何飛添
(廣東樸華監(jiān)測(cè)技術(shù)有限公司,廣東 梅州 514781)
經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,使農(nóng)村生活污水處理受到了人們的廣泛關(guān)注。由于農(nóng)村生活區(qū)域相對(duì)比較分散,無法新建大型生活污水處理設(shè)施,所以各地建設(shè)了分散的小型生活污水處理設(shè)施對(duì)農(nóng)村生活污水進(jìn)行處理[1],但是這些小型污水處理設(shè)施的處理能力是否能夠滿足農(nóng)村處理生活污水的要求還存在著一定的爭(zhēng)議。在這種情況下,相關(guān)部門有必要通過實(shí)際調(diào)查,針對(duì)農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和研究,以便能夠更好地分析和把握農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施在農(nóng)村生活污水處理中的作用。
在處理農(nóng)村生活污水時(shí),需根據(jù)地區(qū)的實(shí)際狀況,建設(shè)地埋式污水處理設(shè)施,通過埋設(shè)在地下的方式減少污水處理設(shè)備對(duì)地表空間的影響。地表主要為綠化或其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地,因而地埋式處理設(shè)施能夠大大地節(jié)省地面空間。
地埋式污水處理設(shè)施是一種高效污水生物處理設(shè)施,主要是使用生物膜對(duì)生活污水進(jìn)行過濾,由調(diào)節(jié)池、接觸氧化池、消毒池等幾組成部分[2]。這些分散的地埋式生活污水處理設(shè)施,對(duì)解決農(nóng)村生活污水處理問題起到了良好的作用。但是目前此類設(shè)施的建設(shè)還處于初期探索階段,這些污水處理設(shè)施是否能夠達(dá)到預(yù)期的處理效果,還需要污水處理單位進(jìn)行詳細(xì)的監(jiān)測(cè)和研究。這種污水處理設(shè)施在實(shí)際運(yùn)行過程中是使用提升泵,先將調(diào)節(jié)池內(nèi)預(yù)處理后的生活污水輸送至地埋式污水處理設(shè)施中,當(dāng)水位達(dá)到1/2高度時(shí)停止輸水,同時(shí)打開風(fēng)機(jī)進(jìn)行曝氣,時(shí)間為48 h,待在接觸氧化池填料上長(zhǎng)出一層生物膜以后,再繼續(xù)進(jìn)行輸水處理[3],其中污水處理設(shè)施當(dāng)中的排泥電磁閥24小時(shí)排泥1次。
農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施的水質(zhì)監(jiān)測(cè)需要的設(shè)備比較多,但都是常見的生活污水監(jiān)測(cè)設(shè)備,主要包括COD測(cè)定儀、消解設(shè)備、玻璃砂芯過濾裝置、CH-CA微孔濾膜等,這些設(shè)備都是水質(zhì)監(jiān)測(cè)當(dāng)中不可缺少的設(shè)備[4]。除了要準(zhǔn)備好水質(zhì)監(jiān)測(cè)所需的各種設(shè)備以外,與檢測(cè)水質(zhì)中污染物有關(guān)的化學(xué)試劑也是必需要準(zhǔn)備的。比如相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、AR硫酸銀、AR純硫酸汞、GR氯化鋇溶液、蒸餾水等[5]。所有設(shè)備都應(yīng)該在監(jiān)測(cè)前準(zhǔn)備到位,并且要通過列表的方式檢查所需設(shè)備或材料,從而確保所準(zhǔn)備的設(shè)備和化學(xué)材料能夠滿足農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施水質(zhì)監(jiān)測(cè)的需要。
監(jiān)測(cè)水樣的采集需要確定一個(gè)合理的時(shí)間,由于北方地區(qū)冬季氣溫比較低,雨雪冰霜天氣比較多,所以不利于樣品的采集,有可能采集的樣品會(huì)對(duì)污水處理設(shè)施的正常運(yùn)行產(chǎn)生一定影響[6]。經(jīng)過對(duì)比分析,確定本地區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施樣品的采集時(shí)間為每年的4~5月份,在采集過程中選擇日用水量高峰時(shí)期進(jìn)行采集,采集標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照《水質(zhì)采樣方案設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》(HJ495-2009)的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行。本研究共設(shè)置采樣點(diǎn)56個(gè),覆蓋了本地區(qū)大部分農(nóng)村地埋式污水處理設(shè)施。采樣點(diǎn)分別設(shè)置在這些污水處理設(shè)施的出水口和進(jìn)水口,每一個(gè)采樣點(diǎn)在采集過程中都要進(jìn)行編號(hào),其中分散式生活污水處理設(shè)施,出水樣品的采集是使用比例收集的,具體采樣量為250 mL/次。然后,將采集后的樣品存儲(chǔ)到專門的采集樣品瓶?jī)?nèi),且在運(yùn)輸過程中要對(duì)其進(jìn)行密封保存,運(yùn)到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地以后,放到0~4 ℃的環(huán)境下保存2 h以上。注意,所有采集所用的器皿在使用前都要使用酸泡再進(jìn)行清洗,接著再使用自來水沖洗三次,再用超純水沖洗三次晾干。由于農(nóng)村地區(qū)的生活污水呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)變化的特點(diǎn),所以在樣品采集過程中還需要確定具體的采集時(shí)間??紤]到農(nóng)村居民的生活規(guī)律,進(jìn)水口的采集時(shí)間分別確定為8:00、12:00、18:00、21:30,出水口的采樣時(shí)間確定為9:00、13:30、19:30和23:00。
在農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施水質(zhì)監(jiān)測(cè)過程中,檢測(cè)人員首先需要確定具體的檢測(cè)項(xiàng)目。由于國(guó)家對(duì)農(nóng)村生活污水處理排放并沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),各省市只能根據(jù)自身的農(nóng)村生活污水排放監(jiān)測(cè)情況,在參考城市污水處理相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,制定適合本地區(qū)的相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)[7]。根據(jù)農(nóng)村生活污水排放的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確定具體的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,包括COD、DO、電導(dǎo)率、SS、TP、TN、氨氮、陰離子表面活性劑與細(xì)菌總數(shù)等。農(nóng)村生活污水中主要包括總大腸菌、糞大腸菌等,為了確保檢測(cè)結(jié)果的可靠性,在檢測(cè)過程中所使用的檢測(cè)方法要符合國(guó)家的相關(guān)規(guī)定,具體按照《水質(zhì) 總氮的測(cè)定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》(HJ636-2012)等國(guó)家相關(guān)水質(zhì)監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測(cè)方法進(jìn)行[8]。
在監(jiān)測(cè)COD時(shí),采用光譜法進(jìn)行測(cè)定,每一次樣品的測(cè)定均在紫外分光光度計(jì)上進(jìn)行,每個(gè)樣品測(cè)3次,取3次的平均測(cè)量值作為最終結(jié)果,監(jiān)測(cè)結(jié)果見表1。
表1 水樣中COD的監(jiān)測(cè)結(jié)果 單位:mg/L
在監(jiān)測(cè)溶解氧和電導(dǎo)率時(shí),使用電導(dǎo)率儀進(jìn)行電導(dǎo)率的監(jiān)測(cè),根據(jù)研究的需要選擇電極,在確定好電極后使用氯化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行電導(dǎo)率儀的校準(zhǔn)與調(diào)試,接著使用待測(cè)樣品連續(xù)洗滌3次,再將其插入到盛放樣品的燒杯中,選擇量程并讀出最終的結(jié)果即可。
懸浮物的監(jiān)測(cè)采用烘干法進(jìn)行。先使用濾膜收集樣品中的懸浮物,然后使用烘干機(jī),在104 ℃的環(huán)境下進(jìn)行烘干,測(cè)量固體物質(zhì)的重量,然后進(jìn)行計(jì)算即可。值得注意的是,在檢測(cè)取樣時(shí)應(yīng)注意水樣底部沉淀不均勻產(chǎn)生的影響,固體物并非是懸浮物,因而需要在測(cè)量之前去除,這樣才能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
總磷、總氮、氨氮的監(jiān)測(cè)是使用多功能消除儀進(jìn)行多功能消解與預(yù)熱,一般情況下要預(yù)熱30分鐘,然后再使用預(yù)制試劑進(jìn)行水樣監(jiān)測(cè)。其中總磷需要使用化學(xué)法進(jìn)行監(jiān)測(cè),總氮、氨氮使用總氮分析儀進(jìn)行監(jiān)測(cè),操作方法與總磷分析儀的操作過程基本相似。
陰離子表面活性劑的檢測(cè)主要使用亞甲藍(lán)分光光度法,細(xì)菌總數(shù)的檢測(cè)主要是通過固定底物酶底物法進(jìn)行測(cè)定。
對(duì)農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施中的水進(jìn)行監(jiān)測(cè)以后發(fā)現(xiàn),COD的含量不合格。從以上的分析可以看出,在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中,針對(duì)COD的化學(xué)法和光譜法的監(jiān)測(cè)結(jié)果相差無幾,化學(xué)法的檢測(cè)結(jié)果是62 mg/L,光譜法的監(jiān)測(cè)結(jié)果為65 mg/L,雖然監(jiān)測(cè)結(jié)果存在差異,但這種差異非常小。另外從合格標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比情況看,這兩種檢測(cè)結(jié)果都不合格,但超過合格標(biāo)準(zhǔn)值很小。之所以會(huì)出現(xiàn)這種情況,主要是因?yàn)樵谵r(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施的建設(shè)過程中都是按照合格標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的,但是在具體數(shù)據(jù)的把控上,尤其是新建的各種地埋式污水處理設(shè)施的實(shí)際作用可能存在一定的差異,主要是現(xiàn)有污水處理設(shè)施的污染物去除率仍然沒有達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此,為了進(jìn)一步提高這些設(shè)施的處理能力,充分解決生活污水中的COD問題,可以在現(xiàn)有處理技術(shù)和設(shè)備的基礎(chǔ)上增加不同的活化方法,將自由基作為有機(jī)廢水處理的重要載體,比如用二價(jià)鐵離子活化硫酸鹽等作為載體對(duì)生活廢水進(jìn)行處理,經(jīng)過處理后可以生成硫酸根[9]。這樣既可以有效解決水體中的COD問題,也可以最大程度地保證生活污水處理設(shè)施的安全性。
從現(xiàn)有的檢測(cè)結(jié)果來看,除了COD外,其他的檢測(cè)結(jié)果均為合格,具體檢測(cè)結(jié)果見表2。
表2 其它監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的結(jié)果
從表2可以看出,其他檢測(cè)結(jié)果中電導(dǎo)率、溶解氧等8個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的檢測(cè)結(jié)果均符合本地區(qū)生活污水處理的標(biāo)準(zhǔn)和要求。說明現(xiàn)有的地埋式生活污水處理設(shè)施,比較好地適應(yīng)了農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的需要,也能夠較好地滿足農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的需求,大部分處理項(xiàng)目能夠滿足生活污水處理的需要。當(dāng)然,由于農(nóng)村地區(qū)的生活污水經(jīng)處理后主要用于綠化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn),單純的溶解氧超標(biāo)并不會(huì)對(duì)此種用途中的生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生太大的負(fù)面影響[10]。
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展,農(nóng)村地區(qū)的生活污水處理問題也受到了學(xué)者的廣泛關(guān)注。由于農(nóng)村地區(qū)的居民居住呈現(xiàn)出隨機(jī)分布的特征,所以不適合建設(shè)大型生活污水處理設(shè)施,而地埋式生活污水處理設(shè)施能夠比較好地適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)村地區(qū)生活污水處理的需要,但是根據(jù)上述水質(zhì)監(jiān)測(cè)的情況,還需要對(duì)此種處理設(shè)施進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化,尤其是在COD處理上,建議通過升級(jí)技術(shù)和改造的方式解決這個(gè)問題,以便能夠從根本上解決農(nóng)村地區(qū)生活污水問題,確保農(nóng)村地區(qū)生活污水能夠得到根本性地解決。