Sammendrag Industri- og befolkningsvekst de siste tiårene har bidratt kritisk til forringelse av vannkvaliteten. Noen av gassene som kommer fra vannbehandlingsanlegg er giftige og brannfarlige, som må identifiseres, for eksempel hydrogensulfid, karbondioksid, metan og karbonmonoksid. Overvåkingssystemer for vannkvalitet må utvikles for å oppfylle juridiske, miljømessige og sosiale krav. Overvåking av vannkvaliteten er vanskelig på grunn av variasjonen, naturen og de lave konsentrasjonene av forurensninger som må detekteres. Gassen som kommer fra disse behandlingsprosessene spiller en viktig rolle i vannbehandling, overvåking og kontroll. Gasssensorer kan brukes som en sikkerhetsanordning i vannrenseprosessen. Gasssensorene mottar inngangssignaler i kjemiske, fysiske og biologiske stimuli og konverterer dem til elektriske signaler. Gasssensorene kan installeres i forskjellige avløpsrenseprosesser. I denne gjennomgangen presenterer vi toppmoderne fremskritt, landemerkeutviklinger og teknologiske bragder som førte til utviklingen av gasssensorer for evaluering av vannkvalitet. Rollen til gasssensorer i vedlikehold og overvåking av vannkvalitet diskuteres, og ulike analytter og deres deteksjonsteknologier og sensormaterialer som beskriver deres fordeler og ulemper er oppsummert. Til slutt gis et sammendrag og perspektiver for fremtidige retninger for gasssensorer i overvåking og vedlikehold av vannkvalitet.
Nøkkelord Gasssensor/Vannkvalitet/Vannbehandling/Avløpsvann/Kjemisk oksygenforbruk/Biologisk oksygenforbruk
Introduksjon
Et av de viktigste miljøproblemene menneskeheten står overfor er den økende globale forurensningen av vannforsyninger med tusenvis av naturlige og industrielle forbindelser. Dette har blitt mer fremtredende de siste tiårene på grunn av globalisering, industrialisering og plutselig befolkningsøkning. Rundt 3,4 milliarder mennesker har ikke tilgang til rent drikkevann, noe som er korrelert med mer enn 35 % av alle dødsfall i utviklingsland [1]. Begrepet avløpsvann brukes om vann som inneholder menneskelig avfall, husholdningsavfall, animalsk avfall, fett, såpe og kjemikalier. Begrepet sensor er avledet fra «sentio», det latinske ordet for persepsjon eller observasjon. En sensor er en enhet som brukes til å oppdage analytten av interesse og reagerer på tilstedeværelsen av en forurensning eller analytt som er tilstede i miljøet. Gjennom årene har mennesker utviklet avanserte metoder for vannkvalitetsdeteksjon for å identifisere bakterier, organiske og uorganiske kjemikalier og andre parametere (f.eks. pH, hardhet (oppløst Ca og Mg) og turbiditet (uklarhet). Sensorene brukes til å opprettholde og overvåke vannkvaliteten og beskytte vannbrukere. Disse sensorene kan plasseres på passende steder, sentralt i, inne i eller til og med på bruksstedet til et vannbehandlingsanlegg. Vannkvaliteten kan overvåkes online eller offline ved hjelp av sensorer. I dag foretrekkes online overvåking av vann på grunn av den raske responsen til denne typen systemer. Det er mangel på passende sensorer som kan brukes til riktig sanntidsovervåking for vedlikehold og vannkvalitetsovervåking. En av de mest brukte vannbehandlingsteknikkene er sekvenseringsbatchreaktorer. Det er et aktivt slamsystem som brukes til å berike slammet med fosfatakkumulerende organismer. De fleste reaktorene drives basert på offline trinn, noe som betyr at dataprøvetaking er lavfrekvent og at resultatene er forsinkede. Det er et hinder for riktig styring av systemer og gjør...
Publisert: 19. desember 2024