Como se mide a turbidez da auga?

Que é a turbidez?

A turbidez é unha medida da turbidez ou nebulosidade dun líquido, empregada habitualmente para avaliar a calidade da auga en masas de auga naturais, como ríos, lagos e océanos, así como en sistemas de tratamento de auga. Prodúcese debido á presenza de partículas en suspensión, como limo, algas, plancto e subprodutos industriais, que dispersan a luz que pasa a través da columna de auga.
A turbidez adoita cuantificarse en unidades de turbidez nefelométricas (NTU), e os valores máis altos indican unha maior opacidade da auga. Esta unidade baséase na cantidade de luz dispersada polas partículas suspendidas na auga, medida por un nefelómetro. O nefelómetro proxecta un feixe de luz a través da mostra e detecta a luz que dispersan as partículas suspendidas nun ángulo de 90 graos. Os valores de NTU máis altos indican unha maior turbidez ou turbidez na auga. Os valores de NTU máis baixos indican unha auga máis clara.
Por exemplo: a auga limpa pode ter un valor NTU próximo a 0. A auga potable, que debe cumprir as normas de seguridade, normalmente ten un NTU inferior a 1. A auga con altos niveis de contaminación ou partículas en suspensión pode ter valores NTU que se atopan en centos ou miles.

Por que medir a turbidez da calidade da auga?

Os niveis elevados de turbidez poden levar a varios efectos adversos:
1) Penetración reducida da luz: isto prexudica a fotosíntese nas plantas acuáticas, o que altera o ecosistema acuático máis amplo que depende da produtividade primaria.
2) Obstrución dos sistemas de filtración: os sólidos en suspensión poden obstruír os filtros nas instalacións de tratamento de auga, aumentando os custos operativos e reducindo a eficiencia do tratamento.
3) Asociación con contaminantes: as partículas que causan turbidez adoitan servir como portadoras de contaminantes nocivos, como microorganismos patóxenos, metais pesados ​​e produtos químicos tóxicos, o que supón riscos tanto para o medio ambiente como para a saúde humana.
En resumo, a turbidez serve como un indicador fundamental para avaliar a integridade física, química e biolóxica dos recursos hídricos, especialmente nos marcos de vixilancia ambiental e saúde pública.
Cal é o principio da medición da turbidez?

O principio da medición da turbidez baséase na dispersión da luz ao pasar a través dunha mostra de auga que contén partículas en suspensión. Cando a luz interactúa con estas partículas, dispérsase en varias direccións, e a intensidade da luz dispersada é directamente proporcional á concentración de partículas presentes. Unha maior concentración de partículas resulta nun aumento da dispersión da luz, o que leva a unha maior turbidez.

o principio da medición da turbidez

O proceso pódese dividir nos seguintes pasos:
Fonte de luz: Un raio de luz, normalmente emitido por un láser ou un LED, diríxese a través da mostra de auga.
Partículas en suspensión: A medida que a luz se propaga a través da mostra, a materia en suspensión, como sedimentos, algas, plancto ou contaminantes, fai que a luz se disperse en múltiples direccións.
Detección de luz dispersa: Anefelómetro, o instrumento empregado para a medición da turbidez, detecta a luz dispersada nun ángulo de 90 graos con respecto ao feixe incidente. Esta detección angular é o método estándar debido á súa alta sensibilidade á dispersión inducida por partículas.
Medición da intensidade da luz dispersa: cuántificase a intensidade da luz dispersa, sendo as intensidades máis altas as que indican unha maior concentración de partículas en suspensión e, en consecuencia, unha maior turbidez.
Cálculo da turbidez: A intensidade da luz dispersa medida convértese en unidades de turbidez nefelométricas (NTU), o que proporciona un valor numérico estandarizado que representa o grao de turbidez.
Que mide a turbidez da auga?

A medición da turbidez da auga mediante sensores de turbidez baseados na óptica é unha práctica amplamente adoptada nas aplicacións industriais modernas. Normalmente, requírese un analizador de turbidez multifuncional para mostrar medicións en tempo real, permitir a limpeza automática periódica do sensor e activar alertas para lecturas anormais, garantindo así o cumprimento dos estándares de calidade da auga.

Sensor de turbidez en liña (auga de mar medible)

Os diferentes entornos operativos requiren distintas solucións de monitorización da turbidez. Nos sistemas residenciais de abastecemento de auga secundario, nas plantas de tratamento de auga e nos puntos de entrada e saída das instalacións de auga potable, empréganse predominantemente medidores de turbidez de baixo rango con alta precisión e rangos de medición estreitos. Isto débese ao estrito requisito de niveis baixos de turbidez nestes entornos. Por exemplo, na maioría dos países, a norma regulamentaria para a auga da billa nas saídas das plantas de tratamento especifica un nivel de turbidez inferior a 1 NTU. Aínda que as análises de auga de piscina son menos comúns, cando se realizan, tamén esixen niveis de turbidez moi baixos, o que normalmente require o uso de medidores de turbidez de baixo rango.

Medidores de turbidez de baixo rango TBG-6188T

En contraste, aplicacións como as plantas de tratamento de augas residuais e os puntos de vertido de efluentes industriais requiren medidores de turbidez de alto rango. A auga nestes ambientes adoita presentar flutuacións significativas de turbidez e pode conter concentracións substanciais de sólidos en suspensión, partículas coloidais ou precipitados químicos. Os valores de turbidez adoitan superar os límites de medición superiores dos instrumentos de rango ultrabaixo. Por exemplo, a turbidez do afluente nunha planta de tratamento de augas residuais pode alcanzar varios centos de NTU e, mesmo despois do tratamento primario, segue sendo necesario monitorizar os niveis de turbidez en decenas de NTU. Os medidores de turbidez de alto rango adoitan funcionar segundo o principio da relación entre a intensidade da luz dispersa e a transmitida. Ao empregar técnicas de expansión de rango dinámico, estes instrumentos alcanzan capacidades de medición de 0,1 NTU a 4000 NTU, mantendo unha precisión de ±2 % da escala completa.

Analizador de turbidez industrial en liña

En contextos industriais especializados, como os sectores farmacéutico e de alimentación e bebidas, as esixencias sobre a precisión e a estabilidade a longo prazo das medicións de turbidez son aínda maiores. Estas industrias adoitan utilizar medidores de turbidez de dobre feixe, que incorporan un feixe de referencia para compensar as perturbacións causadas polas variacións da fonte de luz e as flutuacións de temperatura, garantindo así unha fiabilidade consistente das medicións. Por exemplo, a turbidez da auga para inxección debe manterse normalmente por debaixo de 0,1 NTU, o que impón requisitos rigorosos sobre a sensibilidade do instrumento e a resistencia ás interferencias.
Ademais, co avance da tecnoloxía da Internet das Cousas (IoT), os sistemas modernos de monitorización da turbidez son cada vez máis intelixentes e están conectados en rede. A integración de módulos de comunicación 4G/5G permite a transmisión en tempo real de datos de turbidez a plataformas na nube, o que facilita a monitorización remota, a análise de datos e as notificacións de alerta automatizadas. Por exemplo, unha planta de tratamento de auga municipal implementou un sistema intelixente de monitorización da turbidez que vincula os datos de turbidez da saída co seu sistema de control de distribución de auga. Ao detectar unha turbidez anormal, o sistema axusta automaticamente a dosificación de produtos químicos, o que resulta nunha mellora no cumprimento da calidade da auga do 98 % ao 99,5 %, xunto cunha redución do 12 % no consumo de produtos químicos.
É a turbidez o mesmo concepto que os sólidos totais en suspensión?

A turbidez e os sólidos totais en suspensión (SST) son conceptos relacionados, pero non son o mesmo. Ambos refírense a partículas suspendidas na auga, pero difiren no que miden e en como se cuantifican.
A turbidez mide a propiedade óptica da auga, concretamente a cantidade de luz que dispersan as partículas en suspensión. Non mide directamente a cantidade de partículas, senón canta luz bloquean ou desvían esas partículas. A turbidez non só se ve afectada pola concentración de partículas, senón tamén por factores como o tamaño, a forma e a cor das partículas, así como a lonxitude de onda da luz utilizada na medición.

Medidor industrial de sólidos totais en suspensión (SST)

Sólidos totais en suspensión(TSS) mide a masa real das partículas en suspensión nunha mostra de auga. Cuantifica o peso total dos sólidos que están en suspensión na auga, independentemente das súas propiedades ópticas.
A TSS mídese filtrando un volume coñecido de auga a través dun filtro (normalmente un filtro cun peso coñecido). Despois de filtrar a auga, os sólidos que quedan no filtro sécanse e pésanse. O resultado exprésase en miligramos por litro (mg/L). A TSS está directamente relacionada coa cantidade de partículas en suspensión, pero non proporciona información sobre o tamaño das partículas nin sobre como estas dispersan a luz.
Diferenzas clave:
1) Natureza da medición:
A turbidez é unha propiedade óptica (como se dispersa ou absorbe a luz).
A TSS é unha propiedade física (a masa das partículas suspendidas na auga).
2) O que miden:
A turbidez dá unha indicación de como de clara ou turbia é a auga, pero non proporciona unha masa real de sólidos.
O TSS proporciona unha medición directa da cantidade de sólidos na auga, independentemente de como de clara ou turbia sexa.
3) Unidades:
A turbidez mídese en NTU (unidades de turbidez nefelométricas).
A TSS mídese en mg/L (miligramos por litro).
Son a cor e a turbidez o mesmo?

A cor e a turbidez non son o mesmo, aínda que ambas inflúen no aspecto da auga.

Medidor de cor en liña da calidade da auga

Aquí está a diferenza:
A cor refírese á tonalidade ou matiz da auga causado por substancias disoltas, como a materia orgánica (como as follas en descomposición) ou os minerais (como o ferro ou o manganeso). Mesmo a auga limpa pode ter cor se contén compostos coloreados disoltos.
A turbidez refírese á turbidez ou nebulosidade da auga causada por partículas en suspensión, como arxila, limo, microorganismos ou outros sólidos finos. Mide canto dispersan as partículas a luz ao pasar a través da auga.
En resumo:
Cor = substancias disoltas
Turbidez = partículas en suspensión