Kako se mjeri mutnoća vode?

Što je mutnoća?

Mutnoća je mjera zamućenosti ili maglovitosti tekućine, koja se obično koristi za procjenu kvalitete vode u prirodnim vodenim tijelima - poput rijeka, jezera i oceana - kao i u sustavima za pročišćavanje vode. Nastaje zbog prisutnosti suspendiranih 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 temelji se na količini svjetlosti raspršene česticama suspendiranim u vodi, mjereno nefelometrom. Nefelometar propušta snop svjetlosti kroz uzorak i detektira svjetlost koju raspršuju suspendirane čestice pod kutom od 90 stupnjeva. Veće NTU vrijednosti ukazuju na veću mutnoću ili zamućenost vode. Niže NTU vrijednosti ukazuju na bistriju vodu.
Na primjer: Čista voda može imati NTU vrijednost blizu 0. Pitka voda, koja mora zadovoljavati sigurnosne standarde, obično ima NTU manji od 1. Voda s visokom razinom onečišćenja ili suspendiranih čestica može imati NTU vrijednosti koje se mjere u stotinama ili tisućama.

Zašto mjeriti mutnoću kvalitete vode?

Povišena razina mutnoće može dovesti do nekoliko negativnih posljedica:
1) Smanjena penetracija svjetlosti: To oštećuje fotosintezu u vodenim biljkama, čime se narušava širi vodeni ekosustav koji ovisi o primarnoj produktivnosti.
2) Začepljenje sustava za filtriranje: Suspendirane čvrste tvari mogu začepiti filtere u postrojenjima za pročišćavanje vode, povećavajući operativne troškove i smanjujući učinkovitost pročišćavanja.
3) Povezanost sa zagađivačima: Čestice koje uzrokuju zamućenje često služe kao prijenosnici štetnih zagađivača, poput patogenih mikroorganizama, teških metala i otrovnih kemikalija, što predstavlja rizik za okoliš i ljudsko zdravlje.
Ukratko, mutnoća služi kao ključni pokazatelj za procjenu fizičkog, kemijskog i biološkog integriteta vodnih resursa, posebno u okviru praćenja okoliša i javnog zdravstva.
Koji je princip mjerenja mutnoće?

Princip mjerenja mutnoće temelji se na raspršenju svjetlosti dok prolazi kroz uzorak vode koji sadrži suspendirane čestice. Kada svjetlost interagira s tim česticama, raspršuje se u raznim smjerovima, a intenzitet raspršene svjetlosti izravno je proporcionalan koncentraciji prisutnih čestica. Veća koncentracija čestica rezultira povećanim raspršenjem svjetlosti, što dovodi do veće mutnoće.

princip mjerenja mutnoće

Proces se može podijeliti na sljedeće korake:
Izvor svjetlosti: Snop svjetlosti, koji obično emitira laser ili LED, usmjerava se kroz uzorak vode.
Suspendirane čestice: Kako se svjetlost širi kroz uzorak, suspendirane tvari - poput sedimenta, algi, planktona ili zagađivača - uzrokuju raspršivanje svjetlosti u više smjerova.
Detekcija raspršene svjetlosti: Anefelometar, instrument koji se koristi za mjerenje mutnoće, detektira svjetlost raspršenu pod kutom od 90 stupnjeva u odnosu na upadni snop. Ova kutna detekcija je standardna metoda zbog svoje visoke osjetljivosti na raspršenje inducirano česticama.
Mjerenje intenziteta raspršene svjetlosti: Intenzitet raspršene svjetlosti se kvantificira, pri čemu veći intenziteti ukazuju na veću koncentraciju suspendiranih čestica i, posljedično, veću mutnoću.
Izračun mutnoće: Izmjereni intenzitet raspršene svjetlosti pretvara se u nefelometrijske jedinice mutnoće (NTU), što daje standardiziranu numeričku vrijednost koja predstavlja stupanj mutnoće.
Čime se mjeri mutnoća vode?

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

Online senzor mutnoće (mjerljiva morska voda)

Različita operativna okruženja zahtijevaju različita rješenja za praćenje mutnoće. U stambenim sekundarnim sustavima vodoopskrbe, postrojenjima za pročišćavanje vode te na ulaznim i izlaznim točkama postrojenja za pitku vodu pretežno se koriste mjerači mutnoće niskog raspona s visokom preciznošću i uskim rasponima mjerenja. To je zbog strogih zahtjeva za niskim razinama mutnoće u tim okruženjima. Na primjer, u većini zemalja, regulatorni standard za vodu iz slavine na izlazima postrojenja za pročišćavanje određuje razinu mutnoće ispod 1 NTU. Iako je testiranje vode u bazenima rjeđe, kada se provodi, također zahtijeva vrlo niske razine mutnoće, obično zahtijevajući upotrebu mjerača mutnoće niskog raspona.

Mjerači mutnoće niskog raspona TBG-6188T

Nasuprot tome, primjene poput postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda i mjesta ispuštanja industrijskih otpadnih voda zahtijevaju mjerače mutnoće visokog raspona. Voda u tim okruženjima često pokazuje značajne fluktuacije mutnoće i može sadržavati znatne koncentracije suspendiranih tvari, koloidnih čestica ili kemijskih taloga. Vrijednosti mutnoće često prelaze gornje granice mjerenja instrumenata ultra niskog raspona. Na primjer, mutnoća ulazne vode u postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda može doseći nekoliko stotina NTU, a čak i nakon primarne obrade, praćenje razina mutnoće u desecima NTU i dalje je potrebno. Mjerači mutnoće visokog raspona obično rade na principu omjera intenziteta raspršene i propuštene svjetlosti. Primjenom tehnika dinamičkog proširenja raspona, ovi instrumenti postižu mjerne mogućnosti od 0,1 NTU do 4000 NTU uz održavanje točnosti od ±2% punog raspona.

Industrijski online analizator mutnoće

U specijaliziranim industrijskim kontekstima, kao što su farmaceutski i prehrambeni sektor, postavljaju se još veći zahtjevi za točnost i dugoročnu stabilnost mjerenja mutnoće. Te 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 sustavi za praćenje mutnoće postaju sve inteligentniji i umreženi. Integracija 4G/5G komunikacijskih modula omogućuje prijenos podataka o mutnoći u stvarnom vremenu na platforme u oblaku, olakšavajući daljinsko praćenje, analizu podataka i automatizirane obavijesti o upozorenjima. Na primjer, gradski uređaj za pročišćavanje vode implementirao je inteligentni sustav za praćenje mutnoće koji povezuje podatke o mutnoći na izlazu sa svojim sustavom upravljanja distribucijom vode. Nakon otkrivanja abnormalne mutnoće, sustav automatski prilagođava doziranje kemikalija, što rezultira poboljšanjem usklađenosti kvalitete vode s 98% na 99,5%, uz smanjenje potrošnje kemikalija za 12%.
Je li mutnoća isti koncept kao i ukupne suspendirane tvari?

Mutnoća i ukupne suspendirane tvari (TSS) su povezani koncepti, ali nisu isti. Oba se odnose na čestice suspendirane u vodi, ali se razlikuju po tome što mjere i kako se kvantificiraju.
Mutnoća mjeri optička svojstva vode, točnije koliko svjetlosti raspršuju suspendirane čestice. Ne mjeri izravno količinu čestica, već koliko svjetlosti te čestice blokiraju ili skreću. Na mutnoću ne utječe samo koncentracija čestica, već i čimbenici poput veličine, oblika i boje čestica, kao i valna duljina svjetlosti koja se koristi u mjerenju.

Industrijski mjerač ukupnih suspendiranih tvari (TSS)

Ukupne suspendirane tvari(TSS) mjeri stvarnu masu suspendiranih čestica u uzorku vode. Kvantificira ukupnu težinu krutih tvari koje su suspendirane u vodi, bez obzira na njihova optička svojstva.
TSS se mjeri filtriranjem poznatog volumena vode kroz filter (obično filter poznate težine). Nakon što se voda filtrira, krute tvari koje ostanu na filteru se suše i važu. Rezultat se izražava u miligramima po litri (mg/L). TSS je izravno povezan s količinom suspendiranih čestica, ali ne daje informacije o veličini čestica ili kako čestice raspršuju svjetlost.
Ključne razlike:
1) Priroda mjerenja:
Mutnoća je optičko svojstvo (način na koji se svjetlost raspršuje ili apsorbira).
TSS je fizičko svojstvo (masa čestica suspendiranih u vodi).
2) Što mjere:
Mutnoća daje pokazatelj koliko je voda bistra ili mutna, ali ne daje stvarnu masu krutih tvari.
TSS omogućuje izravno mjerenje količine krutih tvari 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 isto, iako oboje utječu na izgled vode.

Online mjerač boje vode

Evo razlike:
Boja se odnosi na nijansu ili ton vode uzrokovan otopljenim tvarima, poput organske tvari (poput trulog lišća) ili minerala (poput željeza ili mangana). Čak i bistra voda može imati boju ako sadrži otopljene obojene spojeve.
Mutnoća se odnosi na zamućenost ili maglovitost vode uzrokovanu suspendiranim česticama, poput gline, mulja, mikroorganizama ili drugih finih čvrstih tvari. Mjeri koliko čestice raspršuju svjetlost koja prolazi kroz vodu.
Ukratko:
Boja = otopljene tvari
Mutnoća = suspendirane čestice