Analizatory online z serii EZ

Biologiczne zanieczyszczenie wody stanowi poważne zagrożenie dla procesów, urządzeń i zdrowia ludzkiego. Mikroorganizmy wodne stanowią problem w wielu sytuacjach, w których czystość wody i higiena są niezbędne, a także istotny jest optymalny przebieg procesów. Zakłady wodociągowe, petrochemiczne i chemiczne, ośrodki przetwarzania danych, rozlewnie i elektrownie mierzą zatem ilość drobnoustrojów w celu zminimalizowania korozji i ostrzegania przed potencjalnymi zakażeniami bakteryjnymi.

ATP w zastosowaniach przemysłowych

• Powstawanie biofilmów stanowi zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania układów wody chłodzącej. Aktywność bakterii musi być monitorowana i zwalczana przy użyciu biocydów.
• Tam, gdzie mogą powstawać biofilmy, właściwe monitorowanie i oczyszczanie przeciwdziała zapychaniu i zanieczyszczaniu filtrów, korozji i obniżeniu zawartości tlenu (skutkującemu obniżeniem pH) w strumieniu procesu.
• Procesy demineralizacji metodą odwróconej osmozy są również podatne na zanieczyszczenie biofilmem i wynikający z tego wzrost kosztów eksploatacji i konserwacji.

ATP w zastosowaniach komunalnych

• Monitorowanie biofiltracji
• Dystrybucja wody pitnej
• Monitorowanie mikrobiologiczne w trybie online jest użytecznym i wysoce czułym narzędziem do wykazywania logarytmicznego współczynnika redukcji w różnych procesach jednostkowych służących do bezpośredniego i pośredniego uzdatnienia ścieków w celu wykorzystania jako wody pitnej.
• Woda z odzysku / ponowne wykorzystanie wody

Ciągłe monitorowanie aktywności drobnoustrojów za pomocą analizatorów online serii EZ

Tradycyjnie obciążenie lub zanieczyszczenie mikrobiologiczne było mierzone ręcznie w warunkach laboratoryjnych. Jednak teraz analizator online ATP Hach EZ7300, może mierzyć aktywność mikrobiologiczną w sposób ciągły w strumieniu procesu i dostarczać dane, które pozwalają operatorom interweniować natychmiast po zaobserwowaniu zmiany aktywności.

EZ7300 określa ogólną zawartość bakterii, mierząc ATP dowolnego rodzaju drobnoustroju obecnego w próbce wody. Dzięki możliwości wymiernego oznaczenia wewnątrzkomórkowego, zewnątrzkomórkowego oraz ogólnego ATP w próbce operatorzy mogą odróżnić ATP w żywej komórce od ATP uwolnionego z komórek poddanych dezynfekcji lub lizie.

Seria EZ7300 może również służyć do pomiaru skuteczności biocydów stosowanych w procesie uzdatniania, optymalizacji porządku dozowania oraz zapobiegania szkodom dla zdrowia, środowiska i infrastruktury.

Zastosowania:

- Woda chłodząca
- Woda pitna
- ProcessWoda technologiczna

Skuteczne monitorowanie i kontrolowanie twardości i zasadowości wody to klucz do stabilizacji wody w różnych procesach. Twardość i zasadowość są wraz z pH, TDS/konduktywnością i temperaturą podstawą do obliczenia indeksu Langeliera (IL) w celu pomiaru skłonności wody do korodowania metali lub odkładania kamienia w rurze. Dzięki danym z ciągłego monitorowania tych parametrów operatorzy instalacji mogą dostosować proces w celu zapewnienia zgodności, uniknięcia naruszeń pozwoleń, maksymalizacji wydajności, kontroli kosztów oraz pracy na najwyższym poziomie bezpieczeństwa i higieny pracy.

Zasadowość ścieków

• Zasadowość jest kluczowym parametrem, od którego zależą reakcje biologiczne i chemiczne w ściekach. Bakterie azotujące są bardzo podatne na zmiany charakterystyki ścieków, a zasadowość jest klarownym parametrem, który należy monitorować. Zasadowość spada podczas procesu nitryfikacji — im bardziej kwaśna staje się woda, tym niższe jest pH. Jeśli pH spadnie poniżej 7, tempo nitryfikacji zacznie się obniżać. Dalszy spadek pH może doprowadzić do powstrzymania nitryfikacji, powodując wysoki poziom amoniaku w ściekach.
• Pożądane drobnoustroje, takie jak bakterie akumulujące polifosforany (PAO), lubią środowiska o większej zasadowości, a najlepiej rozwijają się przy pH około 8. Zmniejszenie poziomu zasadowości może spowolnić wchłanianie fosforanów i przełożyć się na wyższe poziomy fosforu w ściekach poddawanych dodatkowym procesom uzdatniania.
• Chemiczne substancje buforujące dozowane w reaktorach biologicznych lub po dodatkowym uzdatnianiu drugiego stopnia można skutecznie kontrolować za pomocą monitorowania zasadowości w trybie online w celu utrzymania optymalnych warunków biologicznych i zgodności z wymogami dotyczącymi pH zawartych w pozwoleniu na zrzut oczyszczonych ścieków. Pomiary zasadowości w ściekach pozwalają przewidzieć zmiany pH przed ich wystąpieniem, zapewniając dodatkowy czas na wdrożenie działań prewencyjnych.
• Niewystarczająca zasadowość może mieć wpływ na dalsze procesy, które są wrażliwe na pH. Na przykład chemiczne reakcje redukcji fosforu i procesy chlorowania chlorem gazowym mogą obniżać zasadowość i powodować nieosiągnięcie wymaganego poziomu pH w zrzucanych uzdatnianych ściekach.

Zasadowość wody pitnej

• Wysoka zasadowość wody źródlanej może mieć wpływ na dozowanie chemikaliów do uzdatniania wody, takich jak koagulanty, które wymagają niższego pH. W przypadku mieszania różnych objętości wody z różnych źródeł o różnych poziomach zasadowości pomiar zasadowości online decyduje o poprawności dozowania substancji chemicznych.
• W kwestii zgodności z wymaganiami dotyczącymi zawartości ubocznych produktów dezynfekcji (UPD) zasadowość jest podstawowym parametrem, który dyktuje, ile OWO należy usunąć z wody źródlanej, aby ograniczyć tworzenie się UPD. W przypadku wód mieszanych, których zasadowość (i OWO) jest niestabilna, pomiary online na bieżąco sygnalizują zakładowi uzdatniania wody wszelkie zmiany, które mogą mieć wpływ na zgodność z wymaganiami dotyczącymi zawartości UPD.
• Przeciwdziałanie korozji w sieciach wodociągowych jest priorytetem dla wielu zakładów komunalnych. Zasadowość jest kluczowym parametrem związanym z pojemnością buforową wody, który wskazuje prawdopodobieństwo wystąpienia spadku pH. Ponieważ spadek pH zwiększa prawdopodobieństwo przedostania się ołowiu i miedzi do wody pitnej, pomiar zasadowości online prezentuje w czasie rzeczywistym dane dotyczące parametrów korozji związanych z typowymi obliczeniami, takimi jak wskaźnik Langeliera (IL).
• Również wykrywanie pozostałości chloramin w sieci wodociągowej opiera się na monitorowaniu zasadowości. Obniżenie zasadowości może być główną oznaką występującej w sieci wodociągowej nitryfikacji, która może wywoływać wiele innych problemów związanych z jakością wody.

Alkalinity in Industrial Applications (Power, Boiler & Steam)

• W zastosowaniach przemysłowych (wytwarzanie energii, kotły i wytwarzanie pary) monitorowanie zasadowości ma znaczenie zasadnicze. Należyte monitorowanie zasadowości, zarówno surowej wody z ujęcia, uzdatnianej wody kotłowej, jak i skroplin z kotłów w obiegu zamkniętym, oraz sterowanie nią przyczynia się do zapewnienia bezpieczeństwa i wydajności procesów, a w konsekwencji do zmniejszenia prawdopodobieństwa awarii i zagwarantowania ochrony infrastruktury. W wodzie kotłowej poziomy zasadowości powinny być utrzymywane na poziomie powyżej 200 ppm, aby zapobiec korozji kwasowej, ale nie powinny przekraczać około 700 ppm, aby uniknąć nadmiernego pienienia i tworzenia się kamienia w rurach, pompach, kotłach lub innych urządzeniach.
• W kwestii zgodności z wymaganiami dotyczącymi zawartości UPD zasadowość jest podstawowym parametrem, który dyktuje, ile OWO należy usunąć z wody źródlanej, aby ograniczyć tworzenie się UPD. W przypadku wód mieszanych, których zasadowość (i OWO) może być niestabilna, pomiary online na bieżąco sygnalizują zakładowi uzdatniania wody wszelkie zmiany, które mogą mieć wpływ na zawartość UPD.
• Przeciwdziałanie korozji w sieciach wodociągowych jest priorytetem dla wielu zakładów komunalnych. Zasadowość jest kluczowym parametrem związanym z pojemnością buforową wody, który wskazuje prawdopodobieństwo wystąpienia spadku pH. Ponieważ spadek pH zwiększa prawdopodobieństwo przedostania się ołowiu i miedzi do wody pitnej, pomiar zasadowości online prezentuje w czasie rzeczywistym dane dotyczące parametrów korozji związanych z typowymi obliczeniami, takimi jak wskaźnik IL.
• Również wykrywanie pozostałości chloramin w sieci wodociągowej opiera się na monitorowaniu zasadowości. Obniżenie zasadowości może być główną oznaką występującej w sieci wodociągowej nitryfikacji, która może wywoływać wiele innych problemów związanych z jakością wody.

Zastosowania:

- Woda pitna
- Przemysł
- Energetyka, kotły wodne i parowe
- Wody powierzchniowe
- Ścieki

Żelazo jest minerałem występującym naturalnie zarówno w wodach gruntowych, jak i powierzchniowych, często postrzeganym jako miara jakości wody podczas procesu uzdatniania i po nim. Ponadto w niektórych zastosowaniach procesowych żelazo może być traktowane jako wartość kontrolna. Precyzyjne i ciągłe monitorowanie tego pierwiastka śladowego ma zatem istotny wpływ na utrzymanie zarówno sprawności procesów, jak i jakości efektów ich działania. Niezależnie od źródła, stężenia żelaza przekraczające dopuszczalne poziomy muszą zostać wykryte i obniżone

Żelazo w wodzie pitnej

• Choć podwyższone stężenie żelaza nie stanowi poważnego zagrożenia dla zdrowia, to w wodzie pitnej jest niepożądane ze względów estetycznych, takich jak smak i wygląd. Żelazo w wodzie źródlanej jest często usuwane na etapie wstępnego utleniania. Polega to na przekształceniu go w formę nierozpuszczalną, która zostanie usunięta podczas sedymentacji. Dozowanie utleniacza (jak ozon, dwutlenek chloru, nadmanganian, chlor) można skutecznie regulować na podstawie pomiaru zawartości ogólnej lub żelaza w stanie wolnym. Dozowanie nadmanganianu można monitorować, aby zapobiec przedawkowaniu i zaróżowieniu wody. Analiza online w trybie dwustrumieniowym może również pokazywać wartości przed i po, aby wykazać, ile żelaza zostało (lub nie zostało) usunięte.

Żelazo w ściekach

• Sole metali, takie jak chlorek żelaza, są wykorzystywane w systemach redukcji fosforu i mogą być dawkowane w różnych punktach procesu oczyszczania. Chociaż ortofosforan (PO4) jest typową miarą skuteczności chemicznej redukcji fosforu i regulacji dozowania, dla zakładu oczyszczania interesujący może być też pomiar pozostałości żelaza w celu ochrony dalszych procesów np. zapobiegania osadzaniu się kamienia w urządzeniach do dezynfekcji UV.

Ciągłe monitorowanie żelaza za pomocą analizatorów online serii EZ

Pomiar żelaza metodą kolorymetryczną jest dostępny w modelach z serii EZ1000 i EZ2000 Hach różniących się zakresami pomiarowymi. Analizatory serii EZ umożliwiają pomiar stężeń ogólnej zawartości lub fazy rozpuszczonej, a także są w stanie obsługiwać wiele strumieni i dysponują króćcem do pobierania próbek, który umożliwia wprowadzanie próbek do urządzenia.

Analizatory online serii EZ mogą monitorować różne punkty procesu odżelaziania i służyć do monitorowania i potwierdzania początkowych wyników analiz laboratoryjnych stężeń żelaza przed faktycznym procesem uzdatniania. Po zakończeniu procesu usuwania pomiary mogą potwierdzić, że żadne śladowe parametry nie przekraczają poziomów określonych w pozwoleniu.

Seria EZ umożliwia automatyczny i bezproblemowy pomiar żelaza na kilku etapach procesu, stanowiąc eleganckie rozwiązanie do pomiaru i usuwania żelaza.

Zastosowania:

- Woda pitna
- Wytwarzanie energii i pary
- Ścieki

Mangan to śladowy minerał, występujący naturalnie zarówno w wodach gruntowych, jak i powierzchniowych. Nadmiar manganu może mieć wpływ na kolor i smak wody pitnej i butelkowanej, a także powodować powstawanie plam na urządzeniach sanitarnych i w praniu. Precyzyjne i ciągłe monitorowanie zawartości ogólnej oraz fazy rozpuszczonej manganu ma decydujący wpływ na utrzymanie jakości. Niezależnie od źródła, stężenia manganu przekraczające dopuszczalne poziomy muszą zostać wykryte i obniżone.

Mangan w wodzie pitnej

• Podobnie jak żelazo, mangan jest również uciążliwym pierwiastkiem, który może mieć negatywny wpływ na walory smakowe i estetyczne wody pitnej. Monitorowanie manganu w czasie rzeczywistym pozwala na odpowiednie dozowanie utleniacza w każdej sytuacji. Dozowanie utleniacza (jak ozon, dwutlenek chloru, nadmanganian, chlor) można skutecznie regulować na podstawie pomiaru zawartości ogólnej lub żelaza w stanie wolnym. Dozowanie nadmanganianu można monitorować, aby zapobiec przedawkowaniu i zaróżowieniu wody. Analiza online w trybie dwustrumieniowym może również pokazywać wartości przed i po, aby wykazać, ile manganu zostało (lub nie zostało) usunięte.

Ciągłe monitorowanie manganu za pomocą analizatorów online serii EZ

Analizatory online serii EZ firmy Hach monitorują zakres stężeń zawartości ogólnej i fazy rozpuszczonej manganu przy użyciu testu kolorymetrycznego.

Analizatory online serii EZ są obecnie używane w setkach zastosowań przemysłowych i komunalnych. Umożliwiają ciągłe monitorowanie online i korelację ze standardowymi/laboratoryjnymi metodami chemicznymi na mokro, z wysokim poziomem precyzji i dokładności.

Umożliwia to monitorowanie różnych punktów w obrębie procesu i potwierdzenie wstępnych wyników analiz laboratoryjnych przed rzeczywistym procesem uzdatniania. Po zakończeniu procesu usuwania pomiary mogą potwierdzić, że żadne śladowe stężenia manganu nie przekraczają poziomów określonych w pozwoleniu.

Zastosowania:

- Woda pitna
- Wytwarzanie energii i pary
- Wody powierzchniowe

Nadmiar składników odżywczych (azot i fosfor) w środowisku może prowadzić do zakwitu szkodliwych alg, eutrofizacji i ogólnego spadku jakości wody. O ile większość rozwiązań do monitorowania online skupia się na określonych podgrupach tych składników odżywczych (tj. amoniaku, azotanach, ortofosforanach itp.), to wymogi prawne mogą opierać się na zawartości ogólnej (TN/TP). Dzięki temu automatyczne, ciągłe monitorowanie TN i TP w strumieniu procesu zapewnia oszczędność czasu, może korelować wartości procesowe z wynikami badań laboratoryjnych i może ostrzegać operatorów instalacji o problemach bez oczekiwania na wyniki badań laboratoryjnych. W czasach coraz bardziej rygorystycznych norm dotyczących ścieków monitorowanie procesu uzdatniania w krytycznych punktach może sugerować, jakie zmiany w procesach są niezbędne w celu uzyskania wymaganej jakości ścieków.

TN i TP w ściekach

• Azot ogólny (TN) w ściekach składa się z amoniaku i jonów amonowych (NH ₃/NH ₄ ⁺), azotanów (NO ₃), azotynów (NO ₂) i związków organicznych azotu. TN to po prostu suma wszystkich postaci. W wielu pozwoleniach na zrzut oczyszczonych ścieków wymagana jest tylko redukcja poziomów amoniaku. Czasami jednak może być w nich także nakazana redukcja azotu we wszystkich postaciach. Wtedy w pozwoleniu na zrzut wyznaczony jest pewien limit TN. Ponieważ usunięcie azotu w prostych reakcjach chemicznych nie jest możliwe, takie oczyszczalnie muszą polegać na procesach biologicznych, aby wywiązać się ze swojego zadania. Procesy te nazywane są zbiorczo biologicznym usuwaniem składników odżywczych (BNR). W takich przypadkach warto pilnować skuteczności procesu za pomocą systemu monitorowania oczyszczonych ścieków. W innych sytuacjach może być wskazane także monitorowanie TN oraz poszczególnych postaciach azotu w ściekach dopływających.
• Na fosfor ogólny (TP) w ściekach składają się fazy rozpuszczona i stała. Najbardziej rozpowszechnioną formą rozpuszczalnego fosforu jest ortofosforan (reaktywny). W fazie stałej fosforany występują najczęściej w postaci polifosforanów lub fosforanów organicznych. Suma tych wszystkich form równa się TP. Wiele zakładów ma obowiązek pozbywania się fosforu we wszystkich formach. Usuwanie fosforu polega na połączeniu go w zawiesinę, która osiada i odprowadzana jest wraz z osadem. Można to osiągnąć metodami biologicznymi (Bio‐P lub eBPR) lub poprzez strącanie chemiczne (zazwyczaj z zastosowaniem siarczanu glinu lub soli żelaza).

TN i TP w wodach powierzchniowych

• W kontekście stanu środowiskowego wód powierzchniowych skuteczność oczyszczania może zapobiegać eutrofizacji akwenów, do których zrzucane są oczyszczone ścieki, ponieważ TP jest miarą organicznych form fosforu w wodach powierzchniowych. Suma pomiarów TN i TP pozwala operatorom prognozować rozwój alg.

Ciągłe monitorowanie TN i TP za pomocą analizatorów online serii EZ

Model EZ7600 firmy Hach prowadzi jednoczesny i automatyczny pomiar TN i TP, sumując wyniki uzyskane dwoma metodami. Dzięki szerokiemu zakresowi pomiarowemu i opcjonalnej analizie wielu strumieni ten innowacyjny przyrząd stanowi wygodne rozwiązanie w zakresie monitorowania TN/TP. Dla klientów, którzy nie potrzebują analizatora wieloparametrowego, przeznaczone są analizatory EZ7700 lub EZ7800 służące tylko do pomiaru TN lub TP.

Zastosowania:

- Wody powierzchniowe
- Ścieki

Lotne kwasy tłuszczowe (LKT) mogą być przydatnym parametrem do monitorowania niektórych procesów zachodzących w instalacji do regeneracji zasobów wodnych. W połączeniu z zasadowością LKT mogą być kluczowym parametrem do monitorowania stanu anaerobowej komory fermentacyjnej. Podwyższona zawartość LKT lub spadek zasadowości osadu może spowodować nierównowagę i wskazywać na potencjalne problemy w funkcjonowaniu anaerobowej komory fermentacyjnej, które mogą spowodować jej awarię, jeśli nie zostaną podjęte odpowiednie działania. Chociaż nadmiar LKT nie jest pożądany w anaerobowej komorze fermentacyjnej, może być korzystny w instalacjach służących do defosfatacji biologicznej (EBPR). LKT są ważnym źródłem węgla dla bakterii odpowiedzialnych za skuteczne usuwanie fosforu metodami biologicznymi.

VFA in Wastewater

• Pomiar LKT w czasie rzeczywistym w anaerobowych komorach fermentacyjnych, w połączeniu z zasadowością i pH, tworzy strumień danych zapewniający oczyszczalni rozpoznanie sytuacji na najwyższym poziomie. Dane te umożliwiają dokonanie prewencyjnych pomiarów na wczesnym etapie i wprowadzenie na ich podstawie zmian w procesach lub sposobie pracy w celu uniknięcia awarii komory fermentacyjnej. Pomiar online tych parametrów i automatyczne obliczanie stosunku LKT do zasadowości zapewniają jeszcze lepszą kontrolę nad procesami i ułatwiają rozwiązywanie problemów.
• W kontekście odnawialnych źródeł energii monitorowanie LKT i zasadowości (obok właściwej interpretacji danych i modyfikacji procesów) może przyczynić się do zwiększenia produkcji biogazu. Takie instalacje biogazowe, w których wytwarzany jest gaz używany do produkcji energii elektrycznej i cieplnej oraz paliwa, można zoptymalizować i uzyskiwać z nich więcej gazu o lepszych właściwościach.
• LKT są uznawane za klucz do skutecznego biologicznego usuwania fosforu. Fermentacja osadu jest sprawdzonym procesem zwiększania stężenia LKT w systemie dodatkowego oczyszczania. W oczyszczalniach stosowane są różne procesy fermentacji, które służą do biologicznego usuwania fosforu. Należą do nich m.in. zintegrowana fermentacja w osadniku wstępnym i zewnętrzna fermentacja w reaktorze z pełnym wymieszaniem. Dzięki pomiarom online LKT procesy fermentacji osadu wstępnego można monitorować i optymalizować w czasie rzeczywistym. Zwiększona produkcja LKT w tych systemach zwiększonego biologicznego usuwania fosforu stabilizuje system, zmniejszając lub eliminując potrzebę dodatkowej korekty chemicznej.

Zastosowania:

- Ścieki