Tốc độ đô thị hoá nhanh chóng, sản xuất công nghiệp ngày càng gia tăng đã trở thành thách thức lớn trong việc xử nước cấp, nước thải. Trong khi đó, công nghệ xử lý nước cấp, nước thải cũng chưa được đầu tư thỏa đáng dấn đến những hệ quả không tốt cho môi trường, sức khỏe con người,…
• Giải pháp tối ưu trong điều khiển SCADA cho nhà máy xử lý và cung cấp nước sạch
• Nghiên cứu thiết kế hệ thống ES-WTPSCADA Nhà máy nước Cầu Nguyệt
Nhằm góp phần giải quyết các thách thức đó thông qua việc áp dụng khoa học công nghệ tiên tiến, mới đây Trung tâm Vật lý quốc tế – Viện Vật lý tổ chức buổi Tọa đàm khoa học “Ứng dụng AI, IoT, Tự động hóa kết hợp công nghệ Lý – Hóa – Sinh trong các hệ thống xử lý nước cấp, nước thải”.
Buổi tọa đàm có sự tham gia của PGS.TS. Phan Tiến Dũng – Trưởng Ban Ứng dụng và Triển khai công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam; TS. Đỗ Hoàng Tùng, TS. Ngô Mạnh Tiến – Trung tâm Vật lý Quốc tế – Viện Vật lý; Ông Trương Hồng Thanh, Chủ tịch HĐQT Tập đoàn công nghệ Astec Group cùng các nhà nghiên cứu và đại diện các doanh nghiệp.
PGS.TS. Phan Tiến Dũng hoan nghênh các nhà khoa học đã có ý tưởng tổ chức buổi tọa đàm nhằm làm rõ thực trạng trong lĩnh vực này, từ đó đề xuất các giải pháp công nghệ hữu ích cải thiện tình hình.
Thực tế cho thấy, trong tổng lượng nước thải thì tỷ lệ nước thải sinh hoạt chiếm nhiều nhất, tiếp đến là nước thải từ sản xuất công nghiệp, nước thải từ bệnh viện. Và trong tổng lượng nước thải sinh hoạt chỉ có tỷ lệ rất nhỏ nước đã qua xử lý.
Tuy nhiên, công nghệ vận hành hệ thống xử lý nước thải tại Việt Nam hiện nay chủ yếu là các hình thức khác nhau của công nghệ xử lý thứ cấp bằng bùn hoạt tính, ví dụ như công nghệ bùn hoạt tính truyền thống (CAS), yếm khí – thiếu khí – hiếu khí (A2O), mương oxi hóa (OD) và xử lý sinh học ứng dụng công nghệ màng lọc MBR.
Từ đó, các đại biểu tham dự đã thảo luận và đề xuất các hướng hợp tác nghiên cứu, triển khai ứng dụng Trí tuệ nhân tạo, IoT, công nghệ Tự động hóa kết hợp với các công nghệ Lý – Hóa – Sinh.
Trong bài trình bày về “Hiện trạng công nghệ, vận hành hệ thống xử lý nước thải tại Việt Nam”, Ths. Nguyễn Quang Hưng, Tổng Cty Hóa chất và Dịch vụ Dầu khí – CTCP (PVChem) nhận định đối với hiện trạng công nghệ xử lý nước thải hiện nay, ứng dụng AI, IoT, Tự động hóa hoàn toàn có thể giải quyết được các vấn đề như: đảm bảo chất lượng nước sau xử lý đạt quy chuẩn Việt Nam; tiết kiệm năng lượng; tiết kiệm hóa chất tiêu hao; giảm phụ thuộc vào cán bộ vận hành; dễ dàng kiểm tra, điều khiển thông qua các giao diện thân thiện và dễ sử dụng trên điện thoại thông minh.
ThS. Phạm Văn Ánh, Công ty Nước và Vệ sinh Môi trường Việt Nam (VESA), cho biết màng lọc (MBR) là một trong giải pháp tối ưu cho các hệ thống xử lý nước thải. Màng lọc (MBR) là công nghệ xử lý kết hợp giữa công nghệ màng lọc với công nghệ xử lý nước thải theo phương pháp sinh học hiếu khí. Đây được xem là công nghệ xử lý nước thải tương đối mới ở Việt Nam, đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng tái sử dụng nước. Hệ thống xử lý nước thải theo công nghệ MBR thường sử dụng màng áp thấp (MF hoặc UF) để tách chất lỏng. Đồng thời, ThS. Phạm Văn Ánh cũng trình bày sự khác biệt lớn giữa công nghệ màng MBR với các công nghệ xử lý nước thải truyền thống khác cũng như các ưu, nhược điểm chính của loại màng lọc này.
Công ty Nước và Vệ sinh Môi trường Việt Nam hiện đang dùng loại màng tấm phẳng Yuasa – Nhật bản triển khai cho một số công trình trọng điểm như Sân bay quốc tế Đà Nẵng, Trung tâm hội nghị APEC,… Bên cạnh đó là các công nghệ màng tiến tiến khác như màng gốm đang được nghiên cứu và phát triển ở Việt Nam trong việc ứng dụng trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt, công nghiệp, các hệ thống xử lý nước cấp mang lại hiệu quả tốt.
Đối với các hệ thống nước cấp các công nghệ màng lọc áp cao (NF hoặc RO) đặc biệt có hiệu quả trong việc tách các hợp chấp hòa tan hóa trị 1 hoặc đa hóa trị cũng như việc loại bỏ các vi khuẩn, vi rút,… Công nghệ này hiện được được ứng dụng rất lớn trong các khu công nghiệp, các nhà máy FDI, các hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết,… ThS. Phạm Văn Ánh cho biết, việc áp dụng công nghệ màng lọc trong xử lý nước là một xu hướng phát triển công nghệ xanh theo định hướng phát triển của thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng.
Hệ thống IoT, Tự động hóa ngày càng phát huy thế mạnh trong kỹ thuật cấp và xử lý nước trên thế giới cũng như tại Việt Nam. TS. Phạm Ngọc Minh, Viện Công nghệ Thông tin – Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam giới thiệu Hệ thống IoT và SCADA tích hợp tự động hóa, thông minh hóa các hệ thống xử lý nước đã được triển khai thực tế thành công. Đó là Hệ thống SCADA giám sát và điều khiển nhà máy nước Cầu Nguyệt là một trong những dự án lớn do chuyên gia của Viện CNTT phối hợp với tập đoàn công nghệ Astec Group cùng nghiên cứu thiết kế và triển khai thành công (năm 2010) trên nền tảng công nghệ của các hãng công nghệ hàng đầu trên thế giới như Siemens, ABB.
Năm 2017, Viện CNTT và VESA cùng phối hợp thiết kế và triển khai ứng dụng công nghệ xử lý nước thải phân tán xuất xứ từ Hoa Kỳ với quá trình công nghệ – vật lý – hóa học – sinh học và kỹ thuật điều khiển, tự động hoá quá trình theo hướng ứng dụng IoT cho Trạm xử lý nước thải của Cảng hàng không quốc tế Đã Nẵng, công suất Q = 360 m3/ngày đêm. Đây là một trong những công trình trọng điểm chuẩn bị cho Hội nghị Cấp cao APEC 2017 tại Đà Nẵng; Hệ thống quan trắc nước thải tự động trên nền công nghệ IoT cho phép nhà quản lý và người vận hành giám sát online dữ liệu đo chất lượng nước qua mạng internet, sử dụng giao diện web và ứng dụng trên thiết bị di động Android. Những sản phẩm này đã khẳng định giá trị chất xám của người Việt Nam trong việc ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, an sinh xã hội và an ninh quốc phòng.
Trong bài trình bày “Trí tuệ nhân tạo và giải pháp xử lý thông minh cho ứng dụng xử lý nước cấp & nước thải”, ông Nguyễn Văn Đức, Giám đốc Kỹ thuật Công ty Xylem USA đã cho thấy ngày nay Trí tuệ nhân tạo đóng góp rất tích cực trong lĩnh vực cấp và xử lý nước.
Nhờ có AI mà tối ưu hóa được trạm xử lý nước thải/nước cấp theo hướng giảm thiểu tối đa chi phí tiêu hao năng lượng, hóa chất; giảm sự phụ thuộc vào kinh nghiệm của các chuyên gia vận hành cũng như hỗ trợ việc ra quyết định duy tu, bảo dưỡng nhờ khả năng dự đoán của hệ thống. Cũng nhờ ứng dụng công nghệ này, Xylem đã thành công trong việc tiết kiệm chi phí vận hành từ 10-30% cho gần 30 hệ thống tương tự trên thế giới. Việc áp dụng công nghệ này cũng mở ra một xu hướng kinh doanh theo mô hình “Chia sẻ lợi nhuận” trong tương lai với ngành xử lý nước được dự đoán có doanh thu lên tới hàng chục tỉ USD (theo Frost and Sullivan 2020).
Không chỉ giới thiệu các công nghệ nổi bật, buổi tọa đàm đã cung cấp nhiều thông tin đa ngành, mở ra cơ hội hợp tác nghiên cứu, triển khai giữa các nhà khoa học và doanh nghiệp để thực hiện tốt mục tiêu nâng cao hiệu quả, chất lượng các hệ thống xử lý nước hiện nay tại Việt Nam, đáp ứng tiếp cận các hệ thống xử lý nước hiện đại, tiên tiến.
Bảo Hà
