Cam nang quan trac nuoc thai cong nghiep (Trang 181 - 368)

4.3.2. Lấy mẫu tổ hợp
Mẫu tổ hợp cung cấp thông tin chính xác hơn mẫu đơn vì đặc tính dịng thải cơng nghiệp
thường dao động và rất khó dự đốn. Khi dòng thải được quan trắc liên tục trong khoảng thời
gian dài (có thể 24 giờ) thì cần phải lấy mẫu kéo dài trong nhiều giờ. Nhiều mẫu nhỏ lấy cách
nhau từng khoảng thời gian ngắn được trộn lẫn thành mẫu tổ hợp theo lưu lượng sẽ đại diện
cho dao động trung bình trong cả giai đoạn đó. Các thiết bị lấy mẫu tự động sẽ cho những
kết quả tương đối tốt với chi phí hợp lý thay vì lấy mẫu thủ cơng.
4.4. LẤY MẪU TỰ ĐỘNG

Hình 4.1: Sử dụng thiết bị lấy mẫu tự động trong đợt huấn luyện ở Hải Dương (tháng 01/2004)

Nguyên tắc hoạt động của loại thiết bị này khá đơn giản. Phần cứng điện tử của thiết bị
có thể được cài đặt trước về quy trình lấy mẫu. Với chương trình lấy mẫu được cài đặt theo
thời gian (“Time Mode”), bơm chân không của thiết bị sẽ hút nước thải với lưu lượng từ 0 đến
1000 ml vào các chai mẫu được giữ lạnh bằng nước đá sau một khoảng thời gian đã được cài
đặt. Các cấu hình chai lấy mẫu thương phẩm kèm theo thiết bị bao gồm: 24 chai 1 lít, 12 chai
2 lít, bốn chai 6 lít và một chai duy nhất 24 lít.
4.4.1. Lấy mẫu theo thời gian
Lấy mẫu theo thời gian có thể được tiến hành theo các chế độ như sau:
•

Lấy 200 đến 250 ml một lần từng 15 phút một,

•

Lấy bốn lần, mỗi lần từ 200 đến 250 ml cho vào cùng một chai đựng mẫu 1 lít,

•

Mỗi giờ lấy một lít mẫu vào một chai 1 lít.

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

177

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

Lấy mẫu tự động yêu cầu chi phí đầu tư cao nhưng sẽ tăng năng suất lấy mẫu cho mỗi
đợt quan trắc. Hình 4.1 và 4.2 dưới đây minh họa thiết bị lấy mẫu tự động hiện có trên thị
trường. Các thơng số kỹ thuật của một số thiết bị lấy mẫu thương phẩm thường dùng được
trình bày trong Phụ lục 4.A và 4.B.


Như vậy mỗi giờ có thể lấy được một mẫu tổ hợp
1 lít theo thời gian và cũng có thể lấy được 24 chai
mẫu một lít với chương trình quan trắc ngày đêm.
Trong trường hợp lưu lượng tương đối ổn định,
chương trình lấy mẫu theo thời gian có thể đại diện
cho sự biến động của dịng thải cơng nghiệp. Tuy
nhiên, nếu lưu lượng khơng ổn định thì phương
pháp này sẽ thiếu chính xác.

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Hình 4.2: Lấy chai mẫu từ máy lấy mẫu trong phịng thí nghiệm
sau khi quan trắc qua đêm ở nhà máy dệt nhuộm
(Long An, 12/2002)

4.4.2. Lấy mẫu theo lưu lượng
Trong hầu hết các trường hợp, thiết bị lấy mẫu tự động có thể nhận tín hiệu từ lưu lượng
kế điện tử. Những thiết bị mới sau này thường bao gồm bộ phận điện tử tổng hợp có thể tính
được lượng thải tích lũy. Ứng với tổng số mẫu đã được cài đặt trước, tín hiệu đầu ra từ lưu
lượng kế sẽ được truyền đến thiết bị lấy mẫu tự động để bắt đầu lấy mẫu liên tục (theo chương
trình đã cài đặt). Ưu điểm chính của phương pháp lấy mẫu này là kết hợp tốt giữa việc đo lưu
lượng và lấy mẫu theo lưu lượng dòng thải. Đối với những khoảng thời gian khơng có dịng
thải (lưu lượng là 0 m3/h), thiết bị sẽ không lấy mẫu nhưng mẫu sẽ được lấy bù ở giai đoạn lưu
lượng cao hơn. Việc tính tốn thải lượng nhờ vậy sẽ chính xác hơn và cũng dễ thể hiện được
sự biến động của dòng thải. Thiết bị lấy mẫu tự động nối với một lưu lượng kế siêu âm được
minh họa trên Hình 4.3.
Mẫu tổ hợp theo lưu lượng là hỗn hợp của các mẫu đơn tức thời, đại diện cho một khoảng
thời gian nhất định. Thể tích của mẫu đơn tức thời cần thiết để trộn vào mẫu tổ hợp tỷ lệ với
lưu lượng của nó tại thời điểm lấy mẫu và được tính như sau:
VS =

V TOT
QTB x NS

xQ

Trong đó:
VS: Thể tích của mẫu đơn cần thiết để trộn
VTOT: Tổng thể tích yêu cầu của mẫu tổ hợp
QTB : Lưu lượng trung bình
Q: Lưu lượng tại thời điểm lấy mẫu đơn
NS: Số mẫu đơn cần trộn
Thường thể tích yêu cầu của một mẫu tổ hợp theo lưu lượng bằng 2 đến 4 lít, ví dụ cụ thể
về cách trộn mẫu tức thời để thu được mẫu tổ hợp (2000 ml) được trình bày trong Bảng 4.1.

178

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP


Hình 4.3: Lấy mẫu tự động theo lưu lượng. Ống lấy mẫu được nối với thiết bị thứ cấp là lưu lượng kế siêu âm.
Máng đo Palmer-Bowlus là thiết bị sơ cấp. (Hải Dương, đào tạo thực tế, 07/2003)

Bảng 4.1: Mẫu tổ hợp theo lưu lượng
Thời gian

Lưu Lượng
Q, l/s

Thể tích cần thiết (ml) của mẫu tức thời cho mẫu tổ
hợp theo lưu lượng trong một ca sản xuất

8 :00
9 :00
10 :00
11 :00
12 :00
13 :00
14 :00
15 :00
16 :00

30
50
60

50
40
70
60
40
50

4,5 ´ 30 = 135
4,5 ´ 50 = 225
4,5 ´ 60 = 270
4,5 ´ 50 = 225
4,5 ´ 40 = 180
4,5 ´ 70 = 315
4,5 ´ 60 = 270
4,5 ´ 40 = 180
4,5 ´ 50 = 225

Lưu lượng trung bình
trong một ca sản xuất

50

Thể tích mẫu 2025 ml (lệch 25 ml do có sự làm tròn số)

Ghi chú : 4,5 (ml/l.s) là phần của mẫu tức thời cần thiết để trộn tính trên một đơn vị lưu lượng

4.5. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ LẤY MẪU TỰ ĐỘNG CƠ ĐỘNG THƯƠNG PHẨM
Phần này tóm tắt một số thơng số kỹ thuật thơng thường của máy lấy mẫu thương phẩm
thường dùng. Ở đây không hướng tới việc quảng bá cho một nhãn hàng cụ thể nào. Chi phí
của máy thường phụ thuộc vào cơng nghệ hiện có, khả năng lắp ráp cơng nghiệp và thị phần.

Nên tìm hiểu bằng cách khảo sát các thơng số kỹ thuật của máy có sẵn trên rất nhiều trang
tin điện tử. Với sự hỗ trợ của ISCO 3700 Co., chúng tơi trình bày tóm tắt ở đây máy lấy mẫu
thường sử dụng ISCO 3700 (hay các loại tương tự).

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

179

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4


Bảng 4.2: Ví dụ về thơng số kỹ thuật của một máy lấy mẫu tự động
Thông số của máy lấy mẫu tự động cơ động cỡ lớn ISCO 3700 (hoặc loại tương tự)

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Kích cỡ (Chu vi. x Chiều cao):

50,5 x 64 cm

Trọng lượng:

Khô, không kể pin - 16,8 kg

Vật liệu:

Nhựa gia cố sợi thủy tinh có phủ lớp màng chống UV

Nguồn điện:

12 Volts một chiều

Bơm
Bộ lọc đầu vào:

Thổi khơng khí làm sạch có thể chỉnh được trước và sau mỗi mẫu

Đồng hồ báo tuổi thọ của ống: Cảnh báo để thay ống bơm
Tuổi thọ của ống bơm:

Khuyến nghị 500.000 lần bơm

Ống hút:

Bằng Vinyl hay Teflon®; đường kính trong: 1 cm hay 0,6cm;
dài 1 đến 30 m

Độ cao max. có thể bơm:

7,9 m

Khả năng lặp lại:

±10 mL điển hình

Vận tốc tới hạn điển hình @

chiều cao cột nước

0.88 m/s @ 0,9 m; 0,76 m/s @ 3,1 m; 0,58 m/s @ 4,6 m

Bộ phát hiện chất lỏng:

Bộ phận cảm ứng không nhúng nước, không dẫn điện, phát hiện
khi mẫu chất lỏng chạm vào bơm để tự động bù trừ thay đổi
chiều cao cột nước

Bộ điều khiển
Trọng lượng:

5 kg

Kích cỡ (Chiều cao x rộngx
đường kính):

25 x 32 x 25 cm

Phạm vi nhiệt độ khi vận hành:

0° to 49°C

Phân loại vỏ máy:

NEMA 4X, 6 IP67

Bộ nhớ chương trình:

ROM ổn định

Nguồn điện tín hiệu từ lưu
lượng kế:

5 đến 15 volts một chiều, xung hay 25 milli giây khi đóng cơng tắc

Cổng giao diện:

Đầu nối 8 chấu; dữ liệu đầu ra ở 2400 bauds hệ ASCII. Dạng
RS-232 với tín hiệu bắt tay

Độ chính xác của đồng hồ:

1 phút/tháng, điển hình, đối với đồng hồ đo thời gian thực

180

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


Thông số của máy lấy mẫu tự động cơ động cỡ lớn ISCO 3700 (hoặc loại tương tự)
Phần mềm
1 phút đến 99 giờ 59 phút, tăng từng phút
Thời gian không cố định theo phút hay theo nhịp đồng hồ từ 1 đến
9.999

Khoảng thời gian giữa các mẫu: Thời gian cố định, thời gian không cố định, lưu lượng, nhịp lưu
lượng/thời gian thay đổi, STORM (theo nhịp thời gian và lưu lượng
của mẫu trong quá trình lấy mẫu). Nhịp lưu lượng được kiểm sốt

bằng tín hiệu xung lưu lượng bên ngồi
Dồn mẫu:

Số mẫu trong một chai (1 đến 50 với loại 1000 ml; 1 đến 17 với loại
chai 350 ml), số chai theo một mẫu (1 to 24), nhiều chai kết hợp

Thể tích mẫu:

Có thể cài đặt chương trình từ 10 đến 9.990 ml tăng theo từng 1 ml

Số lần thử lấy mẫu lại:

Nếu không phát hiện được mẫu nào, được lấy max. 3 lần; người
dùng có thể tự chọn số lần lấy mẫu trong khn khổ cho phép

Chu kì rửa:

Tự động súc ống hút max. 3 lần cho mỗi lần lấy mẫu

Lưu giữ chương trình:

3 chương trình lấy mẫu

Chế độ lập trình:

Cơ bản, mở rộng và STORM

Dừng/tiếp tục lấy mẫu:

Dưới 24 real time/ngày dừng lấy mẫu/lệnh tiếp tục

Thiết bị dò của bộ điều khiển:

Kiểm tra đối với RAM, ROM, màn hiển thị của bơm và bộ phận
phân phối

Chi tiết kỹ thuật cho các thiết bị khác được trình bày trong phần Phụ lục của chương này,
với thông tin đầy đủ cho những người đọc quan tâm.
4.6. LƯU Ý KHI LẤY MẪU ĐẠI DIỆN
Cần phải lưu ý khi lắp đặt thiết bị lấy mẫu tự động tại điểm lấy mẫu đã định. Chương
trình lấy mẫu, lựa chọn vị trí lấy mẫu thích hợp và lên kế hoạch chi tiết cho việc lấy mẫu là
hết sức quan trọng nhằm lấy được mẫu đại diện. Bảng 4.3 trình bày một số hướng dẫn lấy
mẫu đại diện.

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

181

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

Tần số lấy mẫu:


Bảng 4.3: Các yêu cầu tối thiểu khi lấy mẫu đại diện
(Trích từ sách Wastewater Sampling for Process and Quality Control, Manual of Practice
No. OM-1, U.S. Water Environment Federation)
Yếu tố ảnh hưởng

Yêu cầu

Lấy mẫu hợp chất hữu cơ bay hơi hoặc khơng bay
hơi

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

-

Lấy mẫu chất rắn

-

Đối với thành phần không bay hơi: lấy ở điểm dòng thải trộn đều nhất. Tuy
nhiên, không nên lấy mẫu ở những điểm chảy rối mạnh hay tại các góc cạnh
của đường ống hay kênh dẫn vì sẽ khơng đảm bảo tính đại diện. Mẫu trên
kênh dẫn thường được lấy ở độ sâu 1/3 tính từ đáy kênh, ở điểm giữa theo tiết
diện ngang của kênh dẫn giữa vị trí chảy rối mạnh và thành kênh.
Đối với hợp chất hữu cơ bay hơi: lấy mẫu ở khu vực dịng ít chảy rối để giảm sự
xâm nhập của khí vào mẫu.

Tránh lấy mẫu ở những khu vực yên lặng nơi mà tốc độ dòng chảy giảm, chất
rắn bị lắng chỉ còn những mảnh vụn nổi.
Tránh lấy mẫu chất rắn lắng không đại diện được lắng đọng trên kênh hay
thành ống dẫn.

Thống nhất vị trí lấy mẫu -

Lấy mẫu dịng thải cơng nghiệp cần phải cố định ở một vị trí nhất định. Sự

biến đổi trong kết quả quan trắc không thể quy cho sự thay đổi vị trí lấy mẫu.
Vị trí lấy mẫu cần phải thống nhất và ghi lại trong báo cáo khảo sát cũng như
báo cáo kết quả cuối cùng.

Khả năng tiếp cận và vấn đề an tồn

Khơng chọn điểm lấy mẫu khó tiếp cận hoặc có thể gây ngã, thương tích hay
ngộ độc các hơi khí độc.

Bảo trì đường ống lấy
mẫu
(Ống PVC nối giữa bộ
phận hút và thiết bị)

Vệ sinh đường ống trước khi lấy mẫu nhằm làm sạch các tạp chất còn lại trong
đường ống để loại trừ sự nhiễm bẩn.
Thay thế đường ống theo quy định nhằm tránh sự đóng cặn, sự tồn lưu các
chất hóa học hay hoạt động của vi sinh vật.
Ống lấy mẫu càng ngắn càng tốt vì dễ dàng vệ sinh cũng như ngăn cản quá
trình biến đổi mẫu.

-

Chai lấy mẫu

-

Dán nhãn chai lấy mẫu và ghi các lưu ý cũng như phương pháp lấy mẫu để
tránh xảy ra nhầm lẫn giữa các chai (ví dụ như tên chương trình, ngày lấy mẫu,
vị trí lấy, người thực hiện)

Bảo trì thiết bị lấy mẫu

-

Cần vệ sinh thường xuyên và kiểm tra thiết bị lấy mẫu theo quy trình đề ra của
nhà cung cấp cũng như trước khi tiến hành các hoạt động quan trắc.

4.7. PHÂN TÍCH NHANH TẠI HIỆN TRƯỜNG VÀ Ý NGHĨA CỦA KẾT QUẢ
Một vài thông số như: pH, độ dẫn và tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ muối, độ đục và nhiệt
độ có thể phân tích trực tiếp tại hiện trường bằng các thiết bị xách tay. Trong số này chỉ có pH
là thơng số được qui định theo TCVN. Các thơng số cịn lại có thể cho thơng tin thêm về thành
phần của nước thải. Độ dẫn và TDS cho phép xác định nhanh các chất ô nhiễm dưới dạng ion.
Độ dẫn của nước sạch tự nhiên vào khoảng 150- 300 mS/cm, giá trị cao hơn có thể chỉ thị cho
nước bị ơ nhiễm bởi các ion. Giá trị độ đục thường tỉ lệ với hàm lượng chất rắn lơ lửng. Độ
muối cho biết nồng độ clorua là chủ yếu. Tóm lại, những thơng số đo nhanh bằng các thiết bị
xách tay giúp nhân viên hiện trường dự báo được gần đúng các đặc trưng ơ nhiễm của dịng
thải trong nghiệp.

182

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


4.7.1. Trường hợp dòng thải dao động liên tục hàng giờ
Việc đo nhanh các thông số nên kết hợp cùng với kế hoạch lấy mẫu để tối ưu hóa chương
trình quan trắc. Dưới đây trình bày ví dụ cụ thể về một chương trình lấy mẫu tại Cơng ty Dệt
nhuộm Long An. Chương trình quan trắc này có mục tiêu là đưa ra đặc tính của dịng thải
trong 24 giờ. Đó là một phần của hoạt động dự án sản xuất sạch hơn do VCEP tài trợ. Chương
trình lấy mẫu như sau:

Cứ 15 phút lấy một lượng mẫu là 250 ml;

»

Lấy bốn mẫu liên tiếp, mỗi lần 250 ml vào chai 1 lít;

»

Mỗi giờ lấy một mẫu tổ hợp và lấy trong 24 giờ để đánh giá được sự dao động theo
giờ của dòng thải của cả ba ca sản xuất.

Trong mỗi giờ, bốn mẫu 250 ml được trộn vào thành một mẫu duy nhất và sử dụng thiết
bị phân tích tại hiện trường để xác định một số thơng số, kết quả phân tích được đưa trong
Bảng 4.4.
Khối 24 mẫu được đưa đến phịng thí nghiệm để phân tích. Thách thức tiếp theo là thiết
lập được mối liên hệ giữa q trình sản xuất và đặc tính của nước thải. Kết quả phân tích nhanh
cho thấy sự biến động lớn theo giờ của các thông số cần đo. Cần thiết phải phân tích 24 mẫu
đã lấy, song bên cạnh đó, khơng thể tiến hành phân tích riêng rẽ tất cả 24 mẫu vì lý do kinh
tế. Mặt khác, một mẫu tổ hợp duy nhất cũng không thể phản ánh được sự biến động của từng
cơng đoạn dệt nhuộm. Chính vì vậy, cần nhóm 24 mẫu thành một số lượng ít hơn các mẫu
đại diện để vừa tiết kiệm chi phí vừa thu được số liệu có ý nghĩa hơn. Dựa vào giá trị độ đục
và độ pH, có thể nhóm 24 mẫu thành 6 mẫu tổ hợp (A đến F) như trong Bảng 4.5.
Bảng 4.4: Kết quả các thông số đo nhanh tại hiện trường
(nước thải của Công ty Dệt nhuộm Long An, 12/2002)
TT

Thời gian

Mẫu số

pH

Độ dẫn,
S/cm

TDS,
mg/l

Độ muối,
‰

Độ đục,
NTU

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.

10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
24:00
01:00

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15
16

9,96
9,20
10,16
10,68
8,76
7,07
6,96
6,21
5,70
6,37
6,65
7,02
6,81
7,97
9,24
10,02

3 370
2 570
5 900
4 390
2 730
2 336
1 445
1 340

1 401
2 100
3 330
4 080
1 436
2 690
3 680
4 050

1 360
1 031
2 330
1 731
1 083
524
569
532
560
834
1 330
1 656
583
1 099
1 512
1 664

1,5
1,1
2,7
2,0

1,2
0,6
0,6
0,6
0,6
0,9
1,5
1,9
0,6
1,2
1,7
1,9

207
191
284
72
90
23
19
22
38
25
37
41
15
41
83
127

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

183

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

»


Thời gian

Mẫu số

pH

Độ dẫn,
S/cm

TDS,
mg/l

Độ muối,
‰

Độ đục,
NTU

17.
18.

19.
20.
21.
22.
23.
24.

02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00

17
18
19
20
21
22
23
24

9,10
9,26
9,25
9,21
7,97

9,97
8,72
8,48

3 370
3 550
3 080
3 060
1 751
3 690
1 707
1 500

1 390
1 473
1 269
1 260
720
1 516
699
610

1,6
1,7
1,4
1,4
0,8
1,7
0,8
0,7

107
72
146
93
45
242
75
58

Trung bình

8,4

2856

1138

1,3

90

Độ lệch chuẩn (σ)

1,4

1161

483

0,6

75

Trung vị

8,8

2895

1179

1,3

72

Lớn nhất

10,7

5900

2330

2,7

284

Nhỏ nhất

5,7

1340

524

0,6

15

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

TT

Bảng 4.5: Phương pháp kết hợp mẫu tổ hợp
Mẫu tổ hợp cuối cùng
A
B
C
D
E
F

Khoảng giá trị đo nhanh
Độ đục : 190 – 290
Độ đục : 100 – 190
Độ đục: 40 – 100
Độ đục: 15 – 40

Độ đục: 73 và pH : 10,68
Độ đục: 38 và pH: 5,70

Tên mẫu ban đầu
1, 2, 3, 22
16, 17, 19
5, 14, 15, 18, 20, 21, 23, 24
6, 7, 8, 10, 11, 12, 13
4
9

Phân tích lặp 3 lần các thơng số trong 6 mẫu tổ hợp theo TCVN. Kết quả phân tích được
biểu diễn trên đồ thị phân bố của 24 mẫu được đưa trên Hình 4.4 và 4.5. Sau đó để giải thích
kết quả quan trắc, lịch sản xuất được rà sốt và các quá trình sau (tẩy trắng và nhuộm) được
xác định liên quan đến đặc điểm biển đổi của dòng thải (xem Bảng 4.6)

184

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


mg/l (O2)

Sự dao động hàm lượng hữu cơ
3.000
2.500
COD
BOD5

2.000

1.500
1.000

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

500

10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
0:00
1:00
2:00
3:00
4:00
5:00
6:00
7:00

8:00
9:00

0
Giờ lấy mẫu
Hình 4.4: Dao động trung bình giờ hàm lượng hữu cơ tại điểm thải trong 24 giờ trong nước thải
của Công ty Dệt nhuộm Long An (12/2002)

mg/l TSS

Sự dao động hàm lượng chất rắn lơ lửng
250
200
TSS
150
100
50

9:00

8:00

7:00

6:00

5:00

4:00

3:00

2:00

1:00

0:00

23:00

22:00

21:00

20:00

19:00

18:00

17:00

16:00

15:00

14:00

13:00

12:00

11:00

10:00

0

Giờ lấy mẫu

Hình 4.5: Dao động trung bình giờ hàm lượng chất rắn lơ lửng tại điểm thải trong 24 giờ
tại Công ty Dệt nhuộm Long An (12/2002)

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

185


Bảng 4.6: Xác định các q trình cơng nghiệp liên quan đến lịch xả thải,
Công ty Dệt nhuộm Long An, 12/2002
Q trình

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Lịch sản xuất

Ngày

Số nhóm mẫu

Số mẫu

9:00 – 13:00
13:00 – 17:00
17:00 – 21:00
21:00 – 1:00
1:00 – 5:00
5:00 – 9:00

17/12/02
17/12/02
17/12/02
17/12/02
18/12/02
18/12/02

9
11
11
10
13
10

1, 2, 3
4, 5, 6, 7
8, 9, 10, 11
12, 13, 14, 15
16, 17, 18, 19

20, 21, 22, 23, 24

Tẩy trắng

Nhuộm

7
6
7
4
10
3

2
5
4
6
3
7

Khi đó có thể đánh giá chính xác hơn nguồn ơ nhiễm và xác định lượng chất gây ô nhiễm
thải ra tương ứng với quy trình đã xác định ở trên. Phương pháp lấy mẫu trong khn khổ dự
án CP Demo có thể được kết hợp với các phân tích nhanh thơng số hiện trường. Những giá trị
thu được dùng để chuẩn bị các mẫu hỗn hợp cuối cùng mà kết quả của chúng được phân tán
trong từng mẫu đơn nguyên thủy.
Cần phải có biên bản khi tiến hành các hoạt động tại hiện trường (Xem phụ lục 4C Ví dụ về
báo cáo quan trắc tại hiện trường và file MONIT-ONFIELD-REPORT.XLS) để ghi lại những thông
tin cơ bản sau:
»

Thông tin để quản lý (tên cơ sở, vị trí, ngày tháng lấy mẫu…),

»

Thời gian đo lưu lượng (giờ:phút), độ cao mực nước dòng chảy (m) hoặc lưu lượng
(m3/h),

»

Giá trị đo nhanh (pH, độ dẫn, TDS, độ đục và nhiệt độ),

»

Số của mẫu tổ hợp hoặc số của chai mẫu,

»

Các quan sát tại hiện trường.

Những thông tin này sẽ giúp cho phịng thí nghiệm chuẩn bị mẫu tổ hợp và đánh giá độ
chính xác của kết quả.
4.7.2. Trường hợp dịng thải dao động trung bình định kỳ
Trong trường hợp dịng thải dao động trung bình định kỳ, có thể tiến hành kết hợp mẫu
theo thời gian. Các mẫu riêng lẻ được lấy ở những khoảng thời gian đã cài đặt được trộn với
nhau thành một mẫu tổ hợp duy nhất ứng với mỗi giai đoạn lấy mẫu. Ví dụ khi tiến hành quan
trắc hiện trường tại Cơng ty Cao su Sao vàng trong vịng 72 giờ, sử dụng lưu lượng kế siêu âm
kết hợp với thiết bị lấy mẫu tự động đã cài đặt chương trình lấy mẫu theo lưu lượng (sau 20 m3
nước thải ra thì lấy một chai mẫu). Trong khoảng thời gian 12 giờ, 24 chai mẫu đã được lấy.
Khi thiết bị bắt đầu lấy mẫu tự động, tiến hành đo nhanh các thông số. Những kết quả
này giúp quyết định lấy một mẫu tổ hợp sau mỗi khoảng 12 giờ trên. Đối với mỗi mẫu tổ hợp,

các thông số ô nhiễm theo TCVN được phân tích và kết quả được thể hiện trong Bảng 4.7 để
mô tả phương pháp.

186

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


Bảng 4.7: Sự dao động trung bình hàm lượng các chất ô nhiễm trong 12 giờ quan trắc
liên tục tại Cơng ty Cao su Sao vàng (07/2003)
Kết quả phân tích các thông số TCVN mẫu tổ hợp theo thời gian

Thông số

J1

J2

J3

J4

J5

J6

TCVN
69802001(F2)

TCVN

59451995(B)

mg/L
30

21

21

30

12

11

20

50

COD

85

95

62

79

105

51

40

100

O&G

2,24

4,07

1,33

0,21

2,27

3,18

5

1

Fe

6,97

5,02

6

2,95

7,1

2,42

NA

5

TSS

130

110

120

20

46

38

30

100

TKN

45,4

39,6

45,7

29,8

16,3

35,2

NA

NA

N-NH3

20,7

15,9

19,2

19,9

19,9

18,6

NA

1

Chú ý: mẫu tổ hợp và thời gian lấy mẫu tương ứng
J1 : 23, Tháng 6, 10:21 - 23:26
J2 : 24 tháng 6, 23:56 - 9:53
J3 : 24 tháng 6h, 10:00 - 23:15
J4: 25 tháng 6, 23:45 – 11:44
J5: 25 tháng 6, 12:07 – 23:14
J6: 26 tháng 6, 23:45 - 8:15

4.8. QUAN SÁT VÀ GHI CHÉP TẠI HIỆN TRƯỜNG
Hoạt động quan trắc tại hiện trường phải được các nhân viên đã được đào tạo thực hiện.
Sự thành công của chương trình quan trắc phụ thuộc vào những mẫu đại diện và độ chính xác
của phép đo lưu lượng. Đồng thời, việc quan sát và ghi lại các điều kiện hiện trường cũng là
những thơng tin quan trọng trong q trình phân tích cũng như đánh giá kết quả. Ví dụ, việc
tăng lưu lượng và độ đục có thể là do nước mưa chảy mạnh tại các điểm thải chứ không phải
do đỉnh của xả thải. Dòng thải sạch khác thường có thể do kết hợp với những dịng thải khác.
Những lưu ý và quan sát tại hiện trường cần được ghi lại vào biên bản tương tự như đối với lưu
lượng dịng thải (Xem phụ lục 4C. Ví dụ báo cáo hiện trường, file MONIT-ONField-REPORT.XLS). Biên
bản lấy mẫu cần được lưu vào phụ lục của báo cáo kết quả quan trắc tổng hợp.
4.9. CHUẨN BỊ MẪU TỔ HỢP
Một trong những mục đích của hoạt động hiện trường là thu đủ số lượng mẫu đại diện
nhằm mô tả được sự biến động của dịng thải cơng nghiệp. Thơng thường cần dự kiến số
lượng mẫu tổ hợp trong một giờ. Đối với chương trình quan trắc kéo dài, có thể lấy 24 mẫu
trong 24 giờ. Song bên cạnh đó, nguồn lực phịng thí nghiệm đơi khi khơng đáp ứng được số

lượng lớn các mẫu phân tích của chương trình quan trắc. Vì vậy, tổng số mẫu có thể được giảm
xuống đến mức tối thiểu mà vẫn đảm bảo kết quả có ý nghĩa và tiết kiệm nguồn lực.
Như đã trình bày ở mục 4.6, việc trộn số lượng các mẫu thành số mẫu tổ hợp nhỏ hơn cần
dựa vào một số tiêu chí được xây dựng trên cơ sở các kết quả và số liệu có ý nghĩa. Một trong

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP

187

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

BOD5


các cách là dựa vào giá trị của các thông số đo nhanh như pH, độ dẫn (µS/cm) và TDS (mg/l) để
biết mức độ các chất ô nhiễm. Độ đục liên quan đến các chất rắn lơ lửng. Trên thực tế khơng
có những quy định chung cho việc trộn lẫn các mẫu thu được mà tùy thuộc vào từng điều
kiện cụ thể. Chính vì vậy, cần áp dụng phương pháp lấy ý kiến đánh giá của chuyên gia cũng
như những kỹ năng đã được tích lũy thơng qua kinh nghiệm thực tiễn đối với từng địa điểm
cơng nghiệp. Ví dụ trong phần 4.6 cho thấy các quy trình đề xuất cho loại hình cơng nghiệp
cụ thể.
4.10. BẢO QUẢN VÀ VẬN CHUYỂN MẪU ĐẾN PHỊNG THÍ NGHIỆM

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Nước thải thường bị biến đổi ở những mức độ khác nhau do các tác động lý, hoá và sinh
vật học xảy ra trong thời gian lấy mẫu đến khi phân tích. Mức độ của các tác động này phụ

thuộc vào bản chất hoá học và sinh học của mẫu, vào nhiệt độ, sự tiếp súc với ánh sáng và vật
liệu làm bình chứa mẫu, vào thời gian lưu giữ mẫu, và vào các điều kiện khác (thí dụ để yên
hoặc lắc trong khi vận chuyển)... Những biến đổi này thường đủ nhanh và thậm chí làm mẫu
thay đổi trong khoảng thời gian ngắn. Bởi vậy trong mọi trường hợp phải hết sức chú ý làm
giảm các tác động này và phân tích mẫu càng sớm càng tốt, nhất là khi phải phân tích nhiều
thơng số. Nhằm ngăn ngừa các biến đổi nói trên, mẫu sau khi lấy cần phải được bảo quản
theo hướng dẫn TCVN 5993-1995. Đối với quan trắc dịng thải cơng nghiệp, như đã trình bày
chi tiết ở các mục trước, lấy một số lượng lớn các mẫu tổ hợp trong thời gian dài có độ tin cậy
cao hơn một mẫu đơn lẻ. Phương pháp lấy mẫu tự động được khuyến nghị áp dụng. Trong
trường hợp này, mẫu được bảo quản lạnh ở 4OC trong suốt quá trình quan trắc. Các thiết bị
lấy mẫu tự động có dung lượng đủ lớn để chứa 8 - 9 kg nước đá làm lạnh. Tuy nhiên, các chai
mẫu cần được chuyển đến phịng thí nghiệm để bảo quản trong tủ lạnh chuyên dụng (không
phải là tủ đơng bình thường !) càng sớm càng tốt và tối đa là sau 24 giờ.
Với chương trình quan trắc dịng thải công nghiệp, biên bản quan trắc tại hiện trường cần
phải chuyển cùng với mẫu tới phịng thí nghiệm nhằm cung cấp thông tin về những điều kiện
lấy mẫu tại hiện trường để phân tích chính xác các mẫu thu được. Các dữ liệu hiện trường sẽ
giúp cho việc chuẩn bị mẫu tổ hợp và lý giải các kết quả phân tích sau này.
Để truyền đạt đầy đủ thơng tin, nên liệt kê các nội dung chính về chương trình quan trắc
trong biên bản giao nhận mẫu như sau:
»

Địa điểm tiến hành quan trắc, dạng dòng thải, ngày quan trắc, người thực hiện đo
đạc, nhật ký quan trắc,

»

Thời gian chuyển tới phịng thí nghiệm,

»

Điều kiện lưu giữ mẫu tại hiện trường,

»

Các thơng số TCVN cần được phân tích.

Mẫu biên bản trên được minh họa trong Bảng 4.8 (hoặc xem file MONIT-ANALYSESREQUEST.XLS).

188

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


Bảng 4.8: Biên bản giao nhận mẫu
Cơ sở công nghiệp:
Vị trí quan trắc:
Ngày:
Người thực hiện (bàn giao) :

Ký tên:

Địa chỉ liên hệ :

Điện thoại:

Thời gian bàn giao mẫu :
Ký tên:

Địa chỉ liên hệ :

Điện thoại:

TT

Thơng số cần phân tích

1

pH

2

SS

3

BOD5

4

COD

4

Ký hiệu mẫu
1

2

3

Ghi chú

...

5
...
Ký hiệu mẫu

Thời gian lấy mẫu

Điều kiện lưu giữ và bảo quản

1
2
3
4
...

Các công việc chuẩn bị trộn mẫu thành mẫu tổ hợp phải được tiến hành càng sớm càng
tốt. Sau đó, các mẫu tổ hợp sẽ được phân loại theo các chai lưu giữ với các biện pháp bảo
quản riêng đối với từng thơng số phân tích.
Bảng 4.9: Tóm tắt các yêu cầu lấy và bảo quản mẫu nước phân tích các thơng số
có trong Nghị định 04/2007/NĐ-CP (trích TCVN 5993 – 1995)
Thơng số

Loại chai
đựng mẫu

Thể tích mẫu

tối thiểu (ml)

Cách bảo quản

Thời gian lưu
giữ tối đa

BOD

Nhựa, thuỷ tinh

1000

Làm lạnh 20C đến 50C, để nơi tối

24h

COD

Nhựa, thuỷ tinh

100

Axít hóa đến pH<2 bằng H2SO4,
làm lạnh 20C đến 50C, giữ nơi tối

5 ngày

Các loại
chất rắn

Nhựa, thuỷ tinh

200

Bảo quản lạnh ở 40C

2 - 7 ngày

Kim loại nặng

Nhựa, thủy tinh
bosilicat

500

Lọc ngay khi lấy mẫu, axit hóa
nước lọc đến pH<2

1 tháng

Thuỷ ngân

Thủy tinh bosilicat

500

Axít hóa đến pH<2 bằng HNO3
và thêm K2Cr2O7 đến nồng độ
cuối cùng 5%

(khối lượng/khối lượng)

1 tháng

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

189

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

Người nhận mẫu :


4.11. ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG VÀ KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG TẠI HIỆN TRƯỜNG

•

Đo, thử trực tiếp tại hiện trường (hoạt động này có thể tiến hành độc lập với các hoạt
động khác),

•

Lấy mẫu nước thải,

•

Xử lý mẫu,

4

•

Bảo quản mẫu,

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

Các hoạt động hiện trường đóng vai trị hết sức quan trọng trong quan trắc mơi trường
nói chung và nước thải nói riêng. Chúng có thể được phân loại như sau, và được thể hiện trong
Hình 4.6:

•

Vận chuyển mẫu từ hiện trường về phịng thí nghiệm.

Đo, thử hiện
trường

Lấy mẫu

Xử lý mẫu

Bảo quản
mẫu

Vận chuyển về
phịng thí
nghiệm

Hình 4.6: Mơ tả các hoạt động hiện trường

Tham khảo Chương 6, phần 6.8 để biết thêm chi tiết về các quy trình QA/QC áp dụng cho
các hoạt động quan trắc tại hiện trường.
Việc áp dụng đảm bảo chất lượng (QA) được tích hợp vào các khâu nói trên. Phần tiếp
theo đây tập trung vào việc áp dụng các q trình kiểm sốt chất lượng (QC) nhằm đạt được
kết quả quan trắc thỏa mãn mục tiêu chất lượng.
4.11.1. Đo, thử tại hiện trường
Nhằm đảm bảo chất lượng quá trình đo thử hiện trường, người ta sử dụng mẫu QC thiết
bị và mẫu QC phương pháp.
•

•

190

Mẫu QC thiết bị: các mẫu QC thiết bị đo thử tại hiện trường thường được sử dụng là:
-

Mẫu trắng thiết bị: một mẫu nhỏ nước cất hai lần, được cho trực tiếp vào thiết bị để đo
sự nhiễm bẩn do thiết bị gây ra.

-

Mẫu chuẩn thẩm tra: chuẩn để theo dõi độ ổn định của thiết bị dùng trong phân tích
theo thời gian. Đối với trường hợp đo pH, có thể sử dụng các dung dịch đã biết trước
pH để kiểm tra độ ổn định của thiết bị.

Mẫu QC phương pháp: các mẫu QC phương pháp đo thử tại hiện trường thường được
sử dụng là:
-

Mẫu trắng phương pháp: là mẫu bằng vật liệu sạch, thông thường là nước cất hai lần,
được trải qua các bước xử lý giống như với mẫu phân tích. Mẫu này được sử dụng để
đánh giá sự nhiễm bẩn tạo ra trong tồn bộ quy trình phân tích.

-

Mẫu lặp: hai hoặc nhiều hơn các phần của cùng một mẫu đã lấy được chuẩn bị và
phân tích riêng lẻ theo cùng một phương pháp. Mẫu này sử dụng để đánh giá độ tập
trung kết quả của phương pháp phân tích.

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


-

Mẫu vật liệu tham khảo đã được chứng nhận: là vật liệu hoặc chất có một hay nhiều giá
trị về tính chất của nó được xác định đủ đồng nhất và tốt để hiệu chuẩn một thiết bị,
đánh giá một phương pháp phân tích. Vật liệu tham khảo được chứng nhận là những
vật liệu có kèm theo giấy chứng nhận do tổ chức có thẩm quyền cung cấp. Hơn nữa,
các giá trị về tính chất của nó được xác định theo một thủ tục chuẩn nhằm đảm bảo sự
liên kết với việc thể hiện chính xác đơn vị mà theo đó tính chất được biểu thị.

4.11.2. Lấy mẫu, xử lý mẫu và bảo quản mẫu

•

Mẫu trắng dụng cụ chứa mẫu: là mẫu nhỏ vật liệu sạch, thông thường là nước cất hai
lần, được đựng trong dụng cụ chứa mẫu, được bảo quản, vận chuyển và phân tích các
thơng số trong phịng thí nghiệm tương tự như mẫu thật. Mẫu QC loại này được sử dụng
để kiểm soát sự nhiễm bẩn của dụng cụ chứa mẫu.

•

Mẫu trắng thiết bị:
-

Mẫu trắng thiết bị lấy mẫu: là mẫu nhỏ vật liệu sạch, thông thường là nước cất hai lần,
được lấy như mẫu thật từ thiết bị lấy mẫu, được bảo quản, vận chuyển và phân tích
các thơng số như mẫu thật. Mẫu QC loại này được sử dụng để kiểm soát sự nhiễm bẩn
của thiết bị lấy mẫu.

-

Mẫu trắng thiết bị xử lý mẫu: là mẫu nhỏ vật liệu sạch, thông thường là nước cất hai
lần, được xử lý như mẫu thật bằng thiết bị xử lý mẫu, được bảo quản, vận chuyển và
phân tích các thơng số như mẫu thật. Mẫu QC loại này được sử dụng để kiểm soát sự
nhiễm bẩn của thiết bị xử lý mẫu.

•

Mẫu trắng hiện trường: là mẫu nhỏ vật liệu sạch, thông thường là nước cất hai lần, được
xử lý và trải qua tất cả các điều kiện của việc lấy mẫu ngoài hiện trường, được xử lý, bảo
quản, vận chuyển và phân tích các thơng số trong phịng thí nghiệm tương tự như mẫu
thật. Mẫu QC loại này được sử dụng để kiểm soát sự nhiễm bẩn trong q trình lấy mẫu.

•

Mẫu thêm hóa chất phân tích hiện trường: mẫu, vật liệu sạch hoặc thuốc thử được cho
thêm vào mẫu thật với một lượng đã biết của một hay nhiều yếu tố phân tích, được xử lý,
bảo quản, vận chuyển và phân tích các thơng số như mẫu thật. Mẫu QC loại này được sử

dụng để đánh giá sự phân huỷ, mất mát hoặc hấp thụ của yếu tố phân tích trong khoảng
thời gian từ lúc lấy mẫu đến khi phân tích. Thơng thường người ta sử dụng loại mẫu QC
này nhằm đánh giá độ thu hồi của kim loại nặng, các chất dinh dưỡng và đặc biệt là dinh
dưỡng chứa nitơ cũng như các chất có độc tính cao như thuốc bảo vệ thực vật.

4.11.3. Vận chuyển mẫu về phịng thí nghiệm
Để kiểm sốt chất lượng trong quá trình vận chuyển mẫu, mẫu kiểm sốt chất lượng
thường được sử dụng:
•

Mẫu trắng vận chuyển: Một mẫu nhỏ vật liệu sạch, thông thường là nước cất hai lần,
được vận chuyển cùng với mẫu thật trong cùng một mơi trường, được bảo quản, phân
tích các thơng số trong phịng thí nghiệm như mẫu thật. Mẫu QC loại này được sử dụng
để kiểm soát sự nhiễm bẩn trong q trình vận chuyển mẫu.

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP

191

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

Nhằm kiểm soát chất lượng trong hoạt động lấy mẫu, xử lý và bảo quản mẫu tại hiện trường
khi quan trắc nước thải công nghiệp, người ta thường sử dụng những loại mẫu QC sau:


4.12. VÍ DỤ VỀ THƠNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ LẤY MẪU TỰ ĐỘNG
Hãy xem xét đặc tính kỹ thuật của một
thiết bị lấy mẫu tự động. Thiết bị Sigma 1600
(hay các loại tương đương) có nét đặc biệt là

đầu hút mẫu nước rộng 2-inch (5,08 cm) với
khả năng xử lí chất rắn rất tốt. Khơng dùng
các ống hút có đường kính nhỏ. Thiết bị lấy
mẫu này có thể đặt dễ dàng ở nơi bơm hay
trọng lực có thể đưa dòng nước thải đến ở
từng giai đoạn của quá trình xử lí. Để mẫu
chất lỏng khơng bị biến đổi, nhiệt độ của
mẫu nên được kiểm soát kỹ ở mức 40C khi
nhiệt độ xung quanh có thể lên đến 490C.

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Nhúng thiết bị Sigma 1600 xuống nước
để lấy mẫu. Khi chất lỏng trong khoang dẫn
được khuấy kỹ, các bộ phận múc xuyên qua
tồn bộ mặt cắt ngang của dịng chảy. Khuấy
kỹ sẽ làm cho các chất rắn không bị lắng đọng
và đảm bảo các mẫu sẽ mang tính đại diện và
có thể lặp lại.

Hình 4.7: Máy lấy mẫu tự động Sigma 1600

Thân và các bộ phận làm lạnh của thiết bị
đều làm từ nhựa được gia cố sợi thủy tinh.
Thiết bị được phủ một lớp cứng chống ăn
mịn, chịu hóa chất. Thùng đựng mẫu có thể
khóa để đảm bảo an tồn. Thiết bị lấy mẫu
này có hộp bằng thủy tinh hay nhựa tổng hơp

polyetylen thể tích 2,5 hay 3 gallon (tương
đương…l) cũng như chai nhựa polyetylen 24
475 ml. Dồn mẫu có nghĩa là thiết bị được cài
đặt trước để lấy:

•

24 đến 288 mẫu (phương thức tổ hợp)

•

1 đến 12 mẫu cho mỗi chai (phương thức 24 chai)

Hoạt động có thể cài đặt được:
•

Chọn hoặc là hoạt động chu kì theo thời gian hoặc hoạt động tỉ lệ với lưu lượng.

•

Có thể điều chỉnh một cách độc lập khoảng thời gian giữa hai lần lấy mẫu, thể tích mẫu,
và độ trễ chương trình.

•

Tự động đóng với dấu hiệu hiển thị khi chương trình kết thúc.

•

Lựa chọn mẫu thủ cơng khởi động chuỗi mẫu độc lập với chương trình đang dùng.

Các ví dụ khác về tính năng kỹ thuật được trình bày trong các phụ lục.

192

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


PHỤ LỤC 4A

Ví dụ về thơng số kỹ thuật của thiết bị lấy mẫu tự động
cơ động thương phẩm

Thiết bị lấy mẫu 3700 (hay các loại tương tự) thu thập mẫu liên tục hay tổ hợp dựa vào các
thông số như thời gian, tốc độ dòng chảy hay các điều kiện mưa bão khác. (…)

Khả năng đựng được nhiều đá và cách nhiệt tốt của đáy thiết bị giữ cho mẫu lạnh. Với
khoảng 8-9 kg đá ở đáy và khoảng 15l chất lỏng thu được ở 180C, nhiệt độ của mẫu được giữ
ít nhất là ở 00C trong vịng 24 giờ.
Những đặc trưng tiêu chuẩn:
•

Thiết bị phát hiện chất lỏng chuyên dụng LD90 và hệ thống đếm vòng quay của bơm đảm
bảo để có thể tích các mẫu chính xác và lặp lại được.

•

Phương pháp cài đặt chương trình cơ bản và mở rộng đối với:
-

Những khoảng thời gian đồng nhất

-

Những khoảng thời gian không đồng nhất

-

Lấy mẫu nước mưa

-

Tổ hợp nhiều chai

-

Tách mẫu

Thiết kế thân máy dày, cách nhiệt tại chỗ bằng bọt xốp và vỏ thân hai lớp cho phép máy
bảo quản mẫu tốt nhất.
Bộ điều khiển 3700 được đặt trong vỏ hàn kín NEMA 4X và 6 (IP67), hồn tồn có thể
chuyển đổi giữa các máy lấy mẫu xách tay và máy lấy mẫu làm lạnh.
Phụ kiện kèm theo và các tùy chọn:
•

Cấu hình của các chai lấy mẫu theo chuỗi: 24 chai thể tích 1l bằng nhựa polyetylen hay
chai thủy tinh thể tích 350 ml; 12 chai 1l bằng nhựa polyetylen hay thủy tinh; 4 chai 1gallon
(…l) bằng nhựa polyetylen hay thủy tinh.

•

Cấu hình của chai lấy mẫu theo tổ hợp (có thể dùng đáy tổ hợp tùy chọn): 1 chai nhựa
polyetylen hay thủy tinh 2,5 gallon (…/l); 1 bình nhựa polyetylen 4l.

•

Các túi lấy mẫu ProPak dùng một lần

•

Ống hút và bộ phận lọc nước

•

Phần mềm Samplink® để đọc nhật kí lấy mẫu.

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP

193

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

Thiết bị phát hiện chất lỏng chuyên dụng LD90 tự động bù thay đổi chiều cao cột nước,
tự động súc ống hút để tránh nhiễm bẩn chéo. Bộ phận cảm ứng chất lỏng không tiếp xúc
không bị ảnh hưởng bởi chất tổng hợp có tính dẫn, dẻo, nhiệt độ hay chất lỏng. Thiêt bị khơng
có các đầu nối trong giữa các ống nên việc làm vệ sinh và thay thế ống nhanh và dễ hơn. Bơm
3700 hoạt động tốt hơn hầu hết các thiết bị lấy mẫu cạnh tranh khác và duy trì tốc độ tới hạn
2ft/s (0,6m/s) mà EPA khuyến cáo tại chiều cao đỉnh max. 16 feet (4,88m) đối với ống hút ¼
inch (0,64cm).

Ví dụ về thơng số kỹ thuật của thiết bị lấy mẫu tự động

PHỤ LỤC 4B

Ví dụ tính năng kỹ thuật của thiết bị lấy mẫu tự động
Các thông số máy móc
1. Máy lấy mẫu là loại có dịng chảy đi qua đầu lấy mẫu nhúng dưới nước. Máy lấy mẫu có
khả năng thu mẫu đại diện và bảo quản mẫu chất lỏng bằng tủ lạnh.
2. Tủ lạnh của máy lấy mẫu được đúc từ nhựa tổng hợp đúc với sợi thủy tinh chống ăn mịn.
Cửa khoang lấy mẫu có miếng đệm chịu nén và chốt cơ chắc chắn.

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

3. Máy lấy mẫu có thể tiếp nhận dịng chảy 5-50 Gallon/phút. Buồng đựng mẫu có ống hút
PVC Schedule-80 2-inch (5,08cm) và ống thải PVC Schedule-80 3-inch (7,62cm). Máy lấy
mẫu có tấm ngăn bằng kim loại mỏng điều chỉnh được để giữ mực nước cố định trong
buồng. Buồng đựng mẫu có nắp trong suốt nhấc rời được. Khoang máy có thể khóa được.
4. “Ống” của buồng là một tấm đúc đơn khơng có mối hàn với tường và đáy.
5. Nhiệt độ lạnh được duy trì ở mức 40C khi nhiệt độ xung quanh là 490C và được kiểm soát
bằng bộ điều chỉnh nhiệt cảm ứng kín khí. Tủ lạnh có máy nén 1/6 HP, bình ngưng làm
mát bằng quạt, thơng gió phía trước và các bộ phận nối bằng bạc mạ đồng. Tất cả các bộ
phận của tủ lạnh và các ống đồng được bảo vệ bởi một lớp phủ nhựa phenon.
6. Bộ phận lấy mẫu nhúng có dung tích 25ml vận hành bởi một trục cam quay một vòng 900
bắt đầu từ đồng hồ/bộ điều chỉnh của máy lấy mẫu hay từ một tín hiệu đo lưu lượng bên
ngồi. Mẫu được đưa qua ống vận chuyển có đường kính 1-5/8 inch (2,54cm-1,59cm không
rõ là 1 hay 1/8-5/8) tới chai chứa mẫu ở cạnh khoang làm lạnh mẫu.
7. Dung tích mẫu 25ml một chu kì và có thể nhân lên với khoảng cách giữa các chu kì từ

1-99. Có thể cài đăt trước số mẫu từ 24 đến 288 để đưa vào hoặc kiểu 24 chai hoặc theo
kiểu tổ hợp. Hoạt động lấy mẫu sẽ tự động chấm dứt với một chương trình lấy mẫu hồn
chỉnh và khơng bị tắt hay bộ phận cảm ứng tiếp xúc với chất lỏng. Đèn trên bảng phía
trước sẽ cho biết khi nào chương trình hồn thành.
8. Có thể bắt đầu chu kì lấy mẫu thủ cơng mà khơng phá vỡ chương trình. Cũng có thể để
chậm chương trình lấy mẫu từ 1 đến 9999 phút.
9. Máy lấy mẫu có khả năng lựa chọn chuyển đổi hay gắn chặt vào máy đối với cả cách lấy
mẫu theo chu kì thời gian hay tỉ lệ dịng chảy. Khoảng thời gian được chỉnh từ 1 đến 9999
phút với bước tiến một phút một. Trong cách lấy mẫu tỉ lệ theo dịng chảy, máy lấy mẫu
có cả khả năng tích lũy 1-9999 lần đóng cơng tắc hay nhận tín hiệu 4-20mA.
10. Máy lấy mẫu vận hành như một đơn vị tổ hợp và đơn vị chuỗi 24 chai khi được trang bị
một tổ hợp 24 chai riêng tùy ý. Máy lấy mẫu sẽ có bộ phận dồn mẫu, mà với cách lấy mẫu
24 chai cho phép các chai chứa nhiều mẫu được trộn trong từng khoảng thời gian. Cũng
có thể dùng bộ phận dồn mẫu để lấy nhiêu mẫu cho từng chai đơn. Cả hai phương pháp
dồn mẫu đều có thể lựa chọn số mẫu gấp 1, 2, 3, 4, 6, 8, và 12 lần.
11. Máy lấy mẫu được trang bị một tổ hợp 24 chai riêng gồm có 24 hộp polyetylen cỡ 475ml,
khay đựng chai và cơ cấu phân phối hay một hộp nhựa tổng hợp polyetylen dung tích 3
gallon (11.3l).
12. Máy lấy mẫu có thể vận hành với nguồn điện 115 Vac.
13. Kích thước ngồi của máy khơng vượt quá 52,25 x 19 x 20,5 inch (132,72x48,26x52,07cm)
14. Các phụ tùng tùy chọn gồm:

194

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


a. Máy lấy mẫu với các thiết bị có đai để nối ống hút
2-inch (5,08cm) và ống thải 3-inch (7,62cm).
b. Máy lấy mẫu có dịng điện vào 4-20 mA để lấy

mẫu theo nhịp dịng chảy từ một lưu lượng kế
ngồi.
c.

Máy lấy mẫu có nhiệt kế đặt ở cửa khoang lấy
mẫu.

d. Máy lấy mẫu có bộ 24 chai riêng.
e. Máy lấy mẫu có cửa nhựa trong suốt ở phía trước.

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

15. Hướng dẫn vận hành máy được ghi ở bảng điều
khiển.
16. Máy lấy mẫu có khả năng làm lạnh là loại Máy lấy
mẫu chất lỏng tự động loại Sigma 1600 do Công ty
HACH sản xuất.

Máy lấy mẫu tự động MANNING MODEL VST là một lựa chọn rất tốt cho lấy mẫu chứa
nhiều chất rắn. Máy này không bị cát và đá cuội làm hỏng, và mức nước thay đổi khác nhau
không làm ảnh hưởng đến độ chính xác. Thậm chí khi chiều cao cột nước thay đổi, độ trùng
lặp của thể tích lấy mẫu là 0,5%. Công nghệ chống tắc ống giúp tránh những vật cản có thể
làm mất lượt lấy mẫu và giúp đỡ mất thời gian làm sạch. Máy Manning Model VST di động
được trang bị kèm đường dẫn dòng chảy kích thước đường kính trong (ID) 3/8 inch, nhưng có
thể nâng cấp lên 5/8 inch đường kính trong. Có thể cài đặt để lấy mẫu một chai hay nhiều
chai. Nước đá ở trong hộp cách nhiệt làm lạnh mẫu.
Máy lấy mẫu kiểu chân không dùng máy bơm chân không để hút mẫu. Các máy này khơng
có ống dẫn nối bơm và nếu được bảo quản tốt sẽ là những máy lấy mẫu chất lỏng lâu bền
nhất trên thị trường.

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

195


1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA MÁY LẤY MẪU TỰ ĐỘNG MANNING VST (PHẦN CỨNG)

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Máy bơm: Máy lấy mẫu dùng một máy nén khơng khí với các van kèm theo để tạo ra chân
không (bơm chân không) trong buồng chân không để hút mẫu chất lỏng. Hệ thống khơng
khí cũng tạo ra áp lực (bơm khơng khí) để sục buồng hút mẫu và ống hút mẫu.
Điều khiển điện tử: Bộ phận điều khiển bao gồm mạch điều khiển, màn hình, và phím bấm.
Bộ phận điều khiển cho phép vận hành máy bơm và các bộ phận cứng của máy lấy mẫu. Bộ
phận này cũng xử lý đầu vào (ví dụ, đóng tiếp điểm, hay dòng điện 4-20mA thay thế cho pin.

196

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


Nguồn điện: Hoặc là pin bên ngoài hay nguồn điện +12V một chiều cấp cho máy. Manning khuyến nghị dùng pin 12V với dòng tối đa 7 amper. Cảnh báo: Không nối máy trực tiếp
với nguồn điện xoay chiều AC. Nguồn xoay chiều phải được chuyển thành 12V một chiều.
Buồng đo: Buồng đo được cấu tạo bởi nắp buồng và buồng đo lắp trên một giá đỡ. Gioăng
ở trên nắp và giữa buồng đo với giá đỡ có tác dụng làm kín nước.

Nguyên lý hoạt động:

a) Sục đường ống dẫn vào: Khi bắt đầu một chu kỳ lấy mẫu, máy bơm và van V3 được mở lên,
tạo áp lực vào xi lanh xả khơng khí. Xi lanh đóng đáy của buống lấy mẫu bằng cách kẹp
ống xả vào miếng kẹp. Van V3 sau đó được tắt đi, duy trì áp lực trong xi lanh xả khơng khí.
Khi van V3 ngắt, khơng khí nén được đưa vào buồng đo mẫu thơng qua cụm van kiểm tra
trên nắp buồng. Áp lực thổi sục đường lấy mẫu.
b) Hút chất lỏng: Sau khi kết thúc sục khí, van V1 và V2 được bật lên, làm khơng khí bị hút
khỏi buồng đo (chân khơng), cho phép chất lỏng vào buồng.
c) Đo mực chất lỏng đầy: Bộ điều khiển phát hiện ra buồng đo đã đầy nhờ công tắc đo chênh
lệch áp lực. Công tắc được nối giữa ống cảm nhận áp lực nằm trong phần nắp của buồng
đo và chính áp lực phần nắp buồng. Khi chất lỏng đầy buồng làm ngập một phần của ống
cảm nhận áp lực, một sự chênh lệch áp lực được tạo ra trong công tác. Một hệ thống
những tiếp điểm trong công tắc áp lực được nối, cho thấy buồng đo đã đầy. Ống cảm
nhận áp lực trong buồng đo xác định mức nước mà cơng tắc sẽ đóng. Mức nước chuẩn
cho phép buồng đo chứa khoảng 500mL. Phụ kiện kéo dài bổ sung có thể cho phép buồng
chứa lượng nước ít hơn nếu muốn.
Một bộ các cơng tắc ở trên nắp buồng đo hoạt động với vai trò dự phịng cho cơng tắc
chênh áp lực nếu cơng tắc này hỏng. Nếu bộ điều khiển trên nắp buồng đo nhận được
tín hiệu từ các cơng tắc dự phịng là buồng đã đầy, mà khơng nhận được tín hiệu từ cơng
tắc chênh áp, nó vẫn coi đã lấy đủ mẫu, và đưa ra thông tin cảnh báo công tắc áp lực có
thể bị hỏng.
d) Rót chất lỏng đã hút được vào các chai mẫu: Sau khi bộ điều khiển phát hiện là buồng đo
đã đầy, van V1 và V2 được ngắt. Áp lực chuyển sang nén vào buồng đo, chất lỏng bị đẩy
ra khỏi buồng cho đến khi vị trí giữa miệng của ống xoắn và ống có khía vào từ phía nắp
buồng bị hở ra. Ống xoắn xoay quanh ống có khía, cho phép thể tích mẫu được lấy có thể
điều chỉnh. Trong khi mẫu được đo thì đường hút vào cũng được sục.
Khi mẫu đã được đo xong, van V1, V2 và V3 cùng được bật lên một lúc, rút khơng khí ra
khỏi xi-lanh xả khơng khí, nhả chỗ kẹp trên ống xả ra. Khi đó mẫu được đưa vào chai đựng
mẫu. Máy bơm tắt đi và chu kỳ lẫy mẫu đã hồn thành.

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP

197

4
Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

Máy bơm được nối với bộ van khơng khí 3 chiều. Van V1 và V2 cùng hoạt động để tạo ra
áp lực hay chân không cho van V3. Van V3 lái áp lực hay chân không đến buồng đo thông qua
bộ van kiểm tra hay đến xilanh xả khơng khí. Bộ van kiểm tra nối với ống dạng chữ "Y" với hai
van kiểm tra và hai gioăng và hai đầu nối có gioăng khóa. Ống chia dịng khơng khí đi vào
nắp buồng sao cho áp lực được hướng vào ống cảm nhận áp lực, cịn chân khơng được hướng
vào nắp buồng phía ngồi của ống cảm nhận áp lực.


Đối với lẫy mẫu vào 1 chai, đầu dò mức nước đầy chai được đặt trên ống xả cho tín hiệu
lên bộ điều khiển cho thấy là chai đã đầy. Đây là đầu dị cho tín hiệu liên tục. Khi bộ điều
khiển nhận thấy chai đã đầy, việc lấy mẫu chấm dứt.
e) Chuyển sang chai lấy mẫu tiếp theo: Đối với lấy mẫu nhiều chai, bộ điều khiển cấp điện cho
động cơ quay vịi, dùng mơ-tơ và bánh răng để quay. Vòi được quay theo hướng ngược
chiều kim đồng hồ.
Mỗi lần quay, vịi được chuyển một góc 15 độ, hay đến vị trí tiếp theo trong hệ 24 chai
(360 chia cho 24 bằng 15). Có thể có thể một đầu dị để báo vị trí vịi đến bộ điều khiển.
Một đĩa có 24 khe chia đều quay cùng với vịi, cung cấp số liệu vị trí cho bộ điều khiển.
Một khe số 25 giữa hai khe được dùng để cung cấp tín hiệu cho bộ điều khiển là vịi đã về
vị trí ban đầu (chai số 24).

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Hình 1: Tổ hợp nắp của buồng lấy mẫu

Hình 2: Ống nối dài của ống cảm nhận áp lực

198

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Hình 3: Các đầu dị dự phịng của buồng lấy mẫu

Hình 4: Hệ thống van kiểm tra

Hình 5: Cách tháo đường dẫn khơng khí

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP

199


Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

4

Hình 6: Nối máy lấy mẫu váo thiết bị bên ngoài (máy đo lưu lượng)

2. TIẾN HÀNH CHU KỲ CHẠY THỬ
Mặc dù không bắt buộc phải chạy thử một chu kỳ, nhưng vẫn nên đảm bảo vận hành tốt
và làm quen với các chức năng khác nhau và chế độ vận hành. Hãy tiến hành chạy thử một
chu kỳ trước khi lập trình chế độ vận hành nào đó cho máy lấy mẫu.
1. Đảm bảo là nguồn điện được lắp đặt và cắm vào ổ cắm điện của máy lấy mẫu. Kiểm tra
màn hình để đảm bảo LCD đang hoạt động. Màn hình phải thể hiện "Sampler Ready".
2. Nếu sử dụng chức năng lấy mẫu nhiều chai, phải có vịi ở vị trí sẵn sàng phía trên
một chai.
3. Nhúng chõ lọc hay vòi hút xuống một chậu đựng nước sạch. Lượng nước phải đủ sâu để
đầu hút vẫn ngập trong nước sau mấy chu kỳ chạy thử.
4. Bấm nút TEST CYCLE trên bàn phím để bắt đầu chu kỳ chạy thử. Bạn sẽ được nhắc bấm số
mẫu bạn định lấy. Vào số mẫu và bấm <ENTER>.
3. CÁC CẤU HÌNH CHỨC NĂNG MÁY LẤY MẪU (*99)
Cấu hình chức năng chính đầu tiên mà người sử dụng cần quan tâm là chế độ *99. Bộ nhớ
của máy được đặt trước với các chức năng mặc định của máy lấy mẫu. Các giá trị mặc định
này có thể được rà sốt và thay đổi bằng cách bấm vào chế độ thiết lập cấu hình (giải thích và
hướng dẫn từng bước sẽ tiếp theo sau đây). Một khi đã vào dữ liệu cho chế độ *99, không cần
phải bấm lại chế độ thiết lập cấu hình nữa trừ khi cần thay đổi số liệu.

200

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP


Thể hiện trên màn LCD

Giải thích

SAMPLER READY 04/30 Bấm nút * để vào chế độ *.
04:30:02

ENTER * MODE?
__ __
SAMPLER SETTING?
__

Bấm 99 và <ENTER> để thiết lập cấu hình cho máy.
Ấn vào cấu hình mong muốn 2 và nhấn <ENTER>
(Lưu ý: 1 =chai đơn 2 = nhiều chai 3 = lấy mẫu nước mưa)
Bấm vào số chai, 24, và nhấn phím <ENTER>.

4

Nhấn phím <ENTER> để chấp nhận thời gian sục mặc định (tính theo giây)
hay bấm số có 2 chữ số giữa 3 và 99 giấy, ví dụ 15.

DRAW TIME?
__ __ __

Nhấn phím <ENTER> để chấp nhận thời gian hút mặc định hay ấn vào một
số có 3 chữ số và bấm phím <ENTER>. Ví dụ 020 giây.
(Lưu ý: khoảng thời gian (4-150 giây) trong lúc lấy mẫu)

MEASURE TIME?
__ __=

Nhấn phím <ENTER> để chấp nhận thời gian đo như đã hiện trên màn hình
hay đưa vào một con số 2 chữ số khác và bấm <ENTER>

DEPOSIT TIME?
__ __

Nhấn phím <ENTER> để chấp nhận thời gian hiện trên màn hình hay bấm
vào thời gian mới có 2 chữ số và nhấn <ENTER>.

# OF CHAMBER FILLS?
__

(Lưu ý: Số lần (1-4) buồng đo mẫu dung tích 500mL được đong đầy và nhả vào
chai lấy mẫu trong một đợt lấy mẫu. (Khi chạy thử chỉ cần một lần hút vào
buồng đo).
Bấm ENTER để chấp nhận số lần đổ đầy buồng đo hay cho một số mới vào
và bấm phím ENTER.

AUTO RESTART?
__

Đặt chế độ tự động khởi động lại: 0 – Không tự khởi động lại 1 – tự động
khởi động lại được kích hoạt. Bấm vào số 1
(Lưu ý: Lựa chọn này sẽ khởi động lại máy lấy mẫu và tiếp tục chương trình đã
chạy trước đó,nếu điện bị mất..)

TEST CYCLE MODE?
__

Bấm <ENTER> để chấp nhận chế độ mặc định hoặc ấn vào số (0, 1 hay 2)
tương ứng với chế độ mẫu thử sẽ được lấy.
(Lưu ý: 0 – Chỉ thử khi máy đang khơng chạy một chương trình lấy mẫu. 1 –
Trong chương trình, nhưng mẫu thử khơng tính vào số mẫu chương trình. 2 –
Trong chương trình, và mẫu được tính vào chương trình.)
Bấm <ENTER> để chấp nhận chế độ như đã hiện trên màn hình, hay bấm

vào chế độ khác và bấm <ENTER>.

KEYPAD BEEP MODE?
__
BACKLIGHT MODE?
__

Đặt xem có chiếu đèn nền cho màn hình khơng (0, 1, 2 hay 3).
(Lưu ý: 0 – khơng bao giờ có đèn nền. Điều này cần thiết nếu phải tiết kiệm pin.
1 – Đèn nền sáng khi bấm bàn phím. Đèn sẽ tự tắt sau 10 giây nếu khơng bấm
phím nào khác. 2- Đèn nền sang lên khi bấm phím và khi bắt đầu một chu kỳ
lấy mẫu. Đèn sẽ tự tắt sau 10 giây nếu khơng bấm phím nào khác hay một chu
kỳ lấy mẫu mới không được bắt đầu.
3- Đèn nền luôn sáng. Lựa chọn này làm chóng hết pin.)

ENTER PASSWORD
__ __ __ __

Bấm <ENTER> để chấp nhận khơng có pass - 0000 (mặc định)

QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP

201

Chương IV: Lấy mẫu và phân tích tại hiện trường

# OF BOTTLES?
__ __
PURGE TIME?
__ __