التطبيقات العملية وتأثيرات أنظمة عوامات جودة المياه ذاتية التنظيف في فيتنام

تحديات مراقبة جودة المياه في فيتنام وإدخال أنظمة العوامات ذاتية التنظيف

بصفتها دولة غنية بالمياه في جنوب شرق آسيا، تمتد سواحلها على طول 3260 كيلومترًا وتتمتع بشبكات أنهار كثيفة، تواجه فيتنام تحديات فريدة في رصد جودة المياه. فأنظمة العوامات التقليدية في بيئتها الاستوائية، التي تتسم بارتفاع درجات الحرارة والرطوبة والتلوث الحيوي الشديد، غالبًا ما تتعرض لتلوث أجهزة الاستشعار وانحراف البيانات، مما يؤثر سلبًا على دقة الرصد. وفي دلتا نهر الميكونغ تحديدًا، تتطلب العوامات التقليدية صيانة يدوية كل أسبوعين إلى ثلاثة أسابيع بسبب ارتفاع نسبة المواد الصلبة العالقة والمحتوى العضوي، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف التشغيل وعدم موثوقية البيانات المستمرة.

لمعالجة هذه المشكلة، أطلقت هيئة موارد المياه في فيتنام أنظمة عوامات ذاتية التنظيف في عام ٢٠٢٣، تجمع بين التنظيف الميكانيكي بالفرشاة وتقنية الموجات فوق الصوتية لإزالة الأغشية الحيوية والرواسب من أسطح أجهزة الاستشعار تلقائيًا. تُظهر بيانات إدارة موارد المياه في مدينة هو تشي منه أن هذه الأنظمة مددت فترات الصيانة من ١٥-٢٠ يومًا إلى ٩٠-١٢٠ يومًا، مع تحسين صحة البيانات من أقل من ٦٠٪ إلى أكثر من ٩٥٪، مما أدى إلى خفض تكاليف التشغيل بنحو ٦٥٪. يوفر هذا الإنجاز التكنولوجي دعمًا تقنيًا بالغ الأهمية لتطوير الشبكة الوطنية لمراقبة جودة المياه في فيتنام.

المبادئ التقنية والتصميم المبتكر لأنظمة التنظيف الذاتي

تستخدم أنظمة العوامات ذاتية التنظيف في فيتنام تقنية التنظيف متعددة الأوضاع التي تجمع بين ثلاثة أساليب متكاملة:

1. تنظيف الفرشاة الميكانيكية الدوارة: يتم تنشيطها كل 6 ساعات باستخدام شعيرات السيليكون الصالحة للأكل والتي تستهدف بشكل خاص تراكم الطحالب على النوافذ البصرية؛
2. التنظيف بالموجات فوق الصوتية: تعمل الموجات فوق الصوتية عالية التردد (40 كيلو هرتز) التي يتم تشغيلها مرتين يوميًا على إزالة الأغشية الحيوية العنيدة من خلال انفجار الفقاعات الدقيقة؛
3. طلاء تثبيط كيميائي: يعمل طلاء ثاني أكسيد التيتانيوم الضوئي على نطاق النانو على قمع نمو الميكروبات بشكل مستمر تحت أشعة الشمس.

يضمن هذا التصميم ثلاثي الحماية أداءً مستقرًا في مختلف بيئات المياه في فيتنام، بدءًا من مناطق العكارة العالية في النهر الأحمر ووصولًا إلى المناطق الغنية بالمغذيات في نهر الميكونغ. يكمن الابتكار الأساسي للنظام في اكتفائه الذاتي من الطاقة من خلال الطاقة الهجينة (ألواح شمسية ١٢٠ واط + مولد طاقة مائية ٥٠ واط)، مع الحفاظ على كفاءة التنظيف حتى خلال مواسم الأمطار مع شحّ أشعة الشمس.

حالة مظاهرة في دلتا ميكونغ

باعتبارها أهم منطقة زراعية وزراعية مائية في فيتنام، تؤثر جودة مياه دلتا ميكونغ بشكل مباشر على 20 مليون نسمة وعلى اقتصادات المنطقة. خلال عامي 2023 و2024، نشرت وزارة الموارد المائية الفيتنامية 28 نظامًا طافيًا ذاتي التنظيف هنا، مما أدى إلى إنشاء شبكة تنبيه آنية لجودة المياه، محققةً نتائج باهرة.

أثبت تطبيق مدينة كان ثو جدارته كمثالٍ واضح. رُكّب النظام على مجرى نهر ميكونغ الرئيسي، وهو يراقب الأكسجين المذاب (DO)، ودرجة الحموضة (pH)، والعكارة، والتوصيل، والكلوروفيل-أ، وغيرها من المعايير المهمة. وأكدت بيانات ما بعد النشر أن التنظيف التلقائي يحافظ على استمرارية التشغيل واستقراره.

• انخفض انحراف مستشعر الأكسجين المذاب من 0.8 مجم/لتر/شهر إلى 0.1 مجم/لتر؛
• تم تحسين استقرار قراءة الرقم الهيدروجيني بنسبة 40٪؛
• تم تقليل تداخل التلوث البيولوجي باستخدام مقياس العكارة البصري بنسبة 90%.

في مارس 2024، نجح النظام في تنبيه السلطات إلى حادثة تصريف مياه صرف صناعي في المنبع، وذلك من خلال الكشف الفوري عن انخفاض في الرقم الهيدروجيني (pH) (7.2 → 5.8) وتركيز منخفض من الأكسجين المذاب (6.4 → 2.1 ملغم/لتر). وحددت الجهات البيئية مصدر التلوث وعالجته في غضون ساعتين، مما حال دون نفوق جماعي محتمل للأسماك. وتُظهر هذه الحالة أهمية النظام في ضمان استمرارية البيانات والقدرة على الاستجابة للحوادث.

تحديات التنفيذ والتوقعات المستقبلية

وعلى الرغم من الأداء الممتاز، فإن التبني على الصعيد الوطني يواجه العديد من العقبات:

• استثمار أولي مرتفع: 150-200 مليون دونج (6400-8500 دولار أمريكي) لكل نظام - 3-4 أضعاف تكاليف العوامات التقليدية؛
• متطلبات التدريب: يحتاج الموظفون الميدانيون إلى مهارات جديدة لصيانة النظام وتحليل البيانات؛
• قيود التكيف: تتطلب تحسين التصميم للتعامل مع العكارة الشديدة (NTU>1000 أثناء الفيضانات) أو التيارات القوية.

وسوف يركز التطوير المستقبلي على:

1. الإنتاج المحلي: تهدف الشركات الفيتنامية المتعاونة مع الشركاء اليابانيين/الكوريين إلى إنتاج أكثر من 50% من المحتوى المحلي خلال ثلاث سنوات، مما يؤدي إلى خفض التكاليف بنسبة تزيد عن 30%؛
2. الترقيات الذكية: دمج كاميرات الذكاء الاصطناعي لتحديد أنواع التلوث وضبط استراتيجيات التنظيف (على سبيل المثال، زيادة التردد أثناء ازدهار الطحالب)؛
3. تحسين الطاقة: تطوير حصادات طاقة أكثر كفاءة (على سبيل المثال، الاهتزاز الناجم عن التدفق) لتقليل الاعتماد على الطاقة الشمسية؛
4. دمج البيانات: الجمع بين مراقبة الأقمار الصناعية/الطائرات بدون طيار لمراقبة جودة المياه بشكل متكامل "الفضاء-الجو-الأرض".

تتوقع وزارة الموارد المائية الفيتنامية أن تغطي العوامات ذاتية التنظيف 60% من نقاط الرصد الوطنية بحلول عام 2026، مما يُشكل بنية تحتية أساسية لأنظمة الإنذار المبكر بجودة المياه. لا يقتصر هذا النهج على تعزيز قدرة فيتنام على إدارة المياه فحسب، بل يوفر أيضًا حلولاً قابلة للتكرار لدول جنوب شرق آسيا المجاورة التي تواجه تحديات مماثلة. مع تحسين المعلومات وخفض التكاليف، قد تتوسع التطبيقات لتشمل تربية الأحياء المائية، ومراقبة النفايات الصناعية، وغيرها من القطاعات التجارية، مما يُحقق قيمة اجتماعية واقتصادية أكبر.

يمكننا أيضًا تقديم مجموعة متنوعة من الحلول لـ

1. عداد محمول لجودة المياه متعدد المعايير

2. نظام العوامات العائمة لجودة المياه متعددة المعايير

3. فرشاة التنظيف التلقائية لمستشعر المياه متعدد المعلمات

4. مجموعة كاملة من الخوادم ووحدة البرامج اللاسلكية، تدعم RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

لمزيد من المعلومات حول مستشعر المياه،

يرجى الاتصال بشركة Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

موقع الشركة:www.hondetechco.com

هاتف: +86-15210548582