CÂU CHUYỆN THỰC TẾ VỀ SỰ CỐ CHỈ SỐ MẬT ĐỘ BÙN SDI

Đồng hồ treo tường ở trung tâm phòng điều khiển chỉ đúng 2:15 sáng. Ánh sáng xanh le lói từ hệ thống màn hình SCADA hắt lên gương mặt mệt mỏi của hai nhân viên ca trực đêm — Lâm, một kỹ sư vận hành có 5 năm kinh nghiệm, và Nam, cậu kỹ sư trẻ vừa kết thúc kỳ thử việc.

Bên ngoài, tiếng rền của hệ thống bơm RO công suất lớn vận hành liên tục vẫn đều đặn vang lên. Đây là trái tim của hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết RO-DI với tổng công suất lên đến 2000 m3/h, nguồn sống cốt lõi cung cấp cho toàn bộ dây chuyền sản xuất chip bán dẫn của nhà máy Intel. Trong thế giới sản xuất microchip, nước không chỉ cần sạch, nó phải đạt mức “siêu tinh khiết”. Một hạt bụi siêu nhỏ hay một vết cặn hữu cơ lọt vào đĩa wafer có thể làm hỏng cả một lô hàng triệu USD.

Chính vì vậy, áp lực trên vai những người thợ vận hành như Lâm và Nam chưa bao giờ là nhỏ.

Tín Hiệu Cảnh Báo Lúc Nửa Đêm

“Anh Lâm ơi, kết quả test mẫu thủ công của cột MMF số 2 (Multi-Media Filter – Lọc đa tầng) vừa có kết quả,” Nam vừa nói vừa cầm tờ phiếu ghi chép bước vào phòng, giọng run lên một chút. “Chỉ số SDI lên tới 6.0 rồi anh!”

Lâm giật mình, chiếc bút trên tay suýt rơi xuống bàn. Cơn buồn ngủ tan biến ngay lập tức.

Chỉ số SDI (Silt Density Index) là thước đo hàm lượng chất rắn lơ lửng và keo trong nước. Theo quy định nghiêm ngặt của nhà máy, SDI đầu vào của màng RO phải luôn nhỏ hơn 5.0 (với mục tiêu vận hành lý tưởng là dưới 3.0). Nếu SDI vượt mức 5.0, màng RO sẽ bị nghẹt (fouling) cực kỳ nhanh chóng, gây sụt giảm công suất và nguy cơ rách màng, làm sụp đổ toàn bộ hệ thống DI phía sau.

“Em có đo nhầm không? Nguồn nước cấp từ Nhà máy nước Thủ Đức vốn rất ổn định mà,” Lâm hỏi nhanh, mắt đã dán vào màn hình SCADA để kiểm tra lưu lượng và áp lực đầu vào của 3 cột lọc MMF.

“Em đã chạy kiểm tra hai lần rồi anh. Cột MMF-01 và MMF-03 vẫn đẹp, SDI chỉ tầm 2.8. Riêng cột MMF-02 là vọt lên 6.0,” Nam khẳng định, đưa cho Lâm xem đĩa lọc thí nghiệm đã chuyển sang màu vàng ngà, bám đầy cặn mịn.

Lâm đứng bật dậy. Hệ thống đang chạy hết công suất để đi qua RO. Nếu để dòng nước có SDI 6.0 này liên tục chảy vào hệ thống, chỉ trong vài giờ nữa, các cột lọc cartridge sẽ bị nghẹt và cần phải thay gấp. Ảnh hưởng hơn, nó có thể sớm sẽ làm nghẹt màng RO.

Cuộc Săn Tìm Nguyên Nhân

“Bình tĩnh,” Lâm tự nhủ và nói với Nam. Quy trình đầu tiên: Cách ly cột MMF-02 ra khỏi hệ thống ngay trên SCADA. Chuyển bớt tải sang hai cột còn lại và tắt cột số 2 này đi. vẫn đủ công suất nước đầu vào khi tạm dừng một cột lọc MMF.

Nam nhanh chóng thực hiện thao tác trên máy tính. Tiếng van bướm điều khiển khí nén kêu xoạch vang lên ngoài nhà xưởng. Cột MMF-02 đã được cô lập thành công để súc rửa và kiểm tra.

“Bây giờ, tại sao chỉ có một cột bị?” Lâm trầm ngâm. Nguồn nước thô từ Thủ Đức vào là chung một đường ống tổng. Nếu nước nguồn bẩn, cả 3 cột phải bị cùng lúc. Đằng này, MMF-01 và MMF-03 vẫn lọc rất tốt. Điều đó có nghĩa là chất lượng nước thô không đổi, nhưng khả năng giữ cặn của riêng cột MMF-02 đã biến mất, hoặc quá trình châm hóa chất phía trước đang có vấn đề cục bộ.

Lâm và Nam cầm đèn pin bước lao ra khu vực nhà hóa chất. Gió đêm lồng lộng không làm giảm đi cái nóng bừng bừng từ sự lo lắng trong lòng hai người thợ.

Họ đi dọc theo đường ống châm Polymer — loại hóa chất keo tụ cực kỳ quan trọng được châm vào ngay trước cụm lọc MMF. Nhiệm vụ của Polymer là kết dính các hạt keo siêu nhỏ trong nước thô thành các bông cặn lớn hơn (quá trình tạo bông – flocculation), giúp các tầng cát, sỏi, và anthracite trong cột MMF dễ dàng giữ lại.

“Đèn báo trên tủ điện vẫn báo bơm định lượng Polymer đang chạy,” Nam chỉ tay vào tủ điều khiển.

Lâm tiến lại gần cụm bơm định lượng. Tiếng motor bơm màng vẫn kêu cạch, cạch, cạch đều đặn. Tuy nhiên, nhìn kỹ vào ống nhựa trong suốt dẫn hóa chất ở đầu đẩy của bơm, Lâm phát hiện ra điều bất thường: Không có dòng chất lỏng chuyển động, thay vào đó là một bong bóng khí lớn đang nằm chễm chệ ngay trong đầu bơm.

“Bơm bị air (lọt khí) rồi!” Lâm thốt lên. “Bơm chạy không tải nên hóa chất không hề được đưa vào đường ống tổng!”

Nam ngớ người ra một lát rồi sực nhớ: “A! Ca chiều hôm qua các anh ấy có báo cáo là đã súc rửa và thay mới hóa chất cho bồn chứa dung dịch Polymer hòa tan. Chắc chắn lúc châm hóa chất mới vào, họ đã để cạn bồn dẫn đến việc không khí lọt vào đường ống, và khi bật lại bơm thì không xả air kỹ!”

Do lưu lượng nước phân bổ vào các cột có thể có sự chênh lệch nhẹ về thủy lực ở các đoạn rẽ nhánh, cột MMF-02 nằm ở vị trí nhận dòng nước ít bông cặn keo tụ nhất, dẫn đến việc toàn bộ cặn mịn lọt qua tầng lọc, đẩy chỉ số SDI vọt lên mức báo động.

Chạy Đua Với Thời Gian

Hệ thống đang chạy thiếu tải, và áp lực cấp nước cho Intel không cho phép họ kéo dài tình trạng này quá lâu. Họ cần phải đuổi hết khí ra khỏi đầu bơm (priming) để đưa Polymer trở lại dòng quy trình càng sớm càng tốt.

1.Đeo bảo hộ an toàn:Phút thứ 1.

Quả Ngọt Lúc Bình Minh

Đến 3:30 sáng, quá trình súc rửa ngược cột MMF-02 hoàn tất. Lâm cho châm lại Polymer với liều lượng chuẩn xác và mở van cho nước chạy qua cột lọc MMF-02 ở chế độ xả bỏ (rinse) để ổn định tầng vật liệu.

4:00 sáng. Nam lấy một mẫu nước ngay sau cột MMF-02 để tiến hành đo SDI một lần nữa. Đây là thời khắc quyết định. Cả hai cùng đứng im lặng nhìn chăm chăm vào chiếc đồng hồ bấm giờ. Nước đi qua đĩa lọc nhỏ xíu dưới áp lực tiêu chuẩn 30 psi. Nam ghi lại thời gian nước chảy qua đĩa lọc ở phút đầu tiên to và phút thứ 15 t15.

Cậu cắm cúi tính toán theo công thức đã có sẵn trong file excel.

“Kết quả bao nhiêu em?” Lâm sốt ruột hỏi khi thấy Nam buông chiếc máy tính cầm tay xuống.

Nam ngước lên, một nụ cười rạng rỡ nở trên khuôn mặt mệt mỏi: Anh Lâm, SDI = 2.5 Nước sạch tuyệt đối rồi anh!

Lâm thở phào nhẹ nhõm, cảm giác như vừa trút được một tảng đá đại ngàn ra khỏi ngực. Anh vỗ mạnh vào vai người đàn em: “Tốt lắm! Đưa cột MMF-02 trở lại vận hành song song đi em. Trả hệ thống về vận hành lại cả 3 cột nhé.

Mọi thông số trên màn hình SCADA chuyển dần sang màu xanh an toàn. Dòng nước tinh khiết, mát lành lại tiếp tục cuồn cuộn chảy qua các màng RO, qua các tháp trao đổi ion DI, hướng thẳng về phía khu nhà xưởng sản xuất của Intel, nơi những con chip hiện đại nhất thế giới đang được ra đời mà không gặp bất kỳ một tì vết nào.

Bài học rút ra từ sự cố:

Quy trình vận hành kiểm tra (checklist) sau khi thay đổi hóa chất ở ca trước đã bị bỏ sót bước xả air và chạy thử bơm định lượng. Một bọt khí nhỏ trong đường ống hóa chất của nhà máy xử lý nước  hoàn toàn có thể suýt làm dừng hoạt động của cả một tổ hợp công nghệ cao. Sự trung thực trong việc đo đạc mẫu thủ công của Nam và phản ứng nhanh nhạy của Lâm chính là chìa khóa cứu nguy cho ca trực đêm hôm ấy.

5:30 sáng, ánh bình minh đầu tiên của ngày mới bắt đầu hé rạng nơi chân trời, xuyên qua những khung cửa kính của phòng điều khiển. Lâm và Nam cùng uống chung một ly cà phê nóng, sẵn sàng ghi chép lại toàn bộ sự cố vào nhật ký vận hành để bàn giao kỹ lưỡng cho ca sau. Một đêm không ngủ, nhưng đổi lại là sự an toàn tuyệt đối cho dòng nước của nhà máy.

Các bạn có thể tham khảo ở đây cho quy trình vận hành chuẩn SOP.

Và ở đây cho thiết bị lấy mẫu chỉ số mật độ bùn SDI.