•COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ •Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản[r]
(1)MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐO TRONG
HỆ THỐNG QUAN TRẮC
Th.S NGUYỄN MẠNH HIẾN
(2)Làm xác định nước bị ô nhiễm?
(3)Tại phải sử dụng thiết bị đo?
TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐO LƯỜNG QUAN TRẮC
-Xác định chất gây ô nhiễm
(4)Các thông số cần quan trắc môi trường nước?
(5)pH
Nhiệt độ
Oxy hòa tan COD
BOD
Độ dẫn điện TSS
TDS
THÔNG SỐ NÀO QUAN TRỌNG TRONG QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG NƯỚC?
Độ đục Độ màu Fe2+ / Al3+ CN
-PO4
3-Dư lượng thuốc trừ sâu
(6)TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐO LƯỜNG
Đo đạc trường
(7)TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐO LƯỜNG
(8)CHỈ TIÊU ĐO THEO PHƯƠNG PHÁP QUANG COD, BOD, TOC, Ammonia, Nitrate,
Hydrocarbon,Phosphate, Color, Chlorophyll A, H2S, SS,
CHỈ TIÊU ĐO THEO PHƯƠNG PHÁP SO MÀU TP/TN, Chromium 6+, Iron, Copper, Phosphate, Chloride Cl-, Manganese, Zinc,
CHỈ TIÊU ĐO THEO ĐIỆN CỰC
pH/ORP,DO,Conductivity, Turbidity, oC, Flow,
(9)A CHỈ TIÊU ĐO THEO PHƯƠNG PHÁP QUANG
COD, BOD, TOC, Ammonia, Nitrate,
(10)(11)(12)CHỈ TIÊU COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND)
•COD (Chemical Oxygen Demand - nhu cầu oxy hóa học) lượng oxy cần thiết để oxy hoá hợp chất hoá học nước bao gồm vơ hữu •Tồn lượng oxy sử dụng cho phản ứng lấy từ oxy hoà tan nước (DO) Nước thải hữu cơ, nước thải sinh hoạt nước thải hoá chất tác nhân tạo giá trị BOD COD cao mơi trường nước
•Phương pháp xác định:
•Phương pháp oxy hóa mạnh K2Cr2O7/ KMnO4
•Phương pháp quang đo bước sóng UV 254nm
•Đơn vị: mg/L ppm
(13)CHỈ TIÊU COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND)
•Nguyên lý đo
Trong d = 2n/3 + a/6 - b/3 - c/2
•Hầu hết hợp chất hữu bị phân hủy đun sôi hỗn hợp cromic acid sulfuric
•Lượng Cr2O72- biết trước giảm tương ứng với lượng chất hữu có
mẫu
•Lượng Cr2O72- dư định phân dung dịch FAS (Ferrous Ammonium
Sulfate – Fe(NH4)2(SO4)2) lượng chất hữu bị oxy hóa tính lượng oxy tương đương qua Cr2O72- bị khử
•Lượng oxy tương đương COD
(14)CHỈ TIÊU COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND)
•Phương pháp đo phịng thí nghiệm
•Phương pháp oxy hóa mạnh K2Cr2O7 •Phương pháp oxy hóa KMnO4
•Thiết bị phá mẫu COD •Phá mẫu nhiệt độ 150oC
•Máy quang phổ so màu •Chọn chương trình đo COD bỏ mẫu vào đo •Thuốc thử (test kit)
(15)CHỈ TIÊU COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND)
•Cấu tạo thiết bị phá mẫu COD
•Thơng số kỹ thuật bản •Thang nhiệt độ: 105~ 150oC
•Thể tích: 25 ống, ĐK 16mm x dài 100mm • Thời gian khởi động: 10-15 phút
•Cài đặt thời gian: liên tục 0-180 phút •Nguồn: 230VAC
Block nhiệt, dùng để gia nhiệt
(16)CHỈ TIÊU COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND)
•Cấu tạo thiết bị đo COD
•Thơng số kỹ thuật bản
•Nguồn sáng: đèn Tungsten có filter lọc ánh sáng
•Cài đặt chương trình đo nhiều thang khác
•Nguồn: 230VAC
Buồng đo
Nơi đặt cuvét chứa mẫu nước cần đo
(17)CHỈ TIÊU COD (CHEMICAL OXYGEN DEMAND)
•Cấu tạo thiết bị so màu
Buồng đo
Nơi đặt cuvét chứa mẫu nước cần đo
Sử dụng cuvet có mẫu trắng (blank sample) mẫu có chứa nước thải có thuốc thử
•Thơng số kỹ thuật bản
•Hơn 240 chương trình phương pháp phân tích tiêu nước, 50 chương trình user
•Bước sóng: 340 - 900nm
•Độ phân giải bước sóng: 1nm •Độ rộng dải tần quang phổ: nm •Nguồn đèn: Tungsten
(18)(19)CHỈ TIÊU BOD (BIOLOGICAL OXYGEN DEMAND)
•BOD (Biochemical oxygen Demand - nhu cầu oxy sinh hoá) lượng oxy cần thiết để vi sinh vật oxy hoá chất hữu theo phản ứng:
Chất hữu + O2 => CO2 + H2O + tế bào + sản phẩm trung gian
•BOD có ý nghĩa biểu thị lượng chất thải hữu nước bị phân huỷ vi sinh vật Phương pháp xác định:
•Phương pháp ủ mẫu ngày (BOD5)
•Phương pháp quang đo bước sóng UV 254nm
•Đơn vị: mg/L ppm
(20)CHỈ TIÊU BOD (BIOLOGICAL OXYGEN DEMAND)
•Phương pháp đo phịng thí nghiệm •Phương pháp ủ mẫu ngày (BOD5)
•Thiết bị đo BOD
•Các chai đặt vào hệ thống khuấy cá từ
•Tủ ủ BOD
•Duy trì nhiệt độ ổn định 20oC ngày
•Chai đo BOD
(21)CHỈ TIÊU BOD (BIOLOGICAL OXYGEN DEMAND)
•Phương pháp đo phịng thí nghiệm
- Nhờ đầu dò gắn bên nên không cần dùng thủy ngân để đo áp suất
- Thời gian đo từ : ngày
- Phương pháp đo: Theo quy luật áp kế, không dùng thủy ngân
- Dải đo (mg/l O2) thể tích mẫu (ml) : 90.0; 250; 600;999ppm
- Độ xác: 0.5 % 20oC
- Hiển thị kết đo cách trực tiếp xác giá trị BOD theo ppm (mg/l)
- Hiển thị thơng số đo: dải đo, thể tích, khoảng thời gian, thời gian đo
(22)B CHỈ TIÊU ĐO THEO PHƯƠNG PHÁP SO MÀU
Là tiêu ion nước như:
(23)KHÁI NIỆM VỀ CÁC BƯỚC SÓNG
(24)(25)Khái niệm Ánh sáng
(26)CHỈ TIÊU ĐO THEO PHƯƠNG PHÁP SO MÀU
(27)CHỈ TIÊU ĐO THEO PHƯƠNG PHÁP SO MÀU
(28)•Cấu tạo thiết bị so màu
•Thơng số kỹ thuật bản
•Hơn 240 chương trình phương pháp phân tích tiêu nước, 50 chương trình user
•Bước sóng: 340 - 900nm
•Độ phân giải bước sóng: 1nm •Độ rộng dải tần quang phổ: nm •Nguồn đèn: Tungsten
•Nguồn: 230VAC
•Nhận xét
•Có sẵn chương trình đo, cần mua thuốc thử •Có thể đem trường
(29)•Cấu tạo thiết bị quang phổ UV-VIS
•Thơng số kỹ thuật bản •Bước sóng: 190 - 1100nm
•Độ phân giải bước sóng: 0.1nm •Độ rộng dải tần quang phổ: 1-5 nm •Chức scan phổ
•Nguồn đèn: Tungsten D2 •Nguồn: 230VAC
•Nhận xét
•Là máy chun dụng, nghiên cứu sâu
(30)PHƯƠNG PHÁP ĐO TRÊN MÁY QUANG PHỔ SO MÀU
•Phương pháp đo máy quang phổ so màu
•Thuốc thử - test kit cho tiêu Fe2+, Cu+, Al3+, Cl-, SO42-, Mn7+,… •Máy quang phổ so màu
•Máy quang phổ so màu •Chọn chương trình đo bỏ mẫu vào đo
•Thuốc thử (test kit) •Có nhiều thang đo khác
(31)PHƯƠNG PHÁP ĐO TRÊN MÁY QUANG PHỔ SO MÀU
•Thuốc thử (test kit) gì?
(32)B CHỈ TIÊU HÓA LÝ
Là tiêu hóa lý
(33)(34)CHỈ TIÊU NHIỆT ĐỘ (TEMPERATURE)
•Những thay đổi nhiệt độ nước ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt
•Một số tiêu hóa lý, vi sinh thay đổi theo nhiệt độ
•Chỉ tiêu nhiệt độ thường đo kết hợp với nhiều tiêu khác
•Dạng đo Thermistor, Platium RTD, Thermocouple, hồng ngoại, thủy tinh,…
(35)(36)CHỈ MÀU SẮC (COLOR)
•Độ màu biểu thị giá trị cảm quan, độ nước Đánh giá khả ô nhiễm nguồn nước
•Độ màu chia làm 02 loại: •Độ màu biểu kiến
•Độ màu thực
•Phương pháp xác định: Phương pháp so màu dựa vào hấp thụ ánh sáng bước sóng 455nm hợp chất dung dịch
•Độ màu bị ảnh hưởng độ đục độ pH •Đơn vị: Pt-Co
(37)CHỈ MÀU SẮC (COLOR)
Đo độ màu đĩa Secchi
Đĩa secchi dạng hình trịn làm vật liệu không
thấm nước (inox, thiếc, tole ) chia đĩa làm phần nhau, sơn hai màu đen trắng xen kẽ Đĩa
được treo que hay sợi dây có đánh dấu khoảng cách khoảng chia hoặc10cm
(38)(39)CHỈ TIÊU ĐỘ ĐỤC (TURBIDITY)
•Độ đục nước nhiều chất rắn lơ lửng nhiều dạng khác huyền phù, hạt khơ, keo, Vơ cơ, hữu
•Độ đục làm giảm mỹ quan nước, gây khó khăn việc lọc, khử khuẩn
•Phương pháp xác định:
•So màu dựa vào hấp thụ ánh sáng •Điện cực đo độ đục
•Cân sấy mẫu
•Độ đục bị ảnh hưởng chất rắn lơ lửng lắng nhanh
•Đơn vị: NTU FTU
(40)CHỈ TIÊU ĐỘ ĐỤC (TURBIDITY)
•Nguyên lý đo: Sự tương tác ánh sáng hạt lơ lửng nước, dẫn đến phát tán ánh sáng
•Cách thức phát tán ánh sáng phụ thuộc vào kích thước, hình dáng thành phần hạt tương tác với bước sóng ánh sáng (màu) tia sáng tới
•Bộ phận quang học thiết bị bao gồm đèn, thấu kính lọc để hội tụ ánh sáng detector góc 90o để quan trắc ánh sáng phát tán
(41)CHỈ TIÊU ĐO TSS
(42)CHỈ TIÊU CHẤT RẮN LƠ LỬNG (TOTAL SUSPENDED SOLID)
•Chất rắn lơ lửng (SS) chất rắn lơ lửng, khơng tan nước
•Chất rắn lơ lửng (SS) tiêu quan trọng việc đánh giá hiệu xử lý nước
•Phương pháp xác định:
•Cân sấy mẫu 105oC
•Đơn vị: mg/L
•Dạng đo: online/ phịng thí nghiệm
Bộ lọc chân khơng Tủ sấy Cân phân tích số lẻ
(43)43
Model S40
Hãng Quadbeam
Vật liệu polyurethane
Hai đèn phát tín hiệu
Hai đầu dò
Thang đo: – 2500 mg/l
Độ xác: 98%
Nhiệt độ làm việc: – 850C Bước sóng 880 nm từ đèn
LED.
Nguyên lý đo: phương pháp
quang
2 IR Emitters 2 photo cell
detectors
(44)(45)CHỈ TIÊU pH (pH)
•Chỉ tiêu pH đại lượng đặc trưng cho tính kiềm acid nước, biểu thị qua đại lượng
•pH = -log[H+]
•pH chi phối hoạt động vi sinh vật, ăn mòn thiết bị, thay đổi tính hóa lý xử lý keo tụ, oxy hóa, diệt khuẩn, khử sắt,
•Phương pháp xác định:
•Dựa vào chênh lệch điện đầu điện cực chuẩn calomel điện cực H+
•Giấy q
•Đơn vị: pH
(46)46
Nguyên lý: Giá trị pH tính theo nồng độ ion H+:
pH = - log[H+]
Hoặc theo phương trình Nernst: E = E0 – 2,3RT/nF x log[H+] Trong đó:
E0: điện cực chuẩn,
R: số khí (R = 8,314 J/Kmol), T: nhiệt độ tuyệt đối,
F: số Faraday (F = 96,485 C/mol), n: số điện tử.
(47)47
Cấu tạo
-Một bầu thủy tinh có lớp mỏng: lớp lớp ngoài
-Bên dung dịch KCl 3.5M, dung dịch chất điện ly
-Lớp thủy tinh không cho ion H+ vào bên điện cực
-Do chênh lệch nồng độ ion H+ lớp màng bên lớp màng bên làm xuất điện cực
(48)48
Mối tương quan độ pH nhiệt độ
ATC: Automated Temperature Compensation
(49)(50)CHỈ TIÊU OXY HỊA TAN (DISSOLVED OXYGEN)
•Chỉ tiêu DO lượng oxy hòa tan nước cần thiết cho hô hấp sinh vật nước
•DO tạo hịa tan từ khí quang hợp tảo
•Phương pháp xác định:
•Dựa vào điện cực màng điện cực quang •Đơn vị: mg/L ppm, % bão hịa.
(51)CHỈ TIÊU OXY HỊA TAN (DO)
Cấu tạo điện cực DO
•Dạng điện cực quang màng Galvanic optical fluorescent
•Màng Galvanic cho độ xác tốt hơn, đặc biệt đo nồng độ thấp
•Cấu tạo gồm cực Anod Catod nhúng dung dịch chất điện ly
•Màng thẩm thấu oxy phân tách cực Anod Catod
•Oxy khuếch tán qua lớp màng, tương tác với bên điện cực tạo dịng điện
•Áp suất cao giúp oxy khuếch tán nhiều sinh dòng điện lớn
•Thiết bị qui đổi dịng điện giá trị đo
(52)CHỈ TIÊU OXY HÒA TAN (DO)
•Yếu tố ảnh hưởng đến giá trị đo
•Độ pH dung dịch khơng ảnh hưởng đến giá trị đo
•Nồng độ Chlorine H2S ảnh hưởng đến kết đo
•Áp suất khí (độ cao mực nước biển) ảnh hưởng đến độ bão hịa oxy
•Thơng thường đầu đo DO hiệu chuẩn áp suất khí dung dịch chuẩn
Điện cực optical
(53)CHỈ TIÊU OXY HỊA TAN (DO)
•Mối tương quan oxy hòa tan, oC độ mặn
(54)(55)CHỈ TIÊU ĐO CHLORIDE
•Sử dụng thuốc thử để so màu dùng máy so màu
Bộ chuẩn độ chloride (1) Buret chuẩn độ số (1) Mercuric nitrate titration cartridge, 0.2256 N
(1) Mercuric nitrate titration cartridge, 2.256 N
(56)CHỈ TIÊU VI SINH
(57)CHỈ TIÊU ĐO VI SINH PHỊNG THÍ NGHIỆM
CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG
Nồi hấp tiệt trùng (Autoclaves)
Tủ ấm vi sinh (Incubator)
Tủ cấy vi sinh (Biology safety cabinate)
Máy đếm khuẩn lạc (Baterial counter)
(58)CHỈ TIÊU ĐO VI SINH PHỊNG THÍ NGHIỆM
AUTOCLAVES (Nồi hấp tiệt trùng)
Phương pháp hấp khử trùng nước bảo hòa áp suất cao phương pháp phổ biến hiệu phương pháp khử trùng nhờ khả tiêu diệt tế bào sinh dưỡng lẫn bào tử vi sinh vật
Nguyên lý hoạt động:
Sử dụng nước bão hòa áp suất cao tạo nhiệt độ 120-130oC
(59)CHỈ TIÊU ĐO VI SINH PHỊNG THÍ NGHIỆM
TỦ ẤM (INCUBATOR)
Thiết bị dùng ủ môi trường nuôi cấy
Nguyên lý hoạt động:
Sử dụng điện trở nhiệt gia nhiệt từ nhiệt độ môi trường đến 70oC
(60)CHỈ TIÊU ĐO VI SINH PHỊNG THÍ NGHIỆM
TỦ CẤY VI SINH (BIOLOGY SAFETY CABINET)
Thiết bị dùng để cấy vi sinh
Nguyên lý hoạt động:
Tủ có hệ thống phin lọc hiệu suất đến 99.99% đèn UV tiệt trùng, giúp khơng khí bên tủ
không bị nhiễm khuẩn
(61)CHỈ TIÊU ĐO VI SINH PHỊNG THÍ NGHIỆM
THIẾT BỊ ĐẾM KHUẨN LẠC
Thiết bị dùng để đếm khuẩn môi trường nuôi cấy
Nguyên lý hoạt động:
Thiết bị có kính lúp phóng to môi trường nuôi cấy Nguồn sáng cấp, bút đếm lưới phân ô giúp dễ dàng đếm
(62)CHỈ TIÊU ĐO NHANH VI SINH HIỆN TRƯỜNG
• Bao gồm tiêu Coliform and E coli
• Bộ đo bao gồm:
Tủ ấm vi sinh sử dụng pin MPN Tube Rack for 39 tubes Đèn UV kiểm tra E coli
Pipet 10mL
Que cấy khử trùng
Nhiệt kế thủy tinh, -10 to 110 C Đĩa petri
(63)CHỈ TIÊU ĐO LƯU LƯỢNG
(64)ĐO LƯU LƯỢNG TRÊN ĐƯỜNG ỐNG KÍN
•Sử dụng cơng nghệ từ tính •Ưu điểm:
•Đường kính ống: 100 -1000mm, chọn lắp đặt •Hoạt động ổn định liên tục
•Khuyết điểm:
•Tốn thời gian bảo trì •Chỉ sử dụng cố định
(65)ĐO LƯU LƯỢNG TRÊN ĐƯỜNG ỐNG KÍN
•Sử dụng cơng nghệ sóng siêu âm, khơng tiếp xúc •Ưu điểm:
•Có thể đo nhiều kích thước đường ống khác •Khơng tiếp xúc với dung dịch đo
•Khơng cần lắp đặt, kiểm tra nhanh lưu lượng •Khuyết điểm:
•Độ xác tương đối, u cầu lưu lượng ổn định
(66)ĐO LƯU LƯỢNG TRÊN KÊNH HỞ
Sử dụng cơng nghệ sóng siêu âm, khơng tiếp xúc
Ưu điểm:
Có thể đo lưu lượng cơng suất lớn, khơng phụ thuộc vào dịng chảy
Không tiếp xúc với dung dịch đo Chi phí bảo dưỡng thấp
Khuyết điểm:
Lắp đặt mương hở theo kích thước chuẩn
(67)TRẠM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC ON-LINE ENVIROMENTAL MONITORING
(68)(69)THIẾT BỊ TRUYỀN SỐ LIỆU KHÔNG DÂY
Giải pháp kết nối không dây
Giải pháp 1:
- Sử dụng máy tính có kết nối ADSL USB3G - Kết nối qua cổng RS232
(70)THIẾT BỊ TRUYỀN SỐ LIỆU KHÔNG DÂY
Giải pháp kết nối không dây
Giải pháp 2:
- Sử dụng Modem Datalogger GPRS
(71)Modem Datalogger GPRS
• Bộ nhớ: 50,000 liệu đo
• Công nghệ truyền số liệu: GSM -
850/1900MHz, EGSM - 900/1800 MHz, GSM, GPRS, SMS
• Tốc độ lấy mẫu: phút max 24 • Tốc độ update web tối đa: phút
max 24
• Tự động thiết lập lại truyền số liệu bị lỗi • Ngõ vào: cổng analog 4-10mA
0-10V; 14 cổng tiếp xúc
• Ngõ ra: cổng TTL level;
• Giao diện RS232, cổng RS422, RS485 (modbus) để truyền liệu đến máy tính, PLC, Scada
• Nguồn: 220VAC
(72)(73)(74)TRẠM TRUNG TÂM
• Hiển thị giao diện web
• Hình đồ động, gán đồ số • Thiết lập thông số hệ thống trạm quan trắc
các thông số trạm đo
• Hiển thị tất giá trị đo nhiều trạm đo hệ thống Bao gồm:
• Tên trạm đo
• Giá trị đo đơn vị đo
• Giá trị tiêu chuẩn
• Alarm vượt ngưỡng
• Biểu đồ số liệu thu thập
• Truy xuất số liệu theo giờ, ngày, tháng
• Cài đặt chu kỳ lấy số liệu (1,5,10,30,60 phút/ 12giờ/24 giờ)
(75)
•Hãng Awa – Singapore: Thiết bị phân tích mơi trường online •Hãng Sensorex –Mỹ: Sensor đo pH, DO, Cond., Chloride
•Hãng Quadbeam-NewZeland: Sensor SS, Turbidity •Hãng Echopi: Thiết bị đo lưu lượng
•Hãng RKI- Mỹ: Thiết bị đo khí độc, khí online •Hãng Kane: Thiết bị phân tích khí thải
•Và nhiều hãng thiết bị khác
(76)THÔNG TIN THAM KHẢO Website:
www.phuonghai.com
www.thietbiphantichmoitruong.com www.awa-instruments.com
www.quadbeam.com www.sensorex.com www.echopi.com
Điện thoại:
(77)CTY CP KHKT PHƯỢNG HẢI
TRỤ SỞ:
• Số 29 Đường D14B, KCN Tân Bình, P.Tây Thạnh, Q Tân
Phú, TP.HCM Tel: 08 38156268 Fax: 08 38156441 • Email: sales@phuonghai.com sales@bestlab.us
• Website: www.phuonghai.com
www.noithatphongthinghiem.com
• www.bestlab.us
Văn phịng đại diện
• Lơ B11, Khu Đơ Thị Hưng Phú, P.5, TP Tuy Hịa, Phú n
Xưởng sản xuất:
(78)CẢM ƠN QUÍ VỊ