Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải

CÔNG TY CP THIẾT KẾ CÔNG NGHIỆP HOÁ CHẤT







BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ LẤY MẪU NƯỚC
THẢI THEO THỜI GIAN VÀ DÒNG CHẢY, NHẰM XÁC ĐỊNH
CHÍNH XÁC NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT Ô NHIỄM
CÓ TRONG NGUỒN THẢI


CNĐT: LƯU NGỌC VĨNH

9000


HÀ NỘI – 2011

Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 3
TÓM TẮT ĐỀ TÀI 5
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 6
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 7
LIỆT KÊ CÁC CHỮ VIẾT TẮT 7
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ LẤY MẪU 9
1.1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ THIẾT BỊ
LẤY MẪU NƯỚC THẢI TRÊN TH
Ế GIỚI VÀ VIỆT NAM 9
1.1.1. Tình hình sản xuất và sử dụng thiết bị lấy mẫu nước thải trên thế giới [6],
[9], [13], [14] 9
1.1.2. Tổng quan về môi trường nước, tình hình sản xuất và sử dụng thiết bị lấy
mẫu nước thải ở việt nam[5] 13
1.2. Lý thuyết về thiết bị lấy mẫu[4], [5] 18
1.2.1. Trắc quan môi trường và vai trò củ
a công đoạn lấy mẫu trong trắc quan
môi trường 18
1.2.2. Mục tiêu, đối tượng, phương pháp và phạm vi lấy mẫu 20
1.2.3. Trang thiết bị lấy mẫu nước, nước thải [6] 26
CHƯƠNG II: THIẾT BỊ LẤY MẪU NƯỚC THẢI TỰ ĐỘNG – CÁC YẾU TỐ

ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC LỰA CHỌN CHỦNG LOẠI VÀ THIẾT KẾ
THIẾT BỊ
LẤY MẪU NƯỚC THẢI TỰ ĐỘNG PHÙ HỢP ĐIỀU KIỆN VIỆT
NAM 35
2.1. TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ LẤY MẪU NƯỚC THẢI TỰ ĐỘNG 35
2.1.1. Định nghĩa 35
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 2
2.1.2. Phân loại thiết bị lấy mẫu nước thải tự động 35
2.1.3. Lịch sử phát triển của việc chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải tự động, [15]36
2.1.4. Cấu tạo chi tiết của thiết bị lấy mẫu nước thải tự động [15] 39
2.1.5. Nguyên tắc lựa chọn thiết bị lấy mẫu nước thải tự độ
ng 41
2.1.6. Lựa chọn chủng loại thiết bị lấy mẫu nước thải phù hợp với điều kiện Việt
Nam. [3], [5] 43
2.2. CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƯỞNG TỚI QUÁ TRÌNH THIẾT KẾ [12], [9]44
2.2.1. Các thông số dòng về động lực dòng chảy, chế độ dòng chảy ảnh hưởng
tới quá trình thiết kế 44
2.2.2. Các yếu tố khác ảnh hưởng đến việc tính toán thi
ết kế thiết bị lấy mẫu
nước thải 46
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 49
3.1. TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ THIẾT KẾ THIẾT BỊ LẤY MẪU NƯỚC
THẢI TỰ ĐỘNG THEO THỜI GIAN VÀ THEO DÒNG CHẢY 49
3.1.1. Thông số thiết kế 49
3.1.2. Tính toán các thông số công nghệ cho thiết bị lấy mẫu nước thải [12], [9]49
3.2. HỆ THỐNG ĐI
ỀU KHIỂN VÀ QUY TRÌNH VẬN HÀNH CỦA THIẾT

BỊ LẤY MẪU NƯỚC THẢI TỰ ĐỘNG 54
3.2.1. Hệ thống điều khiển thiết bị lấy mẫu nước thải 54
3.2.2. Quy trình vận hành của thiết bị 59
3.2.3. Đánh giá các thiết bị chế tạo theo tiêu chí đặt ra so với các thiết bị sẵn có61
3.3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ SỬ DỤNG KẾ
T QUẢ NGHIÊN CỨU
CỦA ĐỀ TÀI 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO 68
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 3
CÁC PHỤ LỤC ĐÍNH KÈM 70

MỞ ĐẦU
Hiện nay, môi trường là một vấn đề mà cả thế giới quan tâm. Với việc đẩy mạnh
công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì môi trường nước của Việt Nam nói riêng và
thế giới nói chung đang bị đe dọa nghiêm trọng. Và nguyên nhân chủ yếu xuất
phát từ các nguồn nước thải từ các nhà máy công nghiệp…Chính vì vậy, với
mục đích ng
ăn chặn kịp thời các tác nhân gây ảnh hưởng trực tiếp đến môi
trường, việc nghiên cứu để tìm ra các thiết bị thu hồi và kiểm tra chất lượng
nước thải sao cho việc kiểm định nhanh nhất và kết quả đạt độ chính xác cao
nhất vẫn đang là mối quan tâm hàng đầu của các nước trên thế giới, đặc biệt là
các nước có ngành công nghiệp phát triển.
Với lịch sử phát triển hơn 40 n
ăm, các thiết bị lấy mẫu nước thải được đưa vào
sử dụng ngày càng hiện đại, mức độ tự động hóa cao với nhiều chủng loại .
Tuy nhiên, trong khi việc nghiên cứu về các thiết bị kiểm định môi trường được
các nước phương Tây thực hiện cách đây gần năm mươi năm và cho ra đời

nhiều thiết bị lấy mẫu nước thải với số
lượng chủng loại đa dạng và tính năng
hiện đại thì các nước trong khu vực Đông Nam Á mới bắt đầu xem xét khoảng
năm năm trở lại đây. Mặc dù đã đầu tư khá nhiều song vẫn chưa có thiết bị nào
có thể làm việc hiệu quả như các thiết bị nhập khẩu ở Đức, Mỹ…
Hiện nay, việc nghiên cứu để chế tạo ra thiết b
ị lấy mẫu nước thải vẫn đang
được đầu tư thực hiện. Ngoài mục đích tạo ra được một thiết bị có có khả năng
tự động lấy mẫu tự động tổ hợp theo thời gian và dòng chảy với giá thành chế
tạo thấp nhất có thể, việc nghiên cứu cũng tạo điều kiện nâng cao trình độ
chuyên môn của đội ngũ cán bộ k
ỹ thuật nghiên cứu trong nước.
Nhiệm vụ khoa học và công nghệ của Công ty Cổ phần Thiết kế Công Nghiệp
Hoá chất, thực hiện theo Hợp đồng số 183.11-RD/HD-KHCN là: “Nghiên cứu
thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải tổ hợp theo thời gian và dòng chảy,
nhằm xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”
Kết quả đề tài nghiên cứu: trên c
ơ sở khảo sát và phân tích phương pháp, chủng
loại thiết bị lấy mẫu, lựa chọn được chủng loại thiết lấy mẫu phù hợp với điều
kiện môi trường nước thải Việt Nam. Tính toán các thông số công nghệ và thông
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 4
số thiết kế chính để chế tạo thiết bị, đã chế tạo được thiết bị lấy mẫu đảm bảo
các yêu cầu đề ra. Xây dựng quy trình vận hành thiết bị đã chế tạo.
Tính ứng dụng của đề tài là khả thi. Tuy nhiên, do kiến thức về chuyên ngành
còn hạn chế, thiết bị khá mới mẻ trong nước cho nên việc thực hiện đề tài còn
gặp nhiều khó kh
ăn và không tránh khỏi khiếm khuyết.

Đơn vị chủ trì đề tài (Công ty Cổ phần Thiết kế Công Nghiệp Hoá chất), rất
mong được sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến của Bộ Công thương và các đơn vị liên
quan cùng chuyên gia kỹ thuật chuyên ngành để đề tài được hoàn thiện hơn.
Xin trân trọng cảm ơn.
Đơn vị chủ trì đề tài
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 5

TÓM TẮT KÉT QUẢ ĐỀ TÀI
Việc nghiên cứu thiết bị lấy mẫu nước thải tự động là một trong những nhiệm vụ
khoa học hiện đang được nhà nước quan tâm, nhằm đáp ứng nhu cầu quan trắc
hệ thống nước thải công nghiệp nói riêng và toàn bộ môi trường nước thải nói
chung. Trên cơ sở khảo sát các thiết bị lấy mẫu tự động của các hãng sản xuất
nổi tiếng trên thế giới, kết hợp với việc nghiên cứu, phân tích nguyên lý hoạt
động, nguyên tắc cấu tạo…Đề tài “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu
nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm xác định chính xác nồng độ các
chất ô nhiễm có trong nguồn thải” đã phân tích đánh giá và lựa chọn được thiết
bị lấy mẫu nước thải phù hợ
p với môi trường nước thải Việt Nam. Từ việc tính
toán, thiết kế thiết bị lấy mẫu, nhóm thực hiện đề tài đã chế tạo được thiết bị lấy
mẫu nước thải tự động có khả năng lấy mẫu tự động theo thời gian và dòng chảy
đã định trước. Thiết bị đã được đưa đi vận hành thử nghiệm tại hi
ện trường và
cho kết quả khả quan. Từ thực tế vận hành và kết quả phân tích các mẫu nước
thải mà thiết bị chế tạo đã lấy được, nhóm thực hiện đề tài cũng đã so sánh, đánh
giá các tiêu chí đặt ra giữa thiết bị chế tạo được và thiết bị lấy mẫu tự động có
mặt tại hiện trường. Từ đó đưa ra được quy trình vậ
n hành chung của thiết bị lấy

mẫu tự động.
Từ những kết quả đã đạt được trong quá trình thực hiện, đề tài đã thực hiện đầy
đủ khối lượng, đáp đứng tiến độ và chất lượng theo yêu cầu hợp đồng mà Bộ
công thương đã đề ra. Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học cho việc đầu tư sản
xu
ất thiết bị lấy mẫu nước thải tự động theo thời gian và dòng chảy với quy mô
lớn ở Việt Nam.
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Thiết bị lấy mẫu nước thải của hãng Sigma
Hình 1.2: Lấy mẫu nước thải
Hình 1.3: Thiết bị lấy mẫu có khả năng tự làm lạnh
Hình 1.4: Đặt chương trình lấy mẫu cho thiết bị và một số kết quả thu được
Hình 1.5: Vận chuyển thiết bị ra hiện trường
Hình 1.6: Sơ đồ các bước quan trắc
Hình 1.7: Các dụng cụ lấy mẫu n
ước và nước thải bề mặt
Hình 2.1: Cơ cấu thiết bị lấy mẫu nước thải tự động theo phương pháp nâng hút
Hình 2.2: Thiết bị lấy mẫu nước thải tự động theo phương pháp cơ học
Hình 2.3: Mối quan hệ giữa vận tốc dọc, độ lớn của dòng chảy và đường kính
của ống lấy mẫu.
Hình 3.1: Cấu tạo đường ống dẫn mẫu
Hình 3.2: Sơ đồ mạch vi điều khiển của thiết bị lấy mẫu nước thải tự động
Hình 3.3: Sơ đồ đấu dây cho các công tắc đầu vào
Hình 3.4: Sơ đồ mạch giao tiếp

Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 7

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Lựa chọn phương pháp lấy mẫu theo mục đích nghiên cứu
Bảng 1.2: So sánh giữa thiết bị lấy mẫu bằng tay (thủ công) và thiết bị lấy mẫu
tự động
Bảng 1.3: Kết nối của công tắc phao với các van vào bình lấy mẫu
Bảng 3.1: Kêt nối cổng vào tín hiệu điều khiển
Bảng 3.2: Chức năng các nút trong bảng hiện thị
mạch giao tiếp
Bảng 3.3: Chức năng của đèn báo
Bảng 3.3: Quy trình vận hành thiết bị lấy mẫu nước thải
Bảng 3.4: Chức năng của đèn báo
Bảng 3.4: Quy trình vận hành thiết bị lấy mẫu nước thải
Bảng 3.6: Bảng so sánh kết quả phân tích giữa mẫu nước thải thu được so với
mẫu nước thải lấy từ thiết bị lấy m
ẫu mua sẵn và mẫu lấy bằng tay
Bảng 3.7: So sánh thiết bị lấy mẫu chế tạo được và thiết bị có sẵn trên thị trường
LIỆT KÊ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

NĐ-CP: Nghị định chính phủ
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
QCVN: Quy chuẩn Việt Nam
TCMT: Tiêu chuẩn môi trường
QCMT: Quy chuẩn môi trường
QĐ-TTG: Quy định- Thủ tướng
KHCN: Khoa học Công nghệ

OD: Đường kính ống
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 8
DN: Đường kính danh nghĩa
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 9
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ LẤY MẪU
1.1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ THIẾT
BỊ LẤY MẪU NƯỚC THẢI TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.1.1.
Tình hình sản xuất và sử dụng thiết bị lấy mẫu nước thải trên thế giới [6],
[9], [13], [14]

1.1.1.1. Tình hình sử dụng:
Trước những năm 1970, việc lấy mẫu được thực hiện chủ yếu một cách thủ
công. Tuy nhiên với sự tiến bộ trong kỹ thuật và các yêu cầu ngày càng khắt
khe, những thiết bị lấy mẫu tự động với nhiều tính năng đã được chế tạo và
dần được sử dụng thay thế cho việc lấy mẫu bằng tay. Tới nay
đã có hơn 900
loại thiết bị lấy mẫu với những tính năng khác nhau được sử dụng tại hơn
180 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới, trong đó tập trung tại các nước
công nghiệp phát triển, nơi có yêu cầu cao về quản lý môi trường nước thải.

Hình 1.1: Thiết bị lấy mẫu nước thải của hãng Sigma
Thiết bị lấy mẫu nước thải ngày nay con người sử dụng để thực hiện công việc
lấy mẫu với nhiều ưu điểm vượt trội. Chẳng hạn như lấy mẫu tại những vị trí,

điều kiện mà con người không thể thực hiện, lấy mẫu chọn lọc, lấy mẫu chính
xác theo thời gian, dòng chảy, theo những chương trình đã định tr
ước.
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 10

Hình 1.2: Lấy mẫu nước thải

Trong các thiết bị lấy mẫu nước thải hiện đại, ngoài khả năng lấy mẫu, các thiết
bị này còn được trang bị thêm những hệ thống làm lạnh để bảo quản mẫu ở nhiệt
độ thấp (0-5
o
C) nhằm đảm bảo cho mẫu không bị thay đổi trong quá trình vận
chuyển về phân tích. Kèm theo đó nhiều thiết bị còn có khả năng phân tích, xử
lý, hiển thị và gửi một số thông tin thu thập được ngay tại hiện trường (dòng
chảy, lượng mưa, mực nước, nhiệt độ, pH, ORP,…) tới trung tâm xử lý đặt tại
nơi khác.










Hình 1.3: Thiết bị lấy mẫu có khả n

ăng tự làm lạnh


Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 11





Hình 1.4: Đặt chương trình lấy mẫu cho thiết bị và một số kết quả thu được
Không chỉ có nhiều chức năng, các thiết bị lấy mẫu nước thải xách tay hiện nay
được thiết kế và chế tạo với kích thước gọn và khối lượng tương đối nhẹ.
Hình 1.5: Vận chuyển thiết bị ra hiện trường
1.1.1.2. Tình hình sản xuất trên thế giới
Hiện tại thiết bị lấy mẫu nước thải tự động đã được sản xuất phổ biến ở trên thế
giới.
Tại châu Âu và Mỹ, người ta đã nghiên cứu và bắt đầu sản xuất thiết bị này từ
cách đây hơn 80 năm. Các thiết bị
này đã được đầu tư nhiều để nghiên cứu và
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 12
sản xuất nhằm đáp ứng nhu cầu kiểm soát chất lượng nước thải theo các tiêu
chuẩn môi trường nghiêm ngặt của các nước phát triển. Do vậy mà chúng có
chất lượng cao và đa dạng về chủng loại. Hiện tại đã có khoảng hơn 900 loại
thiết bị lấy mẫu nước thải được chế tạo. Có những hãng lớn chuyên sản xuất

thiết bị này là Teledyne Isco (Mỹ), Aquamatic (Mỹ), Hach - American Sigma
(Mỹ), Sirco (Canada), WTW (Đức)…
Ở châu Úc cũng vậy, việc nghiên cứu về thiết bị lấy mẫu nước thải tự động cũng
đang được tiến hành. Hiện nay, Australia đã sản xuất thành công thiết bị lấy mẫu
nước thải tự động có khả năng lấy mẫu nước thải theo cài đặt chương trình sẵn
của người sử dụng. Thiết bị này có độ chính xác rất cao, k
ết quả được xử lý
nhanh chóng, chính xác và được hiển thị trực tiếp lên màn hình. Có thể nói, càng
ngày, hệ thống thiết bị lấy mẫu nước thải tự động càng được đầu tư nhiều ở các
nước phát triển, đặc biệt là các nước ở khu vực châu Âu, Mỹ, Nhật…
Nếu như việc nghiên cứu các thiết bị kiểm định môi trường được các nước
phương Tây thực hiện t
ừ các đây hàng chục năm thì các nước trong khu vực
Đông Nam Á mới bắt đầu xem xét trong khoảng năm năm trở lại đây. Mặc dù đã
đầu tư khá nhiều song vẫn chưa có thiết bị nào có thể làm việc hiệu quả như các
thiết bị nhập khẩu từ các nước Đức, Mỹ… Chính vì vậy để được sử dụng thiết bị
lấy mẫu nước thải hiệ
n đại, các nước ở khu vực châu Á đang phải tốn một khoản
chi phí khá lớn cho việc nhập khẩu thiết bị và vận chuyển các thiết bị này. Do
đó, để giảm giá thành và tạo điều kiện cho các thiết bị lấy mẫu nước thải được
sử dụng rộng rãi, các nhà khoa học đang tiếp tục nghiên cứu để tìm ra các
phương án chế tạo thiết bị lấy mẫ
u nước thải sao cho có thể sử dụng ở nhiều
ngành khác nhau và giá thành sản xuất giảm tới mức tối đa có thể.

Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 13
1.1.2. Tổng quan về môi trường nước, tình hình sản xuất và sử dụng thiết bị

lấy mẫu nước thải ở việt nam[5]
1.1.2.1. Tình trạng môi trường nước thải ở Việt Nam
• Tình hình môi trường nước thải
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp, sự gia tăng dân số, quá trình
đô thị hóa đang diễn ra trong những năm gần đây, vấn đề ô nhi
ễm môi trường
nước, đặc biệt là những vấn đề liên quan đến nước thải đang trở nên nóng bỏng
tại Việt Nam. Hàng loạt vụ xả nước thải công nghiệp chưa qua xử lý xuống sông
bị phát hiện gây bức xúc cho dư luận. Theo ước tính của Ngân hàng thế giới,
mức thiệt hại kinh tế của Việt Nam do thiếu quản lý chất thải, nước thải lên tới
1,3% GDP hàng năm, và con s
ố này sẽ còn tiếp tục tăng.
Hiện nay, việc thu gom và xử lý nước thải ở Việt Nam được thực hiện trên cơ sở
tập trung với quy mô lớn. Quy trình thực hiện của hệ thống được thực hiện bằng
việc thu gom nước thải từ các khu đông dân cư hay các nhà máy trong khu công
nghiệp, khu chế xuất và vận chuyển tới nhà máy xử lý nước thải tại các vùng
ngoại ô thành phố hay trong khu công nghiệp.
Tuy nhiên theo ước tính, chỉ có 10 nhà máy xử lý nước thải đô thị phân bố tập
trung tại các thành phố lớn như Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng,
Huế, còn ở các thành phố nhỏ, nước thải sinh hoạt không được xử lý mà xả
thẳng ra môi trường. Còn trong tổng số 171 khu công nghiệp, khu chế xuất đã đi
vào hoạt động (trong tổng số 223 khu công nghiệp, khu chế xuất đã đăng ký) thì
chỉ có khoả
ng 60 đến 70 nhà máy xử lý nước thải hoạt động. Và theo bộ Tài
nguyên môi trường, ước tính có tới 60% số khu công nghiệp, khu chế xuất, làng
nghề, nhà máy, cơ sở sản xuất là không có trạm xử lý nước thải hoặc có mà
không hoạt động.
Trách nhiệm chính của việc xả nước thải ra môi trường thuộc về các đơn vị xả
thải. Ngoài việc thỏa mãn các tiêu chuẩn của nước thải đã được quy đị
nh trong

luật bảo vệ môi trường, các đơn vị xả thải còn phải trả phí theo nghị định của
chính phủ số 88/2007/NĐ-CP về thoát nước đô thị và khu công nghiệp, trong đó
quy định tất cả các hộ thoát nước xả nước thải vào hệ thống nước thải của Nhà
nước phải có nghĩa vụ trả phí thoát nước và nếu xả nước trực tiếp ra môi trường
phả
i có nghĩa vụ trả phí bảo vệ môi trường đối với nước thải theo quy định của
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 14
nghị định số 67/2003/NĐ-CP ngày 13/06/2003 của chính phủ về phí bảo vệ môi
trường đối với nước thải và nghị định số 04/2007/NĐ-CP ngày 08/01/2007 về
sửa đổi, bổ sung một số điều của nghị định số 17/2003/NĐ-CP. Tuy nhiên trong
thực tế, do hạn chế trong khả năng quan trắc và theo dõi nước thải, nhiều đơn vị
xả thải đã cố tình xả tr
ộm ra môi trường trong một thời gian dài, gây nên những
hậu quả nghiêm trọng. Thêm vào đó, do mức phí đối với hành vi xả nước thải ra
môi trường chưa đủ tính răn đe, nhiều nơi vẫn tiếp tục xả thải và chịu phạt thay
vì đầu tư vào xây dựng và vận hành hệ thống xử lý nước thải.
Như vậy có thể thấy khả năng và hiệu quả trong quản lý nước thả
i ở Việt Nam là
thấp, hậu quả là việc xả thẳng ra môi trường nước thải chưa qua xử lý hoặc xử lý
chưa triệt để, chưa đảm bảo yêu cầu đã quy định trong luật bảo vệ môi trường là
phổ biến.
• Định hướng đối với ngành thoát nước[1], [3]
Thủ tướng Chính phủ đã ra quyết định số 1930/QĐ-TTg về “Phê duyệt định
hướng phát triển thoát nước đô thị và khu công nghiệp Việt Nam đến năm 2025
và tầm nhìn đến năm 2050, trong đó mục tiêu đặt ra đối với ngành thoát nước
như sau:
• Đến năm 2020: Các đô thị loại III trở lên có hệ thống thu gom và trạm xử lý

nước thải sinh hoạt tập trung; nâng tỷ lệ nước thải sinh hoạt được thu gom và
xử lý đạt quy chuẩn quy định lên 60%. Tại các đô thị loại IV, lo
ại V và các
làng nghề 40% nước thải được xử lý đạt quy chuẩn quy định.
• Đến năm 2025: Các đô thị từ loại IV trở lên có hệ thống thu gom và trạm xử
lý nước thải sinh hoạt tập trung; tỷ lệ nước thải sinh hoạt được thu gom và xử
lý đạt 70 - 80%, nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn quy định. Tại các đô thị
loại V, 50% nước thải được xử lý đạt quy chu
ẩn quy định.
Các làng nghề có trạm xử lý tập trung hoặc phân tán, hoạt động thường xuyên,
chất lượng nước thải xả ra môi trường đạt quy chuẩn quy định.
Tái sử dụng từ 20 - 30% nước thải cho nhu cầu nước tưới cây, rửa đường và các
nhu cầu khác tại các đô thị, khu công nghiệp.
• Mục tiêu về công nghiệp đến năm 2020
100% khu công nghiệp, khu chế xuất có hệ thống xử lý nước thả
i tập trung đạt
TCMT/QCMT, trong đó 50% sử dụng thiết bị và công nghệ trong nước.
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 15
100 % số cơ sở công nghiệp áp dụng công nghiệp xử lý nước thải.
1.1.2.2. Nhu cầu sử dụng và tình hình sản xuất thiết bị lấy mẫu nước thải ở
Việt Nam[5]
 Nhu cầu sử dụng
Theo quy định của luật Bảo vệ môi trường, cứ 3 tháng phải quan trắc chất lượng
nước tại các khu công nghiệp một lần. Kết quả quan trắc nướ
c thải, đặc biệt là
nồng độ của các thành phần gây ô nhiễm sẽ được sử dụng để đánh giá mức độ ô
nhiễm của môi trường nước trong khu vực, mức độ tuân thủ các quy chuẩn môi

trường và phí xả thải đối với mỗi khu công nghiệp, làng nghề, nhà máy cụ thể…
Do đó việc lấy mẫu nước thải là rất quan trọng, nhưng hiện nay phương thức lấy
mẫu chủ yếu vẫn là thực hiện với cách thức lấy mẫu bằng tay. Để giảm thiểu sai
số của việc lấy mẫu bằng tay, một số Trung tâm quan tắc môi trường như Trung
tâm Quan trắc Môi trường và Kiểm soát ô nhiễm Công nghiệp của trường đại
học Bách khoa Hà Nội, Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và môi trường Hải
Phòng… đã được đầu tư thiết bị lấy mẫu nước thải t
ự động, nhưng con số này là
rất nhỏ so với số nhu cầu thực tế của 63 trung tâm quan trắc môi trường tại các
tỉnh thành và 223 khu công nghiệp lớn. Trong thời gian tới, khi mà vấn đề bảo
vệ môi trường nước càng ngày càng được quan tâm, việc đánh giá mức độ ô
nhiễm của nước càng trở nên quan trọng thì việc lấy mẫu nước thải sẽ càng có
yêu cầu cao hơn, thường xuyên hơn, việc lấ
y mẫu bằng tay sẽ không thể đáp ứng
được các yêu cầu đó và những thiết bị lấy mẫu nước thải tự động sẽ trở thành
không thể thiếu.
Quyết định số 16/2007/QĐ-TTG của thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt
tổng thể mạng lưới quan trắc tài nguyên và môi trường quốc gia đến năm 2020
đã đặt ra mục tiêu là xây dựng mạng lưới quan trắ
c tài nguyên và môi trường
quốc gia bảo đảm thống nhất trên phạm vi cả nước, đồng bộ, tiên tiến và từng
bước hiện đại, đáp ứng nhu cầu thu thập và cung cấp thông tin, số liệu điều tra
cơ bản về môi trường, tài nguyên nước, khí tượng thủy văn, phục vụ có hiệu quả
cho công tác xử lý, khắc phục ô nhiễm môi trường, dự báo, cảnh báo, phòng,
tránh, giảm nhẹ thiệt hạ
i do thiên tai gây ra, phát triển mạnh và bền vững kinh tế
- xã hội của đất nước. Để thực hiện được mục tiêu đó, một mạng lưới các trạm
quan trắc tài nguyên và môi trường với đầy đủ thiết bị hiện đại được xây dựng
và vận hành. Mạng lưới này được chia thành các mạng lưới chuyên ngành sau:
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm

xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 16
• Mạng lưới quan trắc môi trường, gồm quan trắc môi trường nền và quan trắc
môi trường tác động được xây dựng dựa trên cơ sở duy trì, nâng cấp các
trạm, điểm quan trắc môi trường hiện có và xây dựng bổ sung các trạm, điểm
quan trắc mới:
- Mạng lưới quan trắc môi trường nền đến năm 2020 gồm 8 điểm quan trắc
môi trường nền không khí, 60 điểm quan trắ
c môi trường nền nước sông, 6
điểm quan trắc môi trường nền nước hồ, 140 điểm quan trắc môi trường nền
nước dưới đất và 12 điểm quan trắc môi trường nền biển ven bờ và biển khơi;
- Mạng lưới quan trắc môi trường tác động đến năm 2020 gồm 34 đơn vị quan
trắc với cơ sở vật chất, trang thiết bị quan trắc hiện đạ
i. 58 tỉnh, thành phố
trực thuộc Trung ương, khu công nghiệp quan trắc tác động môi trường
không khí; 64 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương, khu công nghiệp quan
trắc tác động môi trường nước mặt lục địa; 21 tỉnh, thành phố trực thuộc
Trung ương quan trắc mưa axit; 32 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương
quan trắc môi trường đất. Thực hiện quan trắc môi trường biển ở 48 cửa
sông, 14 cảng biển, 11 bãi tắm, 7 vùng nuôi tr
ồng thuỷ sản, 160 điểm ngoài
khơi; quan trắc môi trường phóng xạ ở 120 mỏ và tỉnh, thành phố trực thuộc
Trung ương; quan trắc chất thải rắn ở 64 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung
ương (tập trung cho các khu công nghiệp, làng nghề); quan trắc đa dạng sinh
học ở 49 vườn quốc gia và khu bảo tồn thiên nhiên.
• Mạng lưới quan trắc tài nguyên nước, gồm quan trắc tài nguyên nước mặt và
quan trắc tài nguyên n
ước dưới đất:
- Mạng lưới quan trắc tài nguyên nước mặt đến năm 2020 gồm 348 trạm, trong

đó có 270 trạm quan trắc lượng nước sông, 116 trạm quan trắc chất lượng
nước sông, hồ và 1580 điểm đo mưa. Các trạm, điểm quan trắc này đã được
lồng ghép tại các trạm, điểm thuộc mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn;
- Mạng lướ
i quan trắc tài nguyên nước dưới đất được xây dựng trên cơ sở duy
trì, nâng cấp 39 trạm, 286 điểm và 661 công trình quan trắc hiện có và bổ
sung các trạm, điểm còn thiếu đưa tổng số trạm, điểm quan trắc đến năm
2020 là 70 trạm, 692 điểm và 1331 công trình quan trắc.
• Mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn, gồm quan trắc khí tượng, quan trắc
thủy văn và quan trắc khí tượng hả
i văn:
- Mạng lưới quan trắc khí tượng được xây dựng trên cơ sở duy trì, nâng cấp
174 trạm khí tượng bề mặt, 29 trạm khí tượng nông nghiệp, 19 trạm khí
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 17
tượng cao không (6 trạm rađa thời tiết, 3 trạm thám không vô tuyến, 7 trạm
pilot, 3 trạm ôdôn - bức xạ cực tím) và 764 điểm đo mưa hiện có, đồng thời
bổ sung các trạm, điểm còn thiếu, đưa tổng số trạm, điểm quan trắc đến năm
2020 là 231 trạm khí tượng bề mặt, 79 trạm khí tượng nông nghiệp, 50 trạm
khí tượng cao không (15 trạm rađa thời tiết, 11 trạm thám không vô tuyến, 11
trạm pilot, 4 trạm ôzôn - bức xạ cực tím, 9 trạm định vị sét) và 1.580 điểm đo
mưa;
- Mạng lưới quan trắc thủy văn được xây dựng trên cơ sở duy trì, nâng cấp 248
trạm hiện có và bổ sung một số trạm còn thiếu, đưa tổng số trạm quan trắc
đến năm 2020 là 347 trạm;
- Mạng lưới quan trắc khí tượng hải văn được xây dựng trên cơ s
ở duy trì,
nâng cấp 17 trạm hiện có và bổ sung một số trạm còn thiếu, đưa tổng số trạm

đến năm 2020 là 35 trạm.
Rất nhiều những trạm trong số các trạm trên sẽ cần phải trang bị thiết bị lấy mẫu
nước thải tự động.
 Tình hình sản xuất
Ở nước ta hiện nay chưa có ngành công nghiệp sản xuất các thiết bị chuyên
dụng, nhất là các thi
ết bị phục vụ cho ngành công nghiệp môi trường. Việc chế
tạo các thiết bị này thường mất thời gian, công sức rất nhiều so với việc mua
chúng từ nước ngoài. Do đó chưa có nơi nào chuyên sản xuất, chế tạo các thiết
bị này để khi những đơn vị có nhu cầu tìm tới. Cũng chưa có nhiều những
nghiên cứu, những hệ thống kỹ thuật để chế tạ
o, sản xuất những thiết bị có hàm
lượng công nghệ cao, đáp ứng được những nhu cầu khắt khe của thực tiễn.
Trong khi đó, thiết bị như vậy được nhập từ nước ngoài lại rất sẵn có trên thị
trường. Do đó hầu như toàn bộ thiết bị phục vụ cho ngành này như thiết bị lấy
mẫu nước thải tự động đều ph
ải nhập khẩu từ các nước như Nhật, Mỹ, Anh,
Pháp … với giá thành cao. Không những thế, người sử dụng còn gặp phải nhiều
khó khăn khi muốn thay thế hay sửa chữa các thiết bị này.
Do vậy, việc nghiên cứu và chế tạo để sản xuất thiết bị lấy mẫu nước thải tự
động là cần thiết. Việc này không chỉ là để phục vụ nhu cầu trước m
ắt là đáp
ứng nhu cầu quan trắc nước thải mà còn đặt nền móng cho ngành công nghiệp
môi trường theo đúng định hướng của chính phủ đã đề ra.
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 18
1.2. Lý thuyết về thiết bị lấy mẫu[4], [5]
1.2.1.

Trắc quan môi trường và vai trò của công đoạn lấy mẫu trong trắc quan
môi trường.
1.2.1.1. Khái niệm về Quan trắc môi trường và phân tích môi trường
Khái niệm về Quan trắc môi trường: Quan trắc môi trường được định nghĩa là
quá trình thu thập các thông tin về sự tồn tại cũng như biến đổi nồng độ các chất
trong môi trường có nguồn gốc từ nguồn thiên nhiên hay nhân tạo, quá trình này
được thực hiện bằng các phép đo lường nhắc lại nhiều lần và với mật độ mẫu đủ
dày về cả không gian và thời gian để từ đó có thể đánh giá các biến đổi và xu thế
chất lượng môi trường.
Quan trắc chất lượng được hiểu là quan trắc, đo lường, ghi nhận một cách
thường xuyên, liên tục và đồng bộ các thông số chất lượng cũng như các thông
số khí hậu thuỷ văn liên quan. Kết quả của quan trắc là những số liệu.
Khái niệm về Phân tích môi trường:
Phân tích môi trường có thể định nghĩa là
sự đánh giá môi trường tự nhiên và suy thoái do con người cũng như do các
nguyên nhân khác gây ra. Đây là vấn đề rất quan trọng vì qua đó chúng ta có thể
biết được yếu tố nào cần được quan trắc và biện pháp nào cần được áp dụng để
quản lý, giúp chúng ta tránh khỏi các thảm hoạ sinh thái có thể xảy ra.
1.2.1.2. Mục đích của Quan trắc môi trường và Phân tích môi trường
Ðể đánh giá các hậu qu
ả ô nhiễm đến sức khoẻ và môi trường sống của con
người, từ đó xác định được mối quan hệ nhân quả của nồng độ chất ô nhiễm.
Ðể đảm bảo an toàn cho việc sử dụng tài nguyên (không khí, nước, đất, sinh
thái ) vào các mục đích kinh tế.
Ðể thu được các số liệu hệ thống dưới dạng điều tra cơ bản chất lượng môi
trường và cung cấp ngân hàng d
ữ liệu cho sử dụng tài nguyên trong tương lai.
Ðể nghiên cứu và đánh giá các chất ô nhiễm và hệ thống tiếp nhận chúng (xu
thế, khả năng gây ô nhiễm).
Ðể đánh giá hiệu quả các biện pháp kiểm soát luật pháp về phát thải.

Ðể tiến hành các biện pháp khẩn cấp tại những vùng có ô nhiễm đặc biệt
1.2.1.3. Vị trí và vai trò của quá trình lấy mẫu trong quan trắc môi trường
• Vị trí của công đo
ạn lấy mẫu trong quan trắc môi trường
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 19
Công đoạn lấy mẫu là công đoạn hết sức quan trọng trong quá trình lấy mẫu, đây
là một trong những bước đầu tiên ảnh hưởng lớn đến quá trình quan trắc.
Sơ đồ các bước thực hiện quan trắc môi trường được thể hiện như sau:

Hình 1.6: Sơ đồ các bước quan trắc
• Vai trò của công đoạn lấy m
ẫu
Lấy mẫu là khâu rất quan trọng để nhận được chính xác các thông tin về môi
trường. Sai số trong việc lấy mẫu sẽ ảnh hưởng tới kết quả quan trắc. Mục tiêu
MỤC TIÊU
Thông số giám sát Vị trí số lượng điểm đo Tần suất giám sát
Phương pháp lấy mẫu
Lựa chọn thiết bị và lấy mẫu
Kỹ thuật phân tích
Phương pháp hiệu
chuẩn
Phương pháp ghi số
Phương pháp trình bày kết quả
Công bố kết quả
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 20
của việc lấy mẫu là chọn một phần thể tích mẫu đủ nhỏ để vận chuyển và xử lý
trong phòng thí nghiệm mà vẫn đảm bảo thể hiện và đại diện được chính các
phần các chất tại địa điểm lấy mẫu. Tùy thuộc vào mục đích lấy mẫu để phân
tích lý hóa học hay phân tích vi sinh, dựa vào đặc điểm nguồn nước mà lựa chọn
phương pháp l
ấy mẫu thích hợp. Mẫu lấy phải đáp ứng được các yêu cầu của
chương trình lấy mẫu, xử lý mẫu và đủ để phân tích. Cần lựa chọn mẫu tại các
vùng mà ở đó chúng khá đồng nhất về thời gian và không gian. Những nơi
không thể làm được điều đó cần phải có sự chú ý đặc biệt để có được mẫu đại
diện.
1.2.2. Mục tiêu,

đối tượng, phương pháp và phạm vi lấy mẫu
1.2.2.1. Mục tiêu
Tùy vào từng trường hợp, mục tiêu của quá trình lấy mẫu nước có những mục
tiêu khác nhau, được liệt kê như sau:
• Đánh giá hiện trạng chất lượng nước ở các khu vực, địa phương.
• Để xác định sự phù hợp của nguồn nước vào các mục đích khác nhau.
• Để đánh giá tác động của việc sử dụng đấ
t tới chất lượng nguồn nước.
• Để nghiên cứu tác động của việc xả nước thải hoặc có sự cố chảy tràn vào
nguồn nước.
• Đánh giá diễn biến chất lượng nước theo thời gian.
• Cảnh báo sớm các hiện tượng ô nhiễm nguồn nước theo các yêu cầu của
công ty quản lý môi trường khu vực/ địa phương.
• Xác định nồng độ cũng như tải l
ượng các chất ô nhiễm trong nước thải để
tăng năng suất của quá trình sản xuất.
• Cung cấp số liệu để vận hành các trạm xử lý nước thải.
• Xác định sự tuân thủ tiêu chuẩn.
• Cung cấp số liệu để đánh thuế nước thải.
1.2.2.2. Đối tượng
Tùy vào mục tiêu của trắc quan môi trường mà đối tượng lấy mẫu khác nhau.
Thông thường, để
đánh giá hiện trạng nước của từng khu vực, địa phương cũng
như kiểm tra chất lượng nước sử dụng của từng khu vực, người ta thường lấy
đối tượng là ao, suối, sông, hồ… Để kiểm tra hàm lượng chất thải, đối tượng sẽ
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 21
là: nước thải sinh hoạt, nước sản xuất công nghiệp, nước sản xuất nông nghiệp,

dịch vụ…
1.2.2.3. Phạm vi của việc lấy mẫu nước
Phạm vi của việc lấy mẫu nước phụ thuộc vào phạm vi nghiên cứu, nguồn lực,
thời gian nghiên cứu, loại nguồn nước, và tính phức tạp của dự án quan trắc như
Hồ, suối, lưu vực sông… Đố
i với nước thải, phạm vi ứng dụng cho việc lấy mẫu
là: Hệ thống xả thải của các khu công nghiệp, nhà máy cũng như hệ thống
mương thải của các khu vực cần được nghiên cứu.
• Lựa chọn địa điểm lấy mẫu
Địa điểm lấy mẫu được phân loại thành các điểm như sau:
• Điểm nền:
Người ta thường chọn điểm nền làm điểm lấy mẫu để đánh giá
trạng thái các thành phần môi trường đặc trưng cho một phạm vi nhất định
mà ở đó sự tác động của con người là nhỏ nhất.
• Điểm tác động: các nguồn xả thải hoặc các nguồn gây tác động tiêu cực và
các hoạt động kinh tế xã hội hay cơ sở sản xuất có thể
làm ô nhiễm hoặc thay
đổi chất lượng môi trường trong khu vực. Điểm tác động thường là cống xả
nước thải của khu công nghiệp hoặc dân cư. Người ta thường lấy mẫu ở các
điểm tác động khi cần kiểm tra mức độ ô nhiễm của các nguồn thải để xem
mức độ tuân thủ các tiêu chuẩn môi trường của các đơn vị sản xuất, cung cấp
số liệ
u cho các trạm xử lý nước thải.
• Điểm chịu tác động: là điểm lấy mẫu mà tại đó các thành phần môi trường
chịu tác động do các hoạt động kinh thế -xã hội gây ra, có ảnh hưởng đến
chất lượng môi trường. Người ta thường lấy mẫu ở các điểm chịu tác động để
kiểm tra và Cảnh báo sớm các hiện tượng ô nhiễm nguồn nước theo các yêu
cầu c
ủa công ty quản lý môi trường khu vực/ địa phương.
1.2.2.4. Phương pháp lấy mẫu

Có nhiều phương pháp lấy mẫu nước khác nhau, tuy nhiên, nguyên tắc chung để
lấy mẫu đó là: Mẫu lấy phải đáp ứng được các yêu cầu của chương trình lấy
mẫu, xử lý mẫu và đủ để phân tích. Cần lựa chọn mẫu tại các vùng mà ở đó
chúng khá đồng nhất về thời gian và không gian. Những nơi không th
ể làm được
điều đó cần phải có sự chú ý đặc biệt để có được mẫu đại diện (mẫu này sẽ có độ
đúng và chính xác của tập hợp dữ liệu biểu diễn cho một quần xã hoặc sự biến
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 22
động của một thông số tại một nguồn điểm hoặc điều kiện của môi trường). Tùy
vào từng tiêu chí mà người ta phân loại phương pháp khác nhau:
 Phân loại theo mức độ liên tục của quá trình lấy mẫu
Theo mức độ liên tục của quá trình lấy mẫu, người ta phân thành 2 loại: Lấy
mẫu gián đoạn và lấy mẫu liên tục.
a. Mẫu gián đoạn: quá trình lấy mẫ
u thường được thực hiện theo chế độ thời
gian đã được định trước. Các khoảng thời gian này không phải liên tiếp mà
theo một chu kỳ nhất định. Chính vì vây, phương pháp lấy mẫu gián đoạn có
thể coi là phương pháp lấy mẫu theo chu kỳ. Trong phương pháp lấy mẫu
gián đoạn, người ta phân thành các loại mẫu như sau:
• Mẫu gián đoạn (mẫu chu kì) được lấy ở những khoảng th
ời gian định trước
(phụ thuộc thời gian): Các mẫu này được lấy bằng cách dùng cơ chế hẹn giờ
cho lúc bắt đầu và lúc kết thúc lấy mẫu nước trong khoảng thời gian xác
định. Cách thông thường là dùng bơm bơm mẫu vào một hoặc nhiều bình
chứa trong một thời gian nhất định, mỗi thể tích mẫu được chia cho từng bình
một.
• Mẫu gián đoạn (mẫu chu kì) được lấy

ở những khoảng dòng chảy định trước
(phụ thuộc thể tích): Loại mẫu này được lấy khi các chỉ tiêu chất lượng nước
không liên quan đến tốc độ dòng chảy. Cứ mỗi thể tích nước chảy qua, lấy
một thể tích mẫu ấn định không kể đến thời gian.
• Mẫu gián đoạn (mẫu chu kì) được lấy ở những khoảng dòng chảy định trước
(ph
ụ thuộc dòng chảy): Mẫu này được lấy khi chỉ tiêu chất lượng không phụ
thuộc vào dòng chảy. Trong những khoảng thời gian nhất định, lấy các mẫu
có thể tích khác nhau phụ thuộc vào dòng chảy.
b. Mẫu liên tục: Phương pháp lấy mẫu liên tục được thực hiện trong các phép
đo liên tục và nó có thể có hiệu quả trong một số trường hợp. Lấy mẫu liên
tục có thể tiến hành ho
ặc trực tiếp trong dòng nước thải, hoặc ở một đường
nhánh lấy mẫu. Việc đo được thực hiện bằng cách dùng các điện cực hoặc
dùng thiết bị phân tích tự động có bộ chỉ thị hoặc bộ xử lý số. Khi điều kiện
kinh tế và kỹ thuật cho phép, đo trực tiếp có thể cung cấp thông tin về xử lý
nước thải khi chất lượ
ng rất khác nhau trong nước thải đều có thể được định
lượng tốt. Mặc dầu thiết bị để đo liên tục dòng nước thải còn đang rất ít
nhưng đã có những áp dụng có thể cạnh tranh với kỹ thuật lấy mẫu (thí dụ đo
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 23
độ pH, nhiệt độ, oxi hoà tan). Trong lấy mẫu liên tục, người ta phân thành
các loại mẫu sau đây:
• Mẫu liên tục được lấy ở những dòng định trước: mẫu lấy bằng cách này chứa
mọi thành phần của nước trong suốt giai đoạn lấy mẫu, nhưng trong nhiều
trường hợp các mẫu này không cho thông tin về sự thay đổi nồng độ của các
chất quan tâm trong giai đoạn đó.

•
Mẫu liên tục lấy ở lưu lượng thay đổi: mẫu lấy tỷ lệ với dòng chảy là mẫu đại
điện cho chất lượng nước toàn bộ vực nước. Nếu cả dòng chảy và thành phần
nước thay đổi, mẫu lấy theo cách này có thể phát hiện được sự thay đổi đó
mà mẫu đơn không làm được, miễn là các mẫu là gián đoạn và số mẫu đủ lớn
để
phân biệt sự thay đổi thành phần nước. Đây là cách lấy mẫu nước chính
xác nhất nếu cả lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm quan tâm đều thay đổi
mạnh.
 Phân loại theo số lượng mẫu:
a. Mẫu đơn: Mẫu đơn là mẫu riêng lẻ, được lấy ngẫu nhiên tại các địa điểm cụ
thể, chỉ đại diện cho thành phần của ngu
ồn tại thời điểm và địa điểm đó. Khi
nguồn có thành phần khá đồng đều theo mọi hướng và ít thay đổi theo thời
gian thì cách lấy mẫu đơn có thể đại diện cho cả khu vực đó.
b. Mẫu tổ hợp: có 3 loại mẫu tổ hợp:
• Mẫu tổ hợp theo thời gian: Bao gồm những mẫu mẫu đơn có thể tích bằng
nhau và được lấ
y ở những khoảng thời gian bằng nhau trong chu kỳ lấy mẫu.
Mẫu tổ hợp thời gian dùng để nghiên cứu chất lượng trung bình của dòng
nước. Mẫu tổ hợp theo thời gian bao gồm những mẫu đơn có thể tích bằng
nhau và được lấy đồng thời các đia điểm khác nhau. Mẫu tổ hợp theo không
gian dùng để nghiên cứu chất lượng trung bình theo mặt cắt ngang hay mặt
cắt dọc củ
a dòng nước.
• Mẫu tổ hợp theo lưu lượng: lưu lượng và đặc tính của nước thay đổi theo
thời gian, do đó để xác định tải lượng ô nhiễm người ta hay sử dụng mẫu tổ
hợp theo lưu lượng. Mẫu tổ hợp theo lưu lượng là hỗn hợp của các mẫu đơn
tại các khoảng thời gian bằng nhau nhưng theo tỷ lệ lưu lượng của dòng
chảy.

• Mẫu tổ hợp theo dòng chảy: có thể lấy ở những khoảng thời gian bằng nhau
nhưng với những thể tích thay đổi tỉ lệ với dòng chảy ở mỗi thời điểm lấy
mẫu, hoặc gồm những mẫu đơn thể tích bằng nhau được lấy mỗi khi một
Đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lấy mẫu nước thải theo thời gian và dòng chảy, nhằm
xác định chính xác nồng độ các chất ô nhiễm có trong nguồn thải”

CECO - Công ty Cổ phần Thiết kế Công nghiệp Hóa chất- 21A- Cát Linh- Hà Nội - 24
lượng xác định nước thải đi qua điểm lấy mẫu. Đối với tất cả các loại mẫu tổ
hợp, thể tích của từng mẫu đơn không nhỏ hơn 50ml. Để mang đại diện, thể
tích của mẫu đơn thông thường dao động trong khoảng 200- 300 ml.
c. Mẫu loạt:
Có 2 loại mẫu loạt, mẫu loạt theo chiều sâu và mẫu loạt theo diện tích. Phương
pháp này có thể
lấy một lúc hàng loạt mẫu giống nhau.
• Mẫu loạt theo chiều sâu: Là loạt mẫu lấy ở các độ sâu khác nhau của một
vùng nước ở một vị trí đã định
• Mẫu theo diện tích: Là là loại mẫu nước lấy ở độ sâu nhất định của một vùng
nước và ở nhiều vị trí khác nhau.
 Phân loại theo mục đích phân tích
a. Lấy mẫu đơn gi
ản: khi chất lượng nước không thay đổi lấy mẫu một lần, tại
một điểm mà có thể đánh giá đầy đủ chất lượng nước.
b. Lấy mẫu lẫn có tính chất xác suất:khi chất lượng dòng chảy thay đổi theo
thời gian, việc lấy mẫu theo xác suất được sử dụng để đánh giá chất lượng
của nước thải tại một số
lần lấy mẫu lẫn đại diện.
c. Lấy mẫu trung bình
• Mẫu trung bình tỷ lệ: Khi khối lượng nước thải ra trong ngày không đồng
đều lấy mẫu sau: Lấy mẫu ở cùng một địa điểm theo thời gian cách đều nhau
(1 đến 3 giờ một lần) mỗi lần lấy một khối lượng nước thải ra tỷ lệ với lượng

nước thả
i ra ở thời điểm đó, đổ chung vào một bình lớn, trộn đều rồi rút ra
một thể tích đủ để phân tích theo yêu cầu.
• Trung bình theo thời gian: Nếu nước thải ra ổn định về khối lượng có thể chỉ
lấy mẫu trung bình trong một ngày, một ca sản xuất, cách từ 1 giờ lấy một
lần. Sau mỗi lần đó lấy một thể tích nước như nhau vào một bình l
ớn. Trộn
đều rồi rút ra một thể thích nước cần thiết để phân tích.
Mẫu này cho biết thành phân trung bình của nước nơi ta nghiên cứu hoặc là
thành phần trung bình của nước thải đó trong một khoảng thời gian xác định
Ngoài ra, cũng có thể phân loại các phương pháp lấy mẫu theo các tiêu chí khác
như:
Theo tính chất của việc thu thập mẫu, người ta thường chi thành: Lấy mẫu hoàn
toàn ngẫu nhiên, lấy mẫu hệ thống và lấ
y mẫu ngẫu nhiên phân lớp.
1.2.2.5. Lựa chọn phương pháp lấy mẫu [7]