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

4.3.2 Lấy mẫu tổ hợp Mẫu tổ hợp cung cấp thơng tin xác mẫu đơn đặc tính dịng thải cơng nghiệp thường dao động khó dự đốn Khi dịng thải quan trắc liên tục khoảng thời gian dài (có thể 24 giờ) cần phải lấy mẫu kéo dài nhiều Nhiều mẫu nhỏ lấy cách khoảng thời gian ngắn trộn lẫn thành mẫu tổ hợp theo lưu lượng đại diện cho dao động trung bình giai đoạn Các thiết bị lấy mẫu tự động cho kết tương đối tốt với chi phí hợp lý thay lấy mẫu thủ cơng 4.4 LẤY MẪU TỰ ĐỘNG Hình 4.1: Sử dụng thiết bị lấy mẫu tự động đợt huấn luyện Hải Dương (tháng 01/2004) Nguyên tắc hoạt động loại thiết bị đơn giản Phần cứng điện tử thiết bị cài đặt trước quy trình lấy mẫu Với chương trình lấy mẫu cài đặt theo thời gian (“Time Mode”), bơm chân không thiết bị hút nước thải với lưu lượng từ đến 1000 ml vào chai mẫu giữ lạnh nước đá sau khoảng thời gian cài đặt Các cấu hình chai lấy mẫu thương phẩm kèm theo thiết bị bao gồm: 24 chai lít, 12 chai lít, bốn chai lít chai 24 lít 4.4.1 Lấy mẫu theo thời gian Lấy mẫu theo thời gian tiến hành theo chế độ sau: • Lấy 200 đến 250 ml lần 15 phút một, • Lấy bốn lần, lần từ 200 đến 250 ml cho vào chai đựng mẫu lít, • Mỗi lấy lít mẫu vào chai lít QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP 177 Chương IV: Lấy mẫu phân tích trường Lấy mẫu tự động yêu cầu chi phí đầu tư cao tăng suất lấy mẫu cho đợt quan trắc Hình 4.1 4.2 minh họa thiết bị lấy mẫu tự động có thị trường Các thông số kỹ thuật số thiết bị lấy mẫu thương phẩm thường dùng trình bày Phụ lục 4.A 4.B Như lấy mẫu tổ hợp lít theo thời gian lấy 24 chai mẫu lít với chương trình quan trắc ngày đêm Trong trường hợp lưu lượng tương đối ổn định, chương trình lấy mẫu theo thời gian đại diện cho biến động dòng thải công nghiệp Tuy nhiên, lưu lượng không ổn định phương pháp thiếu xác Chương IV: Lấy mẫu phân tích trường Hình 4.2: Lấy chai mẫu từ máy lấy mẫu phòng thí nghiệm sau quan trắc qua đêm nhà máy dệt nhuộm (Long An, 12/2002) 4.4.2 Lấy mẫu theo lưu lượng Trong hầu hết trường hợp, thiết bị lấy mẫu tự động nhận tín hiệu từ lưu lượng kế điện tử Những thiết bị sau thường bao gồm phận điện tử tổng hợp tính lượng thải tích lũy Ứng với tổng số mẫu cài đặt trước, tín hiệu đầu từ lưu lượng kế truyền đến thiết bị lấy mẫu tự động để bắt đầu lấy mẫu liên tục (theo chương trình cài đặt) Ưu điểm phương pháp lấy mẫu kết hợp tốt việc đo lưu lượng lấy mẫu theo lưu lượng dòng thải Đối với khoảng thời gian khơng có dịng thải (lưu lượng m3/h), thiết bị không lấy mẫu mẫu lấy bù giai đoạn lưu lượng cao Việc tính tốn thải lượng nhờ xác dễ thể biến động dòng thải Thiết bị lấy mẫu tự động nối với lưu lượng kế siêu âm minh họa Hình 4.3 Mẫu tổ hợp theo lưu lượng hỗn hợp mẫu đơn tức thời, đại diện cho khoảng thời gian định Thể tích mẫu đơn tức thời cần thiết để trộn vào mẫu tổ hợp tỷ lệ với lưu lượng thời điểm lấy mẫu tính sau: VS = V TOT QTB x NS xQ Trong đó: VS: Thể tích mẫu đơn cần thiết để trộn VTOT: Tổng thể tích yêu cầu mẫu tổ hợp QTB : Lưu lượng trung bình Q: Lưu lượng thời điểm lấy mẫu đơn NS: Số mẫu đơn cần trộn Thường thể tích yêu cầu mẫu tổ hợp theo lưu lượng đến lít, ví dụ cụ thể cách trộn mẫu tức thời để thu mẫu tổ hợp (2000 ml) trình bày Bảng 4.1 178 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Hình 4.3: Lấy mẫu tự động theo lưu lượng Ống lấy mẫu nối với thiết bị thứ cấp lưu lượng kế siêu âm Máng đo Palmer-Bowlus 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) mẫu tức thời cho mẫu tổ hợp theo lưu lượng ca sản xuất :00 :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 ca sản xuất 50 Thể tích mẫu 2025 ml (lệch 25 ml có làm trịn số) Ghi : 4,5 (ml/l.s) phần mẫu tức thời cần thiết để trộn tính đơn vị lưu lượng 4.5 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ LẤY MẪU TỰ ĐỘNG CƠ ĐỘNG THƯƠNG PHẨM Phần tóm tắt số thông số kỹ thuật thông thường máy lấy mẫu thương phẩm thường dùng Ở không hướng tới việc quảng bá cho nhãn hàng cụ thể Chi phí máy thường phụ thuộc vào cơng nghệ có, khả lắp ráp cơng nghiệp thị phần Nên tìm hiểu cách khảo sát thơng số kỹ thuật máy có sẵn nhiều trang tin điện tử Với hỗ trợ ISCO 3700 Co., chúng tơi trình bày tóm tắt máy lấy mẫu thường sử dụng ISCO 3700 (hay loại tương tự) QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 179 Chương IV: Lấy mẫu phân tích trường Bảng 4.2: Ví dụ thơng số kỹ thuật máy lấy mẫu tự động Thông số máy lấy mẫu tự động động cỡ lớn ISCO 3700 (hoặc loại tương tự) Chương IV: Lấy mẫu phân tích trường 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 chiều Bơm Bộ lọc đầu vào: Thổi khơng khí làm chỉnh trước sau mẫu Đồng hồ báo tuổi thọ ống: Cảnh báo để thay ống bơm Tuổi thọ ống bơm: Khuyến nghị 500.000 lần bơm Ống hút: Bằng Vinyl hay Teflon®; đường kính trong: cm hay 0,6cm; dài đến 30 m Độ cao max bơm: 7,9 m Khả 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 chất lỏng: Bộ phận cảm ứng không nhúng nước, không dẫn điện, phát mẫu chất lỏng chạm vào bơm để tự động bù trừ thay đổi chiều cao cột nước Bộ điều khiển Trọng lượng: kg Kích cỡ (Chiều cao x rộngx đường kính): 25 x 32 x 25 cm Phạm vi nhiệt độ vận hành: 0° to 49°C Phân loại vỏ máy: NEMA 4X, IP67 Bộ nhớ chương trình: ROM ổn định Nguồn điện tín hiệu từ lưu lượng kế: đến 15 volts chiều, xung hay 25 milli giây đóng cơng tắc Cổng giao diện: Đầu nối chấu; liệu đầu 2400 bauds hệ ASCII Dạng RS-232 với tín hiệu bắt tay Độ xác đồng hồ: phút/tháng, điển hình, đồng hồ đo thời gian thực 180 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Thơng số máy lấy mẫu tự động động cỡ lớn ISCO 3700 (hoặc loại tương tự) Phần mềm phút đến 99 59 phút, tăng phút Thời gian không cố định theo phút hay theo nhịp đồng hồ từ đến 9.999 Khoảng thời gian mẫu: Thời gian cố định, thời gian không cố định, lưu lượng, nhịp lưu lượng/thời gian thay đổi, STORM (theo nhịp thời gian lưu lượng mẫu trình lấy mẫu) Nhịp lưu lượng kiểm sốt tín hiệu xung lưu lượng bên ngồi Dồn mẫu: Số mẫu chai (1 đến 50 với loại 1000 ml; đến 17 với loại chai 350 ml), số chai theo 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 ml Số lần thử lấy mẫu lại: Nếu không phát mẫu nào, lấy max lần; người dùng tự chọn số lần lấy mẫu khn khổ cho phép Chu kì rửa: Tự động súc ống hút max lần cho lần lấy mẫu Lưu giữ chương trình: chương trình lấy mẫu Chế độ lập trình: Cơ bản, mở rộng STORM Dừng/tiếp tục lấy mẫu: Dưới 24 real time/ngày dừng lấy mẫu/lệnh tiếp tục Thiết bị dò điều khiển: Kiểm tra RAM, ROM, hiển thị bơm phận phân phối Chi tiết kỹ thuật cho thiết bị khác trình bày phần Phụ lục chương này, với thông tin đầy đủ cho người đọc quan tâm 4.6 LƯU Ý KHI LẤY MẪU ĐẠI DIỆN Cần phải lưu ý lắp đặt thiết bị lấy mẫu tự động điểm lấy mẫu định Chương trình lấy mẫu, lựa chọn vị trí lấy mẫu thích hợp lên kế hoạch chi tiết cho việc lấy mẫu quan trọng nhằm lấy mẫu đại diện Bảng 4.3 trình bày số hướng dẫn lấy mẫu đại diện QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 181 Chương IV: Lấy mẫu phân tích trường Tần số lấy mẫu: Bảng 4.3: Các yêu cầu tối thiểu 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 bay không bay Chương IV: Lấy mẫu phân tích trường - Lấy mẫu chất rắn - Đối với thành phần khơng bay hơi: lấy điểm dịng thải trộn Tuy nhiên, không nên lấy mẫu điểm chảy rối mạnh hay góc cạnh đường ống hay kênh dẫn khơng đảm bảo tính đại diện Mẫu kênh dẫn thường lấy độ sâu 1/3 tính từ đáy kênh, điểm theo tiết diện ngang kênh dẫn vị trí chảy rối mạnh thành kênh Đối với hợp chất hữu bay hơi: lấy mẫu khu vực dịng chảy rối để giảm xâm nhập khí vào mẫu Tránh lấy mẫu khu vực yên lặng nơi mà tốc độ dòng chảy giảm, chất rắn bị lắng mảnh vụn Tránh lấy mẫu chất rắn lắng không đại diện lắng đọng kênh hay thành ống dẫn Thống vị trí lấy mẫu - Lấy mẫu dịng thải cơng nghiệp cần phải cố định vị trí định Sự biến đổi kết quan trắc quy cho thay đổi vị trí lấy mẫu Vị trí lấy mẫu cần phải thống ghi lại báo cáo khảo sát báo cáo kết cuối Khả tiếp cận vấn đề an tồn Khơng chọn điểm lấy mẫu khó tiếp cận gây ngã, thương tích hay ngộ độc khí độc Bảo trì đường ống lấy mẫu (Ống PVC nối phận hút thiết bị) Vệ sinh đường ống trước lấy mẫu nhằm làm tạp chất lại đường ống để loại trừ nhiễm bẩn Thay đường ống theo quy định nhằm tránh đóng cặn, tồn lưu chất hóa học hay hoạt động vi sinh vật Ống lấy mẫu ngắn tốt dễ dàng vệ sinh ngăn cản trình biến đổi mẫu - Chai lấy mẫu - Dán nhãn chai lấy mẫu ghi lưu ý phương pháp lấy mẫu để tránh xảy nhầm lẫn chai (ví dụ tên chương trình, ngày lấy mẫu, vị trí lấy, người thực hiện) Bảo trì thiết bị lấy mẫu - Cần vệ sinh thường xuyên kiểm tra thiết bị lấy mẫu theo quy trình đề nhà cung cấp trước tiến hành 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 tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ muối, độ đục nhiệt độ phân tích trực tiếp trường thiết bị xách tay Trong số có pH thơng số qui định theo TCVN Các thơng số cịn lại cho thơng tin thêm thành phần nước thải Độ dẫn TDS cho phép xác định nhanh chất ô nhiễm dạng ion Độ dẫn nước tự nhiên vào khoảng 150- 300 mS/cm, giá trị cao thị cho nước bị ô nhiễm ion Giá trị độ đục thường tỉ lệ với hàm lượng chất rắn lơ lửng Độ muối cho biết nồng độ clorua chủ yếu Tóm lại, thơng số đo nhanh thiết bị xách tay giúp nhân viên trường dự báo gần đặc trưng nhiễm dịng thải nghiệp 182 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP 4.7.1 Trường hợp dịng thải dao động liên tục hàng Việc đo nhanh thông số nên kết hợp với kế hoạch lấy mẫu để tối ưu hóa chương trình quan trắc Dưới trình bày ví dụ cụ thể chương trình lấy mẫu Cơng ty Dệt nhuộm Long An Chương trình quan trắc có mục tiêu đưa đặc tính dịng thải 24 Đó phần hoạt động dự án sản xuất VCEP tài trợ Chương trình lấy mẫu sau: Cứ 15 phút lấy lượng mẫu 250 ml; » Lấy bốn mẫu liên tiếp, lần 250 ml vào chai lít; » Mỗi lấy mẫu tổ hợp lấy 24 để đánh giá dao động theo dòng thải ba ca sản xuất Trong giờ, bốn mẫu 250 ml trộn vào thành mẫu sử dụng thiết bị phân tích trường để xác định số thông số, kết phân tích đưa Bảng 4.4 Khối 24 mẫu đưa đến phịng thí nghiệm để phân tích Thách thức thiết lập mối liên hệ q trình sản xuất đặc tính nước thải Kết phân tích nhanh cho thấy biến động lớn theo thông số cần đo Cần thiết phải phân tích 24 mẫu lấy, song bên cạnh đó, khơng thể tiến hành phân tích riêng rẽ tất 24 mẫu lý kinh tế Mặt khác, mẫu tổ hợp phản ánh biến động cơng đoạn dệt nhuộm Chính vậy, cần nhóm 24 mẫu thành số lượng mẫu đại diện để vừa tiết kiệm chi phí vừa thu số liệu có ý nghĩa Dựa vào giá trị độ đục độ pH, nhóm 24 mẫu thành mẫu tổ hợp (A đến F) Bảng 4.5 Bảng 4.4: Kết thông số đo nhanh trường (nước thải 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 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 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 10,02 370 570 900 390 730 336 445 340 401 100 330 080 436 690 680 050 360 031 330 731 083 524 569 532 560 834 330 656 583 099 512 664 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 Chương IV: Lấy mẫu phân tích 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 8,48 370 550 080 060 751 690 707 500 390 473 269 260 720 516 699 610 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 10,7 5900 2330 2,7 284 Nhỏ 5,7 1340 524 0,6 15 Chương IV: Lấy mẫu phân tích trường TT Bảng 4.5: Phương pháp kết hợp mẫu tổ hợp Mẫu tổ hợp cuối 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 pH : 10,68 Độ đục: 38 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 Phân tích lặp lần thông số mẫu tổ hợp theo TCVN Kết phân tích biểu diễn đồ thị phân bố 24 mẫu đưa Hình 4.4 4.5 Sau để giải thích kết quan trắc, lịch sản xuất rà sốt q trình sau (tẩy trắng nhuộm) xác định liên quan đến đặc điểm biển đổi dòng thải (xem Bảng 4.6) 184 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP mg/l (O2) Sự dao động hàm lượng hữu 3.000 2.500 COD BOD5 2.000 1.500 1.000 Chương IV: Lấy mẫu phân tích 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 Giờ lấy mẫu Hình 4.4: Dao động trung bình hàm lượng hữu điểm thải 24 nước thải 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 Giờ lấy mẫu Hình 4.5: Dao động trung bình hàm lượng chất rắn lơ lửng điểm thải 24 Công ty Dệt nhuộm Long An (12/2002) QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 185 Bảng 4.6: Xác định q trình cơng nghiệp liên quan đến lịch xả thải, Công ty Dệt nhuộm Long An, 12/2002 Quá trình Chương IV: Lấy mẫu phân tích trường 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 11 11 10 13 10 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11 12, 13, 14, 15 16, 17, 18, 19 20, 21, 22, 23, 24 Tẩy trắng Nhuộm 7 10 Khi đánh giá xác nguồn nhiễm xác định lượng chất gây ô nhiễm thải tương ứng với quy trình xác định Phương pháp lấy mẫu khn khổ dự án CP Demo kết hợp với phân tích nhanh thơng số trường Những giá trị thu dùng để chuẩn bị mẫu hỗn hợp cuối mà kết chúng phân tán mẫu đơn nguyên thủy Cần phải có biên tiến hành hoạt động trường (Xem phụ lục 4C Ví dụ báo cáo quan trắc trường file MONIT-ONFIELD-REPORT.XLS) để ghi lại thông tin sau: » Thông tin để quản lý (tên sở, vị trí, ngày tháng lấy mẫu…), » Thời gian đo lưu lượng (giờ:phút), độ cao mực nước dòng chảy (m) lưu lượng (m3/h), » Giá trị đo nhanh (pH, độ dẫn, TDS, độ đục nhiệt độ), » Số mẫu tổ hợp số chai mẫu, » Các quan sát trường Những thông tin giúp cho phịng thí nghiệm chuẩn bị mẫu tổ hợp đánh giá độ xác kết 4.7.2 Trường hợp dịng thải dao động trung bình định kỳ Trong trường hợp dịng thải dao động trung bình định kỳ, tiến hành kết hợp mẫu theo thời gian Các mẫu riêng lẻ lấy khoảng thời gian cài đặt trộn với thành mẫu tổ hợp ứng với giai đoạn lấy mẫu Ví dụ tiến hành quan trắc trường Công ty Cao su Sao vàng vòng 72 giờ, sử dụng lưu lượng kế siêu âm kết hợp với thiết bị lấy mẫu tự động cài đặt chương trình lấy mẫu theo lưu lượng (sau 20 m3 nước thải lấy chai mẫu) Trong khoảng thời gian 12 giờ, 24 chai mẫu lấy Khi thiết bị bắt đầu lấy mẫu tự động, tiến hành đo nhanh thông số Những kết giúp định lấy mẫu tổ hợp sau khoảng 12 Đối với mẫu tổ hợp, thông số ô nhiễm theo TCVN phân tích kết thể Bảng 4.7 để mô tả phương pháp 186 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ... pháp cài đặt chương trình mở rộng đối với: - Những khoảng thời gian đồng - Những khoảng thời gian không đồng - Lấy mẫu nước mưa - Tổ hợp nhiều chai - Tách mẫu Thiết kế thân máy dày, cách nhiệt... tích trường Máy lấy mẫu tiếp nhận dịng chảy 5-5 0 Gallon/phút Buồng đựng mẫu có ống hút PVC Schedule-80 2-inch (5,08cm) ống thải PVC Schedule-80 3-inch (7,62cm) Máy lấy mẫu có ngăn kim loại mỏng... lưu ý quan sát trường cần ghi lại vào biên tương tự lưu lượng dòng thải (Xem phụ lục 4C Ví dụ báo cáo trường, file MONIT-ONField-REPORT.XLS) Biên lấy mẫu cần lưu vào phụ lục báo cáo kết quan trắc