سیستم آنالایزر (Analyzer System) تکنولوژی های جدید ما را قادر ساخته اند به صورت پیوسته بتوانیم پارامترهای آب و فاضلاب را اندازه گیری کنیم. به طور کلی فرآیندهای تولید آب و یا تصفیه فاضلاب به نحوی طراحی می گردند که در هر مرحله با افزایش و یا کاهش برخی پارامترهای کیفی همراه خواهند بود.

آنالایزرهای آنلاین تجهیزاتی هستند که قادر به پایش مداوم و اتوماتیک نمونه‌های آبی و گازی در مکان‌هایی که نصب شده‌اند می‌باشند. این آنالایزرها در حال حاظر تنها در کشورهای اروپای غربی، آمریکا، ژاپن و برخی کشورهای شرقی مانند سنگاپور (بطور محدود) ساخته می‌شوند.

سیستم پایش لحظه ای را باید از نکته نظرات زیر قبل از انتخاب نوع و مدل مورد بررسی قرار داد:

1.  بررسی و انتخاب پارامترهای موردنظر برای اندازه گیری
2.  بررسی و تعیین محدوده موردنیاز برای اندازه گیری هر پارامتر و ماتریس کیفیت آب
3.  مطالعه و بررسی محل نصب و امکانات موجود در محل نصب از قبیل برق، تلفن و کابل کشی و حفاظت فیزیکی آن
4.  بررسی متدهای مختلف نصب و انتخاب مدل و متد مناسب بر اساس اطلاعات ردیف های یک تا سه
5.  بررسی و انتخاب سیستم انتقال اطلاعات
6.  روش های نگهداری و کاربری سیستم
7.  جمع بندی و طبقه بندی اطلاعات و سریهای زمانی
8. بررسی و انتخاب متد تصمیم گیری و آلارمینگ

انتخاب نوع پارامتر با توجه به متدهای مختلف موجود در دنیا برای اندازه گیری هر پارامتری بسیار مهم و تاثیر گذار می باشد. در ابتدا باید دقت نمود که انتخاب هر پارامتر متناسب با متد آنالیز و نصب و نگهداری آن می تواند در هزینه های کلی تاثیر خواهد گذاشت. به عنوان مثال پارامتر pH از طریق متد الکتروشیمیایی اندازه گیری می شود که نیاز به تعویض الکترولیت آن در بازه های زمانی چند ماهه است، بنابراین نظر به قیمت نسبتا پایین این سنسور ولی در ادامه نیاز به نگهداری دوره ای و تعویض الکترولیت و یا تعویض کل پراب خواهد داشت. از پارامترهای دیگر می توان به پارامترهایی نظیر BOD  و COD اشاره نمود. با پیشرفت های تکنولوژیکی اندازه گیری پارامتر COD بصورت لحظه ای با استفاده از متدهای طیف سنجی و نیز کالریمتری فراهم شده است. اما در مورد اندازه گیری پارامتر BOD باید اشاره نمود که این پارامتر در تمامی برندها و تجهیزات پارامتری وابسته و یا متکی به کالیبراسیون بر اساس اطلاعات و آنالیزهای قبلی می باشد. بنابراین این پارامتر نیاز به اندازه گیری دوره ای و کنترل با دستگاه خواهد داشت. در مورد اندازه گیری COD بطور معمول متد اندازه گیری بر اساس بررسی میزان جذب طول موج های نوری بخصوص طول موج ۲۵۴ نانومتر می باشد.

دراین سنسورها معمولا طول موج ۲۵۴ نانومتر به محلول تابیده می شود. آلاینده های شیمیایی مختلف در داخل محلول میزانی از این طول موج ماورابنفش را جذب می نمایند. در روبروی لامپ تابنده یک لامپ و یا حسگر میزان شدت نور دریافتی را بدست می آورد. با استفاده از فرمول بیر-لامبرت و بر اساس شدت نورهای اولیه و جذب شده می توان غلظت پارامترهای شیمیایی مختلف را بدست آورد. این روش در بیشتر موارد نیاز به کالیبراسیون دارد. یکی از مزایای روش اسپکترومتری زمان آنالیز بسیار پایین ( در حدود دو دقیقه ) می باشد که ابزاری مناسب برای اجرای سیستم های آلارمینگ و اعلام هشدار در تاسیسات آب و فاضلاب می باشد. اما از سوی دیگر مهم ترین ضعف این متدها وابستگی تام به ماتریس کلی کیفیت آب می باشد. این بدان معنی است که اگر ترکیبات و عناصر موجود در داخل نمونه تغییر پیدا کنند کالیبراسیون های قبلی معتبر نبوده ودر بیشتر مواقع نیاز به کالیبراسیون دوره ای دارند. در کنار روش اسپکترومتری برای پایش لحظه ای COD روش های دیگری همچون استفاده از کالریمتری که بنام های مختلف نظیر wet chemical  و یا آنالایزرهای کابینتی مشهور هستند، وجود دارد. این روش های دقیقا روند آزمایشگاهی آنالیز نمونه ها را انجام می دهند. مطابق استانداردهای معتبر سازمان محیط زیست آمریکا نمونه پس از انجام فیلتراسیون وارد یک محفظه می شود که بر روی آن محلول های مختلف نظیر دی کرومات پتاسیم ویا پرمنگنات اضافه می گردد. این محلول در واقع بعنوان یک کاتلیست هضم نمونه را سرعت می بخشد. در ادامه نمونه به مدت ۱۵ دقیقه در دمای ۱۷۰ و یا ۱۰۰ درجه حرارت می بیند. سپس اسپکترومتری در طول موج ۵۲۵ نانومتر انجام می گیرد. این روش که سال ها بر اساس استانداردهای جهانی انجام می گیرد یکی از دقیق ترین روش های موجود می باشد که وابستگی به ماتریس آب یا پسآب ندارد که مهم ترین مزیت آن می باشد.

اما از سوی دیگر زمان آنالیز آن حدود ۴۰ دقیقه طول میکشد  که می تواند جزو معایب آن محسوب گردد. از تفاوت های دیگر تجهیزات اسپکترومتری با آنالیزورهای شیمییایی کابینتی این است که این سنسورها می توانند در داخل آب و یا پسآب صورت مستغرق نصب گردند. البته این امرنیاز به تمهیدات ویژه و بررسی های تکمیلی از میزان دبی و سرعت جریان و تغییرات تراز آب دارد که در بیشتر مواقع انجام چنین کاری بسیار سخت و طاقت فرسا می گردد. بطور کلی برای اندازه گیری COD و TOC و BOD و نیترات و TSS سنسورهای اسپکترومتری و کابینت آنالیزر وجود دارد. ولی برای پارامترهای پیچیده تر دیگر نظیر سولفات ها، فسفات و فلزات تقریبا همه متدها بر اساس آنالیزهای شیمیایی کابینتی میسر میباشد. البته در برخی موارد در صورت وجود اطلاعات گسترده از ماتریس کیفیت آب و پسآب و نیز داده های اندازه گیری شده قبلی در طول زمان مشخصی می توان یک طول موج خاصی را برای برخی پارامترها کالیبره نمود.

روش های نصب سیستم پایش لحظه ای

به طور کلی سیستم های پایش لحظه ای در دو مدل submersible  یا in-situ و flow-through  یا bypass ارائه می گردند. انتخاب مدل مناسب وابسته به پارامتر انتخاب شده، محل نصب و وضعیت آب و یا پسآب می باشد. در روش های Submersible یا مستغرق سنسورها داخل سیال قرار داده می شوند. البته در برخی موارد می توان سنسورهای قابل غوطه ور شدن در داخل سیال را بصورت bypass نصب نمود. در روش های flow- through نمونه آب و یا پسآب به داخل یک محفظه پمپ می شود. در این روش های معمولا از پمپ های پریستالتیک استفاده می شود. این روش های همان طور که در بالا اشاره شد خود دو مدل هستند. در مدل ساده تر همان سنسورهای قابل استغراق داخل سیال بدون هیچ تغییری در داخل یک مسیر لوله ای و قطعاتی بنام flow-cell نصب می کنند. در روش های کامل تر نمونه پس از مکش به داخل دستگاه، آنالیزهای شیمیایی روی آن انجام می شود که به مدل extractive هم مشهور است.