模塊化戶(hù)內中水集成系統的衛生防疫安全性分析

摘 要：居家隔離是狙擊疫情傳播的第一道重要防線(xiàn)。2003香港淘大花園“非典”集中傳播及當前“新型冠狀病毒”疫情通過(guò)糞口和氣溶膠傳播途經(jīng)的確認，均指向衛生間排水系統缺乏足夠的安全防疫能力。提高排水系統的衛生安全防疫能力，是做好安全防疫體系，保障居民健康和生命安全的重要任務(wù)。本文通過(guò)對排水系統傳播途徑及有效控制關(guān)鍵因素進(jìn)行剖析，對模塊化戶(hù)內中水集成系統的防疫安全性研究，認為模塊化戶(hù)內中水集成系統具備切斷病毒傳播途徑的可靠構造和措施，具有突出的衛生安全防疫能力：（1）集中水封安全可靠，切斷“病毒”氣體傳播通道；（2）防堵塞、防滲漏設計可靠，杜絕 “堵塞溢水”和“滲漏污水”傳播通道；（3）戶(hù)內廢水梯級利用，無(wú)戶(hù)間交叉傳播風(fēng)險；（4）戶(hù)內中水末端消毒措施，具備對馬桶水封水消毒的能力，保障馬桶水封水質(zhì)安全可靠；（5）高效節水，減少污水排放量，有利于污水治理，減小室外污水傳播風(fēng)險。（6）戶(hù)內中水水質(zhì)安全可靠，滿(mǎn)足沖廁用水安全要求。并提出了將該系統作為居住建筑必備系統推廣普及，提高建筑安全防疫能力，保障人民健康和生命安全的建議。

關(guān)鍵詞：新型冠狀病毒；排水；住宅；防疫安全；戶(hù)內中水；集成系統

2020年2月1日，深圳市第三人民醫院研究人員在部分新型冠狀病毒肺炎確診感染患者糞便樣本中分離出活的新型冠狀病毒，提示新型冠狀病毒傳播可能存在新路徑。2月2日，生態(tài)環(huán)境部緊急印發(fā)《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫療污水和城鎮污水監管工作的通知》及《新型冠狀病毒污染的醫療污水應急處理技術(shù)方案（試行）》，安排部署醫療污水和城鎮污水監管工作，規范醫療污水應急處理、殺菌消毒要求，防止新型冠狀病毒通過(guò)糞便和污水擴散傳播。

衛生間排水系統存在病毒潛在傳染源和傳播風(fēng)險

感染者在就診前或其他接觸者執行居家隔離時(shí)，有通過(guò)小區的污水排水系統擴散的風(fēng)險。早在2003年SARS期間，香港淘大花園爆發(fā)嚴重急性呼吸系統綜合癥事件，短時(shí)間內有321個(gè)嚴重感染者，而其中的41%患病者都發(fā)生在該小區的E座。E座與淘大花園內其余各座樓宇一樣，樓高33層，每層有8個(gè)單元。按照中國香港特區多個(gè)官方機構事后的聯(lián)合調查顯示：病毒是通過(guò)糞便和污水擴散傳播的。一條相對完整的傳播鏈條是：源頭病人沖洗馬桶后，糞便中的病毒顆粒進(jìn)入U型集水管，并在管道內形成氣溶膠，當同一單元其他住戶(hù)使用衛生間風(fēng)扇造成負壓時(shí)，污染的液滴吸進(jìn)自己的房間，以及上下樓鄰居，然后其可能通過(guò)人與人的接觸及受污染的環(huán)境設施把病毒傳播給E座內外的居民，這樣造成了病毒借助受污染的傳統排水系統而擴散[]。

2020年2月18日，鐘南山在廣東省政府新聞辦舉行新聞發(fā)布會(huì )上也表示“防范新冠肺炎，保持下水道通暢極為重要，新冠病毒并不一定通過(guò)消化道傳播感染，而是因為下水道中污染物干了，又通過(guò)空氣、氣溶膠傳播，人們吸入造成感染”。此次疫情期間，香港青衣長(cháng)康邨康美樓發(fā)生的同一建筑1307和307戶(hù)的兩人感染新冠肺炎，也懷疑與該樓下水道的污染有關(guān)。

疫情傳播表明，當前衛生間排水系統缺乏足夠的安全防疫能力，危及居民健康和生命安全，需從住宅設計開(kāi)始，重視衛生間排水系統的安全防疫能力，避免住戶(hù)間的交叉感染，提高居住環(huán)境的衛生防疫性能。

保障建筑室內排水系統防疫安全的關(guān)鍵要素

從淘大花園疫情傳播途徑表明：排水系統管道內的“污水和臭氣”經(jīng)室內地漏等排水口外泄入侵到室內，導致疾病傳播。管道內“污水和臭氣”與戶(hù)內空氣完全隔離，是保障排水系統安全防疫的關(guān)鍵。當前排水系統的“臭、漏、堵、滲、裂”質(zhì)量通病，都是病毒可能戶(hù)間傳播的通道。因此，排水系統的密閉性能、排水能力、安裝質(zhì)量是決定安全防疫能力的關(guān)鍵因素。

地漏和存水彎要有足夠的氣密能力，保證戶(hù)間完全隔離。

傳統排水系統首先需要保證系統自身的密閉性，即地漏等U型存水彎不會(huì )因使用習慣或無(wú)人居住等人為因素而出現水封干涸的現象，提高水封隔離保障能力，保證水封的可靠， “下水道內帶病毒的臭氣”通過(guò)地漏等排水口進(jìn)入室內，避免造成戶(hù)間傳播。因此，專(zhuān)家提醒要不斷給地漏灌水，用塑料袋或其他能封住地漏口的措施，封閉地漏。

排水通暢，杜絕“堵塞溢水”入戶(hù)傳播途徑。

排水系統排水不暢管道堵塞，污水進(jìn)入室內，病毒和致病菌也“乘水而入”，對室內環(huán)境造成嚴重污染，造成疫情傳播。因此，提高通暢性，減少堵塞，切斷“污水入戶(hù)”傳播途徑，也是提高戶(hù)間狙擊疫情傳播的重要內容。

管道水密性完好，杜絕“滲漏水”入戶(hù)傳播途徑；

排水系統都是管段、管件現場(chǎng)粘接或焊接現場(chǎng)施工連接而成，接頭質(zhì)量可靠度差。管道接頭滲漏引發(fā)樓板滲水的案例時(shí)有發(fā)生。加強樓板防滲漏能力，做好戶(hù)間防水隔離，提高管道本身的水密封性，杜絕污水泄露，切斷戶(hù)間“病毒乘水”傳播的途徑。

沖廁用水具備消毒殺菌能力，能從源頭防止病毒從“糞口”傳播。

新冠病毒可以從“糞口”傳播已成事實(shí)。建筑衛生間大便器是糞口傳播的入口。因此做好大便器的消毒工作，是切斷糞口傳播途徑最重要可行的措施。一是提高沖廁用水余氯含量，徹底在沖廁過(guò)程中殺死新冠病毒；二是根據實(shí)際調研，馬桶自來(lái)水沖廁后，坐便器水封水是富含微生物細菌病毒的高污染水，僅僅注意如廁后沖水前蓋上馬桶蓋這一措施仍不能全面防止感染的隱患，尤其是疫情期間應注意合理地對馬桶進(jìn)行消毒。以上兩項措施，可以從源頭防止“新冠病毒”進(jìn)入下水道，狙擊疫情傳播。

2.5杜絕“污水再生水入戶(hù)”，徹底切斷第二條可能引發(fā)的水氣傳播通道。

世界衛生組織香港淘大花園疫情報告顯示：第二個(gè)可能的因素是淘大花園住宅使用的是海水沖廁系統，2003年3月21日，8號單元沖廁水管破損，沖廁供水中斷，排污管內污染物流動(dòng)性可能減慢，有利于污水管內滴液產(chǎn)生和揮發(fā)，此外，用水桶沖廁亦會(huì )增加浴室內液滴的產(chǎn)生[]。

“生命重于泰山，疫情就是命令，防控就是責任”。中國工程建設標準化協(xié)會(huì )、中國建筑學(xué)會(huì )等單位針對疫情防控期間應急醫療設施設計和辦公建筑運行管理問(wèn)題，編制了《辦公建筑應對“新型冠狀病毒”應急措施指南》為打贏(yíng)疫情防控戰提供切實(shí)可行的技術(shù)指導與支持?！吨改稀?.4中水處理站 明確規定：關(guān)閉再生水沖廁系統，改用自來(lái)水沖廁。

3 模塊化戶(hù)內中水集成系統的衛生防疫功能分析

3.1技術(shù)介紹

3.1.1技術(shù)總體概述

模塊化戶(hù)內中水集成系統技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“該系統”），是 “十二五”國家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項中“建筑水系統微循環(huán)重構技術(shù)研究與示范”課題（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“課題”）的研究成果，由中國建筑建筑設計研究和北京明銳誠升節水科技有限公司共同完成，該技術(shù)作為建筑中水設施的最新技術(shù)發(fā)展，可將“水十條”的規定落地實(shí)施，國家行業(yè)標準《模塊化戶(hù)內中水集成系統技術(shù)規程》JGJ/T 409-2017于2017年發(fā)布實(shí)施。該系統已在北京市共有產(chǎn)權住房多個(gè)項目中推廣應用。

2019年12月18日，經(jīng)由美國、加拿大、英國、日本、新加坡及中國香港等8位建造行業(yè)領(lǐng)域專(zhuān)家組成的評委會(huì )綜合評審，最終榮獲了香港建造業(yè)議會(huì )國際創(chuàng )新獎第一名（“International 1st Prize”）。該獎項圍繞工程建造安全、建造生產(chǎn)力和可持續建造三大主題，覆蓋建造設計、技術(shù)、材料及裝備等領(lǐng)域。前兩屆的國際創(chuàng )新大獎分別被美國密歇根大學(xué)（2015年）和華中科技大學(xué)丁烈云院士研究團隊（2017年）獲得。

3.1.2系統功能

該系統是將同層排水與廢水收集、儲存、過(guò)濾、消毒、回用沖廁功能集成為一體的戶(hù)內排水及水梯級利用裝置。該系統在排水的同時(shí)將洗衣、洗浴、盥洗等廢水自動(dòng)收集，并經(jīng)適當處理后循序用于沖廁，提高用水效率。

該系統包括兩大功能，一替代現有排水系統，實(shí)現同層排水功能；二替代中水入戶(hù)管網(wǎng)和室外水處理設備復雜系統，實(shí)現戶(hù)內三洗廢水自動(dòng)處理達標沖洗自家便器，節水30%，減少等量排污，綜合解決了排水系統漏、臭、堵、污染等問(wèn)題。

3.1.3 系統構造

模塊化戶(hù)內中水集成系統包括地上和地下及核心模塊三部分，如圖1所示。

地下部分包括廢水同排模塊和污水同排模塊兩部分，廢水同排模塊連接洗手盆、洗衣機、淋浴地漏和核心模塊，通過(guò)核心模塊排除三洗廢水進(jìn)排水立管；污水排水同排模塊連接大便器排水口和排水立管，排除大便器的污水。

地上部分為中水模塊，用于儲存和處理核心模塊收集后的戶(hù)內三洗廢水，內部集成了便器沖水箱，與落地后排水分體坐便器連接，構成了一個(gè)具有中水處理功能的戶(hù)內中水沖廁系統。直接將處理合格的戶(hù)內中水沖進(jìn)便器，實(shí)現中水潔廁。。

核心模塊埋設于樓板之內，是連接廢水同排模塊和污水同排模塊、排水立管及防水層的集成部件。

圖 1 側立式戶(hù)內中水系統結構圖

3.2 模塊化同層排水系統防疫能力分析

該系統構造設計具有突出的“防疫能力”。

3.2.1 “一封把關(guān)，萬(wàn)疫難入”

如圖2所示，核心模塊內設有集中水封，能夠切斷排水立管、本戶(hù)污水管與三洗排水口的氣體流通通道，每戶(hù)洗手盆、洗衣機、淋浴地漏的排水口與排水立管之間并不直接連通，有核心模塊的集中水封“把關(guān)”，只允許水流進(jìn)立管，立管內的氣體無(wú)法“逆流”入室。集中水封“一封”切根斷源，保證室內空氣環(huán)境與室外污水管網(wǎng)及本樓各層住戶(hù)室內管道空氣徹底隔絕，切斷“病毒乘氣”傳播途徑。

水封水質(zhì)的安全可靠性，是水封起到屏障作用的關(guān)鍵。該系統集中水封深度60毫米，具有如下防疫優(yōu)勢：

（1）水封可靠，無(wú)需給地漏灌水。

洗手、洗澡、洗衣任意一處用水，均可給水封充水，保證水封深度；

（2）水封水置換率高，無(wú)室內空氣污染隱患。

據測試，廢水在室內25度的環(huán)境中，48小時(shí)內不會(huì )變質(zhì)。單點(diǎn)地漏內水封因48小時(shí)內沒(méi)有進(jìn)水，存在水變質(zhì)蒸發(fā)，細菌微生物污染室內環(huán)境隱患。

（3）水封水量大，抗蒸發(fā)能力強。

圖2 集中水封圖

圖3 防水構造圖

圖4 空氣隔斷示意圖

3.2.2室內“廢、污分管排放”，杜絕“糞口污水”入室，徹底狙擊“糞口”疫情傳播。

該系統廢水和污水在本層橫管分管排放，廢水排水管路堵塞，不會(huì )有糞便污水入室。

3.2.3系統排水能力大，系統“防疫能力”可靠穩定。

該系統經(jīng)排水塔測試，最大排水能力為15L/s。這表明，該系統的排水能力是普通雙立管的1.7倍。排水能力越大，排水過(guò)程中立管內的氣壓波動(dòng)越小，對各層的水封抽吸或頂破的破壞力越小。也就是這個(gè)系統本身“防疫”能力穩定性好。

3.2.4 模塊化制造，杜絕管道滲漏，切斷“漏水傳播”途徑。

該系統為工廠(chǎng)制作完成，現場(chǎng)裝配。出廠(chǎng)前每個(gè)模塊都經(jīng)嚴格的氣密性和水密性測試，杜絕“漏水、泄氣”隱患，有效避免管道接頭滲漏，切斷“漏水傳播病毒”的途徑。

3.2.5 核心模塊防水設計，杜絕戶(hù)間“滲漏污水傳播”風(fēng)險。

如圖3所示，核心模塊安裝于樓板內，廢水同排模塊和污水同排模塊安裝在結構樓板防水層的上方，結構樓板的防水層向下翻至核心模塊的頂部。核心模塊頂部低于結構樓板面20毫米且設有泄水孔。如果出現管道滲漏、地面滲水、自來(lái)水爆管等意外水，滲入地面面層下的水，無(wú)法通過(guò)地漏排除的，都能夠被結構樓板上方的防水層攔截，排入核心模塊頂部，通過(guò)泄水孔排入立管之內，徹底避免墊層內滲水積水引發(fā)的滲漏和污染，同時(shí)避免戶(hù)間樓板滲漏危害的發(fā)生，切斷戶(hù)間“滲漏污水傳播”途徑。

3.2.6系統排水通暢可靠，立管堵塞隱患小。

該系統集中水封的設計，能夠有效避免毛發(fā)等大顆粒異物進(jìn)入排水立管，避免引發(fā)立管堵塞導致的立管水返溢進(jìn)入系統底層室內的情況。減少底層住戶(hù)的污染風(fēng)險。

3.3 戶(hù)內中水梯級利用衛生安全性分析

3.3.1 戶(hù)內中水梯級利用 杜絕 “病毒乘水入戶(hù)”引發(fā)的風(fēng)險。

香港淘大花園疫情傳播報告表明，海水沖廁系統空置為SARS病毒的傳播提供了通道。這警示我們要減少外來(lái)入戶(hù)管道的引入，避免地下管網(wǎng)內未知風(fēng)險因素沿管道入室，造成疫情傳播。

表1表明污水再生水，源水復雜，未知風(fēng)險多，有可能造成病毒“乘水入戶(hù)”，此次中國建筑學(xué)會(huì )發(fā)布的《辦公建筑應對“新型冠狀病毒”應急措施指南》要求，疫情期間關(guān)閉再生水管道和中水處理站，禁止使用污水再生水用于沖廁，就是避免新冠病毒從“糞口”傳播的重要舉措。

表 1水質(zhì)安全性比較分析

項目市政/小區中水模塊化戶(hù)內中水

處理前源水糞便水、廚房排水、衛生間排水、洗車(chē)水等洗衣機、浴盆、洗面盆排水

可能含有的病毒或原生動(dòng)物包囊傷寒、霍亂、沙門(mén)氏菌病、甲型肝炎、瘧疾、腸炎、蛔蟲(chóng)病等無(wú)

目前處理方式及效果氯消毒是我國水處理中最常用的消毒方法，二級出水消毒用氯劑量5mg／L，接觸30min；可以殺死數以萬(wàn)計的細菌，但對于許多病毒和原生動(dòng)物的胞囊來(lái)說(shuō)可能并無(wú)效果氯消毒殺菌

管網(wǎng)末端監控方式及效果當前采用最小余氯（0.5-2.0mg／L)或大腸菌數(200-100個(gè)／L)，來(lái)監控污水消毒效果，不能確保出水中沒(méi)有病毒或原生動(dòng)物的胞囊自動(dòng)消毒，微生物零檢出

2016年國家發(fā)展改革委 住房城鄉建設部聯(lián)合發(fā)布的《城鎮節水工作指南》明確規定了健康水循環(huán)的要求和安全利用的原則：污水再生水處理達標后，必須排入河、湖、溏經(jīng)自然凈化儲存一段時(shí)間后，方可用于城市雜用。居民住宅應使用建筑中水，鼓勵居民家庭內部實(shí)行排水灰黑分離一體化戶(hù)內中水設施。

北京市住建委依據國家“水十條”文件要求，推行健康水循環(huán)，共有產(chǎn)權房禁止使用市政再生水，推廣戶(hù)內中水。這些措施，對提高共有產(chǎn)權住房的健康安全性非常有力。

3.3.2沖廁用水 消毒可靠 源頭防范“病毒糞口”傳播。

戶(hù)內中水消毒裝置同時(shí)具有強制消毒、定時(shí)消毒和即時(shí)消毒三種消毒方式。戶(hù)內中水末端消毒方式，能夠有效保證水內的余氯含量。大便器的水封水中含有足量的余氯，能夠殺死水中的病毒及微生物，起到消毒作用，避免“新型冠狀病毒”氣溶膠擴散室內，避免傳播。

其次，由于戶(hù)內中水屬于單戶(hù)系統，無(wú)管網(wǎng)輸送，可以在疫情期間提高余氯含量，增強消毒能力，在沖廁的同時(shí)，對“糞便”里的新型冠狀病毒進(jìn)行源頭消殺，避免病毒跟隨排水沿途傳播風(fēng)險。

與自來(lái)水沖廁相比，使用戶(hù)內中水沖廁能夠更有效的防范病毒、細菌從馬桶到水環(huán)境的潛在傳輸途徑。

3.3.3空氣隔斷可靠，無(wú)倒流污染自來(lái)水風(fēng)險。

在中水模塊內的沖水箱內按照《建筑給水排水設計規范》（GB50015）要求，采用上出水進(jìn)水管設計，滿(mǎn)足隔斷要求，不會(huì )存在水箱內的無(wú)壓水倒流進(jìn)入自來(lái)水管內的條件。不存在戶(hù)內中水污染倒流進(jìn)入自來(lái)水的可能性。見(jiàn)圖4.

3.3.4 多措并舉，避免極端工況出現，保障水質(zhì)衛生安全。

國家行業(yè)標準《模塊化戶(hù)內中水集成系統技術(shù)規程》（JGJ/T 409-2017）規定：戶(hù)內中水系統設有自動(dòng)上水、自動(dòng)補水、定時(shí)消毒、定時(shí)排空、無(wú)藥報警、和無(wú)水保護等多項功能。能夠有效規避各種極端工況出現，保障水質(zhì)安全。

4 戶(hù)內中水 水質(zhì)衛生安全

2013年，中國人民解放軍疾病預防控制所衛生學(xué)評價(jià)研究中心通過(guò)對實(shí)驗室模擬和實(shí)際用戶(hù)采樣兩種試驗條件下，監測空氣及水樣中微生物監測結果證實(shí)：1）實(shí)驗室模擬極限工況情況下，空氣微生物檢測細菌總數結果為未檢出，提示此工況下水樣中的微生物難以釋放到空氣中。2）實(shí)驗室模擬極限工況與現場(chǎng)極限工況2種情況下的3份水樣微生物污染情況均較嚴重，進(jìn)行消毒處理后，水樣微生物污染情況大大改善，提示戶(hù)內中水系統的消毒功能具有良好的消毒效果，無(wú)論是在實(shí)驗室模擬極限工況還是現場(chǎng)極限工況均能在短時(shí)間內發(fā)揮良好的消毒作用。3）實(shí)驗室模擬極限工況與現場(chǎng)極限工況2種情況下的3份水樣均未檢出沙門(mén)氏菌、志賀氏菌和金黃色葡萄球菌等常見(jiàn)致病菌，提示模塊戶(hù)內中水系統在正常情況下難以滋生常見(jiàn)的致病菌。4）樣本水中陰離子表面活性劑含量較高，有機氣體測試和無(wú)機氣體測試結果表明，陰離子表面活性劑的存在，不會(huì )以氣體形式揮發(fā)到室內空氣中。

經(jīng)過(guò)試驗和監測，出具了評價(jià)結論：1）在極限工況下，模塊化排水節水分戶(hù)中水系統水樣中未檢測到相關(guān)健康危害因素。2）系統不會(huì )產(chǎn)生有害氣體向室內揮發(fā)，結合已經(jīng)使用5~8年的實(shí)際效果，未發(fā)現水質(zhì)對室內環(huán)境及人體健康產(chǎn)生危害。3）系統設計的自動(dòng)定時(shí)消毒功能及消毒措施，消毒效果能夠滿(mǎn)足水質(zhì)安全性要求。4）測試結果表明，模塊化排水節水分戶(hù)中水系統正常運行工況下，水質(zhì)各項指標均能滿(mǎn)足《城市污水再生利用 城市雜用水水質(zhì)》GB/T 18920-2002沖廁用水水質(zhì)要求。

5 結論與建議

模塊化戶(hù)內中水集成系統能夠源頭防范應對“糞口”疫情傳播，切斷戶(hù)間與戶(hù)外的病毒傳播途徑，將病毒從“糞口”入口源頭消殺，避免擴散；設計科學(xué)，構造合理，能夠實(shí)現健康排水，可靠防疫，提高房屋品質(zhì)；戶(hù)內三洗廢水自動(dòng)梯級利用，高效節水，安全可靠，是有效的建筑節水措施。

要改革完善疾病預防控制體系，堅決貫徹預防為主的衛生與健康工作方針，堅持常備不懈，將預防關(guān)口前移，避免小病釀成大疫?？箵粜鹿诓《疽咔?，居家隔離是重要的狙擊戰場(chǎng)之一，保障排水系統安全可靠，是狙擊疫情的重要舉措。建議將建筑室內排水系統的健康防疫能力納入安全強制審查條款審查，推廣普及安全可靠的居民建筑中水設施，做到居家健康，安全節水，可靠防疫。

免責聲明：市場(chǎng)有風(fēng)險，選擇需謹慎！此文僅供參考，不作買(mǎi)賣(mài)依據。

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