Hoë-noukeurigheid-troebelheidensor vir rioolwaterbehandelingsaanlegte

Wat is die verskille tussen die drie helderheidsindikators in afvalwaterbehandelingsaanlæg? Onderskeiding tussen troebelheid, SS en deursigtigheid

Inafvalwaterbehandelingsaanlegte word drie helderheidsindikators gereeld genoem: troebelheid, deursigtigheid en verspreide vastestowwe (SS). Hulle verteenwoordig drie verskillende dimensies van helderheidsevaluering: massa-konsentrasie, optiese eienskappe en sensoriese persepsie. Die standaardtoetsmetode vir verspreide vastestowwe is die gravimetriese metode, wat behels dat 'n watermonster deur 'n filtermembraan met spesifieke gate gelei word en dan gedroog word tot 'n konstante gewig. Die meeteenheid is mg/L. Teoreties kan hierdie massa-konsentrasie-indikator nie aanlyn gemeet word nie en moet dit gedroog en geweeg word. Stowwe wat verspreide vastestowwe beïnvloed, sluit stof, klei en mikro-organismes met groot radius in. Troebelheid word gedefinieer as die graad van ligstrooiing deur verspreide deeltjies in water. Die standaardtoetsmetode is die 90°-strooiingsligmetode, wat die vermoë van verspreide deeltjies meet om ligvoortplanting te versteur. Die meeteenheid is NTU (of FTU, formalien-troebelheidseenheid). Baie stowwe beïnvloed troebelheid, soos stof, mikro-organismes, alge, deeltjie-organiese materiaal en mikrobubbels.

Hoekom is die 90° verspreide ligmetode die algemene oplossing vir aanlyn-troebelheidstoetsing?

Hierdie metode behels die uitsending van 'n rigtinggewende parallelle ligstraal vanaf 'n ligbron in 'n watermonster. 'n Fotodetektor word teen 'n 90°-hoek loodreg op die inval-lig geposisioneer. Wanneer die lig op verspreide deeltjies in die watermonster val, word dit versprei. Die verspreide lig beweeg in alle rigtings, maar die fotodetektor tel slegs die intensiteit van die sywaartse verspreide lig, waaruit die troebelheidswaarde bereken word (die intensiteit van die sywaartse verspreide lig is eweredig aan die hoeveelheid deeltjies in die water). Dit is die algemene aanlyn-troebelheidstoetsoplossing wat deur toonaangewende merke in die waterkwaliteitsmonitoringmark soos E+H, Hach, JIDE en OPTEX gebruik word.

Vergelyking van troebelheidwaterkwaliteitsstandaarde in verskeie lande

Troebelheidstandaarde in verskeie lande fokus op drie areas:

1. Drinkwater (verpligtende standaarde, hoë standaarde);

2. Oppervlaktewater (geklassifiseer volgens waterliggaamfunksie, gewoonlik bestuur saam met deursigtigheid);

3. Industriële afvalwater (gewoonlik bereken as verspreide vastestowwe).

Hier is voorbeelde van standaarde uit groot lande en streeke: Die VSA EPA-standaard bepaal dat die troebelheid van gewone oppervlaktewater soos riviere en mere tussen 25–150 NTU moet bly; die troebelheid van drinkwater moet onder 1 NTU wees; die standaard vir industriële afskakelings is verspreide vastestowwe (TSS), met ’n beheerwaarde tussen 30–100 mg/L.

China se oppervlaktewaterstandaarde bepaal dat troebelheid onder 25 NTU moet bly (Klas V-water) en onder 10 NTU (Klas III-water). Vir afvoer van stedelike afvalwaterbehandelingsaanlegte, bereken volgens TSS, is die strengste afvoerstandaard onder 10 mg/L, en die limiet vir afvoer na voorbehandelingsnetwerke is 50 mg/L; die troebelheidslimiet vir drinkwaterafvoer is 1 NTU.

Die EU EN ISO 7027-stelsel bepaal dat die riglynd vir toegepaste water onder 4 FNU moet wees; die vereiste vir konvensionele afvalwater van stedelikeafvalwaterbehandelingsaanlegte, bereken volgens TSS, is onder 35 mg/L, en vir hoëstandaard sensitiewe waterliggame is dit onder 15 mg/L; oppervlakwater vereis gekoördineerde beheer van deursigtigheid en troebelheid, en die vereiste vir bronwater is gewoonlik onder 5 NTU.

Hoekom is u troebelheidsmetings altyd onakkuraat?

Pynpunt 1: Industriële afvalwater van sommige nywe is gekleur en het lae deursigtigheid, tipies soos kokswater, verfwater of afvalwater met hoë vlakke groot deeltjies. Dit lei tot onstabiele troebelheidssensorlesings, met beduidende swankings en ’n algehele aansienlik laer lesing.

Interferensiemeganisme: Tradisionele troebelheidsmetingsinstrumente wat op die beginsel van verstrooide lig berus, meet die intensiteit van die ligsein wat na die detektor terugkeer. Indien die water gekleur is, sal 'n deel van die verstrooide lig voor tyd geabsorbeer word, wat die ligsein wat deur die detektor ontvang word, verswak en 'n laer metingswaarde tot gevolg het. Groot verspreide deeltjies kan ook leesfluktuasies veroorsaak wanneer hulle deur die ligtransmissiepad beweeg.

Oplossing: Troebelheidsmetingsinstrumente wat op 860 nm infrarooi lig berus, vermy effektief interferensie van kleur. Terselfdertyd moet 'n algoritme gekonfigureer word wat 'n verhoudingsmetode gebruik om die ligsein-kompensasiealgoritme aan te pas en foute wat deur die beweging van groot deeltjies en kleur veroorsaak word, uit te skakel. Tans sluit die gewildste modelle wat hierdie oplossing gebruik, die HACH TSS-Sc, E+H se CUS51D Turbimax en JIDE se WQ3000-TSS/Turb in.

Pynpunt 2: In gevorderde afvalwaterbehandelingsprosesse, soos membraanbehandeling, MBR, toevoerwater vir omgekeerde osmose of sekondêre sedimentasietankbehandeling, verminder die reaksiespoed van die troebelheidsmeter of styg die lesing skielik skerp wanneer die watermonster stabiel is, veral wanneer die uitvloei baie helder is (gewoonlik met ’n troebelheid van minder as 1 NTU).

Interferensiemeganisme: Bubbelaanslag. Borrels wat deur onstabiele vloeisnelhede gegenereer word, veroorsaak beduidende interferensie met troebelheidsmetings by lae troebelheidsvlakke, wat tot vals hoog waardes lei. Ongekalibreerde instrumente kan chaotiese interne ligseiwaardes inbring wat die reeds baie klein hoeveelheid verspreide lig tydens lae-troebelheidsmetings beïnvloed, wat gevolglik ’n verminderde toestelreaksiespoed tot gevolg het.

Oplossings: Installeer ’n ontskuimingsvloeitank (volgens swaartekrag- of drukprinsiep) , optimaliseer die ontwerp van die vloeiarea en voer gereelde nulpuntkalibrasie met ultr suiwer water uit.

Baie ander uitdagende troebelheidstoetsprobleme bestaan ter plase. U kan kontak met ons ingenieurs deur middel van ons webwerf vir verdere bespreking. Ons verwelkom kliënte uit verskeie bedrywe om ons gevalle-studies te verskaf om ons produkte te verbeter en ons toepassingservaring ter plase uit te brei.

Pynpunt 3: Die troebelheidmeter is baie akkuraat onmiddellik na kalibrasie, maar na minder as ’n week in natuurlike water/afvalwater wissel die lesings en dryf opwaarts.

Interferensiemeganisme: Gewone interferensie van biofilms in natuurlike waterliggame en oseane, of interferensie van kalsium- en magnesiumverbindings wat aan die hoë hardheid van afvalwater heg. Hierdie interferensie kan maklik die ligseinale wat gestuur en ontvang word, verduister en so die toetsresultate beïnvloed.

Oplossing: Kies 'n troebelheidmeter met 'n outomatiese skoonmaakborstel. Hierdie tipe silikoon skoonmaakborstel is duursaam, maklik om te vervang en kan die optiese venster periodiek soos nodig skoonmaak, wat effektief biofilmversteuring verminder. Vir afvalwater met 'n hoë hardheidsgraad moet die onderhoudfrekwensie verhoog word. Kies 'n troebelheidmeter wat ingekapsel is in korrosiebestandige materiale soos titaanlegering (hier word die baie koste-effektiewe JIDE WQ3000-turb-Ti titaanlegering outomatiese skoonmaakweergawe troebelheid aanlynanaliseerder aanbeveel). Tydens rutynonderhoud kan suurwas effektief kalsium- en magnesiumverbindings oplos.

Pynpunt 4: Die troebelheiddata van laboratoriumtoetse en die data van die aanlynanaliseerder kan nie vergelyk word nie, met 'n foutgroter as 10%, wat dit onmoontlik maak vir beide partye om die toetsresultate te vertrou.

Interferensiemeganismes: Troebelheid en verspreide vastestowwe is dinamiese en aktiewe parameters wat maklik afsak. Daarom is grondige skud noodsaaklik voor toetsing, en 'n magnetiese roerder mag nodig wees om toetsstabiliteit te handhaaf. Verder moet 'n ligafskermingskalibrasiebeker wat deur die vervaardiger verskaf word, gebruik word wanneer aanlyn-troebelheidsanaliseerders in die laboratorium gekalibreer word, en die standaard-formaldehied-oplossing moet in 'n volkome donker omgewing getoets word om omgewingsliginterferensie te voorkom. In sommige ingewikkelde bedryfsomstandighede, indien presiese ooreenstemming met laboratoriumtoetsdata vereis word en die instrument nie die laboratorium se standaardoplossingstoetsing kan nakom nie (die laboratoriumtoetsbeginsel mag die gloplampmetode eerder as die infrarooi-ligmetode wees), kan werklike watersamples vir kalibrasie gebruik word om te verseker dat die vergelykingsresultate die toets slaag.

Hoe om 'n hoë-presisie troebelheidssensor te kies onder ingewikkelde bedryfsomstandighede in rioolwaterbehandelingsaanlegte

In die hele prosessisteem van ’n nywerheidsafvalwaterbehandelingsaanleg is troebelheid ’n kernprosesaanwyser wat direk die verwyderingseffek van totale gesuspendeerde vastestowwe (TSS), slymafsettingsvermoë, toevoerwaterkwaliteitsmonitering en of die afvoerwaterkwaliteit aan die standaarde voldoen, weerspieël. Manuele monstersneming en toetsing kan nie akkurate terugvoering oor waterkwaliteitswisselings verskaf nie, wat ’n risiko van oorskryding van uitvloedstandaarde inhou. Lae-presisie-troebelheidsensors is ook kwesbaar vir verskeie steuringsfaktore soos kleur, klewerige afsettings, organiese materiale en lugborrels, wat moontlik tot gereelde onstabiliteit met langtermyngebruik lei, veral onder komplekse bedryfsomstandighede waar onsekerheid aansienlik toeneem.

Hoë-presisie-troebelheid-sensore word, aan die ander kant, ontwerp met kernmonitoringsbeginsels en tegniese besonderhede wat daarop gemik is om steuring uit te skakel en moontlike data-afwykings en foute te verminder. Hierdie afdeling gebruik JIDE se WQ3000-reeks troebelheid-/verspreide-vastestofanaliseerder en Hach se 1720E-afvalwaterbehandelingsaanleg-benchmark lae-waaier troebelheidmeter as voorbeelde.

JIDE WQ3000-reeks troebelheid/verspreide-vastestofanaliseerder maak gebruik van ’n 860 nm naby-infrarooi LED-ligbron wat in die water skyn sonder om deur die geelbruin kleur van rioolwater of die kleur van verfwatervervaardiging beïnvloed te word, en vermy dus die inherente foute van sigbare ligdeteksie.

’n Fotostroom-ontvangermodule is teen ’n hoek van 90° loodreg op die invalslig geposisioneer om spesifiek die lateraal verspreide lig wat deur verspreide vastestowwe en kolloïdale deeltjies in die water gegenereer word, te vang.

Die intensiteit van die verspreide lig is lineêr eweredig aan die troebelheid van die water. Die skyfie, deur temperatuurkompensasie en algoritme-filtering, skakel die troebelheid akkuraat om na NTU-standaardtroebelheidsenhede.

Die stroombaanontwerp sluit 'n isolasiesisteem in om interferensie van omgewingslig te voorkom, wat ultra-hoë opsporingsakkuraatheid in die lae troebelheidsreeks (0–50 NTU) bereik, met 'n resolusie van tot 0,01 NTU.

Die Hach 1720E-analiseerder vir lae troebelheid werk volgens die metode van 90° verspreide lig en sluit ’n ontvigs- en ontgasstelsel in om die interferensie van lugborrels in laagreeks-troebelheidstoetse effektief te verwyder. Hierdie toestel het ’n meetreeks van 0–100 NTU en ’n akkuraatheid vir lae troebelheid van 0,001 NTU, wat dit geskik maak vir die monitering van baie streng drinkwaterstandaarde en die hoogste afvoerstandaarde. Hierdie produk het tans die grootste markaandeel en ’n hoë erkenning in die bedryf, maar sommige velddemonstrasiehouers is geneig om kalkafsettings te vorm en vereis gereelde onderhoud, wat probleme is wat deur die bedryf gerapporteer word. Dit stel steeds sekere vereistes aan die gehalte van die water op die terrein.

Vergelykings- en keuringsgids

Metodes van meting	Kern Beginsels	Voordele	Nadele/Beperkings	Toepassingsscenarios by afvalwaterbehandelingsentrale
90°-verspreidingsmetode	Aanvang van 90° vertikale syverspreide lig	Kompatibel met beide hoë en lae meetbereik, ekstrem hoog akkuraatheid vir lae troebelheidsmetings	Skale/belletjie-interferensie moet in ag geneem word.	Standaardmonitoring van inlaat- en uitlaatwaterkwaliteit
Oordragmetode	Meet die verswakking van lig wat water binnedring	Geskik vir basiese hoë troebelheidsmetings	Swak sensitiwiteit in die lae troebelheidsbereik, baie vatbaar vir kleurinterferensie.	Nie geskik vir fyn monitoring van afvalwater nie
Terugstrooiingsmetode	Vang naby 180° wyehoek gestrooi lig vas	Baie geskik vir ultra-hoë konsentrasiemetinge	Swak lineêre verhouding in die lae-turbiditeitsreeks.	Slegs geskik vir hoë-konsentrasie slurry en toevoer