規范》(GB 50849-2014)規定的傳染病污水處理要求采用二級生化處理工藝,這是繼承了《醫院污水處理設計規范》(CECS07-88)我國傳統的傳染病病毒性肝炎和肺結核病而言。但對于應急醫院,其建設周期短,若考慮生化處理工藝,調試運行周期過長,通常至少是1個月左右,盡管現代微生物技術大幅提高,可以接種自城市污水處理廠,但效果很難保證,因此,考慮到實際應用與二級生化污水處理的初期運行特性,以及消毒完全可以控制SARS病毒和新型冠狀病毒對水體的影響,綜合考慮應急醫院的高效運行,推薦采用消毒工藝處理新型冠狀病毒應急醫療設施生活污水。
                 
                小湯山非典醫院等污水處理運行案例
                 
                總結了2003年小湯山非典醫院污水處理建設的過程和工藝流程,采用消毒處理,消毒劑采用了電解法次氯酸鈉,預消毒有效氯投加量為10mg/L左右,接觸消毒池的有效氯投加量為50mg/L左右。小湯山非典醫院從2003年5月1日起開始接收病人,收治680名SARS患者,全部治愈出院,小湯山醫院二部附近1km范圍內的2個村莊無一人感染,小湯山鎮全鎮24個村3.5萬人無一人感染,小湯山醫院院區內約有3000人醫務和后勤工作者,無一人感染,實踐證明,小湯山ASRS定點醫院建設的醫院污水處理措施是客觀有效的。因此新型冠狀病毒肺炎傳染病應急醫療設施的污水處理采用消毒處理可行。
                我國1979年1季度對北京幾家主要醫院的污水中的大腸桿菌進行了測試,大腸桿菌在5.5×106~2.0×109個/L之間,其中1.0×107個/L以上的占95.84%,其中1.0×107~1.0×108個/L之間占比為46.8%,甘肅省1977年對于27個醫院測試未經處理的醫院污水中大腸桿菌的數量為2.38×108個/L,國家標準《醫療機構水污染物排放標準》(GB18466-2005)中規定,傳染病醫院污水排放標準中大腸桿菌的數量不能大于100MPN/L,實際上按大腸桿菌在污水中的最低濃度計算,大腸桿菌的滅活效率應為99.98%,實際是4Log。我國目前沒有發生因為醫院污水處理不合格導致的傳染病流行,說明日常處理能有效殺滅病毒和細菌。
                 
                研究證明,指示顯示大腸桿菌滅活率大于23%時,SARS病毒可全滅活,因此當大腸桿菌的滅活效率達到99.98%時,SARS病毒完全能夠被滅活,以大腸桿菌作為新冠病毒指示微生物。
                 
                消毒工藝與工程參數
                 
                根據研究分析,提出新型冠狀病毒肺炎傳染病應急醫療設施的污水處理工藝流程為“預消毒+化糞池+消毒池”的二級強化消毒工藝。
                 
                該工藝不僅流程簡單、建造快速、投資少,而且還具有啟動快速,運行穩定、管理方便等優點。
                 
                污水處理在化糞池前設置預消毒工藝,預消毒池的水力停留時間不宜小于1h;污水處理站的二級消毒池水力停留時間不應小于2h;污水處理從預消毒池至二級消毒池的水力停留總時間不應小于48h;化糞池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;消毒劑的投加應根據具體情況確定,但pH不應大于6.5。
                 
                預消毒的目的是使污水處理站后續運行安全,同時也是提高和確保新型冠狀病毒滅活效果。有研究表明,懸浮固體和有機物質的存在增加了腸病毒在水性環境中的生存能力,故認為在化糞池前進行預消毒,可以大大降低附著在糞便上的病毒活性,使后續運行更安全。
                 
                國家標準《醫療機構水污染物排放標準》(GB 18466-2005)中規定,傳染病和結核病醫療機構污水當采用含氯消毒劑時,消毒接觸池的消毒時間不低于1.5h,考慮到該新型冠狀病毒的未知性,確定污水處理站的二級消毒池水力停留時間不應小于2h。
                 
                依據最新研究,新型冠狀病毒室溫下在糞便和尿液中至少可存活2d,腹瀉患者糞便pH升高,通常腹瀉糞便的pH為6.7~7.7,新型冠狀病毒的存活時間延長至4 d。污水處理從預消毒池至二級消毒池的水力停留總時間不應小于48h,一則滿足化糞池的自然沉淀效果,提高消毒效率,減少消毒劑用量,減少消毒副產物對環境的影響,二則提高效果保證率,即使誤操作,新型冠狀病毒在污水處理系統中的自然死亡率也能保證對環境水體的影響降至最低。消毒環境要求在弱酸環境,pH不應大于6.5的要求是為了有效限制新型冠狀病毒在水體環境中的生存能力,提高滅活率。
                 
                結語
                 
                距離2003年的SARS-CoV病毒爆發已經過去17年,國內對該病毒的環境和消毒劑的抵抗能力做了較為詳細的研究,為含有新型冠狀病毒感染肺炎的污水處理提供了大量技術支撐,通過對病毒性肝炎、肺結核病細菌等傳統傳染病病原體以及的環境和消毒劑的抵抗能力分析,以及新型冠狀病毒與SARS-CoV的比較分析,提供了與SARS-CoV同類型的新型冠狀病毒COVID-19的污水二級強化消毒工藝和工程技術參數,以滿足我國目前新型冠狀病毒疫情防治工作的需求,該研究成果已列入國家衛健委、住建部發布的《新型冠狀病毒肺炎應急救治設施設計導則(試行)》和中國工程建設標準化協會頒布的《新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病應急醫療設施設計標準》(T/CECS 661-2020)中,并在全國實施,以確保打贏疫情防控阻擊戰,保護水體生態安全。
                 
                本文作者黃曉家:1964年出生,中國中元國際工程有限公司總工程師,全國工程勘察設計大師,中國科學技術學會聘任全國工藝建筑防火及水滅火系統學科首席科學傳播專家。研究方向:城市節水、海綿城市、工業廢水再生與回用、建筑與工業給排水、消防工程、飲用水安全、污水處理、水環境、智慧水務。
                 
                微信對原文有刪減。原文標題:新型冠狀病毒(COVID-19)肺炎污水處理強化二級消毒工藝研究與分析;作者:黃曉家、 郭春艷、 趙 耀;作者單位:中國中元國際工程有限公司、南華大學 土木工程學院。將刊登在《給水排水》2020年戰“疫”專欄。


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