Анотація. Промислове та демографічне зростання за останні кілька десятиліть стало вирішальним фактором погіршення якості води. Деякі гази, що виділяються водоочисними спорудами, є токсичними та легкозаймистими, що потребує ідентифікації, такі як сірководень, вуглекислий газ, метан та чадний газ. Системи моніторингу якості води повинні бути розроблені відповідно до правових, екологічних та соціальних вимог. Моніторинг якості води є складним через мінливість, природу та низькі концентрації забруднюючих речовин, які необхідно виявляти. Газ, що виділяється в результаті цих процесів очищення, відіграє важливу роль в очищенні, моніторингу та контролі води. Газові датчики можуть використовуватися як запобіжний пристрій у процесі очищення води. Газові датчики отримують вхідні сигнали хімічного, фізичного та біологічного подразника та перетворюють їх на електричні сигнали. Газові датчики можуть бути встановлені в різних процесах очищення стічних вод. У цьому огляді ми представляємо найсучасніші досягнення, знакові розробки та технологічні досягнення, які призвели до розробки газових датчиків для оцінки якості води. Обговорюється роль газових сенсорів у підтримці та моніторингу якості води, а також узагальнено різні аналіти, технології їх виявлення та сенсорні матеріали, окреслюючи їхні переваги та недоліки. Нарешті, наведено короткий виклад та прогноз майбутніх напрямків використання газових сенсорів у моніторингу та підтримці якості води.
Ключові слова Газовий датчик/Якість води/Очищення води/Стічні води/Хімічне споживання кисню/Біологічне споживання кисню
Вступ
Однією з найважливіших екологічних проблем, з якими стикається людство, є зростання глобального забруднення водних ресурсів тисячами природних та промислових сполук. Це стало ще більш помітним в останні десятиліття через глобалізацію, індустріалізацію та раптове зростання населення. Близько 3,4 мільярда людей не мають доступу до чистої питної води, що пов'язано з більш ніж 35% усіх смертей у країнах, що розвиваються [1]. Термін «стічні води» використовується для позначення води, яка містить відходи життєдіяльності людини, побутові та тваринні відходи, жири, мило та хімікати. Термін «сенсор» походить від латинського слова «sentio», що означає сприйняття або спостереження. Сенсор — це пристрій, який використовується для виявлення аналіту, що цікавить, і реагує на наявність забруднювача або аналіту в навколишньому середовищі. Протягом багатьох років людство розробило вдосконалені методи визначення якості води для ідентифікації бактерій, органічних та неорганічних хімічних речовин та інших параметрів (наприклад, pH, жорсткість (розчинений Ca та Mg) та каламутність). Датчики використовуються для підтримки та моніторингу якості води та захисту водокористувачів. Ці датчики можуть бути розміщені у відповідних місцях, центрально, всередині або навіть у точці використання водоочисної споруди. Якість води можна контролювати онлайн або офлайн за допомогою датчиків. У наші дні онлайн-моніторинг води є кращим завдяки швидкій реакції таких систем. Існує брак відповідних датчиків, які можна використовувати для належного моніторингу в режимі реального часу для технічного обслуговування та моніторингу якості води. Однією з найбільш використовуваних методів очищення води є послідовні реактори періодичної дії. Це система активного мулу, яка використовується для збагачення мулу організмами, що накопичують фосфати. Більшість реакторів працюють на основі офлайн-етапів, що означає, що вибірка даних відбувається з низькою частотою, а результати затримуються. Це є перешкодою для належного управління системами та ускладнює...
Час публікації: 19 грудня 2024 р.