En kontinuerlig och pålitlig övervakning av UV-aggregat är en förutsättning för att kunna säkerställa både en effektiv inaktivering och energibesparande drift. I denna studie redovisas pilotförsök med ett on-line trippel-parametrar övervakningssystem som baseras på speciellt utvecklade fluorescerande kiseloxidsensorer, vilka är installerade i UV-aggregatet. Tolkning av signalerna från respektive sensor sker genom matematisk mätvärdesbehandling för att definiera tre specifika driftparametrar: ljusintensitet på UV-lampan (N), vattnets transmittans (T) samt fouling potential på kvartsglaset (F). Långtidsförsök av sensorsystemet med dricksvatten för att simulera verkliga driftförhållanden har demonstrerat potentiella användningsområden för övervakning av optimerad desinfektion, driftstörningar och rengöringsbehov.
Av: Alexander Keucken
Under de senaste decennierna har UV-behandling används världen över för desinfektion inom vattenrening. Nuförtiden drivs UV-aggregat med intelligenta kontrollsystem som baseras på samlingsparametrar för indikering av rådande driftstatus. Övervakning av kritiska driftparametrar som lampans intensitet, mediets transmittans samt nedsmutsning av lamphållare, sker sällan genom pålitliga och oberoende mätningar i UV-aggregatet.
Mot denna bakgrund har ett kinesiskt-kanadensiskt forskarteam utvecklat ett sensorsystem som kännetecknas av hög stabilitet (hållbara kiselmaterial), extrem snabba responstider (10-6) och mycket små volymer (0.07 mm3). Övervakningssystemet omfattar tre identiska sensorer som består av ljuskänsliga cylindrar med fluorescerande materialegenskaper (Ge-doped SiO2).
En av detektorer placeras mellan UV-lampan och kvartsglaset, medan de andra två detektorerna installeras i UV-reaktorn. Genom kontinuerlig övervakning av de tre nyckelparametrarna N, T och F i kombination med utvalda driftparametrar (t.ex. flödesmängder) beräknas och jämförs de dynamiska driftförhållanden med referensvärden vid initiala processbetingelser.
Enligt forskarna möjliggör den här typen av övervakning en snabbare och effektivare felsökning för driftpersonal (t.ex. lampbyte, försämrad vattenkvalitet och avlagringar på lamphållare). Genom monitoring av dynamiska driftförhållanden förväntas operatören att även kunna anpassa driftförhållanden utifrån aktuell hydraulisk belastning och rådande vattenkvalitet vad gäller t.ex. antal UV-lampor och flödesfördelning över seriekopplade eller parallella UV-aggregat.
Det svenska perspektivet:
Med tanke på den senaste tidens uppsving av UV-aggregat borde man kritisk se över tillhörande övervakningssystem med avseende på typ, antal och placering av sensorer samt val av processparametrar. I dagsläge lägger man mycket fokus på rätt dimensionering, smart design och ändamålsenlig installation av UV-aggregat i beredningsprocessen, däremot är en effektiv driftövervakning minst lika viktigt för att säkerställa stabila driftförhållanden och tillförlitlig barriärverkan.
Källa: Mengkai Li, Zhimin Quiang, James Bolton. ”An On-line Monitoring System Using Micro Fluorescent Silica Detectors for Determination of Three Key Operating Parameters of a UV facility”, published on IWA WWC in Busan 2012.
