农村分散式生活污水处理设施的水质监测研究

何飞添

（广东朴华监测技术有限公司，广东 梅州 514781）

引言

经济社会的快速发展，使农村生活污水处理受到了人们的广泛关注。由于农村生活区域相对比较分散，无法新建大型生活污水处理设施，所以各地建设了分散的小型生活污水处理设施对农村生活污水进行处理[1]，但是这些小型污水处理设施的处理能力是否能够满足农村处理生活污水的要求还存在着一定的争议。在这种情况下，相关部门有必要通过实际调查，针对农村分散式生活污水处理设施的水质进行监测和研究，以便能够更好地分析和把握农村分散式生活污水处理设施在农村生活污水处理中的作用。

1 水质监测对象分析

在处理农村生活污水时，需根据地区的实际状况，建设地埋式污水处理设施，通过埋设在地下的方式减少污水处理设备对地表空间的影响。地表主要为绿化或其他农业生产用地，因而地埋式处理设施能够大大地节省地面空间。

地埋式污水处理设施是一种高效污水生物处理设施，主要是使用生物膜对生活污水进行过滤，由调节池、接触氧化池、消毒池等几组成部分[2]。这些分散的地埋式生活污水处理设施，对解决农村生活污水处理问题起到了良好的作用。但是目前此类设施的建设还处于初期探索阶段，这些污水处理设施是否能够达到预期的处理效果，还需要污水处理单位进行详细的监测和研究。这种污水处理设施在实际运行过程中是使用提升泵，先将调节池内预处理后的生活污水输送至地埋式污水处理设施中，当水位达到1/2高度时停止输水，同时打开风机进行曝气，时间为48 h，待在接触氧化池填料上长出一层生物膜以后，再继续进行输水处理[3]，其中污水处理设施当中的排泥电磁阀24小时排泥1次。

2 农村分散式生活污水处理设施的水质监测过程

2.1 准备监测器具

农村分散式生活污水处理设施的水质监测需要的设备比较多，但都是常见的生活污水监测设备，主要包括COD测定仪、消解设备、玻璃砂芯过滤装置、CH-CA微孔滤膜等，这些设备都是水质监测当中不可缺少的设备[4]。除了要准备好水质监测所需的各种设备以外，与检测水质中污染物有关的化学试剂也是必需要准备的。比如相关标准物质、AR硫酸银、AR纯硫酸汞、GR氯化钡溶液、蒸馏水等[5]。所有设备都应该在监测前准备到位，并且要通过列表的方式检查所需设备或材料，从而确保所准备的设备和化学材料能够满足农村分散式生活污水处理设施水质监测的需要。

2.2 采集监测水样

监测水样的采集需要确定一个合理的时间，由于北方地区冬季气温比较低，雨雪冰霜天气比较多，所以不利于样品的采集，有可能采集的样品会对污水处理设施的正常运行产生一定影响[6]。经过对比分析，确定本地区农村生活污水处理设施样品的采集时间为每年的4～5月份，在采集过程中选择日用水量高峰时期进行采集，采集标准严格按照《水质采样方案设计技术规定》（HJ495-2009）的标准和要求进行。本研究共设置采样点56个，覆盖了本地区大部分农村地埋式污水处理设施。采样点分别设置在这些污水处理设施的出水口和进水口，每一个采样点在采集过程中都要进行编号，其中分散式生活污水处理设施，出水样品的采集是使用比例收集的，具体采样量为250 mL/次。然后，将采集后的样品存储到专门的采集样品瓶内，且在运输过程中要对其进行密封保存，运到实验场地以后，放到0～4 ℃的环境下保存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进行清洗，接着再使用自来水冲洗三次，再用超纯水冲洗三次晾干。由于农村地区的生活污水呈现出动态变化的特点，所以在样品采集过程中还需要确定具体的采集时间。考虑到农村居民的生活规律，进水口的采集时间分别确定为8:00、12:00、18:00、21:30，出水口的采样时间确定为9:00、13:30、19:30和23:00。

2.3 监测过程实践

在农村分散式生活污水处理设施水质监测过程中，检测人员首先需要确定具体的检测项目。由于国家对农村生活污水处理排放并没有制定统一的标准，各省市只能根据自身的农村生活污水排放监测情况，在参考城市污水处理相关标准的基础上，制定适合本地区的相关排放标准[7]。根据农村生活污水排放的相关标准，确定具体的监测项目，包括COD、DO、电导率、SS、TP、TN、氨氮、阴离子表面活性剂与细菌总数等。农村生活污水中主要包括总大肠菌、粪大肠菌等，为了确保检测结果的可靠性，在检测过程中所使用的检测方法要符合国家的相关规定，具体按照《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》（HJ636-2012）等国家相关水质监测标准规定的检测方法进行[8]。

在监测COD时，采用光谱法进行测定，每一次样品的测定均在紫外分光光度计上进行，每个样品测3次，取3次的平均测量值作为最终结果，监测结果见表1。

表1 水样中COD的监测结果 单位：mg/L

在监测溶解氧和电导率时，使用电导率仪进行电导率的监测，根据研究的需要选择电极，在确定好电极后使用氯化钾标准溶液进行电导率仪的校准与调试，接着使用待测样品连续洗涤3次，再将其插入到盛放样品的烧杯中，选择量程并读出最终的结果即可。

悬浮物的监测采用烘干法进行。先使用滤膜收集样品中的悬浮物，然后使用烘干机，在104 ℃的环境下进行烘干，测量固体物质的重量，然后进行计算即可。值得注意的是，在检测取样时应注意水样底部沉淀不均匀产生的影响，固体物并非是悬浮物，因而需要在测量之前去除，这样才能保证测量结果的准确性。

总磷、总氮、氨氮的监测是使用多功能消除仪进行多功能消解与预热，一般情况下要预热30分钟，然后再使用预制试剂进行水样监测。其中总磷需要使用化学法进行监测，总氮、氨氮使用总氮分析仪进行监测，操作方法与总磷分析仪的操作过程基本相似。

阴离子表面活性剂的检测主要使用亚甲蓝分光光度法，细菌总数的检测主要是通过固定底物酶底物法进行测定。

3 水质监测结果分析

3.1 不合格监测结果分析

对农村分散式生活污水处理设施中的水进行监测以后发现，COD的含量不合格。从以上的分析可以看出，在水质监测中，针对COD的化学法和光谱法的监测结果相差无几，化学法的检测结果是62 mg/L，光谱法的监测结果为65 mg/L，虽然监测结果存在差异，但这种差异非常小。另外从合格标准的对比情况看，这两种检测结果都不合格，但超过合格标准值很小。之所以会出现这种情况，主要是因为在农村分散式生活污水处理设施的建设过程中都是按照合格标准进行的，但是在具体数据的把控上，尤其是新建的各种地埋式污水处理设施的实际作用可能存在一定的差异，主要是现有污水处理设施的污染物去除率仍然没有达到规定的标准和要求。因此，为了进一步提高这些设施的处理能力，充分解决生活污水中的COD问题，可以在现有处理技术和设备的基础上增加不同的活化方法，将自由基作为有机废水处理的重要载体，比如用二价铁离子活化硫酸盐等作为载体对生活废水进行处理，经过处理后可以生成硫酸根[9]。这样既可以有效解决水体中的COD问题，也可以最大程度地保证生活污水处理设施的安全性。

3.2 合格检测结果分析

从现有的检测结果来看，除了COD外，其他的检测结果均为合格，具体检测结果见表2。

表2 其它监测项目的结果

从表2可以看出，其他检测结果中电导率、溶解氧等8个检测项目的检测结果均符合本地区生活污水处理的标准和要求。说明现有的地埋式生活污水处理设施，比较好地适应了农村地区生活污水处理的需要，也能够较好地满足农村地区生活污水处理的需求，大部分处理项目能够满足生活污水处理的需要。当然，由于农村地区的生活污水经处理后主要用于绿化和农业生产，单纯的溶解氧超标并不会对此种用途中的生态环境和农业生产产生太大的负面影响[10]。

4 结语

随着经济社会的快速发展，农村地区的生活污水处理问题也受到了学者的广泛关注。由于农村地区的居民居住呈现出随机分布的特征，所以不适合建设大型生活污水处理设施，而地埋式生活污水处理设施能够比较好地适应当前农村地区生活污水处理的需要，但是根据上述水质监测的情况，还需要对此种处理设施进行进一步调整和优化，尤其是在COD处理上，建议通过升级技术和改造的方式解决这个问题，以便能够从根本上解决农村地区生活污水问题，确保农村地区生活污水能够得到根本性地解决。