Riassunto L'espansione industriale e demografica degli ultimi decenni ha contribuito in modo determinante al degrado della qualità dell'acqua. Alcuni dei gas emessi dagli impianti di trattamento delle acque sono tossici e infiammabili, e devono essere identificati, come l'acido solfidrico, l'anidride carbonica, il metano e il monossido di carbonio. È necessario sviluppare sistemi di monitoraggio della qualità dell'acqua per soddisfare i requisiti legali, ambientali e sociali. Il monitoraggio della qualità dell'acqua è difficile a causa della variabilità, della natura e delle basse concentrazioni dei contaminanti che devono essere rilevati. Il gas emesso da questi processi di trattamento svolge un ruolo essenziale nel trattamento, nel monitoraggio e nel controllo delle acque. I sensori di gas possono essere utilizzati come dispositivi di sicurezza nel processo di purificazione dell'acqua. I sensori di gas ricevono segnali di ingresso di tipo chimico, fisico e biologico e li convertono in segnali elettrici. I sensori di gas possono essere installati in diversi processi di trattamento delle acque reflue. In questa rassegna, presentiamo i progressi più recenti, gli sviluppi più significativi e i traguardi tecnologici che hanno portato allo sviluppo di sensori di gas per la valutazione della qualità dell'acqua. Viene discusso il ruolo dei sensori di gas nel mantenimento e nel monitoraggio della qualità dell'acqua e vengono riassunti i diversi analiti, le relative tecnologie di rilevamento e i materiali di rilevamento, delineandone vantaggi e svantaggi. Infine, vengono forniti un riepilogo e le prospettive per le direzioni future dei sensori di gas nel monitoraggio e nella manutenzione della qualità dell'acqua.
Parole chiave Sensore di gas/Qualità dell'acqua/Trattamento dell'acqua/Acque reflue/Domanda chimica di ossigeno/Domanda biologica di ossigeno
Introduzione
Uno dei problemi ambientali più significativi che l'umanità deve affrontare è il crescente inquinamento globale delle riserve idriche con migliaia di composti naturali e industriali. Negli ultimi decenni, il problema è diventato più evidente a causa della globalizzazione, dell'industrializzazione e del repentino aumento della popolazione. Circa 3,4 miliardi di persone non hanno accesso all'acqua potabile, il che è correlato a oltre il 35% di tutti i decessi nei paesi in via di sviluppo [1]. Il termine acque reflue viene utilizzato per l'acqua che contiene rifiuti umani, domestici, animali, grassi, sapone e sostanze chimiche. Il termine sensore deriva da "sentio", la parola latina per percezione o osservazione. Un sensore è un dispositivo utilizzato per rilevare l'analita di interesse e risponde alla presenza di un contaminante o di un analita presente nell'ambiente. Nel corso degli anni, gli esseri umani hanno sviluppato metodi avanzati di rilevamento della qualità dell'acqua per identificare batteri, sostanze chimiche organiche e inorganiche e altri parametri (ad esempio, pH, durezza (Ca e Mg disciolti) e torbidità). I sensori vengono utilizzati per mantenere e monitorare la qualità dell'acqua e proteggere gli utenti dell'acqua. Questi sensori possono essere posizionati in punti appropriati, centralmente all'interno, all'interno o persino sul punto di utilizzo di un impianto di trattamento delle acque. La qualità dell'acqua può essere monitorata online o offline con l'aiuto di sensori. Oggigiorno, il monitoraggio online dell'acqua è preferito a causa della rapida risposta di questo tipo di sistemi. Vi è una mancanza di sensori appropriati che possono essere utilizzati per un corretto monitoraggio in tempo reale per la manutenzione e il monitoraggio della qualità dell'acqua. Una delle tecniche di trattamento delle acque più utilizzate è quella dei reattori batch sequenziali. Si tratta di un sistema a fanghi attivi utilizzato per arricchire i fanghi con organismi che accumulano fosfati. La maggior parte dei reattori funziona in base a fasi offline, il che significa che il campionamento dei dati è a bassa frequenza e che i risultati sono ritardati. È un ostacolo alla corretta gestione dei sistemi e rende
Data di pubblicazione: 19-12-2024