Як вымяраецца каламутнасць вады?

Што такое каламутнасць?

Каламутнасць — гэта паказчык каламутнасці або замутнення вадкасці, які звычайна выкарыстоўваецца для ацэнкі якасці вады ў прыродных вадаёмах, такіх як рэкі, азёры і акіяны, а таксама ў сістэмах ачысткі вады. Яна ўзнікае з-за наяўнасці ўзважаных часціц, у тым ліку глею, водарасцяў, планктону і прамысловых пабочных прадуктаў, якія рассейваюць святло, якое праходзіць праз тоўшчу вады.
Каламутнасць звычайна вымяраецца ў нефеламетрычных адзінках каламутнасці (NTU), прычым больш высокія значэнні паказваюць на большую непразрыстасць вады. Гэтая адзінка заснавана на колькасці святла, рассеянага часціцамі, узважанымі ў вадзе, вымеранай нефелометрам. Нефелометр прапускае прамень святла праз узор і выяўляе святло, рассеянае ўзважанымі часціцамі пад вуглом 90 градусаў. Больш высокія значэнні NTU паказваюць на большую каламутнасць або воблачнасць вады. Больш нізкія значэнні NTU паказваюць на больш чыстую ваду.
Напрыклад: значэнне NTU для чыстай вады можа быць блізкім да 0. Пітная вада, якая павінна адпавядаць стандартам бяспекі, звычайна мае NTU менш за 1. Вада з высокім узроўнем забруджвання або ўзважаных часціц можа мець значэнні NTU, якія вымяраюцца сотнямі ці тысячамі.

Навошта вымяраць каламутнасць якасці вады?

Павышаны ўзровень каламутнасці можа прывесці да шэрагу негатыўных наступстваў:
1) Зніжэнне пранікнення святла: гэта пагаршае фотасінтэз у водных раслін, тым самым парушаючы больш шырокую водную экасістэму, якая залежыць ад першаснай прадуктыўнасці.
2) Засмечванне сістэм фільтрацыі: Завіслыя цвёрдыя часціцы могуць закаркоўваць фільтры ў водаачышчальных збудаваннях, павялічваючы эксплуатацыйныя выдаткі і зніжаючы эфектыўнасць ачысткі.
3) Сувязь з забруджвальнымі рэчывамі: Часціцы, якія выклікаюць каламутнасць, часта служаць пераносчыкамі шкодных забруджвальнікаў, такіх як патагенныя мікраарганізмы, цяжкія металы і таксічныя хімічныя рэчывы, што стварае рызыку як для навакольнага асяроддзя, так і для здароўя чалавека.
Карацей кажучы, каламутнасць служыць найважнейшым паказчыкам для ацэнкі фізічнай, хімічнай і біялагічнай цэласнасці водных рэсурсаў, асабліва ў рамках маніторынгу навакольнага асяроддзя і аховы здароўя насельніцтва.
Які прынцып вымярэння каламутнасці?

Прынцып вымярэння каламутнасці заснаваны на рассейванні святла, калі яно праходзіць праз пробу вады, якая змяшчае завіслыя часціцы. Калі святло ўзаемадзейнічае з гэтымі часціцамі, яно рассейваецца ў розных напрамках, і інтэнсіўнасць рассеянага святла прама прапарцыйная канцэнтрацыі прысутных часціц. Больш высокая канцэнтрацыя часціц прыводзіць да павелічэння рассейвання святла, што, у сваю чаргу, да большай каламутнасці.

прынцып вымярэння каламутнасці

Працэс можна разбіць на наступныя этапы:
Крыніца святла: Праз пробу вады прапускаецца прамень святла, які звычайна выпраменьваецца лазерам або святлодыёдам.
Завіслыя часціцы: Па меры распаўсюджвання святла праз узор завіслыя рэчывы, такія як асадак, водарасці, планктон або забруджвальныя рэчывы, прымушаюць святло рассейвацца ў розных напрамках.
Выяўленне рассеянага святла: Aнефелометр, прыбор, які выкарыстоўваецца для вымярэння каламутнасці, выяўляе святло, рассеянае пад вуглом 90 градусаў адносна падаючага прамяня. Гэта вуглавое выяўленне з'яўляецца стандартным метадам з-за яго высокай адчувальнасці да рассейвання, выкліканага часціцамі.
Вымярэнне інтэнсіўнасці рассеянага святла: інтэнсіўнасць рассеянага святла вызначаецца колькасна, прычым больш высокая інтэнсіўнасць сведчыць аб большай канцэнтрацыі ўзважаных часціц і, адпаведна, аб больш высокай каламутнасці.
Разлік каламутнасці: Вымераная інтэнсіўнасць рассеянага святла пераўтвараецца ў нефеламетрычныя адзінкі каламутнасці (NTU), што забяспечвае стандартызаванае лікавае значэнне, якое прадстаўляе ступень каламутнасці.
Чым вымяраецца каламутнасць вады?

Вымярэнне каламутнасці вады з дапамогай аптычных датчыкаў каламутнасці шырока выкарыстоўваецца ў сучасных прамысловых установах. Як правіла, шматфункцыянальны аналізатар каламутнасці патрабуецца для адлюстравання вымярэнняў у рэжыме рэальнага часу, забеспячэння перыядычнай аўтаматычнай ачысткі датчыкаў і падачы папярэджанняў аб анамальных паказаннях, тым самым забяспечваючы адпаведнасць стандартам якасці вады.

Інтэрнэт-датчык каламутнасці (вымяральная марская вада)

Розныя эксплуатацыйныя ўмовы патрабуюць розных рашэнняў для маніторынгу каламутнасці. У сістэмах другаснага водазабеспячэння жылых дамоў, на водаачышчальных збудаваннях, а таксама на ўваходзе і выхадзе аб'ектаў пітной вады пераважна выкарыстоўваюцца нізкадыяпазонныя вымяральнікі каламутнасці з высокай дакладнасцю і вузкімі дыяпазонамі вымярэнняў. Гэта звязана з жорсткімі патрабаваннямі да нізкага ўзроўню каламутнасці ў гэтых умовах. Напрыклад, у большасці краін рэгулюючы стандарт для вадаправоднай вады на выхадах з ачышчальных збудаванняў вызначае ўзровень каламутнасці ніжэй за 1 NTU. Нягледзячы на ​​тое, што аналізы вады ў басейнах сустракаюцца радзей, пры іх правядзенні таксама патрабуюць вельмі нізкага ўзроўню каламутнасці, што звычайна патрабуе выкарыстання нізкадыяпазонных вымяральнікаў каламутнасці.

Нізкадыяпазонныя вымяральнікі каламутнасці TBG-6188T

У адрозненне ад гэтага, для такіх прымяненняў, як ачышчальныя збудаванні сцёкавых вод і пункты скіду прамысловых сцёкавых вод, патрабуюцца вымяральнікі каламутнасці з высокім дыяпазонам вымярэння. Вада ў гэтых асяроддзях часта дэманструе значныя ваганні каламутнасці і можа ўтрымліваць значную канцэнтрацыю завіслых цвёрдых рэчываў, калоідных часціц або хімічных асадкаў. Значэнні каламутнасці часта перавышаюць верхнія межы вымярэння прыбораў з ультранізкім дыяпазонам вымярэнняў. Напрыклад, каламутнасць патоку на ачышчальных збудаваннях сцёкавых вод можа дасягаць некалькіх сотняў NTU, і нават пасля першаснай ачысткі неабходны маніторынг узроўняў каламутнасці ў дзясяткі NTU. Вымяральнікі каламутнасці з высокім дыяпазонам вымярэнняў звычайна працуюць па прынцыпе суадносін інтэнсіўнасці рассеянага да прапушчанага святла. Выкарыстоўваючы метады пашырэння дынамічнага дыяпазону, гэтыя прыборы дасягаюць вымяральных магчымасцей ад 0,1 NTU да 4000 NTU, захоўваючы дакладнасць ±2% ад поўнай шкалы.

Прамысловы анлайн-аналізатар каламутнасці

У спецыялізаваных прамысловых умовах, такіх як фармацэўтычная і харчовая прамысловасці, прад'яўляюцца яшчэ большыя патрабаванні да дакладнасці і доўгатэрміновай стабільнасці вымярэнняў каламутнасці. У гэтых галінах прамысловасці часта выкарыстоўваюцца двухпрамянёвыя вымяральнікі каламутнасці, якія ўключаюць эталонны прамень для кампенсацыі перашкод, выкліканых зменамі крыніцы святла і ваганнямі тэмпературы, тым самым забяспечваючы стабільную надзейнасць вымярэнняў. Напрыклад, каламутнасць вады для ін'екцый звычайна павінна падтрымлівацца ніжэй за 0,1 NTU, што накладвае строгія патрабаванні да адчувальнасці прыбора і ўстойлівасці да перашкод.
Акрамя таго, з развіццём тэхналогій Інтэрнэту рэчаў (IoT) сучасныя сістэмы маніторынгу каламутнасці становяцца ўсё больш інтэлектуальнымі і сеткавымі. Інтэграцыя модуляў сувязі 4G/5G дазваляе перадаваць дадзеныя аб каламутнасці ў рэжыме рэальнага часу на воблачныя платформы, што спрашчае дыстанцыйны маніторынг, аналіз дадзеных і аўтаматычныя апавяшчэнні аб трывозе. Напрыклад, на муніцыпальнай ачышчальнай станцыі была ўкаранёна інтэлектуальная сістэма маніторынгу каламутнасці, якая звязвае дадзеныя аб каламутнасці на выхадзе з сістэмай кіравання размеркаваннем вады. Пры выяўленні анамальнай каламутнасці сістэма аўтаматычна рэгулюе дазоўку хімікатаў, што прыводзіць да паляпшэння якасці вады з 98% да 99,5%, а таксама да скарачэння спажывання хімікатаў на 12%.
Ці з'яўляецца мутнасць тым жа паняццем, што і агульная колькасць завіслых цвёрдых рэчываў?

Каламутнасць і агульная колькасць завіслых цвёрдых рэчываў (АЦЦ) — гэта ўзаемазвязаныя паняцці, але яны не аднолькавыя. Абодва яны адносяцца да часціц, завіслых у вадзе, але адрозніваюцца тым, што яны вымяраюць і як яны вызначаюцца колькасна.
Каламутнасць вымярае аптычныя ўласцівасці вады, у прыватнасці, колькі святла рассейваецца ўзважанымі часціцамі. Яна не вымярае непасрэдна колькасць часціц, а хутчэй колькі святла блакуецца або адхіляецца гэтымі часціцамі. На каламутнасць уплывае не толькі канцэнтрацыя часціц, але і такія фактары, як памер, форма і колер часціц, а таксама даўжыня хвалі святла, якая выкарыстоўваецца пры вымярэнні.

Прамысловы вымяральнік агульнага ўтрымання завіслых цвёрдых рэчываў (TSS)

Агульная колькасць завіслых цвёрдых рэчываў(TSS) вымярае рэальную масу завіслых часціц у пробе вады. Ён колькасна вызначае агульную вагу цвёрдых рэчываў, якія знаходзяцца ў завіслым стане ў вадзе, незалежна ад іх аптычных уласцівасцей.
Аб'ём сухіх часціц (АСУ) вымяраецца шляхам фільтрацыі вядомага аб'ёму вады праз фільтр (звычайна фільтр з вядомай вагой). Пасля фільтрацыі вады цвёрдыя часціцы, якія засталіся на фільтры, сушаць і ўзважваюць. Вынік выражаецца ў міліграмах на літр (мг/л). АСУ непасрэдна звязаны з колькасцю ўзважаных часціц, але не дае інфармацыі аб памеры часціц або аб тым, як часціцы рассейваюць святло.
Асноўныя адрозненні:
1) Характар ​​вымярэння:
Каламутнасць — гэта аптычная ўласцівасць (як рассейваецца або паглынаецца святло).
Агульная маса часціц, узважаных у вадзе, — гэта фізічная ўласцівасць (маса часціц, узважаных у вадзе).
2) Што яны вымяраюць:
Каламутнасць паказвае, наколькі празрыстая або каламутная вада, але не дае рэальнай масы цвёрдых рэчываў.
TSS забяспечвае непасрэднае вымярэнне колькасці цвёрдых рэчываў у вадзе, незалежна ад таго, наколькі празрыстай ці каламутнай яна выглядае.
3) Адзінкі:
Каламутнасць вымяраецца ў NTU (нефеламетрычных адзінках каламутнасці).
Аб'ём сутачнай сутачнай вадкасці (ТСВ) вымяраецца ў мг/л (міліграмах на літр).
Ці аднолькавыя колер і каламутнасць?

Колер і каламутнасць — гэта не адно і тое ж, хоць абодва ўплываюць на знешні выгляд вады.

Інтэрнэт-вымяральнік колеру вады

Вось у чым розніца:
Колер адносіцца да адцення або нацянення вады, выкліканага растворанымі рэчывамі, такімі як арганічныя рэчывы (напрыклад, гнілое лісце) або мінералы (напрыклад, жалеза або марганец). Нават чыстая вада можа мець колер, калі яна ўтрымлівае раствораныя каляровыя злучэнні.
Каламутнасць — гэта памутненне або затуманенне вады, выкліканае ўзважанымі часціцамі, такімі як гліна, глей, мікраарганізмы або іншыя дробныя цвёрдыя рэчывы. Яна вымярае, наколькі часціцы рассейваюць святло, якое праходзіць праз ваду.
Карацей кажучы:
Колер = раствораныя рэчывы
Каламутнасць = завіслыя часціцы