Những thách thức trong giám sát chất lượng nước tại Việt Nam và việc giới thiệu hệ thống phao tự làm sạch.
Là một quốc gia Đông Nam Á giàu nguồn nước với 3.260 km đường bờ biển và mạng lưới sông ngòi dày đặc, Việt Nam đối mặt với những thách thức riêng biệt trong việc giám sát chất lượng nước. Các hệ thống phao truyền thống trong môi trường nhiệt đới của Việt Nam với nhiệt độ cao, độ ẩm cao và hiện tượng bám bẩn sinh học nghiêm trọng thường gặp phải tình trạng nhiễm bẩn cảm biến và sai lệch dữ liệu, làm giảm đáng kể độ chính xác của việc giám sát. Đặc biệt tại Đồng bằng sông Cửu Long, hàm lượng chất rắn lơ lửng và chất hữu cơ cao đòi hỏi phải bảo trì thủ công 2-3 tuần một lần đối với các phao truyền thống, dẫn đến chi phí vận hành cao và dữ liệu liên tục không đáng tin cậy.
Để giải quyết vấn đề này, các cơ quan quản lý tài nguyên nước của Việt Nam đã đưa vào sử dụng hệ thống phao tự làm sạch từ năm 2023, tích hợp công nghệ làm sạch bằng bàn chải cơ học và siêu âm để tự động loại bỏ màng sinh học và cặn bẩn khỏi bề mặt cảm biến. Dữ liệu từ Sở Tài nguyên nước TP. Hồ Chí Minh cho thấy các hệ thống này đã kéo dài chu kỳ bảo trì từ 15-20 ngày lên 90-120 ngày, đồng thời cải thiện độ chính xác của dữ liệu từ dưới 60% lên trên 95%, giảm chi phí vận hành khoảng 65%. Bước đột phá này cung cấp hỗ trợ công nghệ quan trọng cho việc nâng cấp mạng lưới giám sát chất lượng nước quốc gia của Việt Nam.
Nguyên lý kỹ thuật và thiết kế sáng tạo của hệ thống tự làm sạch
Hệ thống phao tự làm sạch của Việt Nam sử dụng công nghệ làm sạch đa phương thức, kết hợp ba phương pháp bổ sung cho nhau:
- Làm sạch bằng bàn chải cơ học xoay: Tự động kích hoạt sau mỗi 6 giờ bằng các sợi lông silicon cấp thực phẩm, chuyên dùng để loại bỏ tảo bám trên cửa sổ quang học;
- Vệ sinh bằng sóng siêu âm tạo bọt: Sóng siêu âm tần số cao (40kHz) được kích hoạt hai lần mỗi ngày giúp loại bỏ màng sinh học cứng đầu thông qua sự nổ tung của các bong bóng siêu nhỏ;
- Lớp phủ ức chế hóa học: Lớp phủ quang xúc tác titan dioxide kích thước nano liên tục ức chế sự phát triển của vi sinh vật dưới ánh sáng mặt trời.
Thiết kế bảo vệ ba lớp này đảm bảo hiệu suất ổn định trong các môi trường nước đa dạng của Việt Nam – từ các vùng có độ đục cao của sông Hồng đến các vùng phú dưỡng của sông Mekong. Điểm đột phá cốt lõi của hệ thống nằm ở khả năng tự cung cấp năng lượng thông qua hệ thống điện lai (tấm pin mặt trời 120W + máy phát điện thủy lực 50W), duy trì chức năng làm sạch ngay cả trong mùa mưa với lượng ánh nắng mặt trời hạn chế.
Trường hợp thí điểm tại Đồng bằng sông Cửu Long
Là vùng nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản quan trọng nhất của Việt Nam, chất lượng nước Đồng bằng sông Cửu Long ảnh hưởng trực tiếp đến 20 triệu cư dân và nền kinh tế khu vực. Trong giai đoạn 2023-2024, Bộ Tài nguyên nước Việt Nam đã triển khai 28 hệ thống phao tự làm sạch tại đây, thiết lập mạng lưới cảnh báo chất lượng nước theo thời gian thực với những kết quả đáng chú ý.
Việc triển khai tại thành phố Cần Thơ là một ví dụ đặc biệt tiêu biểu. Được lắp đặt trên dòng chính sông Mekong, hệ thống này giám sát nồng độ oxy hòa tan (DO), độ pH, độ đục, độ dẫn điện, chlorophyll-a và các thông số quan trọng khác. Dữ liệu sau khi triển khai đã xác nhận rằng quá trình làm sạch tự động duy trì hoạt động ổn định liên tục:
- Độ trôi của cảm biến DO giảm từ 0,8 mg/L/tháng xuống còn 0,1 mg/L;
- Độ ổn định của chỉ số pH được cải thiện 40%;
- Hiện tượng nhiễu sinh học trên máy đo độ đục quang học giảm 90%.
Vào tháng 3 năm 2024, hệ thống đã cảnh báo thành công các cơ quan chức năng về sự cố xả nước thải công nghiệp ở thượng nguồn thông qua việc phát hiện thời gian thực sự giảm độ pH (7,2→5,8) và sự sụt giảm nồng độ oxy hòa tan (6,4→2,1 mg/L). Các cơ quan môi trường đã xác định và xử lý nguồn ô nhiễm trong vòng hai giờ, ngăn chặn nguy cơ cá chết hàng loạt. Trường hợp này chứng minh giá trị của hệ thống trong việc đảm bảo tính liên tục của dữ liệu và khả năng ứng phó sự cố.
Những thách thức trong quá trình triển khai và triển vọng tương lai
Mặc dù đạt hiệu quả xuất sắc, việc áp dụng rộng rãi trên toàn quốc vẫn gặp phải một số trở ngại:
- Chi phí đầu tư ban đầu cao: 150-200 triệu VND (6.400-8.500 USD) mỗi hệ thống – gấp 3-4 lần chi phí phao tiêu thông thường;
- Yêu cầu đào tạo: Nhân viên hiện trường cần có các kỹ năng mới về bảo trì hệ thống và phân tích dữ liệu;
- Hạn chế về khả năng thích ứng: Cần tối ưu hóa thiết kế cho điều kiện độ đục cực cao (NTU > 1000 trong lũ lụt) hoặc dòng chảy mạnh.
Sự phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào:
- Sản xuất nội địa hóa: Các doanh nghiệp Việt Nam hợp tác với các đối tác Nhật Bản/Hàn Quốc đặt mục tiêu đạt tỷ lệ nội địa hóa >50% trong vòng 3 năm, giảm chi phí hơn 30%;
- Nâng cấp thông minh: Tích hợp camera AI để xác định các loại ô nhiễm và điều chỉnh chiến lược làm sạch (ví dụ: tăng tần suất trong thời kỳ tảo nở hoa);
- Tối ưu hóa năng lượng: Phát triển các thiết bị thu năng lượng hiệu quả hơn (ví dụ: rung động do dòng chảy gây ra) để giảm sự phụ thuộc vào năng lượng mặt trời;
- Kết hợp dữ liệu: Tích hợp với giám sát vệ tinh/máy bay không người lái để theo dõi chất lượng nước toàn diện theo mô hình “không gian-trên không-mặt đất”.
Bộ Tài nguyên nước Việt Nam kỳ vọng phao tự làm sạch sẽ phủ sóng 60% điểm giám sát quốc gia vào năm 2026, tạo thành cơ sở hạ tầng cốt lõi cho hệ thống cảnh báo sớm chất lượng nước. Cách tiếp cận này không chỉ nâng cao năng lực quản lý nguồn nước của Việt Nam mà còn cung cấp các giải pháp có thể nhân rộng cho các nước láng giềng Đông Nam Á đang đối mặt với những thách thức tương tự. Với khả năng nhận diện thông tin ngày càng tốt hơn và chi phí giảm xuống, ứng dụng của chúng có thể mở rộng sang nuôi trồng thủy sản, giám sát nước thải công nghiệp và các lĩnh vực thương mại khác, tạo ra giá trị kinh tế - xã hội lớn hơn.
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
Để biết thêm thông tin về cảm biến nước,
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
Thời gian đăng bài: 25 tháng 6 năm 2025