王竹青

北京華科儀科技股份有限公司 北京 100076

水是一切生物存活和發(fā)展的基礎(chǔ)，是生命之源泉。然而，隨著城市化的發(fā)展與人類活動的增加，各種水體資源的污染日趨嚴重，城市污水中各種有毒有害物質(zhì)的污染成為自然水體污染的主要威脅。水體資源污染關(guān)系著人們的健康生活與國家經(jīng)濟的發(fā)展，因此，水體資源監(jiān)測與治理成為目前研究的重要內(nèi)容。目前，水質(zhì)資源監(jiān)測可使用人工采樣實驗室檢測的方法，也可使用濁度傳感器對其進行監(jiān)測，濁度傳感器的使用可在污水資源監(jiān)測中發(fā)揮重要的作用[1]。

1 濁度的含義與測量的意義

1.1 濁度的含義

濁度是水體是否受污染與污染程度的一個反應(yīng)指示，它反應(yīng)的是水樣的一種光學特性，濁度也是對水體中不溶性物質(zhì)的存在程度的反應(yīng)，不溶物越多對使液體的透光度降低，即光線通過樣品時，被樣品散射與吸收的光學特性，而非直線透射的光學特性的反應(yīng)。水中的不溶物質(zhì)包括固體懸浮物，例如沉淀物，藻類，有機物和微生物，它們的存在阻礙了光通過水樣，使其不產(chǎn)生散射現(xiàn)象，成為濁度指標的由來。

1.2 濁度測量的意義

濁度是水體質(zhì)量的重要的反映指標，若濁度高會使水體中的細菌、病毒、有害微生物等含量隨之升高，嚴重影響了水質(zhì)。濁度高的污水隨意排放在環(huán)境中，會對環(huán)境造成污染，水體污染容易，但是治理起來困難，且投資較高，治理效果不明顯，因此，加強水排放源頭的管理是避免水資源污染的重要內(nèi)容。自來水行業(yè)的水質(zhì)管理，濁度也是其水質(zhì)反應(yīng)的重要指標。一般情況下，水的濁度值是2.5NTU時，水中的有機物質(zhì)得到有效的去除，降低了約27%，當為0.5NTU時，有機物去量提高至約80%，當這個值達到0.1NTU時，水體中的大部分有機物得到有效的去除，水體中有機物含量的降低，可使水中的致病微生物含量降低，水質(zhì)得到有效的改善。一般要求自來廠飲用水出廠要求的標準為濁度值0.5NTU以下。行業(yè)用水的濁度值，直接影響著各行業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)，而廢水中的濁度值，直接反應(yīng)了水體的污染程度。

2 濁度傳感器在污水監(jiān)測中的應(yīng)用

濁度傳感器的設(shè)計需要符合污水監(jiān)測要求，一般包括傳感器探頭、光源、光敏電阻、控制模塊等組成部分?？刂颇K包括接收模塊與發(fā)射模塊，主要是對傳感器探頭感應(yīng)到的光信號進行傳輸與處理的。光源是濁度傳感器在污水監(jiān)測中可以有效應(yīng)用的基礎(chǔ)，光源的穩(wěn)定性決定了信號采集強度與準確性。常見的光源種類有白熾燈、發(fā)光二極管、激光等。激光優(yōu)點是不需要分光裝置和聚焦透鏡等額外的光學器件，可提高儀器的可靠性，但是成本較高。白識燈成本低，發(fā)熱溫度高，壽命短，但是效果差，發(fā)光效率低，發(fā)熱方式影響光電探測器的性能。發(fā)光二極管具有體積小，發(fā)熱少，耗電量小，直接將電能轉(zhuǎn)換為光能，沒有熱轉(zhuǎn)換過程，使用壽命長，使用范圍廣，是一種較好的光源選擇。最初國內(nèi)在污水監(jiān)測中使用的濁度傳感器光學窗口玻璃多采用成本較低石英玻璃，設(shè)計上沒有安裝自動清潔刷頭，因此，提高了使用后的儀器維護成本。一般情況下，濁度傳感器的使用環(huán)境較為復雜，而光學窗口玻璃的使用與磨損情況直接影響著測量結(jié)果，降低結(jié)果的準確性，并不能實時反映水質(zhì)的實時污染狀況。另外，在利用濁度傳感器進行水質(zhì)監(jiān)測時，污水中的氣泡與固體物直接影響光的傳輸過程，特別是污水中的氣泡可直接引起光散射的增強，附著在窗口玻璃上的氣泡直接影響測量結(jié)果的準確性。因此，設(shè)計出具有清潔功能的傳感器，是提高污水濁度檢測效果的有效方法。超聲清洗濁度儀的推廣可以解決部分附著力較小的懸浮顆粒，對于油污污染強，粘性較大的污水，超聲波清洗方法受到了限制。也可在傳感器內(nèi)部增設(shè)電機，增加自動刮洗與擦洗技術(shù)，通過該技術(shù)的使用對玻璃窗口進行有效的清洗，電機的安裝必須注意防水的問題，可以通過機械密封的方式來防止電機損壞。自動清理技術(shù)降低了人工維護窗口玻璃的成本。注意定期維護窗口清洗刷頭，避免刷頭損壞對窗口玻璃的磨損。并提高機加件的精度，定期磨光處理，確保濁度傳感器測量結(jié)果的準確與可靠性。另外，為了優(yōu)化濁度傳感器，提高它的使用壽命和效率，需要定期對傳感器進行維護保養(yǎng)，也有利用其檢測結(jié)果穩(wěn)定性的保持[2]。

3 結(jié)語

濁度傳感器在污水監(jiān)測中的應(yīng)用隨著我國工業(yè)化進程的加快進一步提升，污水監(jiān)測與處理是關(guān)系我國國民經(jīng)濟發(fā)展與人類日常生活的重要內(nèi)容。我國工業(yè)化進程隨著經(jīng)濟的增長日益加快，工業(yè)污水與廢棄物的排放也在隨著工業(yè)化進程提升，工業(yè)快速發(fā)展是我國國際地位提升的動力，也標志著我國向著工業(yè)大國與工業(yè)強國發(fā)展。污水監(jiān)測的指標和方法較多，其中污水濁度的監(jiān)測是水體受污染的基礎(chǔ)指標，也是較為簡單的檢測指標。環(huán)保形勢下，污水監(jiān)測成為環(huán)保管理部門研究的重要課題，濁度監(jiān)測技術(shù)在我國科技快速發(fā)展下，還需要進一步提升，希望我國通過科技的創(chuàng)新，可以開發(fā)出更多的自動化監(jiān)測設(shè)備，提升環(huán)境污染指標的監(jiān)測效率，有效的改善環(huán)境污染的大問題，降低我國的環(huán)境污染程度，還給我們一個藍藍的天、新鮮的空氣、優(yōu)質(zhì)的水資源，促進資源良性循環(huán)，實現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展的目標，為中國經(jīng)濟增長增力[3]。