Bộ công thơng
viện nghiên cứu điện tử, tự động, tin học hóa

Báo cáo tổng kết đề tài cấp bộ năm 2007

nghiên cứu thiết kế, chế tạo và thử nghiệm
hệ thống kiểm soát tự động ô nhiễm nớc thải
từ các khu công nghiệp Chủ nhiệm đề tài: Ths . trịnh hải thái

Chủ nhiệm nhiệm vụ:
Trịnh Hải Thái
Đơn vị chủ trì:
Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa
Các cơ quan phối hợp chính:
Công ty CP Bia Thanh Hoá, Hà Nội-Hải Dương, Hà Nội – 12/2007

DANH SÁCH CÁN BỘ THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

STT Họ và tên
Đơn vị công tác
1 Trịnh Hải Thái Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa
2 Trần Văn Tuấn Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa
3 Nguyễn Tuấn Nam Viện NC Điện tử, Tin học, Tự động hóa

2.2. Mục tiêu nghiên cứu 5
3. Đối tượng thụ hưởng và hiệu quả kinh tế-xã hội của nhiệm vụ 5
4. Phương pháp thực hiện 5
5. Nội dung/phạm vi nghiên cứu 6
6. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước 7
7. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước 7
8. Kết quả khảo sát thực tế và điều tra 8
9. Tổng kết các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống 18
Chương 2 - THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG 19
1. Mô hình hệ thống 19
2. Thiết kế chế tạo trạm hiện trường 20
2.1. Tổng quan thiết kế chế tạo phần cứng 20
2.2. Thiết kế chế tạo Main Board 22
2.3. Thiết kế chế tạo khối mạch xử lý trung tâm 26
2.4. Thiết kế chế tạo khối truyền thông với máy tính 27
2.5. Thiết kế chế tạo bộ lưu trữ tại chỗ 27
2.6. Thiết kế chế tạo khối LCD – bàn phím – đèn báo 28
2.7. Thiết kế chế tạo phần mềm trên trạm hiện trường 30
2.8. Thiết kế chế tạo transmitter pH 35
Khối khuếch đại 37
Khối ADC, DAC và vi xử lý 39
Khối chuyển đổi điện áp – dòng điện 42
Yêu cầu về phần mềm 43
Thiết kế phần mềm 43
2.9. Thiết kế chế tạo Transmitter DO (dissolved oxygen) 44
Đầu đo DO 44
Khối khuếch đại tín hiệu DO 45
Khối AD, DA và vi xử lý 45
Khối chuyển đổi điện áp sang 0/4-20 mA 46
Khối khuếch đại 46

Khối chuyển đổi điện áp – dòng điện 61
Yêu cầu về phần mềm 62
Thiết kế phần mềm 62
2.12. Thiết kế chế tạo Transmitter Turbidity 64
3. Xây dựng phần mềm giám sát trung tâm 66
3.1. Truyền thông trong hệ thống 66
3.2. Phần mềm SCADA 66
Chương 3 - THỬ NGHIỆM 89
1. Thử nghiệm thực tế 89
KẾT LUẬN 105
LỜI CÁM ƠN 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO 106
1. Tiếng Việt 106
2. Tiếng Anh 106
PHỤ LỤC 107

theo báo cáo ĐTM đã được phê duyệt". Các chỉ số BOD, oxy hoà tan, các chất NH4, NO2,
NO3 ở các sông, hồ, mương nội thành đều vượt quá quy định cho phép.
Trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh có hàng trăm sông ngòi, kênh rạch. Mỗi ngày, hệ
thống kênh rạch và sông Sài Gòn phải gánh trên 1 triệu m3 nước thải sinh hoạt, gần 400.000
m3 nước thải công nghiệp; 4.000 – 5.000 tấn rác thải sinh hoạt và 7 tấn rác y tế chưa qua xử
lý
Theo thống kê của Uỷ ban nhân dân TP.HCM và Ban Quản lý dự án VIE 1702, hiện nay
trên địa bàn TP có khoảng 800 nhà máy, xí nghiệp lớn và hơn 30.000 cơ sở sản xuất có quy
mô vừa và nhỏ nằm xen lẫn trong các khu dân cư đang gây nên những vấn đề môi trường
nghiêm trọng; trong đó có 260 cơ sở sản xuất gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Nguyên
nhân là do công nghệ sản xuất ở các cơ sở sản xuất hiện đóng trên địa bàn thành phố còn lạc
hậu, trang thiết bị máy móc còn thiếu đồng bộ. Nhưng quan trọng hơn là ý thức bảo vệ môi
trường của các chủ doanh nghiệp còn thấp. Nhiều khu vực các chất thải công nghiệp từ các
nhà máy sản xuất thải ra làm cho các dòng kênh bị ô nhiễm nặng. Nhiều cơ sở sản xuất giấy,
xi măng, chế biến thực phẩm, còn thiếu biện pháp xử lý nước thải, khí thải nên nguồn nước
và không khí ở đây bị ô nhiễm nặng
Không chỉ ở Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh mà ở các thành phố khác cũng có ô nhiễm
nước thải công nghiệp nặng nề. Khu công nghiệp Thái Nguyên thải nước biến Sông Cầu
thành màu đen, mặt nước sủi bọt trên chiều dài hàng chục cây số. Khu công nghiệp Việt Trì
xả mỗi ngày hàng ngàn mét khối nước thải của nhà máy hoá chất, thuốc trừ sâu, giấy, dệt…
xuống Sông Hồng làm nước bị nhiễm bẩn đáng kể. Khảo sát một số làng nghề sắt thép, đúc
đồng, nhôm, chì, giấy, dệt nhuộm ở Bắc Ninh cho thấy có lượng nước thải hàng ngàn
m3/ngày không qua xử lý, gây ô nhiễm nguồn nước và môi trường trong khu vực.
Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống kiểm soát tự động ô nhiễm nước thải từ các khu
công nghiệp là cấp thiết vì hiện nay nước ta chưa có hệ thống kiểm soát tự động ô nhiễm
nước thải công nghiệp trên phạm vi diện rộng. Đo, thu thập và xử lý số liệu phần lớn theo 5
phương pháp thủ công dẫn đến tốn nhiều nhân lực, thời gian, khó kịp thời và phụ thuộc nhiều

Góp phần nâng cao ý thức tuân thủ luật pháp về bảo vệ môi trường của các cơ sở sản xuất,
ý thức giữ gìn và bảo vệ nguồn nước, một tài nguyên không phải là vô hạn của trái đất.

4. Phương pháp thực hiện
Nghiên cứu các kết quả khảo sát điều tra về tình trạng môi trường của một số khu công
nghiệp và khảo sát thực tế. Trên cơ sở đó để phân tích, nêu ra các yêu cầu kỹ thuật và khả
năng áp dụng trong thực tế của hệ thống.
Tham khảo các hệ thống hiện có trên thế giới, kết hợp với kết quả phân tích xu thế phát
triển các công nghệ liên quan để xây dựng mô hình hệ thống mang tính mở với nhiều cấp phù
hợp với việc ứng dụng cho nhiều giai đoạn.
Phân tích thiết kế các chức năng của hệ thống, quy định chức năng của từng thành phần
phần cứng, phần mềm trong hệ thống theo hướng môđun hoá. 6
Thiết kế chế tạo phần cứng trên cơ sở mua sẵn các sensor , chế tạo một số thành phần
trong các trạm hiện trường.
Xây dựng phần mềm quản lý và CSDL trung tâm.
Thử nghiệm và đánh giá kết quả thử nghiệm.

5. Nội dung/phạm vi nghiên cứu
Nội dung 1:Khảo sát hiện trường tại khu công nghiệp.
Chi tiết: Khảo sát hiện trường, thu thập, phân tích các yêu cầu và khả năng áp dụng thực tế
phục vụ thiết kế, chế tạo sản phẩm.

Nội dung 2: Phân tích thiết kế hệ thống tự động kiểm soát ô nhiễm nước thải từ các khu công
nghiệp.
Chi tiết: Thiết kế mô hình hệ thống, quy định các chức năng phần cứng, phần mềm trong hệ
thống. Phần cứng và phần mềm đều được xây dựng theo các chuẩn quốc tế (chuẩn truyền
thông, chuẩn tín hiệu, CSDL, hệ điều hành) cho phép dễ dàng mở rộng, nâng cấp khi cần

-Lưu trữ tại chỗ
-Cảnh báo vượt ngưỡng
-Truyền thông với PC

Nội dung 4: Xây dựng phần mềm giám sát trung tâm
Chi tiết: Thiết kế hệ thống phần mềm và triển khai viết các khối theo chức năng đã quy định.
Lắp đặt chạy thử trong phòng thí nghiệm và hiệu chỉnh
Yêu cầu và chức năng cơ bản của phần mềm giám sát trung tâm
-Hệ điều hành Windows 2000/XP + IE 6.0
-Cơ sở dữ liệu Access/SQL Server/My SQL
-Truyền thông với trạm hiện trường theo chuẩn MODBUS.
-Giám sát, lưu trữ tự động các thông số pH, Conductivity, DO, T, Turbidity, NO
3
-Upload các dữ liệu lưu trữ trên trạm hiện trường.
-Giám sát, điều khiển từ xa .
-Khả năng mở rộng: mở rộng quản lý tất cả các thông số theo TCVN 5945:2005 bằng
kết hợp thêm chức năng nhập dữ liệu thủ công từ bàn phím hoặc theo file chuẩn .
-Lập báo cáo, thống kê theo yêu cầu.

Nội dung 5: Thử nghiệm thực tế, hiệu chỉnh và đánh giá.
6. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong nước
Hiện nay trong nước chưa có đơn vị nào chế tạo hệ thống kiểm soát tự động ô nhiễm nước
thải từ các khu công nghiệp được sử dụng trong thực tế. Tuy nhiên một số đơn vị như Viện
Hoá học thuộc Viện KH&CN Việt Nam, Viện Công nghệ môi trường thuộc Viện KH&CN
Việt Nam, Trung tâm Hoá môi trường thuộc ĐH Khoa học tự nhiên-ĐH Quốc gia Hà Nội,
Đại học Bách Khoa Hà Nội và một số đơn vị khác đã nghiên cứu chế tạo được sensor đo một
số thông số trong nước như pH, DO và một số loại ion, tuy nhiên sản phẩm chỉ là các thiết bị
Hình 1 Mô hình Hệ thống kiểm soát ô nhiễm môi trường tại Yokkaichi
Những hãng lớn sản xuất các hệ thống kiểm soát tự động ô nhiễm nước thải có thể kể tới là
HACH, YSI, E+H, ASTi, Global Water, Những thông số đo tự động chủ yếu là pH, DO,
T, Conductivity, Salinity, Pb, Cd, Cu, Zn, Mn, NO
3
, NO
2
, NH
4
, NH
3
. Công nghệ đo dùng
sensor điện hoá hoặc quang học.

8. Kết quả khảo sát thực tế và điều tra
Nhóm thực hiện đã tiến hành khảo sát thực tế tại các khu công nghiệp: Tiên Sơn-Bắc Ninh,
Phố Nối – Hưng Yên, Nomura - Hải Phòng. Kết quả như sau:

Khu công nghiệp Tiên Sơn-Bắc Ninh
Khu CN Tiên Sơn rộng khoảng 350 ha. Tiên Sơn có vị trí rất thuận lợi và có sự "hấp dẫn"
riêng nếu so với các khu công nghiệp (KCN) khác của Việt Nam. KCN này nằm giữa QL1A
cũ và 1A mới, khởi đầu từ vùng Lim quan họ của huyện Tiên Du đến sát thị trấn Từ Sơn
(huyện Từ Sơn).
KCN Tiên Sơn còn nằm gần hệ thống giao thông đường sông gồm: sông Đuống, sông Cầu và
sông Thái Bình. Khoảng cách từ Tiên Sơn đến Hà Nội chỉ có 16 km, đến sân bay Quốc tế

Quy trình xử lý được thể hiện trên hình Hình 3:

Hình 3 Các công đoạn xử lý nước thải 10
Nước thải được đưa vào từ các phân xưởng sản xuất. Môi trường nước có tính kiềm nên để
trung hoà người ta thêm acid vào nước nhờ hệ thống bơm định lượng bơm. Cứ sau một
khoảng thời gian thì bơm một lượng nhất định. Máy khuấy 1 hoạt động liên tục. Sau khi
trung hoà nước qua bể đông tụ, tại đây liên tục thêm PAC và khuấy nhằm tăng khả năng lắng
cho các chất bẩn. Hệ thống lắng gồm hai bể chìm. Khâu cuối cùng là bể lọc áp lực. Bùn tạo
ra được đưa sang máy ép và đưa về tái sử dụng. Một phần nước được tuần hoàn quay lại sản
xuất, một phần thải ra ngoài sau một số lần tái sử dụng. Sau đây là một số hình ảnh các công
đoạn:


Khu công nghiệp Phố Nối A – Hưng Yên
Nhóm thực hiện đã khảo sát trạm xử lý nước thải tại Nhà máy thép Việt Ý. Các công đoạn xử
lý gồm:
Hệ lọc áp lực gồm 03 tank, tổng thể tích 1130m3. Nước sau lọc áp lực vào bể điều hoà
V=30m3. Từ bể điều hoà nước được 2 bơm chìm bơm vào bể lắng đứng V=27m3. Bùn trong
bể lắng đứng được hút ra sân phơi bùn. Nước chảy tràn từ bể lắng đứng sang bể lắng ngang.
Tại bể lắng ngang vảy cán sẽ được thu bằng hệ thống cầu trục và máy cào cặn
Tại Chương III trong Điều lệ của Khu CN Phố Nối A có quy định rõ một số điều về Bảo vệ
môi trường như sau:
“Điều 51: Công ty Phát triển hạ tầng cung cấp dịch vụ xử lý nước thải cho Doanh nghiệp
trong KCN thông qua hợp đồng kinh tế, trong đó ghi rõ lượng nước thải, thông số hoá lý của
nước thải của Doanh nghiệp trong KCN phù hợp với công suất và khả năng xử lý của nhà
máy xử lý nước thải do Công ty Phát triển hạ tầng vận hành.

Điều 52: Trong trường hợp Công ty Phát triển hạ tầng yêu cầu và được quy định trong hợp
đồng cho thuê lại đất, Doanh nghiệp trong KCN phải xử lý sơ bộ nước thải đạt tiêu chuẩn
quy định trước khi xả vào hệ thống chung của KCN do Công ty Phát triển hạ tầng vận hành.
Công ty Phát triển hạ tầng chịu trách nhiệm kiểm tra, kiểm soát chất lượng nước thải từ các
Doanh nghiệp trong các KCN xả vào hệ thống nước thải chung theo đúng hợp đồng đã ký
kết.

Điều 53: Nước thải trong các KCN trước khi đưa ra ngoài phải đảm bảo đạt độ sạch theo các
tiêu chuẩn về bảo vệ môi trường của Nhà nước Việt Nam. Trường hợp nước thải trong các
KCN chưa được xử lý đúng mức, gây ô nhiễm môi trường quá giới hạn cho phép thì Công ty
Phát triển hạ tầng phải bồi thường thiệt hại và có biện pháp khắc phục theo quy định của
pháp luật Việt Nam về bảo vệ môi trường.”

Đúng ra theo quy định thì tại khu công nghiệp phố Nối A, chủ đầu tư là Cty Hoà Phát phải
xây dựng một hệ thống xử lý nước thải công suất 5.000m3 nước thải/ngày đêm. Tuy nhiên
đến tận bây giờ, nước thải vẫn đổ trực tiếp ra các cánh đồng của huyện Mỹ Hào. Lý do của
Hình 7 Các công đoạn XLNT tại NMXLNTTT khu CN Nomura-Hải Phòng
Nhà máy xử lý nước cho khu CN Nomura- Hải Phòng chia làm hai giai đoạn. Xử lý nước
thải đợt đầu bao gồm hai bể lắng cát có lưới chắn trước khi được điều chỉnh cân bằng tại hai
bể điều hòa đặt song song nhau. Hố bơm đẩy được dùng chung cho cả hai bể điều hoà. Lưới
chắn thô đầu tiên trong bể lắng xát là loại được điều khiển bằng tay với kích thước mắt lưới
là 20mm.
Sỏi và cát sau đó được đẩy lên bằng bơm đẩy, mỗi đơn nguyên có hai bơm đẩy. Lưới chắn
rác thứ hai được đặt sau bể lắng cát trước khi nước thải đi vào bể điều hoà. Chất bẩn ở trong
bể điều hoà được không khí trong ống đục lỗ dưới đáy bể làm đồng nhất. Nước thải trong bể
điều hoà sẽ chảy vào hố bơm đẩy và được bơm lên bể đo lưu lượng. Mực nước thải trong hố
bơm đẩy được đo bằng thiết bị đo siêu âm. Lưu tốc dòng chảy của nước thải trong bể đo lưu
lượng được đo bằng đồng hồ lưu tốc và độ pH được điều chỉnh trong bể trộn bằng thiết bị tự
động kiểm tra độ pH, xút và axit. Bể phân phối cung cấp hỗn hợp nước thải cùng xút, axit
sulphuric, axit phốtphoric và uree. Axit phôtphoric và urê sẽ được bổ sung thêm nếu trong
nước thải không đủ hàm lượng nitơ và phốt pho. Liều lượng hoá chất được đưa trực tiếp vào
bể đo lưu lượng. Sau khi ra khỏi bể đo lưu lượng, hỗn hợp nước chảy vào bể ôxi hoá để bắt
đầu quá trình sinh học. Việc chuyển hoá ôxi được thực hiện nhờ 2 thiết bị ôxi hoá bề mặt có
công suất 37kw. Sau đó hỗn hợp sinh học được làm lắng tại bể lắng đợt 2 và bùn được đưa
trở lại bể ôxi hoá. Lượng bùn thừa ra được chuyển đến bể khuấy bùn. Bùn trong bể khuấy
được đưa đến sân phơi bùn bằng bơm bùn. Nước từ bể lắng đợt 2 sẽ được đưa vào bể khử
Song chắn
thô

13
trùng và được khử trùng bằng Clo trước khi đưa vào bể chứa nước đã qua xử lý. Sau đó bơm
xả sẽ bơm nước từ bể chứa nước đã xử lý đến điểm xả quy định.

Ngoài ra Nhóm thực hiện đã tham khảo các kết quả điều tra để làm cơ sở cho nghiên cứu,
thiết kế chế tạo hệ thống. Sau đây là kết quả điều tra liên quan tới nhiệm vụ thực hiện:
Nước thải tại các khu công nghiệp, khu chế xuất: Ngày càng bất ổn!
Việc xử lý nước thải của các nhà máy trước khi thải ra môi trường cũng đang làm đâu đầu
các nhà quản lý. Theo ước tính, mỗi KCN thải khoảng từ 3.000-10.000 m3 nước thải/ngày
đêm. Như vậy, tổng lượng nước thải công nghiệp của các KCN trên cả nước lên khoảng
500.000-700.000 m3/ngày đêm.
Theo số liệu thống kê, trong số khoảng 150 KCN chỉ có khoảng 20% là có hệ thống
XLNTTT. Ngay cả ở những KCN đã có trạm xử lý nước thải tập trung, thì chất lượng thực tế
của các công trình này vẫn còn hạn chế, chưa đạt được những tiêu chuẩn quy định, gây ô
nhiễm môi trường, đặc biệt là ở một số KCN tập trung tập các ngành công nghiệp nhẹ như
dệt may, thuộc da, ngành hoá chất độc hại cao.
Có nhiều nguyên nhân dẫn tới sự gia tăng ô nhiễm môi trường trong KCN, trong đó phải nói
đến công tác quy hoạch các KCN còn nhiều điểm không hợp lý, như việc bố trí một số KCN
gần đường giao thông, khoảng cách quá gần khu dân cư, do đó, ô nhiễm trong KCN dễ dàng
gây những ảnh hưởng không tốt tới môi trường xung quanh. Thêm vào đó là nhận thức về
việc bảo vệ môi trường trong các khu công nghiệp của các cấp chính quyền địa phương chưa
cao, chưa đánh giá đúng mức vấn đề môi trường đối với việc phát triển bền vững. Các cơ
quan Nhà nước ở địa phương và Trung ương chưa có chế tài và giám sát chặt chẽ việc xây
dựng KCN theo quy hoạch và theo đúng dự án đã được cơ quan có thẩm quyền phê duyệt.
Do đó, trong báo cáo khả thi, các hạng mục xử lý nước thải, chất thải và bảo vệ môi trường,
trên thực tế không được triển khai. Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường thành
phố Hồ Chí Minh cho biết: "Trong 9 KCN, KCX của thành phó Hồ Chí Minh, chưa có hệ
thống xử lý nước thải tập trung thì chỉ có KCN Tân Bình đang xây dựng nhà máy xử lý nước
thải tập trung, còn lại các KCN khác mới đang lên kế hoạch".
Mặt khác, chi phí xây dựng hệ thống xử lý nước thải cùng với việc chưa có cơ chế hỗ trợ

m3/ngày đêm. Các cụm công nghiệp còn lại, tuy trong quy hoạch có diện tích xây dựng trạm
xử lý nước thải nhưng do đầu tư theo hình thức BOT, kinh doanh nước trong lĩnh vực xử lý
nước thải khó khăn, thành phố chưa có cơ chế hấp dẫn nên không thu hút được doanh nghiệp
vào đầu tư. Một mặt, các doanh nghiệp sản xuất chưa có ý thức trong việc thực hiện xử lý
nước thải cục bộ trước khi đưa vào trạm xử lý chung, ít nhiều sẽ ảnh hưởng đến hoạt động
chung của trạm.

Thực tế 50% nước thải công nghiệp TP HCM chưa được xử lý
Thành phố HCM có tổng lượng nước thải phát sinh từ các khu công nghiệp, chế xuất khoảng
25.000 m3/ngày đêm, nhưng chỉ có 13.000 m3 được xử lý ông Theo báo cáo của ban quản lý
Khu công nghiệp, chế xuất thành phố cho biết.
Sau 14 năm từ khi khu công nghiệp đầu tiên là Tân Thuận ra đời, hiện thành phố đã có 3 khu
chế xuất và 12 khu công nghiệp. Trên 100 nhà máy đi vào hoạt động với số lao động 150.000
người, kéo theo những vấn đề môi trường phát sinh, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng môi
trường toàn thành phố và khu vực. Tuy nhiên, mới chỉ có 5 đơn vị là khu chế xuất Tân
Thuận, Linh Trung 1 và 2, khu công nghiệp Tân Tạo và Lê Minh Xuân có hệ thống xử lý
nước thải tập trung.
Số còn lại vẫn chưa được xử lý đạt tiêu chuẩn thải ra môi trường, việc này sẽ ảnh hưởng phần
nào đến chất lượng nước mặt toàn thành phố. Ngoài ra, một mối lo khác của UBND huyện
Bình Chánh, tuy nhà máy nước thải hoạt động đạt tiêu chuẩn như đăng ký, nhưng vẫn còn
nước thải có màu và váng dầu thoát ra từ các cửa xả nước mưa. Việc kiểm soát xả thải từ các
nhà máy, xí nghiệp vào cống thải chung chưa được quan tâm đúng mức.
Do đó, để kiểm soát việc xả thải tại các khu công nghiệp, chế xuất, UBND thành phố cho
phép lập các Phòng đại diện ban quản lý tại khu công nghiệp trực tiếp kiểm tra, giám sát các
hoạt động liên quan đến môi trường. Bên cạnh đó là việc khẩn trương xây mới hoặc nâng cấp
nhà máy xử lý nước thải tập trung tại các khu công nghiệp.

Đà Nẵng: Sáu khu công nghiệp có một hệ thống xử lý nước thải tập trung
Là một thành phố có nhiều điều kiện thuận lợi, trong những năm qua, Đà Nẵng mở cửa đón
làn gió đầu tư phát triển công nghiệp.

gom khoảng 2/3. Kết quả quan trắc nước thải đầu năm 2006 tại các khu công nghiệp đều bị ô
nhiễm hữu cơ, dầu mỡ và đã vượt tiêu chuẩn cho phép.
Mặc dù khu công nghiệp Thọ Quang chỉ có diện tích hơn 7ha có 9 cơ sở công nghiệp đang
hoạt động với tổng lượng nước thải 1.000 m3/ngày đêm nhưng lại là điểm “nhạy cảm “ về
môi trường vì nằm lọt thỏm giữa khu dân cư, gần khu du lịch
Thế nhưng, khu công nghiệp này cũng chưa xây dựng hệ thống thoát nước thải chung nên
nước thải được thoát chung với hệ thống thoát nước mưa của khu công nghiệp và thải trực
tiếp và khu Âu Thuyền Thọ. Đây là nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường khu vực.
Nơi có lượng đổ thải lớn nhất ở Đà Nẵng là khu công nghiệp Hoà Khánh với gần 3.000
m3/ngày đêm. Vậy nhưng trong số hơn 100 cơ sở đang hoạt động, nhiều cơ sở đã thải trực
tiếp nước thải không xử lý hoặc xử lý chưa đạt tiêu chuẩn ra cầu Bà Lụa, sông Cu Đê và hồ
Bàu Tràm.

Doanh nghiệp coi thường bảo vệ môi trường

Thải nước thải trực tiếp gây ảnh hưởng tới môi trường xung quanh một phần do các khu công
nghiệp chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung trước khi đổ ra môi trường. Tuy nhiên, vấn
đề cốt lõi chính là ý thức của các doanh nghiệp trong xác định lợi ích kinh tế và môi trường.
Không phủ nhận đã có nhiều đơn vị sản xuất quan tâm bảo vệ môi trường và coi đó như tiêu
chí để phát triển bền vững và điều kiện để sản phẩm hàng hoá cạnh tranh trong hội nhập
nhưng cũng không ít doanh nghiệp thờ ơ với công tác bảo vệ môi trường.
Sở Tài nguyên Môi trường Đà Nẵng báo cáo khiến nhiều người giật mình bởi trong tổng số
gần 300 dự án đầu tư tại 5 khu công nghiệp đang hoạt động thì chỉ có khoảng 45% số dự án
lập báo cáo đánh giá tác động môi trường. Khu công nghiệp có nhiều dự án đang hoạt động 16
sản xuất nhất với 175 cơ sở như Hoà Khánh thì tỷ lệ báo cáo đánh giá tác động môi trường
(ĐTM) cũng chỉ đạt khoảng trên 45%.
Không chỉ vậy, công tác giám sát sau ĐTM ở các doanh nghiệp cũng không được thực hiện

trước tình trạng này, cách đây hơn một năm thành phố Hồ Chí Minh đã ban hành một quy
định tạm thời về quản lý môi trường trong KCN. Nhưng ở nhiều địa phương khác, quy định
về chức năng giám sát, quản lý môi trường KCN chưa được phân định rõ ràng, các BQL
cũng không có bộ phận chuyên trách lĩnh vực này.
Trong nhiều hoàn cảnh, giữa đơn vị đầu tư xây dựng KCN và các doanh nghiệp dễ đi đến
một thoả thuận ngầm là “cùng nhau nhắm mắt”. Bởi nếu điều kiện đặt ra các doanh nghiệp
khi vào KCN phải xây dựng trạm xử lý nước thải cục bộ đạt tiêu chuẩn nguồn loại B thì khó
có thể thu hút được doanh nghiệp đến thuê đất. Mâu thuẫn này thể hiện rõ nhất đối với các
KCN có nhiều cơ sở sản xuất vừa và nhỏ, vốn hạn chế, khó chấp nhận khi phải thêm gánh
nặng đầu tư trạm xử lý nước thải. Gánh nặng thứ hai đối với họ là ở một số KCN, doanh
nghiệp phải trả phí xử lý nước thải tại HTXLNTTT với giá ngang mua nước sạch (Khu CN
Biên Hoà II giá XLNT là 0.28USD/m3). Cho nên ở KCN Lê Minh Xuân (thành phố Hồ Chí
Minh) đã có một số doanh nghiệp lén xả thải thẳng ra cống để tránh chi phí, dẫn đến điều oái
oăm là các chủ đầu tư tiêu tốn tiền triệu USD xây dựng HTXLNTTT nhưng không sử dụng
hết công suất.
17
Bảng thông kê các khu Công nghiệp đã có hệ thống xử lý nước thải:

Tt Tên
KCN
Địa chỉ D tích
(hecta)
HTXL nước thải
1 Minh
Đức
Hưng
Yên

5 Trung Hà

Phú Thọ 127 Hệ thống thu gom nước thải được xây
dựng độc lập với hệ thống thoát nước mưa,
được phân làm hai khu vực chính là phía
Đông và phía Tây khu công nghiệp. Nước
thải từ hai lưu vực này sau khi đã qua xử
lý tại nhà máy được thu gom qua các cống
thu nước thải đặt dọc theo các tuyến hè, tự
chảy về bể chứa trung gian, từ bể này dùng
bơm cưỡng bức, bơm tự động đến trạm xử
lý nước thải ở phía Tây nam của Khu công
nghiệp, sau khi xử lý tại trạm xử lý đạt tiêu
chuẩn B (TCVN) được dẫn về mương
thoát nước trung tâm.
6 BẮC
VINH

Nghệ
An
143 Nước thải: Toàn bộ nước thải công nghiệp
và nước thải sinh hoạt được xử lý sơ bộ tại
các xí nghiệp, tập trung theo đường cống
Φ 300 – 800 MM chảy về khu xử lý chung
nằm ở cuối KCN để xử lý lại. Nước thải
sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn A – TCVN
được thoát ra khỏi KCN và theo mương
dẫn ra sông Kẻ Gai.
7 Phan
Thiết

trong khu công nghiệp để giám sát và chứng minh cho chất lượng xử lý nước thải của mình.
Để kiểm soát được các nguồn nước thải tại các KCN ở Việt Nam, cần lắp đặt các hệ thống tự
động kiểm soát ô nhiễm nước thải của từng KCN, để cho các cơ quan chức năng quản lý về
môi trường có công cụ kiểm soát được. Như vậy số luợng cần thiết các hệ thống tự động
kiểm soát ô nhiễm nước thải sẽ là rất lớn mới kiểm soát được toàn bộ số luợng KCN . 9. Tổng kết các yêu cầu kỹ thuật đối với hệ thống

Các thông số cơ bản cần đo
Tại các KCN và khu chế xuất, trong qua trình hoạt động đã thải ra nước bẩn- nước bị ô
nhiễm do lượng xút, axit, và một số hoá chất làm độ pH tăng cao, độ ôxy hoà tan trong nước
khá thấp…. Đặc biết tạo ra lượng Nitơrit cao và các kim loại nặng làm ảnh nghiên trọng đến
môi trường nước.
Để kiểm soát được mức độ ô nhiễm nước thải công nghiệp cần có các hệ thống tự động đo
và phân tích được chất lượng nước, cụ thể là đo và kiểm soát được các thông số cơ bản sau:

Tt Thông số

1 pH
2 ORP
3 Conductivity / Dissolved Solids
4 Conductivity
5 Resistivity
6 Suspended Solids
Chương 2 - THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG
1. Mô hình hệ thống INTERNET
(2)

(2)

(2)

(2)


Hình 8 Mô hình hệ thống
Hệ thống kiểm soát tự động ô nhiễm nước thải từ các khu công nghiệp có mô hình như trên Hình
8. Qua khảo sát nhóm thực hiện nhận thấy: để tăng tuổi thọ cho sensor cần có hệ thống đo và bảo
dưỡng tự động, mặt khác chiều dài dây sensor có hạn nên để không bị hạn chế về khoảng cách từ
điểm đo đến trạm cần thiết kế để có thể lấy nước tự động về trạm đo. Trạm hiện trường có chức
năng bơm hút, xả nước thải và bảo dưỡng sensor tự động. Nước thải từ cống xả của các trạm xử
lý cục bộ hoặc tập trung trong khu công nghiệp được hút về bể chứa trong trạm . Sensor đặt bên
trong trạm nên sẽ được bảo quản tốt hơn tránh được các tác động của môi trường (mưa, nắng,
mặn, hoá chất, ) và dễ dàng cho bảo trì, hiệu chuẩn. Do yêu cầu kiểm soát không cần đo liên tục
mà theo chu kỳ thời gian khoảng 10 phút một lần nên chế độ đo là online (khác inline là đo liên
tục) theo chu kỳ đặt trước. Trong khoảng thời gian giữa các lần đo sensor sẽ được ngâm trong
nước sạch hoặc dung dịch bảo quản và có thể phun rửa tự động.
Dữ liệu đo được từ trạm thiết bị hiện trường được lưu tại chỗ và truyền lên PC hiện trường (Field
PC) theo giao thức MODBUS trên chuẩn RS485. Kết nối với PC thông qua bộ chuyển đổi
RS232/RS485. Đây là giao thức chuẩn quốc tế thông dụng hiện nay và có nhiều hãng hỗ trợ các
thiết bị phần cứng, công cụ phần mềm. Trên PC hiện trường sẽ có phần mềm thực hiện nhận dữ
liệu từ trạm hiện trường, cung cấp một số tính năng quản lý tại hiện trường và truyền dữ liệu lên
PC server nằm trên mạng Internet. PC hiện trường trao đổi dữ liệu với PC server thông qua mạng
internet hoặc SMS hoặc qua mạng điện thoại. Các PC client sẽ truy cập vào PC server để xem dữ
liệu. Trên PC server có thể tích hợp thêm công nghệ GIS để tiện cho quản lý.

2. Thiết kế chế tạo trạm hiện trường
2.1. Tổng quan thiết kế chế tạo phần cứng
Trạm hiện trường được thiết kế chế tạo để đo các thông số của pH, DO, T, Turbidity,
Conductivity, NO3 trong nước thải tại các khu công nghiệp và truyền dữ liệu lên máy tính. Các
trạm hiện trường giúp giám sát các hiện trạng môi trường, lưu trữ và xử lý dữ liệu thu được để
đưa ra các cảnh báo kịp thời khi các thông số môi trường vượt ngưỡng cho phép. Trạm gồm hệ
thống các cảm biến, các Transmitter chuyển đổi các thông số môi trường thành các tín hiệu điện
dưới dạng thế hoặc dòng chuẩn (4-20mA/0-5V), board mạch phần cứng thực hiện chuyển đổi,

vận hành, đồng thời có giao diện truyền thông RS485 cách ly quang, cho phép chuyển đổi
RS232/RS485.
Ø Thiết kế khối AI
Trong thiết kế này, khối AI gồm 06 kênh tín hiệu dạng 4-20mA/0-5V, mỗi kênh đo
một thông số (pH, Conductivity, DO, T, Turbidity, NO
3
). Tín hiệu tại mỗi kênh AI đều được
số hóa thông qua ADC trước khi đưa vào khối xử lý trung tâm. Mỗi kênh AI được thiết kế
như trong Hình 10

CPU
4-20mA/0-5V
AI1
AI6
AI2
ADC x 3

Hình 10 Sơ đồ khối AI
Để đáp ứng tính thời gian thực của hệ thống, ADC phải giao tiếp với vi điều khiển với
tốc độ cao. Độ phân giải cao để giảm nhiễu lượng tử hóa. Với thiết kế đa kênh đầu vào như
trong đề tài, một yêu cầu cần thiết là ADC phải có nhiều kênh độc lập. Dựa vào các điều kiện
trên, chúng tôi đã lựa chọn ADC7794.
AD7794 24 bit, công suất nhỏ, mức nhiễu thấp, nó là một ADC
S-D
với 6 đầu vào vi
sai, phù hợp với các thiết kế đa kênh, dùng trong các phép đo tín hiệu analog cần độ chính
xác cao. Trong IC có chứa một bộ khuếch đại dụng cụ, do đó IC vẫn có thể đo được tín hiệu
biên độ nhỏ. Tốc độ xuất dữ liệu từ mỗi kênh biến thiên từ 4.17Hz đến 500Hz.
AIN2-
10
AIN3+
11
AIN3-
12
REFIN1+
13
REFIN1-
14
AIN5+/IOUT2
15
AIN5-/IOUT1
16
AIN4+/REFIN2+
17
AIN4-/REFIN2-
18
PSW
19
GND
20
AVdd
21
DVdd
22
DOUT/RDY
23
DIN
24

MISO0
SCLK
1
CLK
2
CS
3
NC
4
AIN6+/P1
5
AIN6-/P2
6
AIN1+
7
AIN1-
8
AIN2+
9
AIN2-
10
AIN3+
11
AIN3-
12
REFIN1+
13
REFIN1-
14
AIN5+/IOUT2

SCK0
/AI_CS1
SCLK
1
CLK
2
CS
3
NC
4
AIN6+/P1
5
AIN6-/P2
6
AIN1+
7
AIN1-
8
AIN2+
9
AIN2-
10
AIN3+
11
AIN3-
12
REFIN1+
13
REFIN1-
14

C4
100nF
C10
+AINA1
+AINA2
+AINA3
+AINA4
+AINA5
+AINA6
+AINA +AINA[1 6]
REPEAT(+HIA)
REPEAT(-LOA)
REPEAT(+AINB)
REPEAT(+AINA)
REPEAT(+HIB)
REPEAT(-LOB)
REPEAT(AREF)
REPEAT(SubAI1,1,6)
SubAI1.SCHDOC
+HIA[1 6] +HIA
+HIA2
+HIA3
+HIA4
+HIA5
+HIA6
+HIA1
-LOA1
-LOA2
-LOA3
-LOA4

18
19
27
26
T1
D Connector 25
AGND
A5V
AREF2
AREF3
AREF4
AREF5
AREF6
AREF1
AREF2
AREF3
AREF4
AREF5
AREF6
VIN
1
VOUT
2
AGND
3
NC
4
NC
5
NC

2.5K
R4
AGND
8
5
2
3
4
6
7
1
U4
OP07EP
A5V
A5V
-5V
-5V
RTD3_1
RTD3+
RTD3-
RTD3_2
RTD4_1
RTD4+
RTD4-
RTD4_2
+HIA2
+HIA3
+HIA4
+HIA5
+HIA6

10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
27
26
T2
D Connector 25
AGND
A5V
+HIB1
+HIB2
-LOB1
-LOB2
+HIB3
+HIB4
+HIB5
+HIB6
-LOB3
-LOB4
-LOB5
-LOB6
MISO0
MISO0

U2
OP07EP
A5V
-5V
Vos
Vos
+HIB[1 6] +HIB
+HIB2
+HIB3
+HIB4
+HIB5
+HIB6
+HIB1
-LOB1
-LOB2
-LOB3
-LOB4
-LOB5
-LOB6
-LOB[1 6] -LOB
+AINB1
+AINB2
+AINB3
+AINB4
+AINB5
+AINB6
+AINB +AINB[1 6]
AREF1
AREF2
AREF3

10uF
C14
AGND
AGND
10uF
C17
10uF
C15
AGND
AGND
A5V VCC
A+3.3V3.3V
W2
AGNDGND
W3

Hình 12 Sơ đồ nguyên lý khối AI