Châm tự động PAC trong xử lý nước bằng thông số gián tiếp tức thời

Ứng dụng:

• Dùng trong công đoạn keo tụ tạo bông trong xử lý nước cấp & xử lý nước thải
• Kiểm soát liều lượng châm hóa chất keo tụ (PAC hoặc hóa chất keo tụ khác) 
• Tự động hóa trong qui trình xử lý nước

Các điều kiện ban đầu:

• Xác định được thời gian lắng tiêu biểu của nước thải sau khi châm hóa chất keo tụ
• Xác định được thông số đại diện của tính chất nước (có thể là TSS, Độ đục, Độ dẫn điện,…)
• Xác định được vùng đại diện của thông số với tính chất nước
• Hình thành được hàm phụ thuộc của thông số với lượng hóa chất cần châm. Hai thông số điển hình là TSS & Độ đục, hóa chất châm là PAC.
• Nồng độ hóa chất keo tụ nền (nồng độ tối thiểu)

Nguyên lý hoạt động: xem hình dưới

• Nước từ bể điều hòa được đưa qua bể điều chỉnh pH. pH tại đây sẽ được điều chỉnh về giá trị phù hợp chung cho quá trình keo tụ của đặc trưng của nguồn nước. Sau đó nước được chuyển đến công đoạn keo tụ tạo bông.
• Trong hệ thống điều khiển định lượng châm PAC tự động, thiết bị điều khiển trung tâm là controller DACA. 
• Controller DACA sẽ nhận tín hiệu các tín hiệu từ các nguồn:
  • Tín hiệu báo động
  • Giá trị TSS (hoặc độ đục) từ các sensor trong nước thải sau khi châm hóa chất PAC.
  • Tín hiệu lưu lượng nước đầu vào 
• Thiết bị đo độ đục/TSS được cấu tạo từ 2 buồng đo khác nhau. Quá trình lấy nước mẫu được thực hiện theo chu kì tùy chọn. Tại các buồng đo, nước mẫu được lắng tĩnh, dưới điều kiện lắng tĩnh hạt bông cặn được hình thành sẽ chuyển xuống phía dưới, vùng nước phía trên sẽ được đo độ đục/TSS. Các cảm biến mực nước & timer sẽ theo dõi & kiểm soát lượng nước đi ra & vào buồng đo. Nếu lượng nước lấy vào & ra không đúng với mức cài đặt thì tín hiệu báo động sẽ phát để công nhân vận hành kiểm tra.
• Thông qua 3 tín hiệu này controller sẽ xuất tín hiệu xung để điều khiển quá trình châm hóa chất cho 2 Bơm hóa chất PAC. Tỉ lệ - nồng độ hóa chất cần châm được cài đặt trước trên bộ controller DACA ở dạng hàm tuyến tính. 
• Bơm hóa chất PAC sẽ chuyển hóa chất vào bồn keo tụ, hóa chất polymer sẽ được bơm đến bồn tạo bông.
• Trong trường hợp giá trị đo TSS tại đầu vào ra khỏi vùng kiểm soát được cài đặt trước thì controller DACA sẽ thực hiện đồng thời 3 bước sau tùy chọn sau:
  • Kích hoạt bơm chạy hóa chất chạy với lưu lượng phụ trợ (Auxiliary) – là lưu lượng được đặt trước cao hơn lưu lượng thông thường
  • Ra tín hiệu báo động để ngắt bơm nước đầu vào
  • Đèn báo động cho nước đầu vào sẽ bật để công nhân vận hành nhận biết và tiến hành kiểm tra
• Khi bơm hóa chất PAC hoạt động sẽ kích hoạt relay kích hoạt cho Bơm polymer hoạt động song song & phụ thuộc lưu lượng để đảm bảo đủ lượng polymer cần thiết cho quá trình tạo bông. Nồng độ polymer cần thiết được cài đặt bằng cách điều chỉnh tần số đập của bơm
• Sau khi được châm hóa chất keo tụ & polymer, nước sẽ được dẫn đến bể lắng hóa lý. Tại bể lắng hóa lý các bông cặn hình thành từ quá trình keo tụ tạo bông sẽ được giữ lại, phần nước trong sẽ được chảy đến công đoạn xử lý sinh học.
• Sensor TSS cho nước đầu ra sẽ ghi nhận liên tục chất lượng nước đầu ra. Trong trường hợp quá trình keo tụ tạo bông không đạt hiệu quả thì hàm lượng TSS (độ đục) ở nước đầu ra sẽ cao hơn thông thường. Khi đó tín hiệu báo động sẽ được gửi đến controller DACA & ngay lập tức đèn báo động sẽ được kích hoạt để nhân viên vận hành đến xử lý. Đồng thời controller DACA sẽ tiến hành ra tín hiệu ngừng bơm nước đầu vào cũng như dừng bơm hóa chất PAC & Polymer
• Tất cả giá trị đo & các lỗi phát sinh trong quá trình vận hành sẽ được ghi nhận & lư trữ lại trên controller DACA trong thẻ nhớ SD để người vận hành có thể truy xuất và thống kê số liệu để thuận tiện cho công tác báo cáo

Ưu điểm của phương pháp    

• Tính chất nước phân tích gần như tức thời nên hệ thống có độ trễ rất thấp.
• Có thể thay đổi nhanh liều lượng hóa chất keo tụ cần châm phù hợp với nhu cầu.
• Tiết kiệm hóa chất tiêu thụ do hóa chất được châm phù hợp với nồng độ nước thải
• Tăng độ tin cậy của qui trình xử lý
• Tự động hóa quá trình châm hóa chất và vận hành
• Giảm thiểu nhu cầu về công nhân vận hành
• Tăng hiệu suất xử lý của qui trình xử lý phía sau

Nhược điểm của phương pháp

• Thông số độ đục & TSS không đại diện hoàn toàn cho độ ô nhiễm của nước. 
• Khả năng ứng dụng phụ thuộc lớn vào tính chất nguồn nước
• Tín hiệu hồi tiếp có độ trễ nhất định
• Cần chi phí đầu tư

Lưu ý khi sử dụng và cài đặt:

• Các điện cực (đầu dò) cần được hiệu chuẩn định kì
• Định kì cần kiểm tra khả năng keo tụ của nước để tinh chỉnh hệ thống bơm.
• Các số liệu hoạt động nên được lưu trữ và thống kê để có thể xác định vùng hoạt động hiệu quả của phương pháp châm tự động