Գազի սենսորների կիրառությունները ջրի որակի մոնիթորինգի և պահպանման մեջ

Աբստրակտ Վերջին մի քանի տասնամյակների ընթացքում արդյունաբերական և բնակչության աճը կարևոր դեր է խաղացել ջրի որակի վատթարացման գործում: Ջրի մաքրման կայաններից արտանետվող որոշ գազեր թունավոր և դյուրավառ են, որոնք պետք է նույնականացվեն, ինչպիսիք են ջրածնի սուլֆիդը, ածխաթթու գազը, մեթանը և ածխածնի մոնօքսիդը: Ջրի որակի մոնիթորինգի համակարգերը պետք է մշակվեն՝ համապատասխանեցնելով իրավական, բնապահպանական և սոցիալական պահանջներին: Ջրի որակի մոնիթորինգը դժվար է փոփոխականության, բնույթի և հայտնաբերման կարիք ունեցող աղտոտիչների ցածր կոնցենտրացիաների պատճառով: Այս մաքրման գործընթացներից արտանետվող գազը էական դեր է խաղում ջրի մաքրման, մոնիթորինգի և վերահսկողության մեջ: Գազի սենսորները կարող են օգտագործվել որպես անվտանգության սարք ջրի մաքրման գործընթացում: Գազի սենսորները ստանում են քիմիական, ֆիզիկական և կենսաբանական մուտքային ազդանշաններ և դրանք վերածում էլեկտրական ազդանշանների: Գազի սենսորները կարող են տեղադրվել կեղտաջրերի մաքրման տարբեր գործընթացներում: Այս ակնարկում մենք ներկայացնում ենք ժամանակակից առաջընթացները, նշանակալի զարգացումները և տեխնոլոգիական նվաճումները, որոնք հանգեցրել են ջրի որակը գնահատելու համար գազային սենսորների մշակմանը: Քննարկվում է գազի սենսորների դերը ջրի որակի պահպանման և մոնիթորինգի մեջ, և ամփոփվում են տարբեր անալիտներ, դրանց հայտնաբերման տեխնոլոգիաները և սենսորային նյութերը՝ նշելով դրանց առավելություններն ու թերությունները: Վերջապես, տրամադրվում է ջրի որակի մոնիթորինգի և պահպանման մեջ գազի սենսորների ապագա ուղղությունների ամփոփում և հեռանկար:

Բանալի բառեր՝ Գազի սենսոր/Ջրի որակ/Ջրի մաքրում/Կեղտաջուր/Քիմիական թթվածնի պահանջարկ/Կենսաբանական թթվածնի պահանջարկ

Ներածություն
Մարդկության առջև ծառացած ամենակարևոր բնապահպանական խնդիրներից մեկը ջրային պաշարների աճող գլոբալ աղտոտումն է՝ հազարավոր բնական և արդյունաբերական միացություններով: Այն ավելի ցայտուն է դարձել վերջին տասնամյակների ընթացքում՝ գլոբալիզացիայի, արդյունաբերականացման և բնակչության կտրուկ աճի պատճառով: Մոտ 3.4 միլիարդ մարդ մաքուր խմելու ջրի հասանելիություն չունի, ինչը կապված է զարգացող երկրներում բոլոր մահերի ավելի քան 35%-ի հետ [1]: «Կեղտաջրեր» տերմինն օգտագործվում է այն ջրի համար, որը պարունակում է մարդկային թափոններ, կենցաղային, կենդանական թափոններ, ճարպեր, օճառ և քիմիական նյութեր: «Սենսոր» տերմինը ծագում է «sentio» լատիներեն բառից, որը նշանակում է ընկալում կամ դիտարկում: Սենսորը սարք է, որն օգտագործվում է հետաքրքրության առարկա անալիտը հայտնաբերելու համար և արձագանքում է շրջակա միջավայրում առկա աղտոտիչի կամ անալիտի առկայությանը: Տարիների ընթացքում մարդիկ զարգացրել են ջրի որակի հայտնաբերման առաջադեմ մեթոդներ՝ մանրէները, օրգանական և անօրգանական քիմիական նյութերը և այլ պարամետրերը (օրինակ՝ pH, կարծրություն (լուծված Ca և Mg) և պղտորությունը (ամպամածություն) հայտնաբերելու համար: Սենսորներն օգտագործվում են ջրի որակը պահպանելու և վերահսկելու, ինչպես նաև ջրօգտագործողներին պաշտպանելու համար: Այս սենսորները կարող են տեղադրվել համապատասխան վայրերում՝ ջրամաքրման կայանի կենտրոնում, ներսում կամ նույնիսկ օգտագործման կետում: Ջրի որակը կարող է վերահսկվել առցանց կամ առցանց՝ սենսորների օգնությամբ: Այսօր ջրի առցանց մոնիթորինգը նախընտրելի է այս տեսակի համակարգերի արագ արձագանքի պատճառով: Կա համապատասխան սենսորների պակաս, որոնք կարող են օգտագործվել պահպանման և ջրի որակի մոնիթորինգի համար իրական ժամանակում պատշաճ մոնիթորինգի համար: Ջրի մաքրման ամենատարածված մեթոդներից մեկը խմբաքանակային ռեակտորների հաջորդականացումն է: Դա ակտիվացված տիղմի համակարգ է, որն օգտագործվում է տիղմը ֆոսֆատ կուտակող օրգանիզմներով հարստացնելու համար: Ռեակտորների մեծ մասը գործում է առցանց քայլերի հիման վրա, ինչը նշանակում է, որ տվյալների նմուշառումը ցածր հաճախականությամբ է, և արդյունքները ուշանում են: Դա խոչընդոտ է համակարգերի պատշաճ կառավարման համար և...