Бохир ус цэвэрлэх шилдэг PH мэдрэгч ба тэдгээр нь хэрхэн ажилладаг

ЮНЕСКО-гийн 2023 оны тайланд дурдсанаар бохир усны 80 гаруй хувь нь цэвэршүүлэхгүйгээр хаягдаж, байгаль орчны бохирдлыг улам бүр нэмэгдүүлж байна. Цэвэр ус, байгаль орчныг хамгаалах, далайн амьдрал зэрэгт чиглэсэн НҮБ-ын Тогтвортой хөгжлийн зорилтууд (SDGs) 6, 13, 14-д зөвхөн бохир усыг үр дүнтэй цэвэрлэх замаар л хүрэх боломжтой. АНУ-ын Байгаль орчныг хамгаалах агентлаг (EPA) нь рН-ийг ХБХ, БОД, ТСС, аммиакийн хамт хянах хамгийн чухал таван параметрийн нэг гэж тодорхойлсон нь рН мэдрэгчийг бохир ус цэвэрлэх байгууламжид (ЦБЦБ) зайлшгүй шаардлагатай болгож, дүрэм журмыг дагаж мөрдөх, үйл явцын үр ашгийг баталгаажуулдаг.

1. Бохир ус цэвэрлэхэд рН мэдрэгч хэрхэн ажилладаг

1.1 Ажлын үндсэн зарчим

РН мэдрэгч нь цахилгаан химийн зарчмаар ажилладаг бөгөөд бохир ус дахь устөрөгчийн ионы (H⁺) агууламжийг хэмжиж хүчиллэг (рН < 7) эсвэл шүлтлэг (рН > 7) -ийг тодорхойлдог. Стандарт рН мэдрэгч нь мэдрэгч электрод (ихэвчлэн усжуулсан гель давхаргатай шил) ба лавлах электрод (ихэвчлэн мөнгө/мөнгө хлорид) гэсэн хоёр үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ. Бохир усанд дүрэх үед устөрөгчийн ионууд гель давхаргатай харилцан үйлчилж, мэдрэгч ба лавлах электродуудын хооронд боломжит ялгаа (PD) үүсгэдэг. Энэ PD нь Nernst тэгшитгэлийг ашиглан нарийн рН утга руу хөрвүүлэгддэг.

Бохир ус цэвэрлэх үйл явц нь рН-ийн хяналтыг 5-9 дотор шаарддаг. Бага зэргийн хэлбэлзэл ч гэсэн биологийн эмчилгээ, химийн урвал, тоног төхөөрөмжийн бүрэн бүтэн байдлыг алдагдуулдаг-бага рН нь зэврэлт үүсгэдэг бол өндөр рН нь масштаб болон бөглөрөлд хүргэдэг.

1.2 Чухал тохируулга ба засвар үйлчилгээ

рН-ийн үнэн зөв хэмжилт нь тогтмол тохируулга, засвар үйлчилгээнээс хамаарна.

• Шалгалт тохируулгын давтамж : Бохир усны хэрэглээнд 3-6 сар тутамд, цэвэр усны хувьд 6 сар тутамд тохируулга хийнэ. Шалгалт тохируулга нь мэдрэгчийн нарийвчлалыг тохируулахын тулд стандарт уусмалуудыг (рН 4, 7, 10) ашигладаг.

• Цэвэрлэх протокол : Архи (органик бохирдуулагч), калийн хлорид (ерөнхий бохирдол) эсвэл шингэрүүлсэн HCl/NaOH (органик бус орд) ашиглан бохирдлыг (уураг, сульфид, хог хаягдлаас) арилгана.

• Хадгалалтын шилдэг туршлагууд : Мэдрэгчийн гель давхарга болон лавлах системийг гэмтээдэг хэт өндөр температур, удаан хуурайшилтаас зайлсхий.

хаягдал ph датчик

2. Бохир усны дээд түвшний рН мэдрэгчийн үндсэн шинж чанарууд

Бохир усны орчин нь хатуу ширүүн байдаг - химийн өндөр өртөлт, физик стресс, динамик нөхцөл байдал нь тодорхой бат бөх шинж чанартай мэдрэгч шаарддаг:

2.1 Бат бөх чанар ба бохирдлоос хамгаалах загвар

Дээд зэрэглэлийн мэдрэгч нь зэврэлт, физик гэмтлийг эсэргүүцэхийн тулд титан, Ритон (PPS), ABS, эсвэл Ultem зэрэг бат бөх материалыг ашигладаг. Өөрөө цэвэрлэх хавтгай гадаргуу эсвэл өргөтгөсөн лавлах зам (ERP) нь бохирдлоос сэргийлж, урт хугацааны нарийвчлалыг баталгаажуулдаг. IP68 зэрэглэл (ус нэвтэрдэггүй, тоос үл нэвтрэх) нь 3 метр хүртэл усанд живэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дамжуулах хоолой эсвэл танк суурилуулахад тохиромжтой.

2.2 Нарийвчлал ба тогтвортой байдал

±0.05 рН-ийн нарийвчлал ба тогтвортой байдал (24 цагийн дотор ≤0.01 рН-ийн өөрчлөлт) нь тохиролцох боломжгүй - бага зэргийн хазайлт нь биологийн процессыг тасалдуулж эсвэл зөрчлийн торгууль ногдуулдаг. Найдвартай лавлагааны систем (гель дүүргэсэн эсвэл хатуу төлөвт) бохир усны цогц матрицын тогтвортой байдлыг хангадаг.

2.3 Температурын нөхөн олговор ба хариу өгөх хугацаа

РН-ийн утга нь температураас хамаарч өөр өөр байдаг тул автомат температурын нөхөн олговор (ATC) (ажлын хүрээ: 0-80 ° C ба түүнээс дээш) нь үнэн зөв уншихад зайлшгүй шаардлагатай. Хурдан хариу өгөх хугацаа (урсдаг системд ≤8 секунд, статик системд ≤14 секунд) нь процессын бодит цагийн хяналтыг идэвхжүүлдэг.

2.4 Дижитал холболт ба интеграци

Орчин үеийн мэдрэгчүүд нь холболтын цэгүүдэд зэврэлтээс зайлсхийхийн тулд Memosens (индуктив, контактгүй дохио дамжуулах) гэх мэт дижитал технологиудтай байдаг. Хос гаралт (4–20мА аналог ба Modbus протокол бүхий RS-485 дижитал) нь SCADA болон PLC системүүдтэй саадгүй нэгдэж, мэдээлэл цуглуулах, алсаас хянах ажлыг хялбаршуулдаг.

3. Бохир ус цэвэрлэх үе шатуудад рН мэдрэгчийн хэрэглээ

рН мэдрэгчийг бохир ус цэвэрлэх эгзэгтэй үе шат бүрт үйл явцыг оновчтой болгох, дагаж мөрдөх журмыг хангах зорилгоор ашигладаг.

3.1 Анхан шатны эмчилгээ

Нөлөөлөх рН-ийг дараагийн процессуудад (жишээ нь, коагуляци, флоккуляци) оновчтой хязгаарт (6.5-8.5) багтаж байгаа эсэхийг шалгана уу. Энд байгаа тохируулга нь доод процессын алдаа гарахаас сэргийлдэг.

3.2 Хоёрдогч эмчилгээ

Идэвхжүүлсэн лагийн процесст бичил биетний үйл ажиллагааг дэмжихийн тулд рН (аэробик задралын хувьд 6.8-7.5) байлгана. Микробууд рН-д мэдрэмтгий байдаг - тэнцвэргүй байдал нь бохирдуулагчийг задлах үр ашгийг бууруулдаг.

3.3 Гуравдагч эмчилгээ, эмнэлгээс гарах

Усны экосистемийг хамгаалахын тулд гадагшлуулахаасаа өмнө цэвэршүүлсэн ус зохицуулалтын рН стандартад нийцэж байгаа эсэхийг шалгаарай. Аж үйлдвэрийн бохир ус (жишээ нь, химийн бодис, цахилгаанаар бүрсэн) болон хөдөө аж ахуйн урсац (бордоо/пестицидээр бохирдсон) зэрэгт хатуу хяналт тавих нь чухал юм.

4. Яагаад рН мэдрэгч нь WWTP-ийн амжилтад чухал үүрэгтэй вэ?

• Процессын оновчтой болгох : Бодит цагийн рН-ийн өгөгдөл нь операторуудад химийн тунг (хүчил/суурь) динамикаар тохируулах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр үр дүнтэй эмчилгээг баталгаажуулна.

• Зардлыг бууруулах : Тохиромжтой нөхцлийг хадгалах замаар зөрчлийн торгууль болон хэт их эмчилгээ хийхээс сэргийлнэ. Зэврэлт / масштабыг багасгах замаар тоног төхөөрөмжийн засварын зардлыг бууруулдаг.

• Байгаль орчныг хамгаалах : Дэлхий дахины тогтвортой байдлын зорилтуудтай уялдуулан, гадагшлуулсан ус нь усны экосистемд хор хөнөөл учруулахгүй байхыг баталгаажуулна.

Дүгнэлт

рН мэдрэгч нь бохир усыг үр ашигтай, нийцтэй, тогтвортой цэвэрлэх үндэс суурь болдог. Өндөр чанартай рН мэдрэгчүүдэд хөрөнгө оруулалт хийж, засвар үйлчилгээний зохих протоколуудыг дагаж мөрдвөл WWTP нь байгаль орчны стандартыг хангаж, зардлыг бууруулж, дэлхийн цэвэр усны зорилтод хувь нэмрээ оруулах боломжтой.

Түгээмэл асуултууд

Асуулт 1: Би рН мэдрэгчээ хэр олон удаа тохируулах ёстой вэ?

Бохир усны хувьд 3-6 сар тутамд, цэвэр усны хувьд 6 сар тутамд тохируулга хийнэ.

Асуулт 2: РН мэдрэгчийн ердийн ашиглалтын хугацаа хэд вэ?

Усны чанар, засвар үйлчилгээний давтамжаас хамааран 12-24 сар. Бат бөх загвар (жишээ нь, титан, PPS бүрхүүл) болон тогтмол цэвэрлэгээ нь ашиглалтын хугацааг уртасгадаг.

Асуулт 3: РН мэдрэгч нь усан бус уусмалыг хэмжиж чадах уу?

No. рН мэдрэгч нь усан орчинд (ус/бохир ус) зориулагдсан. Эдгээр нь спирт, тос, органик уусгагчид тогтворгүй уншилтыг өгдөг.