Węgiel - WTW Pomiarowy i Analityczny Sprzęt Techniczny Sp. z oo

Węgiel - WTW Pomiarowy i Analityczny Sprzęt Techniczny Sp. z oo

PL_O_08_C_048_051.qxp
2005-05-16
16:11
Page 48
ChZT/TOC/
DOC/SAC/BZT
Węgiel
Węgiel
Węgiel
Głównym zadaniem oczyszczalni ścieków, oprócz wszystkich etapów usuwania
związków azotu i fosforanów, jest ogólne zmniejszanie związków organicznych w
ściekach. Związki organiczne składają się głównie z cząsteczek węgla i wodoru. W
trakcie przebiegu procesu oczyszczania są one przekształcane do dwutlenku węgla
i wody podczas reakcji z tlenem.
Aby scharakteryzować obciążenie organiczne wody, wykorzystuje się takie parametry jak: TOC (OWO), DOC (CWO), ChZT lub BZT. TOC jest wartością określającą
całkowitą zawartością węgla organicznego, DOC oznacza tylko rozpuszczoną
organiczną część TOC. ChZT opisuje wszystkie substancje, które mogą ulec
chemicznemu utlenieniu. Jest to powszechny parametr, służący określaniu zrzutu
ścieków. BZT określa tylko związki, które mogą być utlenione mikrobiologicznie.
Staje się więc jasne, że parametry nie są identyczne i wyznaczone wartości
liczbowe nie mogą być równe. Zmierzone wielkości zależą raczej od typu i jakości
procesów rozkładu, względnie od całego wcześniej zachodzącego procesu usuwania substancji nierozpuszczonej.
Do analitycznego wyznaczania on-line wszystkich tych parametrów wymagane jest
odpowiednie wyposażenie aparaturowe.
Pomiar ChZT
w laboratorium
Pomiar in-situ za pomocą
sensora spektrometrycznego
Sampling
Digestion
Measurement
Result
Pomiar pojedynczy
=>Opóźniony czasowo, wygodny do
kontroli
Pomiar ciągły
=>Szybki czas odpowiedzi, wygodny
do regulacji / sterowania
48
WTW Pomiarowy i Analityczny Sprzęt Techniczny Sp. z o.o. ul Rogowska 5, 54-440 Wrocław, [email protected], Tel. (071) 353 92 15
Korelacja ta jest bardziej znacząca w mediach z niską różnorodnością składu,
koloru, zawartości ciał stałych, a przez to ich optycznych charakterystyk. Ścieki
jednak zawierają wiele substancji z kompletnie różnymi charakterystykami optycznymi. Dla każdej substancji obowiązuje inny współczynnik korelacji dotyczący
zawartości węgla. Pomiary przy jednej tylko długości fali świetlnej, np. przy 254 nm
dla SAC254, mogą często pokazywać różne stężenia, w szczególności przy zmianach macierzy.
700
Spektrum próbek ścieków z oczyszczalni:
Zmierzone spektrum absorpcyjne tych ścieków
pokazuje charakterystyczne maksimum przy ok.
280 nm, które spowodowane jest przez
rozpuszczone, biodegradowalne substancje (są
degradowane podczas procesu oczyszczania;
szczyt absorpcji zanika prawie całkowicie).
600
500
400
not treated
partially treated
300
Mierząc SAC przy 254 nm nie można określić tych
związków, ponieważ absorpcja spowodowana jest
wyłącznie przez ciała stałe w tym zakresie i nie ma
korelacji z substancjami rozpuszczonymi i
degradowalnymi składnikami przy tej długości fali
świetlnej.
treated
200
100
0
254 280
230 254
Dissolved
Oxygen
Jednym z łatwiejszych parametrów do określenia jest SAC (spectral absorption
coefficient). Wiele związków organicznych posiada charakterystyczne spektra
absorpcji UV. Osłabienie intensywności promieniowania może zostać skorelowane
ze stężeniem związków organicznych.
pH/ORP
Węgiel
Parameter
section
Page 49
330
380
430
480
530
580
630
Conductivity
16:11
Turbidity/
Suspended Solids
2005-05-16
Absorption [Abs/m]
Zmierzone wartości są wyznaczane z bogatych w informacje danych spektralnych.
Obliczenia bazują na metodach i charakterystykach uzyskanych z wielu pomiarów i
długoterminowych analiz. Użytkownik może zatem wybierać algorytmy, które
odpowiadają miejscu pomiarowemu (dopływ, odpływ, itp.) i mające wysoką korelację
z podstawowym parametrem ChZT.
Metoda spektralna ma dodatkową zaletę: mętność próby testowej, która ma wpływ
na pomiary optyczne, jest optymalnie skompensowana poprzez szeroki zakres długości fal.
Wyznaczone w pomiarze wielkości są wyświetlane bezpośrednio jako mg/l ChZT.
Znana korelacja pomiędzy podstawowym parametrem ChZT i jednym ze
spokrewnionych (TOC, DOC lub BZT) może być ustawiona za pomocą specjalnej
kalibracji użytkownika. Wynik wyświetlany jest wtedy w postaci np. mg/l TOC.
Phosphate
Jednak nowe sensory spektrometryczne CarboVis® i NiCaVis® mierzą cały zakres
spektrum od ultrafioletu po fale długie światła widzialnego.
Nitrogen
Wave length [nm]
Carbon:
COD/TOC/DOC/
BOD/SAC
PL_O_08_C_048_051.qxp
Najważniejszymi punktami pomiarowymi oczyszczalni ścieków są dopływ i dopływ.
Aby wyznaczyć dochodzący do oczyszczalni ładunek na wejściu umieszcza się sensor CarboVis®. Ładunek wyznaczany na odpływie oczyszczalni jest mały. Z zainstalowanym tam CarboVis® (możliwie razem z pomiarem zawiesiny), efektywność
procesu oczyszczania tej oczyszczalni może być dobrze monitorowana. Sensor kombinowany NiCaVis® także jest przydatny na odpływie. Mierzy on zawartość węgla,
jak również stężenie azotanów.
WTW Pomiarowy i Analityczny Sprzęt Techniczny Sp. z o.o. ul Rogowska 5, 54-440 Wrocław, [email protected], Tel. (071) 353 92 15
49
PL_O_08_C_048_051.qxp
2005-05-16
16:12
Page 50
ChZT/TOC/
DOC/SAC/BZT
Węgiel
System
CarboVis ®/NiCaVis®
pomiar in-situ ChZT, TOC, DOC, BZT czy SAC
1 2
3
4 5
pomiar in-situ –
szybka odpowiedź
automatyczne
czyszczenie sprężonym
powietrzem
brak części
zużywalnych i
ścieralnych
brak ekologiczne
szkodliwych
chemikaliów
IP 68
1 Rok
gwarancji
6
7
8
1: Źródło światła
2: początek układu optycznego
3: przerwa pomiarowa pomiędzy
oknami pomiarowymi
4: koniec układu optycznego
5: detektor
6: wiązka pomiarowa
7: dysze układu czyszczącego
sprężonym powietrzem
8: wiązka odniesienia
Kontrola procesu bez opóźnienia sygnału - poprzez pomiar spektralny
bezpośrednio w medium
Wysoko precyzyjny pomiar spektralny sensorem o średnicy 40 mm. Wyznaczanie zmierzonych wielkości poprzez widmową obróbkę skanowanego
spektrum UV/VIS. Wynik TSS jest ogólnie używany do wewnętrznej kompensacji. Opcjonalnie może być wyświetlana kompensowana wartość zawartości
substancji stałej.
Cechy szczególne:
•
Sensor mierzy bezpośrednio w badanym medium. Brak konieczności
transportu próbek i ich przygotowywania.
•
Brak opóźnienia pomiędzy poborem próbek a wynikiem
pomiarowym. Bieżące wartości są natychmiast dostępne.
•
Niezmiernie precyzyjny pomiar dzięki widmowej analizie
skanowanego zakresu UV/VIS.
•
Bardzo efektywna kompensacja wpływu zakłóceń i mętności, oparta
na widmowej informacji – o wiele lepsza niż przy prostym pomiarze
2-wiązkowym !
•
Długie okresy pracy dzięki automatycznemu czyszczeniu sprężonym
powietrzem – prawie bezobsługowy.
•
Układ optyczny działa bez chemikaliów i części zużywalnych ? niskie
koszty pracy.
50
WTW Pomiarowy i Analityczny Sprzęt Techniczny Sp. z o.o. ul Rogowska 5, 54-440 Wrocław, [email protected], Tel. (071) 353 92 15
Page 51
Dissolved
Oxygen
Węgiel
Dane techniczne
Pomiar spektralny w zakresie od ultrafioletu po światło widzialne (UV/VIS – 200…750 nm)
CarboVis® 700/5 IQ
NiCaVis® 700/5 IQ
Zastosowania
ścieki miejskie: dopływ i odpływ
ścieki miejskie: odpływ
Zakresy pomiarowe w roztworze
standardowym
ChZT:
TOC:
SAC:
ChZT: 0.1 ... 800.0 mg/l
TOC: 1 ... 500.0 mg/l
SAC: 0,1 ... 600.0 1/m
NO3-N: 0.01 … 25.00 mg/l
Dokładność w roztworze standardowym
±3 % zmierzonej wielkości ±0.5 mg/l (z algorytmem Check)
Zakresy pomiarowe TSS (opcjonalnie)
Dopływ: 0 … 3000 mg/l TS
Odpływ: 0.0 … 900.0 mg/l TS
Budowa
Obudowa:
Okna:
Odporność na ciśnienie
<1 bar
Warunki otoczenia
Temperatura pracy:
Temperatura przechowywania:
Prędkość przepływu
<3 m/s
Zakres pH
pH 4 ... pH 9
Zawartość soli w medium
< 5000 mg/l (Chlorek)
Wymiary
650 x 44 mm (długość x maks. średnica)
Waga
1,1 kg
0.1 ... 800.0 mg/l
1 ... 500.0 mg/l
0.1 ... 600.0 1/m
pH/ORP
Zasada pomiaru
Parameter
section
16:12
Conductivity
—
Al. Mg Si 1, anodyzowany
szkło szafirowe
Nitrogen
Turbidity/
Suspended Solids
0 °C … +45 °C
-10 °C … +50 °C
Informacje do zamówień
Wszystkie sensory z 15 m przewodem
Nr zam.
CarboVis® 700/5 IQ
Optyczna sonda ChZT/TOC/DOC/BZT/SAC z obróbką
spektralną zakresu UV/VIS; długość ścieżki 5 mm
481 025
CarboVis® 700/5 IQ TS
taki sam jak model CarboVis® 700/5 IQ,
dodatkowo pomiar TSS
481 026
NiCaVis® 700/5 IQ
Optyczna sonda do pomiaru azotanów oraz ChZT/TOC/
DOC/BZT/SAC z obróbką spektralną zakresu UV/VIS;
długość ścieżki 5 mm
481 027
MIQ/VIS
Moduł łączący do sensora UV/VIS; kontroluje bezpośrednio
moduł zaworowy czyszczenia sprężonym powietrzem
481 029
MIQ/CHV
Moduł zaworowy do automatycznego czyszczenia sprężonym
powietrzem
900 109
DIQ/CHV
Moduł zaworowy do automatycznego czyszczenia sprężonym
472 007
powietrzem systemu 182; stareowanie przez przekaźnik DIQ/S 182
System CarboVis®-/
NiCaVis®
IQ SENSOR NET
moduł MIQ/CHV
or DIQ/CHV
moduł MIQ/VIS
z przekaźnikami
Zewnętrzne
źródło sprężonego
powietrza 3-7 bar
Phosphate
2005-05-16
Carbon:
COD/TOC/DOC/
BOD/SAC
PL_O_08_C_048_051.qxp
Sensor optycznyCarboVis®
- NiCaVis®
Automatyczne
czyszczenie
powietrzem
elementy potrzebne
dla punktu pomiarowego: kolorpomarańczowy
WTW Pomiarowy i Analityczny Sprzęt Techniczny Sp. z o.o. ul Rogowska 5, 54-440 Wrocław, [email protected], Tel. (071) 353 92 15
51