Како се мери заматеноста на водата?

Што е заматеност?

Заматеноста е мерка за заматеноста или магливоста на течноста, која најчесто се користи за проценка на квалитетот на водата во природните водни тела - како што се реките, езерата и океаните - како и во системите за третман на вода. Таа се јавува поради присуството на суспендирани честички, вклучувајќи тиња, алги, планктон и индустриски нуспроизводи, кои ја расејуваат светлината што минува низ водниот столб.
Заматеноста обично се квантифицира во нефелометриски единици за заматеност (NTU), при што повисоките вредности укажуваат на поголема непроѕирност на водата. Оваа единица се базира на количината на светлина расфрлана од честичките суспендирани во водата, мерена со нефелометар. Нефелометарот испраќа зрак светлина низ примерокот и ја детектира светлината што е расфрлана од суспендираните честички под агол од 90 степени. Повисоките вредности на NTU укажуваат на поголема заматеност или заматеност во водата. Пониските вредности на NTU укажуваат на побистра вода.
На пример: Бистрата вода може да има вредност на NTU блиску до 0. Водата за пиење, која треба да ги исполнува безбедносните стандарди, обично има NTU помала од 1. Водата со високо ниво на загадување или суспендирани честички може да има вредности на NTU кои се движат во стотици или илјадници.

Зошто да се мери заматеноста на квалитетот на водата?

Зголемената заматеност може да предизвика неколку несакани ефекти:
1) Намалена пенетрација на светлина: Ова ја нарушува фотосинтезата кај водните растенија, со што се нарушува поширокиот воден екосистем кој зависи од примарната продуктивност.
2) Затнување на системите за филтрирање: Суспендираните цврсти материи можат да ги блокираат филтрите во постројките за третман на вода, зголемувајќи ги оперативните трошоци и намалувајќи ја ефикасноста на третманот.
3) Поврзаност со загадувачи: Честичките што предизвикуваат заматеност често служат како носители на штетни загадувачи, како што се патогени микроорганизми, тешки метали и токсични хемикалии, што претставува ризик и за животната средина и за здравјето на луѓето.
Накратко, заматеноста служи како критичен индикатор за оценување на физичкиот, хемискиот и биолошкиот интегритет на водните ресурси, особено во рамките на мониторингот на животната средина и јавното здравје.
Кој е принципот на мерење на заматеноста?

Принципот на мерење на заматеноста се базира на расејување на светлината додека таа минува низ примерок од вода што содржи суспендирани честички. Кога светлината реагира со овие честички, таа се расејува во различни насоки, а интензитетот на расеаната светлина е директно пропорционален на концентрацијата на присутните честички. Повисоката концентрација на честички резултира со зголемено расејување на светлината, што доведува до поголема заматеност.

принципот на мерење на заматеност

Процесот може да се подели на следниве чекори:
Извор на светлина: Зрак светлина, обично емитиран од ласер или LED диода, се насочува низ примерокот од вода.
Суспендирани честички: Како што светлината се шири низ примерокот, суспендираната материја - како што се седименти, алги, планктон или загадувачи - предизвикува светлината да се расејува во повеќе насоки.
Детекција на расеана светлина: Aнефелометар, инструментот што се користи за мерење на заматеност, ја детектира светлината расфрлана под агол од 90 степени во однос на упадниот зрак. Ова аголно детектирање е стандарден метод поради неговата висока чувствителност на расејување предизвикано од честички.
Мерење на интензитетот на расеаната светлина: Интензитетот на расеаната светлина се квантифицира, при што повисоките интензитети укажуваат на поголема концентрација на суспендирани честички и, следствено, на поголема заматеност.
Пресметка на заматеност: Измерениот интензитет на расфрлана светлина се претвора во нефелометриски единици за заматеност (NTU), обезбедувајќи стандардизирана нумеричка вредност што го претставува степенот на заматеност.
Што ја мери заматеноста на водата?

Мерењето на заматеноста на водата со употреба на оптички сензори за заматеност е широко прифатена практика во современите индустриски апликации. Типично, потребен е мултифункционален анализатор на заматеност за да прикажува мерења во реално време, да овозможува периодично автоматско чистење на сензорот и да активира предупредувања за абнормални мерења, со што се обезбедува усогласеност со стандардите за квалитет на водата.

Сензор за заматеност преку интернет (мерлива морска вода)

Различните оперативни средини бараат различни решенија за следење на заматеноста. Во станбените секундарни системи за водоснабдување, постројките за третман на вода и на влезните и излезните точки на објектите за вода за пиење, претежно се користат нискоопсежни мерачи на заматеност со висока прецизност и тесен опсег на мерење. Ова се должи на строгите барања за ниски нивоа на заматеност во овие услови. На пример, во повеќето земји, регулаторниот стандард за вода од чешма на излезите од постројките за третман на вода специфицира ниво на заматеност под 1 NTU. Иако тестирањето на водата во базените е поретко, кога се спроведува, исто така бара многу ниски нивоа на заматеност, што обично бара употреба на нискоопсежни мерачи на заматеност.

Мерачи на заматеност со низок опсег TBG-6188T

Спротивно на тоа, апликации како што се постројки за третман на отпадни води и точки за испуштање индустриски отпадни води бараат мерачи на заматеност со висок опсег. Водата во овие средини често покажува значителни флуктуации на заматеност и може да содржи значителни концентрации на суспендирани цврсти материи, колоидни честички или хемиски талог. Вредностите на заматеност често ги надминуваат горните граници на мерење на инструментите со ултра низок опсег. На пример, заматеноста на приливот во постројка за третман на отпадни води може да достигне неколку стотици NTU, па дури и по примарниот третман, следењето на нивоата на заматеност во десетици NTU останува неопходно. Мерачите на заматеност со висок опсег најчесто работат на принципот на однос на интензитетот на расфрлана светлина кон пренесена светлина. Со примена на техники на проширување на динамичкиот опсег, овие инструменти постигнуваат можности за мерење од 0,1 NTU до 4000 NTU, додека одржуваат точност од ±2% од полната скала.

Индустриски онлајн анализатор на заматеност

Во специјализирани индустриски контексти, како што се фармацевтскиот и прехранбениот сектор и секторот за пијалоци, се поставуваат уште поголеми барања за точноста и долгорочната стабилност на мерењата на заматеност. Овие индустрии често користат двоен сноп мерачи на заматеност, кои вклучуваат референтен зрак за компензација на нарушувањата предизвикани од варијациите на изворот на светлина и температурните флуктуации, со што се обезбедува конзистентна сигурност на мерењето. На пример, заматеноста на водата за инјектирање обично мора да се одржува под 0,1 NTU, наметнувајќи ригорозни барања за чувствителност на инструментот и отпорност на пречки.
Понатаму, со напредокот на технологијата Интернет на нештата (IoT), современите системи за следење на заматеноста стануваат сè поинтелигентни и мрежни. Интеграцијата на 4G/5G комуникациски модули овозможува пренос на податоци за заматеност во реално време до облачни платформи, олеснувајќи го далечинскиот мониторинг, анализата на податоци и автоматизираните известувања за предупредување. На пример, општинска постројка за третман на вода имплементираше интелигентен систем за следење на заматеноста што ги поврзува податоците за заматеноста на излезот со својот систем за контрола на дистрибуцијата на вода. По откривање на абнормална заматеност, системот автоматски го прилагодува дозирањето на хемикалии, што резултира со подобрување на усогласеноста со квалитетот на водата од 98% на 99,5%, заедно со намалување на потрошувачката на хемикалии за 12%.
Дали заматеноста е ист концепт како и вкупните суспендирани цврсти материи?

Заматеноста и вкупните суспендирани цврсти материи (TSS) се поврзани концепти, но не се исти. И двата се однесуваат на честички суспендирани во вода, но се разликуваат по тоа што мерат и како се квантификуваат.
Заматеноста го мери оптичкото својство на водата, поточно колку светлина е расфрлана од суспендираните честички. Таа не го мери директно количеството на честички, туку колку светлина е блокирана или отклонета од тие честички. Заматеноста е под влијание не само на концентрацијата на честичките, туку и на фактори како што се големината, обликот и бојата на честичките, како и брановата должина на светлината што се користи при мерењето.

Индустриски мерач на вкупно суспендирани цврсти материи (TSS)

Вкупно суспендирани цврсти материи(TSS) ја мери вистинската маса на суспендирани честички во примерок од вода. Ја квантифицира вкупната тежина на цврстите материи што се суспендирани во водата, без оглед на нивните оптички својства.
TSS се мери со филтрирање на познат волумен на вода низ филтер (обично филтер со позната тежина). Откако водата ќе се филтрира, цврстите материи што остануваат на филтерот се сушат и се мерат. Резултатот се изразува во милиграми на литар (mg/L). TSS е директно поврзан со количината на суспендирани честички, но не дава информации за големината на честичките или како честичките ја расејуваат светлината.
Клучни разлики:
1) Природа на мерење:
Заматеноста е оптичко својство (како светлината се расејува или апсорбира).
TSS е физичко својство (масата на честички суспендирани во вода).
2) Што мерат:
Заматеноста дава индикација за тоа колку е бистра или матна водата, но не ја дава вистинската маса на цврсти материи.
TSS овозможува директно мерење на количината на цврсти материи во водата, без оглед на тоа колку бистра или матна изгледа.
3) Единици:
Заматеноста се мери во NTU (нефелометриски единици за заматеност).
TSS се мери во mg/L (милиграми на литар).
Дали бојата и заматеноста се исти?

Бојата и заматеноста не се исти, иако и двете влијаат на изгледот на водата.

Онлајн мерач на бои за квалитет на вода

Еве ја разликата:
Бојата се однесува на нијансата или нијансата на водата предизвикана од растворени супстанции, како што се органска материја (како распаѓачки лисја) или минерали (како железо или манган). Дури и бистрата вода може да има боја ако содржи растворени обоени соединенија.
Заматеноста се однесува на заматеноста или магливоста на водата предизвикана од суспендирани честички, како што се глина, тиња, микроорганизми или други фини цврсти материи. Таа мери колку честичките ја расејуваат светлината што минува низ водата.
Накратко:
Боја = растворени супстанции
Заматеност = суспендирани честички