Аннотация. Промышленный и демографический рост последних десятилетий в значительной степени способствовал ухудшению качества воды. Некоторые газы, выделяющиеся из водоочистных сооружений, являются токсичными и легковоспламеняющимися, и их необходимо идентифицировать, например, сероводород, диоксид углерода, метан и оксид углерода. Необходимо разработать системы мониторинга качества воды, отвечающие законодательным, экологическим и социальным требованиям. Мониторинг качества воды затруднен из-за изменчивости, характера и низких концентраций загрязняющих веществ, которые необходимо обнаружить. Газы, выделяющиеся в результате этих процессов очистки, играют важную роль в очистке, мониторинге и контроле воды. Газовые датчики могут использоваться в качестве устройства безопасности в процессе очистки воды. Газовые датчики получают входные сигналы от химических, физических и биологических раздражителей и преобразуют их в электрические сигналы. Газовые датчики могут быть установлены в различных процессах очистки сточных вод. В данном обзоре представлены современные достижения, знаковые разработки и технологические разработки, которые привели к созданию газовых датчиков для оценки качества воды. Обсуждается роль газовых датчиков в поддержании и мониторинге качества воды, а также обобщены различные аналиты, технологии их обнаружения и сенсорные материалы, с указанием их преимуществ и недостатков. В заключение дается краткое изложение и прогноз дальнейших направлений развития газовых датчиков в мониторинге и поддержании качества воды.
Ключевые слова: Газовый датчик/Качество воды/Очистка воды/Сточные воды/Химическая потребность в кислороде/Биологическая потребность в кислороде
Введение
Одна из наиболее значительных экологических проблем, стоящих перед человечеством, — это растущее глобальное загрязнение водных ресурсов тысячами природных и промышленных соединений. В последние десятилетия эта проблема стала еще более актуальной из-за глобализации, индустриализации и резкого роста населения. Около 3,4 миллиарда человек не имеют доступа к чистой питьевой воде, что коррелирует с более чем 35% всех смертей в развивающихся странах [1]. Термин «сточные воды» используется для обозначения воды, содержащей человеческие отходы, бытовые отходы, отходы животного происхождения, жиры, мыло и химические вещества. Термин «датчик» происходит от латинского слова «sentio», означающего восприятие или наблюдение. Датчик — это устройство, используемое для обнаружения интересующего аналита и реагирующее на присутствие загрязняющего вещества или аналита в окружающей среде. За прошедшие годы человечество усовершенствовало методы определения качества воды, позволяющие идентифицировать бактерии, органические и неорганические химические вещества, а также другие параметры (например, pH, жесткость (растворенные Ca и Mg) и мутность). Датчики используются для поддержания и мониторинга качества воды и защиты водопотребителей. Эти датчики могут быть размещены в соответствующих местах: централизованно, внутри или даже непосредственно в точке использования водоочистной станции. Качество воды можно контролировать онлайн или офлайн с помощью датчиков. В настоящее время онлайн-мониторинг воды предпочтительнее из-за быстрой реакции таких систем. Существует недостаток подходящих датчиков, которые можно было бы использовать для надлежащего мониторинга в режиме реального времени для технического обслуживания и контроля качества воды. Одним из наиболее распространенных методов водоочистки являются реакторы периодического действия. Это система активного ила, используемая для обогащения ила фосфат-аккумулирующими организмами. Большинство реакторов работают в офлайн-режиме, что означает низкую частоту отбора проб данных и задержку результатов. препятствие для надлежащего управления системами и создает
Дата публикации: 19 декабря 2024 г.