Những thách thức trong việc 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 tài nguyên nước với 3.260 km bờ biển và mạng lưới sông ngòi dày đặc, Việt Nam đang phải đối mặt với những thách thức đặc thù trong việc giám sát chất lượng nước. Các hệ thống phao truyền thống trong môi trường nhiệt đới với nhiệt độ, độ ẩm cao và tình trạng bám bẩn sinh học nghiêm trọng của Việt Nam thường gặp phải tình trạng cảm biến bị nhiễm bẩn và trôi dữ liệu, ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của việc giám sát. Đặc biệt, ở Đồng bằng sông Cửu Long, hàm lượng chất rắn lơ lửng và hàm lượng hữu cơ cao đòi hỏi phải bảo trì thủ công 2-3 tuần một lần đối với các phao thông thường, 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 giới thiệu hệ thống phao tự làm sạch vào năm 2023, tích hợp công nghệ làm sạch bằng chổi 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 Thành phố Hồ Chí Minh cho thấy các hệ thống này đã kéo dài thời gian bảo trì từ 15-20 ngày lên 90-120 ngày, đồng thời cải thiện độ tin cậy của dữ liệu từ <60% lên >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 quan trắc 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 chế độ kết hợp ba phương pháp bổ sung:
- Vệ sinh bằng bàn chải cơ học xoay: Kích hoạt sau mỗi 6 giờ bằng cách sử dụng lông bàn chải silicon cấp thực phẩm, nhắm mục tiêu cụ thể vào các vết bẩn tảo trên cửa sổ quang học;
- Làm sạch bằng sóng siêu âm: Sóng siêu âm tần số cao (40kHz) được kích hoạt hai lần mỗi ngày để loại bỏ lớp màng sinh học cứng đầu thông qua hiện tượng nổ bong bóng siêu nhỏ;
- Lớp phủ ức chế hóa học: Lớp phủ quang xúc tác titan dioxide ở dạng nano liên tục ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn dưới ánh sáng mặt trời.
Thiết kế ba lớp bảo vệ này đảm bảo hiệu suất ổn định trên khắp các môi trường nước đa dạng của Việt Nam – từ vùng có độ đục cao của sông Hồng đến vùng phú dưỡng của sông Cửu Long. Cải tiến cốt lõi của hệ thống nằm ở khả năng tự cung cấp năng lượng thông qua nguồn điện hỗn hợp (tấm pin mặt trời 120W + máy phát điện thủy điện 50W), duy trì chức năng làm sạch ngay cả trong mùa mưa với ánh sáng mặt trời hạn chế.
Trường hợp trình diễn ở Đồng bằng sông Cửu Long
Là vùng nông nghiệp và 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 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 ghi nhận.
Việc triển khai tại thành phố Cần Thơ đã chứng minh được tính đại diện đặc biệt. Được lắp đặt trên dòng chính sông Mê Kông, hệ thống giám sát oxy hòa tan (DO), pH, độ đục, độ dẫn điện, diệp lục a và các thông số quan trọng khác. Dữ liệu sau khi triển khai xác nhận hệ thống 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 0,1 mg/L;
- Độ ổn định của phép đo pH được cải thiện 40%;
- Giảm 90% hiện tượng nhiễu sinh học do máy đo độ đục quang học gây ra.
Vào tháng 3 năm 2024, hệ thống đã cảnh báo thành công cho các cơ quan chức năng về sự cố xả nước thải công nghiệp thượng nguồn thông qua việc phát hiện theo thời gian thực sự sụt giảm pH (7,2→5,8) và sự cố DO (6,4→2,1 mg/L). Các cơ quan môi trường đã xác định vị trí 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.
Thách thức triển khai và triển vọng tương lai
Mặc dù đạt hiệu quả tuyệt vời, việc áp dụng trên toàn quốc vẫn gặp phải một số trở ngại:
- Đầu tư ban đầu cao: 150-200 triệu đồng (6.400-8.500 USD) cho mỗi hệ thống – gấp 3-4 lần chi phí phao thông thường;
- Yêu cầu đào tạo: Nhân viên thực địa cần có kỹ năng mới để bảo trì hệ thống và phân tích dữ liệu;
- Hạn chế về khả năng thích ứng: Cần tối ưu hóa thiết kế khi độ đục cực đại (NTU>1000 trong thời gian lũ lụt) hoặc dòng chảy mạnh.
Sự phát triển trong tương lai sẽ tập trung vào:
- Sản xuất nội địa hóa: Các công ty 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 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) để giảm sự phụ thuộc vào năng lượng mặt trời;
- Kết hợp dữ liệu: Kết hợp với giám sát vệ tinh/máy bay không người lái để giám sát chất lượng nước tích hợp “không gian-không khí-mặt đất”.
Bộ Tài nguyên Nước Việt Nam dự kiến đến năm 2026, phao tự làm sạch sẽ phủ sóng 60% số điểm quan trắc quốc gia, hình thành cơ sở hạ tầng cốt lõi cho các hệ thống cảnh báo sớm chất lượng nước. Cách tiếp cận này không chỉ nâng cao năng lực quản lý tài nguyên 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 việc cải thiện thông tin tình báo và giảm chi phí, các ứng dụng 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 đo chất lượng nước đa thông số
2. Hệ thống phao nổi cho 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 không dây phần mềm hoàn chỉnh, hỗ trợ RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN
Để biết thêm thông tin về cảm biến nước,
Vui lòng liên hệ với Công ty TNHH Công nghệ Honde.
Email: info@hondetech.com
Trang web của công ty:www.hondetechco.com
Điện thoại: +86-15210548582
Thời gian đăng: 25-06-2025