IoT для умного управления сточными водами и очистки

Вода — самый важный ресурс. Она используется не только в бытовых и коммерческих целях, но и в промышленности. Однако менее 2% воды на поверхности Земли пригодны для потребления. Поэтому становится обязательным внедрение очищенной воды как альтернативы для удовлетворения глобального спроса.

Промышленность постоянно использует пресную воду как охлаждающую жидкость и растворитель для повышения качества продукции. Сброс такой использованной воды прямо в окружающую среду может серьезно загрязнить её. Поэтому предприятиям необходимо создавать на своих площадках объекты очистки сточных вод для соблюдения нормативов сброса и параметров безопасности.

Создавая очистные сооружения на своем объекте, компания предотвращает вред окружающей среде и здоровью людей. Сточные воды из жилых домов также могут очищаться на локальных станциях и использоваться для различных нужд, например, для орошения. Кроме того, промышленность может повторно использовать такую очищенную воду для своих процессов.

Что такое система очистки сточных вод?

Система очистки сточных вод удаляет загрязнители из использованной воды. Она устраняет токсичные и вредные отходы перед возвратом воды в водоем. Это снижает риск загрязнения водных ресурсов и обеспечивает минимальное воздействие на окружающую среду. Такую воду также можно повторно использовать в бытовых и промышленных целях.

Очистка воды — сложный процесс, включающий различные технологии и этапы. Поэтому система управления сточными водами обычно требует много обслуживания и обновлений для непрерывной эффективной работы. Она также сталкивается с колебаниями химического состава поступающей воды. Другие вызовы, с которыми сталкивается система очистки:

• Невозможность автоматически оптимизировать процессы при изменяющемся загрязнении и расходе воды.
• Необходимость менять процессы под специфические требования к воде.
• Колебания в дозировке реагентов и требованиях к водной химии.

Платформа Интернета вещей является идеальным инструментом для систем управления сточными водами для решения этих задач. В базовом виде IoT выступает системой связи и сбора данных, позволяя диспетчерам иметь детальную информацию о работе станции. Как продвинутый инструмент, IoT дает большие преимущества в автоматизации и аналитике.

Вклад IoT в управление сточными водами:

Интернет вещей формирует сеть физических объектов, используя различные датчики как конечные точки, обеспечивая дистанционный мониторинг в масштабе. В системе управления сточными водами эта сеть позволяет уполномоченным лицам тщательно контролировать различные операции на станции очистки.

Сеть датчиков позволяет мониторить параметры воды: температуру, давление, химический состав, сухие остатки (TDS) и др. Эти данные могут использоваться автоматизированной аналитической платформой для превращения в действенные инсайты. Умные расходомеры воды также применяются для измерения расхода на всей станции.

Внедрение IoT в системы очистки и управления водой позволяет отслеживать состав воды и внедрять системы EAM и CMMS. Обе эти системы вместе с IoT обеспечивают накопление данных о производительности и эксплуатации всей станции. Эти данные используются для принятия обоснованных решений при оптимизации работы станции.

IoT в управлении сточными водами также позволяет рассчитывать остаточные химикаты после очистки. Эти данные используются для оценки эффективности процесса и гарантии соответствия стандартам качества воды перед сбросом в водоем.

Преимущества IoT в управлении сточными водами:

1) Обнаружение вредных химикатов:

Удаление видимых твердых веществ из воды недостаточно. Различные патогены, химикаты и токсины растворены или взвешены в сточных водах и даже опаснее видимых загрязнителей. К таким вредным примесям относятся:

• Патогены
• Металлы
• Синтетические химикаты
• Нитраты
• Сухие остатки (TDS)
• Фосфаты
• Биохимическое потребление кислорода (BOD)
• Взвешенные вещества (TSS)

Различные IoT-датчики могут использоваться очистными сооружениями для обнаружения этих опасных компонентов в воде. После этого с помощью различных методов эти токсины можно полностью удалить из сточных вод.

2) Аналитика для выбора специфического процесса очистки:

Конкретные примеси требуют определенных процессов для удаления. Продвинутая аналитика IoT-решения может рекомендовать цепочку подходящих процессов на основе концентрации загрязнителей.

Это позволяет станции очистки использовать минимальное число процессов для удаления избыточных загрязнителей. Процессы оптимизируются, операционные расходы снижаются. Типичные процессы на станциях очистки:

• Отстаивание
• Флокуляция
• Дезинфекция
• Коагуляция
• Известковое смягчение
• Фильтрация
• Ионообмен

Эти процессы также можно оптимизировать для подготовки воды под специфические промышленные нужды — как охлаждающую жидкость или растворитель.

3) Мониторинг оборудования:

Очистное сооружение должно работать круглосуточно для регулярного удовлетворения водных потребностей. Чтобы поток воды никогда не останавливался и избежать внезапных поломок, оборудование и машины на станции должны быть должным образом обслуживаемы.

IoT обеспечивает прием данных для систем EAM (управление активами) и CMMS (компьютеризированная система управления обслуживанием) на станции очистки. Это расширяет возможности сбора данных и устанавливает мониторинг в реальном времени в инфраструктуре. Используя данные с встроенных датчиков, можно отслеживать производительность оборудования, что повышает его продуктивность и улучшает планы обслуживания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Поскольку пресная вода на грани истощения, сейчас самое время усиливать системы очистки и управления водой. Однако очистные сооружения дороги в установке и обслуживании. Внедрение Интернета вещей в систему снижает операционные расходы, что стимулирует их строительство даже в отдаленных районах.

Эти центры очистки становятся новой жизненной линией для промышленного и бытового использования. Они снижают загрязнение окружающей среды и определенно помогут нам бороться с дефицитом воды в будущем.