在水处理全流程管控体系中,悬浮物与浊度是表征水体颗粒污染程度的重要指标,水体中悬浮颗粒含量的变化,直接反映工艺单元的处理效能。无论是市政污水生物池内的活性污泥状态,还是自来水厂滤池运行工况,亦或是工业循环水系统水质管控,都需要对浊度、悬浮固体开展连续不间断的在线监测,悬浮物/浊度在线水质分析仪就是完成这一工作的重要设备。
该设备依托双光束红外散射光检测技术完成信号采集,探头内部设置45°安放的LED光源,向外发射880nm的近红外光。光线射入待测水样后,水样内部悬浮颗粒会对入射光形成散射效应,仪器设置两组不同角度的信号检测器,分别采集不同方向的散射光信号。进行浊度测量工作时,仪器采集与入射光呈90°方向的散射光信号,经过内部算法运算转化输出浊度结果;针对污泥浓度这类高固体含量水样检测,设备会采集140°方向的后向散射光,结合前后两组检测器的信号强度综合计算,得到水样悬浮物或者污泥浓度数值。选用880nm近红外光源的设计,可以降低水样本身色度对检测过程带来的干扰,当水样带有颜色时,不会对最终测量输出形成影响,拓宽仪器适配的水样类型。

从实际应用场景来看,该仪器覆盖供水、污水以及工业水处理多个工艺环节。污水处理现场,仪器被布置在生物处理单元,持续采集污泥浓度数据,运维人员可以依据实时数据掌握活性污泥的整体状态,辅助调控生化系统运行工况,判断生物处理过程运行是否平稳。在自来水厂工艺段,仪器可部署在原水进水端、沉淀池出水位置,同时也用于滤池反冲洗水监测,借助浊度变化,运维人员能够判断滤料过滤性能,确定滤池反冲洗时机,保障供水工艺稳定。除此之外,工业生产流程以及循环冷却水系统当中,该设备也可以持续反馈水体颗粒变化,为循环水排污、补水策略调整提供依据。
设备在现场拥有灵活的安装适配方案,支持管道插入式与浸入式两种实施形式。管道工况采用球阀完成探头的固定安装,池体、反应池这类敞开水体则选用池边固定的浸入式方案,可根据现场构筑物条件灵活选择安装形式。部分工况条件下可以选配自清洗组件,用于应对污水、高悬浮物水体容易附着污染探头光学窗口的问题,减少附着物堆积对光路造成遮挡,维持测量过程稳定。线缆可以根据现场设备安装距离做选配,适配不同的现场布设距离需求,满足构筑物分散场景的布线要求。
仪表长期连续运行过程中,外部工况会对设备测量造成一定影响。现场水体当中的微生物、泥沙、胶体物质容易附着覆盖探头光学窗口,造成散射光信号采集出现偏差,即便配置自清洗组件,也依旧需要结合水质脏污情况,定期做人工检查维护,查看探头光学面是否存在顽固附着物。安装点位选择也需要充分考量,探头应当布置在水体混合均匀、存在流动的位置,避开水流滞缓的死角区域,防止局部水体不具备整体水样代表性。同时需要规避气泡持续冲击探头,气泡会造成光线非正常散射,带来数据波动。
在日常管理中,除了探头本体检查,还需要关注水样温度、压力是否处于设备允许工作区间,检查信号线缆连接状态,避免线缆破损、接头松动带来的数据传输异常。结合现场水样条件,按照周期开展仪器核查,确认测量输出的可信程度。整套仪器输出多种类型测量单位,可以根据工艺管控需求选用对应单位进行展示,方便对接现场控制系统,将监测数据接入工艺管控平台,为水处理工艺的自动化调节提供底层数据支撑。
在线监测设备价值的发挥,是仪器硬件性能与现场运维管理共同作用的结果,理解仪器的检测逻辑,做好安装点位规划,落实常态化维护,才可以保障悬浮物、浊度数据持续可靠,真正发挥在线仪表对于水处理工艺的辅助管控作用。