环境监测在污水处理厂运行管理中的作用

马明慧

（通辽市生态环境技术服务中心开鲁县分中心，内蒙古 通辽 028400）

引言

环境监测作为污水处理厂运行管理的重要组成部分，其作用不容忽视。通过环境监测，可以实时了解污水处理过程中的各项指标，如COD、BOD、SS等，为运行管理提供科学依据，保证污水处理效果达到预期目标[1]。同时，环境监测也有助于及时发现和处理可能出现的问题，避免对环境造成不良影响。因此，环境监测在污水处理厂运行管理中起着至关重要的作用。

1 环境监测概述

1.1 含义

环境监测是指对环境中各种污染物的浓度、种类和分布进行定期或不定期的测量、分析和评价的过程。它是环境保护和管理的重要手段，旨在了解环境质量状况，及时发现和解决环境问题，保护生态环境和人类健康。

1.2 主要内容

1.2.1 水质监测

水质监测是对水体中化学物质、微生物和物理参数进行定期或不定期的测量、分析和评价的过程。通过监测水质指标，可以评估水体的污染程度，并制定相应的水污染防治措施[2]。水质监测的对象包括河流、湖泊、水库、地下水等各类水体。在水质监测中，首先需要选择合适的采样点位和方法，以保证样品的真实性和代表性，然后，使用各种仪器设备和化学试剂对样品中的污染物浓度进行定量测定。

1.2.2 大气监测

大气监测是环境监测中的重要内容，其主要目的在于监测空气中的污染物，包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、臭氧等，通过对大气质量的监测和评估，可以全面了解空气污染的程度和类型，为制定相应的大气污染治理措施提供科学依据。同时，大气监测也有助于评估空气污染对人体健康和生态环境的影响，促进空气质量的改善和保护。

1.2.3 土壤监测

土壤监测主要是对土壤中的重金属、有机物、农药残留等污染物进行定期的监测，以评估土壤的污染程度和风险。通过土壤监测，我们可以了解土壤中污染物的种类和浓度，判断其是否会对农产品和生态环境造成危害，为制定土壤修复和保护措施提供了重要依据，土壤监测对于保障农产品的安全和生态环境的健康具有重要意义。

1.2.4 生物监测

生物监测是对生物体中的各种污染物进行定期或不定期的测量、分析和评价的过程。通过监测生物体内的污染物浓度，可以评估生态系统的健康状况，并制定相应的生态保护措施。生物监测的对象包括动物、植物和微生物。在生物监测中，需要选择合适的采样点位和方法，以保证样品的真实性和代表性。同时，还要使用各种仪器设备和化学试剂对样品中的污染物浓度进行定量测定[3]。

2 污水处理厂运行管理的重要性

2.1 保障排放水质符合标准要求

确保污水处理厂排放水质符合相关标准要求是运行管理的首要任务，这需要对污水处理过程中的关键参数进行精准监控，包括悬浮物、化学需氧量和氨氮等，通过精心调控处理工艺，采用适宜的先进技术手段，可以有效清除污水中的有害物质和污染物[4]。这样一来，出水水质才能符合环保要求，避免对周边自然环境造成不可挽回的破坏。

2.2 降低污水处理成本，提高经济效益

有效的运行管理可以降低污水处理的成本，并提高其经济效益。通过合理规划运行流程、优化设备配置，以及合理使用资源，可以降低能耗，减少化学药剂的使用量，从而降低运营成本。此外，精细的管理还能延长设备的使用寿命，减少维修和更换成本，从而使污水处理厂在经济层面上更加可持续。另外，运行管理还可以通过优化设备的运行状态和维护计划，减少停机时间和维修费用，进一步提高经济效益。

2.3 保障设备稳定运行，减少故障率

污水处理厂设备运行的稳定性对于保障污水处理效果至关重要。运行管理的有效实施可以确保设备的正常运转，减少设备故障和停机时间，通过定期维护保养、设备状态监控以及合理的操作规范，可以最大限度地降低设备故障率，提高设备的稳定性和可靠性，保障污水处理的连续性和稳定性。此外，运行管理还可以通过建立完善的设备档案和维护记录，及时掌握设备的使用情况和维护历史，为设备的维护和更新提供科学依据[5]。

2.4 推动污水处理技术的创新与发展

污水处理厂的运行管理在促进污水处理技术的创新与发展方面具有关键作用。在运行管理过程中，不仅需要关注当前的污水处理需求和环保标准，还要预见未来的处理需求和环保要求，从而不断对污水处理技术进行研究和创新。通过引入先进的污水处理技术和设备，可以逐步淘汰落后的处理工艺，提高污水处理的效率和效果，这将有助于提升我国在全球环保领域的竞争力和影响力，同时也能为污水处理厂的可持续发展提供技术支持。

2.5 提高水资源利用效率

运行管理对于提高水资源利用效率也具有积极作用。在污水处理过程中，通过合理的运行管理措施，可以实现水资源的优化配置和高效利用。通过对污水进行深度处理和回用，可以大大提高水资源的重复利用率，从而减少对新鲜水源的需求。同时，还能降低污水排放量和对自然水资源的消耗，为水资源紧缺地区的污水处理提供更为可持续的解决方案。

2.6 保护生态环境和人类健康

污水处理厂的运行管理对于保护生态环境和人类健康具有重要意义。通过保障排放水质符合标准要求、降低污水处理成本和提高经济效益、保障设备稳定运行、促进技术创新和发展以及提升水资源利用效率等方面的优化管理，可以减少污水对生态环境和人类健康的危害。同时，运行管理还可以加强对污水中有害物质的分析和监测，及时发现和处理潜在的环境污染问题，为保护生态环境和人类健康提供有力保障。

3 环境监测在污水处理厂运行管理中的作用

3.1 水质监测

3.1.1 主要指标和监测方法

水质监测是污水处理厂运行管理中的关键环节之一，它关注水中各种污染物的浓度以及其对水体生态系统的影响。典型的监测指标包括化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、总磷和总氮等。为了确保对污水中微量有机物和无机物的检测精准可靠，监测方法包括传统的分光光度法、电化学分析法以及先进的气相色谱-质谱联用技术等[6]。

3.1.2 监测频率和样品采集

针对不同污染物，水质监测应保证监测频率合理，对于常规指标，如COD和BOD，应实行日常的在线监测和定期的现场抽样监测，以确保对水质状况的及时掌控，这样可以及时发现水质异常情况，以采取相应的措施，并及时进行调整和改进。而对于一些重金属离子等特殊指标，则需要进行更为精细的定期抽样和分析，以保证其在合规范围内。

3.1.3 目标水质标准和合规要求

污水处理厂的水质监测必须遵循国家相关标准和要求，确保排放的污水符合环保标准并不会对周边水生态系统造成不可逆转的影响，要根据当地的水体环境特点和水质标准制定相应的监测指标和限值要求。同时，还需要建立健全的数据监测和报告制度，以确保实时监测数据的准确性和及时性。

3.2 大气排放监测

3.2.1 主要污染物和监测方法

大气排放监测的主要关注点是污水处理过程中产生的气体污染物，例如二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物（VOCs）等，这些污染物不仅对环境产生影响，还可能对人类健康造成威胁。因此，需要采取精密的监测方法来评估其浓度和排放量。对于二氧化硫的监测，通常采用硫酸盐比浊法或紫外荧光法等化学分析方法进行定量分析；对于氮氧化物的监测，常用的方法是化学发光法或分光光度法，这些方法能够准确地测定氮氧化物的浓度，并对其变化趋势进行跟踪；对于挥发性有机物（VOCs），监测方法包括：吸附/解吸技术、冷凝/分离技术、光离子化检测器等。

3.2.2 监测设备和技术

为了准确监测污水处理过程中产生的气体污染物，需要使用先进的监测设备和技术，这些设备应具有高灵敏度、高精度和高效率等特点，以便快速准确地监测各种污染物的浓度和变化趋势[7]。近年来，随着激光光谱分析技术和传感器技术的不断发展，这些技术已被广泛应用于大气排放监测领域。例如，利用激光光谱分析技术可以对多种气体污染物同时进行监测，具有较高的灵敏度和选择性。此外，传感器技术也得到了广泛应用，可以实现对单一或多种污染物的在线监测。除了在线监测设备外，还需要定期进行手工抽样监测，以补充在线监测设备的不足。手工抽样监测需要使用各种采样器、样品瓶和实验室分析仪器等设备，对不同时间和地点的空气样品进行采集和分析。

3.2.3 排放标准和合规要求

为了确保污水处理厂排放的污染物符合环保要求，必须遵循国家和地方的相关法规和标准，这些标准通常规定了各种污染物的排放限值和监测频率等要求。例如，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（DB 32/4440-2022）规定了城镇污水处理厂各种污染物的排放限值和监测频率要求。为了满足合规要求，污水处理厂需要建立完善的排放管理制度和监测体系，制定合理的排放控制方案，明确各种污染物的排放限值和监测方法等要求，还需要建立专业的监测队伍，负责实施各种监测方案并对监测数据进行记录和分析。

3.3 噪声和振动监测

3.3.1 监测参数和标准

在污水处理厂的运营过程中，对其周边环境和居民生活质量造成影响的因素之一就是噪声和振动，为了确保污水处理厂的运营既能够达到良好的环保效果，又不会对周边居民产生过大的噪声和振动影响，需要对这些因素进行严格的监测和控制。在噪声监测方面，主要关注的参数包括噪声的强度、频率特征以及噪声的时域分布等，通过使用声压级传感器等设备，可以准确地测量污水处理厂各个区域的噪声强度，并对其频率特征和时域分布进行统计和分析。而在振动监测方面，关注的参数主要包括振动的幅值、频率和传播特性等，通过使用振动加速度传感器等设备，可以实现对污水处理厂振动情况的实时监测，及时发现并解决潜在的振动污染问题。

3.3.2 监测设备和方法

为了实现对污水处理厂周边噪声和振动的实时监测，需要使用高精度、高灵敏度的监测设备，例如声学传感器、振动传感器等，这些专业设备能够准确地测量噪声和振动的数据，并将其传输到远程监控中心进行实时分析和记录。在噪声监测方面，常用的设备包括声级计、传声器等，它们能够将收集到的声波信号转换为电信号，并通过数据传输设备将数据发送到监控中心。在振动监测方面，常用的设备包括振动加速度传感器、速度传感器等，它们能够准确地测量污水处理厂各个区域的振动情况，并将其传输到监控中心进行实时分析和记录。

3.3.3 影响因素

污水处理厂噪声和振动的产生受到多方面因素的影响，例如设备运转时的机械摩擦、水流冲击、风机运转等，为了有效降低噪声和振动的影响，污水处理厂需要采取一系列措施，例如优化设备布局、采用吸音和隔声措施、减少设备振动传导等。此外，加强对周边噪声和振动的监测和分析，可以帮助污水处理厂及时发现并解决潜在的风险和问题。

4 污水处理厂运行管理未来展望

4.1 环境监测技术的进一步发展和应用

随着科技的不断进步，环境监测技术在污水处理厂运行管理中的作用将变得更加重要。新型传感器技术的应用将大大提高噪声和振动监测的准确性和灵敏度，传统的噪声和振动监测设备往往受限于精度和灵敏度的问题，而利用纳米材料和微型传感器，可以实现对噪声和振动的高精度监测。与此同时，无线传感器网络技术的应用将实现对污水处理厂各个环节的实时监测和数据传输，从而提高环境监测的效率和可靠性。

4.2 数据分析与智能决策支持系统的应用

随着大数据和人工智能的发展，数据分析在污水处理厂运行管理中的应用将得到进一步加强。通过对噪声和振动监测数据的分析，可以提取出有用的信息和规律，帮助管理人员及时发现问题和进行决策。基于大数据分析的智能决策支持系统将结合环境监测数据和污水处理工艺模型，实现对污水处理过程的自动优化和控制。

4.3 环境管理法规的进一步完善和严格执行

在未来，相关法律法规将对污水处理厂的噪声和振动限值提出更高的要求，并加大对企业的监管和处罚力度，这将促使污水处理厂加强对噪声和振动的控制，采取更有效的技术和措施来减少对环境的影响。此外，加强对噪声和振动监测数据的管理和公开透明也是完善环境管理的重要举措，建立统一的数据管理平台，确保监测数据的准确性和可靠性。

4.4 技术创新与节能减排的结合

在污水处理厂的运行管理中，技术创新与节能减排的结合将成为重要的发展方向，新型的污水处理技术和装备将不断涌现，以提高处理效率和降低能耗。例如，采用先进的膜分离技术、生物降解技术和气体回收技术，可以实现对污水中有害物质的高效去除和资源化利用，减少对环境的负面影响。同时，注重节能减排也是污水处理厂运行管理的重要任务，通过优化工艺流程、改进设备设计和运行方式，减少能源消耗和废弃物排放。

5 结语

综上所述，环境监测在污水处理厂运行管理中扮演着不可或缺的关键角色，通过对污水成分和排放情况的实时监测，管理者能够及时调整运行策略，以确保处理厂的稳定高效运行，并且有效防止环境污染事件的发生。随着技术的不断发展，仍需不断探索创新监测方法与技术，以进一步提升污水处理厂的运行效率和环保水平。相信未来的研究和实践将为环境监测在污水处理厂管理中的应用带来更加广阔的发展空间，为建设美丽中国、促进可持续发展做出更大的贡献。