Ứng dụng thực tiễn và phân tích tác động của cảm biến clo dư tại Việt Nam

Bối cảnh giám sát chất lượng nước và nhu cầu kiểm soát clo tại Việt Nam

Là một quốc gia Đông Nam Á đang công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh chóng, Việt Nam phải đối mặt với áp lực kép trong quản lý tài nguyên nước. Thống kê cho thấy khoảng 60% nước ngầm và 40% nước mặt ở Việt Nam bị ô nhiễm ở các mức độ khác nhau, trong đó ô nhiễm vi sinh và hóa chất là những mối quan ngại chính. Trong hệ thống cấp nước, clo dư – thành phần clo hoạt tính còn lại sau quá trình khử trùng – đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn nước. Nồng độ clo dư không đủ sẽ không thể liên tục loại bỏ mầm bệnh trong đường ống, trong khi nồng độ quá cao có thể tạo ra các sản phẩm phụ gây ung thư do quá trình khử trùng. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) khuyến nghị duy trì nồng độ clo dư từ 0,2-0,5mg/L trong nước uống, trong khi tiêu chuẩn QCVN 01:2009/BYT của Việt Nam yêu cầu tối thiểu 0,3mg/L tại các điểm cuối đường ống.

Cơ sở hạ tầng cấp nước của Việt Nam thể hiện sự chênh lệch đáng kể giữa thành thị và nông thôn. Các khu vực đô thị như Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh có hệ thống cấp nước tương đối hoàn chỉnh nhưng lại đối mặt với thách thức từ đường ống cũ kỹ và ô nhiễm thứ cấp. Khoảng 25% dân số nông thôn vẫn thiếu nước uống an toàn, chủ yếu dựa vào nước giếng hoặc nước mặt được xử lý không đúng cách. Sự phát triển không đồng đều này tạo ra những yêu cầu khác nhau đối với công nghệ giám sát clo – khu vực đô thị cần hệ thống trực tuyến thời gian thực, độ chính xác cao trong khi khu vực nông thôn ưu tiên tính hiệu quả về chi phí và dễ vận hành.

Các phương pháp giám sát truyền thống gặp phải nhiều rào cản trong quá trình thực hiện tại Việt Nam:

• Phân tích trong phòng thí nghiệm cần 4-6 giờ thực hiện bởi nhân viên được đào tạo.
• Việc lấy mẫu thủ công bị hạn chế bởi địa hình trải dài và hệ thống sông ngòi phức tạp của Việt Nam.
• Dữ liệu rời rạc không cung cấp được thông tin chi tiết liên tục để điều chỉnh quy trình.

Những hạn chế này trở nên đặc biệt rõ ràng trong các trường hợp khẩn cấp như sự cố rò rỉ clo năm 2023 tại một khu công nghiệp ở tỉnh Đồng Nai.

Công nghệ cảm biến clo dư mang đến giải pháp mới cho việc giám sát nguồn nước tại Việt Nam. Các cảm biến hiện đại chủ yếu sử dụng nguyên lý điện hóa (phương pháp cực phổ, điện áp không đổi) hoặc nguyên lý quang học (phương pháp đo màu DPD) để đo trực tiếp clo tự do và tổng clo, truyền dữ liệu thời gian thực thông qua kết nối có dây hoặc không dây. So với các phương pháp truyền thống, công nghệ này cho thời gian phản hồi nhanh hơn (<30 giây), độ chính xác cao hơn (±0,02mg/L) và chi phí bảo trì thấp hơn – đặc biệt phù hợp với khí hậu nhiệt đới và nhu cầu giám sát phân tán của Việt Nam.

Các sáng kiến ​​“Thành phố thông minh” và chương trình quốc gia “Nước sạch” của Việt Nam cung cấp cơ sở chính sách hỗ trợ việc áp dụng cảm biến clo. Năm 2024Báo cáo nghiên cứu về phát triển và đầu tư ngành máy phân tích clo dư tại Việt NamĐiều này cho thấy kế hoạch của chính phủ là nâng cấp hệ thống giám sát tại các thành phố lớn, ưu tiên thiết bị giám sát clo trực tuyến. Đồng thời, Bộ Y tế đã tăng tần suất giám sát bắt buộc từ hàng tháng lên hàng ngày tại các điểm trọng yếu, càng thúc đẩy nhu cầu về công nghệ thời gian thực.

Bảng: Giới hạn clo dư trong tiêu chuẩn chất lượng nước của Việt Nam

Thị trường cảm biến Việt Nam thể hiện sự cùng tồn tại giữa quốc tế và nội địa, với các thương hiệu cao cấp như LAR của Đức và HACH của Mỹ thống trị phân khúc cao cấp, trong khi các nhà sản xuất Trung Quốc như Xi'an Yinrun (ERUN) và Shenzhen AMT giành thị phần nhờ giá cả cạnh tranh. Đặc biệt, các công ty Việt Nam đang tham gia sản xuất cảm biến thông qua các liên doanh công nghệ, chẳng hạn như các cảm biến giá rẻ của một công ty có trụ sở tại Hà Nội đã được thử nghiệm thành công trong các dự án cấp nước cho trường học ở vùng nông thôn.

Việc áp dụng tại địa phương phải đối mặt với một số thách thức thích ứng:

• Độ ẩm nhiệt đới ảnh hưởng đến thiết bị điện tử
• Độ đục cao ảnh hưởng đến độ chính xác quang học.
• Tình trạng cung cấp điện không ổn định ở khu vực nông thôn.

Các nhà sản xuất đã đáp trả bằng cách trang bị khả năng bảo vệ IP68, hệ thống tự động làm sạch và tùy chọn năng lượng mặt trời để nâng cao độ tin cậy trong điều kiện khắc nghiệt của Việt Nam.

Nguyên tắc kỹ thuật và những điều chỉnh đặc thù của Việt Nam

Tại Việt Nam, các cảm biến clo dư sử dụng ba phương pháp phát hiện chính, mỗi phương pháp phù hợp với các môi trường và ứng dụng khác nhau.

Cảm biến cực phổ, điển hình là ERUN-SZ1S-A-K6, chiếm ưu thế trong các hệ thống lắp đặt đô thị và công nghiệp. Chúng đo sự biến thiên dòng điện giữa điện cực làm việc và điện cực tham chiếu (thường là hệ thống điện cực vàng), cho độ chính xác cao (±1%FS) và phản hồi nhanh (<30s). Tại Nhà máy nước số 3 Thành phố Hồ Chí Minh, kết quả cực phổ cho thấy độ nhất quán 98% với tiêu chuẩn DPD của phòng thí nghiệm. Cơ chế làm sạch tự động tích hợp (hệ thống chổi) kéo dài chu kỳ bảo trì lên 2-3 tháng – điều rất quan trọng đối với nguồn nước giàu tảo ở Việt Nam.

Cảm biến điện áp không đổi (ví dụ: hệ thống của LAR) hoạt động xuất sắc trong các ứng dụng xử lý nước thải phức tạp. Bằng cách áp dụng điện thế cố định và đo dòng điện thu được, chúng thể hiện khả năng chống nhiễu vượt trội đối với sunfua và mangan – đặc biệt có giá trị trong nguồn nước giàu chất hữu cơ ở miền Nam Việt Nam. Nhà máy xử lý nước thải công nghiệp Cần Thơ AKIZ sử dụng công nghệ này cùng với hệ thống NitriTox để duy trì nồng độ clo trong nước thải ở mức 0,5-1,0 mg/L.

Các cảm biến đo màu quang học như ZS4 của Blueview đáp ứng nhu cầu đo nhiều thông số với chi phí hợp lý. Mặc dù chậm hơn (2-5 phút), khả năng đo nhiều thông số dựa trên DPD (đo pH/độ đục đồng thời) giúp giảm chi phí cho các công ty điện lực cấp tỉnh. Những tiến bộ trong công nghệ vi lưu đã giảm 90% lượng thuốc thử tiêu thụ, giảm bớt gánh nặng bảo trì.

Chúng tôi cũng có thể cung cấp nhiều giải pháp khác nhau cho

1. Máy đo cầm tay đa thông số chất lượng nước

2. Hệ thống phao nổi để đo chất lượng nước đa thông số

3. Bàn chải làm sạch tự động cho cảm biến nước đa thông số

4. Bộ máy chủ và mô-đun phần mềm không dây hoàn chỉnh, hỗ trợ RS485 GPRS /4G/WIFI/LORA/LORAWAN

Vui lòng liên hệ Công ty TNHH Công nghệ Honde.

Email: info@hondetech.com

Trang web công ty:www.hondetechco.com

Điện thoại: +86-15210548582