Cẩm nang Quan trắc nước thải công nghiệp

ống thoát nước thải thường gặp nhất ở Việt Nam. ”Dòng chảy trong kênh hở là dòng chảy trên các đường dẫn có bề mặt chất lỏng không có áp”, ví dụ: các rãnh, kênh dẫn không che phủ bề mặt (Sổ tay đo lưu lượng dòng chảy trên kênh hở ISCO, Douglas M. Grant & Brian D. Dawson, 5th Ed., ISCO Inc.). Một số đường ống kín và cống ngầm cũng có thể được xếp vào loại kênh hở khi dòng chảy không có áp lực và đường ống không choán đầy chất lỏng. Có một số phương pháp để xác định lưu lượng dòng chảy trong kênh hở mà đơn giản nhất là đo vận tốc và tiết diện dòng chảy đã được giới thiệu tóm tắt trong phần này. Lưu lượng dòng chảy được tính toán bằng cách ước lượng gần đúng tốc độ dòng chảy trên bề mặt V (m/s) và tiết diện của dòng chảy A (m2). Lưu lượng Q (m3/s) được tính bằng tích của A và V. Đây là phương pháp hữu hiệu để đánh giá nhanh lưu lượng dòng thải. Dựa vào kết quả sơ bộ này có thể đưa ra các lựa chọn ban đầu về các đập chắn thương phẩm thích hợp và các thiết bị sơ cấp cho từng trường hợp gặp phải. Các phương pháp đánh giá nhanh khác sẽ được giới thiệu tóm tắt ở cuối chương này. Thực tế hay gặp nhất là việc lắp đặt các cấu trúc thủy lực còn gọi là thiết bị sơ cấp vào trong cống thải, làm thay đổi chiều cao mực nước của dòng chảy. Lưu lượng dòng chảy Q được xác định thông qua chiều cao mực nước (H, cột nước) đo tại một vị trí đặc trưng phía đầu dòng chảy. Q có thể được đọc trực tiếp trên thiết bị đo hoặc được tính toán qua chiều cao mực nước H. Trong trường hợp sử dụng các thiết bị tự động (thiết bị thứ cấp), các dữ liệu Q và H được chuyển đổi trực tiếp và ghi vào bộ nhớ. Các hãng sản xuất thường đưa ra danh mục đầy đủ các thiết bị sơ cấp thương phẩm có sẵn trên thị trường. Mục đích giới thiệu của cuốn sách này chỉ đưa ra một vài dạng dụng cụ đo chọn lọc dạng đập chắn và các thiết bị sơ cấp thông dụng cũng như các chế độ sử dụng cụ thể. Các thiết bị trình bày trong chương này bao gồm: (i) Các dụng cụ thương phẩm dạng đập chắn cửa đa giác Thel-Mar, CHƯƠNG 3. ĐO LƯU LƯỢNG 120 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3 C hư ơn g III : Đ o lư u lư ợn g (ii) Các dụng cụ đo dạng đập chắn tự tạo, (iii) Các dụng cụ đo dạng máng đo Palmer-Bowlus, (iv) Các dụng cụ đo dạng máng đo Parshall. Bảng 3.1 tóm tắt ưu điểm và nhược điểm của các thiết bị sơ cấp khác nhau. Trong giai đoạn chuẩn bị, việc lựa chọn các thiết bị sơ cấp dựa trên kết quả của đợt khảo sát sơ bộ thực địa tại cơ sở công nghiệp như: lưu lượng gần đúng của dòng thải và chi tiết về tình trạng cống thải (loại cống thải, kích thước, độ dốc, khó khăn trong tiếp cận và các trở ngại khác,...). Phần 3.2 giới thiệu một công cụ tiện lợi để giúp chọn các thiết bị sơ cấp và phần tiếp theo sẽ trình bày chi tiết từng loại thiết bị đã nêu ở trên. Từ đó có sự lựa chọn chắc chắn và chuẩn bị các vật liệu phục vụ cho việc lắp đặt thiết bị vào hệ thống kênh hở trong những trường hợp cụ thể. Bên cạnh đó, cuốn sách này cũng giới thiệu thêm một số dụng cụ thứ cấp tự động và các chi tiết kỹ thuật nhằm tạo điều kiện thuận lợi trong việc đo lưu lượng dòng thải. Chúng được chế tạo dựa trên các nguyên lý vật lý như: dùng vật nổi, sự thay đổi của mạch điện, truyền xung âm, thay đổi áp suất thuỷ tĩnh. Các trường hợp nghiên cứu điển hình trong các hoạt động quan trắc của dự án VCEP sẽ là các ví dụ minh họa và sẽ được nêu chi tiết trong các Phụ lục. Phần tóm tắt được trình bày ở cuối chương này. 3.2. BIỆN PHÁP AN TOÀN VÀ THIẾT BỊ BẢO HỘ TẠI HIỆN TRƯỜNG Khi làm việc tại hiện trường thường gặp nhiều nguy cơ phơi nhiễm bởi các yếu tố độc hại và các rủi ro đối với sức khỏe của quan trắc viên (xem phần 9.1, Chương 9). Phần lớn các nguy cơ rủi ro này có thể được ngăn ngừa bằng các biện pháp kỹ thuật bảo hộ lao động (xem phần 9.2). Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn khi làm việc tại hiện trường, cần thiết phải sử dụng các trang thiết bị an toàn và phương tiện bảo hộ cá nhân phù hợp với từng trường hợp cụ thể. Trong trường hợp đặc biệt khi lắp đặt thiết bị sơ cấp (máng và đập) và thiết bị thứ cấp như máy đo lưu lượng, nhân viên làm việc tại hiện trường phải áp dụng các biện pháp an toàn đặc biệt khi xâm nhập và làm việc ở khu vực không gian khép kín như trong hố ga nước thải nguy hại. Tất cả các nhân viên cần chia sẻ trách nhiệm thực hiện các biện pháp an toàn. Dù ở bất cứ vị trí nào, mỗi nhân viên đều có trách nhiệm đảm bảo an toàn tại nơi làm việc, có nghĩa vụ tổ chức công việc để đảm bảo môi trường làm việc an toàn. thông qua việc kiểm soát môi trường xung quanh khu vực quan trắc có thể ngăn ngừa được thương tích và bệnh tật. Tóm tắt các mối nguy hại liên quan đến quan trắc môi trường Quan trắc nước thải hiện diện nhiều mối nguy hiểm có thể ngăn chặn. Các mối nguy hiểm liên quan đến công việc quan trắc nước thải ở các cơ sở công nghiệp bao gồm: 121QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3 C hư ơn g II I: Đ o lư u lư ợn g Các mối nguy hiểm tại địa điểm quan trắc Các biện pháp bảo vệ KHÔNG GIAN KHÉP KÍN • Các mối nguy liên quan tới việc ở trong không gian khép kín là ngạt thở do thiếu ô xy, ngộ độc (ví dụ do khí hydrogen sulphide, khí methane hay a-mô-ni-ắc). • Nguy cơ cháy nổ do việc hình thành và phát thải các khí cháy trong quá trình xử lý (ví dụ khí methane, hydrogen) An toàn và sức khỏe nghề nghiệp liên quan đến khu vực miệng cống: a) Đẩy khí nguy hại ra b) Ngăn chặn các loài vật hoang dã c) Thông gió và tạo điều kiện làm việc an toàn d) Các tình huống khẩn cấp TRONG NHÀ XƯỞNG • Trượt và ngã trên sàn trơn do nước, các dung dịch chứa nước hay dung môi. • Bỏng, do hơi nước hay hơi nóng, nước nóng bắn ra từ những bể mạ nóng, dung môi hay các chất lỏng khác bắn ra khi tiếp xúc với bề mặt nóng. • Những phản ứng hóa học dữ dội do không kiểm soát được việc hòa trộn hóa chất (ví dụ nếu hòa nước vào axit sulphuric đậm đặc) trong lúc chuẩn bị các chất phản ứng xử lý nước thải. • Ngộ độc cấp tính do các hóa chất trong chất thải, sử dụng làm chất phản ứng (ví dụ hơi clo), hay bị phát thải trong quá trình xử lý; đặc biệt là sự phát tán của các khí độc ví dụ như xianua (trong quá trình mạ hay xử lý nhiệt các chất thải trong quá trình axit hóa), khí sulfur hydro, v.v. • Ngộ độc khí phosgene hình thành khi công nhân hút thuốc trong môi trường có hơi dung môi clo hóa, hoặc khi có lửa hàn, ngọn lửa khác hay hồ quang. • Bỏng hóa chất do các chất lỏng ăn mòn. • Bỏng mắt do bắn các chất gây kích thích hay chất lỏng ăn mòn. • Va chạm, kẹp do máy móc chuyển động hay xe cộ • Bị thương (đặc biệt là mắt) do các bụi bay, nhất là từ bàn chải quay làm sạch hay thao tác máy mài • Giật điện do tiếp xúc với thiết bị điện bị hỏng, cáp điện, v.v. An toàn và sức khỏe nghề nghiệp liên quan đến các khu vực nhà xưởng, đặc biệt là nhà máy hóa chất: a) Quần áo bảo hộ và các thiết bị bảo hộ cá nhân liên quan đến các khí độc và mùi (khẩu trang hay mặt nạ phòng độc, kính, mũ, ủng và quần áo) b) Phân định khu vực nguy hiểm (rào chắn, thanh ngăn đường và bảng hiệu) có tiềm năng gây các thương tích c) Quần áo và trang bị bảo hộ lao động liên quan đến chống giật điện và phòng cháy BÊN NGOÀI NHÀ XƯỞNG • Ngã xuống ao, hố, bể lắng, thùng chứa hay những lỗ hạ tầng không nhìn thấy (thường là ở những khu vực bảo dưỡng kém) gây bị thương hoặc chết đuối • Bị cắt hay đâm bởi những vật kim loại sắc nhọn từ kết cấu đang bị tháo dỡ gần điểm xả nước thải công nghiệp. • Ngộ độc cấp do uống nhầm phải nước bị ô nhiễm trong mùa nóng. An toàn và sức khỏe nghề nghiệp ở khu vực công nghiệp, đặc biết là điểm xả nước thải: a) Quần áo và trang bị bảo hộ liên quan đến khí độc và mùi (khẩu trang, kính, mũ, giày và quần áo) b) Quần áo và trang bị bảo hộ liên quan đến nguy cơ thương tích c) Các biện pháp phòng thời tiết khó khăn (nắng và nhiệt độ): mũ chống mưa, nắng, nước uống và rửa tay 122 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3 C hư ơn g III : Đ o lư u lư ợn g Tóm tắt các mối nguy hiểm liên quan đến không gian khép kín (hố ga) Các biện pháp thận trọng sau đây cần được lưu ý trước khi xâm nhập hố ga: » Dựng rào chắn, thanh chắn và biển báo để bảo vệ công nhân, thiết bị và giao thông. Thắp đèn sáng vào buổi tối. » Sử dụng công cụ hợp lý để nhấc nắp hố ga. » Lưu ý là có thể có gián, nhện, rắn, thằn lằn, chuột, kiến và các côn trùng có hại bên trong và bên ngoài cống và hố ga. Hãy mang thiết bị bảo hộ cá nhân đúng và chỉ xâm nhập khi các yêu cầu về xâm nhập không gian khép kín được đáp ứng. Tránh các loài vật có hại bằng máy phun khói hay thiết bị thương mại khác (máy phát siêu âm xách tay, v.v.). » Thông gió tốt khu vực và kiểm tra đủ mức ô-xy, kiểm tra khí độc và khí cháy từ trên xuống dưới. Kiểm tra nhiệt độ và độ ẩm ở mức an toàn. Tiến hành thông gió (với máy thông gió hay quạt xách tay) ít nhất 20 phút trước khi xâm nhập. » Kiểm tra sự có mặt của khí độc như H2S và NH3, hay CO, CH4 và các khí cháy khác có thể gây nổ. » Sử dụng thiết bị thở hợp lý trừ khi khu vực đã được kiểm tra là an toàn. » Sử dụng thiết bị thở dưỡng khí (SCBA) khi không được đảm bảo sự an toàn. » Sử dụng thang gấp để tránh bước phải các bậc thang lung lay, gỉ, hay gẫy. Sử dụng thiết bị hạ xuống từ từ ở những hố ga sâu khi cần xuống đều có kiểm soát từ một vị trí trên cao. Cần có chạc ba (bao gồm ròng rọc và tời). (Xem hình). » Xuống từng người một bằng dây đeo an toàn còn tốt, với ít nhất hai người thao tác dây tời. Cần lên kế hoạch có tổ 3 người làm việc cho mỗi vùng không gian khép kín trong lúc quan trắc. Thiết bị và dụng cụ an toàn được mô tả dưới đây. Hình 3.1: Thiết bị và dụng cụ an toàn 123QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3 C hư ơn g III : Đ o lư u lư ợn g Các biện pháp an toàn cơ bản bao gồm: » Cần tránh tiếp xúc với loài vật hoang dại bằng cách phun khói nhân tạo cùng với thông gió bằng quạt xách tay và máy tạo khói. Dùng máy phát siêu âm cũng hiệu quả và tiện lợi. » Không được sử dụng giác quan của mình để xác định xem không khí trong khu vực khép kín có an toàn hay không. Người ta không thể nhìn, hay ngửi thấy nhiều loại khí độc và hơi cháy, cũng không thể xác định hàm lượng ô-xy. Các máy đo khí xách tay (H2S, CH4 và khí cháy, CO-CO2 và O2) cần phải có khi xâm nhập không gian khép kín. 3.3. LỰA CHỌN CÁC THIẾT BỊ SƠ CẤP Việc lựa chọn các thiết bị sơ cấp để đo lưu lượng cần được tiến hành một cách cẩn thận trước khi tiến hành các hoạt động quan trắc. Ở Việt Nam hệ thống thoát nước tại mỗi khu công nghiệp cũng như của các cơ sở công nghiệp rất khác nhau. Do đó, có thể cần nhiều thời gian để chuẩn bị những vật liệu cần thiết cho việc lắp đặt thiết bị như trang bị linh kiện dự phòng, tính toán thuỷ lực dòng chảy và hiệu chuẩn thiết bị. Để đo lưu lượng dòng thải cần chú ý tới hai yếu tố quan trọng sau đây trước khi tiến hành các nhiệm vụ chuẩn bị: (i) Ước tính lưu lượng dòng thải và khả năng dao động của chúng trong khoảng thời gian quan trắc tại hiện trường (giá trị trung bình và giá trị cao nhất), (ii) Cần xem xét mô tả chi tiết hệ thống thoát nước. Với những dữ liệu này, chúng ta có thể sử dụng có hiệu quả công cụ sau đây để thiết lập kiểu loại của các thiết bị sơ cấp cần thiết cho chương trình quan trắc. Phương thức đơn giản để lựa chọn bộ phận sơ cấp được giới thiệu trong Phụ lục 3A. Chi tiết xem thêm trong file trong CD MONIT-PRIMARY-SELECTION.XLS. Sau khi lựa chọn được các thiết bị sơ cấp đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về dải đo lưu lượng dòng thải (đập chắn tự tạo, đập chắn Thel-Mar thương phẩm, máng đo xách tay), cần xem xét tới những hạn chế về kích thước của các cống thải sẽ quan trắc. Phụ lục 3A cung cấp một số gợi ý lựa chọn dụng cụ đo lưu lượng. Cần xem xét lại các tính toán cụ thể riêng và số liệu trong các phần tiếp sau đây để sự lựa chọn được chuẩn xác. 124 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3 C hư ơn g III : Đ o lư u lư ợn g B ản g 3. 1: L ự a ch ọn c ác th iế t b ị s ơ cấ p (đ ập v à m án g) M IN 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 M A X M IN M A X M IN M A X M IN M A X 0 ,8 7 1 1 2 7 5 ,5 0 ,0 6 0 0 ,6 0 0 0 ,2 0 1 ,8 5 0 ,2 7 2 ,6 5 1 ,1 8 5 3 7 4 ,8 0 ,0 6 0 0 ,6 0 0 0 ,2 0 1 ,8 5 0 ,2 8 2 ,7 3 1 ,8 1 4 5 7 3 ,6 0 ,0 6 0 0 ,6 0 0 0 ,2 0 1 ,8 5 0 ,3 1 2 ,9 1 2 ,5 2 9 7 9 9 ,8 0 ,0 6 0 0 ,6 0 0 0 ,2 0 1 ,8 5 0 ,3 3 3 ,1 2 4 ,3 8 2 1 3 8 6 0 ,0 6 0 0 ,6 0 0 0 ,2 0 1 ,8 5 0 ,4 0 3 ,6 4 7 ,5 8 9 2 4 0 0 0 ,0 6 0 0 ,6 0 0 0 ,2 0 1 ,8 5 0 ,5 2 4 ,5 5 2 8 ,0 1 1 0 3 ,8 0 ,0 6 0 0 ,1 5 0 0 ,2 0 0 ,5 0 0 ,5 4 2 ,3 0 3 7 ,7 4 2 1 3 ,1 0 ,0 6 0 0 ,2 0 0 0 ,2 0 0 ,6 5 0 ,6 4 3 ,0 0 4 7 ,4 6 3 7 2 ,3 0 ,0 6 0 0 ,2 5 0 0 ,2 0 0 ,8 0 0 ,7 4 3 ,7 0 5 7 ,1 9 5 8 7 ,2 0 ,0 6 0 0 ,3 0 0 0 ,2 0 0 ,9 5 0 ,8 4 4 ,4 0 7 6 ,6 4 1 2 0 5 0 ,0 6 0 0 ,4 0 0 0 ,2 0 1 ,2 5 1 ,0 4 5 ,8 0 9 6 ,1 2 1 0 6 0 ,0 6 0 0 ,5 0 0 0 ,2 0 1 ,5 5 1 ,2 4 7 ,2 0 1 4 4 ,7 5 8 0 3 0 ,0 6 0 0 ,7 5 0 0 ,2 0 2 ,3 0 1 ,7 4 1 0 ,7 0 1 9 3 ,4 1 1 9 1 0 0 ,0 6 0 1 ,0 0 0 0 ,2 0 3 ,0 5 2 ,2 4 1 4 ,2 0 2 9 0 ,6 3 2 8 3 0 0 ,0 6 0 1 ,5 0 0 0 ,2 0 4 ,5 5 3 ,2 4 2 1 ,2 0 2 9 ,1 9 1 1 5 ,4 0 ,0 6 0 0 ,1 5 0 0 ,2 0 0 ,5 0 3 8 ,9 2 3 6 ,8 0 ,0 6 0 0 ,2 0 0 0 ,2 0 0 ,6 5 4 8 ,6 3 4 1 3 ,6 0 ,0 6 0 0 ,2 5 0 0 ,2 0 0 ,8 0 5 8 ,3 6 6 5 2 ,5 0 ,0 6 0 0 ,3 0 0 0 ,2 0 0 ,9 5 7 7 ,8 2 1 3 4 0 0 ,0 6 0 0 ,4 0 0 0 ,2 0 1 ,2 5 9 7 ,2 6 2 3 4 0 0 ,0 6 0 0 ,5 0 0 0 ,2 0 1 ,5 5 1 4 5 ,9 6 4 4 8 0 ,0 6 0 0 ,7 5 0 0 ,2 0 2 ,3 0 1 9 4 ,6 1 3 2 4 0 0 ,0 6 0 1 ,0 0 0 0 ,2 0 3 ,0 5 2 9 1 ,9 3 6 4 9 0 0 ,0 6 0 1 ,5 0 0 0 ,2 0 4 ,5 5 0 7 ,3 0 ,0 7 2 0 1 9 ,6 0 ,1 0 2 0 3 7 ,0 0 ,1 3 0 5 7 ,1 0 ,1 4 8 0 5 7 ,1 0 ,1 4 8 0 9 7 ,8 0 ,1 8 6 0 9 7 ,8 0 ,1 8 6 M IN 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 M A X M IN M A X 1 ,0 2 7 1 2 ,0 1 0 ,0 2 0 0 ,0 7 5 1 ,4 3 2 2 9 ,1 8 0 ,0 2 0 0 ,1 0 5 2 ,6 7 1 6 8 ,2 9 0 ,0 2 5 0 ,1 5 0 5 ,6 9 6 1 1 0 ,7 0 ,0 3 5 0 ,1 8 0 6 ,5 8 5 1 7 3 ,3 0 ,0 3 5 0 ,2 1 5 1 2 ,1 1 3 1 5 ,9 0 ,0 4 5 0 ,2 7 5 1 6 ,5 7 4 7 0 ,1 0 ,0 5 0 0 ,3 2 0 2 2 ,7 5 7 1 4 ,1 0 ,0 5 5 0 ,3 8 0 2 9 ,1 5 9 5 7 ,2 0 ,0 6 0 0 ,4 2 5 M IN M A X 0 ,9 4 8 1 7 ,9 3 0 ,0 3 0 0 ,2 0 0 1 ,8 9 5 5 0 ,6 9 0 ,0 3 0 0 ,2 5 0 2 ,8 0 0 1 2 5 ,3 0 ,0 3 0 0 ,3 5 0 5 ,3 8 5 3 8 8 ,5 0 ,0 3 0 0 ,4 5 0 9 ,0 1 3 8 8 2 0 ,0 3 0 0 ,6 0 0 1 1 ,9 6 1 6 0 5 0 ,0 3 0 0 ,7 5 0 1 7 ,3 0 2 4 4 3 0 ,0 4 5 0 ,7 5 0 4 2 ,0 4 3 2 9 3 0 ,0 4 5 0 ,7 5 0 6 1 ,1 7 5 0 1 1 0 ,0 4 5 0 ,7 5 0 LỰ A C H Ọ N T H IẾ T BỊ S Ơ C Ấ P (Đ Ậ P V À M Á N G ) > 0 ,2 8 > 0 ,3 2 > 0 ,3 6 > 0 ,2 8 > 0 ,3 0 > 0 ,6 7 > 0 ,7 3 > 0 ,5 0 > 0 ,7 0 > 0 ,8 8 X e m ÿɴ c tí n h k͹ t h u ɪt th ɉɇ n g m ɞi cͥ t h ʀ X e m ÿɴ c tí n h k͹ t h u ɪt th ɉɇ n g m ɞi cͥ t h ʀ X e m ÿɴ c tí n h k͹ t h u ɪt th ɉɇ n g m ɞi cͥ t h ʀ X e m ÿɴ c tí n h k͹ t h u ɪt th ɉɇ n g m ɞi cͥ t h ʀ 0 ,1 7 - 0 ,2 6 0 ,2 2 - 0 ,3 1 0 ,1 7 - 0 ,2 1 0 ,6 1 0 ( 2 4 ") 0 ,2 5 4 ( 1 0 ") 0 ,3 0 5 ( 1 2 ") 0 ,3 8 1 (1 5 ") 0 ,4 5 7 ( 1 8 ") 1 5 0 m m ( 6 ") 2 ,0 0 ,5 3 3 ( 2 1 ") M á n g P a lm e r- B o w lu s ( Ĉɉ ͝n g k ín h , m ) 0 ,1 0 2 ( 4 ") 0 ,1 5 2 ( 6 ") L ͱa c h ͍n c á c k iʀu m á n g ÿo c ɇÿ ͙n g K ê n h h ͟ h ìn h c h ͯ n h ɪt 0 ,3 0 ,4 0 ,2 0 3 ( 8 ") H M A X (m ) 4 1 0 m m ( 1 6 ") 2 0 0 m m ( 8 ") 2 5 0 m m ( 1 0 ") 3 0 0 m m ( 1 2 ") 3 6 0 m m ( 1 4 ") Ĉɪ p c h ͯ n h ɪt k h ô n g t h u n h ͏ÿ ɮn g s a u ( C h iɾu r ͙n g k h e h ͟, L (m )) H M A X (m ) Ch ọn c ác d ạn g đậ p ch ắn k há c nh au K ên h hở c ó hì nh c hữ n hậ t Ĉɪ p k iʀu T h e l- M a r (ÿ ɉ͝ n g k ín h ) Ĉɪ p c h ͯ n h ɪt t h u n h ͏ÿ ɮn g s a u ( C h iɾu r ͙n g k h e h ͟, L (m )) G ó c k h e c h ͯ (0 ) 1 ,0 1 ,5 2 ,0 3 ,0 0 ,3 0 ,5 L ɈU L Ɉ͢ N G ( m 3 / h r) Ĉɩ P 3 ,0 0 ,6 0 ,8 1 ,0 1 ,5 0 ,8 0 ,4 0 ,4 2 2 ,5 3 8 0 m m ( 1 5 ") 3 0 4 5 6 0 9 0 1 2 0 0 ,3 0 ,6 0 ,5 K íc h t h ɉ͛ c K ê n h c ɤn c ó H M A X (m ) S â u ( m ) R ͙n g ( m ) S â u ( m ) R ͙n g ( m ) S â u ( m ) R ͙n g ( m ) S â u ( m ) R ͙n g ( m ) 0 ,5 0 ,6 0 ,8 1 ,0 1 ,5 2 ,0 3 ,0 0 ,1 5 0 ,1 5 0 ,3 8 0 ,4 1 0 ,2 0 0 ,2 5 0 ,3 0 0 ,3 6 0 ,2 0 0 ,2 5 0 ,1 2 - 0 ,1 6 0 ,3 0 0 ,3 6 R ͙n g ( m ) 0 ,1 2 - 0 ,2 1 0 ,0 5 0 8 ( 2 ") H M A X (m ) 0 ,3 8 0 ,4 1 S â u ( m ) 0 ,2 2 - 0 ,2 6 0 ,9 1 4 ( 3 6 ") M á n g c ɇÿ ͙n g L ɈU L Ɉ͢ N G ( m 3 / h r) K íc h t h ɉ͛ c K ê n h c ɤn c ó H M A X (m ) H M A X (m ) 0 ,0 7 6 2 ( 3 ") T ro n g t rɉ ͝n g h ͣp m ͙t s͑ k ê n h t h ɉɇ n g m ɞi ÿɴ c th ù ( xe m t ra n g s a u ) R ͙n g ( m ) S â u ( m ) T ro n g t rɉ ͝n g h ͣp m ͙t s͑ k ê n h t h ɉɇ n g m ɞi ÿɴ c th ù ( xe m t ra n g s a u ) 0 ,6 1 0 ( 2 4 ") 0 ,3 0 5 ( 1 2 ") M á n g P a rs h a ll ( Ĉɉ ͝n g k ín h h ͍n g , m ) 0 ,0 2 5 4 ( 1 ") 0 ,2 2 9 ( 9 ") 0 ,4 5 7 ( 1 8 ") 0 ,1 5 2 ( 6 ") CH IỀ U R Ộ N G CH IỀ U S Â U CH IỀ U S Â U Đ Ậ P CH Ữ V 90 0 > 2 H m ax > 2 H m ax H m ax > 2 H m ax > 2 H m ax ch iề u rộ ng k he h ở H m ax > 2 H m ax CH IỀ U R Ộ N G K H E H Ở N Ư Ớ C TH Ả I H m ax 125QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3 C hư ơn g III : Đ o lư u lư ợn g Bảng 3.2: So sánh các dụng cụ đo lưu lượng xách tay TÊN THIẾT BỊ SƠ CẤP ƯU ĐIỂM NHƯỢC ĐIỂM Đập chắn có khe hình chữ V tự tạo Giá thành thấp và dễ lắp đặt. Dụng cụ đo chính xác mà đặc biệt rất phù hợp để đo các dòng thải có lưu lượng thấp. Đập chắn được sử dụng tối ưu cho dòng thải có lưu lượng nhỏ hơn 28 l/s nhưng cũng có thể sử dụng cho dòng thải có lưu lượng lớn tới 280 l/s. Tổn thất cột nước cao. Phải làm sạch định kỳ - không thích hợp với các dòng thải chứa nhiều chất rắn. Độ chính xác bị ảnh hưởng nếu vận tốc dòng vào lớn. Đập chắn cửa chữ nhật có thu dòng tự tạo Giá thành thấp và dễ lắp đặt. Có khả năng đo lưu lượng dòng chảy lớn hơn nhiều so với đập chắn có khe hình chữ V. Công thức tính toán phức tạp hơn các loại đập chắn khác. Được sử dụng rộng rãi để đo lưu lượng dòng chảy lớn trong các kênh thải phù hợp với thiết bị. Như trên Đập chắn cửa chữ nhật không thu dòng tự tạo Giá thành thấp và dễ lắp đặt. Có thể đo được dải lưu lượng tương tự với loại đập chắn có thu dòng, nhưng dễ lắp đặt và có công thức tính đơn giản hơn. Tuy nhiên, bề rộng của đỉnh đập chắn phải tương thích với bề rộng của kênh thải, do đó có hạn chế khi sử dụng. Trên bề mặt dòng chảy có thể có bọt khí tạo thành. Như trên Đập chắn Thel-Mar Giá thành thấp và dễ lắp đặt. Kết hợp được hai hay nhiều kiểu đập chắn trên với các kích thước khác nhau vào cùng một dụng cụ nên có thể đo được dải lưu lượng rộng. Không xác định được lưu lượng ở vùng chuyển tiếp giữa hai loại đập chắn. Như trên Máng đo Palmer- Bowlus Khả năng tự làm sạch tới một mức độ nào đó. Tổn thất cột nước tương đối thấp. Độ chính xác ít bị ảnh hưởng bởi vận tốc của dòng vào hơn so với dụng cụ đo dạng đập chắn. Máng đo được thiết kế để dễ dàng lắp đặt vào cống thải. Máng đo có thể thuộc loại xách tay hay lắp đặt cố định vào cống thải, không yêu cầu cống thải có phần trũng xuống. Được sử dụng rộng rãi để đo lưu lượng trong hố ga cống thải. Giá thành cao Khó lắp đặt Máng đo Parshall Khả năng tự làm sạch tới một mức độ nào đó. Tổn thất cột nước tương đối thấp. Độ chính xác ít bị ảnh hưởng bởi vận tốc của dòng vào hơn so với dụng cụ đo dạng đập chắn. Áp dụng thích hợp với nhiều trường hợp nhất và thường được lắp đặt cố định vào dòng thải. Bề rộng phần thắt dòng nằm trong dải từ 2,54 cm đến 15,2m, thích hợp cho mọi dòng thải. Giá thành cao Khó lắp đặt và yêu cầu kênh dẫn có phần trũng xuống. Nguồn: ISCO Open Channel Flow Measurement Handbook, Douglas M. Grant & Brian D. Dawson, 5th Ed., ISCO Inc. 126 QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3 C hư ơn g III : Đ o lư u lư ợn g 3.4. SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ ĐO DẠNG ĐẬP CHẮN CỬA ĐA GIÁC THEL-MAR Các thiết bị đo lưu lượng Thel-Mar thương phẩm là các dụng cụ đo lưu lượng xách tay, đặc biệt sử dụng để đo lưu lượng tại hố ga cống thải và cuối các đường ống thải. Loại dụng cụ này về cơ bản được thiết kế có một khe hình chữ V phía đáy, phía trên hình chữ nhật có thu vào ở đầu cuối như trên Hình 3.1 (xem chi tiết trong phụ lục tham khảo phần MONIT-THELMAR- 1.XLS). Phần khe hình chữ V phục vụ cho việc đo trong khoảng lưu lượng dưới 0,582 m3/h, phần hình chữ nhật có khả năng đo 35% của dòng nước tối đa trong ống (Bảng 3.4.). Các giá trị lưu lượng Q (gallon/ngày hay m3/h) được in lên bề mặt của lớp nhựa polycarbonat với nấc tăng là 2mm, cho phép đọc trực tiếp trên thiết bị mà không cần phải sử dụng bảng tra cứu hay các công thức tính toán chuyển đổi. Thiết bị này được sản xuất kèm theo các phụ kiện thuận tiện để lắp đặt vào các đường ống có kích thước từ 150 đến 410 mm. Đối với loại đường ống có kích thước lớn hơn thì sẽ có các bộ nối chuyển tiếp đặc biệt đi kèm (từ 18 đến 48 inch hay từ 457 đến 1200 mm) khi sử dụng loại đập đo 380 mm (15 in.). Trong trường hợp đường ống thoát nước hình chữ nhật thì có thể lắp đặt các bộ nối chuyển tiếp tự tạo bằng các vật liệu tại chỗ (các mảnh gỗ, đất sét ). Trong thời gian các hoạt động quan trắc của dự án VCEP, đập chắn Thel-Mar và các thiết bị sơ cấp khác là khe dạng hình chữ V và đập chắn hình chữ nhật thường được sử dụng. Trong những trường hợp này, vật liệu hỗ trợ và các công cụ hữu ích khác là cần thiết để thiết lập tại chỗ những giá đỡ, các hạng mục này cần được thể hiện trong danh mục kiểm tra các thiết bị hiện trường. Bảng 3.3 : Khả năng tối đa của các thiết bị đo lưu lượng dạng đập chắn Thel-Mar Đường kính ống Mức nước tối đa, HMAX Lưu lượng lớn nhất, QMAX Inches mm Meter L/sec L/min M3/hr 6 8 10 12 14 15 16 150 200 250 300 360 380 410 0,072 0,102 0,130 0,148 0,148 0,186 0,186 2,02 5,44 10,3 15,9 15,9 27,2 27,2 121 326 618 954 954 1 632 1 632 7,26 19,6 37,1 57,2 57,1 97,9 97,9 Từ đỉnh của rãnh hở chữ nhật đến đáy của khe hình chữ V 127QUAN TRẮC NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP 3 C hư ơn g III : Đ o lư u lư ợn g Theo nhà cung cấp, việc hiệu chuẩn thiết bị đã được tiến hành trong phòng thí nghiệm thủy lực. Khi lắp đặt cần đảm bảo không có những sai số do những nguyên nhân gây ra như: do giảm không đủ lớp nước tràn qua đập hoặc do các đoạn thu dòng, do vận tốc chảy qua đoạn thu dòng, do ngập nước hoặc mực nước bị hạ thấp. Độ chính xác của phép đo nằm trong khoảng + 5% so với giá trị lưu lượng thực. Đọc trực tiếp theo nấc 2mm Gioăng neoprene để bịt kín phía trong ống cống Bánh xe điều chỉnh Đập chữ nhật có thu nhỏ phía sau để đo dòng chảy tới 35% cỡ ống Hướng dẫn lắp đặt: 1. Chuẩn bị: Trước khi lắp đặt, mặt phía trong của ống chảy đến phải được lau sạch khỏi bùn và các vật lạ để đảm bảo khít với gioăng. 2. Lắp đặt: Xoay bánh xe điều chỉnh hết cỡ về phía bên phải. Đặt tay qua chỗ mở của đập chắn và dùng ngón cái và ngón trỏ bóp lò xo lại. Đưa đập vào trong ống cống chảy đến một khoảng 2,5cm, điều chỉnh để