Hệ thống đo lường và kiểm soát sục khí thông minh VACOMASS® 

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo A.I trong vận hành hệ thống xử lý nước thải

1. Tổng quan về giải pháp

Khi giai đoạn sinh học trong nhà máy xử lý nước thải không được sục khí đúng cách, quá trình xử lý sẽ bị gián đoạn và có thể dẫn đến việc vượt quá giới hạn cho phép của nước thải. Tuy nhiên, nếu cung cấp quá nhiều không khí sẽ làm tăng tiêu thụ năng lượng và giảm hiệu quả kinh tế của nhà máy. Ngoài ra, quá trình khử nitrat hóa có thể bị ảnh hưởng bởi lượng oxy hòa tan dư thừa trong dòng tuần hoàn bên trong. Chỉ có cải tiến kiểm soát sục khí dựa trên nhu cầu thực tế của hệ thống mới có thể đảm bảo hoạt động của nhà máy được kiểm soát và tiết kiệm. Hệ thống module VACOMASS® bao gồm các thành phần được tối ưu hóa cho ứng dụng này và khớp với nhau để đo, kiểm soát và phân phối sục khí chính xác.

VACOMASS® đảm bảo rằng khí được cấp theo nhu cầu oxy thực tế trong các bể và vùng sục khí khác nhau của hệ thống.

Hệ thống VACOMASS® đảm bảo:

  • Tối ưu hóa quá trình xử lý
  • Tránh gián đoạn hoạt động của nhà máy
  • Đảm bảo tuân thủ các quy định về giấy phép xả thải
  • Vận hành hiệu quả và tiết kiệm cho nhà máy xử lý nước thải

 

Với VACOMASS®, việc xử lý sinh học được kiểm soát và giảm tiêu thụ năng lượng đáng kể.

2. Thành phần hệ thống

Thiết kế mô-đun của hệ thống đo lường và điều khiển VACOMASS® hoạt động theo dạng khối. Tùy thuộc vào quy mô của nhà máy, khái niệm kiểm soát và các yêu cầu cụ thể, các thành phần hệ thống có thể được cung cấp riêng lẻ hoặc kết hợp với nhau. Việc tích hợp hệ thống VACOMASS® và hiệu chuẩn chính xác hệ thống đo lưu lượng khí trong phòng thí nghiệm CAMASS® của chúng tôi đảm bảo rằng tất cả các thành phần phối hợp hoàn hảo, cung cấp độ chính xác cao nhất trong việc kiểm soát cung cấp khí.

VACOMASS® flexcontrol

Tủ điều khiển sử dụng trí tuệ nhân tạo A.I với các mô-đun điện tử dạng khối để kiểm soát việc cấp khí và phân phối khí

Điểm đặc biệt của VACOMASS® flexcontrol là tính linh hoạt tuyệt đối và khả năng vận hành trực quan của một hệ thống mở, cho phép dễ dàng điều chỉnh theo các yêu cầu riêng của nhà máy – đây không phải là một “hộp đen” gây mơ hồ, khó hiểu, mà là một hệ thống dạng mô-đun với các khối xây dựng chuẩn hóa. Hệ thống hoạt động dựa trên các thuật toán kiểm soát đã được áp dụng thành công trên toàn thế giới trong nhiều năm qua, đảm bảo sự đơn giản và rõ ràng cho từng vòng kiểm soát.

Van điều khiển phản lực  VACOMASS® 

Van điều khiển độc bản – Hiệu suất vượt trội

Van điều khiển phản lực VACOMASS® là một loại van điều khiển bằng thép không gỉ được cải tiến và tối ưu hóa dòng chảy. Về dải điều khiển và chất lượng sản phẩm, bước phát triển này đại diện cho một cột mốc quan trọng trong sự tiến hóa của các loại van và phụ kiện điều khiển khí. Đây là sản phẩm độc nhất vô nhị và đã được nộp đơn bảo hộ sáng chế trên toàn thế giới. Van đáp ứng đầy đủ tất cả các yêu cầu được quy định trong Tài liệu Hướng dẫn DWA-M 229-1 (tháng 9 năm 2017) và “Sổ tay Năng lượng North Rhine-Westphalia” mới (tháng 1 năm 2018).

Van điều khiển màng elip VACOMASS®

Van điều khiển với cửa tiết lưu hình thấu kính

Van điều khiển màng elip VACOMASS® là loại van điều khiển được tối ưu hóa về mặt kỹ thuật, được phát triển chuyên dụng cho khí sục, đóng kín khí tuyệt đối với một cửa điều khiển hình thấu kính. Độ sụt áp thấp trên toàn bộ dải điều khiển và công suất lưu lượng cao để vận hành sục mạnh (flexing) cũng như làm sạch đĩa thổi khí với độ sụt áp cực kỳ thấp là hai trong số các tính năng chính của thiết bị (thiết kế theo tiêu chuẩn DIN EN 60534-2-3).

Van điều khiển màng vuông VACOMASS®

Van điều khiển với cửa tiết lưu hình vuông

Van điều khiển màng vuông VACOMASS® là loại van điều khiển kiểu cửa trượt (sliding gate) được tối ưu hóa về mặt kỹ thuật, có trục dòng chảy hạ thấp (falling flow axis) và khả năng đóng kín khí tuyệt đối nhờ sử dụng một cửa điều khiển hình vuông. Van được sử dụng để kiểm soát chính xác và giảm thiểu tổn thất trong quá trình điều khiển và phân phối lưu lượng khí tại các bể sục khí của nhà máy xử lý nước thải (thiết kế theo tiêu chuẩn DIN EN 60534-2-3).

Đồng hồ đo lưu lượng VACOMASS®

Đồng hồ đo lưu lượng khối theo nguyên lý nhiệt 

Đồng hồ đo lưu lượng khí VACOMASS® sử dụng nguyên lý đo lưu lượng khối theo phương pháp nhiệt, giúp đo trực tiếp lưu lượng khối của khí (hoặc lưu lượng thể tích tiêu chuẩn tương ứng), độc lập với áp suất và nhiệt độ của lưu chất ở các điều kiện tiêu chuẩn theo định nghĩa của DIN 1343.

Hệ thống giám sát, thu thập và phân tích khí nhà kính trong hệ thống xử lý nước thải – COMBIMASS

Giải pháp giám sát khí nhà kính của Binder Group đánh dấu bước chuyển quan trọng trong công nghệ kiểm soát phát thải tại các nhà máy xử lý nước thải, thông qua việc ứng dụng công nghệ cảm biến hồng ngoại không tán sắc (NDIR – Non-Dispersive Infrared) tiên tiến để đo lường trực tiếp khí N₂O phát sinh trong quá trình xử lý sinh học. Đây là công nghệ có độ chính xác cao, độ ổn định lâu dài và đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng giám sát trực tuyến liên tục trong môi trường vận hành khắc nghiệt của nhà máy xử lý nước thải. Khác với các phương pháp ước tính phát thải gián tiếp dựa trên hệ số phát thải hoặc mô hình tính toán lý thuyết, hệ thống COMBIMASS® thực hiện đo lường trực tiếp lượng khí N₂O phát tán ra môi trường theo thời gian thực. Việc đo trực tiếp này giúp phản ánh chính xác trạng thái vận hành thực tế của quá trình sinh học, đồng thời loại bỏ sai số do biến động tải lượng, điều kiện vận hành hoặc đặc tính nước thải đầu vào.

Hệ thống còn có khả năng tích hợp đồng thời dữ liệu lưu lượng khí để tính toán tổng lượng phát thải khí nhà kính với độ tin cậy cao hơn. Nhờ đó, nhà máy không chỉ theo dõi nồng độ khí mà còn đánh giá được tổng tải lượng phát thải N₂O phát sinh theo từng giai đoạn vận hành hoặc từng khu vực xử lý. Một trong những ưu điểm nổi bật của giải pháp là khả năng giám sát đa điểm trên toàn bộ quy trình xử lý. Các đầu thu khí COMBIMASS® có thể được lắp đặt tại nhiều vị trí khác nhau trong bể sinh học nhằm theo dõi chi tiết sự phân bố phát thải khí nhà kính trong hệ thống. Điều này cho phép xây dựng “bản đồ phát thải” theo thời gian thực, giúp nhận diện chính xác các khu vực phát sinh N₂O cao và các điều kiện vận hành gây mất ổn định quá trình nitrat hóa – khử nitrat.