Theo dõi mức bùn chủ động để ngăn chặn thiệt hại từ hiện tượng trôi bùn do mưa lớn

Bối cảnh và thách thức của việc theo dõi mức bùn

Tần suất mưa lớn ngày càng tăng tại Việt Nam, gây quá tải hệ thống cống rãnh và nhà máy xử lý nước thải. Hiện tượng trôi bùn (sludge washout) xảy ra khi áp lực thủy lực làm phân tán bùn hoạt tính trong bể lắng, dẫn đến:

Hậu quả bao gồm:

• Giảm hiệu suất xử lý sinh học do mất sinh khối bùn.
• Tăng chỉ số chất rắn lơ lửng (TSS) và nhu cầu oxy hóa học (COD), vi phạm quy định xả thải.
• Ảnh hưởng đến cả nhà máy xử lý nước thải quy mô nhỏ và lớn, gây ô nhiễm nguồn nước.

Việc theo dõi mức bùn chủ động là giải pháp quan trọng để giảm thiểu rủi ro này.

Giải pháp kỹ thuật tối ưu cho giám sát mức bùn

1. Giám sát mức bùn liên tục

So với phương pháp đo thủ công, hệ thống giám sát bùn liên tục bằng cảm biến mức bùn cung cấp dữ liệu thời gian thực về mức bùn (sludge blanket level) trong bể lắng sơ cấp và thứ cấp. Dữ liệu tích hợp vào hệ thống PLC, tự động hóa các biện pháp như:

• Tăng lưu lượng bơm bùn tuần hoàn.
• Rút bùn dư kịp thời để duy trì mức bùn tối ưu.

2. Cảm biến IFL 700 IQ (WTW)

Cảm biến IFL 700 IQ sử dụng công nghệ siêu âm, mang lại nhiều lợi ích cho việc theo dõi mức bùn:

• Đặc điểm kỹ thuật:
  • Đo chính xác mức bùn, ít yêu cầu bảo trì.
  • Cung cấp cấu hình âm vang (echo profile), phân biệt bùn, nước và nhiễu (bọt khí, thiết bị cào).
  • Tích hợp thuật toán tự động loại bỏ tín hiệu nhiễu, đảm bảo độ tin cậy.
• Phát hiện sớm trôi bùn:
  • Khi bùn bị phân tán, cảm biến phát tín hiệu không hợp lệ thay vì hiển thị mức bùn bằng 0, giúp nhận diện nguy cơ trôi bùn sớm.
  • Tùy chỉnh theo đặc điểm bể lắng (độ sâu, nồng độ bùn) để tránh báo động sai.
• Kết nối và tích hợp:
  • Hỗ trợ truyền dữ liệu qua cáp hoặc không dây (mô-đun MIQ/WL PS).
  • Tương thích với Profibus, Profinet, Ethernet/IP, xuất tín hiệu analog (mA) hoặc rơ-le đến PLC.
  • Giám sát đồng thời nhiều bể lắng với cấu hình đa cảm biến.

3. Biện pháp bổ sung

• Sử dụng bể chứa nước mưa để giảm tải thủy lực.
• Triển khai hệ thống thoát nước khẩn cấp trong mạng lưới cống để giảm áp lực lên nhà máy xử lý nước thải.

Lợi ích của việc theo dõi mức bùn liên tục

• Tối ưu hóa vận hành: Giám sát bùn hoạt tính giúp điều chỉnh kịp thời, giảm rủi ro trôi bùn, duy trì hiệu suất xử lý nước thải và tuân thủ quy định xả thải.
• Tính linh hoạt: Cảm biến IFL 700 IQ phù hợp với mọi quy mô bể lắng, từ nhà máy nhỏ đến lớn.
• Hiệu quả chi phí: Giảm thiệt hại do mất bùn, chi phí xử lý sự cố và bảo trì thiết bị.