農村分散式生活污水處理設施的水質監測研究

何飛添

（廣東樸華監測技術有限公司，廣東 梅州 514781）

引言

經濟社會的快速發展，使農村生活污水處理受到了人們的廣泛關注。由于農村生活區域相對比較分散，無法新建大型生活污水處理設施，所以各地建設了分散的小型生活污水處理設施對農村生活污水進行處理[1]，但是這些小型污水處理設施的處理能力是否能夠滿足農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，相關部門有必要通過實際調查，針對農村分散式生活污水處理設施的水質進行監測和研究，以便能夠更好地分析和把握農村分散式生活污水處理設施在農村生活污水處理中的作用。

1 水質監測對象分析

在處理農村生活污水時，需根據地區的實際狀況，建設地埋式污水處理設施，通過埋設在地下的方式減少污水處理設備對地表空間的影響。地表主要為綠化或其他農業生產用地，因而地埋式處理設施能夠大大地節省地面空間。

地埋式污水處理設施是一種高效污水生物處理設施，主要是使用生物膜對生活污水進行過濾，由調節池、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施，對解決農村生活污水處理問題起到了良好的作用。但是目前此類設施的建設還處于初期探索階段，這些污水處理設施是否能夠達到預期的處理效果，還需要污水處理單位進行詳細的監測和研究。這種污水處理設施在實際運行過程中是使用提升泵，先將調節池內預處理后的生活污水輸送至地埋式污水處理設施中，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，再繼續進行輸水處理[3]，其中污水處理設施當中的排泥電磁閥24小時排泥1次。

2 農村分散式生活污水處理設施的水質監測過程

2.1 準備監測器具

農村分散式生活污水處理設施的水質監測需要的設備比較多，但都是常見的生活污水監測設備，主要包括COD測定儀、消解設備、玻璃砂芯過濾裝置、CH-CA微孔濾膜等，這些設備都是水質監測當中不可缺少的設備[4]。除了要準備好水質監測所需的各種設備以外，與檢測水質中污染物有關的化學試劑也是必需要準備的。比如相關標準物質、AR硫酸銀、AR純硫酸汞、GR氯化鋇溶液、蒸餾水等[5]。所有設備都應該在監測前準備到位，并且要通過列表的方式檢查所需設備或材料，從而確保所準備的設備和化學材料能夠滿足農村分散式生活污水處理設施水質監測的需要。

2.2 采集監測水樣

監測水樣的采集需要確定一個合理的時間，由于北方地區冬季氣溫比較低，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施的正常運行產生一定影響[6]。經過對比分析，確定本地區農村生活污水處理設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《水質采樣方案設計技術規定》（HJ495-2009）的標準和要求進行。本研究共設置采樣點56個，覆蓋了本地區大部分農村地埋式污水處理設施。采樣點分別設置在這些污水處理設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，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。由于農村地區的生活污水呈現出動態變化的特點，所以在樣品采集過程中還需要確定具體的采集時間。考慮到農村居民的生活規律，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。

2.3 監測過程實踐

在農村分散式生活污水處理設施水質監測過程中，檢測人員首先需要確定具體的檢測項目。由于國家對農村生活污水處理排放并沒有制定統一的標準，各省市只能根據自身的農村生活污水排放監測情況，在參考城市污水處理相關標準的基礎上，制定適合本地區的相關排放標準[7]。根據農村生活污水排放的相關標準，確定具體的監測項目，包括COD、DO、電導率、SS、TP、TN、氨氮、陰離子表面活性劑與細菌總數等。農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規定，具體按照《水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》（HJ636-2012）等國家相關水質監測標準規定的檢測方法進行[8]。

在監測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果，監測結果見表1。

表1 水樣中COD的監測結果 單位：mg/L

在監測溶解氧和電導率時，使用電導率儀進行電導率的監測，根據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率儀的校準與調試，接著使用待測樣品連續洗滌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果即可。

懸浮物的監測采用烘干法進行。先使用濾膜收集樣品中的懸浮物，然后使用烘干機，在104 ℃的環境下進行烘干，測量固體物質的重量，然后進行計算即可。值得注意的是，在檢測取樣時應注意水樣底部沉淀不均勻產生的影響，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果的準確性。

總磷、總氮、氨氮的監測是使用多功能消除儀進行多功能消解與預熱，一般情況下要預熱30分鐘，然后再使用預制試劑進行水樣監測。其中總磷需要使用化學法進行監測，總氮、氨氮使用總氮分析儀進行監測，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，細菌總數的檢測主要是通過固定底物酶底物法進行測定。

3 水質監測結果分析

3.1 不合格監測結果分析

對農村分散式生活污水處理設施中的水進行監測以后發現，COD的含量不合格。從以上的分析可以看出，在水質監測中，針對COD的化學法和光譜法的監測結果相差無幾，化學法的檢測結果是62 mg/L，光譜法的監測結果為65 mg/L，雖然監測結果存在差異，但這種差異非常小。另外從合格標準的對比情況看，這兩種檢測結果都不合格，但超過合格標準值很小。之所以會出現這種情況，主要是因為在農村分散式生活污水處理設施的建設過程中都是按照合格標準進行的，但是在具體數據的把控上，尤其是新建的各種地埋式污水處理設施的實際作用可能存在一定的差異，主要是現有污水處理設施的污染物去除率仍然沒有達到規定的標準和要求。因此，為了進一步提高這些設施的處理能力，充分解決生活污水中的COD問題，可以在現有處理技術和設備的基礎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施的安全性。

3.2 合格檢測結果分析

從現有的檢測結果來看，除了COD外，其他的檢測結果均為合格，具體檢測結果見表2。

表2 其它監測項目的結果

從表2可以看出，其他檢測結果中電導率、溶解氧等8個檢測項目的檢測結果均符合本地區生活污水處理的標準和要求。說明現有的地埋式生活污水處理設施，比較好地適應了農村地區生活污水處理的需要，也能夠較好地滿足農村地區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，由于農村地區的生活污水經處理后主要用于綠化和農業生產，單純的溶解氧超標并不會對此種用途中的生態環境和農業生產產生太大的負面影響[10]。

4 結語

隨著經濟社會的快速發展，農村地區的生活污水處理問題也受到了學者的廣泛關注。由于農村地區的居民居住呈現出隨機分布的特征，所以不適合建設大型生活污水處理設施，而地埋式生活污水處理設施能夠比較好地適應當前農村地區生活污水處理的需要，但是根據上述水質監測的情況，還需要對此種處理設施進行進一步調整和優化，尤其是在COD處理上，建議通過升級技術和改造的方式解決這個問題，以便能夠從根本上解決農村地區生活污水問題，確保農村地區生活污水能夠得到根本性地解決。