Sistema de análisis FIA en línea para el tratamiento del agua potable

El tratamiento del agua es un proceso exigente, especialmente en el caso del agua potable considerada como producto alimentario. Por lo tanto, el control de calidad es una prioridad para las empresas públicas de agua. A menudo, el "trabajo manual" sigue siendo necesario hasta el día de hoy: Las muestras de agua tratada se toman in situ en los pozos o en los filtros de la planta de tratamiento y luego se analizan en el laboratorio.

Sistema de análisis en línea 

Los sistemas de análisis de agua en línea, que determinan automáticamente los parámetros clave, pueden ofrecer un gran potencial de optimización en este campo. En estrecha colaboración con la planta de agua de Vohren, Bürkert ha desarrollado una solución individualizada para el tratamiento del agua potable. La división de servicios de BürkertPlus se encargó de la instalación y la puesta en marcha y formó a los empleados in situ.

Control totalmente automático de los módulos de filtrado individuales

El bloque de conmutación totalmente automático permite la supervisión de los distintos módulos de filtrado con una sola unidad de medición. De este modo, se puede obtener información más detallada sobre el proceso de tratamiento del agua sin necesidad de realizar grandes inversiones

Prepárese para el futuro: Análisis automatizado del agua 

La fábrica de agua de Vohren pertenece a Wasserversorgung Beckum GmbH, que emplea a unas 40 personas y suministra agua a los habitantes de un área de más de 1.000 kilómetros cuadrados en el distrito de Warendorf y partes de los distritos de Soest y Gütersloh.

Para mantener los niveles de calidad, también en el futuro, la fábrica de agua decidió sustituir el proceso para el control del tratamiento del agua, de muestreo manual y lento, por un concepto de análisis y control más económico y de bajo mantenimiento que incluye aireadores de lecho plano y filtración rápida.

"Para empezar, comparamos soluciones descentralizadas y centralizadas, es decir, sopesamos si tenía más sentido utilizar sistemas de análisis directo en el total de seis puntos de medición de la planta, o si sería más práctico para nosotros una estación de análisis central para todos los filtros", dijo el supervisor de la fábrica de agua Matthias Schürhörster.

También era importante tener en cuenta tanto los aspectos técnicos como los financieros. Por un lado, había que implantar la supervisión automática de los puntos de medición para aliviar la carga de los trabajadores y garantizar una alta calidad, también en el futuro. Por otro lado, también era necesario minimizar el esfuerzo de instalación y mantenimiento.

Análisis central de los parámetros del agua

Finalmente, se optó por una solución de análisis centralizado del agua. La columna vertebral es el sistema de análisis en línea tipo 8905 de Bürkert, que combina módulos microfluídicos para el análisis continuo de los parámetros más importantes del tratamiento del agua en un solo dispositivo compacto. Determina automáticamente el valor del pH, la turbidez y el contenido de oxígeno y hierro en la salida de los filtros rápidos.

El sistema modular de análisis del agua funciona con la innovadora tecnología MEMS (sistemas microelectromecánicos) y permite sustituir y ampliar los puntos de medición existentes, lo que hace que las mediciones sean prácticas y estén preparadas para el futuro. A diferencia de las sondas de vidrio ampliamente utilizadas anteriormente, los microchips no requieren una sustitución constante.

Análisis FIA para determinar el contenido de hierro

"Incluso el contenido de hierro se determina ahora de forma totalmente automática gracias al moderno análisis de inyección de flujo (FIA)", dice un encantado Schürhörster. El módulo FIA para el análisis del contenido de hierro combina ahora todos los componentes necesarios, incluido el controlador, en un espacio mínimo.

Lo que antes sólo era posible en el laboratorio, ahora se hace con un pequeño y compacto cubo sensor del sistema de análisis en línea. La característica especial es una total miniaturización mediante componentes microfluídicos: Cuando se utiliza el análisis por inyección de flujo, el reactivo se añade al agua de la muestra a través de una bomba. La sección de mezcla microfluídica que sigue a la inyección proporciona una mezcla uniforme y completa. A continuación, el líquido homogéneo medido pasa por un fotómetro que mide la absorción en el tiempo. El contenido de hierro puede determinarse fotométricamente a partir de la señal en forma de pico detectada y está entonces disponible para controlar, supervisar y documentar el proceso de tratamiento del agua.

Determinación del contenido en hierro mediante microfluidos: Módulo FIA en miniatura para el sistema de análisis en línea

Integración del dispositivo a través de EDIP

La comunicación se realiza a través de la plataforma para equipos EDIP (Efficient Device Integration Platform) que permite la conexión en red inteligente de todos los dispositivos electrónicos de Bürkert. Gracias al concepto de medición digital, todos los parámetros de medición, los intervalos de conmutación y los ajustes -por ejemplo, para el autodiagnóstico- pueden visualizarse en una pantalla táctil de 7 pulgadas, ajustarse y transmitirse al sistema de control de la instalación de agua a través de una interfaz de bus. De este modo, todos los datos de análisis están disponibles en una ubicación central. La contaminación del filtro puede detectarse y eliminarse a tiempo antes de que se interrumpa el proceso de tratamiento.

Cambio de muestra de agua y limpieza automática del sensor 

Para que cada filtro pueda ser revisado por separado, se implementó la conmutación de válvulas para las tomas de muestra individuales. Así, el agua se conduce desde cada filtro al sistema de análisis y luego se conmuta entre las líneas individuales mediante una válvula solenoide.

La conmutación automática puede realizarse a través del software de programación visual interno del dispositivo, por lo que no se requiere ninguna programación adicional en el PLC. Para minimizar el nivel de mantenimiento, se instaló una unidad de limpieza adicional, lo que significa que la unidad de análisis puede limpiarse ahora de forma controlada en el tiempo y totalmente automática. Dependiendo de la calidad del agua, los sensores deben limpiarse a intervalos regulares para eliminar la cal, el hierro o los depósitos orgánicos y, si es necesario, recalibrarse. El sistema automático de limpieza MZ20 realiza automáticamente todas las tareas que antes había que hacer a mano.

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El sistema de limpieza lleva a cabo la limpieza regular de las celdas de medición de forma autónoma y totalmente automatizada.

Sistema de análisis de agua en línea

Tipo 8905

• Análisis en continuo de aguas potables y aguas para procesos industriales
• Basado en la tecnología modular Bürkert de cubos y placas base
• Conexión de bus de campo para una comunicación industrial versátil
• Conexión de bus de campo para una comunicación industrial versátil, intercambio de datos a través de una pasarela móvil
• Muy escasa necesidad de mantenimiento y prolongada vida útil gracias a la tecnología MEMS

Sistema de limpieza

Tipo MZ20

• Limpieza completamente automática para los cubes de sensor de la serie MSxx
• Evita depósitos en el sistema y en los cubes de sensor para mediciones estables a largo plazo
• Dos soluciones de limpieza para procesos especiales de limpieza
• Proceso de limpieza específico de la aplicación y libremente definible