ความขุ่นและสารแขวนลอย: วิธีเลือกเซ็นเซอร์ NTU หรือ TSS สำหรับโครงการน้ำเสีย

ความขุ่นและสารแขวนลอยมีความสัมพันธ์กัน แต่การวัดค่าไม่เหมือนกัน ความขุ่นอธิบายการกระเจิงด้วยแสงใน NTU ในขณะที่สารแขวนลอยอธิบายความเข้มข้นของของแข็ง ซึ่งมักมีหน่วยเป็น มก./ลิตร

บทความนี้เขียนขึ้นสำหรับผู้จัดจำหน่าย ผู้วางระบบ ผู้รับเหมาด้านวิศวกรรม และทีมจัดซื้อทางอุตสาหกรรมที่ต้องการข้อมูลคุณภาพน้ำเพื่อให้กลายเป็นข้อมูลการควบคุม การแจ้งเตือน หรือการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ใช้งานได้ คำสำคัญ ได้แก่ เซ็นเซอร์วัดความขุ่นและสารแขวนลอย, เซ็นเซอร์ TSS ออนไลน์ RS485 Modbus, การเลือกเซ็นเซอร์วัดความขุ่น NTU, การตรวจติดตามน้ำเสียจากของแข็งแขวนลอย, การตรวจวัดความขุ่นเทียบกับ TSS, การบำบัดน้ำเสียชุมชน, การตรวจติดตามน้ำทิ้งทางอุตสาหกรรม, การตรวจติดตามความเข้มข้นของตะกอน

ความสัมพันธ์ระหว่างความขุ่นและสารแขวนลอย

วัสดุนี้อธิบายว่าโดยทั่วไปแล้วความขุ่นจะวัดด้วยวิธีการมองเห็น ที่ความเข้มข้นต่ำ ความเข้มของแสงที่กระเจิงสามารถแปรผันตามความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอย แต่ที่ความขุ่นสูง การกระเจิงหลายครั้งอาจทำให้ค่าความขุ่นต่ำกว่าสภาพของแข็งที่เกิดขึ้นจริง

ของแข็งแขวนลอยประกอบด้วยอนุภาคอนินทรีย์ อนุภาคอินทรีย์ ดินเหนียว ตะกอน จุลินทรีย์ และสารที่ไม่ละลายน้ำอื่นๆ ในน้ำเสียและโลหะวิทยา ของแข็งแขวนลอยอาจมีตั้งแต่ค่าต่ำไปจนถึงความเข้มข้นสูงมาก ขึ้นอยู่กับกระแสของกระบวนการ

โดยที่เซ็นเซอร์ NTU และ TSS พอดีในกระบวนการบำบัด

NiuBoL ในช่องไหลเข้า ช่องระบายความกระจ่าง ช่องกรอง ช่องเติมอากาศ ท่อส่งตะกอน และจุดน้ำทิ้งสุดท้าย เซ็นเซอร์ที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับว่าโครงการต้องการแนวโน้มความใสของน้ำหรือความเข้มข้นของของแข็ง

การสื่อสารและความเข้ากันได้ของโปรโตคอล

ทั้งเซ็นเซอร์วัดความขุ่นแบบออนไลน์และเซ็นเซอร์ TSS สามารถรองรับ RS485 Modbus RTU ได้ ทำให้สามารถรวมค่าเข้ากับระบบตรวจสอบ PLC, SCADA, RTU หรือ IoT ได้ อุปกรณ์เสริม 4-20 mA สามารถรองรับระบบเดิมได้เมื่อจำเป็น

สำหรับการส่งมอบทางวิศวกรรม RS485 Modbus RTU ควรถือเป็นส่วนหนึ่งของสถาปัตยกรรมการวัด การวางแผนที่อยู่ การลงทะเบียนมาตราส่วน การต่อสายดิน การป้องกัน และจุดเชื่อมต่อกันน้ำ ควรจัดทำเป็นเอกสารก่อนส่งมอบระบบ ซึ่งจะช่วยให้ผู้ซื้อขยายโครงการในภายหลังโดยไม่ต้องเปลี่ยนเลเยอร์การวัดเดิม

เมื่อความขุ่นเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีกว่า

ความขุ่นมีประโยชน์เมื่อโครงการคำนึงถึงความใส การกรองที่ทะลุทะลวง การเปลี่ยนแหล่งน้ำ หรือลักษณะที่ปรากฏของน้ำทิ้งในขั้นสุดท้าย ช่วง NTU ต่ำต้องมีความไวแสงที่ดีและการสุ่มตัวอย่างที่เสถียร

พืชน้ำ สถานีไอดี และจุดระบายน้ำที่มีของแข็งต่ำมักใช้ความขุ่นเนื่องจากจะตอบสนองต่อการเคลื่อนที่ของอนุภาคอย่างรวดเร็ว

เมื่อ TSS เป็นตัวบ่งชี้ที่ดีกว่า

TSS จะดีกว่าเมื่อโครงการใส่ใจกับความเข้มข้นของสารแขวนลอยหรือตะกอน แอ่งเติมอากาศ ตะกอนกลับ น้ำเสียอุตสาหกรรม และกระแสที่มีของแข็งสูง มักต้องการ TSS แทนที่จะเป็น NTU

การใช้ความขุ่นแทน TSS โดยไม่มีความสัมพันธ์ของไซต์อาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานเข้าใจผิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขนาดอนุภาค สี หรือองค์ประกอบเปลี่ยนแปลง

พารามิเตอร์ทางเทคนิค

ตารางเปรียบเทียบการอ้างอิงเซ็นเซอร์ความขุ่น NiuBoL และสารแขวนลอยสำหรับโครงการติดตามน้ำเสียและกระบวนการ

ขีดจำกัดการวัดแสงในน้ำจริง

ออปติคัลเซนเซอร์อาจได้รับผลกระทบจากขนาดอนุภาค การดูดซับสี ฟองอากาศ การเปรอะเปื้อนของหน้าต่าง และการกระเจิงหลายครั้ง ผลกระทบเหล่านี้ไม่ได้ทำให้วิธีการดังกล่าวไม่เหมาะสม แต่หมายความว่าการติดตั้งและการทำความสะอาดจะต้องเป็นส่วนหนึ่งของขอบเขตทางวิศวกรรม

กระบวนการทดสอบการใช้งานที่ดีจะเปรียบเทียบข้อมูลแนวโน้มออนไลน์กับการทดสอบอ้างอิง และตั้งค่าเกณฑ์การแจ้งเตือนตามพฤติกรรมของไซต์ ไม่ใช่เฉพาะช่วงแคตตาล็อกเท่านั้น

การสร้างความสัมพันธ์ของไซต์ระหว่าง NTU และ mg/L

ในบางกระบวนการ ความขุ่นและสารแขวนลอยมีแนวโน้มร่วมกัน ในกรณีอื่นๆ ความสัมพันธ์จะเปลี่ยนไปเมื่อขนาดอนุภาค สี ตะกอนทางชีวภาพ หรือองค์ประกอบของตะกอนเปลี่ยนแปลง การทดสอบความสัมพันธ์ของไซต์ช่วยตัดสินใจว่า NTU สามารถใช้เป็นพร็อกซีได้หรือไม่ หรือจำเป็นต้องวัด TSS โดยตรงหรือไม่

สำหรับการทดสอบเดินเครื่อง ผู้ประกอบสามารถรวบรวมค่าที่อ่านได้ทางออนไลน์และผลการตรวจสารแขวนลอยในห้องปฏิบัติการจากสภาวะการทำงานต่างๆ สิ่งนี้จะสร้างเส้นโค้งอ้างอิงที่เป็นประโยชน์สำหรับไซต์แทนที่จะอาศัยสมมติฐานทั่วไป

การเลือกจุดติดตั้งสำหรับออปติคัลเซนเซอร์

ควรวางเซ็นเซอร์อนุภาคแบบออปติคัลในตำแหน่งที่แสดงถึงการไหล และหน้าต่างแสงไม่ได้ถูกฝังอยู่ตลอดเวลา สัมผัสกับอากาศ หรือโดนเศษขนาดใหญ่ ในช่องต่างๆ ตัวยึดควรทำให้โพรบมั่นคงแต่สามารถถอดออกได้

หากโครงการเกี่ยวข้องกับของแข็งสูง การติดตั้งควรช่วยให้ทำความสะอาดได้บ่อยครั้ง หากน้ำสะอาดและมีความขุ่นต่ำ โฟลว์เซลล์สามารถให้ความเสถียรได้ดีขึ้นและลดฟองอากาศ

การใช้งานเชิงปฏิบัติในโรงบำบัดน้ำเสีย

ความขุ่นหลังจากการกรองหรือการทำให้กระจ่างสามารถทำหน้าที่เป็นการเตือนล่วงหน้าสำหรับการขนย้ายของแข็ง TSS ในท่อเติมอากาศหรือตะกอนสามารถรองรับการตัดสินใจเกี่ยวกับมวลชีวภาพและกากตะกอนได้

ข้อมูลทั้งสองประเภทนี้ตอบสนองความต้องการของพนักงานที่แตกต่างกัน วิศวกรกระบวนการอาจใส่ใจเกี่ยวกับความเข้มข้นของตะกอน ในขณะที่ทีมงานปฏิบัติตามกฎระเบียบหรือการกรองอาจใส่ใจเกี่ยวกับความชัดเจนขั้นสุดท้าย แพ็คเกจการซื้อควรสะท้อนถึงทั้งสองบทบาท

ข้อผิดพลาดในการจัดซื้อที่ควรหลีกเลี่ยง

ข้อผิดพลาดทั่วไปประการหนึ่งคือการเลือกเซ็นเซอร์วัดความขุ่นสำหรับความเข้มข้นของตะกอนเนื่องจากทั้งสองอย่างเกี่ยวข้องกับอนุภาค อีกประการหนึ่งคือการเลือกเซ็นเซอร์ TSS ช่วงสูงสำหรับน้ำกรอง ต่ำ ซึ่งความใสเปลี่ยนแปลงมีความสำคัญ ข้อผิดพลาดเหล่านี้มักมาจากการระบุชื่อสารมลพิษแทนการตัดสินใจในกระบวนการ

ผู้ซื้อควรเขียนหน่วยเอาต์พุตที่ต้องการโดยตรงในการสอบถาม: NTU สำหรับแนวโน้มความขุ่น มก./ลิตร สำหรับความเข้มข้นของสารแขวนลอย หรือทั้งสองอย่างหากโรงงานต้องการความชัดเจนและการควบคุมกระบวนการของของแข็ง ควรรวมช่วงความเข้มข้นที่คาดหวังและสภาวะของตัวอย่างด้วย

สำหรับผู้ประกอบระบบ ความชัดเจนนี้จะช่วยลดการทำงานซ้ำในหน้าจอ SCADA เกณฑ์การแจ้งเตือน และการทดสอบการยอมรับ นอกจากนี้ยังช่วยให้ลูกค้าเข้าใจว่าเหตุใดเซ็นเซอร์แบบออปติคัลสองตัวจึงอาจมีจุดประสงค์ทางวิศวกรรมที่แตกต่างกัน

เกณฑ์การยอมรับสำหรับเซนเซอร์อนุภาคแบบออปติคัล

ควรรวมถึงการตอบสนองของน้ำสะอาด การตอบสนองของน้ำในพื้นที่ ความเสถียรในการสื่อสาร และการเปรียบเทียบข้อมูลอ้างอิงอย่างน้อยหนึ่งรายการ สำหรับ TSS การเปรียบเทียบอ้างอิงควรใช้วิธีการที่เจ้าของตกลงไว้ เนื่องจากความเป็นเนื้อเดียวกันของตะกอนส่งผลต่อความสามารถในการทำซ้ำ

โครงการควรกำหนดเงื่อนไขการทำความสะอาดก่อนการทดสอบด้วย ช่องแสงที่สกปรกอาจทำให้เซ็นเซอร์ที่ดีดูไม่ถูกต้อง ในขณะที่ตัวอย่างที่สะอาดที่ไม่สมจริงอาจซ่อนภาระการบำรุงรักษาที่แท้จริงไว้

สำหรับโรงบำบัดน้ำเสีย การบันทึกแนวโน้มระยะสั้นระหว่างการดำเนินการตามกระบวนการปกติก่อนการส่งมอบขั้นสุดท้ายจะเป็นประโยชน์ แนวโน้มดังกล่าวช่วยให้เจ้าของเข้าใจความผันผวนตามปกติและตั้งค่าขีดจำกัดการแจ้งเตือนที่สมจริง

หากลูกค้าวางแผนที่จะใช้สัญญาณสำหรับการควบคุมอัตโนมัติ ควรกำหนดค่าความล่าช้าของสัญญาณเตือนและสัญญาณเตือนการบำรุงรักษาแยกต่างหากจากสัญญาณเตือนกระบวนการ วิธีนี้จะหลีกเลี่ยงการหยุดอุปกรณ์เนื่องจากโพรบจำเป็นต้องทำความสะอาดมากกว่าเพราะกระบวนการล้มเหลว นอกจากนี้ยังให้คำแนะนำแก่ผู้ปฏิบัติงานที่ชัดเจนยิ่งขึ้นในระหว่างการอ่านค่าที่ผิดปกติและการบำรุงรักษาตามกำหนดเวลา ควรยืนยันช่วงการวัดก่อนที่จะสร้างตู้และติดฉลากไว้อย่างชัดเจน

สถานการณ์การใช้งาน

ช่องกรอง

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมของไซต์งาน:ความขุ่นต่ำจะต้องตรวจพบอย่างรวดเร็ว

รูปแบบการรวมระบบ:ใช้เซ็นเซอร์วัดความขุ่นในการไหลที่มีการควบคุมหรือจุดทางออกที่มั่นคง

ส่งมอบมูลค่าของผู้ใช้:ผู้ปฏิบัติงานสามารถระบุการโหลดตัวกรองหรือความก้าวหน้าก่อนหน้านี้

บ่อพักน้ำทิ้ง

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมของไซต์:การขนย้ายของแข็งอาจส่งผลต่อการคายประจุขั้นสุดท้าย

รูปแบบการรวมระบบ:ติดตั้งการตรวจสอบความขุ่นหรือ TSS ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นที่คาดหวัง

มูลค่าที่ส่งมอบให้กับผู้ใช้:โรงงานสามารถปรับการกำจัดตะกอนหรือปริมาณสารตกตะกอนได้

อ่างล้างหน้าเติมอากาศ MLSS Trend

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมของไซต์งาน:การบำบัดทางชีวภาพต้องใช้ความเข้มข้นของตะกอนที่เสถียร

รูปแบบการรวมระบบ:ใช้การตรวจสอบสารแขวนลอยในโซนสุราผสม

มูลค่าที่ส่งมอบโดยผู้ใช้:ผู้ปฏิบัติงานได้รับข้อมูลแนวโน้มชีวมวลอย่างต่อเนื่อง

ของแข็งอุตสาหกรรม น้ำเสีย

ความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อมของไซต์งาน:ประเภทอนุภาคและความเข้มข้นอาจเปลี่ยนแปลงไปตามชุดการผลิต

รูปแบบการรวมระบบ:ใช้การตรวจสอบ TSS ด้วยความสัมพันธ์ของไซต์และการเข้าถึงการทำความสะอาด

มูลค่าที่ส่งมอบให้กับผู้ใช้:ผู้รับเหมาสามารถจัดการการกำจัดของแข็งโดยมีจุดบอดน้อยลง

NTU หรือ TSS

คำถามในการเลือกไม่ใช่ว่าโดยทั่วไปแล้วเซ็นเซอร์ตัวไหนดีกว่า แต่เป็นค่าทางกายภาพที่กระบวนการต้องการ

• เลือกความขุ่นเพื่อความชัดเจน การกรอง และการติดตามแนวโน้มอนุภาคต่ำ
• เลือก TSS สำหรับความเข้มข้นของตะกอนและน้ำเสียที่มีของแข็งสูง
• ตรวจสอบว่าองค์ประกอบของอนุภาคเปลี่ยนแปลงในระหว่างการผลิตหรือไม่
• ใช้ RS485 Modbus RTU สำหรับการรวมระบบดิจิทัลและโครงการแบบหลายไซต์
• วางแผนการเข้าถึงการทำความสะอาดสำหรับหน้าต่างแบบออปติคอลก่อนการติดตั้ง

การบำรุงรักษาและการตรวจสอบภาคสนาม

วัสดุแนะนำให้ทำความสะอาดพื้นผิวเซ็นเซอร์ด้วยน้ำ ใช้ผ้านุ่มเปียกเพื่อกำจัดเศษที่เหลือ และตรวจสอบช่องการวัดเพื่อหาสิ่งสกปรก ควรหลีกเลี่ยงความตึงของสายเคเบิลเนื่องจากตัวนำภายในอาจแตกหักได้

สำหรับกระแสน้ำที่มีของแข็งสูง ควรเพิ่มความถี่ในการทำความสะอาด และกฎสัญญาณเตือนควรคำนึงถึงการรบกวนทางไฮดรอลิกในระยะสั้นด้วย

หมายเหตุการรวมระบบ

การวัดอนุภาคแบบออปติคอลขึ้นอยู่กับการไหลของตัวแทนและหน้าต่างการวัดที่สะอาด

• หลีกเลี่ยงฟองอากาศและความปั่นป่วนอย่างหนักที่หน้าต่างแสง
• ห้ามติดตั้งในบริเวณที่ตะกอนจะฝังโพรบ
• รักษาสายเคเบิลให้หย่อนและคลายความเครียด
• เปรียบเทียบการอ่านออนไลน์กับห้องปฏิบัติการหรือการอ้างอิงแบบกราวิเมตริกระหว่างการทดสอบเดินเครื่อง
• ตั้งกฎการแจ้งเตือนแยกต่างหากสำหรับการเตือน การปรับกระบวนการ และการตรวจสอบการบำรุงรักษา

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: ความขุ่นและ TSS เหมือนกันหรือไม่

No ความขุ่นจะวัดการกระเจิงของแสง ในขณะที่ TSS วัดความเข้มข้นของของแข็งแขวนลอย

Q2: ความขุ่นสามารถประมาณค่าของแข็งแขวนลอยได้หรือไม่

บางครั้ง แต่หลังจากความสัมพันธ์ของไซต์เท่านั้น ชนิดอนุภาคและความเข้มข้นสูงสามารถทำลายความสัมพันธ์ได้

Q3: ระบบรองรับ RS485 Modbus RTU หรือไม่?

ใช่ อินเทอร์เฟซทางวิศวกรรมที่แนะนำคือ RS485 Modbus RTU ดังนั้นจึงสามารถอ่านค่าได้โดย PLC, DCS, RTU, SCADA, คอมพิวเตอร์อุตสาหกรรม, เครื่องบันทึก หรือเกตเวย์ IoT

คำถามคัดเลือก

คำถามที่ 4: สามารถรวมเซ็นเซอร์เข้ากับตู้ควบคุมที่มีอยู่ได้หรือไม่

ใช่ อุปกรณ์ภาคสนามควรได้รับการกำหนดที่อยู่ Modbus ควรยืนยันขนาดรีจิสเตอร์ และตรวจสอบเส้นทางแหล่งจ่ายไฟและสายเคเบิลก่อนเริ่มเดินเครื่อง

Q5: เหตุใดการชดเชยอุณหภูมิจึงมีความสำคัญ

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอาจส่งผลต่อการตรวจวัดเคมีไฟฟ้า ทางแสง และค่าการนำไฟฟ้า การชดเชยอัตโนมัติช่วยลดการเบี่ยงเบนเมื่ออุณหภูมิของน้ำเปลี่ยนแปลง

Q6: เซ็นเซอร์อ้างอิงมีช่วง TSS ใดบ้าง

ช่วงอ้างอิง NBL-WQ-TSS-4A คือ 0 ถึง 2000 มก./ลิตร

คำถามเกี่ยวกับการจัดซื้อจัดจ้างและโครงการ

Q7: เหตุใดการทำความสะอาดหน้าต่างจึงมีความสำคัญ

การเปรอะเปื้อนเปลี่ยนเส้นทางแสงและสามารถสร้างค่าเบี่ยงเบนหรือเสียงรบกวนได้

Q8: ควรเลือกช่วงรุ่นอย่างไร?

ช่วงที่เลือกควรครอบคลุมการทำงานปกติ ค่าสัญญาณเตือนที่คาดหวัง และเหตุการณ์ที่ผิดปกติ โดยไม่สูญเสียความละเอียดในช่วงการทำงาน

คำถามที่ 9: โปรเจ็กต์ควรใช้เซ็นเซอร์ตัวเดียวหรือสเตชั่นหลายพารามิเตอร์หรือไม่

เซ็นเซอร์ตัวเดียวก็เพียงพอเมื่อจำเป็นต้องตัดสินใจเพียงครั้งเดียว สถานีจะดีกว่าเมื่อต้องตีความพารามิเตอร์หลายตัวร่วมกันสำหรับการปล่อย การควบคุมกระบวนการ หรือการจัดการการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

Q10: ก่อนสั่งซื้อควรตรวจสอบอะไรบ้าง?

ยืนยันประเภทของน้ำ ความเข้มข้นที่คาดหวัง วิธีการติดตั้ง ความยาวสายเคเบิล อินเทอร์เฟซเอาต์พุต แหล่งจ่ายไฟ ประเภทตัวควบคุม การเข้าถึงการทำความสะอาด และเอกสารที่จำเป็น

สรุป

เซ็นเซอร์วัดความขุ่นและสารแขวนลอยตอบคำถามทางวิศวกรรมต่างๆ เซ็นเซอร์ NiuBoL ออนไลน์ NTU และ TSS รองรับการบูรณาการ RS485 Modbus RTU สำหรับการกรอง การชี้แจง ตะกอน และโครงการน้ำเสียอุตสาหกรรม ซึ่งข้อมูลอนุภาคจะต้องกลายเป็นข้อมูลกระบวนการที่ใช้งานได้