I. Cảm biến và Cơ cấu chấp hành trong Hệ thống Điều khiển Logic
Chương này đi sâu vào phân tích các loại cảm biến và cơ cấu chấp hành đóng vai trò then chốt trong hệ thống điều khiển logic của hệ thống xử lý nước thải. Việc lựa chọn chính xác và kết nối hợp lý các thành phần này là yếu tố quyết định đến hiệu suất hoạt động của toàn bộ quy trình xử lý.
1.1. Cảm biến đo độ pH
Cảm biến đo độ pH là thành phần không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt là trong bể trung hòa. Vai trò của nó là giám sát và kiểm soát độ pH của nước thải, đảm bảo đưa pH về khoảng 6.5 trước khi thải ra nguồn nhận hoặc đưa vào công đoạn xử lý tiếp theo. Cảm biến hoạt động dựa trên nguyên lý chênh lệch điện thế tạo ra bởi ion H+ trong dung dịch và trong bầu thủy tinh của điện cực. Dựa trên tín hiệu điện áp đo được, bộ điều khiển PLC sẽ điều khiển bơm axit hoặc bazơ để trung hòa nước thải. Việc lựa chọn cảm biến phù hợp, ví dụ như Hach DPD1R1 với dải đo rộng và độ chính xác cao, cùng với việc lắp đặt và hiệu chuẩn đúng cách, sẽ đảm bảo hiệu quả hoạt động của toàn hệ thống.
1.2. Cảm biến đo mức bùn
Trong bể lắng, cảm biến đo mức bùn đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát lượng bùn tích tụ. Cảm biến này thường có hai mức là mức cao (V4_SB2) và mức thấp (V4_SB1). Khi lượng bùn vượt quá mức cho phép (cảm biến mức cao V4_SB2 tác động), PLC sẽ điều khiển máy bơm bùn (V4_BB) hoạt động để chuyển bùn sang bể chứa. Ngược lại, khi mức bùn giảm xuống dưới mức cho phép (cảm biến mức thấp V4_SB1 tác động), máy bơm bùn sẽ được dừng. Việc kiểm soát mức bùn giúp đảm bảo hiệu quả lắng của bể và tránh tình trạng tắc nghẽn đường ống.
1.3. Cảm biến đo độ đục
Cảm biến đo độ đục (V4_DDUC) được sử dụng để đánh giá mức độ trong của nước thải sau quá trình lắng. Dựa trên giá trị độ đục đo được, hệ thống điều khiển sẽ điều chỉnh lượng chất PAC được bơm vào để keo tụ và lắng bùn hiệu quả hơn. Ví dụ, nếu độ đục vượt quá ngưỡng cho phép, PLC sẽ điều khiển bơm PAC (V4_PAC1, V4_PAC2) và máy khuấy (V4_MK4, V4_MK5) hoạt động. Việc sử dụng cảm biến đo độ đục giúp tối ưu hóa lượng hóa chất sử dụng và nâng cao hiệu quả xử lý.
II. Phân tích và Đánh giá
Bài viết đã cung cấp cái nhìn tổng quan về vai trò của cảm biến và cơ cấu chấp hành trong hệ thống điều khiển logic của hệ thống xử lý nước thải. Việc lựa chọn và kết nối các thiết bị phù hợp là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả hoạt động của toàn bộ quy trình xử lý. Tuy nhiên, bài viết mới chỉ tập trung vào một số loại cảm biến và cơ cấu chấp hành cơ bản. Trong thực tế, hệ thống xử lý nước thải hiện đại còn sử dụng nhiều loại cảm biến và cơ cấu chấp hành khác như: cảm biến lưu lượng, cảm biến áp suất, van điều khiển, biến tần, ... Việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến như IoT và Công nghiệp 4.0 cũng đang được quan tâm và triển khai trong lĩnh vực xử lý nước thải, giúp nâng cao hiệu quả giám sát, điều khiển và tối ưu hóa quy trình xử lý.
