一种具有预消毒功能的新型成品化粪池在工程设计的运用前景分析

管裕丰

（广东省建科建筑设计院有限公司 广东广州 510500）

1 现状分析

在目前的实际工程案例设计中，根据《新型冠状病毒感染的肺炎传染病应急医疗设施设计标准》，传染病区污水应设置采用预消毒工艺，并应设置在化粪池前，预消毒池的水力停留时间不宜少于1h。传染性医疗排水采用“预消毒池+化粪池”的预处理方式，经前端处理后，再经过院区设置的污水处理站进行下一步的二级处理，出水水质满足《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）后方可排入市政污水管网［1］。在这种处理工艺的模式下，传染性医疗排水需要先经过预消毒池进行消毒，以满足灭杀病菌的效果，然后再经过化粪池沉淀和厌氧发酵处理。这种前端处理方式中，传染性医疗生活污水中含有大量的悬浮残渣，经由预消毒池时极容易导致管道堵塞，除了排水不畅外，还会给后期运维管理、院感管控带来诸多不便，且在清理的时候，清洁人员容易暴露在带有传染性病毒及细菌的环境中，给清洁人员带来极大的感染风险［2］。再者，如果将传染性医疗排水的前段处理工艺调整为“化粪池+预消毒池”的处理模式，同样会存在一个极大的卫生防疫风险问题。传染性医疗排水先通过化粪池进行厌氧发酵处理，未经消毒的化粪池需要定期清掏污水处理残渣，在清掏的过程中，清洁工人可能直接接触到附着在残渣的传染性致病菌，造成清掏人员感染，在残渣外运处理的过程中，也可能导致传染病菌进一步扩散蔓延［3］。特别是在现在新冠疫情依然严峻的背景下，面对无孔不入的传染病菌，在实际的工程设计中，使用具有预消毒功能的成品化粪池，解决预消毒池在化粪池前段和后端设置带来的弊端，可切断传染性致病菌在排水系统中的传播途径，有利于卫生防疫工作有条不紊地开展。

2 工程设计运用分析

2.1 工程设计需求分析

自新冠疫情暴发以来，各地政府陆续开展医疗隔离设施、发热门诊、传染病楼、新冠病人收治医院、方舱、健康驿站等的工程新建或改扩建工作。根据相关的国家设计规范、国家与地方卫计委设计指导文件要求，应对污染区可能携带传染病菌的生活污、废水和空调冷凝水设计为独立的排水系统，在室外汇总统一收集再集中进行预消毒处理［4］。由于现在的传染性医疗排水预处理设计普遍将化粪池和预消毒池分开设置，如上文所述，根据规范要求采用“预消毒池+化粪池”的处理模式，无法避免在化粪池清掏时后勤工作人员受到传染性致病细菌或病毒感染的风险，但也容易引起预消毒池管道堵塞，出现排水不畅、消毒池出水已为清水的问题，无法避免消毒池需要频繁清掏，造成维护管理不便及清理时人员感染的风险。为了确保排水系统运行顺畅，如果采用“化粪池+预消毒池”的处理模式，在化粪池清掏的时候，传染性致病细菌和病毒将可能感染清洁人员，且目前化粪池清掏车辆内无消毒设施，未经与消毒处理的化粪池残渣跟随化粪池清掏车外运扩散，形成新的传播链［5］。为解决这两种传染病区排水预消毒处理方式带来的种种弊端，以满足卫生防疫要求，传染性医疗排水预消毒处理时需要一种可以将预消毒池和化粪池融合一体的排水处理构造物，以隔绝传染性致病病毒和细菌通过排水系统传播，是当前疫情防控建设工作中使用方后勤管养人员和院感防控人员迫切的诉求，如图1所示。

图1 清掏作业人员严格配套防护装配规范作业现场照片

2.2 具有预消毒功能的新型成品化粪池工艺原理分析

具有预消毒功能的成品化粪池是一种通过在成品化粪池中增加投加消毒药物、确保消毒停留时间、出水监测等功能，使其兼具化粪池和预消毒池两种预处理构筑物在排水处理中发挥沉淀、厌氧发酵和消毒功能的小型一体化成品排水预处理构筑物［6］，其主要由化粪池罐体、加药系统和通气系统3 个部分组成。通过改造成品化粪池的构造，向化粪池罐体投加消毒药物。出水口上设置流量和水质检测装置，可以实时将信号反馈至加药间，利用加药间的控制系统实时调整消毒药物投加量，使得消毒过程在化粪池内完成，达到消灭病菌的效果。化粪池的通气管应加装消毒设施处理，避免传染性的病毒细菌通过空气扩散，其工作系统原理如图2所示，其工艺原理需满足以下的要求。

图2 一种具有预消毒功能的新型成品化粪池工艺原理图

（1）具有预消毒功能的新型成品化粪池如果采用污泥回流，其和污水处理后的污泥回流至化粪池后总的清掏周期不应小于360d。

（2）消毒剂的投加应根据具体情况确定，确保pH值不应大于6.5，同时，不能影响厌氧发酵细菌种群的正常生长。

2.3 在工程应用中的优势分析

这种具有预消毒功能的新型成品化粪池在工程应用中的具体优势体现在功能、空间、结构、造价、施工难度及智慧化6个方面，如图3所示。

图3 具有预消毒功能的新型成品化粪池在工程应用中的优势分析

2.3.1 功能合并，便于运维管理，降低院感防控风险

具有预消毒功能的新型成品化粪池将化粪池和预消毒池合并，采用一体化的成品设备，利用化粪池水力停留时间大于预消毒时间的优势，实现一体两用。相对于现有工程设计中化粪池和预消毒池分开设置的方式，可以减少对预消毒池的清理维护工作。再者，将成品化粪池和预消毒池合并后，可以避免因化粪池清掏带来的致病菌传染风险问题。工程项目建设完成投入使用后，可降低医院基建后勤人员日常室外污水处理基础设施维护管养难度、频率；同时，可大大降低院感防控的压力，降低设备管养期间疫情防控意外事故发生的风险，降低医院后勤人员配置数量和执勤工作量。

2.3.2 空间占比小，安装灵活

对于隔离酒店改造或者发热门诊改造等类似的改造项目，特别是在一线城市市区内隔离酒店改造工程，其改造条件局限于时间紧、现场现有条件固定、室外空间少、地下现有综合管线密集、改造期间需保障部分区域的正常运营。在此条件下，工程面及设施设备安装空间拮据，没有条件对室外进行大面积开挖或者现状管线迁改调整。应对这种项目类型的普遍特点，具有预消毒功能的新型成品化粪池体型结构紧凑，大大节省了设备安装空间，减少开挖面积，提高项目成功改造可能性和场所选取面。

2.3.3 降低施工难度，节省工期

由于具有预消毒功能的成品化粪池是在现有的成品化粪池改造而来的一体化排水预处理设备，其延续了成品化粪池在施工过程中的优点。相对于钢筋混凝土的预消毒池和化粪池，具有预消毒功能的成品化粪池结构紧凑、强度性能好，可以在工厂批量化生产，便于运输，成品设施施工便利，大大缩短了施工工期，降低了施工难度，有利于推进工程项目进度，确保项目按质按量地如期完成，促进其尽早投入一线抗疫工程使用。

2.3.4 结构优化，批量化生产

具有预消毒功能的成品化粪池巧妙利用化粪池的罐体容积，满足消毒药剂在污水中的停留时间要求，可取消单独设置的预消毒池，通过压缩设备体积降低材料成本，预消毒池成品化，减少施工工序，同时也减少人力、物力的投入。

2.3.5 多措并举，降低工程造价

利用成具有预消毒功能的成品化粪池，从工程设计的角度，可以优化排水管网的布置，减少项目设计工程量；从体型结构上，紧凑灵活，减少设备所需材料，降低设备材料成本；从施工的角度，空间占比小，减少其施工界面，降低开挖土方。从设计到生产再到施工，实现全过程优化成本，降低工程造价。

2.3.6 智慧监控，数据可视化

对于出入口水质，通过增加检测设备及数据传输模块，可实时对于出入水质进行在线检测、数据存档、风险报警、事故溯源、消毒药剂投加量自动调节等功能，实现智慧控制、数据可视化，实施可行性高，对于监管、后勤投入、事后认定均有极大的便利。其中，对于隔离酒店、方舱、健康驿站此类项目类型，可能具有传染性的排水的预消毒处理措施通常采用在化粪池入口前投加消毒剂的处理方式。这种处理方式无法直接检测出水控制消毒剂的投加量，消毒药剂投加过量时，可能会阻碍微生物的正常生长，影响化粪池厌氧发酵的生物处理效果，其消毒效果也难以控制。具有预消毒功能的成品化粪池一体化处理设备在出水口设置水质和水量检测装置，可实时调整消毒药剂的投加量，建立智慧监控管理平台，提供手机APP 端和后台Web 端。用户通过智能手机APP或PC终端，实时接收到出水水质参数，保证其厌氧发酵和消杀病菌的效果［7］，如图4所示。

图4 智慧预消毒化粪池管理系统原理示意图

2.4 市场需求分析

传染病现在仍是对人们日常生活、社会发展会带来较大影响的一项重大社会问题，随着人员流动率的提高，传染病的暴发频率和预防难度将远超从前。近两年来，受到新冠疫情的影响，关于传染病隔离、传染病防疫的问题及措施又重新被社会重视起来。在2020年中央财政安排基本公共卫生服务和基层疫情防控603 亿补助资金的支持下，各地陆续开展传染病隔离、医疗等卫生防疫基础设施的建设项目。截至2022年3月，全国已经建成或正在建设的方舱医院有33家，分布在12个省的19个地市，国家卫健委仍要求各省要根据疫情的形势建设或者拿出建设的方案，保证每个省至少有2～3 家方舱医院，在需要启用方舱医院的时候，在2d之内建成并投入使用。关于轻型和无症状患者集中隔离的地点，可以考虑集中隔离酒店。

无论是方舱医院、集中隔离酒店，还是医疗卫生防疫基础设施，其生活排水均需要经过预消毒处理方可排入下游的污水管网。随着防疫设施建设项目量大增，化粪池和预消毒池的建设需求也会大增［8］。具有预消毒功能的成品化粪池可以在其排水系统上隔绝传染病毒和细菌的传播路径，解决医疗集中隔离点、发热门诊、传染病楼等设施因排水系统化粪池和预消毒池分开设置而引起传染性致病菌扩散传播的风险问题，完全满足传染性医疗排水的卫生防疫需求［9］。另外，相比分开设置的化粪池和预消毒池，具有预消毒功能的成品化粪池拥有造价更低、体型结构更紧凑、施工更为便利的优势，能很好地满足业主和施工单位需求［10］。

3 结语

具有预消毒功能的成品化粪池在传染医疗隔离设施、健康驿站等建设项目中可以发挥出其切合卫生防疫要求，安装体积空间小，降低施工难度，减少工期，减少工程投资，发挥智慧监控的优势。从技术上来说，整合预消毒池和化粪池为一种具有预消毒功能的成品化粪池的传染性排水预处理设施，可在工厂批量化生产，以满足工程使用需求。综上所述，具有预消毒功能的成品化粪池在相关的工程设计时，由于目前市面上并无具有预消毒功能的成品化粪池，可通过推广迅速占有市场份额，其市场空间十分广阔。