Багатопараметровий метод контролю параметрів стічних вод підприємств овочевої консервації

Abstract

У статті розглядається розробка та обґрунтування трипараметрового методу контролю стічних вод підприємств овочевої консервації, що базується на комплексному вимірюванні електропровідності χ, pH та температури t. В умовах інтенсивного розвитку харчової промисловості оперативний контроль стічних вод набуває особливого значення, оскільки підприємства генерують значні обсяги стоків із високим вмістом органічних і мінеральних забруднювачів. Традиційні методи аналізу, такі як визначення ХСК, БСК₅ та концентрацій важких металів, потребують значного часу та лабораторного обладнання, що ускладнює оперативне управління процесами очищення. Запропоновано конструкцію трансформаторного вимірювального перетворювача (ТВП), що реалізує принцип компенсації паразитного магнітного потоку та дозволяє точно визначати електропровідність та температурні параметри зразка стічних вод. Описано алгоритм сумісного вимірювального контролю χ, t та pH, а також наведено формули для розрахунку питомої електропровідності χ та її температурної компенсації. Експериментальні дослідження проведені на зразках стічних вод у діапазоні температур t = 12 … 30 ºС та концентрацій 0,5–5 моль/л. Результати показують високу точність запропонованого методу з відносними похибками вимірювань t не більше ±1 %. Переваги вихорострумового багатопараметрового контролю полягають у можливості оперативно відстежувати динаміку фізико-хімічного стану стічних вод, прогнозувати зміни їх складу та підвищувати ефективність управління системами очищення. Комплексний підхід дозволяє враховувати взаємозв’язок між електропровідністю, кислотністю та температурою, що відкриває перспективи для створення нових моделей моніторингу та оптимізації водопідготовки на підприємствах харчової промисловості. Запропонований метод є надійним інструментом для оперативного багатопараметрового контролю стічних вод, підвищення екологічної безпеки виробництва та забезпечення стабільної роботи очисних споруд.

The article examines the development and justifiation of a three-parameter method for monitoring wastewater from vegetable-canning enterprises, based on comprehensive measurement of electrical conductivity χ, pH, and temperature t. In the context of the rapid growth of the food industry, prompt control of wastewater becomes particularly important, as enterprises generate signifiant volumes of efflnts with high concentrations of organic and mineral pollutants. Traditional analytical methods – such as determining COD, BOD₅, and heavy-metal concentrations–require considerable time and laboratory equipment, which complicates real-time management of treatment processes. A design of a transformer eddy-curent (TEC) is proposed, which implements the principle of parasitic magnetic-flx compensation and enables accurate determination of the electrical conductivity and temperature parameters of wastewater samples. An algorithm for combined measurement of χ, t, and pH is described, along with formulas for calculating specifi electrical conductivity χ and its temperature compensation. Experimental studies were carried out on wastewater samples within a temperature range of t = [12 … 30 ºС] and concentrations of 0,5 – 5 mol/l. The results demonstrate high accuracy of the proposed method, with relative temperature-measurement errors not exceeding ±1%. The advantages of eddy-current multiparameter control lie in its ability to promptly track the dynamics of the physicochemical state of wastewater, predict changes in its composition, and improve the effiency of wastewater treatment management. The integrated approach makes it possible to account for the interrelationship between electrical conductivity, acidity, and temperature, opening prospects for the development of new monitoring models and optimization of water treatment at food-industry enterprises. The proposed method is a reliable tool for rapid multiparameter wastewater monitoring, enhancing the environmental safety of production and ensuring stable operation of treatment facilities.