Ứng dụng kỹ thuật tự động hoá vào xử lý nước thải

Bài viết trình bày những bất cập trong việc xử lý nước thải (XLNT) của các khu công nghiệp và khu chế xuất hiện nay ở nước ta, đồng thời đưa ra giải pháp ứng dụng kỹ thuật tự động hóa (TĐH) và điều khiển từ xa vào quá trình XLNT tại đây.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng kỹ thuật tự động hoá vào xử lý nước thải Hóa học & Kỹ thuật môi trường ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TỰ ĐỘNG HOÁ VÀO XỬ LÝ NƯỚC THẢI Trần Ngọc Minh* Tóm tắt: Bài báo trình bày những bất cập trong việc xử lý nước thải (XLNT) của các khu công nghiệp và khu chế xuất hiện nay ở nước ta, đồng thời đưa ra giải pháp ứng dụng kỹ thuật tự động hóa (TĐH) và điều khiển từ xa vào quá trình XLNT tại đây. Việc ứng dụng kỹ thuật này dựa trên cơ sở trình độ TĐH hiện nay đã đạt mức cao, tất cả các công việc giám sát, điều khiển quá trình XLNT đều có thể thực hiện được tại một Trung tâm. Tại đây người vận hành được hỗ trợ bởi những công cụ đơn giản, dễ sử dụng để nâng hiệu quả cho công việc quản lý điều hành hệ thống XLNT. Ngoài ra người vận hành có thể điều khiển từ xa với một máy tính hoặc thông qua hệ thống tin nhắn. Hơn thế, hệ thống TĐH XLNT còn được tích hợp với các hệ thống điều hành ở cấp độ điều khiển cao hơn như cấp điều hành sản xuất, cấp xí nghiệp và cấp quản trị nhằm nâng cao hơn nữa mức TĐH và tối ưu hoá quá trình sản xuất. Từ khóa: Tự động hóa, Xử lý nước thải. 1. MỞ ĐẦU Với mục tiêu đẩy mạnh phát triển công nghiệp trong nước và thu hút đầu tư nước ngoài nhằm phát triển đất nước theo định hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa, từ năm 1991, Chính phủ Việt Nam chủ trương xây dựng và phát triển các khu công nghiệp (KCN), các khu chế xuất (KCX). Tính đến nay, cả nước có hàng trăm KCN được thành lập và hoạt động. Giá trị sản xuất công nghiệp bình quân trên 1 ha đất (đã cho thuê) đạt khoảng 1,6 triệu USD/ha/năm. Các KCN, KCX hiện đang tạo công ăn việc làm cho hàng triệu lao động. Tuy nhiên, bên cạnh những đóng góp tích cực, quá trình phát triển công nghiệp nói chung và hệ thống các KCN nói riêng ở Việt Nam đang tạo ra nhiều thách thức lớn về ô nhiễm môi trường do chất thải rắn, nước thải và khí thải công nghiệp. Nguyên nhân là do các KCN - KCX thiếu nhà máy xử lý nước thải (XLNT) bởi nhà đầu tư chưa thực sự quan tâm và do cơ chế, chính sách, chế tài xử phạt còn chưa đủ mạnh. Nguồn vốn đầu tư cho các hoạt động bảo vệ môi trường (BVMT) của các doanh nghiệp hạn chế, do doanh nghiệp cố gắng giảm giá thành sản phẩm và ưu tiên tăng lợi nhuận tài chính. Như vậy, cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp, XLNT công nghiệp đang là vấn đề vô cùng quan trọng trong việc bảo đảm cho sự trong sạch môi trường sống đồng thời góp phần vào sự phát triển bền vững của nền kinh tế mọi quốc gia trên thế giới. Tại nhiều nước có nền công nghiệp phát triển cao như Nhật, Mỹ, Anh, Pháp,... các hệ thống XLNT công nghiệp đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ lâu, đặc biệt các thành tựu tiên tiến trong lĩnh vực tự động hoá cũng đã được áp dụng và đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùng to lớn. Nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực này như USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water Corporation (HWC), Global Industries.Inc... đã đưa ra các giải pháp công nghệ XLNT hiện đại. Những công nghệ tự động hoá của các công ty hàng đầu trên thế giới như SIEMENS, AB, YOKOGAWA,... được sử dụng rộng rãi trong các công trình XLNT. Có thể nói trên thế giới trình độ tự động hoá XLNT đã đạt đến mức cao. Ngoài ra, trong lĩnh vực điều khiển đã có rất nhiều lý thuyết điều khiển hiện 250 Trần Ngọc Minh, “Ứng dụng kỹ thuật tự động hóa vào xử lý nước thải.” Thông tin khoa học công nghệ đại được áp dụng như điều khiển mờ, mạng nơ-ron, điều khiển dự báo trước (predicted control), điều khiển lai ghép (hybrid control),... được ứng dụng trong XLNT để nâng cao chất lượng điều khiển và hiệu suất của các công đoạn xử lý. Tại Việt Nam đã có những nhà máy XLNT hiện đại, sử dụng hoàn toàn hoặc phần lớn các công nghệ của nước ngoài do đó mức độ tự động hoá cao, tuy nhiên giá thành đắt, nhiều công nghệ không mang tính mở nên khó làm chủ hoàn toàn, chi phí nâng cấp, bảo trì rất lớn. Do đó, tự thiết kế và xây dựng một hệ thống tự động hoá hiện đại cho dây chuyền XLNT là mục tiêu của nội dung mà bài viết này đề cập. 2. CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HÓA TRONG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 2.1. Lợi ích của việc áp dụng tự động hoá xử lý nước thải: Tự động hoá XLNT là điều cần thiết bởi các lợi ích sau: - Cải thiện điều kiện làm việc: Lợi ích đầu tiên của tự động hoá (TĐH) là loại bỏ được công việc lặp đi lặp lại nhàm chán và khó nhọc cho việc vận hành, ví dụ: liên tục theo dõi, kiểm tra nhiều thông số công nghệ, tắt bật cơ cấu chấp hành, ghi chép số liệu, sự cố,...Tự động hoá và giám sát bằng máy tính làm tiện lợi thêm khả năng khống chế từ xa một số lượng lớn các thông tin, đơn giản hóa nhiệm vụ khai thác, giám sát và quản lý. - Nâng cao hiệu quả của thiết bị: Trước hết ta có thể cải thiện chất lượng xử lý nước bằng các thiết bị đo và điều chỉnh. Ví dụ như định lượng chất phản ứng, mức độ ô xy hoá, kiểm tra nhiệt độ các bể phản ứng…Tự động hoá quá trình cho phép giải phóng co ...