Tóm tắt Sự phát triển công nghiệp và dân số trong vài thập kỷ qua là một trong những nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước. Một số khí thải từ các nhà máy xử lý nước là độc hại và dễ cháy, cần được xác định, chẳng hạn như hydro sunfua, carbon dioxide, methane và carbon monoxide. Hệ thống giám sát chất lượng nước phải được phát triển để đáp ứng các yêu cầu pháp lý, môi trường và xã hội. Việc giám sát chất lượng nước gặp nhiều khó khăn do tính biến đổi, bản chất và nồng độ thấp của các chất gây ô nhiễm cần được phát hiện. Khí thải từ các quy trình xử lý này đóng vai trò thiết yếu trong việc xử lý, giám sát và kiểm soát nước. Cảm biến khí có thể được sử dụng như một thiết bị an toàn trong quá trình lọc nước. Cảm biến khí nhận tín hiệu đầu vào dưới dạng kích thích hóa học, vật lý và sinh học và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện. Cảm biến khí có thể được lắp đặt trong các quy trình xử lý nước thải khác nhau. Trong bài đánh giá này, chúng tôi trình bày những tiến bộ vượt bậc, những phát triển mang tính bước ngoặt và những thành tựu công nghệ đã dẫn đến sự phát triển của cảm biến khí để đánh giá chất lượng nước. Vai trò của cảm biến khí trong việc duy trì và giám sát chất lượng nước được thảo luận, và các chất phân tích khác nhau, công nghệ phát hiện và vật liệu cảm biến của chúng, cùng với ưu và nhược điểm của chúng đã được tóm tắt. Cuối cùng, bài viết cung cấp tóm tắt và triển vọng cho các hướng phát triển tương lai của cảm biến khí trong việc giám sát và bảo trì chất lượng nước.
Từ khóa Cảm biến khí/Chất lượng nước/Xử lý nước/Nước thải/Nhu cầu oxy hóa học/Nhu cầu oxy sinh học
Giới thiệu
Một trong những vấn đề môi trường quan trọng nhất mà nhân loại đang phải đối mặt là tình trạng ô nhiễm nguồn nước toàn cầu ngày càng gia tăng với hàng ngàn hợp chất tự nhiên và công nghiệp. Tình trạng này trở nên nổi bật hơn trong những thập kỷ gần đây do toàn cầu hóa, công nghiệp hóa và dân số tăng đột ngột. Khoảng 3,4 tỷ người không được tiếp cận với nước uống sạch, điều này có liên quan đến hơn 35% tổng số ca tử vong ở các nước đang phát triển [1]. Thuật ngữ nước thải được sử dụng cho nước có chứa chất thải của con người, chất thải sinh hoạt, chất thải động vật, chất béo, xà phòng và hóa chất. Thuật ngữ cảm biến có nguồn gốc từ "sentio", từ tiếng Latin có nghĩa là nhận thức hoặc quan sát. Cảm biến là một thiết bị được sử dụng để phát hiện chất phân tích quan tâm và phản ứng với sự hiện diện của chất gây ô nhiễm hoặc chất phân tích có trong môi trường. Qua nhiều năm, con người đã có những phương pháp phát hiện chất lượng nước tiên tiến để xác định vi khuẩn, hóa chất hữu cơ và vô cơ và các thông số khác (ví dụ: độ pH, độ cứng (Ca và Mg hòa tan) và độ đục (mờ đục). Các cảm biến được sử dụng để duy trì và theo dõi chất lượng nước và bảo vệ người sử dụng nước. Các cảm biến này có thể được đặt ở những vị trí thích hợp, ở trung tâm bên trong, bên trong hoặc thậm chí tại điểm sử dụng của cơ sở xử lý nước. Chất lượng nước có thể được theo dõi trực tuyến hoặc ngoại tuyến với sự trợ giúp của các cảm biến. Ngày nay, việc theo dõi nước trực tuyến được ưa chuộng hơn do phản ứng nhanh của các loại hệ thống này. Thiếu các cảm biến thích hợp có thể được sử dụng để theo dõi thời gian thực thích hợp cho việc bảo trì và theo dõi chất lượng nước. Một trong những kỹ thuật xử lý nước được sử dụng nhiều nhất là lò phản ứng mẻ tuần tự. Đây là hệ thống bùn hoạt tính được sử dụng để làm giàu bùn bằng các sinh vật tích tụ phosphate. Hầu hết các lò phản ứng được vận hành dựa trên các bước ngoại tuyến, có nghĩa là việc lấy mẫu dữ liệu có tần suất thấp và kết quả bị trì hoãn. Đây là một trở ngại đối với việc quản lý hệ thống đúng cách và làm cho
Thời gian đăng: 19-12-2024