Próbkowanie wielopoziomowe: Opcje i pomocne wskazówki
Biuletyn techniczny Solinst
PDFWprowadzenie
Pobieranie próbek wód gruntowych w systemach Solinst Continuous Multichannel Tubing (CMT) lub Waterloo Multilevel Systems musi odbywać się za pomocą urządzeń, które mogą pobierać próbki w stosunkowo wąskich rurkach lub przez nie. Rurki do pobierania próbek umieszczone w systemie Waterloo mają średnicę 1/2″ ID (12 mm), 3/8″ ID (10 mm) lub 1/4″ ID (6 mm) w zależności od liczby monitorowanych stref. Te otwarte rurki są zwykle używane zamiast dedykowanych pomp pneumatycznych w systemie Waterloo, gdy aplikacja jest stosunkowo płytka, a poziom wody wysoki.
Pompa perystaltyczna
Niezależnie od tego, czy pracujesz w otwartych rurach Waterloo System, czy bezpośrednio w kanale CMT, najczęstszym sposobem pobierania próbek płytkich wód gruntowych jest użycie pompy perystaltycznej lub mini pompy bezwładnościowej. Pompa perystaltyczna pobierze próbkę, jeśli poziom wody znajduje się w odległości około 25 stóp (7,6 m) od powierzchni gruntu na poziomie morza. Należy zauważyć, że na każde 1000 stóp (300 m) wzrostu wysokości ciśnienie barometryczne zmniejsza się o około 1 stopę wysokości podnoszenia wody. Dlatego na wysokości 1000 stóp (300 m) nad poziomem morza pompa perystaltyczna może być w stanie pobrać próbkę tylko z wysokości 24 stóp (7,3 m), biorąc również pod uwagę tarcie i straty wydajności. Pompa perystaltyczna jest najczęściej używana z rurką LDPE 1/4″ (6 mm), która jest opuszczana do kanału CMT lub rurka z portu systemu Waterloo może być podłączona bezpośrednio do silikonowej rurki pompy perystaltycznej. Należy zauważyć, że chociaż pompa może pobierać wodę tylko wtedy, gdy wysokość nad poziomem morza przekracza 25 stóp (7,6 m), wlot rurki pompy można umieścić znacznie głębiej, pobierając wodę z wlotu portu, jeśli jest to pożądane.
Mini pompa bezwładnościowa
W sytuacjach, gdy poziom wody jest zbyt głęboki dla pompy perystaltycznej, ale nie głębiej niż około 150 stóp (50 m) pod powierzchnią ziemi, najczęściej zalecana jest niedroga i łatwa w obsłudze mini pompa bezwładnościowa. Mini pompa bezwładnościowa opiera się na tej samej zasadzie, co wszystkie pompy bezwładnościowe, ponieważ składa się z polietylenowej rurki z zaworem zwrotnym umieszczonym u podstawy. Rurka jest opuszczana do studni, a poprzez podnoszenie i opuszczanie systemu, zwykle ręcznie i około 1 stopy (24 mm), impuls lub ślimak wody gruntowej migruje w górę rurki i może być zbierany na powierzchni.
W przypadku pobierania próbek z systemu CMT za pomocą mini pompy bezwładnościowej, rurka 1/4″ (6 mm) x 0,17″ (4,3 mm) z polietylenu o niskiej gęstości (LDPE) lub PTFE może być używana do zastosowań na głębokości do 15 m (50 stóp). Na głębokościach 50-150′ (15m do 45m) stosuje się czysty PTFE w celu zmniejszenia efektów tarcia występujących na większych głębokościach. Inne rurki, takie jak Kynar, również zostały przetestowane, ale nie oferują żadnych korzyści i są droższe. Zawór zwrotny mini pompy bezwładnościowej składa się z 3 oddzielnych elementów, dwóch wydrążonych tulei ze stali nierdzewnej i kuli zwrotnej ze stali nierdzewnej, która jest umieszczona między tulejami. Ten zespół zaworu jest wciskany w podstawę rurki 1/4″ (6 mm) za pomocą narzędzia do wkładania, które przypomina krótki śrubokręt o wąskiej średnicy. Podstawa tulei ma konstrukcję poprzeczną, która poprawia natężenie przepływu do około 150-200 ml/min. Mini pompa bezwładnościowa może być również z powodzeniem używana do zbierania próbek z otwartych rurek zainstalowanych w systemie Waterloo.
Pompy z podwójnym zaworem
Pompy pneumatyczne (napędzane gazem) są najbardziej powszechną opcją próbkowania systemu wielopoziomowego Waterloo. Pompa dwuzaworowa (DVP) o średnicy 5/8″ (16 mm) lub pompa pęcherzowa o średnicy 1″ (24 mm) są wykonane ze stali nierdzewnej i wbudowane bezpośrednio w porty próbkowania systemu. Pompy te umożliwiają pobieranie próbek wód gruntowych z głębokości do 300 m (1000 stóp). Pompy DVP są często wybierane do głębszych zastosowań i do pobierania próbek w wodach gruntowych, które mogą zawierać drobne osady, ponieważ są łatwiejsze do rehabilitacji, a próbki można uzyskać szybciej z głębokości i przy większych objętościach niż w przypadku pompy pęcherzowej. Pompy pęcherzykowe są nadal najczęściej wybieranymi pompami do płytszych zastosowań, do 500 stóp (150 m), ponieważ nie ma kontaktu z powietrzem i dlatego są uważane za idealne do monitorowania LZO. Pompa DVP została przeprojektowana w formie mikro do użytku w wąskich kanałach systemu CMT. Ta pneumatyczna opcja jest bardzo potrzebna, aby umożliwić pobieranie próbek w rurkach wielokanałowych na głębokości większej niż 100 stóp (30 m), a także do pobierania próbek LZO w miejscach, w których pompy bezwładnościowe i perystaltyczne nie są uważane za odpowiednie. Micro DVP jest realną opcją próbkowania, która jest w stanie pompować z prędkością 150 ml/min, gdy jest umieszczona w wąskim kanale CMT. Pompa Micro Double Valve Pump jest zbudowana z elementów nierdzewnych i współosiowych rurek LDPE lub PTFE. PTFE jest stosowany na głębokościach większych niż 15 m (50 stóp) w celu zmniejszenia tarcia podczas instalacji. Kolektor na powierzchni łączy pompę z gazem napędowym (źródło sprężonego powietrza/N2), a pompa jest łatwo obsługiwana za pomocą elektronicznej jednostki sterującej Solinst, model 464.
Pobieranie próbek oparów w CMT
System CMT jest idealny do pobierania próbek oparów gazu. System CMT jest zbudowany z portów i zatyczek do uszczelniania kanałów dokładnie tak, jak w przypadku pobierania próbek wód gruntowych. Jedynym dodatkowym elementem jest inny korek umieszczony na powierzchni w celu uszczelnienia górnej części kanału próbkowania. Ta górna zatyczka ma złącze wciskane, które jest używane z rurką 1/4″ (6 mm), aby umożliwić pobieranie próbki gazu z portu CMT na powierzchnię za pomocą ręcznej pompy próżniowej lub pompy perystaltycznej.
