Mataas na Kumpetensya ng Sensor ng Turbidity para sa mga Halaman ng Pagpapagamot ng Tubig na Basura

Ano ang mga pagkakaiba sa pagitan ng tatlong indikador ng kaliwanagan sa mga halaman ng paglilinis ng tubig-abon? Pagkakaiba sa pagitan ng turbidity, SS, at transparency

Sa mga planta ng paggamot ng tubig na ginamit, tatlong indikador ng kalinawan ang madalas banggitin: ang kinis (turbidity), ang transparensya, at ang mga solidong nakasuspens (suspended solids o SS). Kinakatawan nito ang tatlong iba't ibang dimensyon ng pagsusuri sa kalinawan: ang konsentrasyon ng masa, ang mga katangiang optikal, at ang persepsyon ng pandama. Ang pamantayang paraan ng pagsusulit para sa mga solidong nakasuspens ay ang gravimetric method, na kinasasangkot ang pagpasa ng isang sample ng tubig sa isang filter membrane na may tiyak na sukat ng mga butas at pagpapaulan nito hanggang sa makamit ang pare-parehong timbang. Ang yunit ng pagsukat ay mg/L. Teoretikal na, hindi maaaring subaybayan online ang indikador na ito na batay sa konsentrasyon ng masa at kailangang i-ulang at timbangin. Ang mga sustansya na nakakaapekto sa mga solidong nakasuspens ay ang putik, luwad, at malalaking mikroorganismo. Ang kinis ay tinutukoy bilang antas ng pagkalat ng liwanag dahil sa mga partikulong nakasuspens sa tubig. Ang pamantayang paraan ng pagsusulit ay ang 90° scattering light method, na sinusubukan ang kakayahan ng mga partikulong nakasuspens na makagambala sa paglaganap ng liwanag. Ang yunit nito ay NTU (o FTU, formalin turbidity unit). Maraming sustansya ang nakakaapekto sa kinis, tulad ng putik, mga mikroorganismo, alga, organikong partikulo, at mikrobubble.

Bakit ang Paraan ng 90° na Nakakalat na Liwanag ang pangunahing solusyon para sa Online na Pagsusuri ng Kinatutubuan?

Ang pamamaraang ito ay kumikilala ng isang direksyonal at parallel na sinag ng liwanag na ipinapadala mula sa isang pinagkukunan ng liwanag papasok sa isang sample ng tubig. Isang photodetector ang nakaposisyon sa isang anggulo na 90° na perpendicular sa pumasok na liwanag. Kapag hinampas ng liwanag ang mga nakalatong partikulo sa sample ng tubig, nagkakalat ito. Ang nakakalat na liwanag ay lumalaban sa lahat ng direksyon, ngunit ang photodetector ay kumukuha lamang ng intensidad ng nakakalat na liwanag sa gilid, kung saan kinukwenta ang halaga ng kinatutubuan (ang intensidad ng nakakalat na liwanag sa gilid ay proporsyonal sa dami ng partikuladong materyales sa tubig). Ito ang pinakapangunahing online na solusyon para sa pagsusuri ng kinatutubuan, na ginagamit ng mga nangungunang brand sa merkado ng pagmomonitor ng kalidad ng tubig tulad ng E+H, Hach, JIDE, at OPTEX.

Paghahambing ng mga Pamantayan sa Kalidad ng Tubig na Tungkol sa Kinatutubuan sa Iba’t Ibang Bansa

Ang mga pamantayan sa kinatutubuan sa iba’t ibang bansa ay nakatuon sa tatlong aspeto:

1. Inumin na tubig (mga sapilitang pamantayan, mataas na pamantayan);

2. Tubig sa ibabaw (na nakaklasipika ayon sa pagganap ng katawan ng tubig, karaniwang pinamamahalaan kasama ang transparensya);

3. Tubig na basura mula sa industriya (karaniwang kinukwenta bilang mga solidong bagay na naka-suspend).

Narito ang ilang halimbawa ng mga pamantayan mula sa mga pangunahing bansa at rehiyon: Ang pamantayan ng US EPA ay nagpapahiwatig na ang turbidity ng karaniwang tubig sa ibabaw tulad ng mga ilog at lawa ay dapat kontrolin sa pagitan ng 25–150 NTU; ang turbidity ng tubig na inumin ay dapat nasa ilalim ng 1 NTU; ang pamantayan para sa mga outlet ng industrial discharge ay ang mga suspended solids (TSS), na may halagang kontrol sa pagitan ng 30–100 mg/L.

Ang mga pamantayan sa tubig sa ibabaw ng Tsina ay nagpapahiwatig na ang turbidity ay dapat nasa ilalim ng 25 NTU (Klase V na tubig) at nasa ilalim ng 10 NTU (Klase III na tubig). Para sa mga paglabas ng tubig na basura mula sa mga planta ng pagpapalinis ng tubig sa lungsod, na kinukwenta batay sa TSS, ang pinakamataas na pamantayan sa paglabas ay nasa ilalim ng 10 mg/L, at ang hangganan para sa paglabas papasok sa mga network ng pre-treatment ay 50 mg/L; ang hangganan ng turbidity para sa mga outlet ng tubig na inumin ay 1 NTU.

Ang sistema ng EU EN ISO 7027 ay nagtatakda na ang gabay na hangganan para sa tubig na ginagamit ay nasa ilalim ng 4 FNU; ang kinakailangan para sa karaniwang efluent mula sa mga halaman ng pagpapalinis ng urbanong tubig na may basura, na kinukwenta batay sa TSS, ay nasa ilalim ng 35 mg/L, at para sa mga sensitibong katawan ng tubig na may mataas na pamantayan, ay nasa ilalim ng 15 mg/L; ang tubig mula sa ibabaw ay nangangailangan ng koordinadong kontrol sa kalinawan at pagkalabo, at ang kinakailangan para sa pinagkukunan ng tubig ay karaniwang nasa ilalim ng 5 NTU.

Bakit Laging Hindi Tumpak ang Iyong mga Sukat sa Pagkalabo?

Punto ng Problema 1: Ang industriyal na tubig na may basura mula sa ilang industriya ay may kulay at mababang kalinawan, tulad ng tubig na may basura mula sa proseso ng pagkokoke, tubig na may basura mula sa pagpinta, o tubig na may basura na may mataas na antas ng malalaking partikulo. Ito ay nagdudulot ng hindi stable na mga pagbasa ng sensor ng pagkalabo, na may malaking pagbabago at isang pangkalahatang mas mababang pagbasa.

Mekanismo ng Interference: Ang mga tradisyonal na turbidimeter na batay sa prinsipyo ng scattered light ay sinusukat ang intensity ng light signal na bumabalik sa detector. Kung kulay ang tubig, ang ilang scattered light ay ma-absorb nang maaga, kaya nababawasan ang light signal na natatanggap ng detector at nagreresulta sa mas mababang halagang sukat. Ang malalaking suspended particles ay maaari rin magdulot ng fluctuations sa reading habang dumadaan sila sa light transmission path.

Solusyon: Ang mga turbidimeter na batay sa 860nm infrared light ay epektibong nakakaiwas sa interference mula sa kulay. Kasabay nito, kailangan i-configure ang isang algorithm gamit ang ratio measurement method upang i-adjust ang light signal compensation algorithm at alisin ang mga error na dulot ng paggalaw ng malalaking particle at ng kulay. Kasalukuyang ang mga pangunahing modelo na gumagamit ng solusyong ito ay ang HACH TSS-Sc, ang CUS51D Turbimax ng E+H, at ang WQ3000-TSS/Turb ng JIDE.

Punto ng Problema 2: Sa mga advanced na proseso ng pagpapalinis ng tubig na may basura, tulad ng paggamit ng membrane, MBR, paunang paglilinis bago ang reverse osmosis, o pagpapalinis sa secondary sedimentation tank, kapag malinaw na sobra ang efluent (karaniwang turbidity ay mas mababa sa 1 NTU), nababawasan ang bilis ng tugon ng turbidity meter, o biglang tumataas nang malaki ang pagbabasa kahit na stable ang sample ng tubig.

Mekanismo ng Interference: Interference dulot ng mga bubble. Ang mga bubble na nabubuo dahil sa hindi pantay na daloy ng tubig ay nagdudulot ng malaking interference sa pagsukat ng turbidity sa mababang antas ng turbidity, na nagreresulta sa mga pekeng mataas na resulta ng pagsusuri. Ang mga instrumentong hindi nakakalibrado ay maaaring magdulot ng kaguluhan sa loob na mga signal ng liwanag, na nakakaapekto sa napakaliit na halaga ng scattered light sa panahon ng pagsukat ng mababang turbidity, na nagreresulta sa pagbaba ng bilis ng tugon ng kagamitan.

Mga Solusyon: I-install ang isang tangke ng defoaming flow (batay sa prinsipyo ng gravity o pressurization) , i-optimize ang disenyo ng daloy ng tubig, at gawin ang regular na zero-point calibration gamit ang ultrapure water.

Maraming iba pang mahihirap na isyu sa pagsusuri ng turbidity na nararanasan sa lugar. Maaari ninyong makipag-ugnayan sa aming mga inhinyero sa pamamagitan ng aming website para sa karagdagang talakayan. Binabati namin ang mga customer mula sa iba't ibang industriya na magbigay sa amin ng mga kaso upang mapabuti ang aming mga produkto at palawigin ang aming karanasan sa aplikasyon sa lugar.

Punto ng Problema 3: Ang turbidity meter ay napaka-accurate kaagad pagkatapos ng calibration, ngunit pagkalipas ng wala pang isang linggo sa likas na tubig/tubig na may basura, ang mga reading ay nagbabago at umuusad pataas.

Mekanismo ng Interference: Karaniwang interference mula sa biofilm sa likas na tubig at karagatan, o interference mula sa mga compound ng calcium at magnesium na nakadikit sa mataas na hardness ng tubig na may basura. Ang ganitong interference ay madaling takpan ang mga bahagi ng light signal na nagpapadala at tumatanggap, na nakaaapekto sa mga resulta ng pagsusuri.

Solusyon: Pumili ng turbidity meter na may awtomatikong brush para sa paglilinis. Ang uri ng silicone cleaning brush na ito ay matibay, madaling palitan, at maaaring kusang maglinis ng optical window nang pana-panahon ayon sa pangangailangan, na epektibong nababawasan ang interferensya ng biofilm. Para sa wastewater na may mataas na hardness, dapat dagdagan ang dalas ng pagpapanatili. Pumili ng turbidity meter na nakakapsula sa mga materyales na laban sa corrosion tulad ng titanium alloy (dito, inirerekomenda ang highly cost-effective na JIDE WQ3000-turb-Ti titanium alloy automatic cleaning version turbidity online analyzer). Sa panahon ng karaniwang pagpapanatili, ang acid washing ay maaaring epektibong i-dissolve ang calcium at magnesium compounds.

Punto ng Problema 4: Ang datos ng turbidity mula sa laboratoryo at ang datos mula sa online analyzer ay hindi maisasalimbayan, na may error na higit sa 10%, kaya’t hindi mapagkakatiwalaan ng alinman sa dalawang panig ang mga resulta ng pagsusulit.

Mga Mekanismo ng Interference: Ang turbidity at ang mga nabubuhat na solid ay mga dinamikong at aktibong parameter na madaling umiiral sa ilalim. Kaya, mahalaga ang mabuting pagpapakawala bago ang pagsusulit, at maaaring kailanganin ang magnetic stirrer upang mapanatili ang katatagan ng pagsusulit. Bukod dito, kapag nagca-calibrate ng mga online turbidity analyzer sa laboratoryo, dapat gamitin ang light-shielding calibration cup na ibinibigay ng tagagawa, at ang standard formalin solution ay dapat subukan sa ganap na madilim na kapaligiran upang maiwasan ang interference mula sa ambient light. Sa ilang kumplikadong kondisyon ng operasyon, kung kinakailangan ang eksaktong pagkakatugma sa datos ng pagsusulit sa laboratoryo, at ang instrumento ay hindi kayang tumugma sa pagsusulit ng standard solution sa laboratoryo (ang prinsipyo ng pagsusulit sa laboratoryo ay maaaring naka-base sa incandescent lamp method imbes na sa infrared light method), maaaring gamitin ang tunay na sample ng tubig para sa calibration upang matiyak na ang mga resulta ng paghahambing ay papasa sa pagsusulit.

Paano Pumili ng Mataas na Presisyong Turbidity Sensor sa Ilalim ng Mga Kumplikadong Kondisyon ng Operasyon sa mga Halaman ng Pagpapalinis ng Tubig

Sa buong proseso ng sistema ng isang planta ng paggamot sa basurang tubig sa industriya, ang kalangitan ay isang pangunahing indikador ng proseso na direktang sumasalamin sa epekto ng pag-alis ng kabuuang nabubuhat na solid (TSS), pagganap ng pag-ubos ng putik, pagsubaybay sa kalidad ng pasok na tubig, at kung ang kalidad ng labas na tubig ay sumusunod sa mga pamantayan. Ang manu-manong pagkuha ng sample at pagsusuri ay hindi makapagbibigay ng tumpak na feedback tungkol sa mga pagbabago sa kalidad ng tubig, na nagdudulot ng panganib na lumampas sa mga pamantayan sa paglabas nito. Ang mga sensor ng kalangitan na may mababang presisyon ay madaling apektado din ng iba't ibang mga kaduda-dudang salik, tulad ng kulay, nakalipat na likido, organikong materyales, at mga hangin, na maaaring magdulot ng paulit-ulit na di-katatagan sa mahabang panahon ng paggamit, lalo na sa mga kumplikadong kondisyon ng operasyon kung saan ang kawalan ng katiyakan ay tumataas nang malaki.

Sa kabilang banda, ang mga sensor na may mataas na kahusayan sa pagsukat ng pagkabulok ay idinisenyo gamit ang mga pangunahing prinsipyo sa pagmomonitor at mga detalyeng teknikal na layunin na alisin ang anumang interferensya at bawasan ang posibleng pagkalito o pagkakamali sa datos. Ang seksyon na ito ay gumagamit ng WQ3000 series na turbidity/suspended solids analyzer ng JIDE at ng 1720E low-range turbidity meter para sa wastewater treatment plant ng Hach bilang mga halimbawa.

Ang WQ3000 series na turbidity/suspended solids analyzer ng JIDE ay gumagamit ng isang 860nm na near-infrared LED light source na sumisilay sa tubig, na hindi naaapektuhan ng kayumanggi-madilim na kulay ng sewage o ng kulay ng dyeing wastewater, kaya naman maiiwasan ang mga likas na pagkakamali ng pagdedetekta gamit ang visible light.

Isang photoelectric receiving module ang nakaposisyon sa 90° na perpendicular sa papasok na liwanag upang tiyak na mahuli ang lateral scattered light na nabubuo dahil sa mga suspended solids at colloidal particles sa tubig.

Ang intensidad ng nakakalat na liwanag ay direktang proporsyonal sa turbidity ng tubig. Sa pamamagitan ng kompensasyon sa temperatura at pag-filter ng algorithm, ang chip ay nagsasagawa ng tumpak na pag-convert ng turbidity sa mga standard na yunit ng turbidity na NTU.

Ang disenyo ng sirkuito ay sumasama ng isang sistema ng pagkakahiwalay upang maiwasan ang interferensya mula sa ambient light, na nagkakamit ng ultra-mataas na kawastuhan sa pagdetect sa mababang saklaw ng turbidity (0~50 NTU), na may resolusyon hanggang 0.01 NTU.

Ang Hach 1720E na analyzer ng mababang turbidity ay gumagana batay sa paraan ng 90° na scattered light at kasama ang isang sistema para sa pag-alis ng buhangin at pag-alis ng hangin upang epektibong alisin ang pagkakagambala ng mga air bubble sa pagsusuri ng turbidity sa mababang saklaw. Ang device na ito ay may saklaw ng pagsukat na 0–100 NTU at kawastuan sa mababang turbidity na 0.001 NTU, na ginagawa itong angkop para sa pagsubaybay sa napakataas na pamantayan ng inumin na tubig at sa pinakamataas na pamantayan ng paglabas ng effluent. Ang produkto na ito ay kasalukuyang may pinakamalaking bahagi ng merkado at mataas na pagkilala sa industriya, ngunit ang ilang field sample tank ay madaling magkaroon ng scale at nangangailangan ng madalas na pagpapanatili—ito ay mga isyu na naulat ng industriya. Mayroon pa rin itong tiyak na mga kinakailangan sa kalidad ng tubig sa lokasyon.

Gabay sa Paghahambing at Pagpili

Mga pamamaraan ng pagsukat	Pangunahing Prinsipyong	Mga Pakinabang	Mga Kawalan/Limitasyon	Mga senaryo ng aplikasyon sa wastewater treatment plant
paraan ng 90° na scattering	Pagkuha ng 90° na vertical side-scattered light	Kasalungat sa parehong mataas at mababang saklaw ng pagsukat, may napakataas na katiyakan para sa mga pagsukat ng mababang turbidity	Dapat isaalang-alang ang epekto ng scale/bubble.	Pamantayang pagmomonitor ng kalidad ng tubig na pumapasok at lumalabas
Paraan ng transmisyon	Pagsukat ng pagbawas ng liwanag na pumapasok sa tubig	Angkop para sa pangunahing pagsukat ng mataas na turbidity	Mahinang sensitibidad sa saklaw ng mababang turbidity, lubhang madaling apektuhan ng kulay.	Hindi angkop para sa detalyadong pagmomonitor ng efluent
Paraan ng backscattering	Pagkuha ng scattered light sa malawak na anggulo na malapit sa 180°	Lubhang angkop para sa mga pagsukat ng ultra-mataas na konsentrasyon	Mahinang linearidad sa mababang saklaw ng turbidity.	Angkop lamang para sa mataas na konsentrasyong sludge at influent