MỤC LỤC
HỆ THỐNG TỰĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
I. KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI.5
1. Khảo sát và đánh giá trình độ công nghệ xử lý nước thải 5
2. Khả năng áp dụng tựđộng hoá xử lý nước thải nhà máy bia 9
II.NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TỰĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI 10
1. Mục đích áp dụng tựđộng hoá xử lý nước thải 10
2. Yêu cầu và cơ sở xây dựng hệ thống tựđộng hoá 10
3. Thiết kế các chức năng hệ thống tựđộng hoá xử lý nước thải 12
4. Lưu đồ hoạt động của hệ thống tựđộng hoá xử lý nước thải 19
5. Lựa chọn công nghệ và thiết kế mô hình hệ thống tựđộng hoá 30
6. Giới thiệu các thiết bị chính trong hệ thống tựđộng hoá 35
7. Thiết kế phần mềm SCADA (Superviser Control And Data Aquisision) cho hệthống TĐH
42
III.PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ ÁP DỤNG TỰĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI51
1. Tính ưu việt của tựđộng hoá về mặt kinh tế - kỹ thuật 51
2. Các chỉ số về hiệu quả kinh tế của tựđộng hoá 51
IV.PHỤ LỤC 55
1. Sơđồ hệ thống điện - tựđộng hoá 55
2. Mã chương trình điều khiển trên PLC 55
V.TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ SỬ DỤNG 65
Quy định các từ viết tắt trong tài liệu
Từ viết tắt Viết đầy đủ
XLNT
Xử lý nước thải
HTXLNT
Hệ thống xử lý nước thải
HTTĐH
Hệ thống tựđộng hoá

cùng quan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trường sống đồng thời góp phần vào sự phát triển
bền vững của nền kinh tế mọi quốc gia trên thế giới. Tại nhiều nước có nền công nghiệp phát triển
cao như Nhật, Mỹ, Anh, Pháp, các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đã được nghiên cứu và
đưa vào ứng dụng từ lâu, đặc biệt các thành tựu tiên tiến trong lĩnh vực tựđộng hoá cũng đã được áp
dụng và đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùng to lớn.
Nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực này như USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water Corporation
(HWC), Global Industries.Inc đã đưa ra các giải pháp công nghệ xử lý nước thải hiện đại. Những
công nghệ tựđộng hoá của các công ty hàng đầu trên thế giới nhưSIEMENS, AB, YOKOGAWA,
được sử dụng rộng rãi trong các công trình xử lý nước thải. Có thể nói trình độ tựđộng hoá xử lý
nước thải đã đạt mức cao, tất cả các công việc giám sát, điều khiển đều có thể thực hiện được tại một
Trung tâm, tại đây người vận hành được hỗ trợbởi những công cụđơn giản, dễ sử dụng như giao diện
đồ hoạ trên PC, điều khiển bằng kích chuột, góp phần nâng hiệu quả cho công việc quản lý điều
hành dây chuyền công nghệ. Ngoài ra cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn thông,
khoảng cách về không gian và thời gian đã được rút ngắn, cho phép người vân hành có thểđiều khiển
từ cách xa hàng ngàn km với chỉ một máy tính PC hoặc nhận được thông tin về hệ thống thông qua
SMS. Hơn thế, hệ thống tựđộng hoá xử lý nước thải còn được tích hợp với các hệ thống điều hành ở
cấp độđiều khiển cao hơn như cấp điều hành sản xuất (manufacturing execution: workflow, order
tracking, resources), cấp xí nghiệp (enterprise:Production planning, orders, purchase) và trên cùng là
cấp quản trị (administration:Planning, Statistics, Finances) nhằm nâng cao hơn nữa mức tựđộng hoá
và tối ưu hoá quá trình sản xuất.
Ngoài ra, trong lĩnh vực điều khiển đã có rất nhiều các lý thuyết điều khiển hiện đại được áp dụng
nhưđiều khiển mờ, mạng nơ-ron, điều khiển dự báo trước (predicted control), điều khiển lai ghép
(hybrid control), được ứng dụng trong xử lý nước thải để nâng cao chất lượng điều khiển và hiệu
suất của các công đoạn xử lý. Lý thuyết hệ chuyên gia cũng được áp dụng mở ra khả năng tựđộng
hoá hoàn toàn cho xử lý nước thải[3].
I. KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1. Khảo sát và đánh giá trình độ công nghệ xử lý nước thải
Khảo sát công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia
Hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia gồm nhiều công đoạn được thể hiện nhưtrên Hình 1. Hoạt
động của hệ thống như sau:

hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh
dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối
của chúng được tăng lên. Quá trình phân huỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá
sinh hoá [4]. Trong công nghệ sử dụng hai phương pháp là kỵ khí và hiếu khí tại các bể kỵ khí và
hiếu khí (Hình 1).
Phương pháp kỵ khí được dùng để lên men bùn cặn sinh ra trong quá trình xử lý bằng phương
pháp sinh học hoặc nước thải công nghiệp chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao (BOD=4÷5 g/l). Đây
là phương pháp cổđiển nhất dùng đểổn định bùn cặn, trong đó các vi khuẩn kỵ khí phân huỷ các chất
hữu cơ. Tuỳ thuộc vào loại sản phẩm cuối cùng, người ta phân loại quá trình này thành: lên men
rượu, lên men axit lactic, lên men metan, Những sản phẩm cuối của quá trình lên men là: cồn, các
axit, axeton, khí CO
2, H2, CH4. Trong công nghệcác chất khí (biogas) sẽđược thu hồi và đốt nhờ hệ
thống thu hồi và xử lý khí[4].
Phương pháp hiếu khí là phương pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí. Bể hiếu khí luôn
chứa các vi khuẩn hiếu khí. Trong công đoạn có hệ thống sục khí bao gồm máy thổi khí B và các
ống dẫn khí làm nhiệm vụ cung cấp đủ lượng ôxi cần thiết cho vi khuẩn trong quá trình phân giải
chất hữu cơđồng thời xáo trộn làm tăng khả năng hấp thụ các chất hữu cơ của vi sinh vật đảm bảo sự
phân giải tối đa. Kết quả là hình thành các bông sinh học có thể lắng trọng lực ởđầu ra của bể. Đối
với đa số các vi sinh vật khoảng giá trị pH tối ưu là 6.5÷8.5. Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn tới
chức năng hoạt động của vi sinh vật. Đối với đa sốvi sinh vật, nhiệt độ nước thải phải từ 6÷37
0
C[4].
Nói chung giá trị DO luôn được bảo đảm trong khoảng cho phép nhờ công suất không đổi của máy
thổi khí theo thiết kế trừ trường hợp có sự cố (hỏng máy thổi, tắc ống dẫn khí, ) và được giám sát
thủ công. Nhiệt độ nước trong bểđo thủ công theo quy trình vận hành (định kỳ hoặc theo thời điểm
do kỹ sư vận hành quyết định).
Nước thải sau khi được xử lý tại bể hiếu khí sẽ tràn sang bể lắng đứng. Tại đây sử dụng phương
pháp lắng trọng lực. Trong nước thải vào các bể này chứa bùn hoạt tính là sản phẩm của quá trình
phân giải của vi sinh tại bể hiếu khí. Bùn hoạt tính có dạng bông màu vàng nâu, dễ lắng, kích thước
từ 3 đến 5µm. Những bông này gồm các vi sinh vật sống và chất rắn (40%). Vi sinh bao gồm vi

Hình 1 Sơđồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia hiện tại
2. Khả năng áp dụng tựđộng hoá xử lý nước thải nhà máy bia
Tại nhiều quốc gia có nền công nghiệp phát triển cao (Mỹ, Nhật, Đức, Anh, Pháp, ), các hệ
thống xử lý nước thải công nghiệp đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ lâu. Nhiều hãng hàng
đầu trong lĩnh vực này như USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water Corporation(HWC), Global
Industries.Inc đã đưa ra các giải pháp công nghệ tiên tiến xử lý nước thải. Hầu hết các công nghệ
hiện đại ngày nay đều được tựđộng hoá cao, nhờđó đảm bảo năng suất, chất lượng, hiệu quả như
mong muốn.
Tại Việt Nam đã có những nhà máy xử lý nước thải hiện đại, sử dụng hoàn toàn hoặc phần lớn
các công nghệ của nước ngoài do đó mức độ tựđộng hoá cao, tuy nhiên giá thành đắt, nhiều công
nghệ không mang tính mở nên khó làm chủ hoàn toàn, chi phí nâng cấp, bảo trì rất lớn.
Qua khảo sát kết hợp nghiên cứu, tìm hiểu các hệ thống xử lý nước thải trong và ngoài nước,
chúng tôi khẳng định rằng chúng ta hoàn toàn có thể tự thiết kế và xây dựng một hệthống tựđộng hoá
hiện đại cho dây chuyền xử lý nước thải nhà máy bia. Bên cạnh đó, chính nhờ phát huy tối đa nội lực
trong nước chi phí đầu tư và bảo trì hệ thống sẽ giảm đáng kể.
Mức độ tựđộng hoá chủ yếu phụ thuộc vào khả năng đầu tư của nhà máy, song một thiết kế hợp lý
dựa trên các chuẩn quốc tế mở sẽ cho phép linh hoạt khi lựa chọn cấu hình hệ thống cũng như nâng
cấp mức độ tựđộng hoá và mở rộng hệ thống một cách dễ dàng trong tương lai.
Hệ thống tựđộng hoá sẽ cho phép giám sát điều khiển tất cả các công đoạn xử lý nước thải từ một
Trung tâm điều khiển. Để làm được điều này cần trang bị thêm các thiết bịđo lường, điều khiển và
xây dựng thêm một số chức năng cần thiết đối với hệ thống tựđộng hoá xử lý nước thải hiện đại. Các
thiết bịđo lường, điều khiển nói chung rất sẵn có tại Việt Nam với nhiều đại diện của các hãng lớn
như Endress+Hauser, Yokogawa, Siemens, Đây là một thuận lợi khi xây dựng hệ thống tựđộng
hoá.
Tóm lại:
Tựđộng hoá cho xử lý nước thải nhà máy bia là hoàn toàn khả thi về kỹ thuật và kinh tếtrong
điều kiện Việt Nam hiện nay.
II. NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TỰĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1. Mục đích áp dụng tựđộng hoá xử lý nước thải
Tựđộng hoá xử lý nước thải là điều cần thiết nhưng cũng không cần phải chạy đua theo mốt, mà

yêu cầu đặt trước của quá trình[1].
Hệ thống điều khiển dùng để tạo ra và thực hiện các tác động điều khiển dựa trên các nguyên lý
điều khiển các đại lượng phụ thuộc của quá trình công nghệ; thực hiện điều khiển
tối ưu; bằng các phương tiện tựđộng thực hiện các thao tác logic và theo chương trình đối với các
phần tử phân tán (điều khiển phân tán các cơ cấu chấp hành , các liên động sự cố, khởi động và dừng
hệ thống máy ).[1].
Đối với mỗi hệ thống tựđộng điều khiển quá trình công nghệ không nhất thiết phải thực hiện tất cả
các chức năng kể trên. Một số các chức năng không thích hợp với đối tượng công nghệ này lại có thể
thích hợp với đối tượng công nghệ trong hệ thống điều khiển ở mức cao hơn. Hệ thống tựđộng điều
khiển quá trình công nghệ thực chất là điều khiển tập trung quá trình đó nhờ các phương tiện kỹ
thuật điều khiển tựđộng.[1].
Vấn đềđo lường từ xa các thông số của hệ thống công nghệ là rất quan trọng. Các thông sốcần đo
có thể kểđến như: mực nước trong các bể chứa, trong các buồng đầu vào công trình, lưu lượng, các
chỉ số chất lượng nước như pH, T, DO, Các thiết bị cho tín hiệu từ xa giúp người điều khiển nhìn
nhận được toàn cảnh về trạng thái làm việc của các thiết bị. Các thiết bị hiện trường truyền về Trung
tâm điều khiển các tín hiệu sau đây: tín hiệu về tắt sự cố, vềhỏng hóc các thiết bịđiều khiển hay của
các thiết bị phụ trợ (quạt, máy bơm ), giá trị sự cốcủa các thông số công nghệ, sự trục trặc điều tiết
chất phản ứng [1].
Các phòng trong Trung tâm điều khiển thường được sắp xếp liền kề nhau, phòng có diện tích lớn
là phòng điều khiển chính có đặt các tủ nhiều thiết bị có bàn ghế của người vận hành. Đằng sau tủ là
các bộ phận cung cấp nguồn, điều khiển xa và các đầu vào của cáp. Trong Trung tâm điều khiển, các
tủ, trạm đặt thiết bịđiều khiển cần được sắp xếp như thế nào đểngười điều khiển từ chỗ ngồi làm việc
có thể bao quát được tất cả các dụng cụđo lường và các tín hiệu. Kết cấu các tủ và trạm điều khiển
yêu cầu phải đơn giản nhưng cho khả năng lắp ráp dụng cụ một cách dễ dàng hoặc có thể thực hiện
đổi chỗ chúng khi cần thiết. Trên sơđồbằng các ký hiệu tương ứng làm tái hiện lại các tín hiệu truyền
từ xa, đánh dấu trạng thái tác động của các máy bơm, của khoá van, của các cầu giao dầu và các thiết
bị khác. Bằng sự thay đổi màu sắc, ánh sáng và kim quay chỉ trạng thái của đối tượng. Khi có các tín
hiệu cảnh báo, báo động cần cho ánh sáng đèn nhấp nháy [1].
Với tiến bộ không ngừng của khoa học công nghệ tựđộng các phương tiện điều khiển ngày một
hiện đại hơn, có độ chắc chắn, tinh vi trong công tác lại có kích thước thu nhỏ. Rất tiện ích về nhiều

thiết bị truyền hình công nghiệp [1].
Ngày nay khoa học công nghệ mỗi ngày một phát triển. Trong việc áp dụng tựđộng hoá vào việc
điều khiển, kiểm tra, bảo vệ các công trình công nghệđã gặt hái được những thành quảđáng ca ngợi.
Trong các hệ thống điều khiển người ta đã sử dụng các block logic hay các máy tính điện tử có thiết
bịđo lường từ xa các thông tin ở dạng tín hiệu tương tự hoặc dạng số rất tiện ích, đã có các thiết bị
gọi là thiết bị tựđộng lập trình công nghiệp ra đời (API) hơn hẳn các bộđiều chỉnh trước đây, có khả
năng tính toán và điều khiển; có thể kết nối với đối tượng điều khiển qua các cảm biến điện tử có độ
tin cậy cao với cơ cấu chấp hành và các thiết bị ngoại vi khác (màn hình, phím lập trình, thẻđiện tử,
mạng thông tin…). Cũng đã có các API có khả năng điều khiển quá trình đồng thời với nhiều thông
sốđầu vào biến đổi với các qui luật khác nhau. Các API có khả năng làm việc trong điều kiện khắc
nghiệt về môi trường. Sự xuất hiện của thiết bị tựđộng lập trình công nghiệp đã mở ra những triển
vọng tốt đẹp trong việc áp dụng tựđộng hoá vào điều khiển các công trình xử lý nước thải [1].

3. Thiết kế các chức năng hệ thống tựđộng hoá xử lý nước thải
Đểđạt được mục đích cũng nhưđáp ứng các yêu cầu nói trên, hệ thống tựđộng hoá xử lý nước thải
cần có những chức năng cơ bản sau đây:
a) Điều chỉnh tựđộng
Điều chỉnh tựđộng là sử dụng các thiết bị tựđộng để tác động lên quá trình công nghệ cần điều
khiển theo một chếđộ làm việc đã định sẵn. Mỗi quá trình công nghệ xảy ra trong đối tượng điều
chỉnh được đặc trưng bởi một hay vài đại lượng. Một sốđại lượng được duy trì không đổi, một sốđại
lượng khác được thay đổi trong giới hạn cho trước nào đó.[1]
Đây là một trong những chức năng quan trọng nhất quyết định đến mức độ tựđộng hoá. Trong dây
chuyền xử lý nước thải nhà máy bia có ba khâu điều chỉnh tựđộng là điều chỉnh pH tại Bể trung hoà,
lưu lượng nước vào Bể kỵ khí và DO tại bể hiếu khí.
b) Giám sát điều khiển có khoảng cách hoặc từ xa
Nếu điều khiển bằng tay trực tiếp tại chỗ người vận hành có thể phải tiếp xúc với môi trường độc
hại, đi lại khó khăn và tốn thời gian. Mặt khác nhiều trường hợp, ví dụ như sự cốhoặc mất điều khiển
tựđộng, đòi hỏi điều khiển tay phải kịp thời và đồng bộ, ví dụ như dừng nhanh nhiều máy bơm đặt
tại nhiều vị trí khác nhau, điều khiển cùng lúc nhiều quá trình có liên quan hệ quả với nhau. Để làm
được điều này hệ thống tựđộng hoá phải có chức năng điều khiển có khoảng cách, cụ thể là điều

không trùng nhau thì báo động, trái lại chứng tỏ rằng việc truyền và xử lý dữ liệu chính xác, đường
truyền và thiết bịđiều khiển không có sự cố. Chức năng này nâng cao độ an toàn (fail-safe) của hệ
thống.
e) Bảo vệ tựđộng
Bảo vệ hệ thống máy móc, đường ống và các đối tượng khác khỏi các sự cốđược thực hiện bởi
các thiết bị chuyên dụng để ngắt các bộ phận bị sự cố. Ngoài ra các thiết bị tựđộng
còn thực hiện chức năng liên động tựđộng, cho phép bảo vệ các thiết bị máy móc khỏi nguy hiểm do
thao tác nhầm lẫn của người vận hành. Ta phân biệt hai loại liên động: liên động sựcố và liên động
cấm chỉ.
Liên động sự cố dùng đểđiều khiển bảo vệ (ví dụ: điều khiển dừng) một nhóm máy móc thiết bị
có liên quan khi sự cố xảy ra
Liên động cấm chỉ loại trừ khả năng điều khiển sai, không đúng trình tự có khả năng gây sự cố.
f) Cảnh báo/Báo động
Chức năng được thực hiện bằng còi, đèn nhấp nháy trên bàn điều khiển hoặc biểu tượng nhấp
nháy trên PC, hiển thị thông báo dạng chữ trên PC, gửi tin nhắn tới điện thoại di động của những
người có trách nhiệm thông qua dịch vụ tin nhắn SMS. Hệ thống đưa ra cảnh báo khi giá trị thông số
vượt ngưỡng cảnh báo sớm hoặc thông số vượt ngưỡng báo động trong giai đoạn quá độ của quá
trình điều khiển. Báo động được đưa ra khi thông số vượt ngưỡng báo động liên tục trong khoảng
thời gian nhất định (lớn hơn thời gian điều chỉnh ngầm định) hoặc báo động sự cốđường truyền, sự
cố thiết bịđiều khiển, cơ cấu chấp hành, báo động sựcố cảm biến. Sự khác biệt giữa cảnh báo và báo
động ở chỗ: cảnh báo tự mất đi khi thông sốhết vượt ngưỡng, trái lại báo động sẽ tồn tại cho đến khi
người vận hành xử lý xong sự cố và tự quyết định xoá bỏ trạng thái báo động. Như vậy mức độ cần
chú ý của người vận hành đối với báo động phải cao hơn cảnh báo.
g) Lưu trữ, báo cáo thống kê
Lưu trữ và lập báo cáo thống kê dữ liệu về thông số chất lượng nước, trạng thái hoạt động, sự cố,
thời gian hoạt động của máy móc thiết bị, tổng lượng nước đã xử lý, lượng hoá chất đã dùng, danh
sách người đã vận hành, bộ tham số công nghệđã thay đổi và nhiều thông tin khác cần thiết cho các
chuyên gia công nghệ, kỹ thuật và các nhà quản lý trong việc điều chỉnh đểđạt chếđộ làm việc tối ưu;
phát hiện, dự báo sự cố; bảo trì thay thế kịp thời máy móc thiết bị; điều hành sản xuất và tính toán
hiệu quả kinh tế.

các lần điều chỉnh sau. Ở mức cao hơn, hệ chuyên gia sẽ thay cho một chuyên gia công nghệđể
tựđộng phát sinh ra bộ tham sốđiều chỉnh và tự học.
Hình 2 là sơđồ tổng kết các chức năng của hệ thống tựđộng hoá. Để thực hiện các chức năng trên Hệ
thống TĐH cần có thêm một số thiết bị bổ sung. Dây chuyền công nghệ áp dụng tựđộng hoá và danh
mục các thiết bịđiện - tựđộng hoá tại hiện trường thể hiện tương ứng trong Hình 3 và Bảng 2
Hình 2 Sơđồ chức năng hệ thống tựđộng hoá
Điều chỉnh DO
Giám sát, điều khiển động cơ
Giám sát, điều khiển van
Giám sát, điều khiển thông số nước
Nhập giá trị chủđạo (setpoint)
Nhập ngưỡng cảnh báo/báo động
Nhập các thông số khác của hệ thống
Bảo vệ liên động tựđộng sự cố
Bảo vệ liên động cấm chỉ
Cảnh báo sớm
Báo động sự cố
Giải trừ sự cố
Lưu trữ, báo cáo thông số chất lượng nước
Lưu trữ, báo cáo sự cố, cảnh báo, báo động
Lưu trữ, báo cáo thông số cần cho quản lý
D
BÙN KHÔ
MÁY ÉP BÙN
Hình 3 Sơđồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia sau khi áp dụng tựđộng hoá
Bảng 2 Danh mục thiết bịđiện - tựđộng hoá tại hiện trường của hệ thống TĐH XLNT
TT Tên thiết bị Thông số kỹ thuật chính
1 Bơm nước P1, P2, P3 Công suất 5.5 KW
2 Bơm bùn SP Công suất 2.2 KW
3 Máy thổi khí B Công suất 15 KW

bơm P1, P2, P3. Nếu chếđộ là Auto thì PLC sẽ tựđộng tắt các bơm P1, P2, P3 nếu các khoá liên
động được khoá, trái lại bơm vẫn hoạt động bình thường. Có nhiều khoá liên động phụ cho phép
người vận hành lựa chọn bơm cần tắt khi có sự cố. Việc cho phép bơm hoạt động trở lại và hết báo
động chỉ khi đã bấm nút giải trừ sự cố trên bàn điều khiển.
Trong lưu đồ biến SC (sự cố) chỉđược chương trình trên PLC cho =1 duy nhất 1 lần khi pH2 vượt
ngưỡng và chương trình chỉđưa biến này về 0 khi tín hiệu từ nút giải trừ sự cốđưa về PLC là =1. Còn
nếu không thì cho dù pH2 sau đó có không vượt ngưỡng nữa thì biến SC vẫn duy trì =1 và đèn báo
động nhấp nháy để người vận hành biết được đã có sự cố nào đó trong công đoạn Bể trung hoà, từđó
kiểm tra xem khâu điều khiển pH có vấn đề gì không (ví dụ: hỏng bơm định lượng, hỏng van điện,
tắc ống dẫn hoá chất, hỏng cảm biến pH1), và sau khi xử lý xong thì bấm giải trừđể xoá bỏ sự cốđi.
Như vậy sau một khâu điều khiển nào đó mà kiểm tra thấy thông sốđiều chỉnh vẫn không đạt yêu cầu
thì phải ngừng bắt buộc một sốthiết bịđểđảm bảo an toàn.

Hình 4 Lưu đồđiều chỉnh pH trong Bể trung hoà Hình 5 Lưu đồđiều khiển khoá liên động đối với
pH

Điều chỉnh DO trong Bể hiếu khí
Lưu đồđiều chỉnh DO được hiển thị trên Hình 6. Thiết bịđo DO sẽđưa giá trị phản hồi cho vòng
điều khiển kín trong chương trình PLC. PLC sẽđưa ra tín hiệu điều khiển (dòng hoặc áp) cho biến
tần cho động cơ của máy thổi khí để có DO như mong muốn. Sử dụng biến tần sẽ tiết kiệm điện
năng nhờđiều chỉnh DO vừa đủ yêu cầu, trái với trường hợp không có điều chỉnh DO có thể quá lớn
không cần thiết.
Nếu DO không đạt yêu cầu thì chứng tỏ khâu điều khiển có sự cố (ví dụ: hỏng biến tần, tắc đường
dẫn khí, hỏng động cơ) và cần báo động.

Hình 6 Lưu đồđiều chỉnh DO trong Bể hiếu khí
Điều chỉnh lưu lượng vào Bể kỵ khí
Đểđiều chỉnh lưu lượng (Hình 7) chỉ cần đặt trước giá trịđầu vào (dòng hoặc áp) cho biến tần,
trong biến tần tích hợp sẵn bộđiều khiển PID đểđiều chỉnh ổn định tốc độđộng cơ bơm, nhờđó ổn
định lưu lượng theo giá trị chủđạo (setpoint). Sử dụng biến tần sẽ tiết kiệm điện vì biến tần có sẵn

Hình 9 Lưu đồ cảnh báo sự cố-1 Điều khiển bơm bùn
Lưu đồđiều khiển bơm bùn thể hiện trên Hình 12.

5. Lựa chọn công nghệ và thiết kế mô hình hệ thống tựđộng hoá
a) Yêu cầu lựa chọn công nghệ
Công nghệ hệ thống tựđộng hoá được lựa chọn trên cơ sở sau:
. Hệ thống điều khiển sử dụng công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực tựđộng hóa đồng thời
thiết bị, vật tư phải thông dụng trên thị trường Việt Nam để thuận tiện trong bảo hành, thay thế, sửa
chữa khi có sự cố.
. Hệ thống phải dễ dàng mở rộng, hỗ trợ nối ghép với các hệ thống khác thông qua các
mạng công nghiệp thông dụng đã được chuẩn hóa theo các chuẩn hóa quốc tế (nhưProfibus,
Industrial Ethernet, ) khi cần thiết sau này.
. Phần mềm điều hành hệ thống được xây dựng trên nền hệ SCADA mở, hỗ trợ nhiều
chuẩn thông dụng hiện nay trên thế giới.
. Đầu đo và các cơ cấu chấp hành cần được lựa chọn đảm bảo môi trường, điều kiện làm
việc đặc biệt trong xử lý nước thải. Cụ thể cần sử dụng các loại đầu đo chuyên dụng, thiết kếđúng
cho các ứng dụng trong lĩnh vực xử lý nước thải với các tiêu chuẩn bảo vệ cao (ít nhất IP65, chủ yếu
IP67/IP68).

b) Các thành phần hệ thống tựđộng hoá và lựa chọn công nghệ
Hệ thống điều khiển tựđộng bao gồm các thành phần chính sau:
. Tủđiện cấp nguồn động lực và điều khiển.
. Trạm điều khiển tựđộng.
. Trạm máy tính.
. Bàn điều khiển bằng tay
. Khối các thiết bịđo, transmitter.
. Cơ cấu chấp hành (động cơ, van điện).

Bàn điều khiển giúp vận hành hệ thống trong chếđộ bằng tay. Bàn điều khiển được thiết kế gồm
các nút ấn, đèn hiệu và còi báo động. Các thiết bị, vật tư lựa chọn có xuất xứ từ Nhật hoặc G7. Bàn
điều khiển sẽ do Việt Nam thiết kế chế tạo.
Khối các thiết bịđo, transmitter
Các đầu đo là loại đặc chủng dùng trong xử lý nước thải với mức độ bảo vệ cao (đa phần IP65,
IP67 hoặc IP68), chủ yếu sử dụng của hãng Endress&Hauser (E+H) [8]có hiển thị số tại chỗ. E+H