Die Überwachung der Abwässer ist ein wichtiger Prozess, der zum Schutz unserer Wasserquellen und des Lebens im Wasser beiträgt.
Die Überwachung von pH-, EC- und DO-Werten in Abwässern und Oberflächengewässern ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass das Wasser frei von schädlichen Verunreinigungen und sicher für den menschlichen Gebrauch ist.
Der Einsatz von pH/EC/ORP/DO-Reglern hat die Art und Weise, wie wir die Wasserqualität überwachen, revolutioniert, da sie genaue und zuverlässige Messungen in Echtzeit ermöglichen.
1. Einführung in die Überwachung von Abwässern
Bei der Abwasserüberwachung wird die Qualität des Abwassers, das aus einer Anlage abgeleitet wird, regelmäßig geprüft, um sicherzustellen, dass es den gesetzlichen Normen entspricht und die Umwelt nicht schädigt. Diese Überwachung ist unerlässlich, um die Verschmutzung von Wasserquellen zu verhindern und das Leben im Wasser zu schützen.
Eine der wichtigsten Komponenten der Abwasserüberwachung ist die Messung von pH-Wert, elektrischer Leitfähigkeit (EC) und gelöstem Sauerstoff (DO).
Zu den wichtigsten Parametern bei der Abwasserüberwachung gehören pH-Wert, EC, D.O., biochemischer Sauerstoffbedarf (BOD), chemischer Sauerstoffbedarf (COD) und Trübung.
Diese Parameter sind wichtig, um die Qualität des Wassers zu gewährleisten, das die Kläranlagen, da die Einleitung in Oberflächengewässer erhebliche Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit und die ökologische Nachhaltigkeit haben kann.
Der pH-Wert gibt den Säure- oder Alkaligehalt des Wassers an und kann die Wirksamkeit von Aufbereitungsverfahren beeinflussen.
pH-Neutralisierung von Abwässern:
Automatisierung mit dem Prozessregler HI510 Universal
Der BSB (biochemischer Sauerstoffbedarf) misst die Menge an organischen Stoffen im Abwasser, die von Mikroorganismen abgebaut werden können. Dies ist entscheidend, um zu verstehen, wie viel Sauerstoff für die Behandlungsprozesse benötigt wird.
Der CSB (chemischer Sauerstoffbedarf) misst sowohl biologisch abbaubare als auch nicht biologisch abbaubare organische Stoffe und gibt Aufschluss über die Wirksamkeit bestimmter Behandlungsmethoden.
Schnellmethode zur CSB-Bestimmung in Industrieabwässern
2. Verstehen der Bedeutung von pH, ORP, EC und DO
Was ist der pH-Wert und warum ist er wichtig?
Der pH-Wert ist ein Maß für den Säure- oder Basengehalt einer Lösung und reicht von 0 bis 14.
Bei der Überwachung von Abwässern ist der pH-Wert wichtig, weil er die Löslichkeit von Schadstoffen und die biologische Aktivität von Mikroorganismen beeinflusst.
Der ideale pH-Bereich für die Abwassereinleitung liegt zwischen 6 und 9.
Ein pH-Ungleichgewicht kann schwerwiegende Folgen für die Umwelt und die menschliche Gesundheit haben.
Ein saurer pH-Wert kann zu Korrosion an Rohren, Pumpen und anderen Geräten führen. Es kann auch das Leben im Wasser und die Vegetation schädigen. Ein hoher pH-Wert kann zu Kalkablagerungen und Ablagerungen auf Oberflächen führen, die die Effizienz verringern und die Geräte beschädigen können.
Verständnis von EC und seiner Bedeutung für die Überwachung von Abwässern
Der EC-Wert misst die Fähigkeit des Wassers, Elektrizität zu leiten, was in direktem Zusammenhang mit der Konzentration gelöster Ionen wie Salze und Mineralien (TDS) steht.
Ein hoher Gehalt an gelösten Feststoffen kann für Wasserlebewesen schädlich sein und zu Ablagerungen in Rohren und Geräten führen.
Die Rolle des gelösten Sauerstoffs (DO) für die Wasserqualität
Der Sauerstoffgehalt ist ein Maß für die Menge des im Wasser gelösten Sauerstoffs, der für das Überleben von Wasserorganismen unerlässlich ist. Niedrige DO-Werte können auf das Vorhandensein von Schadstoffen oder organischen Stoffen hinweisen, die Sauerstoff verbrauchen.
Die Überwachung des Sauerstoffgehalts ist entscheidend für die Erhaltung gesunder aquatischer Ökosysteme und die Vermeidung von Fischsterben.
Warum ist ORP ein Maß für die Wasserqualität?
Das Oxidations-Reduktions-Potenzial (ORP) ist ein wichtiges Maß für die Wasserqualität, vor allem in Abwässern. Das Redoxpotential stellt die Fähigkeit einer Lösung dar, Elektronen aufzunehmen oder abzugeben, und kann als Indikator für das Vorhandensein und die Konzentration verschiedener Chemikalien im Wasser verwendet werden. In Kläranlagen werden ORP-Messungen in der Regel verwendet, um Desinfektionsprozesse zu überwachen, etwa wenn dem Abwasser Chlor hinzugefügt Abwasser zugesetzt wird. Hohe ORP-Werte zeigen an, dass genügend Chlor vorhanden ist, um schädliche Mikroben und Krankheitserreger im Wasser wirksam abzutöten.
Zu hohe ORP-Werte können jedoch auch zu Schäden an der Ausrüstung und zu erhöhten Kosten aufgrund eines übermäßigen Chlorverbrauchs führen.
Die regelmäßige Messung und Kontrolle des Redoxpotentials ist daher für eine wirksame Abwasserbehandlung, die Gewährleistung einer sicheren Einleitung in die Umwelt und den Schutz der öffentlichen Gesundheit erforderlich.
3. Die Rolle der Kontrolleure bei der Überwachung des Abwassers
Was ist ein Prozessregler?
Ein Prozessregler ist ein Gerät, das kontinuierlich den pH-, ORP-, EC- und/oder DO-Wert im Wasser überwacht und die Chemikaliendosierung oder das Belüftungssystem entsprechend anpasst, um eine optimale Wasserqualität zu gewährleisten. Diese Steuerungen werden in Wasseraufbereitungsanlagen, Industrieanlagen und an anderen Orten eingesetzt, an denen der Wasserabfluss genau überwacht werden muss, um die Umweltvorschriften zu erfüllen.
Die Vorteile des Einsatzes von Controllern bei der Überwachung von Abwässern
Der Einsatz von Prozessreglern bei der Überwachung von Wasserabflüssen bietet mehrere Vorteile, darunter eine verbesserte Effizienz, eine höhere Genauigkeit und einen geringeren Chemikalien- und Energieverbrauch. Diese Steuerungen ermöglichen auch eine Anpassung der Wasserqualitätsparameter in Echtzeit, was zu einer besseren Kontrolle der Abwasserqualität führt und eine übermäßige Einleitung von Schadstoffen verhindert.
4. Verschiedene Typen von Bewässerungssteuerungen und ihre Merkmale
Ein/Aus-Regler
Sie schalten eine Pumpe oder ein Ventil ein, um Chemikalien hinzuzufügen oder zu entfernen, wenn die Wasserqualität außerhalb des gewünschten Bereichs liegt. Diese Regler sind billiger als andere Typen, aber sie können weniger genau sein und zu einer Über- oder Unterdosierung führen.
Proportionale Steuerungen
Proportionalregler regeln die Dosiermenge in Abhängigkeit von der Abweichung der gemessenen Größe vom gewünschten Sollwert. Diese Steuerungen sind genauer als Ein/Aus-Steuerungen und erfordern weniger Wartung, was im Laufe der Zeit zu Kosteneinsparungen führt.
PID-Regler
PID-Regler (Proportional Integral Derivative) verwenden einen komplexeren Algorithmus, um die Dosierrate auf der Grundlage früherer und aktueller Messungen der Wasserqualitätsparameter anzupassen. Diese Regler sind am genauesten und können die Wasserqualität präzise steuern, aber sie sind auch am teuersten.
Bei der Auswahl eines Steuergeräts sind Faktoren wie Genauigkeit, Zuverlässigkeit, Wartungsbedarf und Kosten zu berücksichtigen.
Welcher Typ von Regler gewählt wird, hängt von den spezifischen Bedürfnissen der Anlage und dem erforderlichen Grad der Kontrolle der Wasserqualitätsparameter ab.
HI510 • HI520
Ein- und zweikanalige universelle Prozesssteuerungen
HI510 und HI520 sind fortschrittliche Prozesssteuerungen, die für Anwendungen konfiguriert werden können, die die Überwachung und/oder Steuerung von vier wichtigen Wasseranalyseparametern erfordern: pH, ORP, Leitfähigkeit und gelöster Sauerstoff.
Diese Steuerungen verfügen über einen digitalen Fühlereingang, der automatisch den gemessenen Parameter erkennt und die Steuerung aktualisiert.
HI520 ist Hannas erster Prozessregler mit zwei Eingängen, der praktisch jede Kombination von kompatiblen Messfühlern akzeptiert. Der Benutzer hat die Möglichkeit, jeden Kanal unabhängig voneinander zu aktivieren oder zu deaktivieren, um ihn an die jeweiligen Prozesssteuerungsanforderungen anzupassen.
Darüber hinaus bietet HI520 eine verbesserte industrielle Steuerung durch ein Regelkreissystem, bei dem der Benutzer die Möglichkeit hat, die Steuerung der Kanäle entweder unabhängig voneinander zu betreiben oder so zu konfigurieren, dass sie bei Erreichen des/der Sollwerts/Sollwerte des anderen Kanals (1, 2 oder beide) sequentiell ausgelöst wird.
Das Gerät betreibt einen logischen Kanal mit eingebauten mathematischen Funktionen. Diese Funktion ist für den Fall vorgesehen, dass der Regler als Analysator für die Überwachung von hohen/niedrigen Parameterwerten zwischen zwei identischen Eingängen mit identischen Messkonfigurationen arbeitet.
Diese universellen Prozesssteuerungen bieten Optionen für die Wand-, Rohr- und Schalttafelmontage und verfügen über ein großes hintergrundbeleuchtetes Punktmatrix-Display für eine einfache Anzeige und eine intuitive Schnittstelle für Einrichtungsoptionen.
bieten Wand
Rohr
Schaltafel
Die Controller verfügen über mehrfarbige LEDs zur einfachen Anzeige des Gerätestatus, einschließlich der Relaisaktivierung, des Alarmzustands oder des Haltezustands. Alle Programmiervorgänge werden über die flache, vulkanisierte Gummitastatur oder über eine RS485-Verbindung zu einem Modbus-kompatiblen Überwachungscomputer durchgeführt.
⇒ Wasserdichtes IP65 (NEMA 4X)-Gehäuse
⇒ Großes hintergrundbeleuchtetes LCD
⇒ Mehrfarbige LED-Statusanzeigen
⇒ Akustischer Alarm
⇒ Taktile, gummierte Tastatur
⇒ Universelle Befestigung
⇒ Universelle Hanna-Digitalsonde pH, ORP, EC, DO, opDO
Steigern Sie die Effizienz Ihrer Wasseruntersuchungen mit unserem NEUEN HI520 Zweikanal-Universal-Prozesscontroller
Digitale Eingänge
- Zwei digitale Eingänge für Fernauslösung, Reinigung und Haltefunktionen
Analoge Ausgänge
- Bis zu 4 analoge Ausgänge und 5 Relais zur Steuerung und zum Senden eines Signals an Datenlogger, PLC, SCADA und andere Fernüberwachungssysteme
- 0-20 mA oder 4-20 mA
- Skalierbar bei der Auswahl der Werte für den Bereich
- Kann zur Steuerung von Pumpen und Ventilen verwendet werden
- Im Alarmzustand kann ein 22-mA-Signal an das Überwachungssystem ausgegeben werden.
Digitale Kommunikation
- Das Modbus-kompatible Gerät kann in ein Modbus-basiertes Netzwerk integriert und mit anderen industriellen elektronischen Geräten verbunden werden.
Die folgenden Aufgaben können aus der Ferne erledigt werden:- Überwachung über das virtuelle LCD (beschränkt auf eine einzige Fernbedienung im gesamten Netz)
- Setup
- Laden der Setup-Konfigurationsdatei in einen Controller
- RS485 Digitaler Ausgang für den Anschluss von PCs und anderen Geräten
Relais
- Bis zu 5 elektromechanische Steuer- und 1 Alarmrelais
- Auswechselbare 5A-Sicherungen zum Schutz aller Relais
- Herausnehmbare Klemmenblöcke für einfache Verdrahtung
- Zu den Relaisoptionen gehören einpoliges, doppelpoliges (SPDT) und einpoliges, einpoliges (SPST) Relais.
- Steuerrelais können programmiert werden für:
- Ein/Aus,
- Proportional,
- PID-Steuerung
- Reinigung
- Funktionen halten
- Konfigurierbares Alarmrelais
- Relais-Klemmenblöcke und deren Leitungswege sind für zusätzliche Sicherheit vom Niederspannungsabschnitt getrennt
Industrielle intelligente Sonden, die mit den universellen Prozesssteuerungen HI510 - HI520 kompatibel sind
pH-Wert und Temperatur
ORP und Temperatur
Diese intelligenten industriellen ORP-Sonden werden für die Messung des Verhältnisses von oxidierten zu reduzierten Spezies im Prozess verwendet.
Zusammen mit dem Hanna Instruments HI510 können sie Desinfektionschemikalien überwachen und steuern oder eine kritische Oxidations- oder Reduktionsreaktion verfolgen und steuern.
Die Platinsensorserien HI2004-18 und HI2014-18, die für ein optimales Ansprechverhalten bei einer Vielzahl von Anwendungen ausgelegt sind
Leitfähigkeit und Temperatur
Die Serie HI7630-28 wird für Anwendungen in sauberem, nicht korrosivem Wasser empfohlen und kann mit einem Standard kalibriert werden, dessen Wert dem Messwert nahe kommt.
Die Serie HI7630-48 bietet eine außergewöhnlich stabile Messung über einen großen Messbereich und erfordert keine häufige Kalibrierung.
Die Sonden können direkt in der Leitung, in einem Tank oder in einer Durchflusszelle installiert werden. Die Leitfähigkeitssonden eignen sich für die kontinuierliche Messung der Leitfähigkeit und damit verbundener Parameter, die in Anwendungen wie Wasseraufbereitung, Trinkwasser, Speisewasserkondensat oder anderen Reinwasseranwendungen benötigt werden.
Galvanisch gelöster Sauerstoff
Die HI7640-18 Serie sind galvanische Sauerstoffsonden, die für den Einsatz mit dem Hanna Instruments HI510 Universal Process Controller entwickelt wurden.
Die Sonde ist für die kontinuierliche Messung von in Wasser gelöstem Sauerstoff geeignet.
Ein integrierter Temperatursensor misst die Wassertemperatur und regelt das Sondensignal über den angegebenen Temperaturbereich.
Das Ergebnis sind zuverlässige Messungen der Konzentration von gelöstem Sauerstoff (DO) oder des Sättigungsgrads.
Die Sonde eignet sich für Kontrollanwendungen in der kommunalen und industriellen Abwasserbehandlung und kann direkt in die Leitung, in einen Tank oder in eine Durchflusszelle eingebaut werden.
Optisch gelöster Sauerstoff
Die HI7640-58 Serie sind optische Sonden für gelösten Sauerstoff mit HI764113-1 DO Smart Caps für Messungen von gelöstem Sauerstoff.
In Verbindung mit dem Controller liefert das System genaue DO-Messungen mit automatischer Kompensation von barometrischem Druck, Salzgehalt (manuell eingestellt) und Temperatur.
Die Sonde eignet sich für Kontrollanwendungen in der kommunalen und industriellen Abwasserbehandlung, bei denen die Optimierung des Sauerstofftransfers ein Schlüsselelement ist. Sie kann direkt in der Leitung, in einem Tank oder in einer Durchflusszelle installiert werden.
- Werkseitig kalibrierte Smart Cap
- Geringer Wartungsaufwand (kein Nachfüllen von Elektrolyt oder Austausch der Membran)
- Messsicherheit unabhängig von der Durchflussmenge
- Verkürzte Reaktionszeit
- Stabile Messwerte auch bei niedriger Sauerstoffkonzentration
Mit speziell entwickelten Elektrodenhaltern können die Sonden direkt im Tank installiert werden
HI60501
Halter für Tauchelektroden
Der HI60501 ist ein Elektrodenhalter zum Eintauchen für Tanks, Behälter, Bäder und offene Kanäle. Der HI60501 ist ein Elektrodenhalter zum Eintauchen für Tanks, Behälter, Bäder und offene Kanäle.
5. Installation und Wartung von Prozesssteuerungen
pH/EC/ORP/DO-Regler sind für die Überwachung des Abwassers von Vorteil, aber es ist unbedingt erforderlich, dass sie ordnungsgemäß installiert und gewartet werden, um genaue Messungen zu gewährleisten.
Richtige Installationstechniken zur Gewährleistung genauer Messungen
Die Installation von pH/EC/ORP/DO-Reglern sollte von einem professionellen und erfahrenen Techniker durchgeführt werden. Sie müssen sicherstellen, dass die Sensorfühler an den richtigen Stellen angebracht und korrekt befestigt werden, um mögliche Schäden zu vermeiden. Außerdem muss sichergestellt werden, dass die pH-, ORP-, EC- und DO-Sensoren korrekt kalibriert sind, bevor der Überwachungsprozess beginnt.
Tipps zur Wartung von pH/EC/ORP/DO-Reglern
pH/EC/ORP/DO-Regler müssen ordnungsgemäß gewartet werden, um korrekt zu funktionieren. Einer der wichtigsten Aspekte bei der Wartung dieser Steuergeräte ist die Reinigung der Sensorfühler. Ablagerungen aus dem Abwasser können sich auf den Sensoren ablagern und deren Genauigkeit beeinträchtigen. Darüber hinaus kann eine regelmäßige Kalibrierung der Steuergeräte dazu beitragen, ihre Genauigkeit zu erhalten. Da es sich bei diesen Steuerungen um elektronische Geräte handelt, müssen sie unbedingt vor elektrischen Störungen und Überspannungen geschützt werden, um Schäden zu vermeiden.
6. Vorteile der Abwasserüberwachung für die Umwelt
Die Überwachung des Abwassers mit pH/EC/ORP/DO-Reglern ist in mehrfacher Hinsicht von Vorteil für die Umwelt.
Schutz von Wasserquellen und aquatischem Leben
Die Überwachung der Abwässer trägt dazu bei, sicherzustellen, dass die Abwässer aus den Kläranlagen den gesetzlichen Vorschriften entsprechen und das aquatische Ökosystem nicht schädigen. pH/EC/ORP/DO-Controller überwachen pH-, EC-, ORP- und DO-Werte, um eine Verunreinigung natürlicher Wasserquellen zu verhindern.
Verringerung der Verschmutzung und ihrer Auswirkungen auf die Umwelt
Die Überwachung von Abwässern trägt dazu bei, die Gewässer sauber zu halten, indem die Verschmutzung durch Abwassereinleitungen verringert wird. Durch die sorgfältige Überwachung der Abwässer können die staatlichen Aufsichtsbehörden die Industrie zur Verantwortung ziehen und die Vorschriften durchsetzen.
Die Vermeidung der Eutrophierung durch Abwasser bezieht sich auf die Maßnahmen, die ergriffen werden, um die negativen Auswirkungen einer übermäßigen Nährstoffbelastung von Gewässern aufgrund von Abwassereinleitungen zu verringern oder zu verhindern.
Ein Übermaß an Nährstoffen aus behandeltem oder unbehandeltem Abwasser kann das Wachstum und die Vermehrung von Algen und anderen Organismen verursachen, was zu einer Verringerung des Sauerstoffgehalts in den Gewässern führt, was wiederum ein Fischsterben und die Zerstörung von aquatischen Lebensräumen zur Folge hat. Wird eine solche Verschmutzung nicht verhindert, könnte dies zu enormen Kosten für Umweltschäden und Gesundheitsrisiken für die Bevölkerung führen.
Um diese Schäden zu verhindern, werden verschiedene Technologien zur effektiven Behandlung von Abfällen vor der Einleitung in Gewässer eingesetzt, während die Wasserqualitätsparameter von den Aufsichtsbehörden routinemäßig überwacht werden.
Es werden wirksame politische Rahmenbedingungen geschaffen, wie z. B. angemessene Standards für die Abwassereinleitung, die von den Unternehmen, die Abwässer erzeugen, strikt eingehalten werden müssen, bevor sie in Oberflächengewässer eingeleitet werden.
Auswirkungen der Eutrophierung auf die weltweite Fischzucht
7. Fazit
Die Zukunft der Überwachungsgeräte ist vielversprechend, da der Schwerpunkt zunehmend auf der Verringerung der Wasserverschmutzung und der Verbesserung der Wasserqualität liegt. Der Einsatz von Prozesskontrollen wird weiter zunehmen, und künftige Entwicklungen werden eine effizientere und genauere Überwachung ermöglichen und letztlich zum Schutz unserer Umwelt beitragen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Überwachung von Abwässern zu einer wichtigen Praxis bei der Überwachung von Abwässern und Oberflächengewässern geworden ist.
Die Vorteile des Einsatzes von Controllern sind zahlreich, darunter Echtzeitüberwachung, genaue Messungen und geringere Umweltrisiken.
Durch die Anwendung der richtigen Installations- und Wartungstechniken können wir die Langlebigkeit und Effizienz der Geräte gewährleisten.
Mit der Weiterentwicklung der Technologie ist zu erwarten, dass noch fortschrittlichere Systeme entstehen werden, die zu einer noch umfassenderen Überwachung des Abwassers führen.
Haben Sie noch Fragen?
Wenden Sie sich an einen technischen Spezialisten von Hanna unter [email protected] oder verwenden Sie unser Kontaktformular.
AUTHOR: Nives Vinceković Budor, dipl.kem.ing.
SOURCES: https://otpadnevode.hannainst.hr/
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