Hệ thống quan trắc nước thải tự động đo COD TSS pH Clo dư và lưu lượng

Tại các công đoạn khử trùng, chỉ số clo dư cần được theo dõi cùng với pH, COD, TSS và lưu lượng để có góc nhìn đầy đủ hơn về dòng nước sau xử lý. Một giá trị clo dư thay đổi có thể liên quan đến liều châm, thời gian tiếp xúc, lưu lượng hoặc đặc tính nước; trong khi COD và TSS lại phản ánh những biến động khác của quá trình xử lý.

Hệ thống quan trắc nước thải tự động đo COD TSS pH Clo dư và lưu lượng do SKY Envitech cung cấp được thiết kế để ghi nhận liên tục các thông số trên, lưu trữ dữ liệu, hiển thị xu hướng và truyền thông tin theo cấu hình của từng dự án. Giải pháp phù hợp với nhà máy, khu công nghiệp, cơ sở thực phẩm, bệnh viện, khu đô thị và các công trình có công đoạn khử trùng bằng clo.

SKY Envitech cung cấp phạm vi từ khảo sát điểm đo, lựa chọn cảm biến, thiết kế cụm lấy mẫu, tích hợp Data Logger, phần mềm, camera, truyền dữ liệu đến lắp đặt, chạy thử và bảo trì.

Vai trò của các thông số

COD phản ánh lượng chất có khả năng bị oxy hóa theo phương pháp phân tích được áp dụng. Thiết bị COD online có thể sử dụng UV, UV-Vis hoặc phương pháp phản ứng hóa học. Độ màu, độ đục, nitrate và các chất nền có thể gây ảnh hưởng đến tín hiệu, vì vậy cần đánh giá mẫu nước thực tế trước khi lựa chọn thiết bị.

TSS là tổng chất rắn lơ lửng trong nước. Cảm biến TSS thường đo bằng nguyên lý quang học. Cặn bám, bọt khí, kích thước hạt và màu nước có thể làm thay đổi kết quả. Việc vệ sinh và hiệu chỉnh theo mẫu đối chứng là phần cần thiết trong vận hành.

pH thể hiện tính axit hoặc kiềm của nước. Thông số này thường được đo bằng điện cực thủy tinh hoặc cảm biến kỹ thuật số. pH cũng có thể ảnh hưởng đến hoạt tính của clo và hiệu quả khử trùng, do đó nên được ghi nhận cùng với clo dư tại vị trí phù hợp.

Clo dư là lượng clo còn lại trong nước sau quá trình châm và tiếp xúc. Tùy mục tiêu quản lý, thiết bị có thể đo clo tự do, clo tổng hoặc dạng được quy định trong hồ sơ kỹ thuật. Phương pháp đo có thể là amperometric, colorimetric hoặc công nghệ tương thích khác. Kết quả phụ thuộc vào pH, nhiệt độ, chất hữu cơ, amoni và thời gian tiếp xúc.

Lưu lượng thể hiện thể tích nước thải đi qua điểm xả theo thời gian. Dữ liệu này được dùng để theo dõi công suất xả, tính tải lượng và kiểm tra mối liên hệ giữa lưu lượng với COD, TSS hoặc clo dư.

Trong cấu hình quan trắc nước thải tự động, các thông số pH, COD, TSS, clo dư, độ màu và lưu lượng thường được kết hợp khi nguồn thải có công đoạn khử trùng hoặc yêu cầu kiểm soát chất lượng nước sau xử lý. Một cấu hình tham khảo thực tế cũng có thể tích hợp sáu nhóm đo này và truyền dữ liệu liên tục qua bộ ghi dữ liệu cùng thiết bị truyền thông.nkengineering.com

Cấu hình hệ thống thực tế

Cụm lấy mẫu và buồng đo

Hệ thống có thể sử dụng cảm biến đo trực tiếp trong dòng xả hoặc phương án gián tiếp, trong đó nước được bơm vào buồng đo đặt trong nhà trạm. Phương án gián tiếp thường thuận tiện cho việc bố trí thiết bị COD, TSS và clo dư cùng một cụm, đồng thời hỗ trợ vệ sinh và bảo trì.

Cụm lấy mẫu thường gồm:

• Đầu hút đặt tại điểm có dòng chảy đại diện.

• Rọ chắn rác và bộ lọc thô.

• Bơm lấy mẫu phù hợp với lưu lượng và cột áp.

• Ống dẫn, van cô lập, van xả và khớp nối.

• Buồng đo pH, TSS, COD và clo dư.

• Cảm biến nhiệt độ để bù nhiệt.

• Bơm rửa, van khí hoặc cơ cấu làm sạch.

• Đường hồi mẫu hoặc đường xả riêng.

Điểm lấy mẫu cần tránh vùng nước tù, bọt khí, cặn lắng và dòng chảy xoáy. Nếu đặt cảm biến clo dư quá gần điểm châm, kết quả có thể chưa phản ánh đầy đủ thời gian tiếp xúc. Nếu đặt quá xa, clo có thể bị tiêu hao trong đường ống hoặc buồng mẫu. Vị trí đo vì vậy cần được xác định theo sơ đồ công nghệ, thời gian tiếp xúc và mục tiêu kiểm soát.

Thiết bị đo clo dư

Cảm biến clo dư amperometric thường đo dòng điện sinh ra trong phản ứng điện hóa giữa clo và điện cực. Một số hệ thống có bù pH và nhiệt độ để cải thiện tính ổn định trong dải vận hành. Thiết bị colorimetric có thể sử dụng hóa chất tạo màu và bộ đo quang học theo chu kỳ.

Clo dư có thể bị tiêu hao bởi chất hữu cơ, amoni, sulfide, sắt, mangan hoặc các chất khử trong nước. Vì vậy, giá trị clo thấp không nhất thiết chỉ do bơm châm thiếu hóa chất; cần kiểm tra đồng thời tải lượng nước, lưu lượng, pH, thời gian tiếp xúc và tình trạng cảm biến.

Thiết bị đo clo cần được vệ sinh, kiểm tra màng hoặc điện cực, bổ sung hóa chất và hiệu chuẩn theo hướng dẫn kỹ thuật. Khi hệ thống dùng clo để khử trùng, điểm đo cần có điều kiện dòng mẫu ổn định và hạn chế bọt khí.

Thiết bị COD và TSS

COD online có thể sử dụng cảm biến UV hoặc bộ phân tích hóa học. Cảm biến UV không nhất thiết cần hóa chất phản ứng nhưng có thể bị ảnh hưởng bởi độ màu, độ đục và các chất hấp thụ ánh sáng. Bộ phân tích hóa học cần quản lý hóa chất, bơm định lượng, đường ống và chất thải sau phân tích.

Cảm biến TSS quang học cần được bảo vệ khỏi ánh sáng bên ngoài, bọt và cặn bám. Nên xây dựng đường chuẩn từ mẫu nước thải thực tế vì thành phần hạt trong nước thải thực phẩm, giấy, dệt nhuộm hoặc sinh hoạt có thể khác nhau.

Đo lưu lượng đầu ra

Tùy dạng dòng chảy, hệ thống có thể dùng:

• Máng đo kết hợp cảm biến mực nước.

• Cảm biến siêu âm hoặc radar cho kênh hở.

• Lưu lượng kế điện từ cho đường ống kín.

• Cảm biến vận tốc kết hợp diện tích mặt cắt.

Máng hoặc kênh đo cần bảo đảm điều kiện dòng chảy phù hợp. Lưu lượng kế điện từ yêu cầu đường ống đầy nước tại vị trí đo, tiếp địa và chiều dài đoạn ống thẳng theo hướng dẫn của thiết bị.

Data Logger, truyền dữ liệu và tủ trạm

Data Logger nhận tín hiệu từ các thiết bị đo, lưu giá trị, trạng thái, thời gian và truyền dữ liệu đến phần mềm. Cấu hình có thể gồm RS485/Modbus, 4–20 mA, Ethernet, 4G/5G và giao thức FTP, FTPS hoặc sFTP.

Tủ trạm thường có:

• Bộ điều khiển và Data Logger.

• Màn hình hiển thị tại chỗ.

• UPS, nguồn 24 VDC và thiết bị chống sét.

• Modem hoặc router công nghiệp.

• Bơm mẫu, van và bộ rửa cảm biến.

• Camera tại tủ và cửa xả.

• Cảm biến nhiệt độ tủ, cảm biến cửa và cảnh báo mất điện.

• Mái che, khóa bảo vệ, thông gió hoặc điều hòa.

Thông số kỹ thuật tham khảo

Tính năng chính

Vận hành và kiểm soát chất lượng

Độ tin cậy của hệ thống quan trắc nước thải tự động đo COD TSS pH Clo dư và lưu lượng phụ thuộc vào vị trí đo, độ ổn định của mẫu, hiệu chuẩn và bảo trì.

Đối với pH, cần vệ sinh điện cực, kiểm tra dung dịch bảo quản và hiệu chuẩn bằng dung dịch chuẩn. Đối với clo dư, cần kiểm tra tình trạng điện cực hoặc màng, dòng mẫu, pH, nhiệt độ và hóa chất. Nên xác định rõ hệ thống đang đo clo tự do hay clo tổng để tránh so sánh sai với tiêu chí áp dụng.

Cảm biến TSS và COD cần được làm sạch bề mặt quang học, loại bỏ bọt khí và kiểm tra đường chuẩn. Nếu nước thải có độ màu cao, cảm biến COD UV và TSS cần được đánh giá khả năng bù nhiễu. Khi thay đổi nguyên liệu hoặc công nghệ xử lý, nên lấy mẫu đối chứng để kiểm tra lại sự phù hợp của đường chuẩn.

Lưu lượng kế cần được kiểm tra điều kiện thủy lực, mặt cắt, cao độ, tình trạng đầy ống và tín hiệu truyền về Data Logger. Dữ liệu lưu lượng kết hợp với COD hoặc TSS giúp theo dõi tải lượng, nhưng chỉ có ý nghĩa khi hai phép đo được đồng bộ thời gian và lấy tại vị trí đại diện.

Khi clo dư thấp, người vận hành nên kiểm tra bơm châm, nồng độ hóa chất, pH, thời gian tiếp xúc, lưu lượng và tình trạng cảm biến. Khi clo dư tăng, cần kiểm tra liều châm, tín hiệu lưu lượng và điều kiện nước đầu vào. Một giá trị bất thường nên được xác nhận bằng thiết bị kiểm tra hoặc mẫu phân tích phù hợp trước khi đưa ra kết luận.

Thông số kỹ thuật tham khảo trong bảng của Thông tư 10/2021/TT-BTNMT nêu thời gian đáp ứng khoảng ≤ 5 giây đối với pH, ≤ 10 giây đối với TSS, ≤ 15 phút đối với COD, ≤ 30 phút đối với clo dư và khoảng ≤ 5 phút đối với lưu lượng; dải đo, độ chính xác và phương thức áp dụng cần xác nhận theo model cùng hồ sơ dự án.horiba.com

Ứng dụng trong các ngành nghề

Nhà máy thực phẩm và đồ uống: Theo dõi COD, TSS, pH và clo dư sau công đoạn xử lý, đặc biệt khi sử dụng hóa chất khử trùng trước điểm xả.

Nhà máy dệt nhuộm: Giám sát pH, COD, TSS và lưu lượng; có thể bổ sung độ màu hoặc amoni theo đặc điểm nước thải.

Nhà máy giấy và bao bì: Theo dõi COD, TSS, pH và lưu lượng; cần chú ý xơ sợi, màu nước và cặn làm ảnh hưởng đến cảm biến quang học.

Bệnh viện và cơ sở y tế: Đo các chỉ tiêu phù hợp với hệ thống xử lý và khử trùng nước thải, kết hợp camera, Data Logger và cảnh báo vận hành.

Khu công nghiệp: Giám sát nước thải sau xử lý tại trạm tập trung, hỗ trợ quản lý thông số, lưu lượng và lịch sử dữ liệu.

Nhà máy dược phẩm, mỹ phẩm và hóa chất: Có thể bổ sung amoni, độ màu, TOC hoặc các module phân tích khác tùy hồ sơ môi trường và thành phần nước thải.

Khu đô thị, khách sạn và khu du lịch: Theo dõi nước thải sinh hoạt sau xử lý tại các trạm vận hành từ xa, có cảnh báo khi clo dư, pH hoặc COD thay đổi.

Cơ sở tái sử dụng nước: Theo dõi COD, TSS, pH và clo dư trước khi nước được chuyển sang lọc tinh, khử trùng bổ sung hoặc mục đích sử dụng đã xác định.

SKY Envitech cung cấp hệ thống quan trắc nước thải tự động đo COD TSS pH Clo dư và lưu lượng theo cấu hình tích hợp cảm biến, thiết bị phân tích, Data Logger, truyền dữ liệu, camera và phần mềm. Để lựa chọn vị trí đo, phương pháp phân tích và kế hoạch bảo trì phù hợp, doanh nghiệp nên cung cấp kết quả phân tích nước, lưu lượng xả, công nghệ khử trùng, thời gian tiếp xúc, vị trí điểm xả và yêu cầu dữ liệu cho đơn vị kỹ thuật.

Meta Description: Hệ thống quan trắc nước thải tự động đo COD TSS pH Clo dư và lưu lượng do SKY Envitech cung cấp, tích hợp thiết bị phân tích, Data Logger, camera và truyền dữ liệu.