简述城市废水环境监测的治理措施及对策

2024-01-28孟林华

皮革制作与环保科技 2023年23期

关键词：监测技术环境监测雨水

孟林华

（南平市浦城环境监测站，福建南平 353400）

引言

城市经济发展和人口增长过程中不可避免产生废水排放，其中包含大量有害物质和污染物。近年来，城市废水对环境造成严重污染和破坏，给人类和生态系统带来巨大危害。因此，研究城市废水环境监测治理措施及对策具有重要的理论和实际意义。

1 城市废水环境监测技术

1.1 生活污水监测技术

生活污水监测技术主要用于有效监测和控制家庭和公共场所排出的废水。常用监测设备包括流量计、COD测定仪和氨氮测定仪等设备。流量计能实时监测生活污水流量，评估污水处理效果和排放情况；COD测定仪用于测量污水的化学需氧量，判断污水污染程度；氨氮测定仪用于测量污水中的氨氮含量，评估有机污染物和氮含量，提供准确监测数据。生活污水监测设备还包括pH值监测仪、悬浮固体测定仪等设备。pH值监测仪用于测量污水的酸碱度，可以提示污水的酸化或碱化程度，为后续处理提供参考；悬浮固体测定仪可测定污水中的悬浮固体物质含量，帮助评估污水的悬浮物污染情况。此外，生活污水监测技术还可以采用在线监测系统，可实时监测和掌握污水处理厂内废水的各项指标，包括浊度、悬浮物、氨氮、总磷、总氮等。在线监测系统可以实现远程监测和数据传输，提高监测效率和准确性。生活污水监测技术的发展和应用，可以帮助相关管理部门监测和控制城市废水的排放情况，提升污水处理效果，保护城市水环境的健康和可持续发展。

1.2 工业废水监测技术

工业废水监测技术中的化学监测通过分析废水中化学成分和有毒有害物质含量来检测废水污染程度和对环境的潜在影响。常用化学监测方法包括COD测定、BOD测定、氨氮测定和总磷测定等。通过COD测定可以评估废水中的有机污染物含量和氧化能力，反映废水污染程度；BOD测定用于检测废水中生物可降解有机物的含量，评估废水对水体生态系统的影响；氨氮测定用于检测废水中的氨氮含量，评估废水对生态环境的氮污染程度；总磷测定则用于测量废水中的总磷含量，判断废水的营养盐污染水平。这些化学监测方法能够提供废水中各类污染物的准确浓度数据，为环境治理和污水处理提供科学依据。另外，工业废水监测技术还包括物理监测和生物监测。物理监测通常通过浊度仪、色度计等设备来测量废水中的悬浮物和色度，评估废水的清洁程度；生物监测则通过检测废水中的某些生物指标，如细菌浓度、生物毒性等，评估废水对生物系统的影响。工业废水监测技术的发展和应用，可帮助相关部门全面了解工业废水的污染状况，并及时采取措施进行治理。通过有效的监测和控制，能够减少工业废水对水环境的污染，保护生态环境和人类健康。

1.3 雨水排放监测技术

雨水排放监测技术主要用于监测城市内大量雨水排泄进地下管网并与生活污水和工业废水混合所引起的水环境污染问题。通常使用雨水流量计、pH计和浊度计等设备。雨水流量计用于测量雨水流经管道和水渠流量；pH计用于测定雨水酸碱性；浊度计用于测量雨水中悬浮颗粒物含量。通过监测这些指标，我们可以了解城市雨水排放的污染程度，有针对性地制定防治措施[1]。此外，还可以使用在线监测系统对雨水排放进行监测。在线监测系统可以通过在排水渠道或汇水井中安装传感器设备，实时监测雨水排放的各项指标，包括流量、水质、温度等。它可以实现数据的远程传输和监测，提供及时、准确的监测结果和报警信息。除了传统的监测技术，新兴的技术如遥感技术和无人机监测技术也可以应用于雨水排放监测。遥感技术可以通过卫星或航空器获取大范围的监测数据，从而对雨水排放进行区域性监测和分析；无人机监测技术可以通过搭载传感器设备的无人机，对雨水排放进行高空、远距离监测，提供更为详细和立体化的监测数据。雨水排放监测技术的应用可以帮助管理部门及时掌握城市雨水排放情况，并采取相应的防治措施，保护水环境的健康和可持续发展。

2 城市废水环境治理技术

2.1 生活污水处理技术

通常生活污水处理包括初级处理、中级处理和高级处理三个阶段。初级处理是生活污水处理的第一步，主要通过物理方法去除悬浮物和沉淀物；中级处理是生活污水处理的第二步，采用生物处理技术降解和去除有机物；高级处理是生活污水处理的最后一步，包括深度处理和去除微量污染物等过程。

常见的生活污水处理技术包括：（1）梯级生化处理技术：通过生物膜反应器、接触氧化法等，将污水中的有机物质转化为无机物质，同时去除悬浮物和沉淀物。（2）活性炭吸附技术：利用活性炭材料吸附污水中的有机物、重金属和微量有害物质，提升处理效果。（3）膜分离技术：使用微滤、超滤、反渗透等膜技术，将污水中的悬浮物、细菌、重金属离子等去除，实现水的净化和回用。（4）紫外线消毒技术：通过紫外线照射，杀灭污水中的微生物，达到消毒效果，确保出水符合相关标准。（5）化学药剂处理技术：采用化学药剂对污水进行沉淀、凝胶、絮凝处理，去除污水中的胶体、蛋白质等物质。（6）气浮法：通过将空气注入污水中，形成气泡，使悬浮物和沉降物浮到水面，再通过机械装置进行分离。

2.2 工业废水处理技术

工业废水处理技术是保护环境和水资源的重要手段，在不同行业和工艺过程中起着关键作用。通常物理处理、化学处理和生物处理是工业废水处理的主要方法。物理处理主要利用物理原理去除废水中的悬浮固体、颗粒物和有机物质；化学处理则通过添加化学药剂改变废水中污染物的性质，利用沉淀、氧化、还原等反应去除有机物和无机离子；生物处理则利用微生物降解废水中的有机物，进而达到净化废水的目的。

常见的工业废水处理技术包括：（1）活性污泥法：利用活性污泥微生物降解废水中的有机物质，通过曝气、沉淀等工艺达到去除污染物的效果。（2）细菌滤床法：利用一层特定的滤床介质，使废水在滤床上通过，通过在介质上生长的细菌和微生物进行降解有机物的处理。（3）深度处理技术：包括吸附、膜分离、电解等技术，用于去除废水中的微量有机物、重金属等污染物。（4）氧化法：如臭氧氧化、高级氧化等，通过添加氧化剂将废水中的有机物氧化降解，提高水的质量。

2.3 雨水排放处理技术

雨水收集可以采用雨水收集箱和地下雨水收集系统。净化处理通过生物过滤池和湿地植物栽培去除悬浮固体和有机物。处理后的雨水可以用于灌溉农田、城市绿化和景观水体等方面。利用雨水可以减少对自来水的依赖，节约水资源。科学利用处理后的雨水，可以实现资源节约和整体效益最大化[2]。

其他雨水排放处理技术包括：（1）雨水渗滤技术：通过构建适当的渗滤层和渗滤装置，将收集到的雨水逐渐渗入地下，实现地下水资源的补给和自然循环。（2）雨水延迟排放技术：通过设置雨水延迟排放设备，延缓雨水的排放速度，降低雨水排放峰值及地面径流对城市排水系统的压力。（3）生态湿地处理技术：通过建设湿地，利用湿地中的植物、微生物和土壤等自然生态系统，对雨水进行净化和处理，将污染物转化为无害物质。

3 城市废水环境监测的优化措施

3.1 提高监测技术及设备水平

随着监测技术的进步，一些先进的监测技术和设备已经应用于城市废水环境监测，如遥感技术及分析仪器等，以提高监测的准确性和实时性。为此，我们应进一步加大对监测技术和设备的研发和推广力度[3]。

首先，加强对监测技术的研发力度，相关部门应建立国家级研发机构专注于城市废水环境监测技术的研究和开发，通过持续创新，提升监测水平和监测效果。其次，应加强对监测设备的研发和改进，相关部门可以与企业合作，共同开发高效、智能化的监测设备，以满足不断升级的监测需求。同时，还可以通过培训和技术交流活动，介绍先进监测技术和设备，并提供相应的培训和技术支持，使相关专业人员能够熟练掌握和应用这些技术和设备。最后，城市废水环境监测是一项复杂的系统工程，需要投入大量资金。因此，相关部门和企业应加大投入力度，为监测技术和设备的研发和推广提供充足的资金支持。

3.2 建立完善的监测网络

为确保城市废水环境监测的全面性和准确性，监测网络应包含不同尺度和性质的监测点，覆盖城市各个区域和重要水域。在设置监测点时，相关人员需要根据废水排放情况、环境敏感区域和监测目标等因素进行科学规划和布局。

首先，工作人员需要调查相关企事业单位的废水排放情况、排放量和排放标准等，以了解各个区域和水域的污染现状。同时，还需要考虑环境敏感区域和环境保护目标，在这些区域和目标周围设置监测点，以实现对关键区域和目标的有效监测。

其次，在设置监测点时，可以将监测网络划分为国家级、省级和市级监测网络，以便不同层级的监测机构和相关部门进行污染信息共享和数据对比。监测点的布局还应考虑整体连通性，即监测点之间需要保持一定的距离，避免数据重复或重叠。同时，还需考虑监测设备的密度和覆盖范围，以确保监测的全面性和有效性。

最后，监测人员需要具备丰富的废水环境监测经验和专业知识，能够准确识别和分析监测数据，并及时发现和报告环境污染问题。同时，监测人员还需要与相关部门进行紧密合作，共同制定和实施环境监测方案，提升监测效果和效益。

3.3 制定严格的排放标准

排放标准应根据不同废水的特点和污染物种类确定，废水排放应符合国家和地方相关标准，同时，相关部门及人员还应加大对排放标准的监督和检测力度，对违法排放行为进行严厉处罚，以提高排放行为的合规性和规范性。

首先，不同行业和生产活动所产生的废水具有不同的特点和污染物组成，因此，制定排放标准应区分不同类别的废水，并根据其特点和污染物种类制定相应的限值和要求。同时，还需要参考国家和地方的相关法律法规及国际先进标准，确保制定的排放标准与国家和地方的要求相符。

其次，监管部门应加强对排放单位的监督和检查，定期对其废水排放进行抽样检测和分析，以确定其排放是否符合相应的标准和要求。若发现违法排放行为，应追究相关单位和个人的法律责任，并进行严厉处罚，以起到威慑作用。在监督和检测中，还可以采用现代化的监测技术和设备，例如在线监测系统和自动采样器等，实现对废水排放的实时监测和数据采集。

最后，相关部门可以开展针对废水排放标准的宣传教育活动，向企事业单位和个人普及相关的法律法规和标准要求，并引导他们自觉遵守和执行。同时，还应加强对环保监管人员的培训，提升他们对排放标准的理解和掌握水平，确保监督和检测工作的科学性和专业性。

4 城市废水环境监测的治理对策

4.1 加强治理技术研发与设施建设

由于城市废水处理设施建设滞后，从而导致废水排放和污染问题严重，因此，加强城市废水环境治理技术的研发与设施建设显得尤为重要。例如：南水北调中线工程涉及大量水源调配和输送问题，产生大量废水。为解决该问题，首先在废水处理技术方面，相关部门需加大研发和推广应用力度，如引入先进的生物处理技术，利用微生物将废水中的有机物降解为无害物质。其次，在管道周边建设大型废水处理厂，通过集中处理来减少废水的排放量。

最后，政府部门和相关机构要建立并完善监管体系，加强对废水处理设施及运营的监督和评估，确保设施按照规定进行废水处理，并确保处理效果和出水质量符合标准要求。同时，要加强对废水处理设施的维护和修复工作，定期检查设备运行状态，及时处理设施故障，确保设施正常运行。此外，还要加强对废水排放的监测和评估工作，建立完善的污染物在线监测系统，及时掌握废水排放情况并采取防治措施。

4.2 加强环境监管力度

相关部门应建立健全的城市废水环境监管体系，明确监管责任和监管职责。同时，还应加强对废水排放企业和个人的监管力度，加大对违法行为的处罚力度，形成强大的监管震慑效应。例如：长江作为中国最长的河流和重要水源地，废水排放污染问题严重，尤其是一些小型化工企业和农产品加工企业在废水排放方面存在违法行为，并且监管力度不足，导致长江水质严重下降。因此，为加强长江流域城市废水环境监管力度，当地相关部门需建立健全监管体系，明确监管责任和职责。

首先，政府部门需加大对废水排放企业的监管力度，确保企业按照环保法规进行废水处理。其次，应加大对违法行为的处罚力度，形成强大的监管震慑效应。对于那些违法排放废水的企业，要依法予以严厉处罚，确保违法成本高昂[4]。最后，要加强对废水排放企业和个人的监管力度，建立健全信用制度。对于表现良好的企业和个人，应强化奖励和激励措施，鼓励其积极治理废水排放问题；而对于那些违法排放废水的企业和个人，要加强信用管理，纳入黑名单，并限制其相关资格和权益，形成对不良行为的惩罚和警示作用。

4.3 增强社会的环境意识和参与度

增强城市居民和企事业单位的环境意识和参与度是解决城市废水环境问题的重要条件。相关部门应加强环境教育和宣传，提高公众对城市废水环境问题的认识水平，引导公众参与环境保护和废水治理工作，形成“共建共治”的良好局面。例如：厦门作为中国东南沿海重要的经济和旅游城市，面临巨大的废水排放压力。为解决该问题，当地政府积极开展环境教育和宣传，提高公众对城市废水环境问题的认识水平。首先，该市相关部门在学校和社区开展环境教育活动，重点向学生和居民普及环保知识，使其了解城市废水对环境的危害和影响。通过组织讲座、举办活动等形式，增强公众环境意识，引导他们从小事做起，从自身做起，积极参与环境保护和废水治理工作。其次，在互联网等渠道发布环境保护和废水治理的相关信息，通过宣传报道和专题报道等形式，引起公众的广泛关注。最后，通过组织废水治理志愿者，号召公众积极参与城市废水治理工作。志愿者可以参与废水监测和检测工作，宣传废水治理的重要性，帮助居民和企事业单位了解如何正确使用废水处理设施，推动废水治理工作的开展。