Какви са предимствата от използването на оптичен DO-метър във водни заводи?

Проблемата с енергията, за която никой не говори

Аерационните басейни са белите дробове на всяка очистна станция за отпадъчни води – и същевременно най-големите потребителки на енергия. Аерационните нагнетатели обикновено изразходват от 35 % до 55 % от общата енергия за пречистване на мелничните отпадъчни води. В някои съоръжения този процент достига 60–70 % от общото електрическо потребление. Най-голямата причина за това високо енергийно потребление? Контролът на разтворен кислород – или по-точно, липсата му.

Традиционните сензори за разтворен кислород съществуват от десетилетия, но са свързани с редица недостатъци: честа калибрация, подмяна на електролита, замърсяване на мембраната и консумация на кислород по време на измерване. Оптическите измервателни уреди за разтворен кислород решават тези проблеми чрез принципно различен подход. Въпросът не е дали оптическата технология за DO работи – тя работи. Въпросът е дали оперативните предимства оправдават прехода.

Как всъщност функционира оптичното измерване на DO

Оптическите анализатори на разтворен кислород работят по принцип, наречен гасене на флуоресценцията. Сензорната капачка съдържа флуорофор, чувствителен към кислорода, и се излага на пробата. Синята светлина възбужда флуорофора, който след това излъчва червена светлина. Присъствието на кислород гаси тази флуоресценция – колкото повече кислород има, толкова по-кратко е времето за затихване на излъчената светлина.

Това е принципно различно от електрохимичните (амперометрични или галванични) сензори, които консумират кислород по време на измерването и изискват течение на вода през мембраната, за да функционират точно. оптическите сензори не консумират кислород, не изискват течение за точни показания и отстраняват необходимостта от подновяване на електролита. резултатът е измерване, което е по-стабилно, изисква по-малко поддръжка и е по-надеждно при трудни условия.

Поддръжка: скритата цена на електрохимичните сензори

Всеки, който е управлявал водна централа с традиционни сензори за разтворен кислород (DO), знае какво представлява това. Седмични проверки на калибрацията. Месечно подменяне на електролита. Подмяна на мембраната на всеки няколко месеца. И това е при добри условия. При замърсени отпадъчни води с високо съдържание на твърди вещества или биологично замърсяване интервалите за поддръжка рязко намаляват.

Оптическите сензори за DO обръщат това съотношение. Чувствителната капсула обикновено служи две години, преди да се наложи подмяна. калибрацията може да се извърши в свободен въздух — не са необходими калибрационни разтвори. няма електролит за попълване, няма мембрана за подмяна и няма нужда да се безпокоите от консумация на кислород. .

Общинска отпадъчноводна централа в Средния запад премина от електрохимически към оптически сензори за DO в осем аерационни басейна. Работните часове за поддръжка намаляха от около 40 часа на месец на приблизително 8 часа на месец — намаление с 80 %. Това не е само спестяване на трудови ресурси; това означава, че персоналът за поддръжка става наличен за други критични задачи.

Енергийни спестявания чрез прецизен контрол на аерацията

Точното измерване на разтворен кислород е основата на ефективния контрол на аерацията. Когато показанията за разтворен кислород са ненадеждни, операторите обикновено прилагат прекомерна аерация като мярка за безопасност — за да се осигури достатъчно кислород за биологичните процеси, но при това се губи огромно количество енергия .

Оптическите сензори за разтворен кислород осигуряват непрекъснати и стабилни показания, които позволяват реалновременни корекции на аерацията . Целевият диапазон на разтворен кислород за процесите с активен ил обикновено е между 1,5 и 2,0 ppm . Поддържането в този интервал изисква прецизно измерване — и точно това осигурява оптическата технология.

Случаи от практиката в индустрията показват, че внедряването на реалновременен контрол на аерацията въз основа на разтворен кислород води до икономия на енергия от 15–25 % спрямо фиксираните стратегии за аерация. За средно голяма станция, която похарчва 500 000 щ.д. годишно за енергия за аерация, това означава годишна икономия от 75 000 до 125 000 щ.д. Времето за възстановяване на инвестициите при модернизация с оптически сензори за разтворен кислород често се измерва в месеци, а не в години.

Надеждност в изискващи условия

Водните заводи не са чисти, контролирани лаборатории. Те са горещи, влажни, мръсни и химически агресивни. Електрохимическите сензори имат затруднения в тези условия — мембраните се замърсяват, електролитите се деградират и показанията се отклоняват.

Оптичните DO-метри са конструирани по различен начин. Химически устойчивият дизайн с клас на защита IP68 осигурява надеждна работа в изискващи условия. времето за отговор е изключително бързо — точни показания в рамките на 90 секунди след преминаване от сухо към мокро състояние. някои оптични сензори могат да измерват както в течна, така и в газова фаза, без нужда от отделни калибрации. .

Завод за преработка на храни в Югоизточна Америка имаше постоянни проблеми с отклоняване на показанията на DO-сензорите по време на циклите за почистване. Агресивните алкални измивания повреждаха мембраните и водеха до неточни показания в продължение на дни. След преминаване към оптични сензори завода получи стабилни показания през целия процес на почистване и елиминира повтарящите се разходи за подмяна на сензорите, които бяха станали ежегодна бюджетна статия.

Бизнес аргументът за оптичните DO-сензори

Числата разказват ясна история. Оптическите DO-метри намаляват трудозатратите за поддръжка, елиминират разходите за консумативи, осигуряват спестяване на енергия чрез прецизно управление и предоставят надеждни показания в предизвикателни условия .

Където оптическото DO има най-голям смисъл

Оптическите метри за разтворен кислород не са подходящ избор за всяка задача. За мониторинг на чиста вода в контролирани среди електрохимичните сензори може да са напълно достатъчни и по-евтини при първоначалната покупка. Но за пречистване на битови и промишлени отпадъчни води и за всеки случай, при който надеждността и ниската поддръжка са приоритети, оптическата технология предлага убедителни предимства.

Технологията е особено подходяща за големи общински пречиствателни станции, предприятия за производство на храни и напитки и промишлени операции с променливи натоварвания. Комбинацията от намалена поддръжка, спестяване на енергия и надеждност на измерванията прави бизнес случая все по-труден за пренебрегване.

За водните заводи, които искат да модернизират контрола на аерацията си, оптическите метри за разтворен кислород представляват проверен път за подобрение. Lianhua Meter Technology предлага оптически решения за мониторинг на разтворения кислород, проектирани за реалностите на операциите по пречистване на вода – изградени да издържат изискващи условия, като осигуряват стабилност на измерванията, необходима за ефективен контрол на аерацията.