Các công nghệ thông minh và ứng dụng thực tế
Hệ thống thuỷ lợi Bắc Hưng Hải chảy qua Hà Nội, Bắc Ninh, Hưng Yên, Hải Phòng, từng là niềm tự hào của ngành nông nghiệp miền Bắc trong nhiều thập kỷ, nhưng đang bị ô nhiễm nghiêm trọng. Thực trạng tương tự cũng diễn ra ở sông Nhuệ - Đáy, sông Tô Lịch, sông Cầu, sông Ngũ Huyện Khê…
Thống kê, chỉ có khoảng 13 – 15% lượng nước thải được thu gom và xử lý sơ bộ trước khi xả ra môi trường. Nguyên nhân chủ yếu đến từ tỷ lệ đấu nối vào hệ thống thoát nước công cộng còn thấp, hệ thống hạ tầng xử lý nước thải chưa được đầu tư đồng bộ và rộng khắp. Điều này đặt ra yêu cầu cấp bách, cần ứng dụng các công nghệ mới trong xử lý nước thải.
Từ năm 2018, Nhà máy nước Bắc Giang đã đầu tư hệ thống SCADA trị giá hơn 5 tỷ đồng. Nhờ đó, đội ngũ kỹ thuật giám sát được toàn bộ quá trình vận hành, kịp thời ra quyết định khi sự cố phát sinh, đảm bảo sản xuất liên tục và an toàn.
Một công nghệ thông minh khác cũng đang được sử dụng ở nhiều nhà máy là hệ thống giám sát từ xa (Remote Monitoring). Công nghệ này giúp điều chỉnh công suất bơm, tốc độ motor, liều lượng hóa chất hay kích hoạt chế độ dự phòng ngay cả khi nhân lực kỹ thuật hạn chế hoặc nhà máy ở khu vực khó tiếp cận.
Các chuyên gia cho rằng, cần sớm ứng dụng các công nghệ tiến tiến, thông minh trong xử lý nước thải để giải quyết bài toán ô nhiễm sông hồ. Ảnh: HC.
Ở mức cao hơn, IoT, AI và Big Data đang được ứng dụng để tạo chu trình “thu thập – phân tích – phản hồi” tự động. Nhờ đó, hệ thống tiết kiệm năng lượng, hóa chất sử dụng, chất thải sinh ra, ổn định hiệu suất xử lý… Ngoài ra, Blockchain có thể bảo đảm minh bạch dữ liệu trong các dự án đối tác công tư. Một số công nghệ thông minh khác cũng đang được áp dụng như Digital Twin, mô hình số hóa ảo của một hệ thống vật lý thực, cho phép mô phỏng toàn bộ quy trình xử lý nước thải trong môi trường kỹ thuật số, giúp việc vận hành trở nên chủ động, thông minh và tiết kiệm chi phí hơn so với mô hình truyền thống.
Lộ trình ứng dụng công nghệ thông minh
Trong khuôn khổ “Dự án lồng ghép chống chịu biến đổi khí hậu và bảo vệ môi trường để phát triển các đô thị xanh”, các chuyên gia đã thực hiện khảo sát tại Hà Nội, Vĩnh Yên, Bình Phước, Bà Rịa-Vũng Tàu. Kết quả cho thấy, hệ thống SCADA và giám sát từ xa đã bắt đầu được ứng dụng ở một số nhà máy. Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ thông minh tiên tiến như AI, IoT, BigData vẫn còn ở mức hạn chế.
Để thúc đẩy ứng dụng công nghệ thông minh vào xử lý nước thải tại Việt Nam, ông Hồ Huy Cư, chuyên gia Dự án cho rằng, cần xây dựng lộ trình với nhiều giai đoạn, từ cơ bản đến nâng cao. Giai đoạn 1 (2025-2027), hệ thống SCADA và giám sát từ xa nên được ưu tiên triển khai ngay tại các nhà máy xử lý nước thải có quy mô từ trung bình trở lên. Giai đoạn 2 (2027-2030), công nghệ IoT và AI nên được thí điểm tại 20-30 nhà máy, tập trung tối ưu hóa vận hành để có thể giảm 20-30% tiêu thụ năng lượng và hóa chất sử dụng, cảnh báo sớm sự cố (giảm 40-60% thời gian ngừng hoạt động) và dự báo nhu cầu bảo trì (giảm 15-25% chi phí bảo trì). Giai đoạn 3 (2030-2035) sẽ ứng dụng rộng rãi công nghệ Digital Twin và các công nghệ AI tiên tiến, tạo ra hệ sinh thái xử lý nước thải thông minh hoàn chỉnh và đồng bộ trên diện rộng.
Một trong những địa điểm thí điểm được đề xuất là Nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN Becamex Bình Phước. Sau giai đoạn 2025–2027, kết quả sẽ được tổng hợp để xây dựng tài liệu kỹ thuật, quy trình chuẩn, từ đó nhân rộng cho các khu công nghiệp, đô thị khác trên cả nước.
Để hiện thực hóa lộ trình, chuyên gia kiến nghị Chính phủ hỗ trợ tài chính thông qua vay ưu đãi, miễn giảm thuế hoặc đồng tài trợ. Mô hình đối tác công tư cần được khuyến khích. Song song, cần đào tạo nhân lực công nghệ số, hoàn thiện quy chuẩn tái sử dụng nước thải, cũng như thiết lập cơ chế giá khuyến khích dùng nước tái chế trong nông nghiệp, công nghiệp và dịch vụ đô thị.