கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு மற்றும் அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பதற்கான சிறந்த PH சென்சார்கள்

2023 யுனெஸ்கோ அறிக்கையின்படி, 80% கழிவு நீர் சுத்திகரிக்கப்படாமல் வெளியேற்றப்படுகிறது, இது சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டை அதிகரிக்கிறது. ஐக்கிய நாடுகளின் நிலையான வளர்ச்சி இலக்குகள் (SDGs) 6, 13, மற்றும் 14-சுத்தமான நீர், சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு மற்றும் கடல்வாழ் உயிரினங்களை மையமாகக் கொண்டது- பயனுள்ள கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு மூலம் மட்டுமே அடைய முடியும். COD, BOD, TSS மற்றும் அம்மோனியாவுடன் இணைந்து, கண்காணிப்பதற்கான முதல் ஐந்து முக்கிய அளவுருக்களில் pH ஐ அடையாளம் காணும் அமெரிக்க சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு நிறுவனம் (EPA), ஒழுங்குமுறை இணக்கம் மற்றும் செயல்முறை செயல்திறனை உறுதிசெய்ய கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு ஆலைகளுக்கு (WWTPs) pH உணரிகளை இன்றியமையாததாக ஆக்குகிறது.

1. pH சென்சார்கள் கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு முறையில் எவ்வாறு செயல்படுகின்றன

1.1 முக்கிய வேலை கொள்கை

அமிலத்தன்மை (pH <7) அல்லது காரத்தன்மையை (pH > 7) தீர்மானிக்க கழிவுநீரில் உள்ள ஹைட்ரஜன் அயனியின் (H⁺) செறிவை அளவிடும் மின்வேதியியல் கொள்கையில் pH உணரிகள் செயல்படுகின்றன. ஒரு நிலையான pH சென்சார் இரண்டு முக்கிய கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது: ஒரு உணர்திறன் மின்முனை (பொதுவாக நீரேற்றப்பட்ட ஜெல் அடுக்கு கொண்ட கண்ணாடி) மற்றும் ஒரு குறிப்பு மின்முனை (பெரும்பாலும் வெள்ளி/சில்வர் குளோரைடு). கழிவுநீரில் மூழ்கும்போது, ​​ஹைட்ரஜன் அயனிகள் ஜெல் அடுக்குடன் தொடர்புகொண்டு, உணர்திறன் மற்றும் குறிப்பு மின்முனைகளுக்கு இடையே சாத்தியமான வேறுபாட்டை (PD) உருவாக்குகின்றன. இந்த PD, Nernst சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி துல்லியமான pH மதிப்பாக மொழிபெயர்க்கப்படுகிறது.

குறிப்பிடத்தக்க வகையில், கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு செயல்முறைகளுக்கு 5-9க்குள் pH கண்காணிப்பு தேவைப்படுகிறது. சிறிய ஏற்ற இறக்கங்கள் கூட உயிரியல் சிகிச்சைகள், இரசாயன எதிர்வினைகள் மற்றும் உபகரணங்களின் ஒருமைப்பாட்டை சீர்குலைக்கும் - குறைந்த pH அரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, அதே நேரத்தில் அதிக pH அளவிடுதல் மற்றும் அடைப்புக்கு வழிவகுக்கிறது.

1.2 முக்கியமான அளவுத்திருத்தம் & பராமரிப்பு

துல்லியமான pH அளவீடுகள் வழக்கமான அளவுத்திருத்தம் மற்றும் பராமரிப்பைப் பொறுத்தது:

• அளவுத்திருத்த அதிர்வெண் : ஒவ்வொரு 3-6 மாதங்களுக்கு ஒருமுறை கழிவுநீர் பயன்பாடுகளுக்கும், ஒவ்வொரு 6 மாதங்களுக்கும் சுத்தமான தண்ணீருக்கும் அளவீடு செய்யுங்கள். அளவுத்திருத்தம் சென்சார் துல்லியத்தை சரிசெய்ய நிலையான தீர்வுகளை (pH 4, 7, 10) பயன்படுத்துகிறது.

• சுத்தம் செய்யும் நெறிமுறைகள் : ஆல்கஹால் (கரிம அசுத்தங்கள்), பொட்டாசியம் குளோரைடு (பொது கறைபடிதல்) அல்லது நீர்த்த HCl/NaOH (கனிம வைப்பு) ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி (புரதங்கள், சல்பைடுகள் அல்லது குப்பைகளிலிருந்து) கறைபடிந்ததை அகற்றவும்.

• சேமிப்பக சிறந்த நடைமுறைகள் : சென்சாரின் ஜெல் லேயர் மற்றும் குறிப்பு அமைப்பை சேதப்படுத்தும் தீவிர வெப்பநிலை மற்றும் நீடித்த வறட்சியைத் தவிர்க்கவும்.

கழிவு நீர் ph ஆய்வு

2. கழிவுநீருக்கான டாப்-டையர் pH சென்சார்களின் முக்கிய அம்சங்கள்

கழிவு நீர் சூழல்கள் கடுமையானவை—அதிக இரசாயன வெளிப்பாடு, உடல் அழுத்தங்கள் மற்றும் மாறும் நிலைகள் குறிப்பிட்ட வலுவான அம்சங்களைக் கொண்ட சென்சார்கள் தேவை:

2.1 நீடித்து நிலைத்தன்மை மற்றும் கறைபடிதல் எதிர்ப்பு வடிவமைப்பு

பிரீமியம் சென்சார்கள் அரிப்பு மற்றும் உடல் சேதத்தை எதிர்க்க டைட்டானியம், ரைட்டன் (பிபிஎஸ்), ஏபிஎஸ் அல்லது அல்டெம் போன்ற முரட்டுத்தனமான பொருட்களைப் பயன்படுத்துகின்றன. சுய-சுத்தப்படுத்தும் தட்டையான மேற்பரப்புகள் அல்லது நீட்டிக்கப்பட்ட குறிப்பு பாதைகள் (ERP) கறைபடிவதைத் தடுக்கிறது, நீண்ட கால துல்லியத்தை உறுதி செய்கிறது. ஒரு IP68 மதிப்பீடு (நீர்ப்புகா மற்றும் தூசி-இறுக்கமான) 3 மீட்டர் வரை நீரில் மூழ்குவதை அனுமதிக்கிறது, குழாய் அல்லது தொட்டி நிறுவல்களுக்கு ஏற்றது.

2.2 துல்லியம் மற்றும் நிலைப்புத்தன்மை

±0.05 pH இன் துல்லியம் மற்றும் நிலைப்புத்தன்மை (24 மணிநேரத்தில் ≤0.01 pH மாற்றம்) பேச்சுவார்த்தைக்குட்பட்டவை அல்ல - சிறிய விலகல்கள் உயிரியல் செயல்முறைகளை சீர்குலைக்கலாம் அல்லது இணக்கமற்ற அபராதங்களுக்கு வழிவகுக்கும். நம்பகமான குறிப்பு அமைப்புகள் (ஜெல் நிரப்பப்பட்ட அல்லது திட-நிலை) சிக்கலான கழிவுநீர் மெட்ரிக்குகளில் நிலைத்தன்மையை பராமரிக்கின்றன.

2.3 வெப்பநிலை இழப்பீடு & பதில் நேரம்

pH மதிப்புகள் வெப்பநிலையைப் பொறுத்து மாறுபடும், எனவே தானியங்கி வெப்பநிலை இழப்பீடு (ATC) (இயக்க வரம்பு: 0–80 ° C அல்லது அதற்கு மேற்பட்டது) துல்லியமான அளவீடுகளுக்கு அவசியம். வேகமான மறுமொழி நேரங்கள் (பாயும் அமைப்புகளுக்கு ≤8 வினாடிகள், நிலையானதுக்கு ≤14 வினாடிகள்) நிகழ்நேர செயல்முறைக் கட்டுப்பாட்டை செயல்படுத்துகிறது.

2.4 டிஜிட்டல் இணைப்பு மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு

இணைப்புப் புள்ளிகளில் அரிப்பைத் தவிர்க்க, நவீன சென்சார்கள் மெமோசென்ஸ் (இண்டக்டிவ், கான்டாக்ட் சிக்னல் டிரான்ஸ்மிஷன்) போன்ற டிஜிட்டல் தொழில்நுட்பங்களைக் கொண்டுள்ளன. இரட்டை வெளியீடுகள் (4–20mA அனலாக் மற்றும் மோட்பஸ் நெறிமுறையுடன் கூடிய RS-485 டிஜிட்டல்) SCADA மற்றும் PLC அமைப்புகளுடன் தடையற்ற ஒருங்கிணைப்பை உறுதிசெய்து, தரவு கையகப்படுத்தல் மற்றும் தொலைநிலை கண்காணிப்பை எளிதாக்குகிறது.

3. கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு நிலைகளில் pH சென்சார்களின் பயன்பாடுகள்

செயல்முறைகளை மேம்படுத்தவும், இணக்கத்தை உறுதிப்படுத்தவும் கழிவுநீர் சுத்திகரிப்பு ஒவ்வொரு முக்கியமான கட்டத்திலும் pH சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:

3.1 முதன்மை சிகிச்சை

அடுத்தடுத்த செயல்முறைகளுக்கு (எ.கா., உறைதல், ஃப்ளோக்குலேஷன்) உகந்த வரம்பிற்குள் (6.5–8.5) வருவதை உறுதிசெய்ய செல்வாக்கு செலுத்தும் pH ஐக் கண்காணிக்கவும். இங்கே சரிசெய்தல் கீழ்நிலை செயல்முறை தோல்விகளைத் தடுக்கிறது.

3.2 இரண்டாம் நிலை சிகிச்சை

செயல்படுத்தப்பட்ட கசடு செயல்முறைகளில் நுண்ணுயிர் செயல்பாட்டை ஆதரிக்க pH ஐ (ஏரோபிக் செரிமானத்திற்கு 6.8–7.5) பராமரிக்கவும். நுண்ணுயிரிகள் pH உணர்திறன் கொண்டவை - ஏற்றத்தாழ்வுகள் மாசுபடுத்தும் முறிவு செயல்திறனைக் குறைக்கின்றன.

3.3 மூன்றாம் நிலை சிகிச்சை & வெளியேற்றம்

சுத்திகரிக்கப்பட்ட நீர், நீர்வாழ் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளைப் பாதுகாக்க வெளியேற்றும் முன் ஒழுங்குமுறை pH தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்கிறது என்பதை சரிபார்க்கவும். தொழில்துறை கழிவு நீர் (எ.கா. இரசாயனம், மின்முலாம் பூசுதல்) மற்றும் விவசாய கழிவுகள் (உரங்கள்/பூச்சிக்கொல்லிகளால் மாசுபட்டது) ஆகியவற்றிற்கு கடுமையான கண்�ு மற்றும் முன் எச்சரிக்கை அனுபவங்களை, உலகளாவிய பங்காளிகளுடன் இணைந்து பாதுகாப்பான வாழ்க்கைச் சூழலை உருவாக்க நாங்கள் பகிர்ந்து கொள்கிறோம்.

4. WWTP வெற்றிக்கு pH சென்சார்கள் ஏன் முக்கியமானவை

• செயல்முறை உகப்பாக்கம் : நிகழ்நேர pH தரவு, திறமையான சிகிச்சையை உறுதிசெய்து, இரசாயன அளவை (அமிலங்கள்/அடிப்படைகள்) மாறும் வகையில் சரிசெய்ய ஆபரேட்டர்களை அனுமதிக்கிறது.

• செலவுக் குறைப்பு : உகந்த நிலைமைகளைப் பராமரிப்பதன் மூலம் இணக்கமற்ற அபராதங்கள் மற்றும் அதிகப்படியான சிகிச்சையைத் தடுக்கிறது. அரிப்பை/அளவிடுதலைக் குறைப்பதன் மூலம் உபகரணங்கள் பழுதுபார்க்கும் செலவைக் குறைக்கிறது.

• சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு : வெளியேற்றப்படும் நீர் நீர்வாழ் சுற்றுச்சூழல் அமைப்புகளுக்கு தீங்கு விளைவிக்காததை உறுதிசெய்கிறது, இது உலகளாவிய நிலைத்தன்மை இலக்குகளுடன் ஒத்துப்போகிறது.

முடிவுரை

pH சென்சார்கள் திறமையான, இணக்கமான மற்றும் நிலையான கழிவு நீர் சுத்திகரிப்புக்கு அடித்தளமாக உள்ளன. உயர்தர pH சென்சார்களில் முதலீடு செய்வதன் மூலமும், முறையான பராமரிப்பு நெறிமுறைகளைப் பின்பற்றுவதன் மூலமும், WWTPகள் சுற்றுச்சூழல் தரநிலைகளை சந்திக்கலாம், செலவுகளைக் குறைக்கலாம் மற்றும் உலகளாவிய சுத்தமான நீர் இலக்குகளுக்கு பங்களிக்கலாம்.

அடிக்கடி கேட்கப்படும் கேள்விகள்

Q1: எனது pH சென்சாரை எவ்வளவு அடிக்கடி அளவீடு செய்ய வேண்டும்?

ஒவ்வொரு 3-6 மாதங்களுக்கும் கழிவுநீருக்கும் ஒவ்வொரு 6 மாதங்களுக்கும் சுத்தமான தண்ணீருக்கும் அளவீடு செய்யுங்கள்.

Q2: pH சென்சாரின் வழக்கமான ஆயுட்காலம் என்ன?

12-24 மாதங்கள், நீரின் தரம் மற்றும் பராமரிப்பு அதிர்வெண்ணைப் பொறுத்து. முரட்டுத்தனமான வடிவமைப்புகள் (எ.கா., டைட்டானியம், பிபிஎஸ் உறைகள்) மற்றும் வழக்கமான சுத்தம் ஆயுட்காலம் நீட்டிக்கப்படுகிறது.

Q3: pH சென்சார்கள் நீர் அல்லாத கரைசல்களை அளவிட முடியுமா?

எண். pH சென்சார்கள் நீர் சூழல்களுக்கு (நீர்/கழிவு நீர்) வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. அவை ஆல்கஹால்கள், எண்ணெய்கள் அல்லது கரிம கரைப்பான்களில் நிலையற்ற அளவீடுகளை வழங்குகின்றன.