1. Mục tiêu của việc lấy mẫu

Việc lấy mẫu (sampling) trong xử lý nước thải nhằm:

✅Đánh giá hiệu suất hệ thống (bùn hoạt tính, bể lắng, khử N, P…)

✅So sánh với tiêu chuẩn xả thải

✅Phục vụ thiết kế, nâng cấp hoặc kiểm định hệ thống

✅Báo cáo tuân thủ pháp luật (định kỳ, theo QCVN)

✅Để đảm bảo chất lượng mẫu đại diện, dữ liệu phân tích cần:

✅Representative – đại diện đúng cho nguồn thải

✅Reproducible – có thể tái lặp

✅Defensible – có thể xác minh theo tiêu chuẩn

✅Useful – phục vụ đúng mục tiêu kỹ thuật và pháp lý

2. Các loại mẫu phổ biến

Loại mẫu Mô tả
Grab sample Lấy tức thời tại một điểm, một thời gian cụ thể
Composite sample Mẫu tổng hợp từ nhiều mẫu nhỏ, thu thập liên tục theo thời gian hoặc lưu lượng
Integrated sample Lấy từ nhiều vị trí khác nhau trong cùng một thời điểm
Time-weighted Mỗi mẫu nhỏ lấy theo khoảng thời gian bằng nhau
Flow-weighted Mỗi mẫu nhỏ lấy theo lưu lượng nước thải

3. Thiết bị lấy mẫu

✅ Lấy mẫu thủ công

Dùng xô, chai nhựa, bình thủy tinh...

Áp dụng cho mẫu lấy tức thời, lấy tại kênh mương, bể chứa.

✅ Lấy mẫu tự động (autosampler)

Có thể lập trình lấy mẫu theo thời gian/lưu lượng.

Giữ lạnh mẫu trong quá trình thu thập.

Thường dùng cho nhà máy lớn hoặc phòng thí nghiệm.

4. Trình tự thực hiện chương trình lấy mẫu

Một chương trình lấy mẫu bài bản cần các bước:

STT Thành phần Mô tả chi tiết
1️⃣ Sampling Plan Xác định vị trí lấy mẫu (trước/giữa/sau xử lý), số điểm, số lần lấy mẫu, tần suất (theo giờ/ngày/tuần).
2️⃣ Sample Type & Size Chọn loại mẫu: Grab (mẫu tức thời), Composite (tổng hợp); xác định thể tích mẫu (250 mL, 1 L, v.v.).
3️⃣ Labeling & Custody Ghi nhãn mẫu (mã số, thời gian, vị trí), sổ theo dõi, mẫu phiếu lấy mẫu, biên bản giao nhận, chuỗi kiểm soát.
4️⃣ Sampling Methods Phương pháp lấy mẫu: thủ công, thiết bị tự động, hút chân không, lấy mẫu tầng sâu.
5️⃣ Preservation Bảo quản bằng acid (H₂SO₄, HNO₃), làm lạnh 4°C, giữ trong chai thủy tinh hoặc nhựa tùy loại mẫu.
6️⃣ Constituents List Danh sách các chỉ tiêu cần phân tích: COD, BOD, SS, TSS, TN, TP, kim loại, vi sinh, dầu mỡ,…
7️⃣ Analytical Methods Phương pháp phân tích tiêu chuẩn: theo Standard Methods (APHA) hoặc QCVN/ISO tương đương.

Bảng: Các phương pháp lấy mẫu nước thải

Phương pháp Mô tả chi tiết Ứng dụng phổ biến
Lấy mẫu thủ công (Manual Sampling) Lấy mẫu trực tiếp bằng tay tại điểm xả bằng chai, xô, bình nhựa hoặc thủy tinh. Lấy mẫu tức thời (grab sample), hiện trường nhỏ
Lấy mẫu tự động (Automatic Sampler) Thiết bị lập trình thời gian/lưu lượng, mẫu được gom vào chai composite. Có thể làm lạnh mẫu. Nhà máy xử lý lớn, cần độ chính xác cao
Lấy mẫu bằng hút chân không Dùng bơm chân không hút mẫu qua ống dẫn vào bình thu mẫu. Trạm quan trắc liên tục, mẫu composite
Lấy mẫu tầng sâu (Depth-integrated) Dùng thiết bị hút hoặc ống chuyên dụng lấy mẫu tại các tầng độ sâu khác nhau (giếng, hồ). Nước ngầm, ao hồ, bể hiếu khí sâu
Lấy mẫu dòng chảy theo sự kiện (Event-based) Lấy mẫu khi có mưa lớn, tràn bể, xả tải – thường kết hợp cảm biến đo dòng chảy. Mưa đầu mùa, sự cố tràn, quan trắc môi trường đô thị
Lấy mẫu theo thời gian (Time-weighted) Mỗi 15, 30 hoặc 60 phút lấy một phần nhỏ, tạo mẫu tổng hợp theo thời gian. Đánh giá tải lượng chất ô nhiễm theo ngày
Lấy mẫu theo lưu lượng (Flow-weighted) Lấy mẫu nhỏ theo tỷ lệ lưu lượng dòng chảy, chính xác hơn khi lưu lượng biến động. Nước thải công nghiệp, bãi chôn lấp

5. Phân tích và bảo quản mẫu

Nếu không phân tích ngay, cần bảo quản mẫu đúng cách để tránh biến đổi:

Chất phân tích Bảo quản Thời gian tối đa
Amoni, Nitrat Lạnh 4°C 28 ngày
pH, DO Không bảo quản Phân tích tại hiện trường
COD, BOD 4°C + acid H2SO4 7 ngày (COD), 48 giờ (BOD)

⚠️ Mẫu không được bảo quản đúng → dữ liệu vô giá trị.

6. Các mức phát hiện và định lượng trong phân tích

Mức giới hạn Ký hiệu Định nghĩa
IDL Instrument Detection Level Giới hạn phát hiện bởi thiết bị (S/N > 5)
LLD Lower Level of Detection Phát hiện tín hiệu > 1.645×σ (σ = độ lệch chuẩn)
MDL Method Detection Level Có 99% xác suất phát hiện đúng khi mẫu chứa chất
LOQ Level of Quantification Nồng độ đủ để định lượng chính xác
MRL Minimum Reporting Level Mức tối thiểu được báo cáo chính thức

7. Đơn vị đo và biểu thức nồng độ

✅ Đơn vị phổ biến:

mg/L = ppm (khi khối lượng riêng ≈ 1)

µg/L = ppb

ng/L = ppt

✅ Quy đổi:

$$\text{ppm} = \frac{\text{mg/L}}{\text{Specific Gravity}}$$

8. Kết luận

Một chương trình lấy mẫu nước thải đúng chuẩn:

🔹 Giúp bạn kiểm soát hiệu quả hệ thống xử lý

🔹 Phát hiện vấn đề kỹ thuật, quá tải, tràn tải

🔹 Đáp ứng yêu cầu pháp lý – báo cáo QCVN

🔹 Là cơ sở để thiết kế, mở rộng hoặc cải tiến công nghệ xử lý nước thải