Milyen előnyöket nyújt az optikai oldott oxigén mérő használata vízkezelő üzemekben?

Az energia probléma, amiről senki sem beszél

A szellőztető medencék bármely szennyvízkezelő telep tüdejei – és ugyanakkor a legnagyobb energiafogyasztói is. A szellőztető ventilátorok általában a teljes gyári szennyvízkezelési energia 35–55%-át használják fel. Egyes létesítményekben ez az arány akár 60–70%-ra is emelkedik az elektromos energia-felhasználásban. Ennek az energiafelhasználásnak a legnagyobb egyedi okozója? Az oldott oxigén szabályozása – vagy pontosabban: annak hiánya.

A hagyományos oldott oxigén érzékelők már évtizedek óta léteznek, de számos hátránnyal járnak: gyakori kalibrálás, elektrolit-csere, membrán szennyeződés és oxigénfogyasztás a mérés során. Az optikai oldott oxigén mérők ezeket a problémákat alapvetően más megközelítéssel oldják meg. A kérdés nem az, hogy az optikai DO technológia működik-e – működik. A kérdés az, hogy az üzemeltetési előnyök indokolják-e az áttérést.

Hogyan működik valójában az optikai oldott oxigén mérés

Az optikai oldott oxigénmérők a fluoreszkencia elnyomásán alapuló elven működnek. Egy oxigénérzékeny fluoreszcens anyagot tartalmazó érzékelősapka kerül a mintára. A kék fény gerjeszti a fluoreszcens anyagot, amely ezután vörös fényt bocsát ki. Az oxigén jelenléte elnyomja ezt a fluoreszcenciát – minél több oxigén van jelen, annál rövidebb az emitált fény lecsengési ideje.

Ez alapvetően eltér az elektrokémiai (amperometrikus vagy galvanikus) érzékelőktől, amelyek mérés közben oxigént fogyasztanak, és pontos működésük érdekében vízáramlásra van szükségük a membránon keresztül . Az optikai érzékelők nem fogyasztanak oxigént, nem igényelnek áramlást pontos mérésekhez, és megszüntetik az elektrolit újratöltésének szükségességét . Az eredmény egy stabilabb, kevesebb karbantartást igénylő és nehezebb körülmények között is megbízhatóbb mérés.

Karbantartás: Az elektrokémiai érzékelők rejtett költsége

Akinek már kezelt vízkezelő üzemét hagyományos DO-szenzorokkal, annak jól ismert a rutinja: heti kalibrációs ellenőrzések, havi elektrolit-csere, és a membrán cseréje néhány havonta. És ez még a kedvező körülmények között is így van. Szennyezett szennyvízben, magas szilárdanyag-tartalommal vagy biológiai lerakódásokkal a karbantartási intervallum drasztikusan csökken.

Az optikai DO-mérők megfordítják ezt az egyenletet. A mérőfej általában két évig tart, mielőtt cserére kerülne. a kalibráció elvégezhető szabad levegőben – kalibrációs oldatokra nincs szükség. nincs elektrolit, amit utántölteni kellene, nincs membrán, amit cserélni kellene, és nem kell aggódnunk az oxigénfogyasztás miatt. .

Egy közösségi szennyvízkezelő üzem a Közép-Amerikában áttért az elektrokémiai DO-szenzorokról az optikai DO-szenzorokra nyolc szennyvíztisztító medencében. A karbantartási órák havi kb. 40 órról kb. 8 órára csökkentek – azaz 80%-os csökkenés. Ez nemcsak munkaerő-megtakarítást jelent; ez azt is jelenti, hogy a karbantartó személyzet szabad időt kap más, kritikus feladatokra.

Energiamegtakarítás pontos levegőztetés-vezérléssel

A pontos oldott oxigén mérés az hatékony levegőztetés-vezérlés alapja. Amikor az oldott oxigén értékek megbízhatatlanok, az üzemeltetők gyakran biztonsági tartalékként túl-levegőztetnek – így biztosítva a biológiai folyamatok számára elegendő oxigént, de közben óriási mennyiségű energiát pazarolnak. .

Az optikai oldott oxigén érzékelők folyamatos, stabil méréseket biztosítanak, amelyek lehetővé teszik a levegőztetés valós idejű beállítását. az aktivált iszapszennyvíz-kezelési folyamatok esetében az oldott oxigén cél-tartománya általában 1,5 és 2,0 ppm között mozog. annak biztosítása, hogy az érték ebben a tartományban maradjon, pontos mérést igényel – és éppen ezt nyújtja az optikai technológia.

A szakmai gyakorlati példák azt mutatják, hogy a valós idejű, oldott oxigén alapú levegőztetés-vezérlés bevezetése 15–25%-os energia-megtakarítást eredményez a rögzített levegőztetési stratégiákhoz képest. Egy közepes méretű szennyvíztelep esetében, amely évente 500 000 dollárt költ levegőztetési energiára, ez évi 75 000–125 000 dolláros megtakarítást jelent. Az optikai oldott oxigén érzékelőkre történő frissítés megtérülési ideje gyakran hónapokban, nem években mérhető.

Megbízhatóság extrém körülmények között

A vízkezelő üzemek nem tiszták, szabályozott laboratóriumok. Meleg, párás, koszos és kémiai szempontból agresszív környezetek. Az elektrokémiai érzékelők ebben a környezetben rosszul működnek – a membránok beszennyeződnek, az elektrolitok lebomlanak, és a mérési értékek eltolódnak.

Az optikai DO-mérők más elven működnek. A kémiai hatásokkal szemben ellenálló, IP68-as védettségű kialakítás biztosítja a megbízható működést kihívásokat jelentő környezetben . A reakcióidő rendkívül gyors – pontos mérési eredmények 90 másodperc alatt érhetők el a szárazról nedves állapotra történő átállás után . Egyes optikai érzékelők mind folyadékban, mind gázfázisban képesek mérni külön kalibráció nélkül .

Egy délkeleti élelmiszer-feldolgozó üzemnél folyamatos problémát jelentett a DO-érzékelők driftje a tisztítási ciklusok során. A lúgos mosószerek sértegették a membránokat, és napokon át torzították a mérési eredményeket. Az optikai érzékelőkre való áttérés után az üzem a teljes tisztítási folyamat során stabil mérési értékeket kapott – és megszüntette az éves költségvetési tételként számon tartott, ismétlődő érzékelő-cseréket.

Az optikai DO gazdasági indoklása

A számok egyértelmű történetet mesélnek el. Az optikai oldott oxigénmérők csökkentik a karbantartási munkát, megszüntetik a fogyóeszközök költségét, energiamegtakarítást tesznek lehetővé a pontos szabályozással, és megbízható leolvasásokat biztosítanak kihívásokat jelentő körülmények között .

Hol érdemes leginkább az optikai oldott oxigén-mérési technológiát alkalmazni

Az optikai oldott oxigénmérők nem minden alkalmazásra megfelelő választás. Tiszta víz monitoringjára szabályozott környezetben az elektrokémiai érzékelők továbbra is elegendők lehetnek, és kevesebb kezdeti beruházást igényelnek. Azonban szennyvízkezelésre, ipari szennyvíz-monitoringra és bármely olyan alkalmazásra, ahol a megbízhatóság és az alacsony karbantartási igény elsődleges szempont, az optikai technológia jelentős előnyöket kínál.

A technológia különösen jól alkalmazható nagy léptékű önkormányzati szennyvíztelepeken, élelmiszer- és italipari feldolgozó létesítményekben, valamint ipari üzemekben változó terhelési körülmények mellett. A karbantartás csökkentése, az energiamegtakarítás és a mérési megbízhatóság kombinációja egyre nehezebbé teszi az üzleti indoklás figyelmen kívül hagyását.

A vízkezelő üzemek számára, amelyek a levegőztetési szabályozásuk modernizálását célozzák, az optikai oldott oxigénmérők bizonyított fejlesztési lehetőséget kínálnak. Lianhua Mérőtechnológia optikai oldott oxigén-mérési megoldásokat kínál, amelyeket a vízkezelési műveletek valóságához igazítottak – olyan környezetben is megbízhatóan működnek, ahol a kívánalmak különösen magasak, és azon pontosságot és stabilitást biztosítják, amelyre az hatékony levegőztetés-szabályozáshoz szükség van.