Tlen. Pomiar tlenu on-line. Niezawodny i ciągły pomiar tlenu rozpuszczonego

Transkrypt

1 PL_O_02_Oxi_006_012.qxp :25 Page 6 Tlen Pomiar tlenu on-line Pomiar Kontrola Regulacja h h h Gospodarka wodnościekowa Kontrola zanieczyszczenia wody Gospodarka wodna w zbiornikach zamkniętych Niezawodny i ciągły pomiar tlenu rozpuszczonego odgrywa ważną rolę w wielu obszarach gospodarki wodnościekowej. Dysponowanie precyzyjnymi i aktualnymi wartościami stężenia O2 jest dziś niezbędne zarówno dla skutecznego sterowania procesem, jak i w celach kontrolnych. Od ponad 50 lat firma WTW jest uważana za światowego lidera w dziedzinie pomiarów tlenu rozpuszczonego. Innowacyjne technologie, twórczy i systematyczny rozwój produktów oraz ogromne doświadczenie umożliwiają wprowadzanie na rynek coraz lepszych urządzeń. Każdy nowy model potwierdza nieprzeciętne możliwości, niezawodność i ekonomiczność produktów firmy WTW. 6

2 PL_O_02_Oxi_006_012.qxp :26 Page 7 Pomiar i regulacja tlenu rozpuszczonego Pomiar tlenu rozpuszczonego Parameter section degradacja NH 4 -N w zal. od zawartości tlenu rozpuszczonego degradacja S max degradacja wzrasta Ciągły, precyzyjny pomiar stężenia tlenu rozpuszczonego jest szczególnie ważny na etapie biologicznej redukcji zanieczyszczeń w oczyszczalniach ścieków dla optymalizacji procesu oczyszczania. Skuteczność procesu, zarówno w fazie nitryfikacji, jak i denitryfikacji, zdeterminowana jest przede wszystkim możliwością sterowania systemem napowietrzenia, tzn. sterowania natlenianiem proporcjonalnie do ładunku zanieczyszczeń. W obecności tlenu rozpuszczonego bakterie nitryfikacyjne utleniają azot amonowy do azotanów. Aktywność mikroorganizmów zależy od stężenia tlenu. Należy jednak pamiętać, że ekonomiczna wartość graniczna stężenia tlenu wynosi ok. 2 mg/l. Dalsze natlenianie (zwiększanie stężenia tlenu) nie powoduje już znaczącego wzrostu tempa usuwania zanieczyszczeń. degradacja prawie stała Optymalne sterowanie napowietrzaniem, zależne od stężenia tlenu, pozwala zaoszczędzić energię i obniżyć koszty eksploatacyjne. Urządzenia napowietrzające stanowią bowiem najbardziej energochłonną część biologicznej oczyszczalni ścieków. Pozostały w osadzie czynnym niewykorzystany 1/2 S max tlen rozpuszczony ma negatywny wpływ na przebieg procesu denitryfikacji. 0,75 Z tego powodu na etapie nitryfikacji pożą dane jest utrzymanie możliwie niskiego 0 1,0 2,0 3,0 tlen rozpuszczony (mg/l) stężenia O2, jednak w takiej ilości, która zapewnia prawidłowy przebieg pełnej nitryfikacji. Jedynie zastosowanie precyzyjnych i niezawodnych systemów pomiarowych on-line gwarantuje efektywność procesu oczyszczania i optymalizację (redukcję) kosztów. Dissolved Oxygen ph/orp Conductivity Turbidity/ Suspended Solids Nitrogen Phosphate Systemy pomiaru tlenu rozpuszczonego WTW WTW zalicza się od dziesięcioleci do dominujących na rynku producentów systemów pomiaru tlenu on-line, które odpowiadają najwyższym wymogom, jakie są stawiane w różnych gałęziach przemysłu. Asortyment urządzeń firmy WTW obejmuje szeroki wybór sond tlenowych i przetworników pozwalający klientowi na optymalny ich dobór z punktu widzenia specyfiki konkretnej aplikacji. Carbon: COD/TOC/DOC/ BOD/SAC 7

3 PL_O_02_Oxi_006_012.qxp :26 Page 8 TriOxmatic Sondy tlenu ECDO - najlepszy spośród wszystkich modeli ECDO Sonda ECDO dokonuje pomiaru tlenu rozpuszczonego za pomocą metody elektrochemicznej. Około 50 lat temu została wprowadzona komórka Clark'a i firma WTW była jednym z pierwszych producentów, który rozwinął tą metodę do zastosowań w gospodarce wodno-ściekowej. Dziś technika pomiaru tlenu rozpuszczonego firmy WTW jest traktowana jako standard także w analizie wody. Najlepszy spośród wszystkich modeli Sonda firmy WTW - ECDO przewyższa swoją klasą inne, chociażby nową sondę optyczną LDO (Luminescent Dissolved Oxygen).. Większa dokładność Sondy WTW charakteryzują ekstremalnie niskim błędem mierzonych wartości (np. błąd 0.02 mg/ml przy wartości pomiarowej 2 mg/ml), niezależnie od zakresu pomiarowego urządzenia. Inne metody mogą wykazać błędy około 0.4 mg/ml, a bez kalibracji, np. do 20% wartości pomiarowej. Niewrażliwość na nadfiolet (UV) Sondy WTW nie są wrażliwe na światło nadfioletowe (UV). To oznacza, że sondy nie trzeba osłaniać przed promieniami słonecznymi w trakcie kalibracji powietrzem. Brak konieczności regularnej wymiany głowicy Nie potrzeba regularnie zmieniać głowicy/membrany. (Generalnie wymiana może być konieczna po kilkuletniej eksploatacji w zależności od warunków procesu.) Brak konieczności konserwacji dzięki specjalnej membranie Półprzepuszczalna membrana odgrywa decydującą rolę we wszystkich technikach pomiaru tlenu rozpuszczonego. Zabrudzenia lub cząstki stałe okrywające membranę wpływają negatywnie na odczyt pomiarowy. W przeciwieństwie do konwencjonalnych membran, np. silikonowych, membrany teflonowe używane przez WTW są wysoce odporne na zabrudzenia. Pozwala to, w większości wypadków, na funkcjonowanie bez konieczności używania dodatkowych akcesoriów czyszczących. Samokontrola dla bezpiecznego funkcjonowania Wszystkie istotne części, jak np. membrana, są ciągle sprawdzane pod kątem uszkodzeń i defektów przez sensory. Nie potrzeba regularnie serwisować oraz wymieniać główek membranowych. 8

4 PL_O_02_Oxi_006_012.qxp :30 Page 9 Stabilne odczyty zaraz przy starcie Wszystkie sondy ECDO firmy WTW umożliwiają stabilne i powtarzalne odczyty zaraz przy starcie: Żadnych zakłóceń przez pierwsze zalanie sensora wodą Brak komponentów optycznych niewluje efekt długoterminowego dryfu, który nie może być skompensowany przez stosowaną technologię (układ odniesienia). Brak dryfu punktu zerowego dzięki opatentowanej przez WTW zasadzie TriOxmatic. Idealna technologia Sondy tlenu rozpuszczonego Najlepsze referencje Technologia ECDO sprawdziła się przez 20 lat zastosowań w terenie: więcej niż instalacji niezawodnie pełni swoje funkcje na całym świecie. Liczne doświadczenia Praktyka zebrane w praktykę Parameter section Dissolved Oxygen ph/orp Conductivity Optymalne zabezpieczenie przed zakłóceniami Duża dokładność oraz niewrażliwość na zakłócenia dzięki wbudowanemu przedwzmacniaczowi. Jego aktywna elektronika umieszczona prosto w sondzie przetwarza czuły sygnał na niskooporowy impuls, który jest całkowicie odporny na zakłócenia. Wbudowana ochrona odgromowa Bardzo skuteczna technologia zapewnia szeroką ochronę przed przepięciami oraz wtórnymi skutkami uderzenia pioruna. Turbidity/ Suspended Solids Nitrogen Opatentowana technologia Phosphate Technika 3-elektrodowa W przeciwieństwie do tradycyjnych sond membranowych do pomiaru tlenu rozpuszczonego w układzie 2-elektrodowym, w sondach TriOxmatic zastosowano 3- elektrodowy system potencjostatyczny. Układ ten składa się ze złotej katody (elektroda robocza A) i dwóch elektrod srebrnych. Jedna z tych elektrod pełni rolę anody (G) przewodzącej prąd, natomiast druga funkcjonuje jako bezprądowa elektroda odniesienia (R). Takie rozwiązanie zapewnia wysoką stabilność potencjału na elektrodzie odniesienia, co podnosi z kolei stabilność sygnału sondy i wpływa na poprawę dokładności całego systemu pomiarowego. R U Pol A G Carbon: COD/TOC/DOC/ BOD/SAC Dodatkowo system 3-elektrodowy umożliwia pełną kontrolę sondy poprzez ciągły monitoring zapasu elektrolitu, tzn. system pomiarowy sygnalizuje uszkodzenie sondy lub konieczność wymiany elektrolitu. 9

5 PL_O_02_Oxi_006_012.qxp :30 Page 10 TriOxmatic Aby móc optymalnie sprostać różnorodnym wymaganiom analityki wodnościekowej, istnieją odpowiednio różne wersje sond tlenowych typu TriOxmatic. Choć każdy z tych modeli bazuje na tej samej potencjostatycznej koncepcji 3 elektrod, wykazując tę samą solidność i precyzję, to jednak w zależności od przeznaczenia różnią się one między sobą rozdzielczością, czasem reakcji oraz wymaganą prędkością przepływu pod membraną. IQ Sensor connection Analogowe Cyfrowe połączenie gwintowe z amortyzatorem gwint wkręcający R1 korpus sondy z przedwzmacniaczem i podwójnymm syst. termistorowym elektroda odniesienia R anoda G katoda A 50 mikronowa membrana koszyk ochronny TriOxmatic 700/700 IN Jest to uniwersalna sonda tlenowa z membraną 50 µm, minimalną prędkością przepływu jedynie 0,5cm/s i średnim czasem reakcji t90<180 s. Te charakterystyczne cechy sondy predestynują ją szczególnie do pomiaru i regulacji zawartości tlenu w biologicznych częściach oczyszczalni. Dłuższy czas reakcji przyczynia się bowiem do pewnej bezwładności, a co za tym idzie i do nieczułości sondy wobec pęcherzyków powietrza. Jest to szczególnie ważne przy stosowaniu tej sondy w reaktorach osadu czynnego. TriOxmatic 690 Jest to korzystny cenowo wariant modelu TriOxmatic 700. Charakteryzuje się on tymi samymi danymi technicznymi za wyjątkiem funkcji senscheck. Dzięki temu może być on wykorzystywany do takich pomiarów w ściekach / wodach, gdzie ciągła kontrola membrany i elektrolitu nie jest konieczna. TriOxmatic 701 Jest to sonda O2 o podwyższonej rozdzielczości, krótszym czasie zadziałania (t90<30 s) i specjalnej cieńszej membranie 25 µm. Model ten stosuje się w szybko przebiegających reakcjach z niewielkim udziałem O2, jak np. przy pomiarze pozostałości tlenu w procesie denitryfikacji. TriOxmatic 700 IQ Uniwersalna sonda do mierzenia i kontrolowania zawartości tlenu w biologicznych częściach oczyszczalni. Prędkość przepływu i czas reakcji są takie same jak w modelu TriOxmatic 700. Dodatkowa cyfrowa technologia umożliwia zintegrowane przechowywanie wartości kalibracyjnych oraz łatwe podłączenie do sieci IQ SENSOR NET. TriOxmatic 701 IQ Sonda tlenu o podwyższonej rozdzielczości i krótszym czasie zadziałania. Specyfikacje techniczne są identyczne jak w modelu TriOxmatic 701. Dodatkowa cyfrowa technologia umożliwia zintegrowane przechowywanie wartości kalibracyjnych oraz łatwe podłączenie do sieci IQ SENSOR NET. TriOxmatic 702 IQ TriOxmatic 702 IQ został zaprojektowany z myślą o pomiarach śladowych ilości tlenu w zakresie ppb, poza tym jego możliwości są zbliżone do modelu TriOxmatic 701. Sonda ta nadaje się idealnie dla aplikacji w zakresie wód ultraczystych; np. monitoring wód kotłowych czy w procesie uzdatniania wody do picia. Dodatkowa cyfrowa technologia umożliwia zintegrowane przechowywanie wartości kalibracyjnych oraz łatwe podłączenie do sieci IQ SENSOR NET. 10 Rok IP 68 1 Gwarancji

6 PL_O_02_Oxi_006_012.qxp :30 Page 11 Analogowe Dane techniczne Sondy tlenu rozpuszczonego Cyfrowe Parameter section TriOxmatic 690/700 (SW*)/700 IN IQ (SW*) 701 IQ 702 IQ Zakresy pomiarowe(25 C) koncentracja O mg/l mg/l mg/l mg/l µg/l mg/l mg/l mg/l nasycenie O % % % % % % (w zależności od modelu) Rozdzielczość koncentracja O 2 0,1 mg/l 0,01 mg/l 0.1 mg/l 0.01 mg/l mg/l 0,1 mg/l 0.1 mg/l 0.01 mg/l nasycenie O 2 1% 0,1 % 1% 0.1% 0.1% 1% 1 % Czas reakcji (25 C) t 90 : 180 s t 90 : 30 s t 90 : 180 s t 90 : 30 s t 90 : 30 s t 99 : 90 s t 99 : 90 s t 99 : 110 s Min. prędk. przepływu 0.05 m/s 0.23 m/s 0.05 m/s 0.23 m/s 0.3 m/s SensCheck SensLeck (700/700IN) SensLeck SensLeck SensLeck (700) Wyjście sygnałowe Analogowe Analogowe Cyfrowe Cyfrowe Cyfrowe Pamięć sondy Tak Tak Tak dla wielkości kalibracyjnych Pobór mocy 0.2 W 0.2 W 0.2 Watt Pomiar temp. wbudowany NTC, -5 C C wbudowany NTC, -5 C C Kompensacja temp. 0 C C 0 C C Maks. ciśnienie 10 bar 10 bar (wł. kabel sondy) Warunki otoczenia temp. pracy: 0 C C temp. pracy: 0 C C temp. przechowywania: 0 C C temp. przechowywania: -5 C C Przyłącza elektr. wbudowany kabel PU z siedmiobiegunową dwużyłowy kabel zbrojony z szybkim zapięciem do sondy wtyczką (IP 65) Dissolved Oxygen ph/orp Conductivity Turbidity/ Suspended Solids Nitrogen Wejście mocy zasilane przez urządzenie tlenu rozpuszczonego zasilane przez IQ SENSOR NET Ochrona przed Tak Tak przepięciami Zgodność EN klasa B, FCC klasa A EN klasa B, FCC klasa A EMI/RFI Phosphate Certyfikaty CE, CUL, UL CE, CETL, ETL Mechanika głowica membranowa sondy, kosz ochronny: POM głowica membranowa sondy, kosz ochronny: POM korpus: stal 1,4571 korpus: stal 1,4571 rodzaj ochrony: IP 68 rodzaj ochrony: IP 68 Wymiary 199 x 40 mm 360 x 40 mm (długość x średnica) wł. przewód łączący Waga 660 g 660 g, bez przewodu Informacje do zamówień * SW: sonda do wody morskiej (z plastikową osłoną (POM)) Bestell-Nr. zam. TriOxmatic sonda O 2 -Sensor tlenu für rozp.; Wasser/Abwasser; określanie utlenienia; Sauerstoffeintragsbestimmung; przewód 7.0 m Kabellänge 7,0 m TriOxmatic podobnie wie Modell jak 700-7, jedoch ale bez ohne fukcji SensCheck-Funktion; SensCheck; przewód Kabellänge 7.0 m 7,0 m TriOxmatic sonda O 2 -Sensor tlenu für rozp.; Wasser/Abwasser; utlenienie/pozostałość Sauerstoffeintrags-/Restsauerstoffbestimmung; tlenu; przewód 7.0 m Kabellänge 7,0 m TriOxmatic 700 IN-7 sonda O 2 -Sensor tlenu für rozp. stark do belastetes silnie zanieczyszczonych Industrieabwasser; ścieków Kabellänge komunalnych; 7,0 m przewód 7.0 m TriOxmatic 700 IQ sonda O 2 -Sensor tlenu für rozp.; Wasser/Abwasser; określanie utlenienia Sauerstoffeintragsbestimmung TriOxmatic 701 IQ sonda O 2 -Sensor tlenu für rozp.; Wasser/Abwasser; utlenienie/pozostałość Sauerstoffeintrags-/Restsauerstoffbestimmung tlenu TriOxmatic 702 IQ sonda O 2 -Sensor, tlenu ppb-messbereich; rozp., zakres pomiarowy Reinstwasser/Kesselspeisewasser ppb; ultraczyste wody SACIQ-7,0 przewód Sensoranschlusskabel do wszystkich für sond alle IQ IQ długości Sensoren, 7.0 Kabellänge m 7,0 m długości Weitere Kabellängen kabli oraz specjalne konstrukcje patrz Szczegóły produktów Carbon: COD/TOC/DOC/ BOD/SAC 11

7 PL_O_02_Oxi_006_012.qxp :30 Page 12 Przewodnik po konfiguracjach Oxi 170 monitor polowy Oxi 296 montaż panelowy IQ SENSOR NET Systems 182/184 XT/2020 XT 1. zakresy pomiarowe 2. czas zadziałania t funkcja SensCheck TriOxmatic 690 tani system bez diagnozy sondą 3.: Cyfrowe Analogowe TriOxmatic 700 TriOxmatic 700 IN ze stałą polaryzacją TriOxmatic 701 TriOxmatic 700 IQ TriOxmatic 701 IQ TriOxmatic 702 IQ sonda śladowej ilości tlenu rozp. 1.: mg/l mg/l % 2.: < 30 s 1.: mg/l mg/l % 2.: < 30 s 1.: µg/l mg/l % 2.: < 30 s 3.: ścieki komunalne pozostałości tlenu rozpuszczonego pozostałości tlenu rozpuszczonego zakres pomiarowy ppb wody ultraczyste Wody kotłowe nie stosowane 12