某医院生活供水紫外线消毒应用案例

某医院为一所综合性二级甲等医院,开放床位约450张,由住院楼、门诊楼、急诊楼及行政后勤楼组成,日供水规模约2200立方米,高峰小时流量约95立方米每小时。该院生活供水由市政自来水经地下贮水池加压后供给各楼栋,住院楼与门诊楼分别设置分区二次供水泵组。由于建筑年代较早,贮水池与管网存在一定老化,加之医院接收免疫低下患者、术后患者及重症监护人群,对生活饮用水与生活供水的微生物安全要求显著高于一般公共建筑。本院改造前已出现过个别科室末梢水菌落总数波动的情况,后勤部门决定在二次供水泵后总管增设紫外线消毒系统,并在重点科室末端补充消毒措施。

一、项目背景

该院水源为市政自来水,出厂水水质执行GB 5749《生活饮用水卫生标准》,但经过约2公里市政管网进入医院地下贮水池后,再经二次供水泵组输送至各楼栋末梢,整个流程存在多个二次污染风险节点。地下贮水池容积约300立方米,采用钢筋混凝土结构,已运行约十五年,内壁存在一定水垢与生物膜迹象;水泵房位于地下室,环境潮湿。住院楼共十二层,门诊楼共五层,急诊楼三层,重点科室包括重症监护病房、新生儿病房、血液透析中心、消化内镜中心及烧伤病房。

改造前该院生活供水主要依赖市政出厂水余氯维持管网消毒效果,但由于贮水池停留时间较长,约6至8小时,末梢余氯衰减明显,部分高楼层末梢水余氯低于0.05毫克每升。院感科在季度水质抽检中曾发现住院楼八层末梢水菌落总数接近标准限值,虽未超标,但已引起院方高度重视。考虑到医院患者群体的特殊性,院方决定主动升级消毒屏障,而非等待超标后再整改。

二、需求与风险分析

医院生活供水的风险主要体现在以下几个方面:

  • 人群敏感性高:重症监护、新生儿、血液透析及烧伤患者免疫功能低下,对水中条件致病菌,如铜绿假单胞菌、嗜肺军团菌,的耐受性远低于健康人群,一旦发生水源性感染,后果严重。
  • 二次供水环节多:市政水经贮水池、泵组、分区减压阀、立管、支管多级输送,每一级都可能成为二次污染入口。
  • 热水系统军团菌风险:医院生活热水系统,包括手术室刷手、病房洗浴,水温常在40至45摄氏度区间运行,是军团菌滋生的温床。
  • 水质监管要求严:作为医疗机构,供水系统需满足GB 17051-2025《二次供水设施卫生规范》及地方卫生监督部门的专项检查要求。

院方对消毒方案提出的核心需求包括:总管在线杀菌能力可靠、剂量可量化、不向水中引入化学药剂副产物、设备具备连续运行能力且可在线检修、全部涉水产品持有卫生许可批件。

三、消毒方案论证

院方后勤部门联合设计单位对三种技术路线进行了比选:

方案一:单纯强化余氯消毒。在贮水池投加次氯酸钠,维持管网余氯在0.3毫克每升以上。优点是技术成熟、成本低;缺点是氯与水中有机物反应可生成消毒副产物,如三氯甲烷等,医院患者对异味敏感,且余氯在长距离输送中衰减快,高楼层末梢仍可能出现消毒空白。此外,人工投加依赖值班人员经验,稳定性不足。

方案二:臭氧消毒。臭氧强氧化能力强,但在供水管网中无法持续残留,需配合末端余氯使用,且臭氧设备投资大、维护要求高,对于以自来水为水源的医院二次供水而言性价比偏低。

方案三:过流式紫外线消毒(LKUV C系列)。利用UV-C 254纳米波段对水中微生物进行灭活,剂量按水量与流量设计,饮用水常规不低于40毫焦每平方厘米。优点是瞬间杀菌、无化学投加、无副产物、不改变水的感官性状;缺点是无持续残留抑菌能力,需在管网末端配合适当的余氯管理。综合医院实际情况,院方选定方案三作为总管主消毒工艺,并在重点科室增设末端紫外线补消毒。

四、设备选型与计算

该院二次供水泵后总管设计流量按高峰小时95立方米每小时选取,考虑一用一备冗余,单台过流式紫外线消毒器设计处理量不小于100立方米每小时。紫外线剂量按不低于40毫焦每平方厘米设计,灯管选用大功率低压紫外灯,单支功率120瓦,每台筒体配置8支灯管,总灯功率960瓦。紫外筒体进出口管径DN150,采用304不锈钢筒体,壁厚不小于3毫米。重点科室,包括重症监护病房、新生儿病房、血液透析中心,末端各增设一台小流量过流式紫外线消毒器,处理量5立方米每小时,配置2支30瓦灯管,剂量不低于40毫焦每平方厘米。

序号 设备名称 规格参数 数量 安装位置
1 过流式紫外线消毒器(LKUV C系列) 处理量100立方米每小时,8支120瓦灯管,剂量不低于40毫焦每平方厘米 2台(一用一备) 住院楼泵后总管
2 过流式紫外线消毒器(LKUV C系列) 处理量100立方米每小时,8支120瓦灯管,剂量不低于40毫焦每平方厘米 2台(一用一备) 门诊楼泵后总管
3 小型过流式紫外线消毒器 处理量5立方米每小时,2支30瓦灯管 3台 重症监护、新生儿、血透科末端

五、系统设计与安装

总管紫外线消毒器安装在二次供水泵出水总管上,设于水表与倒流防止器之后、楼栋分区减压阀之前。两台设备并联设置,进出口各设电动蝶阀,平时一台运行一台备用,通过PLC控制柜实现自动切换:当运行设备灯管累计时长达到预警值或紫外强度传感器检测到强度衰减至设定阈值时,系统自动切换至备用机并发出报警。筒体旁设旁通管路,便于不停水检修。

电气与控制方面,控制柜接入医院楼宇自控系统,实时显示灯管运行状态、累计运行时长、紫外探头强度值及故障报警。每支灯管独立电子镇流器,单支故障不影响其余灯管工作。重点科室末端小型紫外线设备采用独立壁挂式安装,电源取自科室专用回路,带漏保开关。

所有涉水部件均提供GB/T 17219《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》检测报告及涉水产品卫生许可批件,进场时报院感科与后勤管理科联合验收。

六、运行维护

紫外线灯管标称寿命约9000小时,按医院每天连续运行24小时计,约每年更换一次。运维团队建立灯管台账,记录每支灯管的安装日期与累计运行时长,提前两周预警更换。紫外套管采用石英玻璃,每三个月检查一次结垢情况,必要时用专用清洗剂清洗。紫外强度传感器每半年校准一次。

维护项目 周期 内容
灯管检查 每周 查看运行状态指示灯,记录累计时长
石英套管外观检查 每3个月 检查结垢、变色,必要时清洗
灯管更换 每约12个月(9000小时) 整体更换灯管,清理筒体内部
紫外探头校准 每6个月 用校准仪比对,偏差超过20%更换探头
水质抽检 每月 重点科室末梢水菌落总数、总大肠菌群检测

院方规定水质抽检频率高于常规公共建筑:总管出水每月一次全分析,重点科室末梢水每两周一次微生物指标检测,结果报院感科存档。

七、效果与价值

系统投入运行后,住院楼与门诊楼末梢水菌落总数稳定控制在每毫升10 CFU以下,总大肠菌群未检出,余氯虽仍维持在0.05至0.15毫克每升的较低水平,但微生物指标已不再依赖余氯作为主要屏障。重点科室末端补充紫外线后,血液透析中心反渗水前端水质进一步提升,配合透析机自身的水处理系统,形成多重保障。运行一年间,院感科未收到与生活供水相关的感染暴发报告,水质抽检合格率达到100%。

相较于化学投加方案,紫外线系统不产生消毒副产物,无药剂储存与投加设备,运维人力投入明显减少;一用一备设计保证了检修期间供水不中断,符合医院连续运行要求。

八、经验总结

医院类项目的二次供水消毒设计,应重点把握三点:一是总管主消毒与末端补消毒相结合,总管保障整体微生物安全,末端针对免疫低下科室再设一道屏障;二是设备必须齐全持有涉水产品卫生许可批件,进场验收严格核对;三是运维制度必须与医院后勤管理体系对接,灯管台账、水质抽检频率、报警响应流程均应写入后勤操作规程。紫外线消毒作为无残留工艺,在医院场景中需与合理的余氯维持策略配合,兼顾管网持续抑菌与瞬时高效杀菌。

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