Kontrola stanu instalacji

CZUJNIKI WIELKOŚCI ŚRODOWISKOWYCH

Oprócz tego niezbędne są też sensory parametrów chemicznych i biochemicznych. Na podstawie wskazań m.in. czujników pH, stężenia zawiesin, osadów i różnych substancji chemicznych oraz ich przewodności można ocenić postęp i efektywność zachodzących reakcji chemicznych oraz zjawisk biologicznych występujących na poszczególnych etapach oczyszczania ścieków.

Dane te są również niezbędne do określenia wymaganej dawki środków chemicznych oraz innych substancji - na przykład przyspieszających dany proces. Istotny jest na przykład pomiar stężenia rozpuszczonego tlenu w zbiornikach z osadem czynnym, do których jest on dodawany w celu zwiększenia aktywności mikroorganizmów rozkładających związki organiczne w ściekach.

Jeżeli jest go za mało, tworzą się warunki beztlenowe, a wówczas mikroorganizmy zawarte w osadzie zaczynają obumierać, nie spełniając swojego zadania. Innym przykładem jest ocena efektywności procesu neutralizacji chlorowanej wody przez dodanie do niej dwutlenku siarki na podstawie pomiaru stężenia chloru.

Na rysunku 2 przedstawiono schemat takiego systemu pomiarowego składającego się z urządzenia próbkującego, systemu przygotowania próbki (wymaganego, gdy konieczne jest dodanie jakichś odczynników), czujnika, analizatora oraz urządzenia rejestrującego wyniki pomiarów lub przesyłającego je do centralnego systemu sterowania.

Andrzej Langowski

Nivus

Specyfika zaopatrzenia w wodę oraz odprowadzenia ścieków wymusza sprawowanie nadzoru nad rozległymi sieciami wodociągowymi i kanalizacyjnymi. Zastosowanie modelu matematycznego do nadzoru nad takimi sieciami jest najczęściej stosowanym narzędziem krajach w Unii Europejskiej. Dzięki niemu możliwa jest również minimalizacja strat wynikających z awarii i występowania zjawisk ekstremalnych.

Obecnie w Polsce tego typu modele wdrażane są np. w Warszawie i we Wrocławiu. Aby je skalibrować, należy wprowadzać do nich wartości takie jak np. ciśnienie wody i wartość jej przepływu zmierzone w wyznaczonych punktach sieci. W zakresie pomiarów w sieci wodociągowej dobór odpowiednich urządzeń nie stwarza problemów, natomiast pomiary przepływu ścieków w kanałach z niepełnym wypełnieniem są tematem trudnym aplikacyjnie.

Warunki pomiarowe panujące w kanalizacji - zmienność poziomu wypełnienia i prędkości ścieków powodują, że zastosowane przepływomierze muszą spełniać wysokie wymagania techniczne. Dodatkowym utrudnieniem jest możliwość okresowego występowania pracy sieci kanalizacyjnych w nadpiętrzeniu. Osobnym zagadnieniem są występujące w niektórych odcinkach przepływy wsteczne - tzw. cofki.

Aby sprostać tak wygórowanym warunkom, należy stosować przepływomierze profilujące. Ich zaletą jest fakt, że pomiar wykonywany jest na kilkunastu poziomach wypełnienia, a wynik przyporządkowany przestrzennie. Dzięki temu utrzymuje dokładność w pełnym zakresie zmian wielkości przepływów.

W trakcie pomiaru otrzymujemy również profil prędkości, który może być podstawą do szczegółowej analizy pracy kanału w trakcie trwania zjawisk ekstremalnych (np. deszcze nawalne). Przykładem takiego urządzenia są przepływomierze profilujące ultradźwiękowe typu OCM PRO CF, które zapewniają pomiar prędkości już do 4 metrów wypełnienia w zakresie od -1 do +6 m/s bez występowania strefy nieczułości.

KONTROLA STANU INSTALACJI

Oprócz czujników monitorujących przebieg procesów w oczyszczalniach ścieków, wymagane są też pomiary (lub inspekcja) stanu instalacji. Powinna ona być kontrolowana na przykład pod kątem występowania korozji. Na tę ostatnią narażone są szczególnie komponenty mające bezpośredni kontakt ze ściekami, substancjami chemicznymi używanymi do ich oczyszczania, ubocznymi produktami reakcji zachodzących w czasie obróbki ścieków oraz elementy wystawione na działanie czynników atmosferycznych, skoki temperatur i kontakt z materiałami ściernymi występującymi w ściekach.

Są to na przykład biegnące nad i pod ziemią przewody kanalizacyjne, kraty, wewnętrzne powierzchnie zbiorników i kontenerów, metalowe elementy wyposażenia, na przykład drabinki złazowe, pokrętła zaworów, skrzynki elektryczne oraz kołnierze rurowe. Oprócz tego monitoring pracy instalacji powinien też obejmować detekcję kumulacji różnych zanieczyszczeń, które mogą uniemożliwić prawidłowe funkcjonowanie oczyszczalni oraz pomiar stężenia gazów wybuchowych.

Case study 4: Oczyszczalnia ścieków, cd.

Obróbka osadów oddzielonych od ścieków

Osady oddzielone w oczyszczaniu ścieków są najpierw odwadniane oraz zagęszczane w celu zmniejszenia ich objętości. Następnie zostają przepompowane do zbiornika, gdzie są mieszane z wapnem.

Jest ono dodawane do momentu, gdy uzyskana zostanie odpowiednia wartość współczynnika pH. W ten sposób przygotowane odpady są pompowane do jednego z kilku zbiorników, w których pozostają do momentu ich opróżnienia przez firmę, która zajmuje się ich utylizacją.