何飛添
(廣東樸華監(jiān)測技術(shù)有限公司,廣東 梅州 514781)
經(jīng)濟社會的快速發(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)施對農(nóng)村生活污水進行處理[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議。在這種情況下,相關(guān)部門有必要通過實際調(diào)查,針對農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施的水質(zhì)進行監(jiān)測和研究,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,需根據(jù)地區(qū)的實際狀況,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生活污水進行過濾,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)施是否能夠達到預(yù)期的處理效果,還需要污水處理單位進行詳細的監(jiān)測和研究。這種污水處理設(shè)施在實際運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,當水位達到1/2高度時停止輸水,同時打開風機進行曝氣,時間為48 h,待在接觸氧化池填料上長出一層生物膜以后,再繼續(xù)進行輸水處理[3],其中污水處理設(shè)施當中的排泥電磁閥24小時排泥1次。
農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施的水質(zhì)監(jiān)測需要的設(shè)備比較多,但都是常見的生活污水監(jiān)測設(shè)備,主要包括COD測定儀、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)測當中不可缺少的設(shè)備[4]。除了要準備好水質(zhì)監(jiān)測所需的各種設(shè)備以外,與檢測水質(zhì)中污染物有關(guān)的化學(xué)試劑也是必需要準備的。比如相關(guān)標準物質(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)測前準備到位,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)測的需要。
監(jiān)測水樣的采集需要確定一個合理的時間,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對污水處理設(shè)施的正常運行產(chǎn)生一定影響[6]。經(jīng)過對比分析,確定本地區(qū)農(nóng)村生活污水處理設(shè)施樣品的采集時間為每年的4~5月份,在采集過程中選擇日用水量高峰時期進行采集,采集標準嚴格按照《水質(zhì)采樣方案設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(HJ495-2009)的標準和要求進行。本研究共設(shè)置采樣點56個,覆蓋了本地區(qū)大部分農(nóng)村地埋式污水處理設(shè)施。采樣點分別設(shè)置在這些污水處理設(shè)施的出水口和進水口,每一個采樣點在采集過程中都要進行編號,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到專門的采集樣品瓶內(nèi),且在運輸過程中要對其進行密封保存,運到實驗場地以后,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)出動態(tài)變化的特點,所以在樣品采集過程中還需要確定具體的采集時間??紤]到農(nóng)村居民的生活規(guī)律,進水口的采集時間分別確定為8:00、12:00、18:00、21:30,出水口的采樣時間確定為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)測過程中,檢測人員首先需要確定具體的檢測項目。由于國家對農(nóng)村生活污水處理排放并沒有制定統(tǒng)一的標準,各省市只能根據(jù)自身的農(nóng)村生活污水排放監(jiān)測情況,在參考城市污水處理相關(guān)標準的基礎(chǔ)上,制定適合本地區(qū)的相關(guān)排放標準[7]。根據(jù)農(nóng)村生活污水排放的相關(guān)標準,確定具體的監(jiān)測項目,包括COD、DO、電導(dǎo)率、SS、TP、TN、氨氮、陰離子表面活性劑與細菌總數(shù)等。農(nóng)村生活污水中主要包括總大腸菌、糞大腸菌等,為了確保檢測結(jié)果的可靠性,在檢測過程中所使用的檢測方法要符合國家的相關(guān)規(guī)定,具體按照《水質(zhì) 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》(HJ636-2012)等國家相關(guān)水質(zhì)監(jiān)測標準規(guī)定的檢測方法進行[8]。
在監(jiān)測COD時,采用光譜法進行測定,每一次樣品的測定均在紫外分光光度計上進行,每個樣品測3次,取3次的平均測量值作為最終結(jié)果,監(jiān)測結(jié)果見表1。
表1 水樣中COD的監(jiān)測結(jié)果 單位:mg/L
在監(jiān)測溶解氧和電導(dǎo)率時,使用電導(dǎo)率儀進行電導(dǎo)率的監(jiān)測,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準溶液進行電導(dǎo)率儀的校準與調(diào)試,接著使用待測樣品連續(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)測采用烘干法進行。先使用濾膜收集樣品中的懸浮物,然后使用烘干機,在104 ℃的環(huán)境下進行烘干,測量固體物質(zhì)的重量,然后進行計算即可。值得注意的是,在檢測取樣時應(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,因而需要在測量之前去除,這樣才能保證測量結(jié)果的準確性。
總磷、總氮、氨氮的監(jiān)測是使用多功能消除儀進行多功能消解與預(yù)熱,一般情況下要預(yù)熱30分鐘,然后再使用預(yù)制試劑進行水樣監(jiān)測。其中總磷需要使用化學(xué)法進行監(jiān)測,總氮、氨氮使用總氮分析儀進行監(jiān)測,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主要使用亞甲藍分光光度法,細菌總數(shù)的檢測主要是通過固定底物酶底物法進行測定。
對農(nóng)村分散式生活污水處理設(shè)施中的水進行監(jiān)測以后發(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)測中,針對COD的化學(xué)法和光譜法的監(jiān)測結(jié)果相差無幾,化學(xué)法的檢測結(jié)果是62 mg/L,光譜法的監(jiān)測結(jié)果為65 mg/L,雖然監(jiān)測結(jié)果存在差異,但這種差異非常小。另外從合格標準的對比情況看,這兩種檢測結(jié)果都不合格,但超過合格標準值很小。之所以會出現(xiàn)這種情況,主要是因為在農(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準進行的,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到規(guī)定的標準和要求。因此,為了進一步提高這些設(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,將自由基作為有機廢水處理的重要載體,比如用二價鐵離子活化硫酸鹽等作為載體對生活廢水進行處理,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)有的檢測結(jié)果來看,除了COD外,其他的檢測結(jié)果均為合格,具體檢測結(jié)果見表2。
表2 其它監(jiān)測項目的結(jié)果
從表2可以看出,其他檢測結(jié)果中電導(dǎo)率、溶解氧等8個檢測項目的檢測結(jié)果均符合本地區(qū)生活污水處理的標準和要求。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,大部分處理項目能夠滿足生活污水處理的需要。當然,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),單純的溶解氧超標并不會對此種用途中的生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生太大的負面影響[10]。
隨著經(jīng)濟社會的快速發(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)測的情況,還需要對此種處理設(shè)施進行進一步調(diào)整和優(yōu)化,尤其是在COD處理上,建議通過升級技術(shù)和改造的方式解決這個問題,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。