Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 12954:2020 ASTM D7353-07 Chất thải - Lấy mẫu chất lỏng trong hoạt động quản lý chất thải bằng cách sử dụng bơm nhu động

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12954:2020

ASTM D7353-07

CHẤT THẢI - LẤY MẪU CHẤT LỎNG TRONG HOẠT ĐỘNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI BẰNG CÁCH SỬ DỤNG BƠM NHU ĐỘNG

Sampling of liquids in waste management activities using a peristaltic pump

Lời nói đầu

TCVN 12954:2020 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D7353-07, Sampling of liquids in waste management activities using a peristaltic pump với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D7353-07

TCVN 12954:2020 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 200 Chất thải rắn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CHẤT THẢI - LẤY MẪU CHẤT LỎNG TRONG HOẠT ĐỘNG QUẢN LÝ CHẤT THẢI BẰNG CÁCH SỬ DỤNG BƠM NHU ĐỘNG

Sampling of liquids in waste management activities using a peristaltic pump

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Tiêu chuẩn này bao gồm việc sử dụng bơm nhu động để lấy mẫu chất lỏng từ nhiều độ sâu. Được áp dụng cho các chất lỏng bao gồm: chất lỏng có độ nhớt cao, chất lỏng ăn mòn và xâm thực, dung dịch có độ tinh khiết cao và chất lỏng có tính mài mòn. Phương pháp đặc biệt hữu ích trong việc lấy mẫu chất lỏng đòi hỏi cách ly hoàn toàn với máy bơm.

1.2  Tiêu chuẩn này bao gồm xác định độ sâu mẫu, thiết lập bơm và thu thập mẫu cần phân tích.

1.3  Tiêu chuẩn này không nhằm đưa ra hướng dẫn chi tiết để vận hành bơm nhu động hoặc khuyến nghị nên mua loại bơm nhu động nào. Tiêu chuẩn hướng dẫn nhân viên hiện trường cách đấu nối máy bơm và thu thập mẫu.

1.4  Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn, nếu có, khi sử dụng. Người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ sức khỏe cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 12949 (ASTM D4687), Chất thải - Hướng dẫn lập kế hoạch chung lấy mẫu chất thải,

ASTM D4840, Guide for sample chain-of-custody procedures (Hướng dẫn về quy trình lưu ký mẫu),

TCVN 12536 (ASTM D5681), Thuật ngữ về chất thải và quản lý chất thải,

TCVN 12951 (ASTM D5956), Hướng dẫn chiến lược lấy mẫu chất thải không đồng nhất,

TCVN 12953 (ASTM D6044), Hướng dẫn lấy mẫu đại diện cho quản lý chất thải và môi trường bị ô nhiễm,

ASTM D4448, Guide for sampling ground-water monitoring wells (Hướng dẫn lấy mẫu các giếng quan trắc nước ngầm),

ASTM D5792, Practice for generation of environmental data re-lated to waste management activities: development of data quality objectives (Phương pháp lập số liệu môi trường liên quan tới các hoạt động quản lý chất thải: Xây dựng các mục tiêu về chất lượng dữ liệu),

ASTM D6063, Guide for sampling of drums and similar containers by field personnel (Hướng dẫn lấy mẫu của thùng hình trụ và các thùng chứa tương tự bởi nhân viên hiện trường),

ASTM D6232, Guide for selection of sampling equipment for waste and contaminated media data collection activities (Hướng dẫn lựa chọn dụng cụ lấy mẫu dành cho các hoạt động thu thập số liệu của chất thải và môi trường bị nhiễm bẩn),

ASTM D6250, practice for derivation of decision point and confidence limit for statistical testing of mean concentration in waste management decisions (Thực hành tính toán điểm quyết định và giới hạn tin cậy của thử nghiệm thống kê đối với nồng độ trung bình trong các quyết định của ngành quản lý chất thải),

ASTM D6311, Guide for generation of environmental data related to waste management activities: selection and optimiza- tion of sampling design (Hướng dẫn tạo các dữ liệu môi trường liên quan đến các hoạt động quản lý chất thải: lựa chọn và tối ưu hóa thiết kế lấy mẫu),

ASTM D6634, Guide for selection of purging and sampling devices for groundwater monitoring wells (hướng dẫn lựa chọn thiết bị làm sạch và lấy mẫu giếng quan trắc nước ngầm).

3  Thuật ngữ định nghĩa

Xem TCVN 12536 (ASTM D5681).

4  Tóm tắt thực hành

Bơm nhu động là một bơm hút (xem Hình 1b). Một ống polytetrafluoroetylen (PTFE) hoặc các loại ống thích hợp khác như ống silicon dẻo được đặt trong chất lỏng ở độ sâu bất kỳ lên tới 7,6 m (25 ft.) với nước hoặc thấp hơn tùy thuộc vào mật độ của mẫu được lấy. Đầu kia nối với đoạn ống silicon dẻo được luồn quanh rô tơ (khối quay) của bơm nhu động (xem Hình 1a). Đoạn thứ hai của ống PTFE hoặc ống thích hợp khác được nối với đầu xả của ống silicon dẻo để có thể chứa chất lỏng hoặc lấy mẫu. Có thể hút chân không bình chứa mẫu sau khi gắn hai ống vào, một ống từ dưới nắp bình đựng mẫu tới đầu vào của bơm và ống kia từ mức thấp hơn của bình đến nguồn mẫu (xem Hình 1 c).

Hình 1 - Bơm nhu động

5  Ý nghĩa và ứng dụng

5.1  Tiêu chuẩn này có thể được sử dụng trong thùng phuy lấy mẫu, bể chứa, các thùng chứa tương tự và trong quan trắc lấy mẫu, giếng chất thải bao gồm các giếng có đường kính nhỏ (cỡ 2,54 cm [1 inch]). Máy bơm có thể thu thập mẫu từ nhiều độ sâu. Các mẫu có thể là chất lỏng có độ nhớt cao, chất ăn mòn và xâm thực, dung dịch có độ tinh khiết cao và chất lỏng có tính mài mòn. Máy bơm cũng được sử dụng để trộn các mẫu (xem ASTM D6063).

5.2  Bơm nhu động sử dụng chân không để vận chuyển mẫu. Chân không có thể gây ra việc tách khí và mất các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) từ mẫu. Khi dữ liệu định lượng chính xác cho VOC và khí hòa tan là không cần thiết, bơm nhu động sẽ được sử dụng.

5.3  Máy bơm tự mồi, chạy khô mà không bị hư hại và hoàn toàn cách ly với chất lỏng được bơm. Mẫu được lấy ở phía đầu vào hoặc xả của bơm.

5.4  Một số ưu điểm khác của bơm nhu động là: không cần khử trùng động cơ trong bơm, ống trong bơm dùng một lần và dễ thay thế. Máy bơm dễ dàng khởi động và dừng lại, có thể bơm chất lỏng ở một phạm vi áp suất và tốc độ dòng chảy lớn.

5.5  Địa điểm, chất lượng và số lượng, tần suất và thời gian lấy mẫu phụ thuộc vào các quyết định được đưa ra (xem ASTM D6250), thiết kế lấy mẫu (xem ASTM D6311), tính không đồng nhất của các mẫu (xem TCVN 12951 [ASTM D5956]), đại diện của mẫu (xem TCVN 12953 [ASTM D6044]) và các thông số được thử nghiệm cũng như được xác định bởi các mục tiêu chất lượng dữ liệu (DQOs) (xem ASTM D5792).

6  Thiết bị lấy mẫu

6.1  Nên đưa hai bơm nhu động vào vị trí với hai kẹp riêng biệt của bơm trên mỗi đơn vị.

CHÚ THÍCH 1  Có nhiều loại máy bơm nhu động trên thị trường. Tham khảo ý kiến của các nhà sản xuất để xác định khả năng hoạt động của từng máy bơm cho ứng dụng.

6.2  Hai pin được sạc đầy (hoặc dùng pin khác hoặc bộ chuyển đổi nguồn AC/DC đáp ứng yêu cầu).

6.3  Ống cao su/silicon y tế cấp mới (silicon dẻo Dow-Corning hoặc tương đương). Trong các trạng thái ăn mòn, một đoạn ống PTFE sẽ được sử dụng.

6.4  Các khớp nối ống dùng để xả và nạp khi cần thiết.

6.5  Thước dây hoặc dụng cụ đo mực nước.

6.6  Thùng chứa chất thải.

6.7  Nên sử dụng nhựa, thủy tinh hoặc các vật chứa không phản ứng khác theo quy định của kế hoạch lấy mẫu tại chỗ (xem TCVN 12949 [ASTM D4687]).

7  Thu thập mẫu chung

7.1  Xem xét lại công việc hoặc kế hoạch lấy mẫu.

7.2  Kiểm tra để đảm bảo rằng việc đáp ứng về bình đựng mẫu, nhãn, thùng làm lạnh, đồng hồ bấm giờ hoặc thiết bị đo thời gian, thùng chứa hỗn hợp nếu được yêu cầu và thiết bị lấy mẫu tại chỗ là đầy đủ và chính xác. Cần có các biểu lấy mẫu, hoặc sổ nhật ký hoặc tương đương để ghi các trường thông tin như ngày, thời gian lấy mẫu, tên mẫu, mô tả vật lý của vị trí lấy mẫu và bất kỳ thông tin nào khác có thể tác động đến tính hiệu lực của mẫu. Sổ nhật ký, biểu lấy mẫu và nhãn chai cần được ký hoặc ký tắt (ký nháy).

7.3  Nên đưa ra cách chia mẫu và kiểm soát chất lượng mẫu hiện trường, chẳng hạn như mẫu trắng vận chuyển, mẫu trắng thiết bị và pha mẫu hiện trường.

8  Kiểm tra trước lấy mẫu

8.1  Tháo tấm nắp bơm. Trượt ống thông qua các kẹp, đặt các kẹp vào vị trí của chúng và xoay nhẹ cột bơm để gắn ống vào thành vỏ máy bơm. Với cột bơm ở vị trí 6:00/12:00, ống không bị chèn ép và phải áp vào thành vỏ máy bơm (Hình 1a), nới chùng một chút.

8.2  Siết chặt từng kẹp bơm và thay tấm vỏ bơm.

8.3  Lắp pin vào và nối dây dẫn điện.

8.4  Luồn một đầu ống vào chất lỏng và đầu còn lại vào thùng chứa chất thải. Mũi tên trên máy bơm chỉ vào ống xả.

8.5  Kích hoạt máy bơm.

8.5.1  Quan sát dòng chảy của chất lỏng qua ống và vào thùng chứa chất thải.

8.5.1.1  Hệ thống có thể được kiểm tra mà không có chất lỏng bằng cách đặt một ngón tay trên đầu vào của hệ thống lấy mẫu và kiểm tra chân không.

8.5.2  Thay đổi tốc độ bơm trong toàn bộ dải hoạt động.

CHÚ THÍCH 2  Bình thường máy bơm hơi chậm một chút ở tốc độ thấp.

8.6  Tắt máy bơm và chuyển đổi các đầu ống, để đầu ống xả lúc này sẽ là đầu ống hút và đầu ống xả là đầu vào.

8.6.1  Xoay công tắc hướng bơm để đảo cột bơm

8.7  Lặp lại 8.5.

8.8  Ghi lại dữ liệu sau vào sổ nhật ký hiện trường:

8.8.1  Ngày và giờ; loại máy bơm, nhà sản xuất và số sê-ri; mã số theo dõi của pin, loại, và nhà sản xuất; số lô của ống bơm; và kết quả kiểm tra.

9  Thiết lập chung để lấy mẫu bằng nhu động

9.1  Hình 1b mô tả lấy mẫu trực tiếp từ ống xả sau khi bơm.

9.2  Hình 1c thể hiện việc lấy mẫu bằng cách gắn chai chứa mẫu vào ống lấy mẫu từ nguồn mẫu và ống thứ hai vào phía đầu vào của bơm. Ống lấy mẫu đặt gần đáy của bình đựng mẫu còn ống xả đặt dưới nắp bình. Ống xả được đặt trong thùng chứa chất thải. Máy bơm không yêu cầu lọc không khí giữa các mẫu vì không có chất lỏng tiếp xúc với máy bơm.

9.2.1  Nếu lấy mẫu từ một nguồn mới, ống lấy mẫu phải được thay thế hoặc xúc rửa theo kế hoạch lấy mẫu.

10  Quy trình lấy mẫu từ giếng

10.1  Xem lại dữ liệu xây dựng giếng để xác định kích thước bề mặt, loại và độ sâu của giếng.

10.2  Chuẩn bị nhãn, chai mẫu, thùng chứa chất thải và thùng làm lạnh.

10.3  Thu thập mẫu trắng hiện trường bằng cách bơm nước khử ion hoặc tương đương qua ống mới. Các ống phải có số lô giống như ống được sử dụng để thu thập mẫu.

10.4  Xác định mức chất lỏng bằng cách sử dụng đồng hồ đo mức (mực nước hoặc bộ đo bề mặt dầu/nước). Cảnh báo - Máy bơm nhu động (sinh học) không được khuyến nghị lấy mẫu dưới 25 ft từ miệng giếng (xem ASTM D6634 về các thiết bị lấy mẫu và ASTM D4448 về hướng dẫn lấy mẫu giếng quan trắc nước ngầm).

10.5  Lấy mẫu:

10.5.1  Hạ thấp đầu ống dẫn xuống độ sâu xác định cần để lấy mẫu (Hình 1b).

10.5.2  Khởi động máy bơm và làm sạch hệ thống theo quy định trong kế hoạch lấy mẫu.

10.5.3  Tắt bơm và hạ ống xả vào bình chứa mẫu.

10.5.4  Bật bơm.

10.5.5  Đổ đầy chai hoặc chai mẫu có nhãn đến thể tích yêu cầu, dùng nắp và băng lưu giữ nếu cần (xem ASTM D4840).

10.6  Làm sạch không khí bằng cách đảo hướng bơm về phía xả của bơm để đẩy các chất lỏng ra trước khi lấy mẫu cho lần tiếp theo. Bơm và ống lấy mẫu phải sạch các chất lỏng.

10.7  Đảo bơm một lần nữa và hạ ống hút xuống mức tiếp theo nếu cần.

10.8  Lặp lại các bước trong 10.5.

10.9  Ghi lại thông tin vào sổ nhật ký hiện trường và bảo quản mẫu.

10.10  Nếu các mẫu được lấy ở đầu vào của máy bơm theo 9.2 và Hình 1c, thì không cần phải đảo bơm và làm sạch không khí trước khi chuyển sang lấy tầng mẫu mới.

11  Quy trình lấy mẫu từ bể

11.1  Xác định kích thước của từng bể cần lấy mẫu (chiều cao, đường kính, chiều dài, mức chất lỏng hoặc độ sâu và vị trí/chiều cao của điểm đấu bơm).

11.2  Chuẩn bị đường ống hút để lắp vào máy bơm bằng cách đánh dấu các mức độ sâu theo quy định trong kế hoạch lấy mẫu.

11.3  Xác định khoảng cách đến mặt trên của chất lỏng và ghi lại dữ liệu vào sổ nhật ký hiện trường.

11.4  Chuẩn bị các thùng chứa mẫu theo kế hoạch lấy mẫu. Mỗi chai đều phải có nhãn và được dán nhãn trước hoặc tại thời điểm lấy mẫu (xem ASTM D4840).

11.4.1  Các phần mẫu phải lấy ở độ sâu được chỉ định trước theo quy định trong kế hoạch lấy mẫu. Mục tiêu chất lượng dữ liệu quy định mẫu được xử lý riêng lẻ hay tổ hợp.

11.4.2  Chuẩn bị lại bằng cách lặp lại toàn bộ quá trình tại mỗi khoảng thời gian được quy định.

CHÚ THÍCH 3  Bể đứng và bể ngang phải lấy mẫu theo cách khác nhau nếu yêu cầu, ở một dung tích nhất định thì cần được xem xét. Trong các bể hình trụ ngang có khoảng cách sâu cách đều nhau không tương ứng với các thể tích bằng nhau. Nếu mối quan hệ giữa thể tích và độ sâu được duy trì, thể tích mẫu cần được thu thập ở giữa nhiều hơn ở trên hoặc dưới của cột để tính thêm khối lượng ở giữa.

CHÚ THÍCH 4  Xem xét đặc biệt phải được đưa ra trong quy trình kế hoạch lấy mẫu ở bên trên và bên dưới của bể để đảm bảo rằng chất lỏng pha không phải nước (LNAPL) hoặc chất lỏng pha không đậm đặc (DNAPL) không bị bỏ sót trong lấy mẫu.

11.6  Khởi động máy bơm và làm sạch hệ thống theo quy định trong kế hoạch lấy mẫu trước khi đặt ống xả vào chai mẫu.

11.7  Làm đầy chai mẫu đã được dán nhãn trước hoặc các chai mẫu đến mức cần thiết. Tắt bơm.

11.8  Đậy nắp chai và nhãn theo yêu cầu và dán dấu lưu ký mẫu nếu được yêu cầu.

11.9  Ghi lại thời gian và thông tin cần thiết khác trên nhãn (xem ASTM D4840) và trong sổ nhật ký hiện trường.

11.10  Lặp lại quy trình cho đến khi lượng mẫu được lấy ở mức yêu cầu.

11.11  Lấy ống xả ra khỏi chai mẫu và lọc không khí bằng cách đảo hướng. Khi không có chất lỏng trong hệ thống, hạ ống hút xuống mức tiếp theo để lấy mẫu. Đảo bơm và lặp lại từ 11.6 đến 11.9.

11.12  Lặp lại quá trình ở mỗi cấp độ để lấy mẫu.

12  Quy trình lấy mẫu từ thùng phuy

12.1  Chuẩn bị máy bơm như trong Điều 8 và Điều 9.

12.2  Đặt đầu ống vào thùng phuy ở độ sâu tại đó mẫu sẽ được lấy ra.

12.3  Đặt đầu cuối ống xả trong thùng phuy.

12.4  Bật bơm và cho ít nhất hai lượng thể tích vật liệu chảy qua hệ thống. Nếu cần trộn thùng phuy bằng bơm, tăng thời gian để đáp ứng các yêu cầu của kế hoạch lấy mẫu.

12.5  Sau khi mẫu được trộn đầy đủ, tắt máy bơm và đặt phần cuối của ống xả vào bình chứa mẫu thích hợp.

12.6  Bật máy bơm và làm đầy các chai mẫu có nhãn tới thể tích cần thiết, và đậy nắp và băng keo giữ nếu cần.

13  Quy trình lấy mẫu ao và hồ (Lagoons)

13.1  Có nhiều kỹ thuật có sẵn để lấy mẫu ao hoặc hồ, bơm nhu động thường được dùng khi lấy mẫu yêu cầu trung bình một số phần do máy bơm có thể được hẹn giờ bật hoặc tắt theo các khoảng thời gian xác định (xem ASTM D6232).

13.1.1  Có thể lấy mẫu bằng bơm nhu động ở ao và hồ bằng cách sử dụng thuyền.

13.1.2  Có thể lấy mẫu bằng bơm nhu động ở ao và hồ bằng cách thả ống hút vào chất lỏng phía sau đập hoặc đập tràn.

13.1.3  Ống hút có thể được treo ở cuối một cây sào dài và được phép nhúng vào ao hoặc hồ.

13.2  Quy trình lấy mẫu cơ bản được trình bày trong các Điều 8, Điều 9 và Điều 10.5.