水質分析中的濁度檢測探析

黃 旭

（國家城市供水水質監測網大慶監測站，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

飲用水及江河湖泊之中的水體均必須開展濁度檢測，濁度檢測工作開展中，必須綜合分析影響因素，綜合研究濁度測定原理，本文就濁度測定原理出發，分析了相關影響因素，探究濁度檢測之中的技術關鍵點，以更好的提升飲用水的質量，保障水源濁度檢測應用優勢的增長。

1 濁度測定原理

若是水樣之中存在不可溶解的顆粒物質的情況下，水源為均一性和透明性的物體，光線在透過水源時，僅存在水樣吸收光譜發生損失的情況，若是水樣之中存在不可溶解物質的情況下，光線在透過水質的過程中，不僅原本水樣會吸收光譜，導致損失的形成，不可溶解的物質也會吸收光譜，形成損失，不可溶解物質會產生不同方向的不均勻傳播，也被稱之為光散射現象，形成損失，此時光衰減系數為光吸收與光散射系數的和，為更好的進行光散射系數的獲取，必須了解光吸收系數，水樣對光譜的吸收系數可以采取對不同溶解顆粒的過濾方式進行測試，但是該方式存在一定的缺陷。濁度標準溶液校準方式為國際標準的濁度標準溶液校準形式，其可有效確定水樣濁度。光散射強度與入射光測量角度、波長大小、粒徑分布情況、光學特點及水中懸浮顆粒物的形狀存在相關性[1]。

2 濁度檢測影響因素

開展濁度檢測過程中，會受到多種因素影響，影響可以為正偏差影響，也可以是負偏差影響。所謂正偏差，指的是進行濁度測量過程中，其測量值高于實際情況，一般情況在濁度較低的水樣檢測之中存在，其濁度值大都在0.1UNT之下，比如經過過濾后的純凈度較高的飲用水。所謂負偏差，指的是測量值低于實際情況，一般在濁度超過1UNT的水樣檢測之中發生，且濁度值越高，將形成越大的負偏差。若是水樣的濁度低于5NTU的情況下，水樣濁度檢測中，會受到污染物、水樣氣泡、雜散光及周圍光線的影響，若是水樣的濁度高于5NTU的情況下，會受到顆粒密度、顆粒的光線吸收度和水樣顏色的影響。綜合分析，污染物、檢測儀器、顆粒沉降、顆粒密度、雜散光、水樣瓶、氣泡、顆粒大小、水樣自身顏色及懸浮顆粒的色彩均會產生濁度檢測的影響。開展濁度檢測過程中，可依靠光學特征，從水樣中包含的懸浮顆粒散射效用檢測影響。由于懸浮顆粒為物理顆粒，其包括沙土、與你、微生物和綠藻等物質，也可以為木質素和丹寧等物質。水樣顆粒幾何形狀及顏色、顆粒濃度和顏色、光學特點等均為水樣特點形成因素。水中，懸浮顆粒會產生多角度的光散射現象，不同角度的散射光會受到顆粒大小和入射光的影響而形成，若是懸浮顆粒大小在入射光波長之下的情況下，散射光前后的光強大都為對稱性存在[1]。若是懸浮顆粒在入射光波長之上的情況下，光散射的優勢將更加顯著。

波長也會對光散射產生影響，在相同大小的顆粒之中，長波長散射遠遠低于短波長的散射。短波長的入射光極易被帶顏色的水樣所吸收。水樣不會吸收近紅外光源，所以其并不會受到水樣顏色的影響，這就是不選擇技術相同濁度儀進行干預無法進行對比的主要因素。若是光源存在差異性，則水樣之中的散射狀況也會存在差異性，最終光散射計算后所形成的濁度值也存在較大差異性，所以，90度散射光檢測角度為主流性濁度儀檢測的角度。由入射光源至散射光源的檢測時，檢測廣成也會對濁度產生影響。若是光程越長，則入射光會較多次的對懸浮顆粒產生裝機，最終削弱檢測器檢測光的強度，影響儀器的量程，導致其縮減，但是會極大程度提升分辨率。光路最長的轎車角度為90度和180度，在一般狀況下，光程設計必須在10厘米以下，最后，由于有機物和無機物存在差異性的光散射偏好，所以一般狀況下，無機顆粒更傾向于光散射，光吸收為有機顆粒的傾向。

3 濁度儀

濁度儀生產廠家眾多，濁度儀的生產技術也各不相同，對濁度儀進行研究，其主要包括三個重要要素，分別為多個檢測器的應用、散射光檢測角度和入射光源的選擇。當前，市場中的濁度儀大都自備光源，其可從光帶寬和波長出發，涵蓋三種光源類型，以激光光源、紅外光源和可見光源為主。散射光強度會受到大小不同顆粒散射光方向的影響，所以當前應用最為廣泛的檢測角度為90度，由于這一角度具有任何顆粒大小的敏感度。檢測角度也會對濁度儀量程產生影響。各種檢測角及多個檢測器的參與，可有效縮減濁度儀及水樣顏色所形成的干擾。180度為衰減光的檢測法，30～40度為后方散射測量法。

4 在線濁度檢測的技術難點

4.1 光學器件表面抗污染

光散射原理為濁度檢測的主要原理，光學器件屬于濁度檢測的最主要部分，在光學器件中，水流經過其中情況下，水中懸浮物質可能會殘留于光學器件表面，時間久會導致光學器件表面污染問題，將對其透光性產生削弱作用。若是不消除表面污染，則會導致污染表面光散射強度的下降，其會誤以為水濁度影響而形成，導致濁度負偏差問題的形成。所以開展在線濁度檢測中，光學器件表面抗污染屬于最關鍵的核心技術性問題[3]。

4.2 消泡

在供水管道中，飲用水是流動的，由于管網內部壓力會產生不定性的變化，導致氣泡的形成，所以濁度測量過程中，氣泡的存在也會增加光散射程度，對濁度檢測產生正偏差影響。此外，若是水流速度過快，在取樣口拐彎位置也會產生氣泡，對測量結果產生負面影響。那么怎樣可在供水管道內直接進行濁度測量，減少氣泡的影響呢？這就需要開展消泡干預，其增加了濁度檢測的難度。

5 結語

濁度指的是對水腫懸浮物對光線通過過程中所產生的阻礙程度的顯示，其會導致光吸收和光散射的情況發生，合理的濁度檢測，可鑒別水腫存在的微生物、浮游生物、無機物、有機物、粘土及泥沙等，應用優勢顯著。