Giám sát nước thải nhà máy Thái Lan | Đo BOD COD tự động

Việc giám sát năng lượng trong nhà máy thường bắt đầu từ điện, sau đó mở rộng sang lượng nước sử dụng. Thế nhưng cùng là nước, việc đo thể tích ở phía đầu vào và việc đo chất lượng nước ở miệng xả lại là hai câu chuyện hoàn toàn khác nhau, cả về thiết bị cần có lẫn rủi ro pháp lý phải gánh. Giám sát nước thải hay bị xếp sau cùng không phải vì người phụ trách lơ là, mà vì một lý do mang tính cấu trúc là thứ phải đo lại là những giá trị phân tích như BOD và COD. Bài viết này sắp xếp lại toàn cảnh quy định về nước thải tại Thái Lan, sau đó đi lần lượt theo trình tự thực tế gồm thiết kế điểm đo, lựa chọn cảm biến, cấu trúc chi phí và các bước triển khai một hệ thống giám sát nước thải bằng IoT.

Vì sao riêng nước thải luôn bị xếp lại sau cùng

Những doanh nghiệp càng đi xa trên con đường trực quan hóa nhà máy thì càng dễ nhận ra một thực tế là chỉ riêng nước thải vẫn còn nguyên chưa ai động tới. Điện đã có công tơ thông minh và cảm biến CT, lượng nước sử dụng đã có đồng hồ lưu lượng, mỗi thứ đều cho ra con số. Nhưng với nước thải thì mỗi tháng chỉ có một kết quả phân tích gửi về dưới dạng PDF, còn tình trạng hằng ngày thì không ai nhìn thấy. Sự bất đối xứng này từ đâu mà ra?

Nước cấp đo thể tích, nước thải đo chất lượng

Giám sát phía nước cấp về bản chất là đo thể tích. Chỉ cần lắp một đồng hồ lưu lượng vào đường ống là biết ngay đã dùng bao nhiêu mét khối. Đơn vị rõ ràng, và dù giá trị có thay đổi theo mùa hay theo công đoạn thì nguyên lý đo vẫn không đổi. Chính vì vậy mà giám sát nước cấp có thể được đặt nối tiếp ngay sau giám sát điện.

Ngược lại, thứ phải đo ở phía nước thải là chất lượng nước. Cùng là 100 mét khối nước thải, nhưng tùy vào lượng chất hữu cơ hòa tan trong đó, tùy vào việc nước mang tính axit hay kiềm, tùy vào việc có lẫn dầu mỡ hay không mà cách xử lý về mặt pháp lý sẽ khác nhau hoàn toàn. Thể tích không có khái niệm ngưỡng đạt hay không đạt, còn chất lượng nước thì có giá trị giới hạn cho từng chỉ tiêu, và chỉ cần một chỉ tiêu vượt ngưỡng là đã vi phạm.

Điều rắc rối hơn nữa là BOD (nhu cầu oxy sinh hóa), chỉ tiêu đại diện cho chất lượng nước, về nguyên lý không thể đo ngay tại chỗ. Phương pháp tiêu chuẩn của BOD là ủ mẫu trong 5 ngày rồi xem mức suy giảm oxy hòa tan, tức là mất 5 ngày mới có kết quả. COD (nhu cầu oxy hóa học) dùng phản ứng oxy hóa bằng hóa chất nên tương đối nhanh hơn, nhưng đây cũng là công việc của phòng thí nghiệm. Nói cách khác, giám sát nước thải có độ khó khác hẳn ngay từ vạch xuất phát so với giám sát nước cấp vốn chỉ cần lắp một đồng hồ lưu lượng là xong.

Khoảng cách này quyết định luôn thứ tự ưu tiên tại hiện trường. Điện và nước cấp bắt tay vào được vì gắn cảm biến là ra số. Nước thải thì gắn cảm biến vẫn không ra được chính giá trị theo luật định, nên bao lâu nay vẫn được giải quyết bằng cách thuê phân tích bên ngoài. Nếu không hiểu cấu trúc này mà cứ đề xuất rằng hãy trực quan hóa cả nước thải bằng IoT thì câu chuyện sẽ không đi tới đâu.

Chế tài không phải là tiền điện mà là dừng sản xuất

Một bất đối xứng khác nằm ở mức độ nghiêm trọng của hậu quả khi buông lỏng giám sát.

Không giám sát điện thì điều xảy ra về cơ bản chỉ là tiền điện tăng. Chậm rà soát lại công suất hợp đồng, bỏ lỡ cơ hội cắt đỉnh, phát hiện muộn việc thiết bị xuống cấp. Tất cả đều gây đau về mặt tiền bạc, nhưng nhà máy không vì thế mà dừng.

Nước thải thì khác. Nếu xả ra ngoài dòng nước có chất lượng vượt tiêu chuẩn nước thải, doanh nghiệp không chỉ đối mặt với tiền phạt mà còn có thể nhận lệnh khắc phục, lệnh tạm dừng hoạt động, và trong trường hợp xấu nhất là bị thu hồi giấy phép nhà máy. Tại Thái Lan, Điều 70 của Luật Xúc tiến và Bảo tồn Chất lượng Môi trường Quốc gia (Enhancement and Conservation of National Environmental Quality Act B.E. 2535, năm 1992) quy định rõ nghĩa vụ của chủ sở hữu hoặc người vận hành nguồn ô nhiễm phải lắp đặt và vận hành hệ thống xử lý nước thải. Đây không phải là điều nên làm mà là nghĩa vụ pháp lý, và nếu bị phát hiện chưa thực hiện thì sẽ trở thành đối tượng can thiệp của cơ quan quản lý.

Điều nghiêm trọng với các nhà máy Nhật Bản là những biện pháp hành chính như vậy còn lan sang cả quan hệ với cộng đồng dân cư xung quanh và đánh giá tuân thủ từ công ty mẹ. Bất thường về nước thải hiện ra bên ngoài dưới dạng màu nước hay mùi của dòng kênh, nên chuyện người dân báo tin trở thành ngòi nổ không phải là hiếm. Chưa ai bị tố giác vì dùng quá nhiều điện, nhưng bất thường về nước thải thì có. Mục đích của giám sát ở đây không phải là cắt giảm chi phí mà là bảo đảm cho hoạt động sản xuất được tiếp tục, và chính điều đó định hình tính chất của việc giám sát nước thải.

Toàn cảnh quy định về nước thải tại Thái Lan

Khi vận hành nhà máy tại Thái Lan, các quy định liên quan tới nước thải không nằm gọn trong một văn bản. Luật Xúc tiến và Bảo tồn Chất lượng Môi trường thuộc hệ quản lý môi trường, Luật Nhà máy cùng các thông báo của DIW (Cục Công nghiệp) thuộc hệ Bộ Công nghiệp, và nếu nằm trong khu công nghiệp thì còn có thêm thông báo của IEAT (Tổng cục Khu công nghiệp Thái Lan) chồng lên nhau. Nếu không làm rõ văn bản nào đang thực sự áp dụng cho mình mà đã tính chuyện đầu tư thiết bị, doanh nghiệp sẽ chọn nhầm các chỉ tiêu cần đo.

Nghĩa vụ xử lý theo Điều 70 Luật B.E. 2535

Nền móng của toàn bộ quy định về nước thải là Luật Xúc tiến và Bảo tồn Chất lượng Môi trường Quốc gia ban hành năm 1992. Điều 70 của luật này đặt ra nghĩa vụ cho chủ sở hữu hoặc người vận hành nguồn ô nhiễm phải lắp đặt hệ thống xử lý nước thải hoặc thiết bị xử lý chất thải, và phải xử lý nước phát sinh từ nguồn ô nhiễm đó.

Điều cần nắm ở đây là điều luật này yêu cầu doanh nghiệp phải có hệ thống xử lý, còn việc hệ thống đó có thực sự cho ra nước đạt tiêu chuẩn hay không lại được bảo đảm bằng một tầng khác gồm các giá trị giới hạn và hoạt động kiểm tra. Đây là cấu trúc hai tầng. Nếu diễn giải rằng chỉ cần có thiết bị xử lý là đủ, doanh nghiệp sẽ rơi vào đúng trạng thái dễ bị chỉ ra sai phạm nhất, đó là thiết bị thì tồn tại nhưng năng lực không đủ nên nước xả vẫn vượt tiêu chuẩn. Vai trò của giám sát chính là lấp đầy khoảng trống mang tên có thiết bị nhưng không biết nó có đang hoạt động đúng hay không.

Tiêu chuẩn xả thải trong khu công nghiệp IEAT sửa đổi tháng 5 năm 2024

Phần lớn nhà máy Nhật Bản tại Thái Lan nằm trong các khu công nghiệp như Amata, WHA hay Rojana. Nhà máy trong khu công nghiệp thông thường không xả nước đã xử lý trực tiếp ra nguồn nước công cộng mà đưa về hệ thống xử lý nước thải tập trung của khu. Trường hợp này áp dụng tiêu chuẩn xả thải do IEAT quy định.

Ngày 27 tháng 5 năm 2024, IEAT đã đăng công báo thông báo về tiêu chuẩn nước thải chung đối với việc xả vào hệ thống xử lý nước thải tập trung trong khu công nghiệp (Notification of the Industrial Estate Authority of Thailand No. 029/2567), và văn bản có hiệu lực từ ngày hôm sau là 28 tháng 5. Thông báo này thay thế cho thông báo cũ No. 76/2560. Trong văn bản, mọi loại nước đã qua sử dụng phát sinh từ hoạt động kinh doanh trong khu công nghiệp đều thuộc phạm vi điều chỉnh, trong khi nước rửa tấm pin mặt trời không dùng chất tẩy rửa hay hóa chất lại được loại trừ, tức là định nghĩa về phạm vi áp dụng đã được cập nhật.

Trên thực tế, điều quan trọng nhất là mức độ nghiêm ngặt của giá trị giới hạn thay đổi rất lớn tùy theo nơi tiếp nhận nước xả.

Nhìn vào BOD, mức 500 mg/L khi xả trong khu công nghiệp so với mức 20 mg/L khi xả trực tiếp ra nguồn nước công cộng là một khoảng cách 25 lần. Chênh lệch này phát sinh vì tiêu chuẩn của khu công nghiệp được xây dựng trên tiền đề rằng trạm xử lý tập trung sẽ đảm nhận phần xử lý bậc hai.

Từ đó rút ra hai hàm ý thực tiễn. Thứ nhất, mức mà nhà máy trong khu công nghiệp cần hướng tới bằng thiết bị của mình là tiêu chuẩn tiếp nhận của khu công nghiệp, chứ không phải tiêu chuẩn dành cho nguồn nước công cộng. Không cần đầu tư thiết bị xử lý có chất lượng dư thừa. Thứ hai, ngược lại, những nhà máy nằm ngoài khu công nghiệp hoặc có khả năng để nước chảy vào hệ thống thoát nước mưa thì phải đối diện với tiêu chuẩn nghiêm ngặt hơn tới hơn một bậc về độ lớn. Vì vậy, điểm xuất phát là kiểm tra hợp đồng và giấy phép nhà máy để xác định mình đang chịu tiêu chuẩn nào.

Giám sát liên tục bắt buộc với nhà máy xả trên 500 mét khối mỗi ngày

Khi nói về giám sát nước thải tại Thái Lan, không thể bỏ qua quy định bắt buộc giám sát trực tuyến của DIW. Ngày 3 tháng 10 năm 2022, DIW đã đăng công báo thông báo về tiêu chuẩn yêu cầu các nhà máy có hệ thống xử lý nước thải phải lắp đặt thiết bị đặc biệt (thông báo số 2, B.E. 2565), và văn bản có hiệu lực từ ngày hôm sau là 4 tháng 10. Doanh nghiệp được cho thời gian ân hạn 120 ngày.

Đối tượng của thông báo này là các nhà máy có lượng nước thải vượt 500 mét khối mỗi ngày. Nhà máy thuộc diện này phải lắp thiết bị giám sát liên tục để báo cáo trực tuyến tình trạng nước thải, và phải gửi dữ liệu về hệ thống mạng máy tính của DIW. Ngược lại, nhà máy không xả nước thải và nhà máy đưa nước thải về trạm xử lý tập trung được xác định là không thuộc đối tượng áp dụng.

Điều dễ bị bỏ sót là yêu cầu quản lý độ lệch mà thông báo này kèm theo. Nhà máy thuộc đối tượng phải so sánh giá trị của thiết bị đo BOD hoặc COD với kết quả phân tích tại phòng thí nghiệm để tính ra độ lệch, và phải báo cáo kết quả đó cho DIW ít nhất 2 lần mỗi năm. Các thông tin, dữ kiện, tài liệu và hồ sơ liên quan phải được lưu giữ ít nhất 1 năm.

Điều khoản này quy định tận gốc tư tưởng thiết kế của một hệ thống giám sát nước thải. Giá trị đo trực tuyến, nếu đứng một mình, không có giá trị pháp lý. Chuẩn đối chiếu vẫn là phân tích tại phòng thí nghiệm, còn thiết bị trực tuyến được đặt vào vị trí phải liên tục chứng minh khả năng bám sát chuẩn đó. Vì vậy, khi xây dựng hệ thống giám sát nước thải, không thể chỉ dừng ở việc gắn cảm biến và lấy số, mà phải thiết kế bao gồm cả cơ chế lấy mẫu cùng thời điểm, cùng vị trí, rồi đối chiếu và ghi lại liên tục giá trị phân tích của phòng thí nghiệm với giá trị trực tuyến. Nếu không đưa thiết kế này vào ngay từ đầu, cứ mỗi lần tới kỳ báo cáo 2 lần mỗi năm lại phát sinh công việc đào bới dữ liệu quá khứ.

Ngoài ra, ngay cả khi lượng nước thải của doanh nghiệp chưa chạm mức 500 mét khối mỗi ngày, tư duy của thông báo này vẫn đáng tham khảo. Nếu việc tăng sản lượng trong tương lai có khả năng vượt ngưỡng, thì xây dựng hệ đo lường hiện tại theo cấu hình mở rộng được sẽ rẻ hơn nhiều so với làm lại từ đầu về sau.

Vụ Win Process và dự thảo Luật Quản lý Chất thải Công nghiệp DIWMA

Ngoài bản thân các tiêu chuẩn nước thải, cũng cần nắm được xu hướng siết chặt của toàn bộ khung quản lý môi trường Thái Lan. Biểu tượng của xu hướng đó là vụ Win Process tại tỉnh Rayong.

Vụ việc này liên quan tới hành vi đổ và xử lý chất thải nguy hại trái phép bị phát hiện, gây ô nhiễm cho các kênh nước và đất nông nghiệp lân cận. Năm 2022, tòa án tỉnh Rayong đã buộc công ty này bồi thường cho 15 người dân địa phương đứng đơn về thiệt hại môi trường. Đồng thời cũng xuất hiện ý kiến chỉ trích rằng phải chăng công tác giám sát của DIW đã chưa đầy đủ.

Lấy vụ việc này làm động lực, Cục Công nghiệp (DIW) thuộc Bộ Công nghiệp Thái Lan đã công bố dự thảo Luật Quản lý Chất thải Công nghiệp (Draft Industrial Waste Management Act, DIWMA) trong năm 2025 và lấy ý kiến công chúng tới ngày 1 tháng 4 năm 2025. Dự thảo áp dụng nguyên tắc trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất (EPR), theo đó doanh nghiệp phải chịu trách nhiệm với chất thải công nghiệp do mình phát sinh cho tới khi chất thải đó được xử lý hoặc tiêu hủy hoàn toàn. Việc sắp xếp thu gom, vận chuyển và chỉ giao xử lý cho các đơn vị được DIW cấp phép cũng nằm trong trách nhiệm của doanh nghiệp. Khi vi phạm, các công cụ thực thi được tăng cường bao gồm thu hồi giấy phép, DIW thực hiện cưỡng chế thay thế rồi thu hồi chi phí, và các khoản phạt bổ sung.

Vì sao đang bàn về nước thải lại nhắc tới luật chất thải, lý do là bùn thải phát sinh từ quá trình xử lý nước thải chính là chất thải công nghiệp. Hễ vận hành thiết bị xử lý thì chắc chắn sinh ra bùn, và bùn đó phải giao cho đơn vị có giấy phép đem đi xử lý. Việc quản lý chất lượng nước thải và việc ghi lại đường đi của bùn phát sinh từ đó, xét về nghiệp vụ, là một chuỗi liền mạch. Dưới nguyên tắc EPR, cách hiểu rằng trách nhiệm chấm dứt ngay khi bàn giao cho đơn vị nhận xử lý sẽ không còn đứng vững.

Tăng cường thanh tra hiện trường thông qua tổ chức kiểm định được công nhận

Về mặt bộ máy thực thi cũng có thay đổi. DIW đang tăng cường cơ chế thanh tra hiện trường bằng cách sử dụng các tổ chức kiểm định tư nhân được công nhận (accredited private inspectors), và thanh tra viên có quyền vào nhà máy, yêu cầu xuất trình tài liệu và ra lệnh khắc phục. Trước đây nhân lực của cơ quan quản lý có giới hạn nên tần suất kiểm tra cũng hạn chế, nhưng khi đưa các tổ chức kiểm định tư nhân vào cuộc thì bản thân xác suất bị kiểm tra đã tăng lên về mặt cấu trúc.

Đây là lúc hồ sơ ghi chép phát huy tác dụng. Thanh tra hiện trường không chỉ hỏi về chất lượng nước tại đúng thời điểm đó. Câu hỏi đặt ra là doanh nghiệp có chứng minh được rằng trong suốt quá khứ mình đã vận hành trong ngưỡng cho phép hay không, và khi có bất thường thì đã làm gì, có ghi lại hay không. Nhà máy chỉ có trong tay một giấy chứng nhận phân tích mỗi tháng sẽ không nói được gì về 29 ngày còn lại. Nếu có hồ sơ giám sát liên tục, thì ngay cả với ngày có vượt ngưỡng vẫn có thể trình bày rằng đã phát hiện ra sao, xử lý thế nào và phục hồi lúc nào. Một phần đáng kể giá trị của hệ thống giám sát nằm ở khả năng giải trình này.

Cấu trúc của hệ thống giám sát nước thải bằng IoT

Khi đã nhìn rõ toàn cảnh quy định, hãy chuyển sang chuyện làm thế nào. Chia hệ thống giám sát nước thải thành ba lớp gồm thiết kế điểm đo, lựa chọn cảm biến và lưu trữ dữ liệu sẽ giúp việc ra quyết định đầu tư dễ dàng hơn.

Thiết kế điểm đo lấy 3 điểm trước xử lý, sau xử lý và miệng xả làm cơ bản

Nhắc tới giám sát nước thải, nhiều người nghĩ chỉ cần đo tại miệng xả là đủ, nhưng như vậy thì khi có bất thường sẽ không làm được gì. Tới lúc phát hiện giá trị tại miệng xả xấu đi thì nước không đạt chuẩn đã ra ngoài rồi.

Cấu hình tối thiểu mang tính thực dụng là 3 điểm gồm trước xử lý (nước thô), sau xử lý và miệng xả.

Điểm đo trước xử lý đóng vai trò canh cửa vào của tải lượng ô nhiễm. Nếu theo dõi pH, lưu lượng và nếu được thì cả xu hướng COD tại đây, doanh nghiệp sẽ biết được thời điểm dòng nước thải có tải trọng cao từ một công đoạn cụ thể chảy vào. Những sự kiện như thay hóa chất của dây chuyền sơn, thay nước bể rửa hay vệ sinh CIP đều làm chất lượng nước thô dao động mạnh trong thời gian ngắn. Nếu phía nước thô không có điểm đo, doanh nghiệp chỉ nhận ra có chuyện khi thấy giá trị sau xử lý xấu đi, và sẽ mất nhiều thời gian để truy ra công đoạn gây ra.

Điểm đo sau xử lý có vai trò nhìn vào sức khỏe của chính thiết bị xử lý. Các sự cố của hệ xử lý như thiếu sục khí, bùn xuống cấp hay bất thường trong châm hóa chất đều làm xấu giá trị sau xử lý ngay cả khi nước thô vẫn bình thường. Nhìn vào chênh lệch giữa trước và sau xử lý, doanh nghiệp biết được thiết bị có đang đạt hiệu suất loại bỏ vốn có hay không.

Điểm đo tại miệng xả chính là bằng chứng cho việc tuân thủ pháp luật. Giá trị bị hỏi tới khi báo cáo DIW hay khi bị thanh tra chính là ở vị trí này, nên tính liên tục và việc lưu trữ dữ liệu tại đây được ưu tiên cao nhất.

Ưu điểm của cấu hình 3 điểm này là khi có bất thường thì việc khoanh vùng nguyên nhân diễn ra ngay lập tức. Nước thô xấu thì vấn đề nằm ở phía công đoạn, nước thô bình thường mà sau xử lý xấu thì vấn đề ở phía thiết bị, sau xử lý bình thường mà miệng xả xấu thì vấn đề ở đường ống hoặc nước mưa lẫn vào. Tất cả đều phán đoán được chỉ bằng con số. Nếu chỉ đo một điểm, việc khoanh vùng này sẽ phải do con người đi vòng quanh hiện trường mà làm.

Ngoài ra, ở một số nhà máy có nhiều tuyến nước thải hợp lại, chẳng hạn nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt, hoặc phân theo từng chuyền. Nếu chỉ đo một điểm sau khi hợp dòng thì sẽ mãi mãi không biết tuyến nào là nguyên nhân. Có đặt được điểm đo phía thượng lưu của điểm hợp dòng hay không là câu hỏi nhất định phải cân nhắc ngay trong thiết kế ban đầu.

Lựa chọn cảm biến cho BOD, COD, pH và lưu lượng

Tiếp theo là lựa chọn cảm biến. Điều đầu tiên cần hiểu ở đây là khả năng đo liên tục khác nhau hoàn toàn giữa các chỉ tiêu.

pH và lưu lượng là những chỉ tiêu dễ đo liên tục. pH dùng điện cực, lưu lượng dùng đồng hồ điện từ hoặc đồng hồ siêu âm, đều cho dữ liệu theo từng giây. Độ dẫn điện và độ đục cũng đo liên tục được tương tự, và những chỉ tiêu này rất hữu ích cho việc phát hiện sớm bất thường.

Vấn đề nằm ở BOD và COD. Như đã nêu, BOD là chỉ tiêu dựa trên tiền đề ủ mẫu 5 ngày nên về nguyên lý không thể đo thời gian thực. Thứ mà thiết bị trực tuyến đưa ra là giá trị ước lượng, suy ra từ những đại lượng đo khác như độ hấp thụ tia cực tím (UV254) hay TOC (tổng carbon hữu cơ) thông qua công thức tương quan với BOD của chính nước thải doanh nghiệp. COD cũng vậy, thiết bị trực tuyến chủ yếu ước lượng bằng độ hấp thụ tia cực tím hoặc phương pháp điện hóa, khác nguyên lý đo so với phương pháp cromat hay pemanganat theo luật định.

Thực tế này liên quan trực tiếp tới quyết định đầu tư. Lắp thiết bị trực tuyến không có nghĩa là không cần phân tích theo luật định nữa. Ngược lại, đúng như thông báo của DIW yêu cầu tính độ lệch và báo cáo ít nhất 2 lần mỗi năm, cách định vị đúng là vẫn duy trì phân tích phòng thí nghiệm, còn thiết bị trực tuyến dùng để giám sát xu hướng lấp vào khoảng trống giữa các lần phân tích.

Phương châm lựa chọn thực tế đã khá rõ. Trước hết hãy giữ chắc pH và lưu lượng bằng giám sát liên tục, sau đó chọn một chỉ tiêu thay thế phù hợp với tính chất nước thải của mình trong số độ hấp thụ UV, TOC, độ dẫn điện hoặc độ đục để làm trụ cột cho giám sát xu hướng. Giá trị BOD và COD theo luật định thì bảo đảm bằng phân tích phòng thí nghiệm, và nuôi dần công thức tương quan với giá trị trực tuyến bằng dữ liệu vận hành. Theo trình tự này, doanh nghiệp vừa kìm được vốn đầu tư ban đầu vừa có được khả năng phản ứng nhanh với bất thường.

Nếu nhắm ngay tới việc đưa toàn bộ chỉ tiêu lên trực tuyến, số tiền đầu tư sẽ vọt lên, đồng thời công sức hiệu chuẩn cũng vượt quá sức chịu đựng của hiện trường. Thiết bị đo trực tuyến không phải lắp xong là hết, mà là loại thiết bị mặc định phải hiệu chuẩn định kỳ bằng dung dịch chuẩn và phải thay điện cực, thay thuốc thử. Điều này cần được tính vào chi phí ngay từ giai đoạn lựa chọn.

Lưu trữ dữ liệu và kết nối tới biểu mẫu báo cáo của DIW

Cách lưu giữ dữ liệu mà cảm biến thu được là luận điểm quan trọng nhất xét từ góc độ tuân thủ pháp luật.

Có thể sắp xếp thành ba chức năng cần thiết. Thứ nhất là lưu trữ dài hạn dữ liệu chuỗi thời gian. Thông báo của DIW yêu cầu lưu giữ hồ sơ liên quan ít nhất 1 năm, còn trên thực tế thì giữ nhiều năm mới an toàn. Thứ hai là cảnh báo khi vượt ngưỡng. Nếu không có cơ chế đặt giá trị quản lý nội bộ có dư địa so với giá trị pháp định và thông báo cho người phụ trách ngay khi vượt qua, thì dữ liệu giám sát liên tục chỉ còn là hồ sơ để xem lại về sau. Thứ ba là xuất ra theo biểu mẫu báo cáo. Nếu chuẩn bị sẵn khả năng xếp giá trị trực tuyến và giá trị phòng thí nghiệm theo cùng ngày giờ rồi xuất ra bảng có tính độ lệch, thì công việc báo cáo hai lần mỗi năm sẽ xong trong vài giờ.

Và thứ hay bị bỏ sót nhất là ghi chép quá trình xử lý. Vào ngày vượt ngưỡng, ai đã kiểm tra cái gì, đã khóa van nào, phục hồi lúc mấy giờ. Việc hồ sơ này có được gắn với dữ liệu số trên cùng một trục thời gian hay không sẽ quyết định khả năng giải trình khi bị thanh tra. Khi chọn hệ thống giám sát, thay vì để ý đồ thị có đẹp hay không, hãy kiểm tra xem có lưu được ghi chú và hồ sơ xử lý kèm dấu thời gian hay không, giá trị thực dụng sẽ cao hơn nhiều.

Khác gì so với giám sát điện và giám sát nước cấp

Giám sát nước thải đôi khi được giới thiệu như phần nối dài của hệ thống giám sát năng lượng đã có, nhưng trên thực tế tiền đề thiết kế lại khác. Nếu lấy báo giá theo kiểu bổ sung nước thải vào hệ thống giám sát hiện hữu, doanh nghiệp sẽ gặp các khoản chi phí thi công ngoài dự kiến phát sinh về sau.

Khác biệt mang tính quyết định nằm ở dòng cuối cùng. Với dữ liệu điện năng hay lượng nước sử dụng, việc tốt hay xấu phụ thuộc vào mục tiêu của chính doanh nghiệp. Ngược lại, dữ liệu chất lượng nước thải có một lằn ranh đạt hay không đạt do bên ngoài đặt ra, vượt qua là vi phạm. Chính khác biệt về tính chất này quy định toàn bộ độ chính xác cần có, tần suất hiệu chuẩn và số năm phải lưu trữ dữ liệu.

So sánh với giám sát phát thải phía khí sẽ giúp hiểu rõ hơn vị trí của giám sát nước thải. Với khí thải từ ống khói, cơ chế đo liên tục và báo cáo về DIW đã được xây dựng đi trước. Chủ đề này được sắp xếp chi tiết trong bài giám sát khí thải bằng CEMS và nghĩa vụ báo cáo DIW tại nhà máy Thái Lan. Khí thải và nước thải đều có chung một cấu trúc là lắp thiết bị giám sát liên tục rồi báo cáo trực tuyến về cơ quan quản lý, và bộ phận phụ trách trong nội bộ cũng thường trùng nhau, nên khi triển khai một bên mà đặt kế hoạch của bên còn lại song song thì có thể dùng chung hạ tầng truyền thông và hạ tầng dữ liệu.

Còn về phía đầu vào của nước, thiết kế điểm đo được trình bày trong bài giám sát lượng nước sử dụng và lý do luôn chậm hơn giám sát điện. Nước cấp và nước thải về mặt vật lý là một dòng liền mạch, và nhìn vào chênh lệch giữa lượng nước lấy vào với lượng nước thải ra, doanh nghiệp nắm được phần nước thất lạc do bay hơi, do đi theo sản phẩm hay do rò rỉ. Nếu phía nước cấp đã có điểm đo, chỉ cần bổ sung đồng hồ lưu lượng phía nước thải là lập được cân bằng nước, nhờ đó việc giải trình hiệu quả đầu tư trở nên dễ dàng hơn.

Chi phí triển khai và cách tiến hành

Chi phí của hệ thống giám sát nước thải thay đổi rất lớn theo số chỉ tiêu đo và điều kiện lắp đặt. Đưa ra một mức giá chung là không phù hợp, nhưng nếu hiểu chi phí được chia thành những hạng mục nào thì doanh nghiệp sẽ so sánh được báo giá của nhiều nhà cung cấp.

Thứ phát huy tác dụng khi so sánh báo giá là hai dòng cuối. Nếu chỉ so sánh phần thiết bị và chi phí thi công, những đề xuất thiết kế sơ sài về hiệu chuẩn và vật tư tiêu hao sẽ trông có vẻ rẻ. Điện cực là vật tư tiêu hao, thuốc thử cũng có hạn sử dụng. Cách chắc chắn nhất là ngay khi gửi yêu cầu báo giá đã nêu điều kiện rằng phải so sánh theo tổng chi phí bao gồm cả chi phí duy trì hằng năm.

Giai đoạn một – nắm hiện trạng và kiểm kê các điểm đo

Việc đầu tiên cần làm không phải là chọn thiết bị mà là xác nhận điều kiện mà doanh nghiệp mình đang đứng.

Các mục cần xác nhận rất cụ thể. Nước thải của mình đưa về trạm xử lý tập trung của khu công nghiệp hay xả trực tiếp ra nguồn nước công cộng. Lượng nước thải mỗi ngày là bao nhiêu mét khối, đang nằm ở vị trí nào so với ngưỡng 500 mét khối. Trong giấy phép nhà máy và hợp đồng với khu công nghiệp ghi giá trị giới hạn của những chỉ tiêu nào. Tần suất phân tích hiện tại ra sao, và trong 1 năm gần nhất có chỉ tiêu nào đã tiến sát ngưỡng hay không.

Song song đó, hãy lần theo đường đi của nước thải trên bản vẽ. Từ công đoạn nào, qua đường ống nào, hợp dòng ở đâu, đi qua những bể nào và ra ngoài từ chỗ nào. Không hiếm nhà máy chưa hề vẽ được sơ đồ này. Chỉ khi vẽ được sơ đồ thì mới phán đoán được nên đặt điểm đo ở đâu để khoanh vùng nguyên nhân.

Sản phẩm của giai đoạn này là sơ đồ hệ thống nước thải, danh mục các giá trị giới hạn áp dụng về mặt pháp lý, và kết quả phân tích gần đây. Có những thứ này, doanh nghiệp mới có thể yêu cầu nhiều nhà cung cấp báo giá trên cùng một điều kiện. Ngược lại, nếu nhận đề xuất khi chưa có, mỗi bên sẽ dựng báo giá trên một tiền đề khác nhau và rốt cuộc không thể so sánh được với nhau.

Giai đoạn hai – khởi động quy mô nhỏ từ pH và lưu lượng

Không cần nhắm ngay tới việc giám sát trực tuyến toàn bộ chỉ tiêu. Ở giai đoạn hai, hãy bắt tay từ pH và lưu lượng, hai chỉ tiêu dễ đo liên tục và có hiệu quả đầu tư cao.

Chỉ với hai chỉ tiêu này thôi, thứ thu được cũng không hề nhỏ. pH biến động đột ngột sẽ báo sớm việc châm nhầm hóa chất hoặc bất thường của công đoạn, còn lưu lượng bất thường cho thấy có rò rỉ hoặc có nước thải ngoài dự kiến lẫn vào. Thêm nữa, có dữ liệu lưu lượng thì lượng nước thải mỗi ngày được xác định bằng số đo thực tế, nhờ đó doanh nghiệp biết chính xác vị trí của mình so với ngưỡng 500 mét khối.

Việc nên tiến hành song song ở giai đoạn này là đối chiếu giá trị phòng thí nghiệm với giá trị trực tuyến. Hãy ghi lại trong cùng một bảng ngày giờ lấy mẫu, giá trị trực tuyến tại thời điểm đó và kết quả phân tích do phòng thí nghiệm trả về. Càng nhiều điểm dữ liệu thì độ chính xác của công thức tương quan cho nước thải của chính doanh nghiệp càng tăng. Sự tích lũy này vừa là căn cứ để phán đoán ở giai đoạn sau có nên lắp thiết bị đo trực tuyến tương đương COD hay không, vừa là nền móng cho việc báo cáo độ lệch sau khi lắp.

Cách vận hành ở phía hiện trường cũng nên chốt luôn trong giai đoạn này. Khi vượt ngưỡng thì thông báo đi tới ai, ai ra hiện trường kiểm tra, ghi lại ở đâu. Nếu tăng số chỉ tiêu đo khi quy trình vận hành này chưa chạy được, tình trạng cuối cùng sẽ là chuông cảnh báo kêu mà không ai động đậy.

Giai đoạn ba – bổ sung chỉ tiêu chất lượng nước và kết nối tới nghiệp vụ báo cáo

Ở giai đoạn ba, dựa trên dữ liệu đã tích lũy, doanh nghiệp bổ sung giám sát trực tuyến cho các chỉ tiêu chất lượng nước và nối thông một mạch tới nghiệp vụ báo cáo.

Bổ sung chỉ tiêu nào là do rủi ro của chính doanh nghiệp đã lộ ra ở giai đoạn hai quyết định. Nhà máy có biến động tải hữu cơ lớn thì chọn độ hấp thụ UV hoặc TOC, nhà máy gặp vấn đề với huyền phù vô cơ thì chọn máy đo độ đục hoặc SS. Thay vì gom đủ mọi chỉ tiêu, ưu tiên những chỉ tiêu mà thực tế đã từng tiến sát ngưỡng sẽ cho hiệu quả đầu tư cao hơn.

Cùng lúc đó, hãy hoàn thiện phần xuất dữ liệu theo biểu mẫu báo cáo. Bảng độ lệch xếp cạnh nhau giá trị trực tuyến và giá trị phòng thí nghiệm, giá trị trung bình và giá trị lớn nhất theo tháng, hồ sơ xử lý khi vượt ngưỡng. Khi những thứ này được xuất ra tự động, cả việc báo cáo độ lệch hai lần mỗi năm lẫn việc trình bày khi bị thanh tra đều chỉ mất vài giờ.

Sau khi triển khai, việc lập ra một cơ chế họp để xem dữ liệu là ranh giới quyết định hệ thống có bám rễ hay không. Hằng tháng xem lại xu hướng nước thải, chỉ tiêu nào tiến sát ngưỡng thì truy nguyên nhân ở phía công đoạn. Không có diễn đàn này thì dữ liệu chỉ tích lũy mà không ai đọc. Khoản đầu tư vào giám sát nước thải được thu hồi ở hai tình huống là khi bất thường được chặn sớm và khi việc trao đổi với cơ quan quản lý kết thúc nhanh gọn, mà cả hai điều đó chỉ xảy ra với tổ chức có thói quen nhìn dữ liệu hằng ngày.

Hoàn cảnh riêng của nhà máy Nhật Bản quản lý nước thải tại Thái Lan và ASEAN

Tới đây là câu chuyện kỹ thuật và pháp lý, nhưng với các nhà máy Nhật Bản đang vận hành tại Thái Lan và khu vực ASEAN thì còn có thêm những hoàn cảnh riêng chồng lên.

Thứ nhất là việc có nhiều đầu mối quản lý, mà thông tin sửa đổi lại rất khó tới được bằng tiếng Nhật. Thông báo của Bộ Công nghiệp và DIW, các tiêu chuẩn thuộc hệ môi trường, thông báo của IEAT, rồi cả quy định của tỉnh nơi nhà máy đặt trụ sở đều chồng lên nhau. Có những trường hợp như thông báo của IEAT tháng 5 năm 2024, hiệu lực bắt đầu ngay từ ngày hôm sau khi đăng công báo, nên chuyện văn bản đã có hiệu lực trước khi bộ phận pháp chế hoặc môi trường trong nội bộ kịp nắm là hoàn toàn có thể xảy ra. Doanh nghiệp cần hoặc là chỉ định rõ người chịu trách nhiệm kiểm tra nguồn thông tin định kỳ, hoặc là giữ mối liên hệ với chuyên gia tại địa phương.

Thứ hai là quản lý đơn vị nhận xử lý bùn thải. Bùn phát sinh từ xử lý nước thải phải được xử lý như chất thải công nghiệp, và dưới cách hiểu về trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất (EPR) mà DIWMA áp dụng, trách nhiệm của doanh nghiệp phát sinh chất thải vẫn tiếp tục ngay cả sau khi đã giao cho đơn vị có giấy phép. Hiệu lực giấy phép của đơn vị nhận, nơi xử lý thực tế, và cách lưu lại hồ sơ cho tới khi hoàn tất xử lý đều là những luận điểm nên được thiết kế cùng lúc với giám sát nước thải. Cách thiết kế hồ sơ này được sắp xếp chi tiết trong bài hệ thống quản lý chất thải công nghiệp và cách thiết kế hồ sơ truy xuất tại Thái Lan. Tình trạng dữ liệu chất lượng nước thải và chứng từ bùn thải nằm rải rác ở các tệp khác nhau chính là hình thái tốn công giải trình nhất khi bị thanh tra.

Thứ ba là sự thay đổi nhân sự. Tại các nhà máy ở Thái Lan, việc nhân sự phụ trách vận hành thiết bị xử lý nước thải thay đổi sau vài năm không phải là chuyện hiếm. Cách vận hành dựa vào kinh nghiệm của người lâu năm, chẳng hạn phán đoán rằng ngửi thấy mùi này thì tăng lượng hóa chất châm vào, sẽ đứt đoạn ngay khi người phụ trách đổi. Nếu có dữ liệu giám sát liên tục và quy tắc ngưỡng, doanh nghiệp có thể chuyển tiêu chí phán đoán sang phía thiết bị. Khi nêu mục đích triển khai hệ thống giám sát, đặt việc giảm sự phụ thuộc vào cá nhân trong vận hành song song với việc tuân thủ pháp luật sẽ giúp hiện trường dễ đồng thuận hơn.

Thứ tư là vận hành bằng ngôn ngữ bản địa. Người thực sự chạm tay vào thiết bị xử lý nước thải là nhân viên người Thái, nên nếu nội dung cảnh báo và màn hình thao tác chỉ có tiếng Nhật hoặc tiếng Anh thì phản ứng sẽ chậm đi đúng bằng khoảng thời gian phải đi vòng qua cấp quản lý. Muốn động tác đầu tiên khi có bất thường diễn ra nhanh, hãy thiết kế sao cho thông báo và màn hình hoàn tất được bằng tiếng Thái. Điều này đúng với mọi hệ thống hiện trường chứ không riêng nước thải, nhưng vì với nước thải thì chậm ở bước đầu tiên dẫn thẳng tới vượt ngưỡng nên ảnh hưởng hiện ra lớn hơn. Với nhà máy đặt tại Việt Nam, nguyên tắc này giữ nguyên và chỉ cần thay bằng tiếng Việt.

Thứ năm là quan hệ với cư dân xung quanh. Vì nước thải có đặc tính nhìn thấy được từ bên ngoài nhà máy, những thay đổi như màu nước, bọt hay mùi của dòng kênh đều có thể dẫn tới việc bị báo tin. Nếu có dữ liệu giám sát liên tục, khi nhận được phản ánh doanh nghiệp có thể lập tức đưa ra giá trị đo thực tế trong khung giờ đó. Không có dữ liệu thì trạng thái bị nghi ngờ sẽ kéo dài suốt quá trình điều tra. Với nhà máy Nhật Bản, quan hệ với cộng đồng địa phương là điều kiện tiên quyết để duy trì sản xuất, và dữ liệu giám sát cũng là chất liệu bảo vệ mối quan hệ đó.

Câu hỏi thường gặp

Giám sát nước thải nhà máy có phải là nghĩa vụ không

Việc lắp đặt thiết bị xử lý nước thải là nghĩa vụ đặt lên chủ sở hữu và người vận hành nguồn ô nhiễm theo Điều 70 Luật Xúc tiến và Bảo tồn Chất lượng Môi trường Quốc gia B.E. 2535. Trên cơ sở đó, về giám sát liên tục trực tuyến, theo thông báo năm 2022 của DIW thì các nhà máy có lượng nước thải vượt 500 mét khối mỗi ngày có nghĩa vụ lắp đặt và báo cáo. Nhà máy không xả nước thải và nhà máy đưa nước về trạm xử lý tập trung được xác định là không thuộc đối tượng. Tuy nhiên, ngay cả khi không thuộc đối tượng thì bản thân tiêu chuẩn xả thải vẫn tiếp tục được áp dụng, nên vẫn cần hồ sơ chứng minh nằm trong ngưỡng cho phép. Hãy phán đoán mình có thuộc diện nghĩa vụ hay không dựa trên hai điểm là số đo thực tế lượng nước thải và nơi tiếp nhận nước xả.

Cần đo BOD và COD với tần suất bao nhiêu

Tần suất đo theo luật định khác nhau tùy loại hình nhà máy, lượng nước thải và nơi tiếp nhận, nên trước hết cần xác nhận các điều kiện ghi trong giấy phép nhà máy và hợp đồng với khu công nghiệp. Trên cơ sở đó, cách tư duy thực tế là cấu trúc hai lớp gồm duy trì phân tích theo luật định làm chuẩn đối chiếu, còn xu hướng hằng ngày thì nắm bằng các chỉ tiêu thay thế đo trực tuyến. Việc thông báo của DIW yêu cầu báo cáo độ lệch giữa thiết bị đo BOD hoặc COD với giá trị phân tích phòng thí nghiệm ít nhất 2 lần mỗi năm cũng cho thấy giám sát trực tuyến không thay thế mà bổ sung cho phân tích phòng thí nghiệm. Những nhà máy chỉ vận hành với một lần phân tích mỗi tháng nên ý thức rằng mình đang ở trạng thái không nói được gì về những ngày còn lại.

Chi phí cho hệ thống giám sát nước thải vào khoảng bao nhiêu

Vì thay đổi rất lớn theo số chỉ tiêu đo, số điểm đo và điều kiện lắp đặt ngoài trời, việc đưa ra một mức giá chung là không phù hợp. Điều quan trọng khi so sánh là nhìn theo tổng chi phí bao gồm cả chi phí duy trì hằng năm chứ không chỉ chi phí ban đầu. Đặc biệt, dung dịch chuẩn dùng cho hiệu chuẩn, các vật tư tiêu hao như điện cực và thuốc thử, cùng chi phí phân tích phòng thí nghiệm phục vụ tính độ lệch là những hạng mục rất dễ rơi rớt khỏi bản báo giá. Nếu ngay từ khi yêu cầu báo giá đã đặt điều kiện phải trình bày tổng chi phí sở hữu trong 5 năm thì mới so sánh được giữa các sản phẩm. Nếu muốn kìm chi phí, cách triển khai theo từng bước bắt đầu từ pH và lưu lượng rồi bổ sung chỉ tiêu chất lượng nước về sau là hữu hiệu.

Khác gì so với giám sát điện và giám sát lượng nước sử dụng

Khác ở ba điểm. Thứ nhất là đối tượng đo. Điện năng và lượng nước lấy vào là một đại lượng vật lý đơn nhất dạng thể tích hoặc giá trị lũy kế, còn nước thải là tập hợp của nhiều chỉ tiêu phân tích thuộc phạm trù chất lượng nước. Thứ hai là tiêu chí phán đoán. Điện và nước cấp được đánh giá tốt xấu so với mục tiêu của chính doanh nghiệp, còn nước thải có lằn ranh đạt hay không đạt là giá trị pháp định do bên ngoài đặt ra. Thứ ba là rủi ro khi không xử lý. Điện và nước cấp chỉ dừng ở việc tăng chi phí, còn vượt tiêu chuẩn nước thải dẫn thẳng tới lệnh khắc phục hoặc dừng sản xuất. Từ khác biệt này, chỉ riêng giám sát nước thải mới có yêu cầu về hiệu chuẩn và lưu trữ dữ liệu nặng hơn hẳn. Đừng nghĩ rằng có thể bổ sung đơn giản vào hệ thống giám sát năng lượng hiện có, hãy coi đây là một lĩnh vực cần thiết kế độc lập.

Tổng kết

Giám sát nước thải nhà máy chậm hơn giám sát điện và giám sát nước cấp vì một lý do mang tính cấu trúc, đó là đối tượng đo không phải thể tích mà là chất lượng nước, và BOD cùng COD về nguyên lý không thể đo thời gian thực. Tại Thái Lan, Điều 70 Luật Xúc tiến và Bảo tồn Chất lượng Môi trường Quốc gia bắt buộc lắp đặt thiết bị xử lý nước thải, IEAT đã sửa đổi tiêu chuẩn xả thải trong khu công nghiệp vào tháng 5 năm 2024, còn DIW yêu cầu các nhà máy có lượng nước thải vượt 500 mét khối mỗi ngày phải giám sát trực tuyến liên tục và báo cáo độ lệch so với giá trị phân tích phòng thí nghiệm. Bên cạnh đó, dự thảo Luật Quản lý Chất thải Công nghiệp hình thành sau vụ Win Process đã áp dụng nguyên tắc trách nhiệm mở rộng của nhà sản xuất, và hoạt động thanh tra thông qua các tổ chức kiểm định được công nhận cũng được tăng cường. Khi xây dựng hệ thống giám sát, cách tiến hành thực tế là lấy 3 điểm gồm trước xử lý, sau xử lý và miệng xả làm cơ bản, bắt đầu từ pH và lưu lượng rồi bổ sung dần các chỉ tiêu chất lượng nước. Nếu ngay từ đầu chia sẻ được cách định vị rằng đo trực tuyến không thay thế phân tích phòng thí nghiệm mà lấp vào khoảng trống giữa các lần phân tích để bảo đảm khả năng giải trình, thì cả quyết định đầu tư lẫn vận hành hiện trường đều sẽ ít dao động.

TOMAS TECH hỗ trợ các doanh nghiệp sản xuất Nhật Bản đang vận hành tại Thái Lan và khu vực ASEAN, từ khâu thiết kế điểm đo cho dữ liệu nhà máy bao gồm cả nước thải, tới trực quan hóa và kết nối với nghiệp vụ báo cáo. Bạn vẫn đang ở giai đoạn xác nhận xem mình có thuộc diện nghĩa vụ hay không, hoặc còn chưa quyết được nên trực tuyến hóa tới đâu phần phân tích đang thuê ngoài, đều không sao cả. Chúng tôi có thể cùng bạn bắt đầu từ việc sắp xếp lại sơ đồ hệ thống nước thải của chính nhà máy mình, vì vậy hãy trao đổi thoải mái qua trang liên hệ bất cứ lúc nào.

Thông tin tham khảo

• Tổng quan quy định bảo vệ môi trường tại Thái Lan – Lexology
• Tổng cục Khu công nghiệp Thái Lan cập nhật tiêu chuẩn nước thải công nghiệp – Enviliance ASIA
• Thái Lan tăng cường giám sát trực tuyến BOD và COD đối với nước thải công nghiệp – Enviliance ASIA
• Thái Lan, dự thảo Luật Quản lý Chất thải Công nghiệp và cơ chế quản lý chất thải mới – Global Compliance News
• Thái Lan, dự thảo Luật Quản lý Chất thải Công nghiệp – Enviliance ASIA
• Luật Nhà máy tại Thái Lan, tuân thủ, chế tài và thực thi – LEX Bangkok
• Tiêu chuẩn môi trường về nước thải tại Thái Lan – U.I. Masters
• Người dân Nong Phawa khởi kiện công ty Win Process, yêu cầu phục hồi môi trường và bồi thường – Arnika
• Tiêu chuẩn, chứng nhận và quy định về môi trường và năng lượng tại Thái Lan – JETRO