6.2.1 Nghiên cứu, đề xuất các nội dung cho hoạt động quan trắc tựđộng chất lượng nước thải nước thải
Dựa trên việc nghiên cứu lựa chọn thiết bị đo, các yếu tố cần thiết cũng như
phương pháp luận xây dựng hệ thống quan trắc nước thải tựđộng và từ thực tế xây dựng hệ thống thử nghiệm, nhĩm nghiên cứu đề xuất một số nội dung cho hoạt động quan trắc tựđộng chất lượng nước thải như sau :
- Xác định tính chất, thành phần của nước thải ; - Xây dựng và lắp đặt thiết bị
- Thiết lập các quy trình vận hành chuẩn - Xây dựng hệ thống tích hợp dữ liệu - Cơng tác đào tạo và chuyển giao
6.2.1.1 Xác định tính chất, thành phần của nước thải
Nước thải là loại chất thải phổ biến nhất ở các KCX-KCN, nước thải bao gồm nước thải sử dụng cho các cơng đoạn sản xuất cơng nghiệp và nước thải sinh hoạt của cơng nhân nhà máy. Tùy theo từng ngành nghề sản xuất khác nhau mà nước thải cĩ các thành phần và tính chất khác nhau do đĩ việc xác định các thành phần, tính chất trong nước thải là rất cần thiết cho việc lựa chọn các thiết bịđo trong hoạt động quan trắc tự động chất lượng nước thải. Dựa vào thành phần, tính chất của nước thải, xác định :
- Thơng số cần đo như pH, TSS, COD… - Khoảng đo ;
- Phương pháp đo ; - Nhiệt độ nước thải ;
Thực hiện lựa chọn đơn vị cung cấp thiết bị, lắp đặt thiết bị tại hiện trường ở
những vị trí đã được chỉ định khảo sát và nghiên cứu trước đĩ. Các nội dung cơng việc xây dựng trạm sẽ được thiết lập cụ thể tùy vị trí và đặc điểm từng trạm. Trong quá trình thực hiện xây dựng các trạm quan trắc tự động cần cĩ sự giám sát chặt chẽ cơng tác lắp
đặt nhằm đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật. Các nhiệm vụ giám sát như sau: - Giám sát việc xây dựng cơ sở hạ tầng tại vị trí đặt trạm ;
- Giám sát việc kiểm tra thiết bị
- Giám sát việc lắp đặt tại hiện trường và khởi động thiết bị
Đơn vị cung cấp thiết bị phải chịu trách nhiệm lắp đặt tại hiện trường và đảm bảo cơng tác đào tạo, chuyển giao kỹ thuật để vận hành hệ thống. Cơng tác lắp đặt sẽ bao gồm:
- Lắp đặt các thiết bị tại trạm
- Kết nối thiết bị vào hệ thống lưu trữ dữ liệu - Kiểm tra và khởi động thiết bị
- Kiểm tra và khởi động hệ thống truyền nhận dữ liệu
Sau khi lắp đặt xong, hệ thống sẽ cĩ một khoảng thời gian cho việc vận hành thử
nghiệm để đảm bảo các thiết bị và hệ thống vận hành đúng yêu cầu. Đồng thời nhà cung cấp phải triển khai cơng tác tập huấn vận hành thiết bị và soạn ra các qui trình vận hành phù hợp với điều kiện thực tế.
6.2.1.3 Thiết lập các quy trình vận hành chuẩn
Quy trình vận hành chuẩn là các hướng dẫn được viết như là bộ tài liệu chỉ dẫn chung được xác định là thao tác vận hành chuẩn sử dụng để vận hành hệ thống quan trắc. Việc thiết lập các thao tác vận hành chuẩn nhằm tạo ra khung sườn cho tồn bộ hệ thống, giúp thực hiện cơng tác đảm bảo chất lượng, lưu trữ và cung cấp thơng tin, duy trì hoạt
động của hệ thống. Các nội dung của cơng tác thiết lập thao tác vận hành chuẩn : a) Các thao tác vận hành chuẩn tại trạm quan trắc bao gồm:
- Các thủ tục kiểm sốt chất lượng được thực hiện tại trạm quan trắc như kiểm tra khả năng hoạt động của các thiết bịđo, đường truyền dữ liệu, số liệu nhận được… - Các biểu mẫu cần sử dụng khi kiểm tra trạm
- Hướng dẫn các thao tác chuẩn độđược thực hiện tại trạm ;
- Lập các thơng tin liên lạc liên quan đến trạm (sốđiện thoại, người liên hệ vềđiện,
điện thoại, bảo vệ…)
- Lập kế hoạch vệ sinh các thiết bịđo b)Các thao tác vận hành chuẩn khác
- Thực hiện đánh giá và báo cáo số liệu
- Các thao tác vận hành trên các thiết bị khác nhau - Các cách thực hiện các cấp chuẩn độ khác nhau
- Hướng dẫn cách tiến hành đánh giá hệ thống, đánh giá trạm và đánh giá việc vận hành ;
- Hướng dẫn cách lập mẫu để ghi nhận và lưu trữ thơng tin về trạm, thiết bị (nhật kí tại trạm, nhật kí thiết bị…)
- Hướng dẫn lưu trữ và phân bố các thiết lập thao tác vận hành chuẩn c) Sử dụng các thiết lập thao tác vận hành chuẩn
- Các thiết lập vận hành chuẩn được sử dụng bởi các thành viên vận hành hệ thống quan trắc
- Tài liệu tham khảo
- Hướng dẫn, tập huấn cho nhân viên mới - Phục vụ cơng tác đánh gía hệ thống - Cẩm nang khắc phục sự cố
- Kiểm sốt chất lượng (QA/QC)
d)Cập nhật các thiết lập thao tác vận hành chuẩn
- Thiết lập thao tác vận hành chuẩn là một quá trình liên tục, cần cập nhật khi cĩ bất cứ sự thay đổi nào liên quan đến hệ thống như : nhân sự, thiết bị, phương pháp,… - Cập nhật khi kinh nghiệm vận hành được tăng lên
- Cập nhật đểđáp ứng yêu cầu tiêu chuẩn mới
- Chỉnh sửa khi phát hiện sự khơng hợp lý hay bất tiện trong cơng tác vận hành hệ
thống.
6.2.1.4 Xây dựng hệ thống tích hợp dữ liệu
Các số liệu chất lượng nước thải từ các vị trí quan trắc khác nhau phải được thu thập về trung tâm và lưu trữ vào cơ sở dữ liệu qua mạng lưới thu nhận thơng tin xuyên suốt và liên tục. Do đĩ mạng quan trắc tựđộng chất lượng nước thải phải dựa trên cơ sở
hạ tầng truyền nhận thơng tin hiện hữu để tránh được sự phức tạp trong việc kết nối 2 hệ
thống khác nhau và tránh những chi phí phát sinh khơng cần thiết. Các phương thức truyền nhận thơng tin từ xa dựa trên hạ tầng viễn thơng hiện hữu cĩ thể sử dụng cho hệ
thống quan trắc tựđộng, bao gồm một số phương thức sau :
a) Truyền dữ liệu quan trắc mơi trường qua đường dây điện thoại cốđịnh:
Hiện nay, việc truyền nhận dữ liệu cĩ thể thực hiện theo phương thức quay số thơng qua modem quay số EM241 kết hợp với PLC S7-200 để truyền dữ liệu về trạm quan trắc trung tâm.
Qua quá trình thực hiện, giải pháp này cĩ một sốưu điểm và nhược điểm như sau:
¾ Ưu điểm:
- Cước phí chỉ tập trung chủ yếu ở trạm trung tâm vì phải quay sốđến các trạm con
để lấy dữ liệu.
- Phù hợp với hệ thống quan trắc cĩ số lượng trạm con ít (dưới 05 trạm). - Khả năng kết nối với máy tính tại chỗđể lưu dữ liệu của mỗi trạm con.
¾ Nhược điểm:
- Khả năng mở rộng số trạm và tính linh hoạt bị hạn chế vì trung tâm phải quay số
tuần tựđến từng trạm con để lấy dữ liệu.
- Modem quay số dễ bị hỏng khi gặp sét đánh lan truyền. - Khả năng ngắt kết nối cao khi dây điện thoại bịđứt.
- Chỉ cĩ nhận được thơng tin tại trạm trung tâm, khơng cĩ khả năng cảnh báo thơng tin từ xa qua điện thoại di động cho người cĩ khả năng ra quyết định.
b)Truyền dữ liệu quan trắc mơi trường qua mạng khơng dây GSM-GPRS:
GPRS (General Packet Radio Service - Dịch vụ vơ truyến gĩi tổng hợp) là một dịch vụ dữ liệu di động dạng gĩi dành cho những người dùng hệ thống thơng tin di động tồn cầu GSM. GPRS cung cấp dữ liệu ở tốc độ từ 56~114 kbps (theo Wikipedia).
Đây là giải pháp truyền nhận dữ liệu tối ưu nhất cho hệ thống quan trắc chất lượng mơi trường với bộ thu nhận dữ liệu datalogger dùng mạng khơng dây GSM-GPRS .
Hiện nay, ở Việt nam các nhà cung cấp di động lớn như Mobifone, Vinaphone, Viettel đều cĩ dịch vụ GPRS phủ sĩng hầu hết các tỉnh thành trong cả nước. Tốc độ
truyền nhận dữ liệu tối đa ở Việt Nam là 171.2 kbps.
¾ Ưu điểm:
- Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành thấp nhất so với các loại truyền thơng khác.
- Sử dụng mạng khơng dây GSM với dịch vụ GPRS cĩ sẵn của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng ở Việt Nam như Mobifone, Vinaphone và Viettel.
- Truyền nhận dữ liệu dạng đĩng gĩi với độ tin cậy và bảo mật cao. - Khả năng khơng giới hạn số lượng trạm quan trắc.
- Khả năng làm việc với các hệ thống quan trắc cĩ sẵn.
- Datalogger thu nhận được hơn 06 tín hiệu analog 4~20mA từ các cảm biến đo chất lượng nước thải tại mỗi trạm với dữ liệu dưới 01 kByte.
- Datalogger hoạt động độc lập, nhận dữ liệu từ các cảm biến nước thải và tự động truyền về trung tâm theo thời gian định sẵn mà khơng cần chờ yêu cầu từ trung tâm.
- Datalogger cĩ khả năng lập trình điều khiển đơn giản, cảnh báo tại chỗ qua các ngõ ra số và cảnh báo từ xa cho người cần thơng tin qua tin nhắn SMS.
- Datalogger cĩ khả năng kết nối với máy tính tại chỗở mỗi trạm. - Phù hợp với hệ thống quan trắc nước thải từ xa của các KCX-KCN.
¾ Nhược điểm:
- Khơng chia sẻ dữ liệu tức thời giữa các trạm. - Phụ thuộc khả năng phủ sĩng của nhà cung cấp
c) Truyền dữ liệu quan trắc mơi trường dùng đường truyền Internet Lease line xDSL:
Đây là dạng dữ liệu truyền thơng được thuê riêng với các ưu điểm và nhược điểm sau:
¾ Ưu điểm:
- Tốc độ nhanh, tức thời với khả năng truyền nhận dữ liệu dung lượng lớn. - Khả năng bảo mật cao nhất.
- Khả năng chia sẻ dữ liệu lớn giữa các trạm và trung tâm.
- Phù hợp hơn với hệ thống cần giám sát và điều khiển liên tục như kiểm tra an ninh qua các camera, điều khiển tức thời từ xa các nhà máy.
¾ Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vận hành hàng tháng cho mỗi trạm con và trạm trung tâm là rất cao.
- Phụ thuộc vào nhà cung cấp dịch vụ.
d)Truyền dữ liệu quan trắc mơi trường qua vệ tinh:
Đây là dạng dữ liệu truyền thơng được thuê riêng với các ưu điểm và nhược điểm sau:
¾ Ưu điểm:
- Khả năng truyền nhận dữ liệu ở mọi nơi tại Việt nam - Khả năng chia sẻ dữ liệu lớn giữa các trạm và trung tâm.
- Phù hợp hơn với những nơi mà các nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng khơng phủ
sĩng đến như vùng sâu, vùng xa và hải đảo.
¾ Nhược điểm:
- Khĩ khăn trong việc đăng ký sử dụng. - Thiết bịđầu tư tốn kém.
Hệ thống tích hợp dựa trên phần mềm STEP7-MicroWin, WinCC. Phần mềm này thực hiện cơng tác giám sát và điều khiển nhận dữ liệu từ trạm con truyền về và xuất dữ
liệu ra dạng file excel.
6.2.1.5 Cơng tác đào tạo và chuyển giao
Cơng tác vận hành hệ thống quan trắc chất lượng nước thải tự động cho thấy, sự
rất cần thiết của cơng tác đào tạo, chuyển giao cơng nghệ. Vì việc hiểu biết về thiết bị và hệ thống đĩng vai trị quan trọng trong việc đảm bảo vận hành hệ thống và kéo dài tuổi thọ thiết bị, nâng cao hiệu quả của việc đầu tư.
Ngồi cơng tác vận hành cần được tập huấn, cơng tác báo cáo số liệu, tận dụng hiệu quả các thơng tin do hệ thống đem lại cho cơng tác đánh giá nhanh hiện trạng chất lượng nước thải tại các KCX-KCN, sử dụng hiệu quả số liệu cho cơng tác hổ trợ ra quyết
định cũng như tuyên truyền, cung cấp thơng tin đến cộng đồng cũng phải được đào tạo nhằm nâng cao giá trị sử dụng của hệ thống.