Понимание датчиков качества воды: обеспечение безопасной и чистой воды

Вода – бесценный ресурс, поддерживающий жизнь каждого существа на планете. Обеспечение его качества имеет решающее значение для здоровья человека, экологической устойчивости и различных промышленных процессов.

Вот'вот почему датчики качества воды  более чем жизненно важны для мониторинга и поддержания высокого качества источников воды. Поэтому этот пост мы посвятили принципам работы разных датчиков качества воды. Мы обсудим, как они работают и как способствуют сохранению качества воды.

1. Датчик остаточного хлора

Остаточный хлор обычно используется в качестве дезинфицирующего средства при очистке воды. Он может мощно помочь уничтожить вредные микроорганизмы. Датчик остаточного хлора позволяет контролировать концентрацию хлора, гарантируя, что она остается в допустимых пределах. 

Этот датчик работает на основе амперометрического или колориметрического метода. В амперометрическом методе чувствительный электрод генерирует электрический ток, пропорциональный концентрации хлора, тогда как колориметрический метод включает химическую реакцию, которая вызывает изменение цвета в зависимости от концентрации хлора.

Датчики остаточного хлора находят применение на водоочистных сооружениях, бассейны , И системы распределения питьевой воды , где постоянный мониторинг жизненно важен для поддержания уровня дезинфекции и обеспечения безопасности воды.

2. Датчик мутности

Мутность – это помутнение или мутность воды, вызванная взвешенными частицами. Он'по существу используется для обозначения качества воды. Высокий уровень мутности может ухудшить прозрачность воды и сделать ее более опасной для здоровья человека.

Датчики мутности работают по принципу светорассеяния. Источник света излучает луч света в пробу воды, а детекторы измеряют количество света, рассеянного частицами. Затем интенсивность рассеянного света преобразуется в значения мутности.

Эти датчики используются в мониторинге окружающей среды, очистка сточных вод и отрасли, где контроль присутствия взвешенных веществ имеет решающее значение, например, при производстве напитков или фармацевтических препаратов.

3. Датчик pH

pH – это показатель, который используется для определения кислотности или щелочности раствора. Он играет решающую роль в анализе воды. Датчики pH определяют концентрацию ионов водорода в воде, предоставляя информацию о ее химических свойствах.

В этих датчиках обычно используется стеклянный электрод, погруженный в пробу воды. Стеклянная мембрана избирательно пропускает ионы водорода, генерируя электрический потенциал, который преобразуется в показатель pH.

Датчики pH имеют разнообразное применение в исследованиях водных ресурсов, промышленных процессах и на водоочистных сооружениях. Они используются для обеспечения того, чтобы уровень pH источника воды находился в желаемом диапазоне для различных целей, включая плавательные бассейны, аквакультуру и очистку сточных вод.

4. Датчик общего органического углерода (ТОС)

Общий органический углерод (ТОС) представляет собой общее количество органического углерода, присутствующего в воде, включая растворенные формы и частицы. Датчики ТОС помогают оценивать уровень органических загрязнений и контролировать эффективность процессов очистки воды.

Работа этих датчиков включает окисление органического углерода в пробе воды и измерение концентрации образующегося углекислого газа (CO2). Изменение концентрации CO2 пропорционально исходному содержанию TOC.

Датчики TOC широко используются в мониторинге окружающей среды, фармацевтическая промышленность и контроль качества питьевой воды. Они помогают обеспечить соблюдение нормативных стандартов и выявить потенциальные источники органического загрязнения.

5. Датчик проводимости

Проводимость показывает способность раствора проводить электрический ток и указывает на его ионное содержание. Датчики проводимости оценивают соленость воды, концентрацию растворенных твердых веществ и ионов, отражая ее общую чистоту.

В этих датчиках обычно используются два электрода, разделенные известным расстоянием. Когда прикладывается электрическое поле, ионы воды облегчают протекание тока между электродами. Измеряя этот ток, датчики проводимости определяют проводимость, которую можно соотнести с параметрами качества воды.

Датчики проводимости полезны в аквакультуре, гидропонике и мониторинге окружающей среды, помогая поддерживать оптимальные условия для различных процессов и обеспечивая отсутствие загрязнений.

6. Датчик ОВП (окислительно-восстановительного потенциала)

ОВП, также известный как окислительно-восстановительный потенциал, измеряет способность раствора подвергаться реакциям окисления или восстановления. Датчики ОВП играют решающую роль в анализе качества воды, поскольку они дают представление об окислительных или восстановительных условиях воды.

В этих датчиках обычно используется электрод из благородного металла (часто платины), погруженный в воду, генерирующий электрический потенциал в ответ на реакции окисления или восстановления, происходящие в растворе. Затем потенциал преобразуется в значение ОВП, представляющее окислительно-восстановительный потенциал раствора's.

Датчики ОВП широко используются в мониторинге плавательных бассейнов, очистке сточных вод и промышленных процессах, связанных с окислительно-восстановительными реакциями. Они помогают оценить эффективность процессов дезинфекции и выявить потенциальные проблемы с качеством воды.

7. Датчик растворенного кислорода

Датчик растворенного кислорода измеряет концентрацию кислорода, растворенного в воде. Он обеспечивает уровень кислорода в воде и его способность поддерживать водную жизнь. Эти датчики используют различные принципы, такие как полярографический или оптический метод, для определения уровня растворенного кислорода.

При полярографическом методе чувствительный электрод, контактирующий с пробой воды, вступает в химическую реакцию с присутствующим кислородом, генерируя электрический ток, пропорциональный концентрации кислорода.

Оптический метод основан на эффекте тушения люминесценции, при котором флуоресцентный материал излучает свет, а присутствие растворенного кислорода снижает его интенсивность. Оба метода позволяют рассчитывать концентрацию растворенного кислорода.

Датчики растворенного кислорода широко используются в аквакультуре, мониторинге окружающей среды и очистке сточных вод для оценки качества воды и обеспечения адекватного насыщения кислородом водных организмов.

8. Датчик аммиака

Датчики аммиака измеряют концентрацию аммиака в воде, что является важным параметром для оценки качества воды. Эти датчики работают по принципу селективного ионного обмена.

Датчик содержит ионоселективную мембрану, пропускающую только ионы аммиака. Когда ионы аммиака взаимодействуют с мембраной, генерируется разность потенциалов, которая преобразуется в показания концентрации аммиака. Датчики аммиака предоставляют данные об уровне аммиака в режиме реального времени, помогая предотвратить загрязнение воды, контролировать эффективность процессов очистки и поддерживать оптимальные условия для водной жизни.

В основном их используют в аквариумах. рыбные фермы и отрасли, где контроль уровня аммиака имеет решающее значение, например, пищевая промышленность и химическая промышленность

В двух словах

Для облегчения сравнения датчиков качества воды, представленных в этом посте, взгляните на таблицу ниже.: 

Заключение

Датчики качества воды имеют решающее значение для мониторинга и обеспечения безопасности, прозрачности и чистоты наших источников воды. От датчиков остаточного хлора до датчиков мутности, pH, TOC, проводимости и ОВП — каждый тип способствует оценке различных аспектов качества воды.

'очень важно постоянно контролировать и анализировать параметры качества воды для защиты здоровья населения, сохранения окружающей среды и сохранения устойчивых водных экосистем. Благодаря постоянному развитию сенсорных технологий дальнейшее улучшение мониторинга качества воды будет способствовать более здоровому и устойчивому будущему для всех.