نمونه برداری فاضلاب با اهداف گوناگونی انجام میشود. اغلب نمونه برداری از فاضلاب جهت اعمال نظارت، کنترل فرآیند تصفیه فاضلاب، اندازه گیری های پارامترهای کیفی، طراحی های مرتبط با تصفیه خانه های فاضلاب و … انجام می گردد. در مقاله نمونه برداری آب فاضلاب در رابطه با روش های نمونه برداری از منابع مختلف آب اعم از آب سطحی، آب چاه و آب آشامیدنی صحبت کردیم. در این مقاله درباره نمونه برداری فاضلاب، روش ها و استاندارد های آن صحبت خواهیم نمود.
دلایل نمونه برداری از آب فاضلاب
نمونه برداری از فاضلاب در تصفیه خانه های فاضلاب از اهمیت بسیاری برخوردار است و اغلب به دلایل ذیل انجام می گردد:
الزامات نظارتی:
تصفیه خانه های فاضلاب در دست بهره برداری باید نمونه برداری های ویژه ای را بر اساس یک برنامه منظم داشته باشند. در تصفیه خانه های فاضلاب محل نمونه برداری، نوع نمونه برداری (لحظه ای یا مرکب)، تواتر نمونه برداری، پارامترهای مورد نیاز و روش های آزمایش باید به دقت تعیین شوند.
پایش فرآیند:
به منظور راهبری صحیح تصفیه خانه فاضلاب و کنترل فرآیند های فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی، پارامترهای متعددی باید کنترل شوند. یک برنامه موثر نمونه برداری، اطلاعات جامعی درباره بار آلی و هیدرولیکی فاضلاب ورودی، عملکرد فاضلاب و مشخصات پساب خروجی و … را در اختیار می گذارد. هر چه اطلاعات بیشتری در این زمینه در دسترس باشد، راهبری سیستم توسط بهره بردار به نحو مطلوبتری صورت خواهد گرفت.
تهیه بانک اطلاعاتی:
در صورتی که انجام نمونه برداری ها تداوم داشته باشد و بانک اطلاعاتی تهیه شود، کمک بسیاری به مهندسین و بهره برداران خواهد نمود. در این بانک اطلاعاتی نتایج آزمایش ها، نشان دهنده نوسانات کمی و کیفی فاضلاب ورودی و عملکرد تصفیه خانه در گذشته بوده و بهره بردار را در راهبری فرآیند یاری می کند. همچنین تمام موارد که به شرایط کمی و کیفی فاضلاب وابسته باشد ثبت شده و برای ارتقاء یا توسعه تصفیه خانه مورد استفاده قرار می گیرد.
روش نمونه برداری فاضلاب
برای تعیین نوع نمونه، بهره بردار باید نوع آزمایش ها و اطلاعات مورد نیاز را بداند. دو نوع اصلی نمونه برداری عبارتند از: نمونه لحظه ای، نمونه مرکب
هر دو نوع نمونه را می توان به صورت دستی و یا توسط وسایل نمونه برداری خودکار، برداشت نمود. به طور کلی انتخاب نوع نمونه، بستگی به اطلاعات مورد نیاز، فرآیند تصفیه، محل نمونه برداری، نوع آزمایش، چگونگی تغییرات خصوصیات جریان و قوانین وضع شده دارد.
تمامی شرکت ها برای تصفیه آب فاضلاب قبل از انجام هرکار از آب نمونه برداری کرده و با انواع پکیج تصفیه فاضلاب هایی که در اختیار دارند شروع به تصفیه آن میکنند.
نمونه برداری لحظه ای آب فاضلاب
نمونه لحظه ای یا همان نمونه منفرد یا مجزا نمونه ای است که در یک لحظه مشخص از فاضلاب برداشت می شود. نمونه لحظه ای به طور مجزا مورد آزمایش قرار می گیرد و با سایر نمونه ها مخلوط نمی شود. این نوع نمونه برداری در زمانی که نمونه های مرکب به تنهایی کافی نمی باشند، مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان مثال در موارد زیر:
- تعیین ویژگی فاضلاب هایی که ناگهانی و به یک باره تخلیه می شوند (جهت تشخیص منبع تخلیه کننده و تشخیص اثر این تخلیه بر فرآیند های سیستم) این نوع فاضلاب ها معمولا به صورت چشمی توسط اپراتور تصفیه خانه فاضلاب شناسایی می شود و مدت زمان تخلیه به طور معمول مشخص نیست.
- مطالعه تغییرات و حداکثر جریان فاضلاب طی یک دوره زمانی (استفاده از نمونه های لحظه ای متعدد). نمونه های مرکب تغییرات کیفی فاضلاب را در طی زمان نشان نمی دهند، یا به عبارت دیگر نمونه های لحظه ای، مشخصات فاضلاب را در لحظه نمونه برداری و نمونه های مرکب، میانگین مشخصات فاضلاب را در دوره نمونه برداری نشان می دهند.
- تعیین ویژگی های جریان فاضلاب در موارد که این ویژگی های به صورت متناوب در فاصله زمانی کوتاه تغییر می کند.
- در مواردی که ترکیب جریان مورد نمونه برداری ثابت باشد. لازم به ذکر ات که این فرض را باید با برداشت چندین نمونه طی یک دوره زمانی کافی، برای آگاهی از وجود تغییرات در ترکیب جریان، تایید نمود.
- در مواردی که پارامترهای مورد آزمایش ناپایدار بوده و یا قابل نگهداری نمی باشند باید به سرعت آزمایش شده و یا در شرایط ویژه نگهداری شوند. مواردی از این پارامترها شامل چربی و روغن، pH، کلر باقیمانده، اکسیژن محلول، آزمایش های باکتریولوژیکی، فنل و دما می باشند.
نمونه برداری مرکب اب فاضلاب
نمونه مرکب با مخلوط نمودن تعدادی از نمونه های لحظه ای که در طی یک فاصله زمانی معین از فاضلاب برداشت شده است به دست می آید. نمونه مرکب میانگین مشخصات فاضلاب در فاصله زمانی نمونه برداری را نشان می دهد. نمونه مرکب ممکن است به صورت دستی یا به کمک وسایل خودکار برداشت شود.
در تصفیه خانه های فاضلاب نمونه های مرکب معمولا برای پارامترهایی نظیر BOD، COD، TSS، نیتروژن، فسفر و … به کار می رود.
چنانچه نتایج حاصل از آزمایش ها برای محاسبه بارگذاری های فرآیند و تصفیه خانه مورد استفاده قرار گیرد، لازم است که نمونه برداری به صورت مرکب انجام شود. این کار از این جهت حائز اهمیت است که نتایج حاصل از جریان های ناگهانی که با کمک نمونه مرکب حاصل می شوند باعث خطا در اطلاعات یا تولید داده های گمراه کننده نخواهد شد.
لوازم نمونه برداری:
ظروف چینی با لعاب یا ظروف لعابی که لعاب آن ها شکننده نباید و یا ظروف شیشه ای را برای نمونه برداری می توان به کار برد. ظروفی که جهت نمونه برداری به کار می رود باید دهانه گشاد و کوچک باشد که انتقال محتوی به ظرف اصلی نمونه به آسانی صورت گیرد و رسوب و باقیمانده در کف آن ها به جا نماند. همچنین از وسایل نمونه برداری خودکار نیز می توان استفاده کرد.
نحوه نمونه برداری از آب فاضلاب
بیشتر آزمایش های مربوط به آب و فاضلاب را می توان به روش های مختلفی انجام داد که نتایح آن الزاما یکسان نیست. برای آنکه نتایج نمونه برداری ها که در آزمایشگاه های مختلف انجام می شود، با یکدیگر قابل مقایسه باشد، باید روش آزمایش ها در همه آزمایشگاه ها یکسان باشد.
از جمله نمونه برداری هایی که از فاضلاب انجام می شود عبارتند از:
- آزمایش های pH
- اندازه گیری دما
- تعیین غلظت BOD و COD
- تعیین غلظت مواد جامد معلق
- تعیین غلظت اکسیژن محلول DO
- تعیین درصد حجم لجن ته نشین شده در 30 دقیقه
- تعیین غلظت چربی و روغن
- آزمایش مواد مغذی
- آزمایش آمونیاک
- آزمایش درصد مواد خشک لجن
- آزمایش کلر
- آزمایش شمارش کلیفرم
- و …
هر کدام از آزمایش های فوق که نام برده شد، برای تعیین دقیق و استاندارد باید در شرایط خاص و به دفعات مشخص مطابق با استانداردها انجام گیرد که همیشه با نتایج سایز آزمایش قابل مقایسه و استناد باشد.
در فاضلاب های صنعتی پارامترهای بیشتری جهت پایش سمیت و سایر موارد لازم است که انجام پذیرد به همین دلیل نمونه برداری در فاضلاب بهداشتی و صنعتی کمی متفاوت خواهد بود.
