Streszczenie Ekspansja przemysłu i ludności w ciągu ostatnich kilku dekad w istotny sposób przyczyniła się do pogorszenia jakości wody. Niektóre gazy wydobywające się z zakładów uzdatniania wody są toksyczne i łatwopalne, co wymaga identyfikacji, takie jak siarkowodór, dwutlenek węgla, metan i tlenek węgla. Systemy monitorowania jakości wody muszą być opracowywane w celu spełnienia wymogów prawnych, środowiskowych i społecznych. Monitorowanie jakości wody jest trudne ze względu na zmienność, charakter i niskie stężenia zanieczyszczeń, które należy wykryć. Gaz wydobywający się z tych procesów uzdatniania odgrywa istotną rolę w uzdatnianiu, monitorowaniu i kontroli wody. Czujniki gazu mogą być wykorzystywane jako urządzenia zabezpieczające w procesie oczyszczania wody. Czujniki gazu odbierają sygnały wejściowe w postaci bodźców chemicznych, fizycznych i biologicznych i przekształcają je na sygnały elektryczne. Czujniki gazu mogą być instalowane w różnych procesach oczyszczania ścieków. W niniejszym przeglądzie przedstawiamy najnowsze osiągnięcia technologiczne, przełomowe osiągnięcia i osiągnięcia technologiczne, które doprowadziły do rozwoju czujników gazu do oceny jakości wody. Omówiono rolę czujników gazu w utrzymaniu i monitorowaniu jakości wody, a także podsumowano różne anality, technologie ich wykrywania oraz materiały sensoryczne, przedstawiając ich zalety i wady. Na koniec przedstawiono podsumowanie i perspektywy przyszłych kierunków wykorzystania czujników gazu w monitorowaniu i utrzymaniu jakości wody.
Słowa kluczowe Czujnik gazu/Jakość wody/Uzdatnianie wody/Ścieki/Chemiczne zapotrzebowanie na tlen/Biologiczne zapotrzebowanie na tlen
Wstęp
Jednym z najpoważniejszych problemów środowiskowych, z jakimi zmaga się ludzkość, jest rosnące globalne zanieczyszczenie zasobów wodnych tysiącami związków naturalnych i przemysłowych. W ostatnich dekadach zjawisko to nasiliło się ze względu na globalizację, industrializację i nagły wzrost populacji. Około 3,4 miliarda ludzi nie ma dostępu do czystej wody pitnej, co jest powiązane z ponad 35% wszystkich zgonów w krajach rozwijających się [1]. Termin ścieki jest używany w odniesieniu do wody zawierającej ludzkie odchody, odpady domowe, odchody zwierzęce, tłuszcze, mydło i chemikalia. Termin czujnik pochodzi od łacińskiego słowa „sentio” oznaczającego percepcję lub obserwację. Czujnik to urządzenie służące do wykrywania interesującego analitu i reagujące na obecność zanieczyszczenia lub analitu w środowisku. Przez lata ludzie opracowali zaawansowane metody wykrywania jakości wody w celu identyfikacji bakterii, substancji chemicznych organicznych i nieorganicznych oraz innych parametrów (np. pH, twardość (rozpuszczony Ca i Mg) i mętność (zmętnienie). Czujniki służą do utrzymywania i monitorowania jakości wody oraz ochrony jej użytkowników. Czujniki te mogą być umieszczone w odpowiednich miejscach, centralnie wewnątrz, na zewnątrz lub nawet w miejscu użytkowania zakładu uzdatniania wody. Jakość wody może być monitorowana online lub offline za pomocą czujników. Obecnie preferowany jest monitoring wody online ze względu na szybką reakcję tego typu systemów. Brakuje odpowiednich czujników, które można by wykorzystać do prawidłowego monitorowania w czasie rzeczywistym w celu konserwacji i monitorowania jakości wody. Jedną z najczęściej stosowanych technik uzdatniania wody są sekwencyjne reaktory wsadowe. Jest to system osadu czynnego, który służy do wzbogacania osadu w organizmy akumulujące fosforany. Większość reaktorów działa w oparciu o drobne kroki, co oznacza, że próbkowanie danych jest niskiej częstotliwości, a wyniki są opóźnione. Jest to przeszkoda dla prawidłowego zarządzania systemami i sprawia,
Czas publikacji: 19 grudnia 2024 r.