Tổng quan
Nhà máy xử lý nước thải Howard F. Curren (AWTP) tại Tampa đã cải thiện hiệu suất bằng cách triển khai bộ phân tích quy trình trực tuyến, giúp kiểm soát chặt chẽ quá trình nitrat hóa và khử nitrat.
Với công suất 96 triệu gallon/ngày (MGD), đây là một trong những nhà máy lớn nhất thế giới áp dụng công nghệ xử lý tiên tiến, phục vụ 110.000 khách hàng tại thành phố Tampa và hạt Hillsborough, Florida.
Nhờ kiểm soát hiệu quả chất lượng nước thải đầu ra, nhà máy đã góp phần quan trọng vào việc cải thiện chất lượng nước của Vịnh Tampa, giúp hệ sinh thái biển phục hồi, từ cỏ biển, cỏ rùa đến các loài cá đặc trưng.
Thách thức
Là nhà máy xử lý nước thải duy nhất của Tampa, lưu lượng và đặc tính dòng nước đầu vào biến động liên tục, đòi hỏi dữ liệu thời gian thực để kiểm soát và tối ưu hóa quy trình vận hành.
Trước đây, do thiếu thông tin tức thời, các kỹ thuật viên phải dựa vào phán đoán và kiểm tra thủ công, vừa tốn thời gian vừa tiềm ẩn nguy cơ điều chỉnh sai, ảnh hưởng đến hiệu suất xử lý. Điều này chẳng khác nào nhắm bắn mục tiêu trong bóng tối, khiến quá trình vận hành kém hiệu quả.
Giải pháp
Nhằm khắc phục tình trạng này, ban quản lý nhà máy đã trang bị ba bộ phân tích trực tuyến ChemScan, giúp tự động lấy mẫu và phân tích theo thời gian thực tại hai vị trí trong hệ thống phản ứng nitrat hóa. Thiết bị này đo chính xác nồng độ nitrat và amoniac, cung cấp dữ liệu quan trọng để tối ưu hóa quy trình xử lý nước.
Bộ phân tích ChemScan sử dụng công nghệ quang phổ hấp thụ UV-Vis với 256 bước sóng để đo các thông số nước thải. Một thiết bị duy nhất có thể giám sát đồng thời tám điểm lấy mẫu, giúp phát hiện riêng biệt amoniac, nitrit và nitrat từ nhiều bể phản ứng, đảm bảo kiểm soát chặt chẽ chất lượng nước đầu ra.
Kết quả
Theo chuyên gia vận hành Robert Decker, hệ thống giám sát trực tuyến đã giúp loại bỏ phán đoán thủ công, tối ưu hóa quy trình nitrat hóa và khử nitrat. Trước đây, việc kiểm tra và điều chỉnh thủ công mất nhiều thời gian, tiềm ẩn nguy cơ sai sót. Giờ đây, với dữ liệu chính xác và thời gian thực, nhà máy có thể kiểm soát hiệu quả hơn, đồng thời cắt giảm chi phí vận hành.
Một trong những lợi ích quan trọng là điều chỉnh hệ thống sục khí chính xác hơn. Khi nồng độ amoniac tăng tại một khu vực, bộ phân tích sẽ gửi cảnh báo để kích hoạt hệ thống sục khí, đảm bảo hiệu suất xử lý tối ưu. Đồng thời, việc kết nối với SCADA giúp tự động hóa quá trình điều chỉnh. Dữ liệu từ bộ phân tích được truyền đến PLC, cho phép SCADA kiểm soát hệ thống sục khí, giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành đáng kể.
Bên cạnh đó, hệ thống giúp giảm chi phí hóa chất bằng cách tối ưu hóa lượng methanol sử dụng trong quá trình khử nitrat. Nhà máy cũng có thể tự pha chế thuốc thử thay vì mua từ nhà cung cấp, góp phần tiết kiệm chi phí vận hành.
Ngoài ra, hệ thống giám sát tự động giúp tiết kiệm thời gian và nhân công. Trước đây, kỹ thuật viên phải kiểm tra thủ công các chỉ tiêu amoniac, nitrat, nitrit và clo dư mỗi giờ, sau đó điều chỉnh lượng hóa chất theo kinh nghiệm. Giờ đây, bộ phân tích hoạt động liên tục và chính xác, giúp cắt giảm đáng kể thời gian và công sức của nhân viên vận hành.
Decker khẳng định: “Việc lắp đặt bộ phân tích ChemScan Online đã tạo ra bước đột phá cho chúng tôi. Dữ liệu chính xác và kịp thời giúp nhà máy vận hành hiệu quả hơn trong khi vẫn cắt giảm chi phí.”
Vietnamese 
English