Pomiar mętności jest istotnym parametrem w uzdatnianiu wody i oczyszczaniu ścieków. Opisuje stopień rozproszenia i absorpcji światła w cieczy spowodowany przez zawieszone cząstki, takie jak zawiesiny ciał stałych, mikroorganizmy lub zanieczyszczenia koloidalne. Precyzyjny pomiar mętności dostarcza ważnych informacji na temat jakości wody, stabilności procesu i wydajności procesów oczyszczania.

Definicja i podłoże fizyczne

Zmętnienie jest powodowane przez cząsteczki, które są większe niż cząsteczki, ale wystarczająco małe, aby pozostać w zawiesinie. Cząsteczki te rozpraszają i pochłaniają światło, co zmniejsza przezroczystość cieczy.

• Czynniki wpływające na zmętnienie:
  • Rozmiar cząstek: Większe cząstki silniej rozpraszają światło.
  • Stężenie cząstek: Wyższe stężenia zwiększają zmętnienie.
  • Właściwości cząstek: Kształt, właściwości powierzchni i współczynnik załamania światła cząstek wpływają na rozpraszanie światła.

Mętność jest zwykle mierzona w NTU ( nefelometrycznych jednostkach mętności) lub FNU (nefelometrycznych jednostkach formaziny). Jednostki te są znormalizowane międzynarodowo i opierają się na rozpraszaniu światła przez cząsteczki.

Zasady pomiaru zmętnienia

Mętność jest mierzona metodami optycznymi z wykorzystaniem źródeł światła i detektorów do ilościowego pomiaru rozpraszania lub tłumienia światła.

1. pomiar nefelometryczny (pomiar światła rozproszonego):

• Zasada: Światło jest rzucane na wodę, a rozproszenie światła jest mierzone pod kątem 90° do światła padającego.
• Zalety:
  • Szczególnie wrażliwy na niskie zmętnienie.
  • Nadaje się do wody pitnej, wody ultraczystej i wody procesowej.
• Obszary zastosowań: Monitorowanie ścieków z oczyszczalni ścieków, uzdatnianie wody pitnej, kontrola procesu w instalacjach membranowych.

2. transmisja (pomiar światła przechodzącego):

• Zasada: Światło jest przepuszczane przez wodę i mierzona jest utrata światła spowodowana absorpcją i rozproszeniem.
• Zalety:
  • Nadaje się do bardzo mętnej wody.
  • Zapewnia dane ilościowe dotyczące stężenia cząstek.
• Obszary zastosowań: Oczyszczanie ścieków, kontrola sedymentacji.

3. Pomiar pod wieloma kątami:

• Zasada: Rozpraszanie światła jest mierzone pod kilkoma kątami w celu określenia wielkości i rozkładu cząstek.
• Zalety:
  • Dostarcza szczegółowych informacji na temat właściwości fizycznych cząsteczek.
  • Wspomaga optymalizację procesów flokulacji i sedymentacji.

Technologie i czujniki

Nowoczesne turbidymetry wykorzystują diody LED lub lasery jako źródło światła i bardzo czułe fotodetektory do pomiaru światła. Urządzenia te są dostępne w różnych konfiguracjach:

• Czujniki liniowe: Instalowane bezpośrednio w rurociągach; umożliwiają ciągłe monitorowanie bez konieczności pobierania próbek.
• Urządzenia przenośne: Ręczne urządzenia pomiarowe do szybkich pomiarów na miejscu.
• Urządzenia laboratoryjne: Wysoka precyzja i szerokie możliwości analizy.

Obszary zastosowań pomiaru zmętnienia

Pomiar mętności jest ważny w prawie wszystkich obszarach przemysłowego uzdatniania wody i oczyszczania ścieków.

1. uzdatnianie wody

• Trinkwasser: Überwachung von Filtrationsprozessen zur Einhaltung der Grenzwerte (< 0,1 NTU gemäß WHO).
• Ultraczysta woda: Sprawdzanie systemów filtracji i odwróconej osmozy w celu zminimalizowania zanieczyszczenia cząsteczkami.
• Woda chłodząca: Monitorowanie zawieszonych cząstek, które mogą powodować zanieczyszczenie lub osady w wymiennikach ciepła.

2. oczyszczanie ścieków

• Oczyszczalnie ścieków: monitorowanie procesów oczyszczania pierwotnego i wtórnego w celu oceny skuteczności sedymentacji.
• Strącanie i flokulacja: Optymalizacja dozowania środków wspomagających strącanie i flokulację.
• Zrzuty bezpośrednie: Zgodność z prawnymi limitami zrzutów do zbiorników wodnych.

3. zastosowania przemysłowe

• Przemysł spożywczy i napojów: Sprawdzanie strumieni wody procesowej i ścieków pod kątem zanieczyszczenia cząstkami stałymi.
• Przemysł farmaceutyczny: Zapewnienie czystości w produkcji farmaceutyków.
• Chemia elektrowni: Monitorowanie wody zasilającej i kondensatu pod kątem zmętnienia.