Hệ thống quan trắc nước thải tự động liên tục là một hệ thống gồm các thiết bị đáp ứng yêu cầu kỹ thuật được quy định chi tiết tại Thông tư 10/2021/TT-BTNMT nhằm thực hiện theo dõi tình trạng và chất lượng nguồn thải nước thải một cách liên tục, tự động giúp chủ nguồn thải, cơ quan quản lý nhà nước giám sát chặt chẽ việc xả nước thải tại mọi thời điểm và có các biện pháp giải quyết, ứng cứu kịp thời khi xảy ra sự cố (nếu có).
1. Một hệ thống quan trắc nước thải tự động liên tục bao gồm các thiết bị cơ bản như:
- Cảm biến đo các chỉ tiêu (sensors): phụ thuộc vào tính chất nguồn xả thải mà có các sensor đo tương ứng như: lưu lượng vào ra, COD, BOD, TSS, độ màu, pH, nhiệt độ, Amoni (NH4+), Tổng Nito (TN), Tổng phốt pho (TP), PO4, NH3, tổng dầu mỡ khoáng, các kim loại,…
- Thiết bị lưu trữ, truyền nhận dữ liệu (Datalogger): Mục đích lưu trữ và hiển thị dữ liệu tại trạm, đồng thời truyền dữ liệu theo đúng định dạng chuẩn được quy định tại Thông tư 10/2021/TT-BTNMT về Sở Tài nguyên Môi trường địa phương.
- Hệ thống lấy mẫu nước tự động: nhằm giúp cơ quan quản lý có thể lấy mẫu tự động hoặc thủ công từ xa thông qua các thiết bị có kết nối internet mọi lúc mọi nơi khi có bất kỳ thông số nào vượt ngưỡng.
- Các thiết bị phụ trợ như: hệ thống làm sạch bằng khí nén, tủ hệ thống chứa các module hiển thị và cấp nguồn cho hệ thống, camera giám sát nguồn thải, các thiết bị phụ trợ khác.
2. Sơ đồ nguyên lý hệ thống quan trắc nước thải tự động liên tục
Sơ đồ nguyên lý hệ thống quan trắc nước thải tự động liên tục
Chú thích:
- Bộ đo lưu lượng kênh hở
- Bơm nước
- Bể chảy tràn
- Các sensor đo
- Dataloger: quản lý hệ thống
- Thiết bị truyền tín hiệu
- Thiết bị nhận tín hiệu
- PC: tại trung tâm quản lý hệ thống từ xa.
- UPS: cấp nguồn duy trì hoạt động hệ thống
- Hệ thống làm sạch tự động
- Thiết bị lấy mẫu nước tự động
3. Các sensor đo trong nhà trạm quan trắc nước thải tự động online
Theo Điều 33 khoản 1 về Thông số và vị trí quan trắc của Thông tư 10/2021/TT-BTNMT quy định: căn cứ vào đặc thù của nguồn thải, hệ thống xử lý nước thải và yêu cầu quản lý, cơ quan Nhà nước có thẩm quyền yêu cầu các cơ sở thực hiện quan trắc tự động các thông số ô nhiễm và xác định vị trí lắp đặt hệ thống quan trắc nước thải tự động, liên tục theo quy định pháp luật
.
Như vậy các thông số cần quan trắc trong hệ thống quan trắc tự động được quy định bởi cơ quan nhà nước có thẩm quyền, cụ thể là Sở tài nguyên, Trung tâm quan trắc của các địa phương. Đồng thời các thông số cần quan trắc cũng phụ thuộc vào tính chất nguồn xả thải ví dụ như nước thải nhà máy thực phẩm, nhà máy dệt nhuộm có các thông số quan trắc khác nhau.
Tuy nhiên, cơ bản các thông số quan trắc của một trạm quan trắc nước thải online cần có bao gồm các thông số như Nhiệt độ, pH, COD, TSS, Amoni, Lưu lượng thải đầu vào và đầu ra, ngoài ra còn có các thông số khác theo tính chất nguồn thải.
Thông số kỹ thuật các chỉ tiêu đo
a. Sensor đo pH/Nhiệt độ (tích hợp)
- Dải đo: 0 – 14 pH
- Độ chính xác: ± 0.1 pH
- Cấp bảo vệ: IP 68
- Nhiệt độ: 0 - 80 oC
- Chiều dài cáp tiêu chuẩn: 6m
b. Sensor đo COD/TSS
.
Như vậy các thông số cần quan trắc trong hệ thống quan trắc tự động được quy định bởi cơ quan nhà nước có thẩm quyền, cụ thể là Sở tài nguyên, Trung tâm quan trắc của các địa phương. Đồng thời các thông số cần quan trắc cũng phụ thuộc vào tính chất nguồn xả thải ví dụ như nước thải nhà máy thực phẩm, nhà máy dệt nhuộm có các thông số quan trắc khác nhau.
Tuy nhiên, cơ bản các thông số quan trắc của một trạm quan trắc nước thải online cần có bao gồm các thông số như Nhiệt độ, pH, COD, TSS, Amoni, Lưu lượng thải đầu vào và đầu ra, ngoài ra còn có các thông số khác theo tính chất nguồn thải.
Thông số kỹ thuật các chỉ tiêu đo
a. Sensor đo pH/Nhiệt độ (tích hợp)
- Dải đo: 0 – 14 pH
- Độ chính xác: ± 0.1 pH
- Cấp bảo vệ: IP 68
- Nhiệt độ: 0 - 80 oC
- Chiều dài cáp tiêu chuẩn: 6m
b. Sensor đo COD/TSS
- Phương pháp đo: công nghệ đo UV
- Dải bước sóng: 200 – 800 nm
- Dải đo COD: 0 – 500 mg/l hoặc tùy chọn dải đo theo yêu cầu
- Dải đo TSS: 0 – 300 mg/l hoặc tùy chọn dải đo theo yêu cầu
- Chu kỳ đo: tối thiểu 60s, có thể cài đặt
- Nhiệt độ: -5 tới 60oC
- Cấp bảo vệ: IP68
- Tự động làm sạch bằng khí nén
c. Tổng nito
- Phương pháp đo: Quang phổ
- Dải đo: 0 – 200 mg/l (có thể tùy chọn dải đo khác)
- Thời gian đo: tùy chọn thời gian đo hoặc thủ công
- Nhiệt độ làm việc: 5 tới 50 oC
- Đầu ra: 4-20mA
- Nguồn cấp: 220V, 50Hz
d. Tổng phốt pho
- Phương pháp đo: quang phổ
- Dải đo: 0 – 30 mg/l (có thể tùy chọn dải đo khác)
- Thời gian đo: tùy chọn thời gian đo hoặc thủ công
- Nhiệt độ làm việc: 5 tới 50oC
- Đầu ra: 4-20 mA
Nguồn cấp: 220V, 50Hz.
e. Đo các kim loại nặng như Cr, Zn, As, Cu, Ni, Fe, Mn, Pb….
- Phương pháp đo: Quang phổ
- Dải đo: có thể tùy chọn đáp ứng theo thông tư 24/2017/TT-BTNMT
- Nhiệt độ làm việc: 5 tới 50oC
- Đầu ra: 4-20mA
- Nguồn cấp: 220V, 50Hz
*Ngoài ra còn một số các chỉ tiêu khác theo QCVN 40/2011/ BTNMT hoặc theo các QCVN theo từng ngành nghề khác nhau, VITES sẽ gửi báo giá theo yêu cầu của khách hàng.
- Dải bước sóng: 200 – 800 nm
- Dải đo COD: 0 – 500 mg/l hoặc tùy chọn dải đo theo yêu cầu
- Dải đo TSS: 0 – 300 mg/l hoặc tùy chọn dải đo theo yêu cầu
- Chu kỳ đo: tối thiểu 60s, có thể cài đặt
- Nhiệt độ: -5 tới 60oC
- Cấp bảo vệ: IP68
- Tự động làm sạch bằng khí nén
c. Tổng nito
- Phương pháp đo: Quang phổ
- Dải đo: 0 – 200 mg/l (có thể tùy chọn dải đo khác)
- Thời gian đo: tùy chọn thời gian đo hoặc thủ công
- Nhiệt độ làm việc: 5 tới 50 oC
- Đầu ra: 4-20mA
- Nguồn cấp: 220V, 50Hz
d. Tổng phốt pho
- Phương pháp đo: quang phổ
- Dải đo: 0 – 30 mg/l (có thể tùy chọn dải đo khác)
- Thời gian đo: tùy chọn thời gian đo hoặc thủ công
- Nhiệt độ làm việc: 5 tới 50oC
- Đầu ra: 4-20 mA
Nguồn cấp: 220V, 50Hz.
e. Đo các kim loại nặng như Cr, Zn, As, Cu, Ni, Fe, Mn, Pb….
- Phương pháp đo: Quang phổ
- Dải đo: có thể tùy chọn đáp ứng theo thông tư 24/2017/TT-BTNMT
- Nhiệt độ làm việc: 5 tới 50oC
- Đầu ra: 4-20mA
- Nguồn cấp: 220V, 50Hz
*Ngoài ra còn một số các chỉ tiêu khác theo QCVN 40/2011/ BTNMT hoặc theo các QCVN theo từng ngành nghề khác nhau, VITES sẽ gửi báo giá theo yêu cầu của khách hàng.
4. Đo lưu lượng kênh hở dùng máng Parshall
- Công nghệ đo siêu âm không tiếp xúc
- Dải đo: 0 – 5 m/s
- Độ chính xác: ± 1%
- Đầu ra: 4-20mA hoặc RS485
- Nhiệt độ hoạt động: -22 tới 60oC
- Cấp bảo vệ: IP68
- Nguồn cấp 24VDC
* Ngoài việc sử dụng sensor đo bằng sóng siêu âm trong máng Parshall để đo lưu lượng nước thải, trong thực tế, tùy từng điều kiện mà có thể sử dụng phương án đo lưu lượng trong ống kín bằng công nghệ điện từ với độ chính xác cao hơn, giá thành rẻ hơn và thời gian thi công nhanh hơn so với dùng máng Parshall.
- Dải đo: 0 – 5 m/s
- Độ chính xác: ± 1%
- Đầu ra: 4-20mA hoặc RS485
- Nhiệt độ hoạt động: -22 tới 60oC
- Cấp bảo vệ: IP68
- Nguồn cấp 24VDC
* Ngoài việc sử dụng sensor đo bằng sóng siêu âm trong máng Parshall để đo lưu lượng nước thải, trong thực tế, tùy từng điều kiện mà có thể sử dụng phương án đo lưu lượng trong ống kín bằng công nghệ điện từ với độ chính xác cao hơn, giá thành rẻ hơn và thời gian thi công nhanh hơn so với dùng máng Parshall.
5. Thiết bị lấy mẫu nước tự động
Thiết bị lấy mẫu nước tự động theo nguyên lý hút mẫu chân không với khả năng kiểm soát ổn nhiệt.
Chức năng: khi một trong các chỉ tiêu phân tích nào đó vượt mức giới hạn đã cài đặt trước thì thiết bị tự động lấy mẫu, lưu mẫu, bảo quản lạnh và ghi nhận thời gian lấy mẫu lấy mẫu
Chức năng: khi một trong các chỉ tiêu phân tích nào đó vượt mức giới hạn đã cài đặt trước thì thiết bị tự động lấy mẫu, lưu mẫu, bảo quản lạnh và ghi nhận thời gian lấy mẫu lấy mẫu
- Số lượng mẫu lấy: 12 hoặc 25 chai
- Nhiệt độ bảo quản: 4 - 6 oC
- Sensor nhiệt độ: Pt100
- Chiều cao hút mẫu 7,5m
- Thể tích lấy mẫu: 20-1000ml
- Đầu vào: 0/ 4-20mA
- Khả năng kết nối với máy tính để lấy dữ liệu lấy mẫu
6. Datalogger kèm phần mềm quản lý và truyền dữ liệu
- Kết nối tới các sensor/analyzer/transmitter để hiển thị các giá trị đo lường.
- Phần mềm có chức năng ghi lại dữ liệu quan trắc, trạng thái trạm, tình trạng vượt ngưỡng các thông số đo.
- Phần mềm cho phép quan sát nhanh xu hướng thay đổi của các thông số đo thông qua đồ thị.
- Xem biểu đồ trực tiếp trên Datalogger hoặc Webserver
- Dữ liệu được lưu giữ đồng thời tại cơ sở dữ liệu và hai dạng file text (*.txt) (theo qui định) và file *.csv, truyền file *.txt đến các FTP server theo nhịp thời gian khai báo.
- Tên và cấu trúc file *.txt tuân theo qui định hiện hành của nhà nước Việt Nam như TT10/2021/TT-BTNMT hay TT17/2021/TT-BTNMT và các thông tư, quy chuẩn khác.
- Cho phép xuất báo cáo theo nhiều định dạng thông dụng.
- Tích hợp phần mềm WebServer phục vụ các chức năng tra cứu nhanh số liệu đo và điều khiển thủ công thiết bị lấy mẫu. Cho phép người dùng có thể truy cập tới Datalogger tại trạm bằng địa chỉ IP tĩnh của trạm quan trắc từ máy tính hoặc điện thoại, máy tính bảng có kết nối Internet.