التعكر والمواد الصلبة العالقة: كيفية اختيار أجهزة استشعار NTU أو TSS لمشاريع مياه الصرف الصحي

ترتبط العكارة والمواد الصلبة العالقة ببعضها البعض، ولكنها ليست بنفس القياس. يصف التعكر التشتت البصري في NTU، بينما تصف المواد الصلبة العالقة التركيز الصلب، غالبًا بوحدة ملجم / لتر.

هذه المقالة مكتوبة للموزعين ومتكاملي الأنظمة والمقاولين الهندسيين وفرق المشتريات الصناعية التي تحتاج إلى بيانات جودة المياه لتصبح معلومات مراقبة أو إنذار أو امتثال قابلة للاستخدام. تشمل المصطلحات الرئيسية مستشعر التعكر والمواد الصلبة العالقة، ومستشعر TSS عبر الإنترنت RS485 Modbus، واختيار مستشعر التعكر NTU، ومراقبة مياه الصرف الصحي للمواد الصلبة العالقة، وقياس التعكر مقابل قياس TSS، ومعالجة مياه الصرف الصحي البلدية، ومراقبة النفايات السائلة الصناعية، ومراقبة تركيز الحمأة.

توضح المادة أن التعكر يتم قياسه عمومًا بالطرق البصرية. عند التركيز المنخفض، يمكن أن تكون شدة الضوء المتناثرة متناسبة مع تركيز الجسيمات العالقة، ولكن عند التعكر العالي، يمكن أن يؤدي التشتت المتعدد إلى أن تكون قيمة التعكر أقل من حالة المواد الصلبة الفعلية.

تشتمل المواد الصلبة العالقة على الجسيمات غير العضوية، والجسيمات العضوية، والطين، والطمي، والكائنات الحية الدقيقة وغيرها من المواد غير القابلة للذوبان. في مياه الصرف الصحي والمعادن، يمكن أن تتراوح المواد الصلبة العالقة من قيم منخفضة إلى تركيزات عالية جدًا، اعتمادًا على مجرى العملية.

حيث تتناسب مستشعرات NTU وTSS مع عملية المعالجة

NiuBoL في القنوات المتدفقة ومنافذ التنقية ومنافذ الترشيح وأحواض التهوية وخطوط إرجاع الحمأة ونقاط التدفق النهائية. يعتمد المستشعر الصحيح على ما إذا كان المشروع يحتاج إلى اتجاه صفاء الماء أو تركيز المواد الصلبة.

توافق الاتصالات والبروتوكول

يمكن لكل من أجهزة استشعار التعكر عبر الإنترنت وأجهزة TSS دعم RS485 Modbus RTU، مما يسمح بدمج القيم في أنظمة المراقبة PLC أو SCADA أو RTU أو IoT. يمكن اختياري 4-20 مللي أمبير دعم الأنظمة القديمة عند الحاجة.

بالنسبة للتسليم الهندسي، يجب التعامل مع RS485 Modbus RTU كجزء من بنية القياس. يجب توثيق تخطيط العناوين وقياس التسجيل والتأريض والحماية والوصلات المقاومة للماء قبل تسليم النظام. وهذا يساعد المشتري على توسيع المشروع لاحقًا دون استبدال طبقة القياس الأصلية.

عندما يكون التعكر هو المؤشر الأفضل

مفيدًا عندما يهتم المشروع بالوضوح أو اختراق الترشيح أو تغيير مصدر المياه أو المظهر النهائي للنفايات السائلة. تحتاج نطاقات NTU المنخفضة إلى حساسية بصرية جيدة وأخذ عينات مستقرة.

غالبًا ما تستخدم محطات المياه ومحطات السحب ونقاط تصريف المواد الصلبة المنخفضة التعكر لأنها تتفاعل بسرعة مع حركة الجسيمات.

عندما يكون TSS هو المؤشر الأفضل

TSS أفضل عندما يهتم المشروع بتركيز المواد الصلبة العالقة أو الحمأة. غالبًا ما تحتاج أحواض التهوية وعودة الحمأة ومياه الصرف الصناعي والتيارات عالية الصلابة إلى TSS بدلاً من NTU.

يمكن أن يؤدي استخدام التعكر كبديل لـ TSS دون الارتباط بالموقع إلى تضليل المشغل، خاصة عندما يتغير حجم الجسيمات أو اللون أو التركيب.

المعلمات الفنية

يقارن الجدول بين مراجع أجهزة استشعار التعكر NiuBoL والمواد الصلبة العالقة لمشاريع مراقبة مياه الصرف الصحي والعمليات.

حدود القياس البصري في الماء الحقيقي

يمكن أن تتأثر المستشعرات الضوئية بحجم الجسيمات، وامتصاص اللون، والفقاعات، وتلوث النوافذ، والتشتت المتعدد. هذه التأثيرات لا تجعل الطريقة غير مناسبة، ولكنها تعني أن التركيب والتنظيف يجب أن يكونا جزءًا من النطاق الهندسي.

تقوم عملية التشغيل الجيدة بمقارنة بيانات الاتجاه عبر الإنترنت مع الاختبارات المرجعية وتعيين حدود الإنذار بناءً على سلوك الموقع، وليس فقط على نطاقات الكتالوج.

بناء علاقة موقع بين NTU وmg/L

في بعض العمليات، تتجه التعكر والمواد الصلبة العالقة معًا. وفي حالات أخرى، تتغير العلاقة عندما يتغير حجم الجسيمات أو اللون أو الكتلة البيولوجية أو تكوين الحمأة. يساعد اختبار ارتباط الموقع في تحديد ما إذا كان يمكن استخدام NTU كبديل أو ما إذا كان قياس TSS المباشر مطلوبًا.

من أجل التشغيل، يمكن للمتكامل جمع القراءات عبر الإنترنت ونتائج المواد الصلبة العالقة المعملية في ظروف تشغيل متعددة. يؤدي هذا إلى إنشاء منحنى مرجعي عملي للموقع بدلاً من الاعتماد على افتراض عام.

اختيار نقاط التثبيت لأجهزة الاستشعار البصرية

يجب وضع مستشعرات الجسيمات الضوئية حيث يكون التدفق ممثلًا ولا يتم دفن النافذة البصرية باستمرار أو تعرضها للهواء أو ضربها بحطام كبير. في القنوات، يجب أن تحافظ الدعامة على ثبات المسبار ولكن يمكن إزالته.

إذا كان المشروع يتضمن مواد صلبة عالية، فيجب أن يسمح التثبيت بالتنظيف المتكرر. إذا كانت المياه نظيفة ومنخفضة التعكر، يمكن لخلية التدفق أن توفر استقرارًا أفضل وتقلل من الفقاعات.

في محطات الصرف الصحي

يمكن أن تكون التعكر بعد الترشيح أو التنقية بمثابة إنذار مبكر لانتقال المواد الصلبة. يمكن أن تدعم TSS في خطوط التهوية أو الحمأة قرارات الكتلة الحيوية وإعادة الحمأة.

يخدم هذان النوعان من البيانات احتياجات الموظفين المختلفة. قد يهتم مهندسو العمليات بتركيز الحمأة، بينما قد تهتم فرق الامتثال أو الترشيح بالوضوح النهائي. يجب أن تعكس حزمة الشراء كلا الدورين.

لتجنب

أحد الأخطاء الشائعة هو اختيار مستشعر التعكر لتركيز الحمأة لأن كلاهما يحتوي على جزيئات. هناك خيار آخر وهو اختيار مستشعر TSS عالي المدى للمياه المفلترة منخفضة NTU حيث يتغير الوضوح. تأتي هذه الأخطاء عادة من تحديد اسم المادة الملوثة بدلاً من قرار العملية.

يجب على المشتري كتابة وحدة الإخراج المطلوبة مباشرة في الاستفسار: NTU لاتجاه التعكر، mg/L لتركيز المواد الصلبة العالقة، أو كليهما إذا كان المصنع يحتاج إلى الوضوح والتحكم في عملية المواد الصلبة. ينبغي تضمين نطاق التركيز المتوقع وحالة العينة.

بالنسبة لمتكاملي الأنظمة، يقلل هذا الوضوح من إعادة العمل في شاشات SCADA وعتبات الإنذار واختبار القبول. كما أنه يساعد العميل على فهم السبب وراء وجود أغراض هندسية مختلفة لمستشعرين ذو مظهر بصري.

لأجهزة استشعار الجسيمات الضوئية

يجب أن يتضمن القبول الاستجابة للمياه النظيفة، والاستجابة للمياه في الموقع، واستقرار الاتصالات ومقارنة مرجعية واحدة على الأقل. بالنسبة لخدمات الدعم الفني، يجب أن تستخدم المقارنة المرجعية الطريقة التي وافق عليها المالك، لأن تجانس الحمأة يؤثر على قابلية التكرار.

يجب أن يحدد المشروع أيضًا حالة التنظيف قبل الاختبار. يمكن للنافذة الضوئية المتسخة أن تجعل المستشعر الجيد يبدو غير دقيق، في حين أن العينة النظيفة غير الواقعية قد تخفي عبء الصيانة الحقيقي.

بالنسبة لمحطات الصرف الصحي، من المفيد تسجيل اتجاه قصير أثناء التشغيل العادي للعملية قبل التسليم النهائي. يساعد الاتجاه المالك على فهم التقلبات الطبيعية ووضع حدود إنذار واقعية.

إذا كان العميل يخطط لاستخدام الإشارة للتحكم الآلي، فيجب تكوين إنذارات تأخير التنبيه والصيانة بشكل منفصل عن إنذارات العملية. يؤدي هذا إلى تجنب إيقاف المعدات لأن المسبار يحتاج إلى التنظيف وليس بسبب فشل العملية. كما أنه يوفر للمشغلين تعليمات أكثر وضوحًا أثناء القراءات غير الطبيعية والصيانة المجدولة. يجب التأكد من نطاق القياس قبل بناء الخزانة ووضع علامة واضحة عليها.

مخرج الترشيح

التحدي الذي تواجهه بيئة الموقع:يجب اكتشاف اختراق التعكر المنخفض بسرعة.

مخطط تكامل النظام:استخدم مستشعر التعكر في تدفق متحكم فيه أو نقطة مخرج مستقرة.

قيمة المستخدم المقدمة: يمكن لمشغليتحديد تحميل المرشح أو الاختراق مبكرًا.

النفايات السائلة الموضحة

تحدي بيئة الموقع:يمكن أن يؤثر ترحيل المواد الصلبة على التفريغ النهائي.

مخطط تكامل النظام:تثبيت مراقبة التعكر أو TSS اعتمادًا على التركيز المتوقع.

قيمة المستخدم المقدمة:يمكن للمحطة ضبط إزالة الحمأة أو جرعات التخثر.

حوض التهوية MLSS Trend

تحدي بيئة الموقع:تتطلب المعالجة البيولوجية تركيزًا ثابتًا للحمأة.

مخطط تكامل النظام:استخدم مراقبة المواد الصلبة العالقة في منطقة المشروبات الكحولية المختلطة.

تم تسليم قيمة المستخدم: يحصل مشغلوعلى بيانات مستمرة حول اتجاه الكتلة الحيوية.

مياه الصرف الصحي الصلبة الصناعية

تحدي بيئة الموقع:قد يتغير نوع الجسيمات وتركيزها حسب دفعة الإنتاج.

مخطط تكامل النظام:استخدم مراقبة TSS مع ارتباط الموقع والوصول إلى التنظيف.

قيمة المستخدم المقدمة:يمكن للمقاول إدارة إزالة المواد الصلبة مع عدد أقل من النقاط العمياء.

NTU أو TSS

سؤال الاختيار ليس ما هو المستشعر الأفضل بشكل عام، ولكن ما هي القيمة المادية التي تحتاجها العملية.

• اختر درجة التعكر للوضوح والترشيح ومراقبة اتجاه الجسيمات المنخفضة.
• اختر TSS لتركيز الحمأة ومياه الصرف الصحي عالية المواد الصلبة.
• تحقق مما إذا كان تكوين الجسيمات يتغير أثناء الإنتاج.
• استخدم RS485 Modbus RTU للتكامل الرقمي والمشروعات متعددة المواقع.
• قم بتخطيط الوصول لتنظيف النوافذ الضوئية قبل التثبيت.

والتحقق الميداني

توصي المادة بتنظيف سطح المستشعر بالماء، باستخدام قطعة قماش ناعمة مبللة لإزالة الحطام المتبقي وفحص نافذة القياس بحثًا عن الأوساخ. يجب تجنب شد الكابل لأن الموصلات الداخلية يمكن أن تنكسر.

بالنسبة للتيارات ذات المواد الصلبة العالية، يجب زيادة تكرار التنظيف ويجب أن تأخذ قواعد الإنذار في الاعتبار الاضطرابات الهيدروليكية القصيرة.

تعتمد قياسات الجسيمات الضوئية على التدفق التمثيلي ونافذة القياس النظيفة.

• تجنب الفقاعات والاضطراب الشديد في النافذة البصرية.
• لا تقم بتركيب المسبار في مكان ستدفن فيه الحمأة.
• حافظ على ارتخاء الكابل وتخفيف الضغط.
• قارن القراءات عبر الإنترنت مع المرجع المختبري أو مرجع الجاذبية أثناء التشغيل.
• قم بتعيين قواعد إنذار منفصلة للتحذير وضبط العملية وفحص الصيانة.

الأسئلة الفنية

س1: هل التعكر و TSS متماثلان؟

رقم. يقيس التعكر التشتت البصري، بينما يقيس TSS تركيز المواد الصلبة المعلقة.

س2: هل يمكن للعكارة تقدير المواد الصلبة العالقة؟

في بعض الأحيان، ولكن فقط بعد ارتباط الموقع. نوع الجسيمات والتركيز العالي يمكن أن يقطع العلاقة.

Q3: هل يدعم النظام RS485 Modbus RTU ؟

نعم. الواجهة الهندسية الموصى بها هي RS485 Modbus RTU، لذلك يمكن قراءة القيم بواسطة PLC أو DCS أو RTU أو SCADA أو الكمبيوتر الصناعي أو المسجل أو بوابة IoT.

س4: هل يمكن دمج المستشعر مع خزائن التحكم الموجودة؟

نعم. يجب تعيين عنوان Modbus للجهاز الميداني، ويجب تأكيد قياس التسجيل، ويجب فحص مصدر الطاقة ومسار الكابل قبل التشغيل.

س5: ما أهمية تعويض درجة الحرارة؟

يمكن أن تؤثر تغيرات درجة الحرارة على القياسات الكهروكيميائية والبصرية والموصلية. يساعد التعويض التلقائي على تقليل الانجراف عندما تتغير درجة حرارة الماء.

س6: ما هو نطاق TSS المتوفر في المستشعر المرجعي؟

النطاق المرجعي NBL-WQ-TSS-4A هو من 0 إلى 2000 ملجم/لتر.

أسئلة المشتريات والمشاريع

س7: ما أهمية تنظيف النوافذ؟

المسار البصري ويمكن أن يؤدي إلى قراءات انحراف أو صاخبة.

س8: كيف ينبغي اختيار نطاق الطراز؟

يجب أن يغطي النطاق المحدد التشغيل العادي وقيم الإنذار المتوقعة والأحداث غير الطبيعية دون فقدان الدقة في نطاق العمل.

س9: هل يجب على المشروع استخدام مستشعر واحد أم محطة متعددة المعلمات؟

يكفي مستشعر واحد عند الحاجة إلى قرار واحد. تكون المحطة أفضل عندما يجب تفسير العديد من العوامل معًا للتصريف أو التحكم في العمليات أو إدارة تربية الأحياء المائية.

Q10: ما الذي يجب التحقق منه قبل الطلب؟

تأكد من نوع الماء والتركيز المتوقع وطريقة التثبيت وطول الكابل وواجهة الإخراج ومصدر الطاقة ونوع وحدة التحكم والوصول إلى التنظيف والوثائق المطلوبة.

أجهزة استشعار التعكر والمواد الصلبة العالقة تجيب على أسئلة هندسية مختلفة. تدعم مستشعرات NiuBoL عبر الإنترنت NTU وTSS تكامل RS485 Modbus RTU لمشاريع الترشيح والتوضيح والحمأة ومياه الصرف الصناعي حيث يجب أن تصبح بيانات الجسيمات معلومات عملية قابلة للاستخدام.