Vorteile der amperometrischen Technologie

Die einzigartige Implementierung der amperometrischen Drei-Elektroden-Technologie von Halogen ist resistent gegen Verschmutzung, erhält die Kalibrierung aufrecht und ermöglicht eine echte NSF-61-Implementierung für die Trinkwasserüberwachung, ohne dass ein Abfallstrom erforderlich ist.

"Die amperometrische Technologie ermöglicht die Chlorüberwachung unter mehr Bedingungen bei geringeren Gesamtbetriebskosten. Mit dem MP5™, einem Chloranalysator mit NSF-61-Zulassung für den Einsatz in Trinkwasserleitungen, setzt Halogen mit seiner Implementierung neue Maßstäbe für amperometrische Sensoren, ohne dass ein Abfallstrom erforderlich ist." - Michael Silveri, CEO

Wie funktioniert ein amperometrischer Sensor?

Alle amperometrischen Chlorsensoren sind elektrochemische Geräte, die auf dieser Reaktion beruhen, um Chlor zu messen: Bei der Reduktion von unterchloriger Säure zu Chlorid fließen an der Kathode Elektronen. Dieser Elektronenfluss wird von dem Sensor gemessen. Es gibt zwei grundlegende Bauformen: Nackte Elektroden und Membransensoren. Bei einem System mit blanken Elektroden wird das amperometrische Messverfahren mit drei Elektroden verwendet (siehe Abbildung 1). Zwischen zwei Elektroden wird mit Hilfe eines Potentiostaten, der den Lösungswiderstand kompensiert, eine Spannung angelegt. Der gemessene Strom ist proportional zum Chlorgehalt.

Bei einem Membransystem wird die Zwei-Elektroden-Methode verwendet. Sie entspricht im Wesentlichen der Drei-Elektroden-Methode, allerdings sind die Gegenelektroden und die Referenzelektrode kombiniert und durch eine Membran von der Lösung getrennt. Der Elektrolyt diffundiert langsam in die Lösung und muss in regelmäßigen Abständen nachgefüllt werden. Amperometrische Sensoren sind frei von vielen Störfaktoren wie Mangan, Eisen und Nitrat; Substanzen, die kolorimetrische Methoden stören.

Weitere Informationen über die amperometrische Chlormessung finden Sie in einem WE&T-Artikel von Michael Silveri, Gründer von Halogen Systems, Inc.

Einzigartige Technologie von Halogen: Amperometrisch Verbessert

Durchflussunabhängig, keine Wasserverschwendung

Änderungen des Durchflusses und des Drucks können Schwankungen in der Menge des Chlors verursachen, das durch die Membran gelangt. Diese Veränderungen wirken sich wiederum auf den Messwert aus. Alle vorhandenen amperometrischen Sensoren benötigen einen konstanten Durchfluss, in der Regel durch Verwendung eines Abfallstroms, um ihre Genauigkeit und Kalibrierung aufrechtzuerhalten. Der Wasserverbrauch von Wasseraufbereitungssensoren wird oft übersehen. Wenn ein Sensor nicht nach NSF61 zertifiziert ist, kann das Wasser, das mit dem Sensor in Berührung kommt, nicht in einen Trinkwassertank zurückgeleitet werden. Ein Trinkwasserversorgungsunternehmen schätzte den Wasserverbrauch für acht seiner Anlagen auf 14,7 Millionen Liter/Jahr, wenn es herkömmliche amperometrische Sensoren verwendet - nur um Chlor zu messen.

Der MP5™-Analysator von Halogen verwendet ein eingebautes Flügelrad, um einen gleichmäßigen Fluss über die 3-Elektroden-Anordnung und den pH-Sensor zu erzeugen. Er ist nicht nur unbeeinflusst von Durchfluss oder Druck, sondern tDer MP5™ ist auch der einzige amperometrische Sensor, der für den Einsatz in Trinkwasserleitungen (oder Vorratstanks) nach NSF-61 zugelassen ist und keinen Abfallstrom benötigt.

Typische behandelte Wasserabfälle

pH-Kalibrierung Messwert

Stabile Kalibrierungen trotz Temperatur- oder pH-Änderungen

Temperaturschwankungen verursachen aufgrund der Membraneigenschaften nichtlineare Signaländerungen bei Sensoren alter Technik, was zu einem Verlust der Kalibrierung führt. Eine Kläranlage in der Stadt Lakewood, Kalifornien, teilte mit, dass eine häufige (wöchentliche oder halbwöchentliche) Kalibrierung für die amperometrischen Chlorsensoren, die sie in der Vergangenheit verwendet haben, erforderlich ist. Der MP5™ arbeitet in einem Bereich von 0 bis 100 °C und hält die Kalibrierung auch in Umgebungen aufrecht, in denen alte Sensoren wartungsintensiv werden.

Alle amperometrischen Sensoren werden durch pH-Änderungen im Prozess beeinträchtigt. Die pH-Messung verbessert in der Regel die Genauigkeit der Chlormessung. Die pH-Messung führt jedoch zu einem weiteren Kalibrierungs- und Wartungsbedarf, der ein kritischer Punkt ist. Der MP5™-Chloranalysator verwendet einen speziell entwickelten integrierten pH-Sensor mit langer Lebensdauer, der auch dann nicht beschädigt wird, wenn er wochen- oder sogar monatelang trocken in Ballastleitungen liegt. Diese Sensoren werden außerdem durch das Selbstreinigungssystem des Sensors gereinigt.

Patentiertes Selbstreinigungssystem

Die amperometrischen Sensoren der Konkurrenz schützen ihre blanken Elektroden mit einer Membran, hinter der sich eine Elektrolytlösung befindet, vor Verschmutzung und Drift. Dies löst zwar das Problem der Verschmutzung (und macht ein Reagenz überflüssig), aber die Membran selbst lässt sich nicht automatisch reinigen. Der Austausch der Membran erfordert eine neue Kalibrierung, deren Stabilisierung bis zu 6 Stunden dauern kann. Die selbstreinigende Technologie von Halogen, die sich bei der Chlorüberwachung im Meerwasser bewährt hat, bietet die Vorteile von blanken Elektroden ohne die Nachteile von Membranen oder Elektrolyten. Es wird werkseitig kalibriert geliefert, stabilisiert sich in wenigen Minuten und behält die Kalibrierung viel länger bei als Geräte anderer Hersteller.

Die patentierte SensiCLĒNE™-Technologie von Halogen hält die Elektroden und den pH-Sensor frei von Ablagerungen. Ein elektrochemisches Reinigungsverfahren widersteht der Polarisierung und Adsorption von organischen Stoffen, während integrierte Reinigungsperlen den Sensor kontinuierlich reinigen und die Elektrodenoberflächen, einschließlich des pH-Sensors, frei von Ablagerungen und Biofouling halten. Die massiven Metallelektroden halten die gesamte Lebensdauer des Systems.

SensiCLĒNE™-Perlenputz

Viele Anwendungen profitieren von einem selbstreinigenden, wartungsarmen Analysator

Die Technologie von Halogen trägt zur Aufrechterhaltung stabiler Kalibrierungen bei und verringert gleichzeitig den Wartungsaufwand. Diese Kombination macht den MP5™ zu einer guten Option für Überwachungsstationen, bei denen andernfalls ein ständiger Wechsel des Personals für Bedienereingriffe erforderlich wäre. In Kombination mit Ferntelemetrieoptionen kann der MP5™ die Grundlage für IoT-Überwachungslösungen bilden. Siehe unten für Anwendungsbeispiele.

RESERVOIR-FERNÜBERWACHUNG

Das MP5™ wird direkt in den Tank gehängt und meldet sich auf dem Display des Steuergeräts oder über eine optionale Telemetrieoption. Wenn das MP5™ mit einem optionalen Batteriesatz betrieben wird, kann es in vordefinierten Intervallen Proben nehmen und arbeitet einen Monat lang ohne Wartungseingriff.

END-OF-LINE-PRÜFUNG

Gemeinden, die derzeit einen Lastwagen einsetzen müssen, um mit Sicherheit zu wissen, dass die Haushalte am Ende der Leitung die richtige PPM-Menge erhalten, können ihre Kosten senken und die Genauigkeit erhöhen, indem sie einen MP5™ direkt in die Wasserleitung der Nachbarschaft einbauen. Die Daten können auf dem Display zwischengespeichert oder über mobile Telemetrie übertragen werden.

PUNKTGENAUE NETZÜBERWACHUNG

Wasseralterung und andere Probleme mit Chlorverlusten in einem Wassernetz können durch den Einsatz von MP5™-Analysatoren an den gewünschten Stellen im System erkannt werden. Bediener können Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert und sogar ORP unabhängig von Durchfluss oder Druck (bis zu 10,5 bar) über Ferntelemetrieoptionen verfolgen.

TRINKWASSER FÜR KREUZFAHRTSCHIFFE

Um sich vor Legionellen zu schützen, müssen Kreuzfahrtunternehmen den Chlorgehalt in ihren Frischwassertanks überwachen, sich vor Verunreinigungen durch Quellenanbieter schützen und Proben an den Zapfstellen nehmen. Die SensiCLĒNE™-Technologie und die flexiblen Installationsoptionen des MP5™-Analysegeräts ermöglichen es den Betreibern, Lösungen zu entwickeln, die in dieser schwierigen Umgebung funktionieren.

ÜBERWACHUNG VON WASSERTANKWAGEN IM LUFTVERKEHR

Studien im Vereinigten Königreich haben gezeigt, dass Wassertankwagen eine Quelle für die Verunreinigung von Trinkwasser in Fluglinien sind, aber die Überwachung dieser mobilen Nachfülleinheiten ist ein sehr manueller Prozess, der in einer hektischen Umgebung die Konsistenz erschwert. Der MP5™ ist selbstreinigend, langlebig und durchflussunabhängig und kann die Grundlage für eine quellenseitige Lösung sein.

EWR-ÜBERWACHUNG

Umweltgerechte Wasseraufbereitung (EWR) ist ein heißes Thema in Gebieten, die mit Wasserknappheit konfrontiert sind, aber auch abgelegene Sammeltanks können zu Hotspots für alle Arten von Bakterienwachstum werden. Unter anderem dank SensiCLĒNE™ ist der MP5™ unbeeinflusst von Durchfluss und Trübung, was ihn zu einer guten Wahl für den Aufbau eines robusten, wartungsarmen Überwachungssystems macht.

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