前言：在城市泵站处理工作开展期间，污水泵站气溶胶态病原微生物安全风险较大，需要在集水井、格栅间等源头处使用封闭结构，做好污水泵站管阀中的跑冒滴漏控制工作，尽量减少气溶胶肽病原微生物向外扩散度。次氯酸喷雾消毒技术最主要应用于较大场所中，如污水泵站楼道等，能够快速杀灭整个房间中的气溶胶与表面。紫外照射消毒技术可被应用在较小空间中，但在实际操作过程中需要采用安全使用方式，防止对人体及环境造成不利影响。
1、城市污水泵站中应用微生物消毒技术的重要意义
污水泵站是城市排水系统重要组成部分，对保障用水安全意义重大。现阶段城市下水道污水需要经过长距离输送，内部含有较多的微生物，如细菌、病毒、寄生虫、病原微生物等[1]。高染性的呼吸道病毒也会通过卫生器具进入到排水系统中，通过污水中的气泡与波动，管道及设备中的摩擦及冲击力作用，释放在空气中形成气溶胶，污水中的病原微生物会向空气中扩散。
生物气溶胶中的病原微生物也会对泵站内工作人员的健康造成不利影响，通过呼吸道吸入、皮肤接触等方式感染疾病，因此需要在泵站内设置消毒装置，控制城市排水系统生物气溶胶产生的健康风险。在现阶段开始泵站中还使用到了溴氯海因，对污水进行消毒处理。
空气消毒主要就是通过控制气溶胶病原微生物风险传播，包括物理消毒、化学消毒与其他消毒方式。次氯酸喷雾以及紫外照射方式的运行稳定性更强，使用紫外线照射方式能够有效控制城市泵站安全管理期间的成本，对微生物气溶胶进行长期有效消毒，去除空气中的微生物致病菌。
2、污水泵站中微生物消毒技术应用要点
借助微生物消毒提高污水的可生化性能，需要采用水解酸化及高效菌处理方法。在使用水解酸化技术过程中，就是利用水解、产酸细菌将污水中将难降解的有机物质转变为可溶性强的有机物质，使大分子化合物转化为小分子物质，增强污水的可生化效果[2]。利用水解酶作用，也可以将污水中的大分子杂环化合物进行断与脱氨开环，生成小分子有机物质。
高效菌处理方式主要就是针对污水中有机物性质特征，培养针对性、专门降解污水中有机物质的细菌。通过给予高效菌特定环境、筛选新型菌种改变生物分子结构。其中，高效菌处理方式提高污水可生化性最重要的步骤就是高效菌的针对性筛选，其主要是通过采集特定微生物消毒中使用的活性微生物作为样品，在实验室条件下进行分离纯化，得到一定数量的优势菌株，再通过利用该污水特性制作相应的培养基对优势菌株进行驯化培养，效率验证筛选等得到针对该污水特性的高效菌株，通过投加该高效菌从而从根本上提高了污水的可生化性。
2、微生物消毒技术在城市污水泵站中的应用流程
本文以某地区一水泵站为例，该污水泵站内设置了四台污水泵，设计输送能力为0.364m3/s。在污水泵站内中的三台集水井内各设置一个采样点，经过次氯酸喷雾以及紫外照射，做好取样工作。
通过分析采样点分布情况，在泵站中安装次氯酸喷雾系统，在每座集水井的井口处安装次氯酸喷头组[3]。次氯酸消毒液的有效率质量浓度为160mg/L。
在采样过程中需要保障集水井三处喷雾阀门开启，其余集水井喷雾阀门保持关闭。在集水井四周安装紫外灯管，紫外线的强度为1.6W/m3,采样时间需要保障紫外灯光时刻开启。
2.1样品采集与处理
使用自制四路并联液体撞击式采集样品装置能够获得气溶样品，采样时长为48小时。在采样结束后需要使用流式细胞术检测手段，基于富集液使用滤膜完成浓缩。结合细菌基因组DNA抽提步骤同试剂盒操作，使用1%的琼脂糖凝胶电泳检测DNA的完整性。借助气溶胶基因组DNA进行聚合酶链式反应扩散。参数选择原因主要包括以下要点：
第一，采样流速。采样流速需要根据实验需要以及气溶胶颗粒浓度范围确定，较高流速可以增加采样效率，减少采样时间，将采样流速控制在合理范围之内；
第二，采样时长。采样时长需要着重考虑采样的气溶胶本量以及分析要求，需要防止采样时间过长而导致样本损失或者质量下降，选择的采样时间为48小时；
第三，选择富集液与滤膜[4]。使用实验室经验及已有分析方式，做好样品浓缩与净化工作。使用10mL富集液进行流式细胞术检测，剩余富集液在实验室中采用适宜的滤膜做好浓缩工作。
第四， DNA提取试剂盒。利用特定样品类型以及目标DNA提取方式，做好细菌基因组DNA提取工作；
第五， DNA纯度及完整性检测。着重检测DNA纯度，使用1%的琼脂糖凝胶电容检测DNA完整性，做好DNA质量评估工作；
第六，沉降法检测菌落总数。在每个采样点处放置4个直径约9厘米的营养琼脂平板，放置时间为30分钟，培养箱中的培养时间为48小时。借助流式细胞仪，对富集液进行活细胞计数。
2.2数据处理
针对细菌群落的多样性，采用浓香多样性指数，分析目标气溶胶样本中的微生物多样性。获得实际测量出的OTU数目，设置合理的调序列数目，比分析筛选样本中的病原菌。
着重计算每组平板的平均菌落数，使用奥梅尔良斯基公式换算，合理设置平均菌落数、菌落个数、暴露时间等。
3、微生物消毒技术在城市污水泵站中的应用影响因素
3.1不同消毒方式对泵站气溶胶微生物组成的影响
适用城市泵站气溶胶本体的门水平细菌组成情况，变形菌门均在每个样品中的占比超过80%。在标准样本中为蓝细菌门、放线菌门；在次氯酸喷雾样本为硝化螺旋菌门、拟杆菌门[5]；在紫外照射样品中主要包括异常球菌、拟杆菌门。城市泵站气溶胶样本为水平细菌组成。马赛菌在每个样品中的相对丰度最高。
将SHDI作为衡量样本物种多样性的指标，借助样本中的物种丰富度以及均匀度开展综合考量工作，确实反映出样本中物种的数量以及相对丰度的多样性。在SHDI越高的情况下，样本中存在的物种数量就越多，物种的丰富度也就更加显著。SHDI指标还能够充分体现出样本中的物种相对丰度，反映出物种的均匀度以及物种的相对数量均衡性。SHDI指标课应用在生态学研究过程中，对比分析不同生态环境、不同区域、时间点及物种的多样性。
与背景样本相比，次氯酸喷雾后的样本以及紫外线照射后的门水平及属水平会不同程度降低。由于微生物消杀后的样品中部分微生物死亡，细胞内的DNA酶释放后也会被降解，从测序结果中表现物种的多样性。
3.2不同消毒方式对泵站气溶胶微生物数量的影响
通过分析不同样本的营养琼脂平板计数结果，背景样品中的平均菌落总数为1887CFU/m3，次氯酸喷雾后的样本平均总菌落数量为1494CFU/m3，紫外照射样本的平均菌落总数为471CFU/m3[6]。相较于背景样品而言，次氯酸喷雾消毒对生物气溶胶的灭活效率为20.83%，紫外线消毒对生物气溶胶的灭活效率为75.04%，紫外消毒方式的效果优于次氯酸喷雾消毒。
重点分析不同样品的流式细胞术检测结果，背景样品中的活细胞数目为8280cells/mL，次氯酸喷雾样本的活细胞数目为4290cells/mL，紫外线照射后的样本和细胞数目为1360cells/mL。相较于背景样品而言，次氯酸喷雾消毒对生物气溶胶的灭活效率为48.19%，紫外照射消毒技术对生物气溶胶的灭活效率为83.57%。由此可见，营养琼脂与流失细胞检测需要明确关联，次氯酸喷雾以及紫外照射能够有效控制菌落总数紫外线照射效果更为明显。
菌落总数以及活细胞数目总量具有密切关联。次氯酸喷雾以及紫外照射方式对细菌之后以及活细胞具有良好的消毒效果。不同消毒方式对活细胞的灭活效率以及菌落总数的灭活效率具有直接影响。次氯酸喷雾及紫外线照射不仅会杀死活性细菌，还能够在无菌状态下的微生物产生影响。
对比分析次氯酸喷雾以及紫外照射效果。紫外照射效果比次氯酸喷雾的效果更好，菌落总数以及活细胞数目的活性效率更高。由于紫外线导致会直接破坏到微生物的DNA结构，实际杀菌效果更好。
4、微生物消毒技术在城市污水泵中的应用对策
4.1优化气溶胶微生物风险处理方式
借助SHDI、菌落总数以及流是活细胞的检测结果，发现次氯酸消毒以及紫外照射消毒，可以对城市泵站中产生的生物气溶胶起到不同程度的消杀作用，紫外照射消毒，对生物气溶胶的灭活效果会高于次氯酸喷雾消毒。
通过分析菌落总数量，发现次氯酸喷雾的消毒方式对生物气溶胶的灭活效率为20.83%，紫外照射消毒对生物气溶胶的灭活效率为75.04%，紫外线照射消毒的效果更好[7]。分析流式活细胞数量，发现退酸喷雾消毒的生物器溶胶的灭火效率可达到48.19%，紫外照射消毒对生物气溶胶的灭活效率可达到83.57%。
紫外线需要使用c波紫外线，波长为200~275nm，杀菌作用的最长滤波为250~270nm，设备具有高效率、高强度以及长寿命特征，紫外光发生装置产生的强紫外线能够照射空气环境中的细菌、真菌、病毒、寄生虫等，细胞组织中的DNA受到破坏后会失去活性，实现消毒杀菌以及净化目标。
为防止污水输送泵站通过气溶胶产生微生物空气传播风险，还需要在具体运行过程中加强通风。借助通风方式稀释室内空气，减少微生物浓度，在污水输送泵站内加强通风系统建设工作，在开启通风口内进行通风，有效控制微生物空气传播风险。
使用紫外线消毒方式对污水泵站周围环境进行定期消毒处理，有消杀灭微生物，控制空气中的微生物浓度。
做好污水输送泵站内的入口设计工作，控制微生物进入以及微生物空气传播风险。通过增加污水过滤以及处理措施，对进入到污水输送泵站中的人员进行管控，也能够从根本上提升微生物杀菌效果。
做好人员防护工作，要求进入到污水输送泵站中工作的工作人员应当注重个人防护，按照实际规范要求佩戴口罩、手套，避免吸入或接触微生物。
注重检测并评估污水泵站空气中的微生物浓度含量，分析微生物空气传播风险，使用切实可行的防控手段。
4.2着重开发复合型技术手段
由于水泵站处理污水时会产生大量的生物气溶胶，部分物质的成分复杂、降解难度大，仅使用单一处理技术无法满足全面处理目标，因此需要对现有微生物消毒技术特征进行细致分析，注重开发出复合型技术手段。针对生物气溶胶具体情况选择适宜的处理技术，从根本上提升生物气溶胶处理效率，有效改善泵站周围环境质量。
做好次氯酸喷雾消毒以及紫外线照射消毒安全管理工作，如在潮湿环境下使用紫外灯管时，需要切实保障灯管的密封性以及防水性能，并对微生物消毒设施进行定期检查与维护。由于紫外线具有一定能量，通过接触可燃气体也会引起火灾、爆炸等事故，还需要紫外线灯管外壳以及固定装置具有防爆设施，满足规范性及标准性要求。
4.3完善微生物消毒设施
着重完善当下微生物消毒设施，确保微生物消毒水平能够切实满足当下日渐加快的城市建设进程，构建起更为系统全面的微生物消毒处理体系。在完善微生物消毒设施时，相关部门需要注重开展以下工作：
第一，修复及完善当下微生物消毒设施。为从根本上提升生物气溶胶处理效果，相关工作人员需要对生物气溶胶处理设施进行不断优化及完善，结合生物气溶胶处理设施运行要求开展生物气溶胶处理工作。对于功能较为落后，且已经存在老化或故障问题的处理设施，还开展改造与修复工作，增强微生物消毒效果；
第二，改进微生物消毒设备。在微生物消毒过程中，管理部门需要结合先进的处理技术对现有微生物消毒设施进行调整与改造。结合城市泵站运行要求，对泵站微生物消毒设施进行不断优化；
总结：总而言之，在现阶段污水泵站运行过程中需要不断优化微生物消毒技术，做好处理管控工作，从根本上提升水资源利用率，有效解决生物气溶胶安全风险扩大问题，避免生物气溶胶对周边环境造成严重不理影响。相较于发达国家而言，我国微生物消毒处理水平依然处于有待提升阶段，需要在此过程中积极学习先进微生物处理技术，提高安全防护意识，加强微生物消毒的监督管理工作，为推动城市泵站可持续发展进程奠定坚实基础。
参考文献：
[1]季斌.微生物消毒技术在城市污水泵站中的应用[J].净水技术,2023,42(S1):154-159+346.
[2]蔡鑫.微生物在微生物消毒中的应用研究[J].工业微生物,2023,53(02):37-39.
[3]杨铭.环境微生物消毒中微微生物消毒的实施探析[J].工业微生物,2023,53(02):163-165.
[4]郑世界,张建强,何杨等.生物炭对MSL微生物消毒及微生物群落结构的影响[J].中国环境科学,2023,43(04):1696-1705.
[5]颜加兴,顾群,邓宇等.硅藻土基复合粉末载体在城镇微生物消毒中的应用[J].净水技术,2023,42(03):106-112.
[6]段佳佳,陈佳.污水生物除磷脱氮工艺运行效能分析[J].能源与环保,2023,45(03):188-193.
[7]黄涵,王继华.微生物消毒厂中微生物群落特性与基因功能探究[J].环境科学与技术,2023,46(S1):1-7.
