Bagaimanakah kekeruhan air diukur?

Apakah Kekeruhan?

Kekeruhan ialah ukuran kekeruhan atau kekaburan sesuatu cecair, yang biasanya digunakan untuk menilai kualiti air di badan air semula jadi—seperti sungai, tasik dan lautan—serta dalam sistem rawatan air. Ia timbul disebabkan oleh kehadiran zarah terampai, termasuk kelodak, alga, plankton dan hasil sampingan perindustrian, yang menyerakkan cahaya melalui turus air.
Kekeruhan biasanya diukur dalam unit kekeruhan nefelometrik (NTU), dengan nilai yang lebih tinggi menunjukkan kelegapan air yang lebih besar. Unit ini berdasarkan jumlah cahaya yang diserakkan oleh zarah-zarah yang terampai di dalam air, seperti yang diukur oleh nefelometer. Nefelometer memancarkan pancaran cahaya melalui sampel dan mengesan cahaya yang diserakkan oleh zarah-zarah yang terampai pada sudut 90 darjah. Nilai NTU yang lebih tinggi menunjukkan kekeruhan atau kekeruhan yang lebih besar di dalam air. Nilai NTU yang lebih rendah menunjukkan air yang lebih jernih.
Contohnya: Air jernih mungkin mempunyai nilai NTU hampir dengan 0. Air minuman, yang perlu memenuhi piawaian keselamatan, biasanya mempunyai NTU kurang daripada 1. Air dengan tahap pencemaran yang tinggi atau zarah terampai boleh mempunyai nilai NTU yang mencecah ratusan atau ribuan.

Mengapakah perlu mengukur kekeruhan kualiti air?

Tahap kekeruhan yang tinggi boleh menyebabkan beberapa kesan buruk:
1) Penembusan cahaya yang berkurangan: Ini menjejaskan fotosintesis dalam tumbuhan akuatik, sekali gus mengganggu ekosistem akuatik yang lebih luas yang bergantung pada produktiviti primer.
2) Penyumbatan sistem penapisan: Pepejal terampai boleh menyekat penapis dalam kemudahan rawatan air, meningkatkan kos operasi dan mengurangkan kecekapan rawatan.
3) Kaitan dengan bahan pencemar: Zarah penyebab kekeruhan sering berfungsi sebagai pembawa bahan pencemar berbahaya, seperti mikroorganisma patogen, logam berat dan bahan kimia toksik, yang menimbulkan risiko kepada kesihatan alam sekitar dan manusia.
Secara ringkasnya, kekeruhan berfungsi sebagai penunjuk kritikal untuk menilai integriti fizikal, kimia dan biologi sumber air, terutamanya dalam rangka kerja pemantauan alam sekitar dan kesihatan awam.
Apakah prinsip pengukuran kekeruhan?

Prinsip pengukuran kekeruhan adalah berdasarkan penyerakan cahaya semasa ia melalui sampel air yang mengandungi zarah terampai. Apabila cahaya berinteraksi dengan zarah-zarah ini, ia berselerak dalam pelbagai arah, dan keamatan cahaya yang berselerak adalah berkadar terus dengan kepekatan zarah yang ada. Kepekatan zarah yang lebih tinggi mengakibatkan peningkatan penyerakan cahaya, yang membawa kepada kekeruhan yang lebih besar.

prinsip pengukuran kekeruhan

Proses ini boleh dipecahkan kepada langkah-langkah berikut:
Sumber Cahaya: Pancaran cahaya, biasanya dipancarkan oleh laser atau LED, dihalakan melalui sampel air.
Zarah Terampai: Apabila cahaya merambat melalui sampel, jirim terampai—seperti sedimen, alga, plankton atau bahan pencemar—menyebabkan cahaya berselerak ke pelbagai arah.
Pengesanan Cahaya Tersebar: Anefelometer, instrumen yang digunakan untuk pengukuran kekeruhan, mengesan cahaya yang berselerak pada sudut 90 darjah berbanding dengan pancaran datang. Pengesanan sudut ini adalah kaedah standard kerana kepekaannya yang tinggi terhadap penyerakan yang disebabkan oleh zarah.
Pengukuran Keamatan Cahaya Tersebar: Keamatan cahaya yang berselerak diukur, dengan keamatan yang lebih tinggi menunjukkan kepekatan zarah terampai yang lebih tinggi dan, akibatnya, kekeruhan yang lebih tinggi.
Pengiraan Kekeruhan: Keamatan cahaya berselerak yang diukur ditukar kepada Unit Kekeruhan Nefelometrik (NTU), memberikan nilai berangka piawai yang mewakili tahap kekeruhan.
Apakah yang mengukur kekeruhan air?

Mengukur kekeruhan air menggunakan sensor kekeruhan berasaskan optik merupakan amalan yang digunakan secara meluas dalam aplikasi perindustrian moden. Biasanya, penganalisis kekeruhan pelbagai fungsi diperlukan untuk memaparkan ukuran masa nyata, membolehkan pembersihan sensor automatik berkala dan mencetuskan amaran untuk bacaan yang tidak normal, sekali gus memastikan pematuhan dengan piawaian kualiti air.

Sensor Kekeruhan Dalam Talian (Air laut yang boleh diukur)

Persekitaran operasi yang berbeza memerlukan penyelesaian pemantauan kekeruhan yang berbeza. Dalam sistem bekalan air sekunder kediaman, loji rawatan air, dan di titik masuk dan keluar kemudahan air minuman, meter kekeruhan julat rendah dengan ketepatan tinggi dan julat pengukuran yang sempit digunakan secara meluas. Ini disebabkan oleh keperluan ketat untuk tahap kekeruhan rendah dalam tetapan ini. Contohnya, di kebanyakan negara, piawaian pengawalseliaan untuk air paip di saluran keluar loji rawatan menetapkan tahap kekeruhan di bawah 1 NTU. Walaupun ujian air kolam renang kurang biasa, apabila dijalankan, ia juga memerlukan tahap kekeruhan yang sangat rendah, biasanya memerlukan penggunaan meter kekeruhan julat rendah.

Meter Kekeruhan julat rendah TBG-6188T

Sebaliknya, aplikasi seperti loji rawatan air sisa dan titik pelepasan efluen perindustrian memerlukan meter kekeruhan julat tinggi. Air dalam persekitaran ini sering menunjukkan turun naik kekeruhan yang ketara dan mungkin mengandungi kepekatan pepejal terampai, zarah koloid atau mendakan kimia yang ketara. Nilai kekeruhan kerap melebihi had pengukuran atas instrumen julat ultra rendah. Contohnya, kekeruhan yang berpengaruh di loji rawatan air sisa boleh mencapai beberapa ratus NTU, dan walaupun selepas rawatan primer, pemantauan tahap kekeruhan dalam puluhan NTU masih diperlukan. Meter kekeruhan julat tinggi biasanya beroperasi berdasarkan prinsip nisbah keamatan cahaya yang berselerak kepada yang dipancarkan. Dengan menggunakan teknik pengembangan julat dinamik, instrumen ini mencapai keupayaan pengukuran dari 0.1 NTU hingga 4000 NTU sambil mengekalkan ketepatan ±2% daripada skala penuh.

Penganalisis Kekeruhan Dalam Talian Perindustrian

Dalam konteks perindustrian khusus, seperti sektor farmaseutikal dan makanan dan minuman, tuntutan yang lebih besar diberikan kepada ketepatan dan kestabilan jangka panjang pengukuran kekeruhan. Industri-industri ini sering menggunakan meter kekeruhan dwi-alur, yang menggabungkan alur rujukan untuk mengimbangi gangguan yang disebabkan oleh variasi sumber cahaya dan turun naik suhu, sekali gus memastikan kebolehpercayaan pengukuran yang konsisten. Contohnya, kekeruhan air untuk suntikan biasanya mesti dikekalkan di bawah 0.1 NTU, mengenakan keperluan yang ketat terhadap kepekaan instrumen dan rintangan gangguan.
Tambahan pula, dengan kemajuan teknologi Internet of Things (IoT), sistem pemantauan kekeruhan moden semakin pintar dan berangkaian. Integrasi modul komunikasi 4G/5G membolehkan penghantaran data kekeruhan masa nyata ke platform awan, memudahkan pemantauan jarak jauh, analitik data dan pemberitahuan amaran automatik. Contohnya, sebuah loji rawatan air perbandaran telah melaksanakan sistem pemantauan kekeruhan pintar yang menghubungkan data kekeruhan saluran keluar dengan sistem kawalan pengagihan airnya. Setelah mengesan kekeruhan yang tidak normal, sistem akan melaraskan dos kimia secara automatik, menghasilkan peningkatan dalam pematuhan kualiti air daripada 98% kepada 99.5%, berserta pengurangan penggunaan bahan kimia sebanyak 12%.
Adakah kekeruhan konsepnya sama seperti jumlah pepejal terampai?

Kekeruhan dan Jumlah Pepejal Terampai (TSS) adalah konsep yang berkaitan, tetapi ia tidak sama. Kedua-duanya merujuk kepada zarah yang terampai dalam air, tetapi ia berbeza dari segi apa yang diukur dan cara ia diukur.
Kekeruhan mengukur sifat optik air, khususnya berapa banyak cahaya yang diserakkan oleh zarah terampai. Ia tidak mengukur secara langsung jumlah zarah, tetapi berapa banyak cahaya yang disekat atau dipesongkan oleh zarah tersebut. Kekeruhan bukan sahaja dipengaruhi oleh kepekatan zarah tetapi juga oleh faktor seperti saiz, bentuk dan warna zarah, serta panjang gelombang cahaya yang digunakan dalam pengukuran.

Meter Jumlah Pepejal Terampai (TSS) Perindustrian

Jumlah Pepejal Terampai(TSS) mengukur jisim sebenar zarah terampai dalam sampel air. Ia mengukur jumlah berat pepejal yang terampai di dalam air, tanpa mengira sifat optiknya.
TSS diukur dengan menapis isipadu air yang diketahui melalui penapis (biasanya penapis dengan berat yang diketahui). Selepas air ditapis, pepejal yang tertinggal pada penapis dikeringkan dan ditimbang. Hasilnya dinyatakan dalam miligram seliter (mg/L). TSS berkait secara langsung dengan jumlah zarah terampai, tetapi tidak memberikan maklumat tentang saiz zarah atau bagaimana zarah tersebut menyerakkan cahaya.
Perbezaan Utama:
1）Sifat Pengukuran:
Kekeruhan ialah sifat optik (bagaimana cahaya diserakkan atau diserap).
TSS ialah sifat fizikal (jisim zarah yang terampai di dalam air).
2）Apa yang Mereka Ukur:
Kekeruhan memberikan petunjuk tentang betapa jernih atau keruhnya air, tetapi tidak memberikan jisim pepejal yang sebenar.
TSS menyediakan pengukuran langsung jumlah pepejal di dalam air, tidak kira betapa jernih atau keruhnya ia kelihatan.
3）Unit:
Kekeruhan diukur dalam NTU (Unit Kekeruhan Nefelometrik).
TSS diukur dalam mg/L (miligram seliter).
Adakah warna dan kekeruhan sama?

Warna dan kekeruhan tidak sama, walaupun kedua-duanya mempengaruhi rupa air.

Meter Warna Kualiti Air Dalam Talian

Inilah perbezaannya:
Warna merujuk kepada rona atau semburat air yang disebabkan oleh bahan terlarut, seperti bahan organik (seperti daun yang mereput) atau mineral (seperti besi atau mangan). Air jernih pun boleh berwarna jika ia mengandungi sebatian berwarna terlarut.
Kekeruhan merujuk kepada kekeruhan atau kekaburan air yang disebabkan oleh zarah-zarah terampai, seperti tanah liat, kelodak, mikroorganisma atau pepejal halus yang lain. Ia mengukur berapa banyak zarah-zarah tersebut menyerakkan cahaya yang melalui air.
Pendek kata:
Warna = bahan terlarut
Kekeruhan = zarah terampai