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自來水濁度的檢測方法
《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》GB5749-2006規(guī)定渾濁度的限值不得超過1NTU，當(dāng)水源與凈水技術(shù)條件限制時不得超過3NTU。濁度對于給水和工業(yè)水處理來說是都是一個至關(guān)重要的水質(zhì)指標(biāo)。降低濁度可同時有效降低水中的細(xì)菌、大腸菌、病毒、隱孢子蟲、鐵、錳等。
檢測濁度的方法有哪些？
根據(jù)測量原理的不同，濁度測量可分為透射法和散射法。
一、透射法
透射是入射光經(jīng)過折射穿過物體后的出射現(xiàn)象。在水樣檢測中，水中懸浮物質(zhì)越多，透射光強(qiáng)度越低。透射法測量濁度是通過測量透射光強(qiáng)度，獲取濁度值。透射法原理如圖1所示。
根據(jù)朗伯—比爾定律，透射光強(qiáng)度隨濁度的變化遵從式(1)：
IT=I0e-εTL （1）
式中：IT為透射光強(qiáng)，I0為入射光強(qiáng)，ε為由懸浮微粒的形狀、入射光波長等因素所決定的常數(shù)，T為濁度，L為透射光程。
當(dāng)光—電轉(zhuǎn)換滿足線性條件時，IT對應(yīng)的電信號如式(2)：
ST=AI0e-εTL (2)
式中A為電路參數(shù)決定的常數(shù)。
式(2)表明，光電轉(zhuǎn)換結(jié)果與濁度呈現(xiàn)對數(shù)關(guān)系。
以透射式濁度儀測試不同濁度的標(biāo)準(zhǔn)樣品，測得S-T曲線如圖2：
由圖可見，在整個濁度測量范圍內(nèi)，S與T之間保持單調(diào)衰減關(guān)系。
二、散射法
物質(zhì)中存在的小均勻團(tuán)塊使進(jìn)入物質(zhì)的光偏離入射方向而向四而八方散開，這種現(xiàn)象稱為光的散射。水樣中的懸浮物質(zhì)越多。散射法測量濁度是通過測量散射光強(qiáng)獲取濁度值。
當(dāng)水樣中懸浮顆粒直徑遠(yuǎn)小于入射光波長時，散射光強(qiáng)度服從瑞利(Rayleigh)定律：
IS=BNI0 (3)
式中：IS為散射光強(qiáng)度，B為與入射光波長、微粒和水的折射率、散射光與入射光的夾角等有關(guān)的比例系數(shù)，N為單位體積水中的微粒數(shù)，I0為入射光強(qiáng)度。
當(dāng)水中顆粒的直徑與入射光波長相當(dāng)時，散射光強(qiáng)度服從米氏(Mie)定理，與入射光的強(qiáng)度、微粒子的截光而積和粒子的個數(shù)濃度成正比，如式(4)：
Is=KMσNI0 （4）
式中，KM為米氏系數(shù)，σ為微粒截光面積，N為單位體積微粒子個數(shù)。
在飲用水質(zhì)檢測中，水樣顆粒粒度大多在0.1μm～20μm之間，散射光強(qiáng)度服從瑞利定律和米氏定律。當(dāng)水樣中微粒均勻分布，微粒的總數(shù)N與濁度成正比，即Is與濁度成正比。
以散射式濁度儀測試不同濁度的標(biāo)準(zhǔn)樣品，測得S-T曲線如圖3：
從圖3可以表明，儀器只能測量T0（由儀器幾何參數(shù)及懸浮顆粒決定）以下的濁度；當(dāng)濁度超過T0后，S不再是T的單值函數(shù)，儀器將無法準(zhǔn)確判別濁度。
由于兩種方法在所測濁度與信號關(guān)系、儀器的校準(zhǔn)方法等方面各有特點，因而有各自不同的適用范圍。實驗結(jié)果證明，透射法適用于一般濁度到超高濁度寬量程范圍的渾濁度測量；而散射法則適用于低濁度甚至超低濁度的水濁度測量。而將兩者結(jié)合起來，同時測量90°散射光信號和透射光信號，將兩光強(qiáng)做比值來測量濁度的方法，既能消除光源老化對測量精度的影響，又繼承了兩個基本方法各自的優(yōu)點，能提供一個從小到大連續(xù)的濁度測量范圍，從而能有效地提高測量的適應(yīng)性和準(zhǔn)確度。
美國哈希作為水質(zhì)檢測企業(yè)，產(chǎn)品質(zhì)量受到廣大用戶的一致認(rèn)可，哈希濁度計主要有：在線1720E濁度計、便攜式濁度儀2100Q、經(jīng)濟(jì)型濁度儀1900C、實驗室濁度儀2100AN以及2017上市新款TL2300系列濁度儀，用來替代已退市的2100N。
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