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Technical articles濁度——是用以表示水的渾濁程度的單位。按照標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO的定義,濁度是由于不溶性物質(zhì)的存在而引起液體的透明度降低的一種量度。不溶性物質(zhì)是指懸浮于水中的固體顆粒物(泥沙、腐殖質(zhì)子、浮游藻類等)和膠體顆粒物。
水的濁度表征水的光學(xué)性質(zhì),表示水中懸浮物和膠體物對(duì)光線透過時(shí)所產(chǎn)生的阻礙程度。濁度的大小不僅與水中懸浮物和膠體物的含量有關(guān),而且與這些物質(zhì)的顆粒大小、形狀和表面對(duì)光的反射、散射等性能有關(guān)。因此,濁度與水中懸浮物和膠體物質(zhì)的濃度并不存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
濁度計(jì)的常用單位;
FTU——Formazine 濁度單位;
NTU——散射濁度單位;
mg/L——總懸浮固體物質(zhì)濁度單位;
EBC——歐洲釀造業(yè)濁度單位。
上述單位中,現(xiàn)在普遍采用的是NTU單位,NTU與FTU在數(shù)值上相同,即1NTU=1FTU。mg/L目前用的較少,應(yīng)當(dāng)注意,作為濁度單位的mg/L和作為濃度單位的mg/L是兩個(gè)*不同的概念。前者是光學(xué)單位后者是質(zhì)量含量單位,兩者之間不存在數(shù)值上的相應(yīng)或等同關(guān)系。濁度相同的懸濁液,其濃度可能*不同;濃度相同的懸濁液,其濁度差異也往往相當(dāng)大。
15.1 濁度的測(cè)量方法及濁度計(jì)的分類
濁度計(jì)是測(cè)量水的渾濁程度的儀器,各種類型的都是利用光學(xué)方法進(jìn)行測(cè)量的。按測(cè)量方法分,主要有以下幾種:
①投射式 測(cè)量投射光的強(qiáng)度,即透過被測(cè)水樣的光強(qiáng)。
②散射式 測(cè)量散射光的強(qiáng)度,按測(cè)量方位的不同,又可分為前散射式、垂直散射式和后散射式三種。
③散射光和投射光比率式 交替或同時(shí)測(cè)量散射和投射光的強(qiáng)度,依據(jù)其比值得出濁度。
④表面散射式 測(cè)定照射到水樣表面的散射光的強(qiáng)度。
雖然的種類繁多,但都是基于光學(xué)原理制成的。即,濁度與透射光和散射光的強(qiáng)度成比例,所以各種具體型號(hào)的的原理就不再一一介紹。
幾種的比較
儀表類型 | 測(cè)量原理 | 測(cè)量范圍 | 水樣色度影響 | 線性 |
透射光型 | T∝I1 | 中、高濁度 | 大 | 差 |
散射光型 | T∝I2 | 低、中濁度 | 大 | 較好 |
表面散射型 | T∝I2 | 低、中濁度 | 中 | 較好 |
散射光—透射光型 | T∝I2/ I1 | 低、中濁度 | 小 | 好 |
的測(cè)量范圍尚無統(tǒng)一、明確的劃分,習(xí)慣上根據(jù)測(cè)量對(duì)象或應(yīng)用場(chǎng)所的不同,將其劃分為低、中、高三段。
①低濁度 測(cè)量范圍在0~100NTU(或0~200NTU)以內(nèi)。主要適用場(chǎng)合為:
*高純水和飲用水工藝;
*自來水廠和工業(yè)水處理中的混凝沉淀監(jiān)測(cè);
*過濾器反沖洗控制和泄漏監(jiān)測(cè);
*工業(yè)水處理中離子交換器進(jìn)水監(jiān)測(cè)。
②中濁度 測(cè)量范圍在0~1000NTU(或0~2000NTU)以內(nèi)。主要適用場(chǎng)合為:
*污水處理廠排放監(jiān)測(cè);
*污水處理廠混凝沉淀監(jiān)測(cè);
*污水處理廠過濾器反沖洗控制和泄漏監(jiān)測(cè);
*地表水和污水處理排放口水質(zhì)監(jiān)測(cè)。
③高濁度 測(cè)量范圍在0~20g/L SiO2(或0~100g/L SiO2)以內(nèi),主要用于污水處理廠的曝氣池、二次沉淀池、濃縮池、消化池等場(chǎng)合,監(jiān)測(cè)污泥的密度、厚度、界面及溢出情況等。活性污泥的濁度為3~6g/L SiO2,原污泥的濁度為30~70g/LSiO2.。
15.2 的使用注意事項(xiàng)及校驗(yàn)方法
對(duì)進(jìn)入測(cè)量槽被測(cè)水樣的要求:
①必須除去水中的氣泡。水中的氣泡和水中的顆粒一樣,會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的散射而導(dǎo)致測(cè)量誤差。除去水中的氣泡通常稱為消泡。
②防止水中懸浮物顆粒的沉積。在流量較小時(shí),懸浮顆粒會(huì)產(chǎn)生沉積,濁度檢測(cè)數(shù)據(jù)將小于實(shí)際濁度值。
這樣懸浮物才能分布均勻并防止沉積。
④水樣的溫度一般為0~50℃;壓力一般為20kPa(耐壓式測(cè)量槽<500kPa)流量根據(jù)儀器的要求而定,多數(shù)為2~10L/min。
水中氣泡的產(chǎn)生及消除:
濁度測(cè)量通常在無壓力的水樣中進(jìn)行,帶壓水樣壓力釋放時(shí),會(huì)產(chǎn)生非常細(xì)小的氣泡。當(dāng)水樣溫度升高或水流受到嚴(yán)重?cái)_動(dòng)時(shí),也會(huì)產(chǎn)生氣泡。氣泡嚴(yán)重干擾正常的濁度測(cè)量,必須加以消除。
濁度測(cè)量中采用的消泡措施有如下一些:
①浮力消泡 將水樣引入敞開的消泡槽中,靠浮力使氣泡上浮除去,再通入測(cè)量槽中進(jìn)行測(cè)量。
②加熱消泡 采用加熱消泡槽,對(duì)水樣加熱使氣泡脫除。
③保壓消泡 采用密封的壓力式消泡槽和測(cè)量槽,保持水樣的壓力不變,消除氣泡產(chǎn)生的條件。
的零點(diǎn)和量程校準(zhǔn):
的校準(zhǔn)有在線校準(zhǔn)和離線校準(zhǔn)兩種方式,可根據(jù)儀表使用說明書的要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定采用哪種方式,有的產(chǎn)品無需零點(diǎn)校準(zhǔn),只需校準(zhǔn)量程即可。
①在線校準(zhǔn) 在線零點(diǎn)校準(zhǔn)時(shí),可將自來水經(jīng)零濁度過濾器過濾后作為零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)液。零濁度過濾器是一種孔徑為0.1μm或0.2μm的微孔過濾器。自來水經(jīng)該過濾器后,可得到相當(dāng)于蒸餾水的標(biāo)準(zhǔn)液,及0~0.2NTU的標(biāo)準(zhǔn)液。量程超過200NTU時(shí),還可直接用自來水作為零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)液,但該自來水的濁度應(yīng)低于2NTU。
校準(zhǔn)前,要用零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)液對(duì)測(cè)量槽進(jìn)行充分的清洗,清洗時(shí)間根據(jù)儀表使用說明書的要求確定。
在線量程校準(zhǔn)是在儀器通零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)液的同時(shí),在光路中插入量程標(biāo)準(zhǔn)片進(jìn)行的。
②離線校準(zhǔn) 離線校準(zhǔn)是指將濁度傳感器移至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行校準(zhǔn)的方法。校準(zhǔn)時(shí),將濁度傳感器插入標(biāo)準(zhǔn)液中(或?qū)?biāo)準(zhǔn)液充入測(cè)量槽中),分別校準(zhǔn)零點(diǎn)和量程。
零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)液采用零濁度水。量程標(biāo)準(zhǔn)液采用濁度標(biāo)準(zhǔn)片+零濁度水,必要時(shí)采用Formazine濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液。
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