Đánh giá hiệu quả xử lý nước thải sinh hoạt phát sinh từ khu ký túc xá đại học lâm nghiệp bằng mô hình thí nghiệm aerotank

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ XỬ LÝ NƢỚC THẢI SINH HOẠT PHÁT SINH TỪ KHU KÝ TÚC XÁ – ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP BẰNG MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM AEROTANK NGÀNH: Khoa học mơi trƣờng MÃ SỐ: 306 Giáo viên hướng dẫn: Ths Lê Phú Tuấn Sinh viên thực hiện: Đặng Thị Hiền MSV: 1353060144 Lớp: 58E-KHMT Khóa học: 2013 - 2017 Hà Nội, 2017 LỜI CÁM ƠN Để hồn thành chƣơng trình khóa học 2013 – 2017 áp dụng kiến thức vào thực tiễn nhằm bƣớc đầu tiếp xúc với môi trƣờng làm việc tƣơng lai, đƣợc đồng ý khoa Quản lý tài nguyên rừng môi trƣờng, môn Kỹ thuật môi trƣờng, trƣờng Đại học Lâm nghiệp, với bảo, hƣớng dẫn thầy Lê Phú Tuấn, tiến hành thực đề tài “Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt phát sinh từ khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp mơ hình thí nghiệm Aerotank” Trong q trình thực khóa luận tốt nghiệp, ngồi cố gắng thân, nhận đƣợc nhiều quan tâm tạo sở động lực từ gia đình, bạn bè thầy khoa cán kỹ thuật Tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc tới Ban Giám đốc, cán kỹ thuật phịng thí nghiệm R&D Cơng nghệ mơi trƣờng – Viện khoa học Công nghệ môi trƣờng – Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Ban quản lý nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung khu công nghiệp Phú Nghĩa, Ban quản lý khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ suốt thời gian thực khóa luận Đặc biệt, tơi xin gửi lời cám ơn sâu sắc đến thầy Ths Lê Phú Tuấn – Bộ mơn Kỹ thuật mơi trƣờng tận tình hƣớng dẫn, khuyến khích tạo điều kiện tốt suốt q trình làm đề tài khóa luận Cuối cùng, tơi xin chân thành cám ơn gia đình bạn bè bên cạnh động viên, khích lệ đóng góp ý kiến giúp tơi hồn thiện thân hồn thành khóa luận tốt nghiệp cách tốt Mặc dù thân cố gắng nhiều nhƣng thân thiếu kinh nghiệm thực tế, kỹ làm việc chƣa có thời gian thực khóa luận cịn hạn chế nên đề tài khóa luận khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận đƣợc góp ý quý thầy cô bạn bè để đề tài đầy đủ có ý nghĩa Tơi xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2017 Sinh viên thực Đặng Thị Hiền i TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên khóa luận tốt nghiệp: “ Đánh giá hiệu xử lý nước thải sinh hoạt phát sinh từ khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp mơ hình thí nghiệm aerotank” Sinh viên thực hiện: Đặng Thị Hiền Mã sinh viên: 1353060144 Giáo viên hƣớng dẫn: Ths Lê Phú Tuấn Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá đặc tính nƣớc thải sinh hoạt phát sinh từ khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp - Đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải sinh hoạt mơ hình thí nghiệm aerotank - Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu xử lý mơ hình Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu đề ra, đề tài thực số nội dung nghiên cứu sau: Nội dung 1: Đánh giá đặc tính nƣớc thải phát sinh từ khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp - Xác định lƣu lƣợng, khảo sát vị trí nguồn thải, lấy mẫu, phân tích, xử lý số liệu đánh giá kết - Đánh giá đặc tính nhiễm nguồn thải thông qua số thông số đặc trƣng: COD, BOD5, pH, TSS, N - NH4, P - PO43-, NO2-, NO3 Nội dung 2: Đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải sinh hoạt mơ hình thí nghiệm aerotank - Xây dựng quy trình vận hành mơ hình thí nghiệm aerotank - Chạy mơ hình thí nghiệm aerotank với nƣớc thải sinh hoạt phát sinh từ khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp ii - Phân tích thơng số trƣớc sau chạy qua mơ hình thí nghiệm aerotank, đánh giá kết mơ hình Nội dung 3: Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu xử lý mơ hình - Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu xử lý mơ hình - Đƣa giải pháp nâng cao hiệu xử lý quản lý nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực đƣợc nội dung nghiên cứu đề ra, cần sử dụng phƣơng pháp nhƣ sau:  Nội dung 1: Đánh giá đặc tính nƣớc thải phát sinh từ khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp Nội dung sử dụng phƣơng pháp sau: a Phƣơng pháp vấn - Phỏng vấn tình trạng cấp – nƣớc, số lƣợng phịng, sinh viên, cơng nhân viên sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp - Phỏng vấn ngƣời dân sống khu vực lân cận ảnh hƣởng nƣớc thải sinh hoạt từ khu ký túc xá b Phƣơng pháp điều tra thực địa - Điều tra trạng sử dụng nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá, quan sát vị trí xả thải, xác định vị trí lấy mẫu, cách thức lấy mẫu, đo – tính lƣu lƣợng nƣớc thải ngày - Khảo sát, tìm hiểu hệ thống cấp nƣớc hệ thống xử lý nƣớc thải sinh hoạt có c Phƣơng pháp lấy mẫu bảo quản mẫu - Chuẩn bị dụng cụ lấy, hóa chất bảo quản mẫu - Khảo sát vị trí lấy mẫu, mơ tả vị trí lấy mẫu đặc điểm vị trí mẫu lấy đƣợc d Phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm - Phƣơng pháp phân tích xác định thơng số nhiễm nƣớc thải sinh hoạt thực theo hƣớng dẫn tiêu chuẩn quốc gia quy định iii Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia nƣớc thải sinh hoạt (QCVN 14: 2008/BTNMT) tiêu chuẩn phân tích tƣơng ứng tổ chức quốc tế - Đề tài tiến hành phân tích tiêu: pH, nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5), Nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng chất rắn lơ lửng (TSS), Amoni (tính theo N), Nitrit (NO2-), Nitrat (NO3-), Photphat (PO43-) e Phƣơng pháp xử lý số liệu ngoại nghiệp - Tiến hành phần mềm ứng dụng để xử lý số liệu, phục vụ cho công tác đánh giá, nghiên cứu  Nội dung 2: Đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải sinh hoạt mơ hình thí nghiệm aerotank Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng việc nghiên cứu nội dung là: a Phƣơng pháp thực nghiệm - Tiến hành khảo sát để tính tốn lƣợng bùn cần sử dụng vận hành mơ hình aerotank - Vận hành mơ hình, đánh giá điều kiện vận hành, viết nhật ký vận hành mơ hình thí nghiệm aerotank b Phƣơng pháp lấy mẫu bảo quản mẫu c Phƣơng pháp phân tích phịng thí nghiệm d Phƣơng pháp xử lý số liệu ngoại nghiệp Các phƣơng pháp đƣợc thực tƣơng tự nhƣ mục c, d, e nội dung  Nội dung 3: Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu xứ lý mơ hình quản lý nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp Nội dung sử dụng: phƣơng pháp phân tích tổng hợp lý thuyết - Tổng hợp số liệu, tài liệu đánh giá kết thực nghiệm trình nghiên cứu - Phân tích đánh giá số liệu, từ đƣa đƣợc kết luận vấn đề nghiên cứu đƣa giải pháp nâng cao hiệu thực Những kết đạt đƣợc iv - Đánh giá đƣợc mức độ ô nhiễm nƣớc thải sinh hoạt phát sinh từ khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp Thơng qua phân tích tiêu chất lƣợng nƣớc thải sinh hoạt nhƣ: pH, BOD5, COD, TSS, NO2-, NO3-, NH4+, PO43+ Qua kết phân tích cho thấy nhiều thông số vƣợt gấp nhiều lần so với QCVN 14:2008/BTNMT, đặc biệt BOD gấp lần, NH4+ gấp 2,89 lần TSS gấp 1,2 lần Điều cho thấy nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp bị ô nhiễm cần đƣợc xử lý trƣớc thải ngồi mơi trƣờng - Vận hành thành cơng mơ hình hệ thống Aerotank xây dựng quy trình vận hành, cố gặp phải vận hành mơ hình Đánh giá đƣợc khả xử lý nƣớc thải sinh hoạt mơ hình hệ thống aerotank thông qua mẫu thu đƣợc trình vận hành hệ thống Từ kết nghiên cứu cho thấy hệ thống aerotank xử lý đƣợc nƣớc thải sinh hoạt - Đề xuất biện pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt, trì chất lƣợng nƣớc nhƣ việc quản lý sử dụng tài nguyên nƣớc cách hợp lý hiệu v MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i MỤC LỤC vi DANH MỤC VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC HÌNH ẢNH x ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan trạng nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp Việt Nam 1.2 Tổng quan nƣớc thải sinh hoạt 1.3 Tổng quan phƣơng pháp xử lý nƣớc thải sinh hoạt 1.4 Giới thiệu nguyên lý hoạt động bể aerotank 16 1.5 Tính cấp thiết đề tài 23 CHƢƠNG II MỤC TIÊU – NỘI DUNG – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 24 2.2 Nội dung nghiên cứu 24 2.3 Phạm vi đối tƣợng nghiên cứu 25 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 25 CHƢƠNG III TỔNG QUAN VỀ TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP 42 3.1 Giới thiệu trƣờng Đại học Lâm nghiệp khu ký túc xá - Đại học Lâm nghiệp 42 3.2 Hiện trạng cấp thoát nƣớc khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp 46 CHƢƠNG IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 47 4.1 Thực trạng nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp 47 vi 4.2 Đánh giá hiệu xử lý nƣớc thải sinh hoạt mơ hình aerotank 49 4.3 Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu xử lý mơ hình 69 CHƢƠNG V KẾT LUẬN – TỒN TẠI – KIẾN NGHỊ 71 5.1 Kết luận 71 5.2 Tồn 72 5.3 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 75 vii DANH MỤC VIẾT TẮT BOD : Nhu cầu oxi hóa học BTNMT : Bộ Tài nguyên môi trƣờng COD : Nhu cầu oxi hóa học CHC : Chất hữu DO : Hàm lƣợng oxi hòa tan khu ký túc xá : Ký túc xá NĐ : Nghị định NTSH : Nƣớc thải sinh hoạt NT : Nƣớc thải QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QLTNR & MT : Quản lý tài nguyên rừng môi trƣờng TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TTM : Thứ tự mẫu SS : Chất rắn lơ lửng STT : Số thứ tự TSS : Tổng chất rắn lơ lửng viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Tải trọng chất bẩn ngƣời năm Bảng 1: Bảng tổng hợp phƣơng pháp phân tích thông số môi trƣờng theo QCVN 14:2008/BTNMT 28 Bảng 2: Bảng kết đo Abs tƣơng ứng với nồng độ nitrit 33 Bảng 3: Nồng độ chất chuẩn xây dựng đƣờng chuẩn amoni 35 Bảng 4: Kết đo Abs tƣơng ứng với nồng độ amoni 37 Bảng 5: Tính chất nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp 39 Bảng 6: Tính chất nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp sau giai đoạn xử lý 40 Bảng 1: Bảng kết phân tích tính chất nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – ĐHLN 47 Bảng 2: Tính tốn q trình phát triển bùn hoạt tính theo thời gian 51 Bảng 3: Các vấn đề thƣờng gặp vận hành trình bùn hoạt tính 56 Bảng 4: Tính chất nƣớc thải sinh hoạt khu ký túc xá – Đại học Lâm nghiệp trình xử lý 59 Bảng 5: Hiệu suất xử lý thông số nƣớc thải sinh hoạt 68 ix Định nghĩa Tiêu chuẩn sử dụng định nghĩa sau đây: 3.1 Mẫu tổ hợp Hai nhiều mẫu trộn lẫn với theo tỉ lệ biết (gián đoạn liên tục), từ thu đƣợc kết trung bình đặc tính mong muốn Các tỉ lệ thƣờng dựa phép đo thời gian dòng chảy 3.2 Ống lấy mẫu Đƣờng ống dẫn từ máy lấy mẫu đến điểm phân phối mẫu đến thiết bị phân tích 3 Điểm lấy mẫu Vị trí xác khu vực mà mẫu đƣợc lấy 3.4 Mẫu đơn Một mẫu riêng lẻ lấy ngẫu nhiên (về mặt thời gian và/hoặc địa điểm) từ vùng nƣớc Thiết bị lấy mẫu 4.1 Bình chứa mẫu Cần hỏi ý kiến ngƣời chịu trách nhiệm phân tích phịng thí nghiệm loại bình chứa cần dùng để lấy, bảo quản vận chuyển mẫu TCVN 5992 (ISO 5667-2) TCVN 5993 (ISO 5667-3) cho thông tin chi tiết chọn bình chứa mẫu Bình chứa mẫu cần chống đƣợc mát chất hấp thụ, bay hơi, ô nhiễm chất lạ Những yếu tố mong muốn chọn bình chứa mẫu là: - Bền - Dễ đậy kín; - Dễ mở - Chịu nhiệt; - Khối lƣợng, dạng kích cỡ hợp lí - Dễ làm dùng lại - Dễ kiếm giá rẻ Nên dùng bình chất dẻo để lấy mẫu nƣớc thải Một số trƣờng hợp yêu cầu dùng bình thủy tinh, thí dụ cần phân tích: - Dầu mỡ; - Hydrocacbon; - Các chất tẩy rửa; - Thuốc trừ sâu Nếu lấy mẫu nƣớc thải đƣợc diệt trùng cần dùng thiết bị lấy mẫu bình chứa khử trùng, xem TCVN 5995 (ISO 5667- 5) 4.2 Các loại thiết bị lấy mẫu 4.2.1 Thiết bị lấy mẫu thủ công Thiết bị lấy mẫu nƣớc thải đơn giản xơ, mi, bình rộng miệng buộc vào cán có độ dài thích hợp Thể tích khơng nên nhỏ 100ml Khi mẫu lấy, thủ công dùng để chuẩn bị mẫu tổ hợp thể tích xơ, mi, bình cần phải xác đến 5% Lấy mẫu thủ cơng dùng bình Rettner Kemmerer, bình ống có dung tích từ l đến lít hai đầu có nắp, thiết bị lấy mẫu khác có ngun lí tƣơng tự Thiết bị lấy mẫu thủ công phải đƣợc làm vật liệu trơ, khơng gây ảnh hƣởng đến phân tích sau này, xem TCVN 5992 (ISO 5667-2) Trƣớc lấy mẫu, thiết bị phải đƣợc làm chất tẩy rửa nƣớc, theo hƣớng dẫn hãng sản xuất, cuối tráng nƣớc Thiết bị lấy mẫu đƣợc tráng nƣớc cần lấy trƣớc lấy mẫu, điều làm giảm khả gây nhiễm mẫu Nếu lấy mẫu để phân tích chất tẩy rửa phải tráng bình kĩ sau rửa Chú ý khơng đƣợc tráng bình nƣớc cần lấy điều ảnh hƣởng đến phân tích sau (thí dụ phân tích dầu mỡ, phân tích vi sinh vật) 4.2.2 Thiết bị lấy mẫu tự động Nhiều thiết bị bán thị trƣờng cho phép tự động lấy mẫu liên tục mẫu hàng loạt Chúng thƣờng dễ mang dùng để lấy mẫu loại nƣớc thải Thƣờng có hai loại máy lấy mẫu tự động, lấy theo thời gian lấy theo dịng chảy [xem TCVN 5992 (ISO 5667-2)], nhƣng có số máy gộp hai chức Máy lấy mẫu dựa nguyên tắc lấy mẫu sau: - Một bơm chuyền (bơm hạt); - Không khí nén và/hoặc chân khơng; - Dịng chảy liên tục; - Bơm (thƣờng bơm nhu động) Không nguyên tắc thích hợp cho tình lấy mẫu Khi chọn máy lấy mẫu cần ý đặc điểm sau đây, ngƣời dùng cần xác định tầm quan trọng tƣơng đối đặc điểm để áp dụng vào trƣờng hợp cụ thể a) Máy lấy mẫu phải có khả lấy mẫu tổ hợp theo thời gian, thí dụ lấy mẫu khoảng thời gian khác tốc độ dịng chảy khơng đổi b) Máy lấy mẫu phảicó khả lấy hàng loạt mẫu riêng lẻ khoảng thời gian cố định chứa vào bình riêng Thí dụ tiến hành nghiên cứu hàng ngày để xác định chu kì tải lƣợng cực đại; c) Máy lấy mẫu phải có khà lấy liên tiếp mẫu tổ hợp ngắn hạn chứa vào bình riêng Điều có ích quan tắc chu kỳ đặc biệt cần quan tâm; d) Máy lấy mẫu phải có khả lấy mẫu tổ hợp theo dịng chảy, nghĩa lấy thể tích mẫu khác tùy theo tốc độ dòng chảy khoảng thời gian cố định Thiết bị có ích tiến hành nghiên cứu tải lƣợng e) Máy lấy mẫu phải có khả lấy liên tiếp mẫu theo khối lƣợng dịng chảy chứa vào bình riêng Điều có ích nghiên cứu phát thời kì tải lƣợng thay đổi, số liệu có liên quan tới tốc độ dịng chảy Các đặc điểm từ a) đến e) phù hợp với loại lấy mẫu mục 5.3.l Ngoài ra, ngƣời dùng cịn cần ý đặc tính sau chọn thiết bị lấy mẫu trừ trƣờng hợp thấy số chúng không cần thiết, đặc biệt khả lấy mẫu từ hệ thống nƣớc có áp lực cống f) Khả máy nâng mẫu qua chiều cao mong muốn hồn cảnh chọn nào; g) Cấu tạo biết cấu kiện chức năng; h) Ít phận tiếp xúc ngâm xuống nƣớc; i) Máy lấy mẫu phải không rỉ phận điện phải đƣợc bảo vệ khỏi tác động băng tuyết, ẩm khí ăn mịn; j) Máy lấy mẫu phải có thiết kế đơn giản, dễ vận hành, bảo dƣỡng dễ làm k) Ống lấy mẫu từ điểm hết mẫu vào dẫn đến điểm phân phối mẫu phải có đƣờng kính tối thiểu 9mm để tránh bị tắc, ống vào phải đƣợc bảo vệ để tránh gây tắc cho ống ra; l) Tốc độ chất lỏng chạy vào máy tối thiểu phải 0,5 m/s để tránh tách pha ống lấy mẫu buồng đo; m) Khả rửa ống lấy để lấy mẫu mới; n) Thể tích đƣợc phân chia phải có độ xác độ 5% thể tích yêu cầu; o) Khoảng thời gian mẫu gián đoạn phải điều chỉnh đƣợc từ đến 1h; p) Các bình lấy mẫu ống nối cần phải dễ tháo, thay làm sạch; q) Máy lấy mẫu cần có đủ chơ chứa bình mẫu chỗ tối từ 00C đến 40C thời gian lấy mẫu, cho phép thêm chất bảo quản vào bình trƣớc lấy mẫu; r) Các máy lấy mẫu xách tay phải đủ nhẹ, chắn, bền, chịu đƣợc thay đổi thời tiết vận hành tốt điều kiện xung quanh; s) Các máy lấy mẫu phải vận hành đƣợc thời gian lấy mẫu đủ dài (nhiều ngày) mà không cần ý tới luôn; t) Máy lấy mẫu phải không tạo tia lửa bên để tránh rủi ro nổ, đặc biệt vùng có khí mêtan dung môi hữu dễ bay u) Máy lấy mẫu từ nguồn thải có áp lực Đó yếu tố cần lƣu ý trƣớc định cuối để chọn máy Khi chọn máy lấy mẫu, ngƣời dùng cần lƣu ý hƣớng dẫn vận hành Bản phải đƣợc viết ngôn ngữ hiểu đƣợc dễ đọc Cũng cần xem xét khả bảo hành, sửa chữa sau bán phụ tùng thay Cuối cùng, cần ý đến cấp điện khơng khí nén nơi máy đƣợc sử dụng Chú ý an tồn - Phải ln ln ý đến yêu cầu an toàn cục Cách lấy mẫu 5.1 Nơi lấy mẫu Chú ý an tồn - Khi chọn nơi lấy mẫu phải ln ý đến an toàn sức khoẻ (xem mục 6) 5.1.1 Đại cƣơng Phần tiêu chuẩn trình bày kĩ thuật lấy mẫu áp dụng nhiều loại địa điểm lấy mẫu khác nhau, thí dụ: a) Ở xí nghiệp cơng nghiệp (thí dụ dịng thải chƣa xử lí); b) Các điểm thải xí nghiệp cơng nghiệp (nƣớc thải tổ hợp chƣa xử lí); c) Ở hệ thống cống thành phố, bao gồm nguồn thải có áp lực hệ thống tự chảy d) Trong trạm xử lí nƣớc thải; e) Lối trạm xử lí nƣớc thải Trong trƣờng hợp, điều địa điểm đƣợc chọn phải đại diện cho dòng nƣớc thải cần kiểm tra Để chọn địa điểm lấy mẫu cống thải, trƣớc tiên phải nghiên cứu kĩ hệ thống cống vẽ Sau kiểm tra thực địa, kể dùng chất đánh dấu cần, để bảo đảm hệ thống cống phù hợp với vẽ, vị trí lấy mẫu đại diện mục đích lấy mẫu Cần tham khảo ISO 5667- l hƣớng dẫn lập kế hoạch lấy mẫu 5.1.2 Lấy mẫu cống, rãnh hố ga Trƣớc lấy mẫu cần dọn địa điểm chọn để loại bỏ cặn, bùn, lớp vi khuẩn v.v thành Cần chọn địa điểm có dịng chảy xốy mạnh để đảm bảo pha trộn tốt Khả tiếp cận, an toàn khả cung cấp lƣợng vấn đề cần ý trƣớc tiên chọn vị trị lấy mẫu Vì kênh thải thƣờng thiết kế chung cho nƣớc thải nƣớc mƣa, điều kiện dịng chảy rối thƣờng xảy Nếu khơng có điều kiện chảy rối tạo cách thu hẹp dịng chảy thí dụ nhƣ dùng vách ngăn Thu hẹp dòng chảy phải đƣợc làm thể để không sảy lắng cặn thƣợng lƣu vật cản Điểm lấy mẫu phải hạ lƣu chỗ thu hẹp, theo quy tắc, phải cách chỗ thu hẹp khoảng lần trƣờng kính ống nƣớc thải Đầu vào máy lấy mẫu cần hƣớng phía dịng chảy tới, nhƣng có phải quay hƣớng hạ lƣu nhiều rác rƣởi gây bít tắc (xem thêm 2.2.2.l) Chú thích 1: Nếu trộn lẫn xảy tốt thƣợng lƣu vặt cản đặt ống vào đó, ý khơng lấy cặn lắng đầu ống lấy vào phải dƣới mặt nƣớc Khi thực tế cho phép, nên xác định vị trí lấy mẫu thƣờng xuyên, ý bảo đảm điều kiện lấy mẫu đồng Trƣớc lấy mẫu nƣớc thải cơng nghiệp, điều kiện xí nghiệp cơng nghiệp (nhƣ q trình tốc độ sản xuất) cần đƣợc ghi nhận kèm theo nguy hiểm xảy thí dụ nhƣ nền, sàn ƣớt Theo quy tắc, điểm lấy mẫu phải nằm l/3 chiều sâu dƣới bề mặt nƣớc 5.1.3 Các trạm xử lí nƣớc thải Khi chọn địa điểm lấy mẫu trạm xử lí nƣớc thải, cần ln ghi nhớ mục tiêu chƣơng trình lấy mẫu Những mục tiêu điển hình là: - Kiểm tra hiệu trạm xử lí tổng thể: mẫu cần lấy đầu vào đầu chính; - Kiểm tra hiệu xử lí cơng đoạn nhóm cơng đoạn, mẫu cần lấy đầu vào đầu phận cần kiểm tra Khi lấy mẫu đầu vào trạm cần phải nghiên cứu cẩn thận mục tiêu chƣơng trình lấy mẫu Trong số tình cần lấy mẫu nƣớc cống thô đƣợc pha trộn với nƣớc hồi lƣu (thí dụ để đánh giá tải lƣợng hiệu bể lắng sơ bộ), số trƣờng hợp khác lại yêu cầu loại bỏ nƣớc hồi lƣu (thí dụ để đánh giá nƣớc thải sinh hoạt cơng nghiệp đƣa vào trạm xử lí, để kiểm sốt dịng nƣớc thải cơng nghiệp) Lấy mẫu hạ lƣu máng đo bờ ngăn (xem 5.l.2) tạo điều kiện thuận lợi cho việc lấy mẫu đại diện Khi lấy mẫu nƣớc thải từ trạm xử lí gồm nhiều cơng đoạn (thí dụ có nhiều bể lắng), cần ý mẫu phải đại diện cho tồn thể khơng phải cho riêng cơng đoạn xử lí (trừ muốn nghiên cứu riêng cơng đoạn đó) Phải thƣờng xun xem xét lại địa điểm lấy mẫu để bảo đảm thay đổi rõ ràng vận hành trình phải đƣợc tính đến Thí dụ, q trình lọc thấm chuyển từ "một chiều‖ sang "hồi lƣu‖ "lọc kép‖, vận hành trạm thay đổi nhƣ nƣớc xử lí đƣợc dẫn trở lại trạm (thí dụ dẫn trở lại nƣớc từ bể tràn, thay đổi vị trí mà nƣớc xử lí đƣợc dẫn trở lại vào trạm) Khi lấy mẫu nƣớc thải cần ý khắc phục giảm thiểu khơng đồng thƣờng có mặt chất rắn lơ lửng gây Sự phân tầng nhiệt dịng thải cơng nghiệp thƣờng thấy, trƣờng hợp phải dung biện pháp tăng cƣờng khuấy trộn dòng chảy trƣớc lấy mẫu 5.1.4 Lấy mẫu bề mặt nƣớc Có cần lấy mẫu lớp nƣớc bề mặt cách hớt để thu thập thông tin chất nhũ hóa Trƣờng hợp cần dùng bình rộng miệng, nhƣng nên tham khảo ý kiến phịng thí nghiệm nhận mẫu 5.2 Tần số thời gian lấy mẫu 5.2.1 Mở đầu Mục nói tần số lấy mẫu, nghĩa số mẫu cần lấy, độ dài chu kỳ lấy mẫu, thời diểm mẫu cần đƣợc lấy 5.2.2 Số mẫu Phần ISO 5667- 1: 1980 nêu hƣớng dẫn chung thời gian tần số lấy mẫu Mục chứa hƣớng dẫn riêng cho lấy mẫn nƣớc thải Nồng độ chất cần xác định dòng thải biến động thay đổi hệ thống ngẫu nhiên Giải pháp kĩ thuật tốt để xác định giá trị thực dùng máy phân tích tự động đặt vào dịng chảy đo liên tục chất cần xác định Tuy nhiên, điều khơng thực tế trang thiết bị thích hợp để phân tích chất quan tâm thƣờng khơng dùng đƣợc ngồi trƣờng, khơng có sẵn q đắt Do đó, phân tích nƣớc phải dựa mẫu lấy khoảng thời gian đặn chu kì (chu kì kiểm tra) Các mẫu thƣờng mẫu tổ hợp, trừ xác định không cho phép dùng mẫu tổ hợp Số mẫu cần lấy chu kì kiểm tra phải dựa sở kĩ thuật thống kê (xem ISO 2602, ISO 2854 ISO 5667- l) 5.2.3 Thời gian lấy mẫu Mục tiêu chƣơng trình lấy mẫu thƣờng chi rõ lấy mẫu lấy nhƣ the Nói chung, lấy mẫu nƣớc cống nƣớc thải, thƣờng cần ý nguyên nhân thay đổi chất lƣợng sau: a) Thay đổi hàng ngày (nghĩa thay đổi thời gian ngày); b) Thay đổi ngày tuần lễ; c) Thay đổi tuần lễ; d) Thay đổi tháng mùa; e) Xu hƣớng Nếu thay đổi hàng khơng có nhỏ, thơi gian lấy mẫu trong tuần tƣơng đối không quan trọng Cách giải lấy mẫu đặn suốt năm, thời gian trong tuần (sao cho thuận tiện) Nếu chất độ lớn tải lƣợng cực đại quan trọng, cần lấy mẫu thời điểm ngày, tuần, tháng, tải lƣợng cực đại xuất Thời gian lấy mẫu tƣơng quan với trình đặc biệt cần kiểm sốt quan trọng nghiên cứu dịng thải cơng nghiệp theo mùa theo lơ Dù trƣờng hợp thải khơng liên tục chƣơng trình lấy mẫu phải tính đến điều Lấy mẫu để phát xu hƣớng cần có kể hoạch thận trọng Thí dụ phát xu hƣớng sở hàng tháng nên lấy mẫu ngày tuần Điều giúp loại đƣợc thay đổi hàng ngày khỏi độ biến động số liệu, nhƣ cho phép xác định xu hƣớng cách xác Sau định số mẫu cần lấy theo nhƣ mục 5.2.2, cần xác định thời gian lấy mẫu Các mẫu thƣờng đƣợc lấy khoảng xác định tồn chu kì kiểm sốt Chu kì kiểm sốt năm, số tháng tuần, ngắn Nếu chu kì kiểm sốt năm, ngày lấy mẫu đƣợc xác định theo công thức (l) số mẫu lớn khoảng 25, theo công thức (2) số mẫu nhỏ khoảng 25 Công thức (1) cho biết số ngày cần lấy mẫu A 365 365 x2 365 x3 365 xn ,A ,A , , A  n n n n Trong đó: n số mẫu; A số ngầu nhiên khoảng - 365/n đến Công thức (2) cho biết số tần cần lấy mẫu Ngày tần cần đƣợc xác định cho mẫu đƣợc lấy vào ngày làm việc tần B 365 365 x2 365 x3 365 xn ,B  ,B  , , B  n n n n Trong đó: n số mẫu; B số mẫu nhiên khoảng -52/n đến Những công thức tƣơng tự đƣợc dùng cho chu kì kiểm sốt khác, thí dụ tháng, ba tháng, sáu tháng v.v Chu kì đƣợc chọn cần bao gồm thay đổi theo mùa Sau chọn khoảng thời gian, số ngày số tuần, cần lƣu ý để lấy mẫu không dẫn đến sai số hệ thống, thí dụ ln ln thấy mẫu vào ngày đặc biệt, loại bỏ cách hệ thống ngày làm việc đặc biệt 5.2.4 Khoảng thời gian chu kì lầy mẫu Mục nói lựa chọn thời gian lấy mẫu tổ hợp Khi chọn cần ý hai yếu tố: a) Mục tiêu lấy mẫu Thí dụ cần đánh giá tải lƣợng trung bình chất hữu dịng chảy chu kì 24h cần lấy mẫu tổ hợp theo dịng chảy ngày đêm b) Độ bền mẫu Trong thí dụ cho a) khơng cần kéo dài thời gian lấy mẫu tổ hợp 24h chất hữu mẫu cần nghiên cứu bị phân huỷ Khoảng thời gian lấy mẫu thay đồi từ vài giờ, nghiên cứu chất hữu dễ bay hơi, đến nhiều ngày, quan trắc hợp chất vô bền Độ bền mẫu thƣờng hạn chế khoảng thời gian lấy mẫu Trong trƣờng hợp cần áp dụng kĩ thuật phân tích đặc biệt hỏi ý kiến phịng thí nghiệm nhận mẫu để dùng biện pháp bảo quản Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 5993: 1995 (ISO 5667-3) mục 5.4 trình bày chi tiết bảo quản lƣu giữ mẫu 5.3 Chọn phƣơng pháp lấy mẫu 5.3.1 Các loại mẫu Thông thƣờng cần phân biệt hai loại mẫu: a) Mẫu đơn b) Mẫu tổ hợp 5.3.1.1 Mẫu đơn Trong mẫu đơn, tồn thể tích mẫu đƣợc lấy thời điểm Các mẫu đơn thƣờng đƣợc dùng để xác định thành phần nƣớc thải thời điểm định Trong trƣờng hợp dịng nƣớc thải thay đổi thể tích thành phần, mẫu đơn đại diện cho thành phần dòng nƣớc thải thời gian dài Cần phải lấy mẫu đơn mục tiêu chƣơng trình lấy mẫu đánh giá tuân thủ tiêu chuẩn không liên quan đến chất lƣợng trung bình Khi tuân thủ đƣợc xem xét sở chất lƣợng trung bình phải dùng mẫu tổ hợp Trong số trƣờng hợp xác định dùng mẫu đơn Thí dụ phân tích dầu mỡ, oxi hòa tan, clo sunfua Trong trƣờng hợp kết phân tích bị sai khác không tiến hành xác định sau lấy mẫu tồn thể tích mẫu khơng đƣợc dùng lần Mẫu đơn thƣờng đƣợc lấy thủ công nhƣng thiết bị lấy mẫu tự động 5.3.1.2 Mẫu tổ hợp Mẫu tổ hợp đƣợc chuẩn bị cách trộn số mẫu đơn cách lấy liên tục phần nhỏ dòng nƣớc thải Có hai loại mẫu tổ hợp: a) Mẫu theo thời gian; b) Mẫu theo dòng chảy Mẫu tổ hợp theo thời gian chứa mẫu đơn tích đƣợc lấy khoảng thời gian chu kì lấy mẫu Mẫu tổ hợp theo thời gian dùng để nghiên cứu chất lƣợng dòng thải trung bình (thí dụ xác định tn thủ tiêu chuẩn dựa chất lƣợng trung bình xác định nồng độ trung bình nƣớc thải để thiết kế q trình, trƣờng hợp dịng nƣớc thải khơng đổi) Mẫu tổ hợp theo dịng chảy chứa mẫu đơn đƣợc lấy pha trộn cho thể tích mẫu tỉ lệ với tốc độ thể tích dịng suốt thời gian lấy mẫu (xem TCVN 5992: 1995 (ISO 5667-2) Mẫu tổ hợp theo dòng chảy đƣợc dùng mục tiêu lấy mẫu để xác định tải lƣợng chất ô nhiễm (thí dụ BOD trạm xử lí nƣớc thải, phần trăm chất rắn đƣợc loại, tải lƣợng chất dinh dƣỡng chất khác đƣa vào môi trƣờng) Mầu tổ hợp theo dịng chảy lấy khoảng thời gian nhƣng với thể tích thay đổi tì lệ với dịng chảy thời điểm lấy mẫu, gồm mẫu đơn thể tích đƣợc lấy lƣợng xác định nƣớc thải qua điểm lấy mẫu Trong hai loại mẫu tổ hợp, thể tích mẫu đơn phải lớn 50ml Nên lấy mẫu đơn từ 200 đến 300ml để có đƣợc mẫu đại diện 5.3.2 Đo liên tục Đo liên tục có hiệu số trƣờng hợp Đo liên tục tiến hành trực tiếp dòng nƣớc thải, trƣờng nhánh lấy mẫu Việc đo đƣợc thực cách dùng điện eực dùng thiết bị phân tích tự động có thị xử lí số Khi điều kiện kinh tế kĩ thuật cho phép, đo trực tiếp cung cấp thơng tin xử lí nƣớc thải chất lƣợng khác nƣớc thải đƣợc định lƣợng tốt Mặc dầu thiết bị để đo liên tục dịng nƣớc thải cịn nhƣng có áp dụng cạnh tranh với kĩ thuật lấy mẫu (thí dụ đo độ pH, nhiệt độ, oxi hòa tan) 5.4 Bảo quản, vận chuyển lƣu giữ mẫu TCVN 5993 (ISO 5667-3) trình bày chi tiết cách bảo quản, vận chuyển lƣu giữ mẫu cho phân tích nƣớc Cách chung để bảo quản mẫu nƣớc thải làm lạnh đến khoảng 0C 40C Làm lạnh nhƣ để chỗ tối, hầu hết mẫu thƣờng bền đến 24h Chi tiết xem TCVN 5993 (IS0 5667-3) Một số chất cần xác định bền thời gian dài đông lạnh sâu (dƣới –180C) Khi lấy mẫu tổ hợp suốt chu kỳ dải việc bảo quản mẫu phận thiếu việc lấy mẫu Có thể dùng đồng thời nhiều thiết bị lấy mẫu để lấy mẫu có bảo quản mẫu không đƣợc bảo quản Cần phải tham khảo ý kiến phịng thí nghiệm có trách nhiệm phân tích mẫu chọn đƣợc phƣơng pháp bảo quản, vận chuyển lƣu giữ mẫu An toàn lấy mẫu Mục ISO 5667- l:1980 trình bày hƣớng dẫn chung an toàn Tuy nhiên, hƣớng dẫn nhƣ hƣớng dẫn phần tiêu chuẩn thay thể cho luật lệ quy chế địa phƣơng và/hoặc quốc gia 6.1 Khi làm việc cống, hố phân, trạm bơm trạm xử lí nƣớc thải cần phải cảnh giác với việc sau: a) Nguy hiểm nổ gây hỗn hợp khí nổ hệ thống cống b) Nguy ngộ độc khí độc nhƣ H2S CO; c) Nguy bị ngạt thiếu oxi; d) Nguy nhiễm bệnh vi sinh vật mầm bệnh nƣớc thải; e) Nguy bị thƣơng ngã trƣợt f) Nguy bị đi; g) Nguy vật rơi phải 6.2 Trƣớc bƣớc vào không gian chật hẹp cần thực biện pháp sau, đây: a) Kiểm tra nguy nổ nổ kể thiết bị tƣơng tự; b) Bắt buộc phải kiểm tra có mặt H2S CO khí độc khác detecto khí c) Kiểm tra nồng độ oxi khơng khí (phải khoảng 20% theo thể tích) Nếu kiểm tra cho thấy điều kiện làm việc không chấp nhận đƣợc đƣờng cống hố ga cần đƣợc thơng gió đạt đƣợc điều kiện làm việc Sau tiến hành cơng việc ý điều kiện sau: d) Không tiến vào khơng gian hẹp khơng có đủ ngƣời ngồi trực cấp cứu Mỗi ngƣời tiến vào không gian chật hẹp phải mặc đồ phịng hộ có dây bảo hiểm dẫn Mọi ngƣời phải giữ liên lạc trực tiếp thƣờng xuyên; e) Mỗi ngƣời vào hầm ngầm vào không gian chật hẹp cần đeo máy thở kiểm tra trƣớc khơng khí bên trong, phải có hai ngƣời trực cứu nạn ngoài, với mặt nạ thở cầm sẵn tay, để sẵn sàng cấp cứu; f) Mặc quần áo bảo hộ, bốt, đeo găng đội mũ bảo hộ; g) Mọi ngƣời không gian chật hẹp phải mang theo máy kiểm tra khơng khí Khi ngƣời dùng máy kiểm tra khơng khí phát thấy dấu hiệu khơng an tồn ngƣời phải ngồi Khơng gian phải đƣợc thơng gió đến khơng khí thở đƣợc; h) Phải bảo đảm tiêu chuẩn vệ sinh cá nhân phải tiếp xúc với cống; không đƣợc ăn, uống hết thuốc trƣớc tắm rửa cẩn thận Áo quần trang thiết bị phải đƣợc tẩy uế khử trùng sau lần dùng 6.3 Ở nhiều nƣớc có luật ngƣời làm việc tiếp xúc với nƣớc thải phải tiêm vácxin Yêu cầu cần đƣợc áp dụng cho ngƣời lấy mẫu nƣớc thải 6.4 Lấy mẫu thành phố thƣờng tiến hành cống hố ga dƣới trƣờng phố Đó nơi mà giao thơng dễ gây nguy hiểm Nếu cần hạn chế giao thông, cần làm việc trƣớc với cảnh sát quyền địa phƣơng Cần phải có tín hiệu đèn báo Tuy ngƣời lấy mẫu phải cảnh giác với nguy hiểm Nhận dạng mẫu ghi chép - Báo cáo lấy mẫu cần gồm điểm sau: - Điểm lấy mẫu; - Lƣợc đồ điểm lấy mẫu; - Thời gian bất đầu kết thúc lấy mẫu; - Ngày tháng bất đấu kết thúc lấy mẫu; - Thời gian chu kì lấy mẫu; - Mục đích lấy mẫu; - Chi tiết phƣơng pháp lấy mẫu, phép thử trƣờng Những trƣờng hợp cá biệt cần ghi rõ mục ―ghi chú‖ (xem phụ lục A) Theo quy tắc ngƣời có trách nhiệm nghiên cứu phải xác định thời gian biểu, thể tích mẫu điểm lấy mẫu Báo cáo lấy mẫu áp dụng cho điểm lấy mẫu thƣờng xuyên điểm rõ mẫu không thƣờng xuyên Trong số trƣờng hợp, báo cáo lấy mẫu nên có kèm theo sơ đồ địa điểm rõ chi tiết quan trọng ảnh hƣởng đến chất lƣợng lấy mẫu nhƣ trƣờng giao thơng nhà cao, bố trí mặt xí nghiệp v.v Trong ―ghi chú‖, chi tiết cần xếp theo mục, nhƣ điều kiện bảo quản giữ mẫu trƣớc giao cho phịng thí nghiệm, thay đổi nhận thấy sau đó, mẫu kiểm tra ngƣời khác lấy, chất nguồn gốc thể tích chất nghi độc hại, phần bị tổn thƣơng (trong trƣờng hợp tai nạn ô nhiễm) Báo cáo- Lấy mẫu nước thải công nghiệp sinh hoạt Địa điểm: Mã tên: Phƣơng pháp lấy mẫu: Đơn: Tổ hợp theo thời gian: Tổ hợp theo dòng chảy: Thiết bị đƣợc dùng: Khoảng thời gian dòng chảy mẫu: Thể tích mẫu đơn: Bắt đầu lấy mẫu: Kết thúc lấy mẫu: Phƣơng pháp bảo quản: Đo trƣờng Phép thử Kết Đơn vị Phƣơng pháp kiểm tra chất lƣợng: Ghi lấy mẫu: Tên ngày, tháng chữ ký: ml (ngày, tháng, giờ) (ngày, tháng, giờ) Thời gian