城镇污水系统中病毒特性和规律相关研究分析

超滤膜孔径大小约为2～50 nm，能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，而且可以物理消除大多数病毒，并且随着膜表面形成滤饼层加厚可以进一步提高病毒的去除效率[36]。此外，通过调整跨膜压力(TMP)也可以实现更高的病毒去除率。带微量负电荷的超滤膜比带中性电荷的超滤膜更有利于病毒的清除[36]。

反渗透膜可以看作一种离子级的过滤器，可以过滤掉几乎所有冠状病毒和其他绝大多数病毒，这一点已经在2003年SARS期间在国内再生水厂运行结果得到充分证明。各种市政污水深度处理工艺对病毒的去除能力不同，总结见表3。

但是，需要注意的是膜组件的断丝率是影响病毒去除率的关键因素，疫情期间应切实加强膜完整性检测。

2.4 市政污水处理厂出水中的病毒

从公共健康角度来看，可以认为污水厂进、出水中可能带有病毒，所以，上述病毒感染人的四个条件中满足了第一个条件，但这只是说明污水处理厂出水有病毒存在的可能性，美国进行的大量与污水回用有关的流行病研究表明，再生水利用是安全的。2003年SARS暴发高峰期间，天津市卫生防病中心对市内各污水处理厂进、出水进行了检测，也均未发现SARS病毒。原因可能是污水处理厂正常运行时出水中病毒浓度和活性已经很低，达不到病毒的检出条件，少数病毒随着污水处理厂出水排放到地表水中，环境中的化学物质氧化、阳光中的紫外线等也会迅速使病毒失去活性[4]。

综合以上研究结论可知，现有城镇污水处理厂只要保持正常稳定运行，即可有效去除、杀灭污水的COVID-19，因此污水处理厂不会成为新冠肺炎的传染源。

2.5 污泥处理对病毒的去除作用

污水处理过程中单纯的沉淀和过滤过程仅是将病毒转移和富集到污泥中，因此，污泥中病毒的灭活也是不可忽视的，在污泥处置时要充分考虑到相关病毒学安全性问题。而污泥的稳定化和无害化处理如脱水、堆肥、热处理和中温厌氧消化均可有效杀灭病毒，其中热处理是迄今为止病毒失活效率最高的污泥处置方法。需要指出的是，活性污泥吸附的病毒仍然具有感染风险，处置过程中操作人员需要采取更为有效的防护手段。另外，已经有证据表明，剩余污泥中的水分在处置过程中可能形成气溶胶，由于气溶胶中的病毒附着于其他物质而处于结合状态，可免受生物学(酶作用)和理化(温度、pH 和紫外线等)因素的灭活作用，从而可以长期保持其感染性，这些气溶胶如果不加处理可能产生一定风险[39]。

2.6 污水处理过程中的气溶胶

气溶胶是指悬浮在气体介质中由固态或液态颗粒组成的气态分散系统，在自然环境中普遍存在，气溶胶颗粒粒径一般在1～5μm。污水中气泡在外力作用下从污水中快速逸出产生爆裂，散落出许多大量细微固液颗粒即形成气溶胶，这个过程将会同时携带污水中的微生物，变成生物气溶胶。病毒比细菌更容易被气溶胶携带，有研究发现包膜病毒比非包膜病毒更容易附着在颗粒上。

目前，对污水处理中气溶胶携带病毒的研究较少，且主要针对肠道病毒的研究。研究表明，水力跌落大、湍动剧烈的污水处理单元形成气溶胶就越多。污水提升、格栅间、除渣、曝气池、污泥浓缩池和污泥脱水机房等预处理过程气溶胶浓度高于其他处理区域。不同处理工艺气溶胶风险的影响因素较多，传统市政污水处理工艺池体表面积大，工艺相对复杂，潜在产生气溶胶的点位相对较多;MBR工艺虽然曝气量大，但由于工艺相对较易封闭，在控制气溶胶风险上有一定优势[38]。也有监测发现，预处理过程气溶胶的浓度与处理厂的规模相关，规模越大，气溶胶浓度越高。对于近几年兴起的地下或半地下污水处理厂而言，由于其相对封闭、湿度较大，更加需要严格控制气溶胶的产生，切实做好全厂气流的组织和调控，各区域操作空间换气量一定要小于除臭排气量，封闭池体远离抽气口的一端应该适当打开，使操作空间和池体密闭空间真正形成气体的有序负压流动，避免形成空气流通死区。如果简单封闭池体、加大地下操作空间的换气次数，反而可能会增大气溶胶在操作空间的扩散风险。另外，研究表明生物除臭反应器在处理臭味气体的同时还可以有效削减微生物气溶胶[39]。

研究表明，污水系统工作人员更容易感染肠道病毒引起的疾病[40]。2003年SARS期间，WHO认为感染SARS的危险职业包括污水处理厂工人和食品及动物管理者。目前COVID-19气溶胶传播途径尚待明确[41]，出于安全考虑，污水处理操作人员要加强个人防护工作，佩戴手套、面罩或护目镜和防护服，尽量避免接触容易产生气溶胶的区域。疫情期间排水管渠维护和清疏作业应以机械、水力为主，非特殊情况下不建议组织下井作业。对于清理出来的固体废物必须及时用密闭运输车辆运送到符合规定的场所最终处置。污水处理厂应立足于“以人为本”，坚持“底线思维”，充分利用在线仪表的优势，尽量减少人工化验检测频次，保障从业人员安全，保障污水处理厂的正常运行。

03 总结和展望

①受感染者的排泄物中可能存在活性COVID-19，但并不意味着病毒的主要传播途径发生变化，消化道(粪-口)传播在全部传播中的作用和意义仍需进一步研究。

②病毒感染人类需要同时具备四个条件，不能从排泄物中检测到活体病毒，就简单推断出污水处理厂也会成为COVID-19病毒的传染源。

③污水处理过程能够有效降低病毒浓度，降低幅度可以达到1.9lg～5.0lg。污水处理厂只要保持正常稳定运行，即可彻底阻断肠道病毒和呼吸道病毒。

④污水处理过程必须高度重视消毒处理，消毒效果排序：臭氧消毒>二氧化氯消毒>液氯消毒>次氯酸盐消毒。

⑤必须高度重视污泥处理过程。污泥处理中脱水、堆肥、石灰处理对病毒均有杀灭作用，杀灭效果有差异。

⑥再生水处理过程可以有效去除病毒，结合工艺控制可以保障出水安全。

⑦为避免气溶胶暴露风险，加强防护，减少人工取样和检测频次，加强除臭处理，地下污水处理厂重视气流和系统调控。

编辑：王媛媛