Przewodność (znana również jako przewodność elektryczna lub przewodność właściwa) jest niezbędnym parametrem do oceny jakości wody w wodzie przemysłowej i oczyszczaniu ścieków. Dostarcza informacji o stężeniu rozpuszczonych soli, a tym samym o składzie jonowym wody. W praktyce przewodność służy jako ważny wskaźnik wydajności procesów uzdatniania wody, czystości wody procesowej i zgodności z wymogami prawnymi dotyczącymi odprowadzania ścieków.
Spis treści
Definicja i zasady fizyczne
Przewodność opisuje zdolność medium do przewodzenia prądu elektrycznego. Jest ona określana głównie przez obecność rozpuszczonych jonów, takich jak sód (Na+), potas (K+), chlorek (Cl-) lub siarczan (SO4²-). Jednostką przewodności jest Siemens na metr (S/m) lub, w sektorze wodnym, mikrosiemens na centymetr (µS/cm).
Połączenie ze stężeniem jonów:
Im wyższe stężenie jonów, tym większa przewodność.
Czysta woda ma bardzo niską przewodność (ok. 0,055 µS/cm przy 25 °C).
Zależność od temperatury: Przewodność jest silnie zależna od temperatury. Wzrasta wraz ze wzrostem temperatury, ponieważ zwiększa się ruchliwość jonów. Dlatego urządzenia pomiarowe korygują przewodność do temperatury odniesienia 25 °C.
Pomiar przewodności
Przewodność mierzy się za pomocą specjalnych czujników przewodności. Zazwyczaj składają się one z dwóch elektrod, pomiędzy którymi przykładane jest zmienne napięcie. Mierzony prąd jest proporcjonalny do przewodności cieczy.
Metody pomiaru:
Pomiar kontaktowy:
Elektrody wchodzą w bezpośredni kontakt z medium.
Nadaje się do wody o niskiej do średniej przewodności.
Pomiar indukcyjny:
Brak bezpośredniego kontaktu między czujnikiem a medium.
Stosować w bardzo agresywnych lub silnie zanieczyszczonych mediach.
Znaczenie przewodności w technologii wody
Przewodność ma kluczowe znaczenie w różnych obszarach technologii wody i ścieków:
1. uzdatnianie wody procesowej:
Kontrola jakości: W produkcji, na przykład w przemyśle elektronicznym lub farmaceutycznym, niska przewodność ma kluczowe znaczenie dla jakości wody procesowej.
Kontrola odsalania: Systemy odwróconej osmozyi wymiennika jonowego stale monitorują przewodność, aby zapewnić skuteczność zatrzymywania soli.
Zdjęcie: Jeden z naszych systemów odwróconej osmozy z pomiarem przewodności w permeacie i koncentracie, zainstalowany w kontenerze pomieszczenia technicznego modułu ALMA.
2. oczyszczanie ścieków:
Zgodność z wartościami granicznymi: Przewodność jest stosowana w celu zapewnienia, że ścieki nie zawierają nadmiernych ilości rozpuszczonych soli, które mogłyby powodować problemy środowiskowe.
Monitorowanie procesu: Nagłe zmiany przewodności mogą wskazywać na wycieki lub nieprawidłowe działanie systemu.
3. systemy chłodzenia:
Ochrona przed korozją: Wysoka przewodność w obwodach chłodzenia może sprzyjać korozji. Przewodność jest zatem kontrolowana przez odsalanie i stosowanie inhibitorów.
4. recykling wody:
Przewodność jest kluczowym parametrem do oceny jakości wody pochodzącej z recyklingu i zapewnienia możliwości jej ponownego wykorzystania.
Przewodność i technologie uzdatniania wody
Przewodność jest ściśle powiązana ze skutecznością różnych procesów uzdatniania wody. Oto kilka przykładów:
1. wymiana jonowa:
Wymiana jonowa zmniejsza przewodność poprzez zastąpienie rozpuszczonych jonów wodorem (H+) i jonami wodorotlenkowymi (OH-), które łączą się, tworząc wodę.
Stosowany w produkcji wody demineralizowanej (woda demineralizowana).
2. odwrócona osmoza (RO):
Membrany RO usuwają do 99% rozpuszczonych soli, a tym samym znacznie zmniejszają przewodność.
Typowa przewodność permeatu wynosi poniżej 20 µS/cm.
3. elektrodejonizacja (EDI):
Połączenie wymiany jonowej i elektrodializy do ciągłego usuwania jonów.
Wytwarza ultraczystą wodę o przewodności poniżej 0,1 µS/cm.
4. destylacja:
Usuwa rozpuszczone sole poprzez parowanie i kondensację.
Rezultatem jest woda o bardzo niskiej przewodności.
Zdjęcie: Nasz system wymiennika jonów ALMA ION z filtrem wielowarstwowym i pomiarem przewodności.
Wyzwania związane z kontrolą przewodności
1. zabrudzenie czujników:
Osady lub biofouling na elektrodach mogą pogorszyć dokładność pomiaru.
Wymagane jest regularne czyszczenie i kalibracja czujników.
2. wpływ dwutlenku węgla (CO2):
Rozpuszczony CO2 może zwiększać przewodność, szczególnie w zmiękczonej wodzie.
Odgazowanie lub kontrola pH minimalizują ten efekt.
3. wysokie stężenie soli:
Konwencjonalne systemy pomiarowe osiągają swoje limity przy ekstremalnie wysokich przewodnościach (> 200 mS/cm).
Indukcyjne metody pomiarowe oferują tutaj rozwiązanie.
Wnioski
Przewodność jest niezbędnym parametrem w technologii wody i ścieków. Oferuje prosty i skuteczny sposób oceny jakości wody i monitorowania wydajności procesów oczyszczania. Dokładny pomiar i kontrola przewodności mają decydujący wpływ na bezpieczeństwo, wydajność i zrównoważony rozwój procesów przemysłowych.
Aby uzyskać więcej informacji na temat naszych produktów, prosimy skontaktować się z nami w dowolnym momencie!
