Giải pháp tối ưu hóa chi phí vận hành hệ thống xử lý nước sạch

1. Giới thiệu

Trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước sạch, chi phí điện năng, hóa chất và nhân công thường chiếm phần lớn tổng chi phí hằng năm.
Theo khảo sát của Viwatec tại các trạm cấp nước quy mô 1.000–10.000 m³/ngày, chi phí điện năng có thể chiếm đến 45%, trong khi chi phí hóa chất dao động từ 20–30%.

Vì vậy, việc áp dụng các giải pháp kỹ thuật tối ưu hóa chi phí vận hành không chỉ giúp doanh nghiệp tiết kiệm mà còn tăng tính ổn định và tuổi thọ của hệ thống.

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí vận hành

Chi phí vận hành hệ thống xử lý nước sạch thường bao gồm:

Điện năng tiêu thụ: chiếm 30–50% tổng chi phí vận hành, chủ yếu ở bơm, máy thổi khí và thiết bị lọc.
Hóa chất xử lý: phèn, clo, vôi, polymer... ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và chất lượng nước đầu ra.
Nhân công và bảo trì: tần suất vận hành, bảo dưỡng định kỳ, thay thế vật tư.
Tổn thất nước & hiệu suất hệ thống: hệ thống cũ hoặc điều khiển thủ công thường có thất thoát cao.

3. Giải pháp tối ưu từ Viwatec

3.1. Thiết kế thủy lực & lựa chọn thiết bị hiệu suất cao

Tối ưu đường ống và tổn thất cột áp:
Thiết kế hệ thống ống hút – ống đẩy hợp lý giúp giảm tổn thất áp lực trung bình 0,5–1,2 bar, tương đương tiết kiệm 7–10% điện năng cho bơm.
Sử dụng bơm có biến tần (VFD):
Biến tần cho phép điều chỉnh lưu lượng theo nhu cầu tiêu thụ thực tế, tránh vận hành toàn tải không cần thiết.
→ Giảm điện năng tới 20% ở các trạm cấp nước hoạt động luân phiên ngày/đêm.
Chọn thiết bị lọc & vật liệu tiên tiến:
- Vật liệu lọc đa tầng (cát thạch anh, than hoạt tính, mangan greensand) với tốc độ lọc 8–10 m/h giúp tăng công suất mà không tăng chi phí rửa lọc.
- Hệ thống RO công nghiệp sử dụng màng Filmtec, Toray có khả năng thu hồi nước đến 75–80%.

3.2. Tự động hóa và giám sát thông minh

Viwatec ứng dụng các giải pháp SCADA – IoT trong vận hành:

Cảm biến đo online: pH, độ đục, Clo dư, TDS, lưu lượng.
Tủ điều khiển PLC/SCADA: tự động điều chỉnh tốc độ bơm, liều lượng hóa chất, và cảnh báo khi vượt ngưỡng.
Kết nối giám sát từ xa: cho phép kỹ sư vận hành kiểm soát hệ thống bằng điện thoại, giảm nhu cầu trực vận hành liên tục.

Kết quả thực tế tại một trạm cấp nước 5.000 m³/ngày do Viwatec triển khai tại miền Trung:

Giảm 25% chi phí điện năng,
Tiết kiệm 15% hóa chất clo và phèn nhôm,
Tăng thời gian vận hành liên tục lên > 6.000 giờ/năm mà không cần dừng toàn hệ thống.

3.3. Tối ưu hóa quy trình pha & định lượng hóa chất

Lắp đặt bể pha hóa chất tự động có bộ định lượng (dosing pump) giúp kiểm soát nồng độ chính xác theo tín hiệu từ cảm biến online.
Áp dụng thuật toán điều chỉnh PID trên PLC để tự động hiệu chỉnh lưu lượng bơm định lượng khi pH hoặc độ đục đầu ra thay đổi.
Giảm thất thoát hóa chất do vận hành thủ công đến 20–25%.

3.4. Bảo trì dự đoán (Predictive Maintenance)

Hệ thống vận hành ổn định hơn khi có bảo trì dựa trên tình trạng thiết bị (CBM):

Giám sát dòng điện, áp lực và rung động của bơm.
Phân tích xu hướng để dự đoán hỏng hóc trước khi xảy ra.
Giảm thời gian dừng máy trung bình 30–40%, giúp duy trì lưu lượng cấp nước ổn định.

4. Kết quả thực tế

Các dự án Viwatec triển khai cho nhà máy cấp nước và khu dân cư cho thấy:

Tiết kiệm trung bình 20–25% điện năng.
Giảm 10–15% lượng hóa chất tiêu thụ.
Giảm 30% thời gian vận hành thủ công.

5. Kết luận

Việc tối ưu hóa chi phí vận hành không chỉ là bài toán tiết kiệm chi phí mà còn là chiến lược vận hành bền vững và thân thiện môi trường.
Với kinh nghiệm nhiều năm trong thiết kế – thi công – cải tạo trạm xử lý nước sạch, Công ty TNHH Viwatec cam kết mang đến cho khách hàng: