Online Optical DO Analyser – OxySense

In general analizoarele online de oxigen dizolvat necesita intretinere frecventa pentru a se asigura ca acestea sunt curate si ca raspund la oxigenul dizolvat in apa. Chiar si la instalatiile care nu au acces la aer comprimat AirFlush de la Pi asigura jetul de aer pentru curatare si pentru autoverificare.
Compresorul AirFlush este un compresor dedicat care se integreaza perfect cu sistemul OxySense. Cu functionarea fara intretinere si verificarea automata a erorilor, este o optiune fara probleme de a reduce intretinerea generala a analizorului de oxigen dizolvat.

Pi a dezvoltat un acceosoriu special care se insurubeaza la capatul senzorului. Este un profil neted pentru a reduce posibilitatea de zdrobire. Aerul suflat cu presiune curata suprafata plana a capatului senzorului indepartand depunerile.

Cat de des si cat timp este curatat senzorul se seteaza in meniul analizorului. De asemenea, pentru a nu perturba controlul aerarii prin transmiterea de semnale eronate spere regulatorul PID, se poate cupla cu functia „hold” care mentine semnalul emis de senzor la nivelul dinainte de autocuratare pe perioada operatriunilor de curatare si citeva minute dupa, toate acestea fiind definite de utilizator.

Acesta depinde in mare masura de proces, dar trei ani este intervalul tipic.

YDa, este foarte usor! Se scoate cel vechi si se introduce cel nou fara sa modificati nimic in analizor.

Da, poate fi utilizata o sursa curata de apa presurizata in locul aerului comprimat , dar functia de autoverificare nu va functiona daca apa este folosita pentru curatarea senzorului.

Nu, nu sunt componente mobile sub apa. Toate piesele sunt usor accesibile.

Probabil stiti ca monitorizarea online a oxigenului dizolvat este esentiala pentru asigurarea necesarului microbilor intr-un bazin de aerare sau canal de oxidare, dar…

… stiati ca 50% din costul de functonare a unei statii de epurare cu aerare reprezinta costul energiei necesare functionrii suflantelor?
… stiati ca de multe ori costul achizitionarii mai multor senzori online de oxigen dizolvat este mai mic decat 10% din costul total de operare pe 10 ani?
… stiati ca un oxigenometru care masoara eronat cu 0.1 ppm mai putin, ar putea induce un consum crescut de electricitate ce v-ar costa in doar cateva luni mai mult decat costul de achizitie si instalare al oxigenometrului?

Masuratori Galvanice vs Optice

EIn trecut masurarea online a oxigenului dizolvat in apele uzate se realiza cu celulele electrochimice ce insemna electrozi de sacrificiu, electroliti, membrane si multe de calibrari. Desi exista unele companii care inca pledeaza pentru utilizarea acestei tehnologii ea a fost inlocuita in mare masura in anii 1990 si 2000 cu masurarea on-line optica. Marea majoritate a sistemelor online DO utilizate astazi sunt optice. Pentru o descriere a modului in care functioneaza apasati aici.

De ce controlul suflantelor este atat de important?

Simplu spus, microbii au nevoie de oxigen suficient pentru asi face treaba. Este nevoie de mai mult oxigen decat este in apa asa ca pierdem energie si promovam cresterea microorganismelor nedorite in proces. Multe fabrici au estimat pierderi semnificative de energie prin aerare in exces.

Ce asteptari aveti de la un analizor de oxigen dizolvat?

Fiabilitatea, robustetea si reproductibilitatea masuratorilor sunt cele mai importante trei lucruri de care aveti nevoie in cazul in care se doreste optimizarea procesului de tratare (controland strict nivelul de oxigen dizolvat in bazinele de aerare).

De obicei, un bazin de aerare are mai mult de un senzor de oxigen dizolvat. Daca acesti senzori de oxigen dizolvat masoara valori foarte diferite, este foarte dificil de implementat o strategie de control. Daca analizoarele de oxigen dizolvat masoara valori mai mici decat cele reale tehnologia va avea de suferit. Un oxigenometru robust, fiabil si de incredere isi verifica periodic propria functionare astfel incat sa elibereze operatorul de grija acestuia.

Fiabilitate inseamna robust

Senzorul Process Instruments – In-Situ^® este dotat cu probabil cel mai robust lumifor (substanta detectoare) dintre analizoare de oxigen dizolvat disponibile. Lumiforul este un disc dintrun material sensibil la oxigen si rezistent la mediul de masurare agresiv in care trebuie sa lucreze.
Mai jos este un grafic ce prezinta durata de viata a lumiforului In-Situ^® comparativ doua produse concurente (test de anduranta SANDBLASTING). Rezultatele obtinute sunt uluitoare. Senzorul Pi/In-Situ®rezista de 20 de ori mai mult! Lumiforul nostru nu se poate zgaraia cu unghiile!

De incredere inseamna curat

Daca intrebati operatorii cat de des fac mentenanta la un analizor de oxigen (curatat/calibrat etc.), obtineti adesea raspunsul „saptamanal”. Asta inseamna ca intro statie mare de epurare operatorii isi petrec jumatate din timpul de lucru doar cu intretinerea senzorilor de oxigen dizolvat!

Analizorul online de oxigen dizolvat de la Pi dispune de un sistem optional de curatare a lumiforului pastrandu-l potential curat intreaga viata a senzorului. Folosind aer comprimat furnizat de statie sau de un mic compresor dedicat de la Pi, sistemul de autocuratare pastreaza senzorul curat dar asta nu este tot…

Incredere inseamna autoverificare

Daca intrebati operatorul de ce curata/calibreaza senzorul saptamanal, veti primi adesea raspunsul ‘In felul acesta stim ca functioneaza’.

In instalatiile moderne, concentratia de oxigen dizolvat este mentinuta la un nivel scazut pentru a reduce energia necesara suflantelor. Aceasta inseamna ca senzorii de oxigen dizolvat pot citi adesea valori aproape de 0 mg/l.

De unde stim ca senzorii citesc corect si nu sunt defecti?

Solutia traditionala este ca un operator sa scoata senzorul si sa verifice ca acesta raspunde la aer, iar cu aceasta ocazie il poate curata si calibra.

Ce ati zice de o modalitate de a verifica raspunsul la aer fara a scoate senzorul din bazinul de aerare?

WEi bine, aceasta modalitate exista! Sistemul autoclean Pi nu numai ca curata automat sistemul, dar in acelasi timp si verifica raspunsul la aer. Orice problema este raportata operatorului care nu mai trebuie sa faca mentenanta senzorilor in fiecare saptamana. Apasati aici pentru videoclip.

Cat timp poate functiona fara interventia operatorului?

Intr-un studiu efectuat recent la o statie de epurare din Marea Britanie, Pi OxySense a fost instalat timp de 13 luni in paralel cu analizorul existent. In tot acest timp senzorul a fost demontat o data pentru curatare manuala cand alimentarea sistemului de autocuratare a fost oprita din greseala timp de o saptamana. Acesta a fost singurul caz in care senzorul a fost indepartat de pe pozitia sa din bazinul de aerare si pe tot parcursul incercarii aparatul a fost precis si exact, oferind incredere operatorului.

Introducere

Northen Ireland Water (NIW) a testat recent trei analizoare de oxigen dizolvat diferite in paralel. Acestea au fost instalate la statia de epurare Culmor in acelasi bazin de aerare, unde masuratorile au fost inregistrate la fiecare minut timp de 6 luni.

Dupa procesarea a mai mult de un milion de date, OxySense de la Process Instruments (Pi) a fost declarat de NIW ca fiind cea mai buna solutie.

Graficul prezinta o perioada de trei ore din datele colectate in timpul masuratorilor explicand totodata decizia NIW ca instrumentul Pi a avut performantele cele mai bune. Analizorul competitorului A a avut o valoare mai mica, eronata pe cand senzorul competitorului B a fost influentat de un ‘zgomot de fond’. Rezultatele vor fi discutate mai in detaliu in articolul Focus On.

Statia

In statie s-a utilizat pentru o vreme senzorul de oxigen dizolvat al Competitorului B in toate bazinele de aerare si s-a constatat ca capacul de senzorului trebuie inlocuit frecvent (la fiecare 6 luni). Costurile de inlocuire de 90 £ (120$, 105 EUR) pe senzor au inceput sa se acumuleze si uzina a decis sa caute o alternativa.

Autocuratare

Senzorul de la Pi a fost echipat cu capac cu auto-curatare (vezi imaginea, dreapta), care curata activ senzorul cu aer comprimat (sau apa curata) pentru a indeparta periodic depunerile de pe capatul senzorului.

“Dupa demontarea senzoriilor a devenit evident ca sistemul de curatare al lui Pi a functionat perfect si ca astfel s-ar reduce masiv timpul si costurile de intretinere”
Peter Martin, M&E Manager, NIW.

Senzorul competitorului A a fost fizat cu un dispozitiv flexibil, care sa permita senzorului sa se miste cu namolul si bulele de aer, curatand senzorul in mod pasiv.

Senzorul competitorului B nu avea functionalitati automate de curatare.

Toti cei trei senzori au fost curatati manual, ca parte a planului de intretinere regulat al sistemului, asigurand ca testul a fost corect si pentru senzorii fara un sistem de curatare.

Rezultate

Masuratorile din data de 25 mai 2015 au fost utilizate pentru a demonstra diferenta dintre analizoare. Acest set de date a fost ales sa fie reprezentativ pentru intregul proces.

Process Instruments

TS-a constatat ca CRIUS^® OxySense de la Pi a fost cel mai precis si fiabil senzor de oxigen dizolvat. Senzorul a fost pastrat curat de sistemul de auto-curatare Pi si a raportat citiri exacte si precise cu cel mai mic zgomot de fond. O crestere treptata a continutului de oxigen dizolvat este usor de observat in timpul aerarii, urmata de o scadere constanta, deoarece suflantele de aer sunt oprite.

Competitorul A

Senzorul competitorului A s-a chinuit sa se mentina curat intre evenimentele regulate de intretinere, deoarece sistemul pasiv de autocuratare era ineficient. Aparatul pare sa inregistreze in mod incorect valori mai mici ca urmare a depunerii namolului si rezidurilor pe suprafata activa a senzorului. Senzorul de oxigen dizolvat detecteaza valoare crescuta de oxigen dizolvat in timpul aerarii, dar apoi scade la o valoare zero pentru o perioada lunga de timp.

Competitorul B

Citirile senzorului Competitorului B par sa fie lipsite de precizie si sa contina zgomot de fond. Acest lucru se datoreaza cel mai probabil depunerilor de pe capul senzorului (vezi imaginea, dreapta). Rezultatele au avut variatii mari intre masuratori, ceea ce face dificila diferentierea varfurilor in timpul aerarii. La sfarsitul celor sase luni s-a constatat ca senzorul Competitorului B era uzat si ca avea nevoie de inlocuirea lumiforului.

“Era clar ca senzorul de la Pi era mai robust decat senzorul competitorului B. Urmarindu-i de 6 luni functionarea, ma astept sa-si duca la capat fara probleme durata de viata estimata la 2 ani.”
Peter Martin, M&E Manager, NIW.

ulte locatii din intreg procesul de tratare al apei se confrunta zilnic cu problema depunerilor de pe senzori cu scopul mentinerii functionarii corecte a acestora. Stiati ca…

… sisteme de autocuratare si purjare sunt disponibile pentru majoritatea senzorilor Process Instruments?
… aceste sisteme de eliminare a depunerilor pot extinde durata de viata a senzorilor si reduc drastic necesarul de mentenanta?
… sistemele de autocuratre ale Pi sunt la un pret convenabil, cu o constructie simpla si fara multiple posibilitati de defectare?

Care este problema?

Depuneri pe senzori

Oricare ar fi procesul monitorizat, exista adesea ceva in proba de apa capabila sa murdareasca senzorul si prin urmare sa produca rezultate eronate. Solutia evidenta a acestei probleme este de a curata senzorul, dar cat de dese ar trebui sa fie programele de inspectie si curatare pentru fiecare senzor? Daca sunt prea dese regimul de inspectie si curatare devine consumator de timp si inutil de costisitor. Daca sunt prea rare, in timp senzorul va da rezultate de masurare false si probabil va trebui inlocuit prematur.

Care este solutia?

Sistemele de autocuratare si purjare de la Process Instruments

Simple, fiabile si usor de intretinut’ sistemele de autocuratare Process Instruments sistemele de autocuratare a senzorilor sunt o alternativa la sistemele mecanice de curatare care se pot bloca si rupe. Prin pulverizarea regulata pe suprafata senzorului / sondei a unui jet de apa curata sau aer comprimat, senzorul ramane curat si lipsit de zgarieturi pentru perioade de timp indelungat. Ciclul de curatare a senzorului este activat de controlerul Pi pentru o durata si o frecventa selectabile de catre utilizator astfel incat, indiferent cat de murdar este aplicatia, sonda ramane curata. Fara componente in miscare in corpul senzorului sau in ansamblul de curatare, nu mai exista nimic de inlocuit sau de verificat decat o simpla supapa electromagnetica pozitionata intr-o locatie usor accesibila. Pi’s Sistemele Autoclean si Autoflush de la Pi pot asigura functionarea fara probleme a senzorilor timp de saptamani, chiar luni luni de zile.

O solutie pentru fiecare aplicatie

Autoclean

Aceasta optiune poate fi folosita cu senzori de pH, ORP, Turbiditate,, Suspensii Solide si Oxigen dizolvat (DO). Consta dintr-un capac montat pe capatul senzorului pentru a directiona jetul de apa curata (sau aer comprimat) de-a lungul elementului de masurare a senzorului curatand orice murdarie. Actionarea este controlata de o singura supapa pozitionata intr-o locatie usor accesibila.

Autoverify

Daca se utilizeaza aer pentru curatarea unui senzor DO, sistemul poate de asemenea sa verifice automat daca senzorul continua sa reactioneze corect, eliminand necesitatea de a scoate senzorul din uz timp de mai multe luni.

Autoflush

Pentru senzorii montati in celule de analiza, cum ar fi Clorul, Ozonul si Dioxidul de clor, sistemul Autoflush dispune de supape automate care pornesc/opresc debitul probei si controleaza fluxul de apa curata trecuta prin celula de analiza. Utilizatorul poate seta intervalul de purjare si durata purjarii pentru a mentine celulele de analiza si senzorul curate. Pentru contaminanti deosebit de murdari sau lipiciosi, apa calda poate fi utilizata ca apa de spalare pentru a ajuta la curatare.

Cu optiunile de mai sus, indiferent de aplicatie sau de parametrul masurat, Process Instruments va fi capabil sa furnizeze un sistem de monitorizare care nu numai ca va fi exact, precis si durabil, dar va economisi beneficiarului atat timp cat si bani.