城镇污水处理厂监测技术应用和思考

城镇污水处理厂监测技术应用和思考

[摘要]结合笔者对城镇污水处理厂污水排放执法监督监测的实践经验,对强化现场执法监督监测过程存在的薄弱环节,优化监测步骤和规范样品现场处理等操作进行了分析探讨,同时提出建立生态环境监测、监察部门联动执法机制的必要性,以更好地为环境管理服务。

[关键词]城镇污水处理厂;执法监督监测;即时采样

引言

目前,生态环境管理部门的严格执法,使城镇污水处理厂污水排放的水质得到了很好的监管。由于处罚力度大,一旦出具超标执法监督监测报告,城镇污水处理厂方往往会对监测报告提出异议,甚至启动司法程序,给生态环境管理部门对城镇污水处理厂的监管带来了很大挑战和考验。因此,根据《污水监测技术规范》(HJ91.1—2019)[1](以下简称HJ91.1—2019)等技术规范的要求,强化现场执法监督监测过程的薄弱环节,优化监测步骤和规范样品现场处理等操作已是迫切需要。

1监测标准与依据

采用《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)[2]、《污水监测技术规范》(HJ91.1—2019)、《工业污染源现场检查技术规范》(HJ606—2011)[3]与地方排放标准等相结合,对城镇污水处理厂出水水质进行监测及评价。

2监测内容

2.1监测方案的制定

监测方案可根据监测部门的工作任务和工作方式来制定,监测方案的主要内容应包括监测目的、监测点位、监测项目、监测方法、采样频次、现场测试仪器、样品保存、运输和交接、采样安全以及监测质量保证和质量措施等[1]。为了提高工作效率,可按照体系文件合同评审程序的要求,采用年度生态环境监测任务计划书的方式来制定,列入执法监督监测任务。监测方案除了以上主要内容外,应包括城镇污水处理厂的末端处理工序,是紫外灯灭菌或是紫外灯+次氯酸钠灭菌等;为现场监测粪大肠菌群数项目采样瓶的准备提供参考信息,同时也更好地完善采样原始记录信息,提高样品分析前处理效率。

2.2人员

目前,大部分地区现场执法监督监测存在生态环境监测与监察部门未同步进行,通常是生态环境监察部门接收到生态环境监测部门出具的超标监测报告后,才开展现场调查并填写“现场检查(勘察)笔录”等工作,往往造成证据不足、取样记录不完整等问题出现。执法监督监测人员应由生态环境监测与监察部门人员组成,生态环境监察人员根据HJ606—2011等规定要求,对现场信息资料进行收集,做好现场调查拍照、录像取证,监测人员负责现场监测与取样原始记录的填写。同时要求现场采样时必须至少派两名持有采样上岗证的人员进行现场监测,最好由三名监测人员进行现场监测,一名监测人员负责现场采样记录填写及拍照、现场视频的录制,另两名监测人员负责样品采集,确保采样每个环节规范操作,提高样品采集工作效率。

2.3采样方式与频次

目前,对城镇污水处理厂进行执法监督监测普遍采用现场即时采样方式。但城镇污水处理厂方经常以现场即时采样与GB18918—2002标准中取样频率为至少每2小时1次、取24小时的混合水样以日均值计的规定不符为由,对生态环境监测部门出具的超标执法监督监测报告提出质疑。然而,取24小时混合样的取样频率在现实执法监督监测中工作量大,操作性较差,往往在执法监督监测中难于达到混合取样的要求。原环境保护部《关于“现场即时采样”监测数据认定有关问题的复函》(环办政法函[2017]1624号)[4]指出,城镇污水处理厂“现场即时采样”即为一次性采样,根据《关于环保部门现场检查中排污监测方法问题的解释》(国家环境保护总局公告2007年第16号)[5]的规定,其监测结果可以作为判定排污行为是否超标的证据。

2.4监测项目

生态环境监测部门应对城镇污水处理厂处理工艺进行了解,同时对城镇污水处理厂接纳的水体主要污染物的成分也应掌握。GB18918—2002标准将污染物控制项目分为两大类:一类是基本控制项目,另一类是选择控制项目。基本控制项目主要由污水厂一般处理工艺能够处理去除的常规污染物与部分一类污染物组成,基本控制项目共19项。选择控制项目主要有挥发酚、四氯化碳、总镍等共43项。基本控制项目必须执行,选择控制项目由地方生态环境管理部门根据污水处理厂接纳水体的实际情况来决定是否需要监测。

2.5分析方法

本文在满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)表7水污染物监测分析方法的基础上,结合实验室分析能力列出基本项目的分析方法进行参考,如表1所示。

3监测过程

3.1采样点位的布设

由于污水排放口水流较急,冲击力度大,存在防护栏高度不够,采样平台不方便取样,在夜间执法监督监测存在安全隐患,未能确保监测人员人身安全等问题。一般污水处理厂排放口取样点位设置与竣工验收取样点位一致,设在流量计后,在线自动监测系统取样口旁,水流均匀处。根据HJ91.1—2019标准中6.4采样位置设置要求进行配建取样平台。目前,仍有一部份城镇污水处理厂排放口的建设未达到规范化要求,存在安全隐患及容易导致样品采集不规范情况发生。未设置采样点位标识,导致不同监测人员在现场取样位置不同,一旦出具了超标监测报告,污水处理厂方将会以取样位置不规范为由对监测报告提出异议。

3.2样品现场采集

根据HJ91.1-2019要求做好监测准备工作,准备工作应包括现场采样所需的直立式有机玻璃采水器、微生物专用采水器、油类专用采水器、样品保存剂、样品箱、低温保温箱、采样原始记录表等辅助用品。通常标签应分为两种:一种是样品瓶口封条,包含双方签名信息和日期时间;另一种是样品信息标签,主要包含样品的状态信息。采样前根据监测项目分析方法要求,确定先用水样荡涤采样器和样品瓶的次数。根据监测项目的分析方法和相关技术规范来确定,HJ91.1—2019要求先用水样荡涤采样器、样品瓶2~3次,其中油类、粪大肠菌群数项目不能荡洗。水温、pH应在现场及时测定,采样瓶分装水样时可以根据实验室分析能力进行优化分瓶采集;为提高工作效率,在满足分析方法要求的前提下可将部分监测项目的采样瓶进行混合装瓶。同时,采样瓶应满足监测项目分析方法的要求,如分析方法中未要求时,可按照HJ91.1—2019标准执行。本文列出基本项目的样品现场处理方法进行参考。化学需氧量、氨氮、总氮、总磷项目用玻璃瓶采集,500ml水样加H2SO4至pH<1,0~4℃冷藏;石油类、动植物油项目用广口玻璃瓶采集,500ml水样加浓HCl至pH≤2,0~4℃冷藏;总铅、总镉、总铬项目用聚乙烯瓶采集500ml水样加入5ml浓HNO3;总砷项目用聚乙烯瓶采集250ml水样加入0.5ml浓HCl;总汞项目用聚乙烯瓶采集250ml水样加入1.25ml浓HCl;六价铬项目用聚乙烯瓶采集250ml水样加NaOH至pH约为8;悬浮物项目用聚乙烯瓶采集500ml水样,4℃冷藏箱贮存;BOD5项目用1L棕色玻璃瓶采集充满并密封,0~4℃冷藏;粪大肠菌群数项目用灭菌专用瓶采集400ml水样,在10℃以下冷藏;色度项目用250ml棕色玻璃瓶采集,在4℃下冷藏;阴离子表面活性剂项目用玻璃瓶采集250ml水样加入甲醛并使甲醛体积浓度为1%,在4℃下冷藏。

4质量控制和质量保证

根据《固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范(试行)》(HJ/T373—2007)[6]、《环境监测质量管理技术导则》(HJ630—2011)[7]、《污水监测技术规范》(HJ91.1—2019)等要求,做好现场监测与实验室分析的质量控制和质量保证工作。现场监测结束后应及时将水样送回实验室分析,确保在分析方法规定的时限内完成分析工作。其中pH计在现场分析前需进行现场校准并做好仪器使用记录,按分析方法中的要求除水温、pH、SS、油类、粪大肠菌群数项目外,全程序空白样品、现场平行样品的采集数量应不低于每批次水样数的10%。

5监测报告

生态环境监测部门在完成分析工作后应及时出具监测报告,监测报告的信息应满足《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》(RB/T214—2017)[8]的要求,做好三级审核签发工作。根据《国家重点监控企业污染源监督性监测及信息公开办法(试行)》要求,生态环境监测部门应当在完成监测工作后5个工作日内,将执法监督性监测报告送到生态环境监察部门。

6监测注意事项及建议

1)在监测现场应摆放便携式桌子用于摆放采样瓶,减少样品分装过程中由于环境不整洁带来的污染,同时在桌上摆放全程序空白样品、样品的标识,以免分装样品瓶存在误洗、混淆样品标签粘贴等情况发生。

2)采集水样时,先用微生物专用采水器、油类专用采水器分别单独采集粪大肠菌群数、石油类、动植物油项目水样,然后再用直立式有机玻璃采水器采集其余项目水样。3)采集粪大肠菌群数项目时,应对专用采水器及采样人员双手进行酒精擦试后再采集样品。

4)对每一瓶水样添加的保存剂应用pH试纸或pH计进行逐一确认,确保水样添加保存剂后满足规范要求。

5)现场采样原始记录表信息记录应及时、清晰、完整,不追忆记录。同时确保现场测定仪器的状态受控及标准溶液在有效期内使用,现场测定仪器在测定水样前进行校准并记录仪器使用状态。

6)样品分装完毕,样品瓶口用实验室专用封口膜进行密封并贴上有双方签名的样品封条,采样人员和厂方代表应对样品状态、数量进行确认,并要求厂方在采样原始记录表上签名。

7)对不符合采样要求的点位进行规范化,配建好取样平台,同时设立采样点位标识牌。

8)《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)标准进行更新时,建议将执法监督监测可采用“现场即时采样”方式进行补充,明确执法监督监测取样方式及频次。

9)现场执法监督监测是为了及时了解排污情况,由于GB18918—2002标准要求基本控制项目是必须执行项目,每次监测的污染物均覆盖基本控制项目19项,将增大监测部门的工作量。建议对标准进行更新时,增加当地生态环境部门可以根据污水处理厂接纳水体的污染物情况,选择特征因子和敏感指标进行监测的内容。

10)建立生态环境监测、监察部门联动执法机制的必要性,更好地为环境管理服务。

11)加强对监测人员的现场监测技术培训,提高监测队伍实操监测技术水平。

作者:叶新广 单位:广东省惠州生态环境监测站