浊度仪的应用及测定方法

澳门新葡萄京官网首页,发布时间:17-02-14 16:56分类:技术文章
标签:浊度仪,浊度仪的应用,使用浊度仪的应用及其测定方法
浊度仪是测试水中混浊度*常用的方式。浑浊度是水样光学性质的一种表达术语,是由于水中存在不溶性物质引起的,它使光散射和吸收,而不是直线透过水样。它是反映天然水和饮用水的物理性状的一项指标,用以表示水的清澈或浑浊程度,是衡量水质良好程度的重要指标之一。本文详细介绍了浊度仪的应用及测量方法,供大家了解。 
天然水的浑浊度是由于水中含有泥沙、粘土、细微的有机物和无机物、可溶性带色有机物以及浮游生物和其它微生物等细微的悬浮物所造成。这些悬浮物质能吸附细菌和病毒,所以浑浊度低有利于水的消毒以杀灭细菌和病毒,对确保给水的安全是必要的。因此,具备完善技术条件的集中式供水,应力求供给浑浊度尽可能低的水。出厂水的浑浊度低,有利于加氯消毒后的水减少臭和味;有助于防止细菌和其它微生物的重新繁殖。在整个配水系统中保持低的浑浊度,有利于适量余氯的存在。  
以纯水洗净、沥干。用带有瓶塞的玻璃瓶采样。采样后因一些悬浮微粒在放置时可沉淀、凝聚,老化后不能还原,微生物也可破坏固体物的性质,因此要尽快测定。如果必需储存,应避免与空气接触,并应放在冷的暗室中,但不得超过24h。如样品存放在冷处,测定前要恢复到室温。  
1、目前我国测定水的浑浊度有以下方法: 
(1)透射式(包括分光光度计与目视法):根据朗伯一比尔定律,以透过光的强度来确定水样的浑浊度,水样浑浊度与透光率的负对数呈线性关系,浑浊度越高,透光率越小。但受到天然水中存在的黄色的干扰,湖泊、水库水还因含有藻类等有机吸光物质,对测定也有干扰。选用680rim波长,可避免黄色和绿色的干扰。 
(2)散射浊度仪:根据瑞利(Rayleigh)公式(Ir/Io=KD,h为散射光强度,10为人射光强度),测定某一角度上的散射光的强度,以达到测定水样浑浊度的目的。当入射光被粒径为人射光波长1/15~l/20的。颗粒物所散射,强度符合瑞利公式,粒径大于l/2入射光波长的颗粒对光进行反射。这两种情况均可用Ir∝D来表示,一般采用90度角的光作为特征光来测定浑浊度。
(3)散射-透射式浊度仪:应用Ir/It=KD或Ir/(Ir+It)=KD(Ir为散射光强度,It为透射光强度),测定透射光和反射光的强度之和,来对样品浑浊度进行测定。因同时测定了透射和散射光的强度,所以在入射光强度相同的情况下具有较高的灵敏度。
在上述三种方法中,以散射一透射浊度仪较好,灵敏度高,并且水样中的色度不干扰测定。但由于 
仪器复杂,价格昂贵,难于在国内推广使用。目视法受主观影响大。国际上测定浑浊度多采用散射式浊度仪。水的浑浊度主要由水中泥沙等颗粒物引起,散射光的强度比吸收光的强度大,因此,散射式浊度仪较透射式浊度仪灵敏度高。且由于散射式浊度仪采用白光为光源,对样品进行测定更为接近实际,但色度对测定有干扰。
1.1用散射光测定法测定浑浊度,ISO7027—1984的标准规定符合下列要求的散射浊度仪均可使用: 
(1)入射光的波长λ为860nm  (2)入射光谱带宽△λ小于或等于60nm
(3)平行的入射光没有发散,任何聚焦不超过1.5° 
(4)A射光光轴和散射光光轴之间的测量角θ为90±25°
(5)在水中的张角ωθ为20°~30°(注:根据*近研究,张角*好小于20°)
并规定以福尔马肼浑浊度单位报告结果
①浑浊度小于1福尔马肼散射浊度单位时,精确到0.01福尔马肼散射浊度单位
②浑浊度为1—10福尔马肼散射浊度单位时,精确到0.1福尔马肼散射浊度单位
③浑浊度为10—100福尔马肼散射浊度单位时,精确到l福尔马肼散射浊度单位
④浑浊度大于或等于100福尔马肼散射浊度单位时,精确到10福尔马肼散射浊度单位
稀释标准或稀释水样应使甩玉浑浊度水。无浑浊度水的制备方法为:将蒸馏水通过孔径为0.2μm的薄。
膜滤片制得(细菌检验用的滤膜不能满足要求),用滤过水淋洗收集用的烧瓶至少两次,并弃去其后的。
200mL。使用蒸馏水是为了减少离子交换纯水中的有机物对测定的影响,以及减少纯水中细菌的生长。
硫酸肼和六次甲基四胺可以放入硅胶干燥器中过夜再称量。
反应温度在12~37℃范围内,对(福尔马肼)浑浊度的生成没有明显的影响,温度<5℃无聚合物生成。
因此,配制福尔马肼浑浊度标准储备液,在一般室温下即可。但是反应温度低,混悬液容易被玻璃器皿吸附,温度过高,可引起高浊度的标准值下降。因此,福尔马肼的生成温度*好控制在25±3℃。硫酸肼与六次甲基四胺反应的时间至16h已接近完成,反应24h生成物的浑浊度达*大值,在24~96h无差异。
福尔马肼的生成,当水溶液的pH为5.3—5.4时,颗粒呈环状、细小均匀;pH为6.0左右时,颗粒呈细密的芦花状和絮状;pH为6.6时,形成大、中、小不一的雪花状颗粒。
浑浊度为400度的标准液可保存1月(在冰箱中甚至可以保存半年),浑浊度为5~100度的标准液在1周内无改变。
自来水的浑浊度应以散射浊度单位NTU表示,不超过3NTU,特殊情况下也不应超过5NTU。许多生产用水的浑浊度也颇重要。应用地面水的饮料厂、食品加工厂以及水处理厂,一般依靠混凝、沉淀和过滤来保证提供满意的产品。
浑浊度与悬浮物的质量浓度难于有相关关系,因为颗粒的大小、形状、折射指数也影响悬浮体的光学性质。
在测量浑浊度时,与样品接触的玻璃器皿都应在清洁的条件下保存。致电北京熙缜隆博环保科技有限公司,我们有的销售,将为您微笑解答各类仪器仪表产品信息,欢迎致电,电话:010-68940148。

浊度仪的应用及测定方法

新品散射式浑浊度仪的改进和应用以及仪器工作原理

TSS600A浊度计天津豪岭科技有限公司

新品浊度仪

目前我国测定水的浑浊度有以下方法:(1)透射式(包括分光光度计与目视法):根据朗伯一比尔定律,以透过光的强度来确定水样的浑浊度,水样浑浊度与透光率的负对数呈线性关系,浑浊度越高,透光率越小。但受到天然水中存在的黄色的干扰,湖泊、水库水还因含有藻类等有机吸光物质,对测定也有干扰。选用680rim波长,可避免黄色和绿色的干扰。(2)散射浊度仪:根据瑞利(Rayleigh)公式(Ir/Io=KD,h为散射光强度,10为人射光强度),测定某一角度上的散射光的强度,以达到测定水样浑浊度的目的。当入射光被粒径为人射光波长1/15~l/20的颗粒物所散射,强度符合瑞利公式,粒径大于l/2入射光波长的颗粒对光进行反射。这两种情况均可用Ir∝D来表示,一般采用90度角的光作为特征光来测定浑浊度。(3)散射-透射式浊度仪:应用Ir/It=KD或Ir/(Ir+It)=KD(Ir为散射光强度,It为透射光强度),测定透射光和反射光的强度之和,来对样品浑浊度进行测定。因同时测定了透射和散射光的强度,所以在入射光强度相同的情况下具有较高的灵敏度。在上述三种方法中,以散射一透射浊度仪较好,灵敏度高,并且水样中的色度不干扰测定。

浊度,即水的混浊程度,由水中含有微量不溶性悬浮物质,胶体物质所致,ISO标准所用的测量单位为FTU,FTU或NTU一致。制酒行业用EBC单位,4FTU=1EBC

用途

可供水厂、电厂、食品加工业、制药工业实验室对水样浑浊度的测定,还可用于监测天然水,工业废水和污水浊度测定。

仪器工作原理

用一束红光激光穿过含有待测样品的样品池,光源为高发射强度红外LED,一个检测器接收散射光光量,另一个检测器接收直透光光量.再同时进入比较电路,经电路处理将比较数值转换成NTU值.

仪器主要特点

采用LED激光红外光源,寿命长,发射稳定,690mm波长保证了低浊度测定的最高灵敏度.

测量值不受液体色泽影响.

NTU浊度值直接在LED屏上显示,无需计算.

低浊度,高浊度测量自动选择量程.

改进和应用

常见的浊度仪均为光电式,主要有透射光式、散射光式、表面散射光式和积分球式等。采用波长860mm的激光光源的透射光式浊度仪,入射光不会被水体所吸收,能避免色度干扰;浊度用透射光与入射光比值的负对数表示,因透射光相对于入射光的变化量较小,低浊度的场合一般不适用。积分球式浊度仪,同时测定散射光和透射光,浊度用散射光与透射光的比值表示,具有较高的灵敏度,但仪器复杂,价格偏贵。目前,低浊度值的测量一般采用散射光式浊度仪

测试原理

式中:Ir-散射光强度;

I0-人射光强度;

n1,n2-分别为微粒和水的折射率;

λ-人射光的波长;

υ-单个微粒的体积;

N-单位体积水中的微粒数;

θ-散射光与人射光的夹角;

r-微粒到散射光强测试点的距离。

根据式,单位体积水的散射光强度与入射光的强度。微粒子半径的6次方及微粒的个数成正比,与如入射光波长的4次方成反比。散射式浊度仪的检测角θ一般采用90°,微粒到散射光强测试点的平均距离r、折射率n1、n2视作不变,λ和υ当作常数,则式可以简化为:

Ir=KNI0

式中K为比例系数。当水中悬浮颗粒的半径大于等于光波长时,由粒子表面的反射及粒子内部的折射都会使光线改变方向,此时90°方向上测得的光强度服从米氏定理,与入射光的强度、微粒子的截光面积A和粒子的个数浓度N成正比,可以简化为式:

Ir=K’ANI0

式中K’为比例系数。实际上,浊度仪90°方向上测得的是不同大小的颗粒对入射光的散射、折射、反射和吸收等综合作用的结果,入射光的波长、粒子色和水色会影响读数,使仪器对高浊度的水不适用,但在0-100NTU范围内可以得到理想的线性结果

2 散射式浊度仪的改进

2.1 光源

由式可知,只有保证入射光的强度I0不变,才能使散射光的强度与水中浊度物质的数量线性相关。

此系列浊度仪采用了独特的电子发光组件作为光源,仅发出恒定波长的单色红光,谱带宽度较窄,发光强度稳定,入射光不被水中色度物质吸收,可以避免色度对测量的影响。发光组件电耗极少,长期使用不过热,仪器可以连续使用,不需要经常调整零点和重新用标准液标定。而且,光源的价格低廉,工作寿命达到十几万小时以上,一般不须更换。同时,XZ系列浊度仪配备有独特的闭环恒光源控制电路,在使用过程中监测发光强度,当发光强度过高时,通过积分放大式电路自动减小光源的输入电流,降低发光强度,反之亦然,从而保证入射光的强度I0恒定不变。

水样槽

以往浊度仪的水样槽常常被做成圆桶形,可以自由旋转,靠对齐槽边的记号定位。实践表明,稍微转动水槽也可能引起读数变动,因为相对改变了检测的θ角。对此,XZ系列浊度仪采用长方形玻璃水样槽,槽体材质均匀,重复装样读数基本不变。

测试实验

散射式浊度仪标定采用的是由福尔马肼(硫酸肼、六次甲基四胺)配置的标准液。为了检验以福尔马肼标准液标定的XZ-1型浊度仪得到的浊度值能否反映出水中悬浮颗粒的数量或质量,采用高岭土配制成不同重量浓度的水样进行检测实验;同时还添加腐殖酸增加水样的色度,观察色度对浊度检测的影响。

测试实验用水用自来水、高岭土和腐殖酸配制。高岭土采用化学纯试剂,腐殖酸采用生化试剂。水样每份200mL,定量加入高岭上并充分搅拌均匀后,用XZ-1型浊度仪器检测浊度。考虑尽量接近实际情况,高岭土未经研磨等处理,在检测过程中较大颗粒的沉降影响读数稳定,为此采用了定时读数的方法。腐殖酸先溶解于碱溶液中,然后再等量加入每份水样中,未加高岭土的对照水样的色度为49度。

近年来,对给水浊度严格要求的结果,促进对过滤器工作过程的研究不断深入,图3为快滤池反冲洗后出水浊度随时间变化的例子。图中曲线显示,如果浊度标准定在2NTU以上,经过反冲洗后即可进入有效过滤工作期;但如果降低浊度标准值,则必须经过一个成熟期,出水浊度才能达到要求,为此不得不放弃一部分初始过滤出水。成熟期从开始到时间点t1为止,曲线开始很快上升,期间出现两个峰值,第二个峰较高,随后逐渐下降。第一个峰与滤料层中的剩余反冲洗水流出有关,第二个峰反映的是新水进入后,滤料层形成稳定过滤条件的过程。
经过t1时间点后,一段时间内浊度先在一个稳定值附近波动,然后缓慢上升;超过t2时间点后,浊度开始迅速上升,这表明应该对滤池实行新一轮的反冲洗。t1至t2的时间为有效过滤工作期,正确找到临界时间点,对提高出水的水质和水量非常重要。采用XZ-1型浊度仪,以每分钟一次以上的频率监测出水浊度,才能绘制出成熟期的浊度变化曲线。为了保证净水效率,希望尽量减少初期弃水量,而有资料表明,造成隐孢子虫流行的原因,往往与滤池反冲洗后的弃水量不够有关。

各类浊度仪的敏感度

对半径小于1μm的颗粒,散射式浊度仪的敏感度最高;积分球式的敏感度在小粒径的范围迅速下降,对半径0.5μm的颗粒几乎已经无效。对较大的颗粒,散射型的敏感度变化比较小,这意味着浊度与颗粒的总截光面积成正比,即测定值的线性程度较高。1993年国内52家自来水公司用透射式浊度仪、分光光度计和散射光式浊度仪器检测浊度为4.9NTU的同一水样,结果发现散射光浊度仪的准确度、精度、重现性和重复性都是最好的。

结论

本文探讨了散射式浊度仪的测试机理和改进方法。实验和应用的结果表明,采用新型的红色单色电子光源和配备独特的发光强度稳定电路后,XZ系列散射式浊度仪具有低浊度范围灵敏度高,0~100NTU线性好,不需要经常调整零点和用标准液标定,光源寿命长,耗电量少,抗色度干扰能力强等特点;适用于水厂提高滤池效果和监测出水水质。

本公司主营
不锈钢采水器,罐底焊缝真空检测盒,读数仪,八级空气微生物采样器,继电器综合测试仪,双波长扫描仪,涂层测厚仪,土壤粉碎机,钢化玻璃表面平整度测试仪,声音传感器,便携式电测水位计,网口流量计,腐蚀率仪,便携式划痕仪,凝固点测试仪,水质检测仪,在线氨气测试仪,涂层测厚仪,涂层测厚仪,土壤粉碎机,数显式温度计,气体采样泵,陶瓷抗冲击试验机,全自动结晶点测试仪,药物凝固点测试仪,干簧管测试仪,恒温水浴箱,汽油根转,气体采样泵,钢化玻璃测试仪,水质检测仪,PM2.5测试仪,可吸入颗粒物检测仪,高频热合机,应变控制三轴仪,牛奶体细胞检测仪,氦气浓度检测仪,土壤水分电导率测试仪,场强仪,采集箱,透色比测定仪,毛细吸水时间测定仪,氧化还原电位计
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