测量水中浊度的完整指南

福雷斯特与山脉和小溪浊度是**常见和**直观的水质之一。我们注意到水的**件事是它是多云(或不是)。然而,云量背后隐藏着一些重要的含义。浊度会影响从消毒水到湖泊,海洋和溪流的质量。

在本指南中,我们将介绍浊度,测量原因,测试选项以及获得**准确结果的提示。

  1. 什么是浊度?
  2. 选择浊度计
  3. 浊度标准
  4. 准确浊度测量的六个技巧

什么是浊度?

在**简单的形式,浊度只是水的浑浊。浑浊通常来自悬浮在水中的颗粒,我们无法单独看到。这些颗粒可能是藻类,污垢,矿物质,蛋白质,油类,甚**细菌。

浊度是指示悬浮颗粒存在的光学测量。通过将光照射通过样品并量化悬浮颗粒浓度来测量。溶液中的颗粒越多,浊度越高。

重要的是要注意,虽然浊度与悬浮固体有关,但测量浊度与测量总悬浮固体(TSS)不同。TSS测量是重量分析,其通过称量分离的固体来量化悬浮在样品中的固体的质量。

浊度的重要性

里奥格兰德河

浊度是所有环境中的基准水质参数,从市政饮用水设施到环境监测。

饮用水处理的主要目标是去除和减少浊度。在整个处理过程中,在多个阶段测量浊度以确定处理效率并确保符合政府法规。水中的悬浮物(土壤,藻类等)会降低消毒化学品的效力,并可作为细菌和寄生虫的载体。

这些悬浮颗粒用水表示,略微混浊并具有高浊度值。即使没有混浊降低了氯化的有效性,整体水的透明度也是质量的指标,使消费者对其安全性感到放心。毕竟,没有人想从水龙头喝多云水!

浊度在环境监测中具有广泛的重要性,其中水的浑浊可以指示污染。例如,在风暴事件发生后,来自农业,伐木和建筑工地的径流可以迅速淹没天然水域的沉积物。这可能会破坏居住在水底的水生生物,这需要进行疏浚以进行修复。

建筑工地的影响如此之大,以**于  美**环境保护署(USEPA)要求许多大于1英亩的建筑工地监测重大风暴事件后的浊度,以确保他们遵守许可证。

在饮用水,废水和环境用途之外,测量浊度在葡萄酒厂以及食品和饮料行业的其他地方都很有用。

如何测量浊度?

有许多方法可以测量浊度。作为对多云水的测量,我们可以使用从视觉方法到全尺寸仪表的所有内容来量化它。

一些可视方法非常适合快速现场环境使用,例如Secchi磁盘。这包括一个放入水中的磁盘,直到它不再可见。磁盘不可见的深度是Secchi深度。这种方法是主观的,在缓慢移动的低浊度天然水中效果**好。

测量各种样品中浊度的**佳方法是使用浊度计,也称为浊度计。浊度计利用光和光检测器测量光散射,并以浊度单位读出,例如比浊法浊度单位(NTU)或福尔马肼单位(FTU)。

我们如何降低浊度?

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降低浊度的大多数努力都是针对径流事件的预防。然而,饮用水和污水处理厂处理原水以减少浑浊。制定法规是为了保证安全的饮用水和工艺效率。饮用水处理过程的**步是从水中除去悬浮颗粒。

为了澄清,将水与凝结剂如明矾混合。土壤和其他颗粒具有负电荷并相互排斥,导致分散的细颗粒。添加明矾中和悬浮物质,使颗粒聚集在一起,形成更大的颗粒,称为“絮状物”。然后使水通过沉淀池,过滤介质除去絮凝物。

如果原水自然不那么混浊(通常是地下水),那么沉淀过程可能会缩短,节省时间和**。在除去大部分溶解的颗粒后,水通过**终过滤器,其除去高达99.5%的剩余悬浮固体。

美**环保局要求在一个月内95%的饮用水浊度读数小于0.5NTU,并且在任何给定时间没有样品超过5NTU。

选择浊度计

浊度计是具有光源,透镜和与光源成90°角的检测器的装置,它们一起工作以测量样品的浊度。当将样品放入光源和检测器之间的路径中时,样品中的一些颗粒以使其以90°到达检测器的方式散射光。检测器确定光散射量,并将读数与校准曲线上的标准进行比较。

有些仪表采用另一个180°的探测器来计算透射光。这可以帮助具有高浊度的样品来校正由于衰减和反向散射(反射)引起的光损失。90°和180°的浊度测量称为比率法。 

一旦有了仪表,就可以轻松进行浊度测量,只需几个简单的步骤:

  1. 用标准比色皿校准仪表。
  2. 用样品填充比色皿。
  3. 清洁比色杯的外部,如果使用浊度非常低的样品,请在比色杯外部使用硅油。
  4. 将比色皿放入仪表内并读取。购买汉娜浊度产品

浊度标准

浊度标准是测量中同样重要的部分。大多数现代浊度标准品均由甲嗪制成,甲炔是一种粒径均匀的合成聚合物。聚合物由肼和六亚甲基四胺制成。这种化合物的一致性使其几乎被所有标准组织采用,例如ISO,EPA和ASBC。1.25毫克/ L硫酸肼和12.5 mg / L的六亚甲基四在水中的悬浮液的 浊度 一个福尔马肼浊度单位(FTU)的。

大多数其他浊度单位基于FTU,但根据他们使用的方法而有所不同。有许多不同的单位,但这里有一些例子:

  • 比浊法浊度单位(NTU):单位等于FTU,但使用符合EPA标准的浊度计设计。
  • 比浊法浊度比单位(NTRU):基于EPA的单位,使用比率法确定浊度。
  • Formazin浊度单位(FNU),等于FTU,但使用ISO 7027标准测量仪表设计
  • 美**酿造化学家协会(ASBC-FTU):使用ASBC标准设计浊度计。

选择浊度计时,确定您可能遵循的方法非常重要。存在许多不同的浊度计设计,但**常见的是两种:符合EPA 180.1的那些和符合ISO 7027的那些。

重要的是要注意  ,这些方法机构并未单独 批准仪表  。相反,它们只是符合这些标准设定的要求。

符合EPA标准的浊度计
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符合EPA标准的仪表符合标准方法180.1,这是确定饮用水,地面,地表,废物和海水样品中浊度的标准。它在0-40 NTU的范围内表现**佳,是低范围样品的理想选择。

 此外,这些仪表具有以下要求(摘录自环境样品中无机物质的测定方法): 

  • 钨灯光源在2200-3000°K的色温下工作。
  • 入射光和散射光在样品管内穿过的距离:总量不超过10厘米。
  • 探测器:与入射光路成90°居中,距离90°不超过±30°。如果使用探测器和滤光系统,其光谱峰值响应应在400 nm和600 nm之间。
  • 仪器的灵敏度应允许在浊度小于1单位的水中检测到0.02 NTU或更低的浊度差。

根据这些要求,符合EPA标准的仪表是:

(+)适用于低范围测量,例如饮用水
(+)符合EPA标准报告用途
(-)由于白光的吸光度,对有色样品表现不佳

符合ISO标准的浊度计

符合的仪表是下一个**常见的浊度计样式。这些仪表与EPA有类似的要求,但有一些**的区别:

  • “光”源的波长**是红外860nm LED。请注意,这在技术上不是可见光,而是红外辐射(IR)。
  • 入射辐射的光谱带宽应小于或等于60nm

符合ISO标准的仪表还具有与辐射源成约90°的光探测器,尽管该方法还支持在其他角度使用探测器来确定由样品衰减的光量(即在0°)。总体:

(+)ISO仪表使用红外LED,消除样品颜色的干扰
(+)比率法的支持允许更高浊度样品的更高精度
(-)美**环保署不接受报告的目的

无论您选择何种类型的仪表,如果浊度值用于报告目的,请务必咨询任何监管机构。两种仪表类型均可使用formazin标准或AMCO-AEPA-1,这是一种商用标准。

准确浊度测量的六个技巧

现在你知道如何进行测量以及那里有什么类型的仪表,我们将介绍一些测试浊度的**佳实践:

1.从好的比色皿开始
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正如我们所述,当我们测量浊度时,我们正在测量由悬浮固体引起的样品的浑浊度。要做到这一点,我们需要有一个容器来容纳我们的样品。就像氯或COD的比色测试一样,我们使用细胞或比色皿来包含我们的样品。

比色皿是等式的**部分,因为光线就像样品一样穿过它们。确保您的比色皿清晰,没有任何划痕。划痕会干扰光线穿过玻璃的方式,导致错误的高效果。

幸运的是,修复它就像更换任何染色或显示明显划痕的比色皿一样简单。

给你的比色杯加油

正如玻璃中可见的划痕和缺陷会影响您的浊度读数一样,小的不可思议的瑕疵也会影响您的浊度结果。如果您测量较低范围的样品(如饮用水),这些看似微观的划痕尤其重要。

硅油可用于掩盖玻璃中的微小缺陷。硅油具有与玻璃相同的折射率,因此不会干扰读数。只需取几滴油,将其加入比色皿中,然后用无绒布彻底擦拭比色杯。一旦正确完成,你应该有一个看起来几乎干燥,没有可见油的比色杯。

重要的是要注意,硅油只能有效地填补玻璃中的微小缺陷。应将大而明显的划痕视为更换玻璃的标志。

3.使用新鲜浊度标准

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我们都同意,准确结果的**是**校准,**校准来自可靠的标准。

虽然现代基于formazin的标准比历史上使用的标准更稳定和可靠,但它们仍然易腐烂。EPA方法规定,内部制备的formazin储备标准(40 NTU)应每月制备,并且**每天制备该标准的任何稀释液。然后,formazin标准物具有凝结和沉降到容器底部的趋势。

为了节省时间,请寻找适用于您的仪表的AMCO-AEPA-1主要标准,这些标准是市售的。理想情况下,这些标准应作为预密封小瓶中的套件,您可以轻松放入比色杯中。AMCO标准也比自制的formazin标准更稳定,允许多年使用(约3年)。寻找具有分析证书(COA)和失效日期的人,让您高枕无忧。

4.清洁比色皿

我们都留下了一些实验室或其他方面的菜肴,以后再做,但**不要用浊度细胞做到这一点!比色皿上的污渍可以吸收光线或散射光线,从而对脏玻璃和样品进行浊度测量。浊度电池特别干净**关重要。

如果玻璃上有污渍,请使用稀酸或其他清洁剂  清除污渍。清洁后,务必用无浊水冲洗浊度池,例如通过≤0.2μm滤膜过滤的高纯度去离子水。

5.使用比率法

随着样品中悬浮颗粒的增加,样品趋于散射以及吸收和反射光。这种“丢失”的光可以使浊度测量结果与实际值不同。

您可以通过两种方式解决高浊度样品的问题。一种方法是用无浊水稀释任何高度混浊的样品。稀释后,样品按正常方式测量,然后用稀释因子校正。EPA 180.1要求在测量前稀释40 NTU以上的任何样品。

补偿反向散射或衰减的光的另一种方法是使用比率法。许多仪表都配有其他探测器,可以通过各种角度来确定和补偿失去的光线。使用这些方法的设计符合标准方法2130B和USEPA临时增强地表水处理规则。

6.避免在比色皿上结露

**后,浑浊会受到冷凝的影响。随着时间的推移,玻璃上会形成冷凝水,特别是如果您的样品特别冷。玻璃外部的冷凝会遮挡样品中的光线,导致错误的浊度读数。

只需用干净的无绒布定期擦拭比色皿,即可完全避免这种情况。给比色杯加油有助于减少冷凝,但重要的是要注意这个看似微不足道的细节。