北極星水處理網(wǎng)訊:李傳志，1966年出生，湖北武漢，碩士研究生學(xué)歷，中信建筑設(shè)計(jì)研究總院副總工程師，給排水專業(yè)總工程師，教授級(jí)高級(jí)工程師。主要研究方向：綠色建筑與可持續(xù)發(fā)展、建筑節(jié)水與非傳統(tǒng)水資源利用、建筑安全設(shè)計(jì)與評(píng)估、太陽(yáng)能光熱利用、海綿城市設(shè)計(jì)、水污染防治與黑臭水體治理。

1 項(xiàng)目概況

武漢市為救治新型冠狀病毒感染的肺炎患者，解決現(xiàn)有醫(yī)療資源不足而緊急建設(shè)了武漢火神山醫(yī)院，選址位于知音湖畔（見(jiàn)圖1）。即使知音湖并非武漢水源地，但火神山醫(yī)院的設(shè)計(jì)、施工建設(shè)及運(yùn)行管理緊急但不降標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)易但不簡(jiǎn)單操作，雨水、污水集中收集處理達(dá)標(biāo)后，再排入市政管網(wǎng)，不造成環(huán)境污染，也不帶來(lái)排水系統(tǒng)安全隱患。

圖1 武漢火神山醫(yī)院鳥(niǎo)瞰

武漢火神山醫(yī)院新建區(qū)規(guī)劃用地面積約50000㎡，總建筑面積33940.76m，總床位數(shù)1000床（其中ICU中心床位數(shù)為30床）；主要由1號(hào)樓與2號(hào)樓組成。

1號(hào)樓為單層建筑，由9個(gè)單層的護(hù)理單元、醫(yī)技樓及ICU中心組成，每個(gè)護(hù)理單元設(shè)24間病房。病房樓為集裝箱結(jié)構(gòu)，中心區(qū)域?yàn)榉雷o(hù)區(qū)，分為清潔走廊（清潔區(qū)）與護(hù)士走廊（半污染區(qū)）；指廊區(qū)域?yàn)椴》繀^(qū)，分為醫(yī)護(hù)走廊（半污染區(qū)）、病房（污染區(qū)）與病人走廊（半污染區(qū)）3個(gè)區(qū)。

1號(hào)樓內(nèi)的醫(yī)技樓設(shè)1間標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ級(jí)手術(shù)室、負(fù)壓檢驗(yàn)室與3間CT室。ICU中心設(shè)于1號(hào)樓與2號(hào)樓之間。醫(yī)技樓與ICU中心為鋼結(jié)構(gòu)板房。

2號(hào)樓為兩層建筑，分4個(gè)組團(tuán)，由8個(gè)護(hù)理單元組成，每個(gè)護(hù)理單元設(shè)24間病房。其清潔走廊與護(hù)士走廊的配置模式與1號(hào)樓相同，只不過(guò)為單邊配置；病房區(qū)的配置模式與1號(hào)樓相同。

室外氧氣站房、負(fù)壓吸引機(jī)房、垃圾暫存間、尸體暫存間及焚燒爐設(shè)于場(chǎng)地東南角。

武漢火神山醫(yī)院新建區(qū)全部為傳染病院區(qū)，醫(yī)護(hù)人員宿舍、生活區(qū)全部征用新建區(qū)旁邊的武漢職工療養(yǎng)院。療養(yǎng)院的公用工程配套設(shè)施齊全，可以獨(dú)立運(yùn)行管理，與新建傳染病院區(qū)的排水系統(tǒng)及水處理設(shè)施完全隔開(kāi)。

2 排水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)原則

2.1 新型冠狀病毒的特點(diǎn)

冠狀病毒是一類具有包膜的RNA病毒，可引起人和動(dòng)物呼吸道、消化道和神經(jīng)系統(tǒng)疾病，對(duì)有機(jī)溶劑和消毒劑敏感，75%酒精、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒劑、過(guò)氧乙酸和紫外線均可滅活病毒。

2019年底在湖北省武漢市出現(xiàn)的冠狀病毒，世界衛(wèi)生組織將其命名為2019新型冠狀病毒（2019-nCoV）。新型冠狀病毒致病力強(qiáng)、傳染性高，傳播方式包括空氣飛沫傳播、氣溶膠傳播、接觸傳播及可能的糞口傳播。

據(jù)香港媒體報(bào)道，香港同住在青衣長(zhǎng)康邨的“康美樓”內(nèi)的下上樓鄰居，雖然兩戶相差了10層樓，但共享一條糞便污水排水管和化糞池，下上樓鄰居都確診新型冠狀病毒感染的肺炎，懷疑糞便污水排水管道傳播。香港衛(wèi)生防護(hù)中心流行病學(xué)專家在調(diào)查后分析，病毒可能是經(jīng)糞便污水排水管和未完全密封的化糞池通氣管傳播的。但香港大學(xué)教授強(qiáng)調(diào)，新型冠狀病毒傳染途徑至今仍未完全清楚，該個(gè)案仍有機(jī)會(huì)是經(jīng)飛沫和接觸傳播的。

2.2 排水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)原則

室外生活排水與雨水排水系統(tǒng)采用分流制，污染區(qū)的污廢水與清潔區(qū)污廢水分流排放，如病房、醫(yī)技和ICU等與辦公區(qū)、清潔走廊等衛(wèi)生器具和裝置的污廢水與排水通氣系統(tǒng)均獨(dú)立設(shè)置，且污廢水各自獨(dú)立排放至預(yù)消毒池。為此，首先需要根據(jù)醫(yī)療設(shè)施建筑功能分區(qū)、醫(yī)療流程布局對(duì)清潔區(qū)與污染區(qū)進(jìn)行清楚地劃分，限制區(qū)污廢水可排入清潔區(qū)排水系統(tǒng)。

2.2.1 醫(yī)療設(shè)施建筑功能分區(qū)

火神山醫(yī)院主要用于收治確診新型冠狀病毒感染的肺炎重癥患者，不設(shè)置門(mén)診功能區(qū)，生活和后勤保障區(qū)采用臨近的武漢職工療養(yǎng)院。因此火神山醫(yī)院醫(yī)療設(shè)施建筑功能分區(qū)主要為醫(yī)技區(qū)、病房區(qū)。

2.2.2 火神山醫(yī)院基本流程

圖2 火神山醫(yī)院基本流程

火神山醫(yī)院基本流程(見(jiàn)圖2)進(jìn)行了合理劃分，醫(yī)技與住院部充分考慮了清晰的潔污、醫(yī)患、人車等流線組織，避免院內(nèi)感染。醫(yī)療廢棄物、污物、污水、雨水與廢氣等均得到妥善處置，可以避免生物安全隱患產(chǎn)生。

2.2.3火神山醫(yī)院住院部基本流程

火神山醫(yī)院醫(yī)療設(shè)施按傳染病醫(yī)療流程進(jìn)行布局，且根據(jù)新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病治療流程進(jìn)一步細(xì)化功能分區(qū)�；�本分區(qū)為清潔區(qū)、限制區(qū)（半清潔區(qū)）、隔離區(qū)（半污染區(qū)和污染區(qū)），相鄰區(qū)域之間設(shè)置相應(yīng)的衛(wèi)生通過(guò)或緩沖間。醫(yī)護(hù)人員進(jìn)入及退出流線如圖3所示。

如圖3下側(cè)區(qū)域?yàn)榉雷o(hù)區(qū)，主要為清潔走廊及辦公區(qū)，理論上此區(qū)域內(nèi)醫(yī)護(hù)人員是可以只穿工作服的；與指廊病房相鄰的一側(cè)為醫(yī)護(hù)走廊，此區(qū)域內(nèi)醫(yī)護(hù)人員必穿防護(hù)服；指廊部分為各病房護(hù)理單元，醫(yī)護(hù)人員在此工作區(qū)內(nèi)除了穿防護(hù)服外，外面還要穿一層隔離衣，病房護(hù)理單元又分為3個(gè)區(qū)：內(nèi)走廊為醫(yī)護(hù)走廊，為潛在污染區(qū)，病房為污染區(qū)，病人走廊（外走廊）最初從管理的角度考慮，設(shè)計(jì)成開(kāi)敞圍廊，后更改為醫(yī)生進(jìn)入病房后的退出通道，醫(yī)院管理方認(rèn)為，只要醫(yī)護(hù)人員進(jìn)入了病房，就被污染，不能原路返回，應(yīng)該脫掉最外層的隔離衣后才能走入醫(yī)護(hù)走廊。病人走廊區(qū)域?qū)崬榘胛廴咀叩�，醫(yī)院管理方按可開(kāi)啟空間考慮。

圖3 火神山醫(yī)院住院部基本流程

減少接觸傳播，需做到及時(shí)洗手，做好手部衛(wèi)生，醫(yī)護(hù)人員需要及時(shí)淋浴清洗，避免將病毒帶到清潔區(qū)。同時(shí)需要做好室內(nèi)清潔，保持環(huán)境衛(wèi)生整潔，減少室內(nèi)環(huán)境污染，避免經(jīng)由污廢水管道傳染清潔區(qū)。

新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院需要在短時(shí)間內(nèi)應(yīng)對(duì)大量增加的病患，滿足快速收治病人的需求，又要確保安全運(yùn)行，特別是生物安全、環(huán)境安全、結(jié)構(gòu)和消防安全。生物安全是重中之重，既要防止病毒在醫(yī)療設(shè)施內(nèi)傳染，同時(shí)也要防止醫(yī)療設(shè)施對(duì)周邊地區(qū)的感染；環(huán)境安全主要是防止排放醫(yī)療垃圾、污水和廢氣對(duì)環(huán)境的污染。傳染病醫(yī)院一旦排水處置不當(dāng)，就會(huì)造成病毒的蔓延風(fēng)險(xiǎn)。

3 排水系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)方法

3.1 合理選擇衛(wèi)生潔具，保持器具水封可靠

選擇符合標(biāo)準(zhǔn)要求的衛(wèi)生潔具，保持器具存水彎水封有效，合理設(shè)置地漏并保持水封有效。

衛(wèi)生器具的材質(zhì)和技術(shù)要求，均應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB6952《衛(wèi)生陶瓷》和JC/T2116《非陶瓷類衛(wèi)生潔具》的規(guī)定，并應(yīng)符合下列要求：

（1）大、小便器均選擇構(gòu)造內(nèi)有存水彎的衛(wèi)生器具，大便器宜選用沖洗效果好、污物不易黏附在便槽內(nèi)且回流少的器具；不應(yīng)選擇構(gòu)造內(nèi)無(wú)存水彎的大、小便器，以避免存水彎前段病人排泄物的滯留帶來(lái)傳染隱患。

（2）洗手盆不采用盆塞。根據(jù)新型冠狀病毒的預(yù)防感染措施，要保持手衛(wèi)生，需要用流水洗手，所以洗手盆無(wú)需采用盆塞。

（3）衛(wèi)生器具選型應(yīng)能掛式安裝。衛(wèi)生器具掛式安裝，便于地面清洗消毒，沒(méi)有死角，易于方便徹底消毒。

除了需要地面排水的部位，如準(zhǔn)備間、污洗間、衛(wèi)生間、浴室、空調(diào)機(jī)房等設(shè)置地漏外，其他如護(hù)士室、治療室、診室、檢驗(yàn)科、醫(yī)生辦公室等房間不應(yīng)設(shè)地漏。地漏采用帶過(guò)濾網(wǎng)的無(wú)水封地漏加存水彎，水封不小于50mm，且不得大于75mm；并采用洗手盆的排水給地漏水封補(bǔ)水；用于手術(shù)室、急診搶救室等房間的地漏應(yīng)采用可開(kāi)啟的密封地漏。

病房、化驗(yàn)室、試驗(yàn)室等在同一房間內(nèi)的衛(wèi)生器具也不共用存水彎。

3.2 分類收集、分區(qū)排水

火神山醫(yī)院將醫(yī)技、病房及ICU定義為污染區(qū)，在污染區(qū)內(nèi)的盥洗、洗浴廢水及衛(wèi)生間糞便污水均歸為污染區(qū)排水。醫(yī)護(hù)人員可以只穿工作服的清潔走廊及辦公區(qū)定義為清潔區(qū)，在該區(qū)內(nèi)的盥洗、洗浴廢水及衛(wèi)生間糞便污水均歸為清潔區(qū)排水。污染區(qū)內(nèi)重癥病人的排泄物、分泌物，應(yīng)采用專用密閉容器就地收集，按衛(wèi)生部門(mén)提供的消毒方法經(jīng)及時(shí)消毒后，再倒入病房衛(wèi)生間或集中收集、專門(mén)處置。

污染區(qū)的污廢水與清潔區(qū)污廢水分流排放，且污廢水應(yīng)各自獨(dú)立排到預(yù)消毒池。生活排水流程如圖4。

圖4 生活排水流程

車輛沖洗和消毒廢水排入污水系統(tǒng)，排水口下采取水封措施；空調(diào)冷凝水分區(qū)集中收集，間接排水，設(shè)置在污染區(qū)的空調(diào)冷凝水只能排入污染區(qū)生活排水系統(tǒng)管道；布置在清潔區(qū)的空調(diào)冷凝水排入清潔區(qū)生活排水系統(tǒng)管道�？照{(diào)冷凝水全部排入污水處理站處理。

3.3 排水系統(tǒng)管道分區(qū)獨(dú)立通氣，分區(qū)集中收集處理

污染區(qū)如病房、醫(yī)技及ICU等與清潔區(qū)的衛(wèi)生器具和裝置的污廢水與排水通氣系統(tǒng)均獨(dú)立設(shè)置。避免污染區(qū)帶有病毒的廢氣傳播到清潔區(qū)，造成感染。生活排水系統(tǒng)通氣管道布置如圖5。

圖5 生活排水系統(tǒng)通氣管道布置

排水系統(tǒng)的通氣管口不應(yīng)接人空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)管道，應(yīng)上排至屋面。排水通氣管中廢氣應(yīng)集中收集后處理排放。

室外排水檢查井采用密封井蓋，并設(shè)置不小于DN100通氣管，將室外排水管道中的廢氣上排至屋面通風(fēng)良好處進(jìn)行處理。

3.4 室外場(chǎng)地雨水隔離地下水系，雨水快速排水，集中消毒處理

由于火神山醫(yī)院選址知音湖畔，為防止污水滲漏和雨水下滲，與地下水系統(tǒng)發(fā)生交換，帶來(lái)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)在項(xiàng)目用地內(nèi)滿鋪HDPE防滲膜，避免雨水下滲，與知音湖水系完全隔離。室外場(chǎng)地雨水的徑流（雨水排水方向）組織為快速排向雨水口，通過(guò)管道集中收集排放，減少地表雨水徑流對(duì)知音湖水體的污染風(fēng)險(xiǎn)。雨水排水組織如圖6。

圖6 雨水排水組織

室外雨水應(yīng)采用管道系統(tǒng)排水，不采用地面徑流或明溝方式排放。采用地面徑流或明溝排放，一旦被新型冠狀病毒污染，易再次通過(guò)室外雨水排水?dāng)U散病毒，接觸到易感人群，增加導(dǎo)致新型冠狀病毒感染的肺炎暴發(fā)或流行的風(fēng)險(xiǎn)，因此火神山醫(yī)院設(shè)了單獨(dú)的雨水排水管道系統(tǒng)。

由于院區(qū)用地范圍內(nèi)的場(chǎng)地滿鋪HDPE防滲膜，雨水不能下滲，地面的雨水徑流系數(shù)采用ψ=1.0。市政污水管無(wú)法全部接納院區(qū)設(shè)計(jì)重現(xiàn)期P=3年的降雨水量，設(shè)置了雨水貯存調(diào)節(jié)設(shè)施。

3.5 強(qiáng)化污水消毒處理、雨水消毒后排除；污水處理設(shè)施尾氣集中收集消毒處理后排放

火神山醫(yī)院屬于新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院，按照GB50849《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.4.2條，“醫(yī)技、病房和ICU病房的污水應(yīng)先排人化糞池，滅活消毒后應(yīng)與廢水一同進(jìn)入醫(yī)院污水處理站，并應(yīng)采用二級(jí)生化處理后再排人城市污水管道。”GB18466《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》第4.1.1條規(guī)定“傳染病醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水排放一律執(zhí)行表1的規(guī)定”。

火神山醫(yī)院從2020年1月23日開(kāi)始設(shè)計(jì)，2月3日前建成，歷時(shí)10天。由于新型冠狀病毒感染的肺炎傳播速度快、蔓延范圍廣，武漢地區(qū)病患短時(shí)間內(nèi)大量增加，為了彌補(bǔ)武漢市原有的醫(yī)療設(shè)施不足，作為應(yīng)急建設(shè)專門(mén)的醫(yī)療設(shè)施，為滿足快速發(fā)病的需求，必須立即投入使用。因此火神山醫(yī)院建成后，雖然建有二級(jí)生化處理設(shè)施，但污水處理不能即刻滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50849《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》二級(jí)生化處理的有關(guān)規(guī)定，生化處理調(diào)試運(yùn)行周期過(guò)長(zhǎng)，將影響火神山醫(yī)院即刻投入使用，從而影響大量收治重癥病人。設(shè)計(jì)按二級(jí)生化處理工藝配置，前期短時(shí)間內(nèi)按預(yù)消毒+化糞池+消毒的處理工藝流程運(yùn)行。預(yù)消毒的目的是為了在預(yù)消毒接觸池后，保護(hù)后續(xù)污水處理站的運(yùn)行安全。通過(guò)室外密閉排水系統(tǒng)輸送到預(yù)消毒接觸池的為污廢合流排水，參考HJ2029《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》第4.2.2條設(shè)計(jì)水質(zhì)以及同類醫(yī)院污水水質(zhì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，原污水進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)如表1。

表1 污水主要進(jìn)水水質(zhì)指標(biāo)

表1表明，預(yù)消毒接觸池的進(jìn)水有機(jī)物含量高、懸浮物較多，充分的滅菌消毒將消耗較多的消毒劑。冠狀病毒對(duì)有機(jī)溶劑和消毒劑敏感，含氯消毒劑可滅活病毒，但目前缺少新型冠狀病毒耐受含氯消毒劑的投加量及接觸時(shí)間方面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，加上對(duì)氣溶膠傳播的疑慮以及香港長(zhǎng)康邨的“康美樓”病例的確切判斷，因此預(yù)消毒的接觸時(shí)間按不小于2h設(shè)計(jì)，以充分滿足GB18466《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》表1中生物安全指標(biāo)要求：糞大腸菌群數(shù)<100個(gè)/L，腸道致病菌、腸道病毒、結(jié)核桿菌不得檢出。污水處理站尾水pH=6~9，接觸池出口總余氯6.5～10mg/L。GB18466表1中的第6～24項(xiàng)指標(biāo)，將不作為主要控制要求，滿足生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療污水和城鎮(zhèn)污水監(jiān)管工作的通知》環(huán)辦水體函〔2020〕52號(hào)的要求。

雖然消毒工藝投加較多的含氯消毒劑，將會(huì)對(duì)后續(xù)污水處理站的生化處理帶來(lái)不利影響，但還有最重要的一點(diǎn)，項(xiàng)目要求在10天內(nèi)完成施工交付，建設(shè)工期超短，且處于春節(jié)長(zhǎng)假期間，施工單位能采買(mǎi)到的設(shè)備和材料受到極大的限制，這在很大程度上左右了工藝的選擇，所以預(yù)消毒工藝沒(méi)有選擇臭氧消毒劑。

二級(jí)生化處理選用的生物工處理藝也受到許多因素的制約。由于新型冠狀病毒感染的肺炎的傳播途徑缺少充分的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，污水處理站內(nèi)各構(gòu)筑物產(chǎn)生的尾氣可能含有病毒，為此要求密閉，尾氣統(tǒng)一收集消毒處理后排放。曝氣量大的工藝，意味著較大的尾氣處理量，也可能包含著較大的病毒擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)。

受制于場(chǎng)地條件、供貨地點(diǎn)及供貨時(shí)間，經(jīng)過(guò)多工藝比選，火神山醫(yī)院污水處理的生化工藝選用能夠武漢供貨、并可快速安裝并投入使用的MBBR工藝。污水處理工藝流程如圖7。

圖7 火神山醫(yī)院污水處理工藝流程

火神山醫(yī)院在運(yùn)行投入使用的初期，無(wú)法實(shí)施二級(jí)生化處理工藝，暫按預(yù)消毒+化糞池+消毒的處理工藝流程運(yùn)行，污水處理消毒處理工藝如下：

（1）污水處理設(shè)置預(yù)消毒工藝，并設(shè)置在化糞池前，預(yù)消毒池的水力停留時(shí)間不小于2h；污水處理站的消毒池水力停留時(shí)間不小于2h。

（2）污水處理從預(yù)消毒工藝至污水處理站尾水消毒工藝全流程的水力停留時(shí)間不小于2d。

（3）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小于360d。

（4）消毒劑的投加根據(jù)在線余氯監(jiān)測(cè)情況確定，但pH不大于6.5。

預(yù)消毒的目的是保證污水處理后續(xù)工藝運(yùn)行安全，預(yù)消毒的接觸時(shí)間不小于2h，是考慮到新型冠狀病毒在水中存活的時(shí)間可能較長(zhǎng)，需要污水在化糞池中的停留時(shí)間不少于36h。從預(yù)消毒到污水處理站出口消毒的總水力停留時(shí)間不小于2d，以確保污水處理站尾水出水的生物安全性。污泥清掏周期為1年，是考慮作為應(yīng)急醫(yī)院，運(yùn)行期間無(wú)需清掏。

4 結(jié)語(yǔ)

新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院的生物安全至關(guān)重要，既要防止病毒在醫(yī)療設(shè)施內(nèi)感染醫(yī)護(hù)人員，同時(shí)也要防止醫(yī)療設(shè)施對(duì)周邊地區(qū)環(huán)境及人員的感染。火神山醫(yī)院的排水系統(tǒng)包括收集、輸送、處理等工程及設(shè)施，排水管道連通了各個(gè)醫(yī)療護(hù)理單元，醫(yī)技及醫(yī)護(hù)辦公等各個(gè)醫(yī)療功能區(qū)，期中任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都需要保證迅速暢通地將污廢水排到室外，又能保持排水管道系統(tǒng)內(nèi)的氣壓穩(wěn)定，阻止有毒有害氣體進(jìn)人室內(nèi)，保持室內(nèi)良好的環(huán)境衛(wèi)生。因此新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院排水系統(tǒng)的器具選擇、管道分區(qū)敷設(shè)、排水通氣管道的分區(qū)設(shè)置及污水的無(wú)害化處理將至關(guān)重要，排水系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)是阻止新型冠狀病毒在院區(qū)蔓延的重要保證。

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