Rất nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến chất lượng nước uống trong quá trình xử lý, từ đặc điểm của nguồn nước đến các yếu tố như hóa chất được sử dụng để xử lý nước và thiết kế của chính nhà máy xử lý. Julian Edwards, Giám đốc Sản phẩm Phân tích Nước Liên tục của ABB Đo lường & Phân tích ở Vương quốc Anh, giải thích tầm quan trọng của việc lựa chọn thiết bị đo lường và phân tích thích hợp cho các ứng dụng xử lý nước uống được.

Một gia đình trung bình ở Anh sử dụng 140 lít nước mỗi ngày, 56 lít trong phòng tắm và 31 lít trong nhà vệ sinh.¹ Nhu cầu về nước ngày càng tăng và được dự đoán sẽ vượt nguồn cung tới 40% vào năm 2030, thậm chí nước Anh còn có nguy cơ thiếu nước trong vòng 25 năm tới.

Với căng thẳng về khí hậu được thêm vào phương trình, mức tiêu thụ tăng sẽ đáp ứng nguồn cung giảm, tại thời điểm đó, chúng ta sẽ không có đủ nước để cung cấp cho nhu cầu của mình.

Khi các quy định về chất lượng nước trở nên nghiêm ngặt hơn, cộng với áp lực ngày càng tăng từ khách hàng trong việc cung cấp chất lượng nước ổn định và nhu cầu ngày càng tăng, ngành cấp nước liên tục gặp thách thức trong việc tối ưu hóa các quy trình xử lý nước, trong đó một phần tập trung vào chế độ thử nghiệm cũng như cách thức và cách thức xử lý. nước thường được phân tích.

Theo truyền thống, thử nghiệm đòi hỏi phải lấy mẫu để phân tích trong phòng thí nghiệm và áp dụng kết quả vào điều kiện chung của quy trình. Cách tiếp cận như vậy chỉ có thể cung cấp thông tin về một tập hợp các điều kiện cụ thể tại một thời điểm. Vì kết quả chỉ có giá trị trong thời gian tiến hành thử nghiệm nên người vận hành không thể lấy dữ liệu thời gian thực từ quy trình của họ. Điều này làm cho phương pháp này không phù hợp với nhu cầu ngày nay, đòi hỏi nước thô phải được chiết xuất từ ​​nhiều nguồn và được pha trộn trước khi xử lý.

Hệ thống Phân tích Nước Liên tục (CWA) là cách tốt nhất để đáp ứng những nhu cầu này vì chúng cung cấp thông tin chính xác cao, cập nhật từng phút về các điều kiện.

Cho dù đó là đo chất lượng nước thô đến từ suối, sông hoặc các nguồn như lỗ khoan hay thực hiện kiểm tra lần cuối trước khi nước đã xử lý đi vào mạng lưới phân phối, thiết bị trực tuyến có thể cung cấp phép đo liên tục và mang lại một số lợi thế so với các phương pháp hoàn toàn thủ công. Với hệ thống CWA trực tuyến, các mẫu được trích xuất và phân tích tự động theo định kỳ mà không cần lấy mẫu thủ công tốn thời gian và có khả năng không chính xác.

Ảnh chụp nhanh thời gian thực về các điều kiện của quy trình khi chúng tồn tại cũng cho phép người vận hành thực hiện hành động ngay lập tức nếu có bất kỳ sự cố nào xảy ra.

Với lợi ích bổ sung của các thiết bị dựa trên kỹ thuật số, hệ thống CWA cung cấp dữ liệu đo lường đáng tin cậy, vận hành và bảo trì đơn giản hơn cũng như cung cấp khả năng liên lạc linh hoạt. Kết hợp với bảo trì dự đoán kỹ thuật số tiên tiến, chúng có thể giúp duy trì chất lượng nước uống trong khi vẫn đảm bảo rằng thiết bị phân tích và các quy trình hầu như luôn trực tuyến.

Những hệ thống này giúp cải thiện chất lượng nước đã qua xử lý, tăng hiệu quả quy trình và giảm sử dụng hóa chất và năng lượng, cũng như cắt giảm chi phí bảo trì và nhân sự.

Nghĩ địa phương
Các điều kiện và luật pháp theo mùa và địa phương khác nhau sẽ đóng một vai trò trong việc lựa chọn thiết bị và máy phân tích cho hệ thống.

Giai đoạn đầu tiên là lấy nguồn nước. Ở Anh, nước mặt chiếm 72% lượng nước tiêu thụ, 28% còn lại là từ nguồn nước ngầm.

Nguồn nước rất quan trọng khi xây dựng hệ thống CWA, vì địa chất và địa lý, thảm thực vật trong khu vực và các hoạt động của con người xác định các chất gây ô nhiễm ban đầu. Các nguồn nước ở vùng đất thấp có thể bị ô nhiễm bởi thuốc trừ sâu và chất hữu cơ, trong khi các nguồn nước ở vùng cao hoặc nước giếng có thể chứa một lượng đáng kể các khoáng chất như sắt và mangan. Khi đi vào hệ thống phân phối, các khoáng chất này có thể làm cho nước có chất lượng kém thẩm mỹ, hoặc lắng đọng trên bề mặt đường ống. Là khoáng chất hòa tan, trước tiên chúng phải được chuyển đổi hóa học thành dạng không hòa tan để có thể dễ dàng lọc ra.

Do đó, có một số thông số cần được đo lường hoặc xem xét trong giai đoạn lấy nước của quy trình xử lý nước. Một số trong số chúng phụ thuộc vào mức độ của các thông số khác, ảnh hưởng đến cấu trúc của hệ thống CWA giám sát chúng.

Amoniac có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của động vật và con người. Độc tính của nó phụ thuộc vào giá trị pH của nước cũng như nhiệt độ. Nói chung, giá trị pH càng cao thì tỷ lệ amoniac bị ion hóa càng lớn, làm tăng tác dụng độc hại – nhiệt độ tăng cũng làm tăng tỷ lệ NH4+.

Độ dẫn điện là một phép đo khác được sử dụng trong nước uống như một dấu hiệu cho thấy độ tinh khiết của nó. Mức độ ion hòa tan có thể làm thay đổi độ dẫn điện của nước. Nói chung, mức độ ô nhiễm càng cao thì độ dẫn điện càng lớn. Được đo bằng microSiemens trên centimet hoặc µS/cm, nước uống thông thường sẽ nằm trong khoảng từ 200 đến 1000µs/cm.

Độ dẫn điện cũng phụ thuộc vào nhiệt độ của nước - khi nhiệt độ tăng, độ dẫn điện tăng. Đây là lý do tại sao việc đo độ dẫn điện của nguồn nước được thực hiện tốt nhất tại chỗ, vì việc lấy một mẫu nhỏ sẽ làm thay đổi nhiệt độ và do đó làm thay đổi giá trị độ dẫn điện. Độ dẫn điện cao từ 10 đến XNUMX µS/cm có thể là dấu hiệu cho thấy nguồn nước đã bị ảnh hưởng bởi các quy trình công nghiệp.

Ở trạng thái tự nhiên, đã được xử lý trước, tất cả nước đều chứa các hạt cần được loại bỏ trước khi được coi là hoàn toàn an toàn để uống. Hình thức bên ngoài của nước này có thể khác nhau tùy thuộc vào chất lượng và số lượng các hạt lơ lửng.

Một mẫu bị đục khi các hạt vật chất trong nước làm cho nó đục và khó nhìn xuyên qua sau một khoảng cách nhất định. Mức độ đục được đo bằng máy đo độ đục, sử dụng chùm ánh sáng và máy dò ánh sáng. Máy đo độ đục được sử dụng rộng rãi trong chu trình xử lý nước, từ đo nước nguồn đầu vào, kiểm tra hiệu quả của các bước đông tụ và lọc, đến giám sát nước thải cuối cùng trước khi phân phối, đảm bảo nước an toàn để uống và không có tạp chất. vi sinh vật có hại.

Nitrat, một thông số quan trọng khác trong nước uống, được tìm thấy trong cả nước ngầm và nước mặt, thường là từ nước thải nông nghiệp hoặc chất thải công nghiệp. Nếu có trong nước uống vượt quá một ngưỡng nhất định, nó có thể gây tử vong, đặc biệt là đối với trẻ sơ sinh. Nitrat thường được đo bằng phương pháp quang phổ tia cực tím (UV). Nitrat hấp thụ ánh sáng tia cực tím ở các bước sóng cụ thể, mang lại phương pháp xác định nhanh chóng hàm lượng nitrat và đảm bảo có thể thực hiện các hành động giảm thiểu chính xác để giảm nồng độ của nó.

Xây dựng hệ thống phù hợp
Đánh giá liên tục và định lượng nước đầu vào theo thời gian thực là cơ sở của hệ thống do ABB thiết kế để sử dụng cho các công trình xử lý nước uống được. Hệ thống này đã thay thế hệ thống định lượng chất đông tụ tự động lỗi thời sắp hết tuổi thọ. Khách hàng cũng muốn cải thiện khả năng kiểm soát và thiết bị đo để cắt giảm OPEX bằng cách giảm nhu cầu định lượng và nỗ lực bảo trì.

BẤM VÀO ĐỂ PHÓNG HÌNH ẢNH

Trong giai đoạn thiết kế ban đầu, công ty đã đánh giá các hệ thống thay thế tiềm năng và gặp gỡ các công ty cấp nước khác để so sánh sản phẩm và chia sẻ phương pháp hay nhất.

Sau khi tiến hành tìm kiếm ban đầu, công ty cấp nước không tìm thấy giải pháp sẵn có nào trên thị trường đáp ứng được tất cả các yêu cầu của họ. Để đáp ứng nhu cầu của mình, ABB cần phát triển hệ thống đo lường và kiểm soát liên tục, kết hợp các chất hữu cơ UV (DOC) dải cao và thấp, máy phân tích màu thay thế, độ đục và pH với bộ điều khiển/ghi RVG200.

Hệ thống tính toán lượng chất keo tụ sẽ cho phép loại bỏ hiệu quả các hạt thông qua quá trình lắng và lọc. Sử dụng dữ liệu thời gian thực từ máy phân tích, RVG200 điều chỉnh liều lượng chất đông máu. Điều này đưa ra các giá trị về liều lượng yêu cầu thực tế (mg/l) và tốc độ liều lượng (ml/phút), được sử dụng để đảm bảo rằng chất keo tụ có tính đến những biến động theo mùa trong nước thô hoặc những thay đổi vật lý trong quy trình.

Kiểm soát phản hồi điều chỉnh liều lượng chất keo tụ bằng cách duy trì màu sắc cho nước được làm trong trong dải mục tiêu đã đặt. Điều này giúp loại bỏ những điểm thiếu hiệu quả có thể xảy ra trong quy trình và đảm bảo đạt được và duy trì việc xử lý hiệu quả ở các giai đoạn xử lý tiếp theo, chẳng hạn như lọc/khử trùng.

Hệ thống có thể được điều chỉnh để xử lý mọi biến thể ngược dòng, đồng thời sử dụng kết nối Ethernet cho phép giám sát tình trạng từ xa.

Sau một năm hoạt động, công ty nước này sử dụng ít chất keo tụ hơn 12%, giảm hơn một nửa chi phí bảo trì và có khả năng kiểm soát đáng tin cậy phù hợp với những thay đổi về chất lượng nước thô.

Với các công cụ phù hợp cho đúng công việc và hệ thống kiểm soát thích hợp, việc đo chất lượng nước liên tục có thể giúp ích rất nhiều trong việc đáp ứng các yêu cầu của cơ quan quản lý đồng thời vẫn kiểm soát được chi phí xử lý nước uống được.

dự án
[1] https://www.bbc.co.uk/news/uk-47620228

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://envirotecmagazine.com/2023/10/23/measuring-potable-water-quality-why-one-size-does-not-fit-all/