Giải pháp Quan trắc nước trong Sản xuất Hydro Xanh

Thế giới hiện đang đối mặt với cuộc khủng hoảng môi trường nghiêm trọng, khi ô nhiễm, hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu ngày càng gia tăng. Trong bối cảnh đó, Hydro xanh nổi lên như một giải pháp năng lượng sạch đầy tiềm năng, góp phần giảm phát thải Carbon và thúc đẩy chuyển đổi năng lượng bền vững. Tuy nhiên, để sản xuất Hydro xanh hiệu quả thông qua quá trình điện phân nước, cần sử dụng nước siêu tinh khiết và kiểm soát chặt chẽ chất lượng nước đầu vào.

Vì vậy, việc quan trắc liên tục và chính xác các thông số chất lượng nước là yếu tố then chốt để tối ưu hóa hiệu suất sản xuất, bảo vệ thiết bị và đảm bảo tính kinh tế của toàn bộ hệ thống Hydro xanh.

1. Hydro xanh là gì? 

Hydro xanh, hay còn gọi là Hydrogen xanh tái tạo (GH₂), là loại Hydro được sản xuất từ các nguồn năng lượng tái tạo như điện mặt trời và điện gió. Quá trình sản xuất sử dụng điện năng để thực hiện điện phân nước, tách phân tử H₂O thành Hydro (H₂) và oxy (O₂), hoàn toàn không phát thải khí CO₂ hay các chất ô nhiễm khác. 

Khác với Hydro xám (sản xuất từ khí tự nhiên hoặc than đá, gây phát thải carbon), Hydro xanh được xem là một nguồn năng lượng sạch và bền vững, có thể thay thế nhiên liệu hóa thạch trong nhiều ngành công nghiệp. Việc ứng dụng Hydro xanh góp phần quan trọng vào mục tiêu trung hòa carbon và giảm thiểu tác động đến biến đổi khí hậu. 

Về công nghệ, Hydro xanh hiện được sản xuất bằng các phương pháp điện phân hiện đại như: 

  • Điện phân kiềm (Alkaline) 

  • Màng trao đổi proton (PEM) 

  • Màng trao đổi anion (AEM) 

  • Điện phân oxide rắn (SOE) 

Các công nghệ này đều sử dụng điện từ nguồn tái tạo để đảm bảo tính “xanh” trong toàn bộ chu trình sản xuất. 

Hiện nay, Hydro xanh được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như: 

  • Công nghiệp: luyện kim, hóa chất, sản xuất phân bón 

  • Giao thông vận tải: nhiên liệu cho xe bus, tàu hỏa, xe tải dùng pin nhiên liệu 

  • Lưu trữ năng lượng tái tạo: chuyển điện mặt trời/gió thành khí Hydro để lưu trữ dài hạn 

  • Phát điện sạch: dùng trong tua-bin hoặc tổ hợp pin nhiên liệu 

Với tiềm năng này, Hydro xanh đang được xem là chìa khóa để thúc đẩy chuyển đổi năng lượng và giảm phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch. 

2. Vai trò của quan trắc nước trong sản xuất Hydro xanh 

Chất lượng nước đầu vào đóng vai trò tiên quyết trong quá trình điện phân nước để tạo ra Hydro xanh, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ bèn của hệ thống. Yêu cầu nước sử dụng trong điện phân phải đạt mức siêu tinh khiết, tức là nguồn nước này phải chứa rất ít các tạp chất khác như ion kim loại, chất rắn hòa tan, vi sinh vật hay các hợp chất hữu cơ có thể làm hư hại màng điện phân hoặc làm giảm hiệu quả phản ứng. 

Nếu các thành phần này không được kiểm soát chặt chẽ, có thể gây ra hiện tượng ăn mòn, đóng cặn màng điện phân, giảm tuổi thọ thiết bị và tăng chi phí bảo trì, thay thế. Ngoài ra, chất lượng nước kém cũng ảnh hưởng đến hiệu suất sản xuất Hydro xanh, khiến hệ thống tiêu hao nhiều năng lượng hơn làm ảnh hưởng đến tính kinh tế của toàn bộ quá trình. 

Vậy nên, việc quan trắc liên tục các chỉ tiêu chất lượng nước như pH, độ dẫn điện, tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ cứng, hàm lượng ion kim loại, oxy hòa tan và các chất hữu cơ là cực kỳ cần thiết. Hệ thống quan trắc tự động giúp phát hiện kịp thời các biến động bất thường, từ đó có những biện pháp xử lý hoặc điều chỉnh để duy trì chất lượng nước ổn định. 

3. Sơ đồ quy trình xử lý nước và các điểm quan trắc trong sản xuất Hydro xanh 

Việc lựa chọn quy trình xử lý nước phụ thuộc vào nguồn nước đầu vào – có thể là nước thành phố (city water), nước mặt (surface water), hay nước biển (sea water) mỗi nguồn nước mang theo những đặc điểm riêng về độ đục, hàm lượng muối, chất hữu cơ và các tạp chất vi lượng khác nhau. Để đảm bảo nước đầu vào cho điện phân đạt chuẩn siêu tinh khiết, quy trình sẽ có các bước xử lý khác nhau với các điểm quan trắc chất lượng nước được phân bố chiến lược nhằm mục tiêu cuối cùng là đạt được nước siêu tinh khiết. 

3.1. Quy trình xử lý điển hình 

Sơ đồ quy trình xử lý nước trong sản xuất Hydro xanh

  • Lọc sơ cấp (Pretreatment): gồm các thiết bị như lưới lọc (Inlet Screen), lọc vi sinh (Micro Screen), lọc tự làm sạch (Self-Clean Filter) và màng lọc siêu lọc (Ultrafiltration Membrane), nhằm loại bỏ cặn lớn, sinh vật phù du, và các chất rắn lơ lửng. 

  • Lọc than hoạt tính (Activated Carbon Filter): loại bỏ clo, các hợp chất hữu cơ và mùi không mong muốn. 

  • Khử khoáng (Demineralization): thông qua màng thẩm thấu ngược (RO - Reverse Osmosis), thường gồm hai giai đoạn RO1 và RO2 để đảm bảo hiệu suất loại bỏ ion tối đa. 

  • Khử ion cấp cao (Deionization hoặc Electrodeionization - EDI): bước cuối để đạt mức nước siêu tinh khiết, đặc biệt cần thiết cho các hệ thống sử dụng điện phân PEM. 

  • Lọc tinh (Cartridge Filter) và bể chứa & bơm (Tankage & Pump): đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các hạt nhỏ còn sót lại trước khi đưa vào điện phân. 

3.2. Các điểm cần quan trắc các chỉ tiêu nước trong sản xuất Hydro xanh 

Trong toàn bộ hệ thống, các chỉ tiêu chất lượng nước cần được giám sát liên tục tại các vị trí chiến lược như sau: 

Vị trí xử lý 

Thông số cần quan trắc 

Ý nghĩa 

Nước đầu vào 

pH, Độ đục (T), Clo (C) 

Đánh giá sơ bộ mức độ ô nhiễm và điều chỉnh hóa chất xử lý 

Sau lọc than hoạt tính 

TOC, pH 

Kiểm tra khả năng loại bỏ chất hữu cơ và axit yếu 

Sau RO 1 & RO 2 

TOC, pH, Độ dẫn điện (C) 

Giám sát hiệu quả loại bỏ ion & chất hữu cơ 

Sau EDI (nếu có) 

TOC, Silica (S), Độ dẫn điện, pH 

Đảm bảo đạt chuẩn nước siêu tinh khiết cấp điện phân 

Trước khi vào điện phân 

TOC, Na⁺, Cl⁻, Silica, EC (C), Độ đục (T) 

Tránh tích tụ tạp chất làm hư hỏng thiết bị điện phân 

Việc giám sát cả hệ thống này giúp doanh nghiệp: 

  • Phát hiện sớm tình trạng suy giảm hiệu suất của các màng lọc hoặc thiết bị 

  • Ngăn chặn các tạp chất đi vào buồng điện phân 

  • Đảm bảo tuổi thọ lâu dài cho hệ thống điện phân (PEM hoặc Alkaline) 

  • Tối ưu hóa chi phí vận hành và sản xuất Hydro 

4. Giải pháp quan trắc nước trong quy sản xuất Hydro xanh của HACH 

Hach với hơn 60 năm kinh nghiệm hoạt động trong lĩnh vực phân tích nước cung cấp hệ sinh thái thiết bị quan trắc toàn diện giúp giám sát liên tục và chính xác các thống số thiết yếu trong quá trình tiền xử lý và vận hành điện phân Hydro, đáp ứng yêu cầu chất lượng nước đạt chuẩn siêu tinh khiết. 

Một số thiết bị và giải pháp của HACH đáp ứng cho ngành Hydro xanh bao gồm: 

4.1. Cảm biến độ dẫn điện – Conductivity Sensors 

  • Dải đo rộng: Từ 0.057 µS/cm (nước siêu tinh khiết) đến 20,000 µS/cm 

  • Đáp ứng tiêu chuẩn ISO 7888 và ASTM D1125 

  • Ứng dụng: Đo tại nhiều vị trí trong hệ thống: sau RO, EDI, hoặc trong vòng tuần hoàn đánh bóng nước cấp cho PEM 

  • Tính năng: Cảm biến cấu tạo bằng thép không gỉ 316, hoạt động ổn định trong điều kiện công nghiệp khắt khe 

Cảm biến đo độ dẫn điện - Hãng HACH

4.2. Hệ thống đo độ dẫn ion hóa – 9525sc Degassed Cation Conductivity System 

  • Đo đồng thời: độ dẫn thường (SC), độ dẫn ion hóa (CC) và độ dẫn ion hóa khử khí (DCC) 

  • Giúp phân biệt ô nhiễm do khí CO₂ hay ion hóa từ nước 

  • Giảm thời gian thiết kế, lắp đặt, bảo trì và huấn luyện 

  • Ứng dụng đặc biệt: Đo nước đánh bóng trong vòng tuần hoàn hệ điện phân PEM 

Hệ thống đo độ dẫn ion hóa – 9525sc Degassed Cation Conductivity System

4.3. Cảm biến đo pH/ORP 

  • Sử dụng cảm biến vi sai (differential) – cho độ chính xác cao, ít trôi, ít phải hiệu chuẩn 

  • Dòng LCP thích hợp với môi trường công nghiệp nặng 

  • Có dòng kết hợp pH/ORP giá hợp lý cho ứng dụng phổ thông 

Hình ảnh 

Cảm biến đo pH/ORP

4.4. Thiết bị đo Silica – 5500sc Silica Analyzer 

  • Duy trì hoạt động liên tục đến 90 ngày chỉ với 2 lít thuốc thử 

  • Hệ thống cấp thuốc dạng áp lực – không dùng bơm, giảm bảo trì 

  • Chức năng Grab Sample In/Out: đo mẫu tại chỗ và lấy mẫu kiểm tra chéo trong phòng lab 

  • Ứng dụng: Phát hiện rò rỉ silica sau EDI hoặc RO – cực kỳ quan trọng với PEM 

Thiết bị đo Silica – 5500sc Silica Analyzer

 4.5. Thiết bị đo Natri – NA5600sc Sodium Analyzer 

  • Đo natri ở cấp độ ppb (phần tỷ) – giúp phát hiện rò rỉ muối hoặc suy giảm hệ thống khử khoáng 

  • Tự động hiệu chuẩn, tái kích hoạt điện cực, hiệu suất đo cao 

  • Chỉ cần thay thuốc thử mỗi 90 ngày 

 Thiết bị đo Natri – NA5600sc Sodium Analyzer

4.6. Thiết bị đo độ đục – TU5400sc Low-Range Turbidimeter 

  • Độ nhạy cao, đo đến 0.002 NTU 

  • Công nghệ 360° x 90° độc quyền – nhìn “toàn bộ” mẫu đo, giảm nhiễu 

  • Kết quả đo trực tuyến phù hợp với đo trong phòng thí nghiệm 

TU5400

Thiết bị đo độ đục – TU5400sc Low-Range Turbidimeter

4.7. Thiết bị đo Clo dư giới hạn siêu thấp – ULR CL17sc 

  • Dải đo cực thấp dưới 8 ppb, sử dụng phương pháp DPD 4500-Cl G 

  • Duy nhất trên thị trường có chức năng đếm tích lũy clo tiếp xúc, giúp dự đoán tuổi thọ màng RO 

  • Phù hợp để tối ưu hóa quá trình khử clo (dechlorination

Thiết bị đo Clo dư giới hạn siêu thấp – ULR CL17sc

4.8. Máy phân tích trực tuyến EZ Series 

  • Nền tảng đa năng cho nhiều chỉ tiêu: kim loại nặng (Fe, Cu, Pb, Mn), vi sinh, độ kiềm, độ cứng 

  • Tùy chỉnh cấu hình để tương thích với các phương pháp trong phòng lab 

  • Tích hợp dễ dàng trong hệ thống tự động hóa nhà máy 

 Máy phân tích trực tuyến EZ Series

4.9. Bảng phân tích nước – water analysis panels 

  • Giải pháp trọn gói để giám sát chất lượng nước trực tuyến 

  • Thiết kế sẵn: dễ lắp đặt, dễ kết nối với hệ thống làm mát và mẫu đầu vào 

  • Hỗ trợ giám sát các điểm đo quan trọng trước – sau lọc, RO, EDI và điện phân 

Hình ảnh 

Bảng phân tích nước giúp mọi thứ trở nên đơn giản: chỉ cần lắp đặt, kết nối mẫu và nước làm mát và khởi động! 

Có thể nói, sản xuất Hydro xanh là bước tiến quan trọng hướng tới tương lai năng lượng bền vững. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả và độ tin cậy trong quá trình điện phân, việc giám sát liên tục chất lượng nước là điều bắt buộc. 

Với hệ sinh thái thiết bị đa dạng, chính xác và dễ tích hợp, HACH mang đến giải pháp quan trắc toàn diện, từ đo độ dẫn điện, TOC, Silica, Natri đến clo dư và pH – giúp doanh nghiệp bảo vệ thiết bị, tối ưu hiệu suất và giảm chi phí vận hành. 

Aquaco – đại diện ủy quyền chính thức của HACH tại Việt Nam – cam kết cung cấp đầy đủ các thiết bị, giải pháp và dịch vụ kỹ thuật phục vụ cho ngành Hydro xanh, giúp doanh nghiệp đạt được mục tiêu sản xuất sạch và bền vững.

Liên hệ ngay với chúng tôi cho những giải pháp phân tích nước:

Công ty cổ phần thiết bị công nghệ AQUA  

Văn phòng đại diện:  23 Đường Số 4, Cư Xá Chu Văn An, Phường 26, quận Bình Thạnh, TP.HCM. 

Văn phòng giao dịch: Số 2 đường 5, Khu phố 7, KDC Bình Dân, Phường Hiệp Bình Chánh, TP Thủ Đức, TP HCM.

Văn phòng Hà Nội: Phòng 3A5, Lô B15D13 Khu Đô thị mới Cầu Giấy, Phường Dịch Vọng, Quận Cầu Giấy, Hà Nội. 

Hotline:  0909 246 726  

Tel: 028 6276 4726  

Email: info@aquaco.vn


Tin tức liên quan

Chu trình nước trong nhà máy điện: Nguyên lý và các thông số quan trọng
Chu trình nước trong nhà máy điện: Nguyên lý và các thông số quan trọng

482 Lượt xem

Trong các nhà máy điện, nước đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tải nhiệt và tạo hơi nước để quay tuabin phát điện. Đây là một chu trình nước khép kín, nơi nước liên tục tuần hoàn từ giai đoạn xử lý ban đầu, bốc hơi, ngưng tụ và tái sử dụng. Để đảm bảo hiệu suất vận hành và kéo dài tuổi thọ của hệ thống, việc kiểm soát chất lượng nước là yếu tố then chốt.

Theo quy định tần suất quan trắc nước thải bao nhiêu là hợp lý?
Theo quy định tần suất quan trắc nước thải bao nhiêu là hợp lý?

1140 Lượt xem

Quan trắc nước thải là hoạt động có tính chất thường xuyên và đem lại kết quả lâu dài vì thế cần có sự chuẩn bị chu đáo từ tất cả các giai đoạn. Sự đầu tư này cần được tính toán hợp lý nhằm mang lại lợi ích sử dụng cao nhất và tiết kiệm được chi phí về nhân sự, chi phí. Hiện nay, theo các quy định tần suất quan trắc nước thải tùy thuộc vào các yếu tố đặc trưng từng ngành sẽ có số lần thực hiện quan trắc khác nhau. Hãy cùng Aquaco tham khảo để có thể xác định được tần suất đúng theo quy định nhé.

Quan trắc môi trường nước mặt cần lưu ý những gì?
Quan trắc môi trường nước mặt cần lưu ý những gì?

894 Lượt xem

Trước thực trạng ô nhiễm nước mặt, việc thực hiện biện pháp cải thiện chất lượng nước vô cùng cấp bách. Song song với điều này, việc kiểm soát được mức độ ô nhiễm cùng giữ một vai trò lớn trong việc giảm thiểu tác động xấu của ô nhiễm. Từ đó có thể thấy được tầm quan trọng của việc thực hiện quan trắc môi trường nước mặt hiện nay. Và để có thể quan trắc đạt hiệu quả tốt cần nắm rõ được mục tiêu, các khái niệm liên quan đến quan trắc. Bài viết bên dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về vấn đề này.

10 điểm mới tại Thông tư 05/2025/TT-BTNMT và QCVN 14:2025/BTNMT về nước thải sinh hoạt và đô thị
10 điểm mới tại Thông tư 05/2025/TT-BTNMT và QCVN 14:2025/BTNMT về nước thải sinh hoạt và đô thị

211 Lượt xem

Xã hội hiện đại và phát triển, ngày càng nhiều quy định pháp lý mới được ban hành với mục tiêu siết chặt quản lý môi trường và đảm bảo sự phát triển bền vững. Một trong những văn bản ban hành quan trọng nhất đầu năm 2025 là Thông tư 05/2025/TT-BTNMT kèm theo là QCVN 14:2025/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt và nước thải đô thị, khu dân cư tập trung. Quy chuẩn này thay thế QCVN 14:2008/BTNMT, đánh dấu sự thay đổi lớn trong quản lý và kiểm soát nguồn nước thải tại Việt Nam

Tại sao cần lập báo cáo quan trắc môi trường nước mặt định kỳ
Tại sao cần lập báo cáo quan trắc môi trường nước mặt định kỳ

1068 Lượt xem

Việt Nam có thế mạnh về hệ thống nước mặt với hơn 2360 con sông với chiều dài từ 10km trở lên, chưa kể đến các con suối, ao hồ...Nguồn nước mặt này giữ vai trò quan trọng trong phát triển và sinh tồn của con người. Tuy nhiên có một thực tế đáng báo động là nguồn nước mặt này đang dần bị ô nhiễm và suy thoái. Vì thế cần có một biện pháp bảo vệ và giữ sạch nguồn nước quan trọng này. Trong đó, công tác quan trắc là một nhiệm vụ cần phải thực hiện để góp phần bảo vệ môi trường nước mặt hiện nay.

Công Nghệ Điện Cực IntelliCAL - Hướng Dẫn Sử Dụng Máy Đo HQ Series
Công Nghệ Điện Cực IntelliCAL - Hướng Dẫn Sử Dụng Máy Đo HQ Series

120 Lượt xem

Trong lĩnh vực quan trắc chất lượng nước, độ chính xác và độ tin cậy của thiết bị đo lường là yếu tố quyết định. Đó là lý do vì sao các dòng sản phẩm của HACH – thương hiệu hàng đầu thế giới về thiết bị phân tích nước – luôn được ưa chuộng trong các phòng thí nghiệm, nhà máy xử lý nước thải và môi trường. Trong đó, công nghệ điện cực thông minh IntelliCAL và máy đo cầm tay HQ Series là sự kết hợp hoàn hảo, mang đến hiệu quả vượt trội trong quá trình quan trắc.

Hướng dẫn sử dụng máy quang phổ cầm tay DR1900 (Phần 2)
Hướng dẫn sử dụng máy quang phổ cầm tay DR1900 (Phần 2)

523 Lượt xem

Dưới đây là nội dung phần 2 của toàn bộ hướng dẫn sử dụng máy quang phổ cầm tay DR1900. Để xem lại phần 1 của hướng dẫn vui lòng truy cập tại đây.

Bây giờ mời các bạn tiếp tục đón đọc phần 2 của hướng dẫn!

BOD5 là gì? Các Ngành Công Nghiệp Cần Kiểm Soát Chặt Chẽ Chỉ Tiêu BOD5
BOD5 là gì? Các Ngành Công Nghiệp Cần Kiểm Soát Chặt Chẽ Chỉ Tiêu BOD5

154 Lượt xem

Ô nhiễm nước thải đang trở thành một trong những thách thức lớn đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng trên toàn cầu, đặc biệt tại các quốc gia đang phát triển như Việt Nam. Trong số các chỉ tiêu dùng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải, BOD5 nổi bật như một thước đo quan trọng để xác định mức độ ô nhiễm hữu cơ. Việc kiểm soát BOD5 không chỉ là trách nhiệm bảo vệ môi trường mà còn là yêu cầu pháp lý đối với các doanh nghiệp tại Việt Nam.

Tần suất quan trắc môi trường nước thải
Tần suất quan trắc môi trường nước thải

1345 Lượt xem

Việc thực hiện quan trắc nước thải đã trở thành hoạt động quen thuộc với nhiều đơn vị và được tiến hành song song cùng hoạt động xử lý nước thải. Từ đó cho thấy trắc nước thải ngày càng  chiếm giữ vai trò quan trọng khi có thể cung cấp những dữ liệu cần thiết về hiện trạng nước thải cũng như góp phần đưa ra hướng xử lý phù hợp với mức độ ảnh hưởng đến chất lượng môi trường. Tuy nhiên, cần phải xác định tần suất quan trắc môi trường nước thải phù hợp mới có thể mang lại kết quả chính xác nhất.

Lựa chọn đơn vị quan trắc nước thải tự động, liên tục uy tín  
Lựa chọn đơn vị quan trắc nước thải tự động, liên tục uy tín  

430 Lượt xem

Quan trắc nước thải tự động, liên tục là việc sử dụng các thiết bị, phần mềm và hệ thống thông tin để đo lường, ghi nhận, lưu trữ, truyền và quản lý các thông số quan trắc nước thải một cách tự động, liên tục và chính xác theo đúng quy định của BTNMT. 

Việc lựa chọn một đơn vị quan trắc nước thải uy tín và chất lượng là một việc không hề dễ dàng. Hãy cùng Aquaco điểm qua một vài dấu hiệu cho biết rằng đơn vị mà bạn đang hợp tác liệu có phải là đơn vị uy tín.

Vị trí quan trắc nước thải là gì?
Vị trí quan trắc nước thải là gì?

1870 Lượt xem

Để có thể quan trắc hiệu quả cần xác định được mục tiêu quan trắc dựa vào các yêu cầu của công tác quản lý môi trường và hiện trạng ô nhiễm của từng môi trường. Khi quan trắc cần đảm bảo tính chính xác, khách quan của kết quả báo cáo cần lựa chọn đúng vị trí quan trắc nước thải. Vị trí này cần mang đặc trưng xả thải, thuận tiện công tác quan trắc, ngay sau hệ thống XLNT và trước khi đến nguồn tiếp nhận. Nội dung bài viết bên dưới sẽ giúp bạn có thêm cái nhìn rõ nét hơn về vị trí quan trắc.

Hệ thống quan trắc online
Hệ thống quan trắc online

1469 Lượt xem

Ngày nay, với sự tiến bộ về khoa học và công nghệ các hoạt động liên quan đến bảo vệ môi trường cũng được rút ngắn khá nhiều thời gian thực hiện. Nổi bật trong đó có thể kể đến sự xuất hiện của các hệ thống quan trắc online trong công tác kiểm soát chất lượng nước thải sau xử lý. Cùng với những lợi ích to lớn mà quan trắc online đem lại nên ngày càng có nhiều công ty áp dụng. Bên cạnh đó cùng với những quy định ban hành kèm theo đã cho thấy lợi ích cũng như vai trò cần thiết của các hệ thống này


Bình luận
  • Đánh giá của bạn
Đã thêm vào giỏ hàng