A medição da turvação é um parâmetro essencial no tratamento da água e das águas residuais. Descreve o grau de dispersão e absorção da luz num líquido causado por partículas em suspensão, tais como sólidos em suspensão, microorganismos ou impurezas coloidais. A medição exacta da turbidez fornece informações importantes sobre a qualidade da água, a estabilidade do processo e a eficiência dos processos de purificação.

Definição e contexto físico

A turvação é causada por partículas que são maiores do que as moléculas, mas suficientemente pequenas para permanecerem em suspensão. Estas partículas dispersam e absorvem a luz, o que reduz a transparência do líquido.

• Factores que influenciam a turbidez:
  • Tamanho das partículas: as partículas maiores dispersam a luz com maior intensidade.
  • Concentração de partículas: concentrações mais elevadas aumentam a turvação.
  • Propriedades das partículas: A forma, as propriedades da superfície e o índice de refração das partículas influenciam a dispersão da luz.

A turvação é geralmente medida em NTU (unidades nefelométricas de turvação) ou FNU (unidades nefelométricas de formazina). Estas unidades são normalizadas internacionalmente e baseiam-se na dispersão da luz pelas partículas.

Princípios de medição da turbidez

A turvação é medida por métodos ópticos que utilizam fontes de luz e detectores para quantificar a dispersão ou atenuação da luz.

1. Medição nefelométrica (medição da luz dispersa):

• Princípio: A luz é projectada na água e a dispersão da luz é medida num ângulo de 90° em relação à luz incidente.
• Vantagens:
  • Particularmente sensível à baixa turbidez.
  • Adequado para água potável, água ultrapura e água de processo.
• Áreas de aplicação: Monitorização de efluentes de estações de tratamento de águas residuais, tratamento de água potável, controlo de processos em instalações de membranas.

2. transmissão (medição da luz transmitida):

• Princípio: A luz é transmitida através da água e a perda de luz devido à absorção e dispersão é medida.
• Vantagens:
  • Adequado para águas muito turvas.
  • Fornece dados quantitativos sobre a concentração de partículas.
• Domínios de aplicação: Tratamento de águas residuais, controlo da sedimentação.

3. medição multi-ângulo:

• Princípio: A dispersão da luz é medida a partir de vários ângulos para determinar o tamanho e a distribuição das partículas.
• Vantagens:
  • Fornece informações pormenorizadas sobre as propriedades físicas das partículas.
  • Apoia a otimização dos processos de floculação e sedimentação.

Tecnologias e sensores

Os turbidímetros modernos utilizam LEDs ou lasers como fonte de luz e fotodetectores altamente sensíveis para a medição da luz. Os dispositivos estão disponíveis em várias configurações:

• Sensores em linha: Instalados diretamente na tubagem; permitem a monitorização contínua sem amostragem.
• Dispositivos portáteis: Dispositivos de medição portáteis para medições rápidas no local.
• Aparelhos de laboratório: Elevada precisão e amplas opções de análise.

Áreas de aplicação para a medição da turbidez

A medição da turbidez é importante em quase todos os domínios do tratamento de águas industriais e de águas residuais.

1. tratamento de água

• Trinkwasser: Überwachung von Filtrationsprozessen zur Einhaltung der Grenzwerte (< 0,1 NTU gemäß WHO).
• Água ultrapura: Verificação dos sistemas de filtração e de osmose inversa para minimizar a contaminação por partículas.
• Água de arrefecimento: Monitorização de partículas em suspensão que podem causar incrustações ou depósitos nos permutadores de calor.

2. tratamento de águas residuais

• Estações de tratamento de águas residuais: monitorização dos processos de tratamento primário e secundário para avaliar a eficiência da sedimentação.
• Precipitação e floculação: Otimização da dosagem de auxiliares de precipitação e floculação.
• Descarregadores diretos: Cumprimento dos limites legais de descarga nas massas de água.

3. aplicações industriais

• Indústria alimentar e de bebidas: Verificação dos fluxos de água de processo e de águas residuais quanto à contaminação por partículas.
• Indústria farmacêutica: Garantir a pureza no fabrico de produtos farmacêuticos.
• Química das centrais eléctricas: Monitorização da turbidez da água de alimentação e dos condensados.