環(huán)境監(jiān)測在污水處理廠運行管理中的作用

馬明慧

（通遼市生態(tài)環(huán)境技術服務中心開魯縣分中心，內蒙古 通遼 028400）

引言

環(huán)境監(jiān)測作為污水處理廠運行管理的重要組成部分，其作用不容忽視。通過環(huán)境監(jiān)測，可以實時了解污水處理過程中的各項指標，如COD、BOD、SS等，為運行管理提供科學依據(jù)，保證污水處理效果達到預期目標[1]。同時，環(huán)境監(jiān)測也有助于及時發(fā)現(xiàn)和處理可能出現(xiàn)的問題，避免對環(huán)境造成不良影響。因此，環(huán)境監(jiān)測在污水處理廠運行管理中起著至關重要的作用。

1 環(huán)境監(jiān)測概述

1.1 含義

環(huán)境監(jiān)測是指對環(huán)境中各種污染物的濃度、種類和分布進行定期或不定期的測量、分析和評價的過程。它是環(huán)境保護和管理的重要手段，旨在了解環(huán)境質量狀況，及時發(fā)現(xiàn)和解決環(huán)境問題，保護生態(tài)環(huán)境和人類健康。

1.2 主要內容

1.2.1 水質監(jiān)測

水質監(jiān)測是對水體中化學物質、微生物和物理參數(shù)進行定期或不定期的測量、分析和評價的過程。通過監(jiān)測水質指標，可以評估水體的污染程度，并制定相應的水污染防治措施[2]。水質監(jiān)測的對象包括河流、湖泊、水庫、地下水等各類水體。在水質監(jiān)測中，首先需要選擇合適的采樣點位和方法，以保證樣品的真實性和代表性，然后，使用各種儀器設備和化學試劑對樣品中的污染物濃度進行定量測定。

1.2.2 大氣監(jiān)測

大氣監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測中的重要內容，其主要目的在于監(jiān)測空氣中的污染物，包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、臭氧等，通過對大氣質量的監(jiān)測和評估，可以全面了解空氣污染的程度和類型，為制定相應的大氣污染治理措施提供科學依據(jù)。同時，大氣監(jiān)測也有助于評估空氣污染對人體健康和生態(tài)環(huán)境的影響，促進空氣質量的改善和保護。

1.2.3 土壤監(jiān)測

土壤監(jiān)測主要是對土壤中的重金屬、有機物、農藥殘留等污染物進行定期的監(jiān)測，以評估土壤的污染程度和風險。通過土壤監(jiān)測，我們可以了解土壤中污染物的種類和濃度，判斷其是否會對農產品和生態(tài)環(huán)境造成危害，為制定土壤修復和保護措施提供了重要依據(jù)，土壤監(jiān)測對于保障農產品的安全和生態(tài)環(huán)境的健康具有重要意義。

1.2.4 生物監(jiān)測

生物監(jiān)測是對生物體中的各種污染物進行定期或不定期的測量、分析和評價的過程。通過監(jiān)測生物體內的污染物濃度，可以評估生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況，并制定相應的生態(tài)保護措施。生物監(jiān)測的對象包括動物、植物和微生物。在生物監(jiān)測中，需要選擇合適的采樣點位和方法，以保證樣品的真實性和代表性。同時，還要使用各種儀器設備和化學試劑對樣品中的污染物濃度進行定量測定[3]。

2 污水處理廠運行管理的重要性

2.1 保障排放水質符合標準要求

確保污水處理廠排放水質符合相關標準要求是運行管理的首要任務，這需要對污水處理過程中的關鍵參數(shù)進行精準監(jiān)控，包括懸浮物、化學需氧量和氨氮等，通過精心調控處理工藝，采用適宜的先進技術手段，可以有效清除污水中的有害物質和污染物[4]。這樣一來，出水水質才能符合環(huán)保要求，避免對周邊自然環(huán)境造成不可挽回的破壞。

2.2 降低污水處理成本，提高經濟效益

有效的運行管理可以降低污水處理的成本，并提高其經濟效益。通過合理規(guī)劃運行流程、優(yōu)化設備配置，以及合理使用資源，可以降低能耗，減少化學藥劑的使用量，從而降低運營成本。此外，精細的管理還能延長設備的使用壽命，減少維修和更換成本，從而使污水處理廠在經濟層面上更加可持續(xù)。另外，運行管理還可以通過優(yōu)化設備的運行狀態(tài)和維護計劃，減少停機時間和維修費用，進一步提高經濟效益。

2.3 保障設備穩(wěn)定運行，減少故障率

污水處理廠設備運行的穩(wěn)定性對于保障污水處理效果至關重要。運行管理的有效實施可以確保設備的正常運轉，減少設備故障和停機時間，通過定期維護保養(yǎng)、設備狀態(tài)監(jiān)控以及合理的操作規(guī)范，可以最大限度地降低設備故障率，提高設備的穩(wěn)定性和可靠性，保障污水處理的連續(xù)性和穩(wěn)定性。此外，運行管理還可以通過建立完善的設備檔案和維護記錄，及時掌握設備的使用情況和維護歷史，為設備的維護和更新提供科學依據(jù)[5]。

2.4 推動污水處理技術的創(chuàng)新與發(fā)展

污水處理廠的運行管理在促進污水處理技術的創(chuàng)新與發(fā)展方面具有關鍵作用。在運行管理過程中，不僅需要關注當前的污水處理需求和環(huán)保標準，還要預見未來的處理需求和環(huán)保要求，從而不斷對污水處理技術進行研究和創(chuàng)新。通過引入先進的污水處理技術和設備，可以逐步淘汰落后的處理工藝，提高污水處理的效率和效果，這將有助于提升我國在全球環(huán)保領域的競爭力和影響力，同時也能為污水處理廠的可持續(xù)發(fā)展提供技術支持。

2.5 提高水資源利用效率

運行管理對于提高水資源利用效率也具有積極作用。在污水處理過程中，通過合理的運行管理措施，可以實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和高效利用。通過對污水進行深度處理和回用，可以大大提高水資源的重復利用率，從而減少對新鮮水源的需求。同時，還能降低污水排放量和對自然水資源的消耗，為水資源緊缺地區(qū)的污水處理提供更為可持續(xù)的解決方案。

2.6 保護生態(tài)環(huán)境和人類健康

污水處理廠的運行管理對于保護生態(tài)環(huán)境和人類健康具有重要意義。通過保障排放水質符合標準要求、降低污水處理成本和提高經濟效益、保障設備穩(wěn)定運行、促進技術創(chuàng)新和發(fā)展以及提升水資源利用效率等方面的優(yōu)化管理，可以減少污水對生態(tài)環(huán)境和人類健康的危害。同時，運行管理還可以加強對污水中有害物質的分析和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的環(huán)境污染問題，為保護生態(tài)環(huán)境和人類健康提供有力保障。

3 環(huán)境監(jiān)測在污水處理廠運行管理中的作用

3.1 水質監(jiān)測

3.1.1 主要指標和監(jiān)測方法

水質監(jiān)測是污水處理廠運行管理中的關鍵環(huán)節(jié)之一，它關注水中各種污染物的濃度以及其對水體生態(tài)系統(tǒng)的影響。典型的監(jiān)測指標包括化學需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、總磷和總氮等。為了確保對污水中微量有機物和無機物的檢測精準可靠，監(jiān)測方法包括傳統(tǒng)的分光光度法、電化學分析法以及先進的氣相色譜-質譜聯(lián)用技術等[6]。

3.1.2 監(jiān)測頻率和樣品采集

針對不同污染物，水質監(jiān)測應保證監(jiān)測頻率合理，對于常規(guī)指標，如COD和BOD，應實行日常的在線監(jiān)測和定期的現(xiàn)場抽樣監(jiān)測，以確保對水質狀況的及時掌控，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)水質異常情況，以采取相應的措施，并及時進行調整和改進。而對于一些重金屬離子等特殊指標，則需要進行更為精細的定期抽樣和分析，以保證其在合規(guī)范圍內。

3.1.3 目標水質標準和合規(guī)要求

污水處理廠的水質監(jiān)測必須遵循國家相關標準和要求，確保排放的污水符合環(huán)保標準并不會對周邊水生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆轉的影響，要根據(jù)當?shù)氐乃w環(huán)境特點和水質標準制定相應的監(jiān)測指標和限值要求。同時，還需要建立健全的數(shù)據(jù)監(jiān)測和報告制度，以確保實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和及時性。

3.2 大氣排放監(jiān)測

3.2.1 主要污染物和監(jiān)測方法

大氣排放監(jiān)測的主要關注點是污水處理過程中產生的氣體污染物，例如二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機物（VOCs）等，這些污染物不僅對環(huán)境產生影響，還可能對人類健康造成威脅。因此，需要采取精密的監(jiān)測方法來評估其濃度和排放量。對于二氧化硫的監(jiān)測，通常采用硫酸鹽比濁法或紫外熒光法等化學分析方法進行定量分析；對于氮氧化物的監(jiān)測，常用的方法是化學發(fā)光法或分光光度法，這些方法能夠準確地測定氮氧化物的濃度，并對其變化趨勢進行跟蹤；對于揮發(fā)性有機物（VOCs），監(jiān)測方法包括：吸附/解吸技術、冷凝/分離技術、光離子化檢測器等。

3.2.2 監(jiān)測設備和技術

為了準確監(jiān)測污水處理過程中產生的氣體污染物，需要使用先進的監(jiān)測設備和技術，這些設備應具有高靈敏度、高精度和高效率等特點，以便快速準確地監(jiān)測各種污染物的濃度和變化趨勢[7]。近年來，隨著激光光譜分析技術和傳感器技術的不斷發(fā)展，這些技術已被廣泛應用于大氣排放監(jiān)測領域。例如，利用激光光譜分析技術可以對多種氣體污染物同時進行監(jiān)測，具有較高的靈敏度和選擇性。此外，傳感器技術也得到了廣泛應用，可以實現(xiàn)對單一或多種污染物的在線監(jiān)測。除了在線監(jiān)測設備外，還需要定期進行手工抽樣監(jiān)測，以補充在線監(jiān)測設備的不足。手工抽樣監(jiān)測需要使用各種采樣器、樣品瓶和實驗室分析儀器等設備，對不同時間和地點的空氣樣品進行采集和分析。

3.2.3 排放標準和合規(guī)要求

為了確保污水處理廠排放的污染物符合環(huán)保要求，必須遵循國家和地方的相關法規(guī)和標準，這些標準通常規(guī)定了各種污染物的排放限值和監(jiān)測頻率等要求。例如，《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（DB 32/4440-2022）規(guī)定了城鎮(zhèn)污水處理廠各種污染物的排放限值和監(jiān)測頻率要求。為了滿足合規(guī)要求，污水處理廠需要建立完善的排放管理制度和監(jiān)測體系，制定合理的排放控制方案，明確各種污染物的排放限值和監(jiān)測方法等要求，還需要建立專業(yè)的監(jiān)測隊伍，負責實施各種監(jiān)測方案并對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行記錄和分析。

3.3 噪聲和振動監(jiān)測

3.3.1 監(jiān)測參數(shù)和標準

在污水處理廠的運營過程中，對其周邊環(huán)境和居民生活質量造成影響的因素之一就是噪聲和振動，為了確保污水處理廠的運營既能夠達到良好的環(huán)保效果，又不會對周邊居民產生過大的噪聲和振動影響，需要對這些因素進行嚴格的監(jiān)測和控制。在噪聲監(jiān)測方面，主要關注的參數(shù)包括噪聲的強度、頻率特征以及噪聲的時域分布等，通過使用聲壓級傳感器等設備，可以準確地測量污水處理廠各個區(qū)域的噪聲強度，并對其頻率特征和時域分布進行統(tǒng)計和分析。而在振動監(jiān)測方面，關注的參數(shù)主要包括振動的幅值、頻率和傳播特性等，通過使用振動加速度傳感器等設備，可以實現(xiàn)對污水處理廠振動情況的實時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的振動污染問題。

3.3.2 監(jiān)測設備和方法

為了實現(xiàn)對污水處理廠周邊噪聲和振動的實時監(jiān)測，需要使用高精度、高靈敏度的監(jiān)測設備，例如聲學傳感器、振動傳感器等，這些專業(yè)設備能夠準確地測量噪聲和振動的數(shù)據(jù)，并將其傳輸?shù)竭h程監(jiān)控中心進行實時分析和記錄。在噪聲監(jiān)測方面，常用的設備包括聲級計、傳聲器等，它們能夠將收集到的聲波信號轉換為電信號，并通過數(shù)據(jù)傳輸設備將數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。在振動監(jiān)測方面，常用的設備包括振動加速度傳感器、速度傳感器等，它們能夠準確地測量污水處理廠各個區(qū)域的振動情況，并將其傳輸?shù)奖O(jiān)控中心進行實時分析和記錄。

3.3.3 影響因素

污水處理廠噪聲和振動的產生受到多方面因素的影響，例如設備運轉時的機械摩擦、水流沖擊、風機運轉等，為了有效降低噪聲和振動的影響，污水處理廠需要采取一系列措施，例如優(yōu)化設備布局、采用吸音和隔聲措施、減少設備振動傳導等。此外，加強對周邊噪聲和振動的監(jiān)測和分析，可以幫助污水處理廠及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的風險和問題。

4 污水處理廠運行管理未來展望

4.1 環(huán)境監(jiān)測技術的進一步發(fā)展和應用

隨著科技的不斷進步，環(huán)境監(jiān)測技術在污水處理廠運行管理中的作用將變得更加重要。新型傳感器技術的應用將大大提高噪聲和振動監(jiān)測的準確性和靈敏度，傳統(tǒng)的噪聲和振動監(jiān)測設備往往受限于精度和靈敏度的問題，而利用納米材料和微型傳感器，可以實現(xiàn)對噪聲和振動的高精度監(jiān)測。與此同時，無線傳感器網(wǎng)絡技術的應用將實現(xiàn)對污水處理廠各個環(huán)節(jié)的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸，從而提高環(huán)境監(jiān)測的效率和可靠性。

4.2 數(shù)據(jù)分析與智能決策支持系統(tǒng)的應用

隨著大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展，數(shù)據(jù)分析在污水處理廠運行管理中的應用將得到進一步加強。通過對噪聲和振動監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以提取出有用的信息和規(guī)律，幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)問題和進行決策。基于大數(shù)據(jù)分析的智能決策支持系統(tǒng)將結合環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和污水處理工藝模型，實現(xiàn)對污水處理過程的自動優(yōu)化和控制。

4.3 環(huán)境管理法規(guī)的進一步完善和嚴格執(zhí)行

在未來，相關法律法規(guī)將對污水處理廠的噪聲和振動限值提出更高的要求，并加大對企業(yè)的監(jiān)管和處罰力度，這將促使污水處理廠加強對噪聲和振動的控制，采取更有效的技術和措施來減少對環(huán)境的影響。此外，加強對噪聲和振動監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理和公開透明也是完善環(huán)境管理的重要舉措，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理平臺，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。

4.4 技術創(chuàng)新與節(jié)能減排的結合

在污水處理廠的運行管理中，技術創(chuàng)新與節(jié)能減排的結合將成為重要的發(fā)展方向，新型的污水處理技術和裝備將不斷涌現(xiàn)，以提高處理效率和降低能耗。例如，采用先進的膜分離技術、生物降解技術和氣體回收技術，可以實現(xiàn)對污水中有害物質的高效去除和資源化利用，減少對環(huán)境的負面影響。同時，注重節(jié)能減排也是污水處理廠運行管理的重要任務，通過優(yōu)化工藝流程、改進設備設計和運行方式，減少能源消耗和廢棄物排放。

5 結語

綜上所述，環(huán)境監(jiān)測在污水處理廠運行管理中扮演著不可或缺的關鍵角色，通過對污水成分和排放情況的實時監(jiān)測，管理者能夠及時調整運行策略，以確保處理廠的穩(wěn)定高效運行，并且有效防止環(huán)境污染事件的發(fā)生。隨著技術的不斷發(fā)展，仍需不斷探索創(chuàng)新監(jiān)測方法與技術，以進一步提升污水處理廠的運行效率和環(huán)保水平。相信未來的研究和實踐將為環(huán)境監(jiān)測在污水處理廠管理中的應用帶來更加廣闊的發(fā)展空間，為建設美麗中國、促進可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻。