Kako se mjeri mutnoća vode?

Šta je mutnoća?

Mutnoća je mjera zamućenosti ili maglovitosti tekućine, koja se obično koristi za procjenu kvalitete vode u prirodnim vodenim tijelima - kao što su rijeke, jezera i okeani - kao i u sistemima za prečišćavanje vode. Nastaje zbog prisustva suspendovanih čestica, uključujući mulj, alge, plankton i industrijske nusproizvode, koje raspršuju svjetlost koja prolazi kroz vodeni stupac.
Mutnoća se obično kvantificira u nefelometrijskim jedinicama mutnoće (NTU), pri čemu više vrijednosti ukazuju na veću neprozirnost vode. Ova jedinica se zasniva na količini svjetlosti koju raspršuju čestice suspendovane u vodi, mjereno nefelometrom. Nefelometar propušta snop svjetlosti kroz uzorak i detektuje svjetlost koju raspršuju suspendovane čestice pod uglom od 90 stepeni. Veće NTU vrijednosti ukazuju na veću mutnoću, ili oblačnost, u vodi. Niže NTU vrijednosti ukazuju na bistriju vodu.
Na primjer: Čista voda može imati NTU vrijednost blizu 0. Voda za piće, koja mora ispunjavati sigurnosne standarde, obično ima NTU manji od 1. Voda s visokim nivoom zagađenja ili suspendovanih čestica može imati NTU vrijednosti koje se mjere u stotinama ili hiljadama.

Zašto mjeriti mutnoću kvalitete vode?

Povišeni nivoi mutnoće mogu dovesti do nekoliko negativnih efekata:
1) Smanjena penetracija svjetlosti: Ovo oštećuje fotosintezu kod vodenih biljaka, čime se narušava širi vodeni ekosistem koji zavisi od primarne produktivnosti.
2) Začepljenje sistema za filtraciju: Suspendovane čvrste materije mogu začepiti filtere u postrojenjima za prečišćavanje vode, povećavajući operativne troškove i smanjujući efikasnost prečišćavanja.
3) Povezanost sa zagađivačima: Čestice koje uzrokuju zamućenje često služe kao nosioci štetnih zagađivača, poput patogenih mikroorganizama, teških metala i otrovnih hemikalija, što predstavlja rizik i za okoliš i za ljudsko zdravlje.
Ukratko, mutnoća služi kao ključni pokazatelj za procjenu fizičkog, hemijskog i biološkog integriteta vodnih resursa, posebno u okviru monitoringa okoliša i javnog zdravstva.
Koji je princip mjerenja mutnoće?

Princip mjerenja mutnoće zasniva se na raspršivanju svjetlosti dok prolazi kroz uzorak vode koji sadrži suspendovane čestice. Kada svjetlost interaguje s tim česticama, ona se raspršuje u različitim smjerovima, a intenzitet raspršene svjetlosti je direktno proporcionalan koncentraciji prisutnih čestica. Veća koncentracija čestica rezultira povećanim raspršivanjem svjetlosti, što dovodi do veće mutnoće.

Princip mjerenja mutnoće

Proces se može podijeliti na sljedeće korake:
Izvor svjetlosti: Snop svjetlosti, koji obično emituje laser ili LED, usmjerava se kroz uzorak vode.
Suspendirane čestice: Kako se svjetlost širi kroz uzorak, suspendirane materije - poput sedimenta, algi, planktona ili zagađivača - uzrokuju raspršivanje svjetlosti u više smjerova.
Detekcija raspršene svjetlosti: Anefelometar, instrument koji se koristi za mjerenje zamućenosti, detektuje svjetlost raspršenu pod uglom od 90 stepeni u odnosu na upadni snop. Ova ugaona detekcija je standardna metoda zbog svoje visoke osjetljivosti na raspršenje izazvano česticama.
Mjerenje intenziteta raspršene svjetlosti: Intenzitet raspršene svjetlosti se kvantificira, pri čemu veći intenziteti ukazuju na veću koncentraciju suspendovanih čestica i, posljedično, veću zamućenost.
Izračun zamućenosti: Izmjereni intenzitet raspršene svjetlosti pretvara se u nefelometrijske jedinice zamućenosti (NTU), čime se dobija standardizirana numerička vrijednost koja predstavlja stepen zamućenosti.
Šta mjeri mutnoću vode?

Mjerenje mutnoće vode pomoću optičkih senzora mutnoće široko je prihvaćena praksa u modernim industrijskim primjenama. Obično je potreban multifunkcionalni analizator mutnoće koji prikazuje mjerenja u stvarnom vremenu, omogućava periodično automatsko čišćenje senzora i aktivira upozorenja za abnormalna očitanja, čime se osigurava usklađenost sa standardima kvalitete vode.

Online senzor zamućenosti (mjerljiva morska voda)

Različita operativna okruženja zahtijevaju različita rješenja za praćenje mutnoće. U stambenim sekundarnim sistemima vodosnabdijevanja, postrojenjima za prečišćavanje vode i na ulaznim i izlaznim tačkama postrojenja za pitku vodu, pretežno se koriste mjerači mutnoće niskog opsega sa visokom preciznošću i uskim rasponima mjerenja. To je zbog strogih zahtjeva za niskim nivoima mutnoće u ovim okruženjima. Na primjer, u većini zemalja, regulatorni standard za vodu iz slavine na izlazima postrojenja za prečišćavanje specificira nivo mutnoće ispod 1 NTU. Iako je testiranje vode u bazenima rjeđe, kada se provodi, ono također zahtijeva vrlo niske nivoe mutnoće, obično zahtijevajući upotrebu mjerača mutnoće niskog opsega.

Mjerači mutnoće niskog opsega TBG-6188T

Nasuprot tome, primjene kao što su postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda i mjesta ispuštanja industrijskih otpadnih voda zahtijevaju mjerače mutnoće visokog raspona. Voda u ovim okruženjima često pokazuje značajne fluktuacije mutnoće i može sadržavati značajne koncentracije suspendovanih čvrstih materija, koloidnih čestica ili hemijskih taloga. Vrijednosti mutnoće često prelaze gornje granice mjerenja instrumenata ultra-niskog raspona. Na primjer, mutnoća ulazne vode u postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda može doseći nekoliko stotina NTU, a čak i nakon primarnog tretmana, praćenje nivoa mutnoće u desecima NTU ostaje neophodno. Mjerači mutnoće visokog raspona obično rade na principu odnosa intenziteta raspršene i propuštene svjetlosti. Primjenom tehnika dinamičkog proširenja raspona, ovi instrumenti postižu mjerne mogućnosti od 0,1 NTU do 4000 NTU, uz održavanje tačnosti od ±2% pune skale.

Industrijski online analizator mutnoće

U specijaliziranim industrijskim kontekstima, kao što su farmaceutski i prehrambeni sektor, postavljaju se još veći zahtjevi za tačnost i dugoročnu stabilnost mjerenja mutnoće. Ove industrije često koriste mjerače mutnoće s dva snopa, koji uključuju referentni snop za kompenzaciju poremećaja uzrokovanih varijacijama izvora svjetlosti i fluktuacijama temperature, čime se osigurava dosljedna pouzdanost mjerenja. Na primjer, mutnoća vode za injekcije obično se mora održavati ispod 0,1 NTU, što nameće stroge zahtjeve na osjetljivost instrumenta i otpornost na smetnje.
Nadalje, s napretkom tehnologije Interneta stvari (IoT), moderni sistemi za praćenje mutnoće postaju sve inteligentniji i umreženi. Integracija 4G/5G komunikacijskih modula omogućava prijenos podataka o mutnoći u stvarnom vremenu na cloud platforme, olakšavajući daljinsko praćenje, analizu podataka i automatska obavještenja o upozorenjima. Na primjer, gradsko postrojenje za prečišćavanje vode implementiralo je inteligentni sistem za praćenje mutnoće koji povezuje podatke o mutnoći na izlazu sa svojim sistemom kontrole distribucije vode. Nakon otkrivanja abnormalne mutnoće, sistem automatski prilagođava doziranje hemikalija, što rezultira poboljšanjem usklađenosti kvalitete vode sa 98% na 99,5%, uz smanjenje potrošnje hemikalija za 12%.
Da li je mutnoća isti koncept kao i ukupne suspendovane materije?

Mutnoća i ukupne suspendovane materije (TSS) su povezani koncepti, ali nisu isti. Oba se odnose na čestice suspendovane u vodi, ali se razlikuju po tome šta mjere i kako se kvantifikuju.
Mutnoća mjeri optička svojstva vode, tačnije koliko svjetlosti raspršuju suspendovane čestice. Ne mjeri direktno količinu čestica, već koliko svjetlosti te čestice blokiraju ili skreću. Na mutnoću ne utiče samo koncentracija čestica, već i faktori poput veličine, oblika i boje čestica, kao i talasna dužina svjetlosti koja se koristi u mjerenju.

Industrijski mjerač ukupnih suspendiranih tvari (TSS)

Ukupne suspendirane tvari(TSS) mjeri stvarnu masu suspendovanih čestica u uzorku vode. Kvantificira ukupnu težinu čvrstih materija koje su suspendovane u vodi, bez obzira na njihova optička svojstva.
TSS se mjeri filtriranjem poznate zapremine vode kroz filter (obično filter poznate težine). Nakon što se voda filtrira, čvrste materije koje ostanu na filteru se suše i važu. Rezultat se izražava u miligramima po litri (mg/L). TSS je direktno povezan sa količinom suspendovanih čestica, ali ne daje informacije o veličini čestica ili o tome kako čestice raspršuju svjetlost.
Ključne razlike:
1) Priroda mjerenja:
Zamućenost je optičko svojstvo (način na koji se svjetlost raspršuje ili apsorbira).
TSS je fizičko svojstvo (masa čestica suspendovanih u vodi).
2) Šta mjere:
Mutnoća daje indikaciju koliko je voda bistra ili mutna, ali ne daje stvarnu masu čvrstih materija.
TSS omogućava direktno mjerenje količine čvrstih materija u vodi, bez obzira na to koliko je bistra ili mutna.
3) Jedinice:
Mutnoća se mjeri u NTU (nefelometrijskim jedinicama mutnoće).
TSS se mjeri u mg/L (miligramima po litri).
Jesu li boja i mutnoća isti?

Boja i mutnoća nisu iste, iako oboje utiču na izgled vode.

Online mjerač boje vode

Evo razlike:
Boja se odnosi na nijansu ili ton vode uzrokovan rastvorenim supstancama, kao što su organske materije (poput trulog lišća) ili minerali (poput željeza ili mangana). Čak i bistra voda može imati boju ako sadrži rastvorene obojene spojeve.
Mutnoća se odnosi na zamućenost ili maglovitost vode uzrokovanu suspendovanim česticama, poput gline, mulja, mikroorganizama ili drugih finih čvrstih materija. Mjeri koliko čestice raspršuju svjetlost koja prolazi kroz vodu.
Ukratko:
Boja = rastvorene supstance
Mutnoća = suspendovane čestice