What are the Basic Water Quality Standards and the Importance of Water Quality Sensors?

Вода необходима для электростанций, удобрений, фармацевтических препаратов, напитков, химической обработки и промышленности очистки сточных вод. Один промышленный сектор может иметь различные требования для стандартов качества воды. Вода подвергается различным химическим и физическим обработкам, проходя через несколько секций в этих отраслях. Мониторинг этих изменений имеет важное значение для обеспечения соответствия всем стандартам качества воды. Это требует необходимости датчики качества воды

Датчики качества воды могут варьироваться при обнаружении параметров, диапазона, протокола связи и конструкции. Очень важно, чтобы физические, химические и биологические параметры находились в пределах диапазона обнаружения датчика. Диапазоны параметров определяются различными нормативными или стандартными требованиями. Поддержание максимальной совместимости с вашей системой приводит к более высокой доходности, эффективному процессу и быстрому отклику на аномалии.

Давайте начнем с понимания оснований стандартов качества воды, ключевых параметров, которые датчики качества воды, обнаруживают, а затем обсудим важность датчиков качества воды в различных применениях.

Основные стандарты качества воды

Поддержание качества воды жизненно важно для питья или промышленного применения. Низкий pH, обнаруженный датчиками качества воды, может повредить трубопроводы на основе углеродистой стали и быть критическими в некоторых химических процессах с неметаллическими трубопроводами. Аналогичным образом, вода для потребления человека может содержать загрязняющие вещества, которые обнаруживаются с помощью датчиков качества воды, которые обеспечивают мутность, проводимость и другие параметры процесса. Давайте углубимся в стандарты качества воды для более широкого понимания качества воды.

& Диамс; Определение стандарта качества воды (WQS)

По данным Агентства по охране окружающей среды Соединенных Штатов (EPA), требования к качеству воды зависят от трех основных факторов: пользователя воды, требований к параметрам для защиты пользователя воды и требований к антидеградации для обеспечения устойчивости. Эти три основных компонента образуют качество воды. Различные организации стандартизируют качество воды, определяя диапазоны параметров управления, которые контролируются с использованием датчиков качества воды.

& Диамс; Регулирующие органы

Несколько регулирующих органов определяют требования WQS на основе применения. Вот ключевые организации, которые стандартизируют качество воды:

• Агентство по охране окружающей среды США (EPA)
• Американское общество инженеров -механиков (ASME)
• Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA)
• Американское общество тестирования и материалов (ASTM)
• Фармакопея США (USP)

В то время как большинство регулирующих органов могут определять качество воды для конкретных процессов, EPA предоставляет комплексные рекомендации во всех промышленных секторах. Он разделен на названия, детали и разделы для конкретных применений.

& Диамс; Примеры WQS

1  Общие стандарты качества промышленного качества воды

Такие организации, как Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Международная организация по стандартизации (ISO) и EPA, предоставляют общие руководящие принципы для промышленного водопользования. Это должно иметь:

• PH: 6.5 – 8.5
• Мутность: <5 NTU
• Растворенный кислород (DO): >3 мг/л (зависит от промышленности)
• Общее количество растворенных твердых веществ (TDS): <500 мг/л
• Химическая потребность в кислороде (ХПК): <250 мг/л
• Биохимическая потребность в кислороде (БПК): <30 мг/л
• Тяжелые металлы (свинец, мышьяк, ртуть): <0,01 мг/л

2  Стандарты качества воды в электростанции

С их 40 CFR Part 423 EPA обеспечивает ограничение сточных вод для отрасли Generation Electric Power. Точно так же более конкретная организация, такая как ASME, обеспечивает котел & Код сосуда под давлением (BPVC), который определяет конкретные требования к управлению химической водой котлов в разделе I:

• PH: 8.5 – 10.5
• проводимость: <10 µS/см (Ультрапиральная вода для котлов высокого давления)
• Кремнезем: <0,02 мг/л (для предотвращения масштабирования)
• Растворенный кислород: <0,007 мг/л (чтобы избежать коррозии)
• Полная твердость: <0,1 мг/л како

3  Еда & Стандарты качества воды в отрасли напитков

В случае расходных материалов для людей критерии гораздо более ограничительны. Параметры управления также отличаются от типичных силовых или фармацевтических требований. Это также означает, что датчики качества воды должны быть более точными и точными при обнаружении. FDA обеспечивает строгий контроль для WQS с параметрами:

• PH: 6.5 – 8.5
• Твердость: <100 мг/л како
• Хлор Остаток: 0.2 – 1,0 мг/л (для обеспечения правильной дезинфекции)
• Общая колориформа: 0 КОЕ/100 мл
• Мутность: <1 NTU
• Нитраты & Нитриты: <10 мг/л (чтобы избежать опасности для здоровья)

Параметры качества воды

В предыдущем разделе мы наблюдали различные химические параметры, которые контролируют датчики качества воды для обеспечения качества. Независимо от того, предназначена ли вода для потребления человеком или любого промышленного процесса, она должна контролировать три ключевых физических, химических и биологических параметров.

Хотя существует много параметров, которые могут обнаружить датчики качества воды, есть некоторые, которые используются в большинстве отраслей. Мы сосредоточимся на самых популярных и широко используемых параметрах для обслуживания качества воды:

▪ Физические параметры

▶ Температура

Температура является критическим параметром в большинстве промышленных применений. Это может иметь жизненно важное значение для поддержания или усиления химических или биологических реакций. Датчики качества воды, которые обнаруживают температуру, обычно онлайн и предоставляют прямую информацию.

▶ Мутность

Мутность измеряет ясность воды. Загрязняющие вещества и подвесные твердые вещества могут сделать воду мутными или облачными. Датчики качества качества мутности используют инфракрасный свет для обнаружения ясности.

▶ Всего Приостановленный  Твердые тела (TSS)

Подобно детекторам мутности, суспендированные твердые вещества также обнаруживаются с использованием света. Датчик качества воды использует свет, проходящий через воду, чтобы обнаружить суспендированные твердые вещества, критические для пищи, напитков, фармацевтических препаратов и других важных полей.

▶ Всего Растворяется  Твердые тела (TDS)

Более высокие растворенные твердые вещества (TDS) указывают на то, что вода может содержать тяжелые металлы или нежелательные загрязнители, которые требуют удаления. Это может повлиять на качество водной жизни в реках и озерах. Вода также сохранит больше тепла, что может повлиять на морскую жизнь.

▶ Проводимость

Датчики качества воды обнаруживают проводимость для расчета растворенных твердых веществ (ионов). Это может указывать на наличие загрязняющих веществ, которые не делают воду мутной или облачной.

▶ Твердость

Измерение количества кальция и магния в воде обеспечивает степень твердости. Этот параметр жизненно важен, поскольку он может вызвать наращивание масштаба и другие повреждения оборудования. Датчики качества воды используют ионоселективные электроды для обнаружения кальция и магния.

▶ Соленость

Плотность воды и теплоемкость являются жизненно важными свойствами. Детектор качества воды с измерением электрической проводимости может непосредственно представлять соленость воды, что является жизненно важным параметром в сельском хозяйстве для орошения и скота.

▪ Химические параметры

◀ PH

Обнаружение уровня pH жизненно важно в промышленных, сельскохозяйственных и экологических применениях. Более низкий pH может означать, что вода слишком кислая, а более высокий означает, что она является основной. Приложения определяют требуемое значение рН. Для потребления человеком датчики качества воды должны обнаружить от 6,5 до 8,5.

◀ Окисление  Потенциал снижения (ORP)

Возможность воды окислять или уменьшать, обычно называют окислительно -восстановительным или ORP. Датчики воды, которые обнаруживают ORP, дают представление о наличии таких агентов, как кислород, хлор или серо водорода.

◀ Расплавлен  Кислород

В то время как ORP может измерить потенциальные уровни кислорода, очень важно выявлять уровни растворенного кислорода в промышленной воде. Более высокий кислород может повредить трубопроводы из углеродистой стали и оборудование, которое использует окислительный металл. Для водной жизни более высокий растворенный кислород желателен для выживания. Электрохимические датчики качества воды с катодом (отрицательным электродом), где для обнаружения используются восстановление кислорода.

◀ Аммоний  Ион

Обнаружение и уменьшение присутствия ионов аммония жизненно важно в водных экосистемах. Более высокие уровни ионов аммония могут снизить уровень кислорода, нанося ущерб водной жизни. Датчики качества воды с ионоселективными электродами (ISE) являются выбором для большинства приложений для обнаружения онлайн.

◀ Нитрат  Ион

В питьевой воде ионы нитратов могут быть вредными для потребления человеком и вызвать такие проблемы, как синдром синего ребенка. В крупных водоемах он может производить вредные цветы водорослей (HAB), которые вредны для морской жизни. Он содержится ниже низкого – 1 мг/л или менее в приложениях аквакультуры.

▪ Биологические параметры

▶ Хлорофилл  Концентрация

Он представляет собой образование водорослей и цианобактерий в водном организме. Датчики качества воды выявляют эти концентрации, указывающие на чрезмерный рост водорослей или загрязнение питательных веществ. При возбуждении определенной длиной волны света молекулы хлорофилла излучают свет.

▶ Всего  Колиформс и Э. палочка

Это главный показатель фекального загрязнения в воде, который может нанести вред здоровью человека и привести к заболеваниям, переносимым водой. Обнаружение жизненно важно в продовольственной промышленности пищевых напитков, промышленности по охране сточных вод и питьевой воде.

▶ Биологические  Спрос на кислород

Обнаружение биологического потребления кислорода с использованием датчиков качества воды жизненно важно для обеспечения контролируемого уровня органического загрязнения. Более высокая биологическая потребность в кислороде может снизить кислород, доступный для морской жизни. Бумага, текстиль и пищевая промышленность внимательно следят за этими параметрами.

Как измерить качество воды?

Измерение качества воды требует использования онлайн -датчиков или методов офлайн -анализа. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки. Вот два метода тестирования:

★ Лабораторные испытания

Все отрасли промышленности будут иметь лабораторные тестирование, поскольку они предоставляют более точные и точные значения, которые могут иметь решающее значение для калибровки инструментов и сравнения результатов. Они жизненно важны для удовлетворения нормативных требований. Тем не менее, они медленнее и дороже для более высоких объемов отбора проб.

★ Полевые испытания

Это широко принятая и принятая техника для обнаружения качества воды. Различные датчики качества воды могут быть использованы для обеспечения улучшенного наблюдения во время процесса. Этот быстрый и надежный метод дает достаточно точные результаты для управления параметрами. Тем не менее, он имеет недостаток умеренно точного.

Важность датчиков качества воды в различных приложениях

Важность Датчик качества воды В сельском хозяйстве, химических веществах, городских сточных водах, биодеградации, реках, водохранилищах, скважинах, водоочистной площадке, электростанциях и многих других применениях, канолы преуменьшают. Будь то промышленное или экологическое применение, использование датчиков качества воды приведет к лучшим результатам и более высокому качеству.

✔ Сельскохозяйственное

В сельскохозяйственном применении датчики качества воды жизненно важны для теплицы, ирригации, управления почвой, домашнего скота, гидропоники, аквапоники, управления удобрениями и управления питательными веществами. Такие параметры, как соленость, температура, TSS, проводимость, присутствие ионов, уровни рН, растворенный кислород и БПК, жизненно важны для здоровья скота, сельскохозяйственных культур и окружающей среды. Управление этими параметрами также приводит к более высоким урожаям и более низким потерям.

✔ Очистка воды

Услуги, которые обрабатывают воду, требуют биологического, химического и физического обнаружения параметров с использованием датчиков качества воды. Это обеспечивает соблюдение нормативных требований. Эти водоочистные сооружения могут обеспечить выход для чистой питьевой воды и очистки сточных вод или обеспечить воду для промышленного использования. Контролирование параметров воды, таких как DO, обнаружение колиформных бактерий, BOD, PH, уровни хлора, нитрат, аммоний, потенциал уменьшения окисления (ORP), TDS, TSS и мутность, приведет к повышению эффективности, более низкой отходов и более высокой мощности.

✔ Процесс растений

Процесс, такие как электростанции, химические установки или нефтеперерабатывающие заводы, требуют строгого мониторинга качества воды, чтобы обеспечить эффективность работы, безопасность и соблюдение окружающей среды. Онлайн -датчики качества воды используются для эффективной работы, избегая при этом повреждения оборудования. Параметры мониторинга, такие как pH, потенциал уменьшения окисления (ORP), хлор, аммония и нитрат, могут помочь снизить процесс старения и обеспечить надежность оборудования.

✔ Экологическая

Будь то его озера, водохранилища, Уэллс вода, городские сточные воды или любое другое применение окружающей среды. Использование датчиков качества воды в Интернете может обеспечить сборы в прямом эфире, что может снизить загрязнение воды, сбалансировать экосистему и обеспечить соответствие нормативным требованиям. Физические, химические и биологические параметры имеют решающее значение для мониторинга воздействия на окружающую среду. TSS, мутность и температура помогают оценивать состояние водной жизни. ТД, соленость и проводимость обеспечивают уровни загрязнения из промышленных зон. Точно так же pH, ORP, нитрат, аммония и контроль уровня DO помогают водным организмам. Они жизненно важны для окружающей среды и устойчивости.

Заключение

Можем ли мы обеспечить качество воды без использования современных онлайн -датчиков? Ответ нет. Датчики качества воды теперь являются неотъемлемой частью всех промышленных и экологических применений. Они предоставляют сложные детали в процессе и обеспечивают контролируемые продукты высочайшего качества. Их цель состоит в том, чтобы предоставить пользователю быстрый онлайн-мониторинг для поощрения лобовых устранения неполадок и настройки процессов. Они также обеспечивают соблюдение нормативных требований, чтобы избежать потенциальных юридических действий.

Будь то измерение TSS, TDS, TemerPatre, солености, проводимости, мутности, DO, концентраций ионов, pH, ORP или любых других параметров, как мы упоминали в наших более ранних разделах, датчики качества воды в Интернете выполняют работу с высокой точностью и приличным точность. Мы надеемся, что вы лучше понимаете стандарты качества воды и датчики и их важность.

Если вы ищете высококачественные, долговечные, доступные и точные датчики качества воды в Интернете, посетите веб-сайт Rika Sensor. Они имеют более 10 лет опыта в разработке датчиков для различных применений.