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如何區(qū)分自來水中的顆粒和濁度？

2024-05-29，星期三

一提到自來水中的濁度和顆粒，很多行業(yè)內(nèi)的同仁都表達(dá)了這兩個指標(biāo)其實差不多，都可以代表水是否干凈。但事實上，濁度和顆粒盡管從某種程度上都是受水中顆粒的影響，可兩者代表的含義卻相差巨大，其檢測方法也不盡相同，配合使用可以更好的指導(dǎo)自來水廠生產(chǎn)工藝的運(yùn)行。下面我們就仔細(xì)說來。

濁度和顆粒的含義與檢測原理

濁度是反映天然水和飲用水等物理性狀的一項常規(guī)指標(biāo)，用以表示水的清澈或渾濁程度，是重要的水質(zhì)感官指標(biāo)。采用美國USEPA或ISO散射法濁度測量方法進(jìn)行檢測，散射法濁度儀檢測與光源呈90方向的散射光強(qiáng)度，通過與濁度標(biāo)準(zhǔn)品的對比得到量化的濁度值。濁度值是水樣中存在所有物質(zhì)散射作用的結(jié)果，影響自來水中濁度大小的物質(zhì)主要有水中無機(jī)或有機(jī)顆粒、微生物等不溶性物質(zhì)。

相比濁度，顆粒的概念則非常直觀，其代表了水中的不溶性物質(zhì)，盡管很多細(xì)小顆粒光憑我們?nèi)庋蹮o法識別，但借助于一定的檢測設(shè)備，就可以知道水中顆粒的尺寸分布和對應(yīng)數(shù)量，其檢測采用光阻法原理，激光照在檢測區(qū)的光電接收器件上，當(dāng)顆粒通過檢測區(qū)時導(dǎo)致光電接收器接受到光強(qiáng)減弱，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后得到的電壓負(fù)脈沖，脈沖信號的多少反映了顆粒物的數(shù)量，而脈沖信號幅值決定了顆粒物的粒徑。

自來水生產(chǎn)過程中的顆粒

自來水生產(chǎn)全過程中，水中包含的顆粒主要有原水中帶來的無機(jī)/有機(jī)顆粒、絮凝殘留物、濾池泄漏的石英石或活性炭顆粒、以及水中的微生物。微生物本身也有一定的尺寸，如大多數(shù)病毒<100nm，而細(xì)菌的尺寸普遍在0.5um~5um范圍，更大的原生動物尺寸2~300um，其中在飲用水中具有致病性的賈地鞭毛蟲和隱孢子蟲的尺寸在4~10um。所有這些顆粒均會產(chǎn)生散射作用，即引起濁度的變化。

濁度和顆粒數(shù)的差異和作用

由于濁度是水中所有物質(zhì)散射的結(jié)果，故其是一個綜合指標(biāo)，無法具體分辨出是由什么樣的顆粒引起的，特別是在濾池出水，包括砂濾池和活性炭濾池，此時濁度值很低且變化極小，但如果顆粒數(shù)的有明顯增加，就有濾池泄漏的風(fēng)險，尤其是對于生物活性炭濾池就預(yù)示病原性原生動物及活性炭顆粒泄漏的風(fēng)險，此時僅有濁度的檢測就無法看到這些信息，需要同時檢測顆粒尺寸和對應(yīng)的數(shù)量，以便及時發(fā)現(xiàn)潛在泄露風(fēng)險，采取應(yīng)對措施。如美國的研究表明當(dāng)水中粒徑大于2μm的顆粒數(shù)超過100個/ mL 時，存在“兩蟲”的幾率較大。為確保水質(zhì)，美國、加拿大很多水廠對濾池出水中粒徑大于2μm 的顆粒物的數(shù)量均控制在50個/mL 以下，而我國目前尚無相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；另外，在自來水中，存在著無數(shù)的細(xì)小顆粒，通常尺寸越小其數(shù)量呈倍數(shù)、甚至指數(shù)級增加，而粒徑大于2μm的顆粒數(shù)量只占水中顆?？倲?shù)的極少部分，故少量此類顆粒的數(shù)量變化只能引起極小的濁度改變，如20~30個顆粒數(shù)量的變化只能引起十幾個mNTU濁度的變化，而通過檢測顆粒則可以非常靈敏的看到顆粒數(shù)的顯著增加，據(jù)國內(nèi)外相關(guān)研究顯示，顆粒變化在濁度顯著變化前數(shù)小時即已經(jīng)發(fā)生，為水廠運(yùn)行人員提供足夠的處置時間。

顆粒計數(shù)器

哈希TC2300在線顆粒計數(shù)器，可同時監(jiān)測8個通道的顆粒尺寸和對應(yīng)數(shù)量，其采用光阻法原理，可監(jiān)測粒徑范圍2-400um的顆粒，尤其適合安裝于砂濾池、生物活性炭濾池及超濾膜出水，用于輔助判斷潛在濾池泄漏風(fēng)險和超濾膜完整性，與在線濁度儀配合使用，可更好的管理濾池的運(yùn)行。