Háþættur óljósleikaskynjari fyrir vökvarvinnsluverk

Hverjar eru munurinn á þremur skýrleikavísitölum í vökvafræðilegum meðferðarstöðvum? Aðgreining á óþýði, SS og gegnsæi

Í vökvafræðilegum meginreglum eru þrjár skýrindavísitölur oft nefndar: óskýrni, gegnsæi og súsandi efni (SS). Þær tákna þrjá mismunandi áttir skýrindamatunar: massastofnun, ljósfræðilegar eiginleika og skynjun. Staðlað prófunaraðferð fyrir súsandi efni er þyngdaraðferðin, sem felur í sér að leysa vatnssýni um filtermembran með ákveðnum holum og þurrka það til fastar þyngdar. Mælieiningin er mg/L. Í kenndu máli getur þessi massastofnunsvísitala ekki verið fylgst með á netinu og verður þurrkuð og vegin. Efni sem áhróa súsandi efni eru mörk, leir og mikrófæti með stórum geisla. Óskýrni er skilgreind sem mál á ljóssprengingu af súsandi deplum í vatni. Staðlað prófunaraðferð er 90° ljóssprengingaraðferðin, sem prófar getu súsandi depla til að hindra ljósfræðilega útbreiðslu. Mælieiningin er NTU (eða FTU, formalín óskýrni eining). Margt efni áhróar óskýrni, svo sem mörk, mikrófæti, algi, depluorgánísk efni og smábubblur.

Af hverju er 90°-aðferðin fyrir dreifð ljós aðferðin sem algengust er í rauntíma mælingum á óþýðni?

Þessi aðferð felur í sér að senda beint samhliða ljósstraum út frá ljóskelda í vatnssýni. Ljósskynjari er staðsettur undir 90° horni þvert á innfallandi ljós. Þegar ljósið rekst á sveiflandi efnispartiklar í vatnssýninu er það dreift. Dreifða ljósinu fer í allar áttir, en ljósskynjarinn safnar aðeins saman styrk hliðdreifðs ljóssins, úr því reiknaður óþýðnigildi (styrkur hliðdreifðs ljóssins er í beinu hlutfalli við magn efnispartikla í vatninu). Þetta er algengasta lausnin fyrir rauntíma mælingar á óþýðni og er notuð af leiðandi hefðbundnum merkjum á markaði fyrir gæðamælingar á vatni eins og E+H, Hach, JIDE og OPTEX.

Samanburður á óþýðnistöndum fyrir vatnsgæði í ýmsum löndum

Óþýðnistöndur í ýmsum löndum snúa að þremur helmingum:

1. Drykkjarvatn (skilyrði sem skulu uppfylla, háar kröfur);

2. Yfirborðsvatn (flokkun eftir virkni vatnslags, venjulega stjórnað í samráði við gagnsæi);

3. Iðnaðarþvatakvæmi (venjulega reiknuð sem súspektir deili).

Hér eru dæmi um staðla frá helstu löndum og svæðum: Staðall US EPA ákveður að ógagnsæi venjulegs yfirborðsvatns, eins og ár og vötn, ægi að vera á bilinu 25–150 NTU; ógagnsæi drekkvatns ægi að vera undir 1 NTU; staðallinn fyrir iðnaðarútflæðisútgöngur er súspektir deili (TSS), með stjórnunarverð á bilinu 30–100 mg/L.

Í kínverskum staðlum fyrir yfirborðsvatn er ógagnsæi sett á undir 25 NTU (flokkur V) og undir 10 NTU (flokkur III). Fyrir útflæði úr borgarlífsþvottavirkjunum er hæsta leyfða útflæðisstig reiknuð sem TSS, sem er undir 10 mg/L, og marksemi fyrir útflæði í fyrirmeðhöndlunarnet er 50 mg/L; marksemi fyrir ógagnsæi drekkvatnsútganganna er 1 NTU.

EU-standaðurinn EN ISO 7027 ákvarðar að leiðbeinandi markmið fyrir notuð vatn sé undir 4 FNU; kröfur fyrir venjulega úrgangsvatn úr borgarlegum vökvafræðilegum meðferðarstöðvum, reiknaðar eftir TSS, eru undir 35 mg/L, og fyrir háskilin vörnunarsvæði er markmiðið undir 15 mg/L; yfirborðsvatn krefst samræmds stjórnunar á gegnsæi og óþýðleika, og kröfur fyrir uppruna vatns eru almennt undir 5 NTU.

Af hverju eru mælingar á óþýðleika alltaf ónákvæmar?

Vandamálsstaður 1: Úrgangsvatn frá sumum iðnaðarsviðum er litun og hefur lág gegnsæi, t.d. kóksunargangsvatn, litunargangsvatn eða úrgangsvatn með háa stöðu stórra rúmfræðilegra þátta. Þetta leidir til óstöðugra mælinga á óþýðleika með miklum sveiflum og almennt miklu lægri mælingum.

Viðbragðsmechanismi: Hefðbundin óhreiniskvarða sem byggja á skerðiljósi mæla styrk ljósmerkisins sem skerðist og fer til greinarsins. Ef vatnið er litun, verður hluti af skerðiljósinu reyndar tekið upp áður en það nær greininum, sem veikir ljósmerkið sem greinirinn fær og leidir til lægra mælingargildis. Stór súspektuð föll geta líka valdið breytingum á lesningunni þegar þau ferðast í gegnum ljósleiðina.

Lausn: Óhreiniskvarðar sem byggja á 860nm infrarauðu ljósi koma ávallt úr áhrifum litunar. Á sama tíma þarf að stilla reiknirit með hlutfallsáskorunaraðferð til að stilla ljósmerkisuppgræðslureikniritið til að fjarlægja villa sem kemur vegna hreyfingar stórra rýmisþátta og litunar. Núverandi vinsælustu línanir sem nota þessa lausn eru HACH TSS-Sc, CUS51D Turbimax frá E+H og WQ3000-TSS/Turb frá JIDE.

Verkefnisvandamál 2: Í þjóðbænarskýrslu með háan gæðastig, til dæmis við membrúgurmeðferð, MBR, vatn fyrir öfugt osmós, eða meðferð í aðalafsetningarþrónu, þegar útgangsvatnið er mjög skýrt (venjulega óskýrði undir 1 NTU), minnkar svarhraði tæknisins fyrir óskýrðimælingar eða lesingin stígar skyndilega upp þegar vatnsprófan er staðilöguð.

Áhrifamechanismi: Skemmd vegna loftbolgus. Loftbolgur sem myndast vegna óstöðugra flæðihraða skemma mælingar á óskýrði á lágu stigi miklu, sem leidir til rangra hárriða mælinga. Ósamiðar tæknir geta valdið óreglulegum innri ljóssínálum sem áhrifast af því að þegar mælt er á lágu óskýrði er fjöldi skerðs ljóss mjög lítill, sem leidir til minnkunar á svarhraða tæknisins.

Lausnir: Setja upp loftbolgusléttunarflokk (byggt á þyngd eða yfirþrýstingi) , hindra flæðihraða og framkvæma reglulega núllstillingu með ultrahreinu vatni.

Mörg önnur erfið vandamál tengd óþættleikaprófunum eru til staðar á staðnum. Þú getur hafð samband við verkfræðinga okkar í gegnum vefsvæðið okkar til frekari umræðu. Við velkomum viðskiptavini úr ýmsum atvinnugreinum til að veita okkur dæmi um notkun til að bæta vörunum okkar og víkja reynslu okkar af notkun á staðnum.

Vandamálsstaður 3: Óþættleikamælirinn er mjög nákvæmur strax eftir skilgreiningu, en eftir minna en viku í náttúrulegum vatni/vefjarvötnum breytast lesningar og hliðra upp á við.

Áhrifamechanismi: Algeng áhrif frá lífþéttum í náttúrulegum vatnshólfum og hafinu, eða áhrif frá kalsíum- og magnesiumtengjum sem festast við háa hardness í vefjarvötnum. Þessi áhrif fela auðveldlega ljóssignalin sem senda og taka á móti, og hafa áhrif á prófunarniðurstöður.

Lausn: Veldu óskýrðimælir með sjálfvirkum hreinsunarskrúfu. Slík skrúfa af silíkón er varðveislugetin, auðvelt að skipta út og getur hreinsað ljósopnunina reglulega eftir þörfum, sem minnkar áhrif bakteríufilms á áreiðanlegan hátt. Fyrir vökva með háum stofnþéttleikum verður að auka tíðni viðhalds. Veldu óskýrðimælir sem eru innbyggt í rýmigildandi efni eins og títanjárn (hér er mælt fyrir með JIDE WQ3000-turb-Ti títanjárnsskjóliða óskýrðimælirinn með sjálfvirkri hreinsun). Þegar venjulegt viðhald er framkvæmt getur syrphreinsun leyst kalsíum- og magnesiumsamsetningar á skýrann hátt.

Vandamál 4: Óskýrðigögn frá vinnustofnaprófum og gögnin frá netgreiningarmælirnum má ekki bera saman, með villa yfir 10%, sem gerir ómögulegt að treysta prófunargögnum hvorki á hvorutveggja borði.

Áhrifamechanismar: Þyngd og sveiflandi efnisþættir eru breytilegir og virkir þættir sem leggjast auðveldlega niður. Því er mikilvægt að skaka vel fyrir prófun og gæti þörf verið á rýrnimagneti til að halda prófuninni stöðugri. Þar að auki, þegar rauntímaþyngdarmælari eru stilltir í vinnustofu, ætti að nota ljósskermingarstillingarbikar sem framleiðandinn veitir og staðlað formalínlausn ætti að prófa í algjörum myrkrinu til að koma í veg fyrir áhrif umhverfisljóss. Í sumum flóknum rekstrarstöðum, ef nákvæm samræmi við prófunargögn úr vinnustofu er nauðsynlegt og tækið getur ekki jafnað prófunina með staðlaðri lausn í vinnustofu (prófunarreglan í vinnustofu gæti byggist á glóðljósleiðslu en ekki á infrarauðum ljósi), má nota raunvatnsúrval fyrir stillingu til að tryggja að samanburðarreultat samsvari prófuninni.

Hvernig á að velja háþættan þyngdarmælara undir flóknum rekstrarstöðum í vatnsveitingarstöðvum

Í heildarferlakerfinu á vinnslustöð fyrir iðnaðarafvöss, er óskýrni lykilvíðtækt ferlavísitala sem endurspeglar beint áhrif af fjarlægðu heildarleysra efnis (TSS), afsetningarstöðugleika slúðurs, gæðaeftirlits á innkomandi vatni og hvort útgönguvatnið uppfyllir gildandi staðla. Handvirk dýrking og prófun geta ekki veitt nákvæma endurspeglingu á breytingum í vatnsgæðum, sem skapar hættu fyrir ofráðun á útslássstaðla. Þvermælingar á óskýrni með lágri nákvæmni eru einnig viðkvæmar fyrir ýmsum truflunarafla, svo sem lit, klístrandi afsetningum, lífefnum og loftbubblum, sem geta leitt til tíðrar óstöðugleika með langtíma notkun, sérstaklega undir flóknum rekstrarstöðum þar sem óvissu stefnir að miklu leyti upp.

Háþættu reyndarleysistillur, hins vegar, eru hönnuðar með grunnstefnum fyrir ávallt ávallt stjórnun og tæknilegum upplýsingum sem snúa að því að fjarlægja áhrif utan umhverfis og minnka mögulegar skekkjur í gögnunum og villa. Þessi hluti notar WQ3000-raðina af JIDE fyrir mælingu á reyndarleysi/leysanlegum föstum efni og 1720E-reyndarleysimælara fyrir vökvafræðilega meðferðarstöð Hach sem dæmi.

WQ3000-raðin af JIDE fyrir mælingu á reyndarleysi og leysanlegum föstum efnum inniheldur 860 nm ná-infragul LED-lichtkelda sem skín í vatnið án áhrifa af gulum-brúnu lit á rigningarsvæði eða litstillingu á litunarvatni, og þannig er komin í veg fyrir innbyggðar villa við greiningu með sýnilegum ljósi.

Ljósraufandi módules er staðsettur 90° hornrétt við innfallandi ljós til að nálega taka við hliðrænu skerðiljósi sem myndast af leysanlegum föstum efnum og kólnuðum þáttum í vatninu.

Hlutverk ljóssins sem er dreift er línulega hlutfallslegt við óþættleika vatnsins. Chipsin, með hitakompensun og reikniritafiltrum, umbreytir nákvæmlega óþættleika í NTU staðlaeiningar fyrir óþættleika.

Hringrásargögnin innihalda aðskilnaðarkerfi til að koma í veg fyrir áhrif umhverfisljóss og ná þannig mjög hári nákvæmni við greiningu á lágu óþættleikasviði (0–50 NTU), með upplausn allt að 0,01 NTU.

Hach 1720E ljósleiðsluþættirinn fyrir lágan ljósleiðslu virkar með 90° skerðingarljós aðferðinni og inniheldur loft- og gasafskilunarkerfi til að ávinna sig áhrifum loftbubblur í ljósleiðsluprófum við lágan ljósleiðslusvið. Þetta tæki hefur mælisvið af 0–100 NTU og nákvæmni við lágan ljósleiðslu af 0,001 NTU, sem gerir það viðeigandi til að gæta yfir mjög háum staðlaðum gæðum drykkjarvatns og hæstu staðlaðu úrgangsrásargæðum. Þessi vara hefur í augnablikinu stærsta markaðshlutdeildina og háa viðurkenningu í atvinnusviðinu, en sumar sýnatönnur á svæðinu eru viðhaldsþörf og þurfa tíðlega viðhald, sem er vandamál sem atvinnusviðið hefur tilkynnt. Það setur enn ákveðnar kröfur til gæða vatnsins á staðnum.

Bera saman og valmynd

Mælingaraðferðir	Lykilprinsipp	Áherslur	Undanvörur/ takmarkanir	Notkunarsvið í frárennsluvatnsveitum
90° skerðingarljós aðferð	Mæling á 90° lóðréttu hliðarskerðingarljósi	Samhæft við bæði háa og lág mælingarsvið, mjög há nákvæmni fyrir lága röð mælinga á óþýðleika	Skala/loftbolur í vegi þarf að taka tillit til.	Staðlaður umferðarmat á inntaki og útgangi vatnsgæða
Útbreiðslumáta	Mæling á dregningu ljósins sem fer í gegnum vatn	Hentugt fyrir grunnmælingar á háum óþýðleika	Lág viðkvæmni í lágu óþýðleikasviði, mjög viðkvæmt fyrir litaförum.	Ekki hentugt fyrir nákvæma umferðarmat á úrgangsvatni
Afturskerðingaraðferð	Uppfanga nær 180° víðvinkla skerðð ljós	Mjög hentugt fyrir mælingar á útrifunum með mjög hári samsetningu	Slæm línuleika í lágu óþyngdarsvæðinu.	Aeins viðeigandi fyrir slám með háa styrk og innkomandi vatn