Sensor i lartës së turbulencës me saktësi të lartë për ndërtesat e trajtimit të ujërave të zeza

Cilat janë ndryshimet midis tre treguesve të qartësisë në ndërmarrjet e trajtimit të ujërave të përdorura? Dallimi midis turbulencës, SS dhe transparencës

Në ndërmarrjet e trajtimit të ujërave të zeza, përmenden shpesh tre tregues të qartësisë: turbulltaria, transparenca dhe trupat e papërshkueshëm (SS). Ata përfaqësojnë tre dimensione të ndryshme të vlerësimit të qartësisë: koncentrimin masor, vetitë optike dhe perceptimin sensorik. Metoda standarde e testimit për trupat e papërshkueshëm është metoda gravimetrike, e cila përfshin kalimin e një mostrë uji nëpër një membranë filtruese me pora specifike dhe tharjen e saj deri në peshë konstante. Njësia e matjes është mg/L. Teorikisht, ky tregues i koncentrimit masor nuk mund të monitorohet në linjë dhe duhet të thahet dhe të peshohet. Substancat që ndikojnë në trupat e papërshkueshëm përfshijnë terrën, argjilën dhe mikroorganizmat me rreze të mëdha. Turbulltaria përcaktohet si shkalla e shpërndarjes së dritës nga grimcat e papërshkueshme në ujë. Metoda standarde e testimit është metoda e shpërndarjes së dritës në kënd 90°, e cila teston aftësinë e grimcave të papërshkueshme për të penguar përhapjen e dritës. Njësia është NTU (ose FTU, njësia formale e turbulltarisë). Shumë substancë ndikojnë në turbulltari, si p.sh. terrën, mikroorganizmat, algat, lëndët organike të papërshkueshme dhe mikrobullat.

Pse është Metoda e Dritës të Shpërndarë në 90° zgjidhja kryesore për testimin online të turbulltisë?

Kjo metodë përfshin dërgimin e një rreze të drejtuar paralele drite në një mostrë uji nga një burim drite. Një detektor i dritës vendoset në një kënd prej 90°, pingul me dritën e hyrëse. Kur drita godet grimcat e shtira në mostrën e ujit, ajo shpërndahet. Drita e shpërndarë lëviz në të gjitha drejtimet, por detektori i dritës mblidh vetëm intensitetin e dritës së shpërndarë anësore, nga i cili llogaritet vlera e turbulltisë (intensiteti i dritës së shpërndarë anësore është proporcional me grimcat e shtira në ujë). Kjo është zgjidhja kryesore për testimin online të turbulltisë, e përdorur nga markat kryesore në tregun e monitorimit të cilësisë së ujit, siç janë E+H, Hach, JIDE dhe OPTEX.

Krahasimi i standardeve të turbulltisë për cilësinë e ujit në vendet e ndryshme

Standardet e turbulltisë në vendet e ndryshme fokusohen në tri fusha:

1. Uji i pijshëm (standardet detyruese, standardet e larta);

2. Uji i sipërfaqes (klasifikohet sipas funksionit të trupit të ujit, zakonisht menaxhohet së bashku me transparencën);

3. Uji i ndotur industrial (zakonisht llogaritet si grimca të papastruara).

Këtu janë shembuj standarde nga vendet dhe rajonet kryesore: Standardi i EPA të SHBA-së parashikon që turbulenca e ujërave të zakonshme të sipërfaqes, si përmendjet dhe liqenet, të kontrollohet në intervalin 25–150 NTU; turbulenca e ujit të pijshëm duhet të jetë më e vogël se 1 NTU; standardi për daljet e ujërave të ndotura industriale është grimcat e papastruara (TSS), me vlerë kontrolli në intervalin 30–100 mg/L.

Standardet e Kinës për ujin e sipërfaqes parashikojnë turbulencën më të vogël se 25 NTU (ujë i klasës V) dhe më të vogël se 10 NTU (ujë i klasës III). Për daljet e ujërave të ndotura të stacioneve urbane të trajtimit të ujit, llogaritja bëhet sipas TSS, ku standardi më i lartë i daljes është më i vogël se 10 mg/L, ndërsa kufiri për daljen në rrjetat e parapërpunimit është 50 mg/L; kufiri i turbulencës për daljet e ujit të pijshëm është 1 NTU.

Sistemi i BE-së EN ISO 7027 parashikon një limit udhëzues për ujin e aplikuar nën 4 FNU; kërkesa për lëndën e papastër të përpunuar me metoda konvencionale nga instalacionet urbane për trajtimin e ujërave të zeza, e llogaritur sipas TSS, është nën 35 mg/L, dhe për trupat ujorë të ndjeshëm me standard të lartë, është nën 15 mg/L; uji i sipërfaqes kërkon kontroll të koordinuar të qartësisë dhe turbiditetit, dhe kërkesa për ujin burimor është zakonisht nën 5 NTU.

Pse matjet tuaja të turbiditetit janë gjithmonë të pasakta?

Pikë e dhimbjes 1: Ujërat e zeza industriale nga disa industri janë të ngjyrosura dhe kanë transparencë të ulët, zakonisht si ujërat e zeza nga procesi i kokësimit, ujërat e zeza nga ngjyrosja ose ujërat e zeza me nivele të larta të grimcave të mëdha. Kjo çon në lexime të paqëndrueshme të sensorëve të turbiditetit, me fluktuime të konsiderueshme dhe lexime në përgjithësi shumë më të ulëta.

Mekanizmi i interferencës: Turbidimetrit tradicionale, të bazuar në parimin e dritës së shpërndarë, matin intensitetin e sinjalit të dritës që kthehet te detektori. Nëse uji është i ngjyrur, pjesa e dritës së shpërndarë do të absorbohet para kohës, duke dobësuar sinjalin e dritës të marrë nga detektori dhe duke rezultuar në një vlerë matjeje më të ulët. Gjithashtu, grimcat e mëdha të shtira mund të shkaktojnë ndryshime në lexim kur kalojnë nëpër shtegun e transmetimit të dritës.

Zgjidhja: Turbidimetrit që përdorin dritën infra të kuqe me gjatësi vale 860 nm evitojnë efektivisht interferencën nga ngjyra. Në të njëjtën kohë, duhet të konfigurohet një algoritm, duke përdorur një metodë matjeje të raportit për të rregulluar algoritmin e kompensimit të sinjalit të dritës, që të eliminohen gabimet e shkaktuara nga lëvizja e grimcave të mëdha dhe nga ngjyra. Aktualisht, modelet kryesore që përdorin këtë zgjidhje janë HACH TSS-Sc, CUS51D Turbimax i E+H dhe WQ3000-TSS/Turb i JIDE.

Pika e dhimbjes 2: Në proceset e avancuara të trajtimit të ujërave të mbetur, si p.sh. trajtimi me membranë, MBR, uji i ushqimit për osmozën e kundërt ose trajtimi i rezervuarit të sedimentimit sekondar, kur uji i dalës është shumë i qartë (zakonisht turbiditeti është më i vogël se 1 NTU), shpejtësia e përgjigjes së matësit të turbiditetit zvogëlohet ose leximi rritet papritur shumë kur mostra e ujit është e qëndrueshme.

Mekanizmi i ndërhyrjes: Ndërhyrja nga flluskat. Flluskat e krijuara nga shpejtësitë e paqëndrueshme të rrjedhës ndërhyjnë në mënyrë të konsiderueshme në matjet e turbiditetit në nivele të ulët turbiditeti, duke çuar në vlera testuese të gabuara të larta. Instrumentet që nuk janë kalibruar mund të futin sinjale të dritës brendasore të çorganizuara, duke ndikuar në sasinë shumë të vogël të dritës së shpërndarë që ekziston gjatë matjeve të turbiditetit të ulët, duke rezultuar në zvogëlim të shpejtësisë së përgjigjes së pajisjes.

Zgjidhjet: Instaloni një rezervuar rrjedhësh për zhdukkullisje (me parimin e gravitetit ose të shtypjes) , optimizoni dizajnin e kanalit të rrjedhës dhe kryeni kalibrimin e pikës zero në mënyrë të rregullt duke përdorur ujë ultrapur.

Ekzistojnë shumë çështje të tjera sfiduese në testimin e turbulencës në vend. Ju mund të kontaktoni inxhinierët tanë përmes faqes sonë interneti për diskutime të mëtejshme. Mirësevini klientët nga industri të ndryshme që na ofrojnë studime rasti për të përmirësuar produktet tona dhe për të zgjeruar eksperiencën tonë në zbatimet në vend.

Pikë e dhimbjes 3: Meteri i turbulencës është shumë i saktë menjëherë pas kalibrimit, por pas më pak se një jave në ujë natyror/ujë të papastër, leximet dallohen dhe zhvendosen lart.

Mekanizmi i interferencës: Interferenca e zakonshme nga biofilmat në trupat e ujit natyror dhe oqeanet, ose interferenca nga komponimet e kalciumit dhe magnezit që ngrihen në ujin e papastër me hardesë të lartë. Kjo interferencë e fsheh lehtë komponentët që transmetojnë dhe marrin sinjalet dritë, duke ndikuar në rezultatet e testit.

Zgjidhja: Zgjidhni një matës turbulencie me shkupëzues automatik. Ky lloj i shkupëzuesit prej silikonit është i qëndrueshëm, i lehtë për të zëvendësuar dhe mund të pastron periodikisht dritaren optike sipas nevojës, duke reduktuar efektivisht pengesat nga biofilm. Për ujët e përpunuar me ngurtësi të lartë, frekuenca e mirëmbajtjes duhet të rritet. Zgjidhni një matës turbulencie të mbuluar me materiale rezistente ndaj korrozionit, siç është legura e titanit (këtu rekomandohet analizatori online i turbulencës JIDE WQ3000-turb-Ti me versionin automatik të pastrimit me legurë titan). Gjatë mirëmbajtjes rutinore, larja me acid mund të shpërbëjë efektivisht komponimet e kalciumit dhe magnezit.

Pika e dhimbjes 4: Të dhënat e turbulencës nga testet në laborator dhe të dhënat nga analizatori online nuk mund të krahasohen, me një gabim mbi 10%, gjë që bën të pamundur që asnjëra nga anët të besojë rezultatet e testit.

Mekanizmat e Ndërhyrjes: Turbullenca dhe grimcat të shpërndara janë parametra dinamikë dhe aktivë që sedimentohen lehtë. Prandaj, tundja e thellë është e domosdoshme para testimit, dhe mund të jetë e nevojshme një përzierës magnetik për të mbajtur stabilitetin e testit. Për më tepër, kur kalibrohet analizatori i turbullencës në laborator, duhet të përdoret një kopëshe kalibrimi me mbrojtje nga drita, e siguruar nga prodhuesi, dhe solucioni standard i formalinës duhet të testohet në një mjedis plotësisht të errët për të shmangur ndërhyrjen e dritës së jashtme. Në disa kushte operimi të komplikuara, nëse kërkohet përshtatshmëri e plotë me të dhënat e testimeve në laborator dhe instrumenti nuk mund të përshtatet me testimin e zgjidhjeve standarde në laborator (principi i testimit në laborator mund të jetë metoda e llambës së ngrohjes së zjarrit, jo metoda e dritës infratë), mund të përdoren mostrat reale të ujit për kalibrim, në mënyrë që rezultatet e krahasimit të kalojnë testin.

Si të Zgjidhet një Sensor i Turbullencës me Presicion të Lartë në Kushte Operimi të Komplikuara në Planta të Trajtitur Ujërave të Hapur

Në tërë sistemin e procesit të një ndërtese industriale për trajtimin e ujërave të zeza, turbullenta është një tregues kryesor i procesit që reflekton drejtpërdrejt efektin e heqjes së përgjithshëm të ngurishtave të shpërndara (TSS), performancën e vendosjes së purpurës, monitorimin e cilësisë së ujit hyrës dhe nëse cilësia e ujit dalës plotëson standardet. Marrja manuale e mostrave dhe testimi nuk mund të ofrojnë një përgjigje të saktë për ndryshimet e cilësisë së ujit, duke krijuar një rrezik për tejkalimin e standardeve të nxjerrjes. Sensorët e turbullencës me presion të ulët janë gjithashtu të ndjeshëm ndaj faktorëve të ndryshëm të pengesës, si ngjyra, depozitat viskoze, lëndët organike dhe flluskat ajrore, çka mund të çojë në instabilitet të shpeshtë me përdorim të gjatë, veçanërisht në kushte operimi komplekse ku papërcaktueshmëria rritet në mënyrë të konsiderueshme.

Sensorët e turbulltisë me përpikësi të lartë, nga ana tjetër, janë dizajnuar me parimet kryesore të monitorimit dhe detaje teknike që synojnë eliminimin e pengesave dhe zvogëlimin e zhvendosjeve potenciale të të dhënave dhe të gabimeve. Kjo seksion përdor analizatorin e turbulltisë/lëndës së papastër të serisë WQ3000 të JIDE dhe matësin e turbulltisë me diapazon të ulët 1720E të stacionit të trajtimit të ujërave të ndotura të Hach si shembuj.

Analizatori i turbulltisë/lëndës së papastër i serisë JIDE WQ3000 përfshin një burim drite LED me infra të kuqe afër 860 nm që shkëlqen në ujë, pa prekur ngjyrën kafe-kalldere të ujërave të ndotura ose cromatizmin e ujërave të ndotura nga ngjyrosja, duke shmangur kështu gabimet e brendshme të zbulimit me dritë të dukshme.

Një modul i pranimit fotoelektrik është vendosur në kënd 90° pingul me dritën e inkidentit për të kapur specifikisht dritën e shpërndarë anësore që gjenerohet nga grimcat e lëndës së papastër dhe kolloidale në ujë.

Intensiteti i dritës së shpërndarë është proporcional linearisht me turbullencën e ujit. Çipi, përmes kompensimit të temperaturës dhe filtrimit të algoritmit, konverton me saktësi turbullencën në njësitë standarde të turbullencës NTU.

Dizajni i qarkut përfshin një sistem izolimi për të parandaluar ndërhyrjen e dritës së ambientit, duke arritur saktësi ultra të lartë detektimi në intervalin e turbullencës së ulët (0–50 NTU), me rezolucion deri në 0.01 NTU.

Analizatori i turbiditetit të ulët Hach 1720E funksionon me metodën e dritës së shpërndarë në këndin 90° dhe përfshin një sistem për zhdukkullimin dhe çlirimin nga gazet, që eliminon efikasishëm ndërhyrjen e flluskave ajrore në testimet e turbiditetit të ulët. Ky pajisje ka një gamë matjeje prej 0–100 NTU dhe një saktësi të turbiditetit të ulët prej 0,001 NTU, gjë që e bën të përshtatshme për monitorimin e standardeve ekstremisht të larta të ujit të pijshëm dhe të standardeve më të larta të nxjerrjes së ujërave të papastërta. Kjo produkt aktualisht ka pjesën më të madhe të tregut dhe njohje të lartë në industrinë e lidhur, por disa rezervuarë të mostrave në terren janë të prirur për të formuar depozita kalciumi dhe kërkojnë mirëmbajtje të shpeshtë, çka janë problemet që raportohen nga industrinë. Ajo kërkon ende disa kushte të caktuara për cilësinë e ujit në vend.

Udhëzues i krahasimit dhe zgjedhjes

Metoda Matjes	Parimet kryesore	Përparësitë	Disavantazhet/Kufizimet	Skenerat e zbatimit në stacionet e trajtimit të ujërave të papastërta
metoda e shpërndarjes në këndin 90°	Përdorimi i dritës së shpërndarë anësore vertikale në këndin 90°	I përshtatshëm edhe për gamën e lartë edhe për atë të ulët të matjeve, me saktësi ekstremisht të lartë për matjet e turbullencës së ulët	Duhet të merret parasysh ndërhyrja nga shkalla/llënguza.	Monitorimi standard i cilësisë së ujit të hyrës dhe të dalës
Metoda e transmetimit	Matja e zbutjes së dritës që penetrojnë në ujë	I përshtatshëm për matjet bazike të turbullencës së lartë	Sensibilitet i dobët në gamën e turbullencës së ulët, shumë i ndjeshëm ndaj ndërhyrjes së ngjyrave.	Jo i përshtatshëm për monitorimin e hollësishëm të ujit të daljes
Metoda e pasqyrimit prapa	Kapja e dritës së shpërndarë me kënd të gjerë afër 180°	Shumë i përshtatshëm për matjet e koncentracionit ultra-të lartë	Linearitet i dobët në intervalin e turbulencës së ulët.	I përshtatshëm vetëm për lëndën e trashë me koncentrim të lartë dhe hyrjen