Paano sinusukat ang turbidity ng tubig?

Ano ang Turbidity?

Ang turbidity ay isang sukatan ng pagkaulap o pagkalabo ng isang likido, na karaniwang ginagamit upang masuri ang kalidad ng tubig sa mga natural na anyong tubig—tulad ng mga ilog, lawa, at karagatan—gayundin sa mga sistema ng paggamot ng tubig. Ito ay lumilitaw dahil sa presensya ng mga nakabitin na partikulo, kabilang ang banlik, algae, plankton, at mga produktong industriyal, na nagkakalat ng liwanag na dumadaan sa haligi ng tubig.
Ang turbidity ay karaniwang sinusukat sa nephelometric turbidity units (NTU), kung saan ang mas mataas na halaga ay nagpapahiwatig ng mas mataas na opacity ng tubig. Ang yunit na ito ay batay sa dami ng liwanag na nakakalat ng mga particle na nakabitin sa tubig, gaya ng sinusukat ng isang nephelometer. Ang nephelometer ay nagpapasinag ng sinag ng liwanag sa sample at tinutukoy ang liwanag na nakakalat ng mga nakabitin na particle sa isang 90-degree na anggulo. Ang mas mataas na halaga ng NTU ay nagpapahiwatig ng mas mataas na turbidity, o cloudiness, sa tubig. Ang mas mababang halaga ng NTU ay nagpapahiwatig ng mas malinaw na tubig.
Halimbawa: Ang malinaw na tubig ay maaaring may halagang NTU na malapit sa 0. Ang inuming tubig, na kailangang matugunan ang mga pamantayan sa kaligtasan, ay karaniwang may NTU na mas mababa sa 1. Ang tubig na may mataas na antas ng polusyon o mga nakabitin na partikulo ay maaaring may mga halagang NTU na nasa daan-daan o libo-libo.

Bakit kailangang sukatin ang turbidity ng kalidad ng tubig?

Ang mataas na antas ng turbidity ay maaaring humantong sa ilang mga negatibong epekto:
1) Nabawasang pagtagos ng liwanag: Pinipigilan nito ang potosintesis sa mga halamang nabubuhay sa tubig, kaya't naaapektuhan ang mas malawak na ecosystem ng tubig na umaasa sa pangunahing produktibidad.
2）Pagbabara ng mga sistema ng pagsasala: Ang mga suspendidong solido ay maaaring makabara sa mga filter sa mga pasilidad ng paggamot ng tubig, na nagpapataas ng mga gastos sa pagpapatakbo at nagpapababa sa kahusayan ng paggamot.
3）Kaugnayan sa mga pollutant: Ang mga particle na nagdudulot ng turbidity ay kadalasang nagsisilbing tagapagdala ng mga mapaminsalang kontaminante, tulad ng mga pathogenic microorganism, heavy metal, at mga nakalalasong kemikal, na nagdudulot ng mga panganib sa kalusugan ng kapaligiran at tao.
Sa buod, ang turbidity ay nagsisilbing isang kritikal na tagapagpahiwatig para sa pagsusuri ng pisikal, kemikal, at biyolohikal na integridad ng mga yamang-tubig, lalo na sa loob ng mga balangkas ng pagsubaybay sa kapaligiran at kalusugan ng publiko.
Ano ang prinsipyo ng pagsukat ng turbidity?

Ang prinsipyo ng pagsukat ng turbidity ay batay sa pagkalat ng liwanag habang dumadaan ito sa isang sample ng tubig na naglalaman ng mga nakabitin na particle. Kapag ang liwanag ay nakikipag-ugnayan sa mga particle na ito, ito ay nakakalat sa iba't ibang direksyon, at ang intensidad ng nakakalat na liwanag ay direktang proporsyonal sa konsentrasyon ng mga particle na naroroon. Ang mas mataas na konsentrasyon ng particle ay nagreresulta sa pagtaas ng pagkalat ng liwanag, na humahantong sa mas malaking turbidity.

ang prinsipyo ng pagsukat ng turbidity

Ang proseso ay maaaring hatiin sa mga sumusunod na hakbang:
Pinagmumulan ng Liwanag: Isang sinag ng liwanag, na karaniwang inilalabas ng laser o LED, ay idinidirekta sa sample ng tubig.
Mga Nakabiting Partikulo: Habang lumalaganap ang liwanag sa sample, ang mga nakabiting materya—tulad ng sediment, algae, plankton, o mga pollutant—ay nagiging sanhi ng pagkalat ng liwanag sa iba't ibang direksyon.
Pagtuklas ng Nakakalat na Liwanag: Anephelometer, ang instrumentong ginagamit para sa pagsukat ng turbidity, ay nakakakita ng liwanag na nakakalat sa anggulong 90-degree kaugnay ng sinag na tumatama. Ang angular detection na ito ang karaniwang pamamaraan dahil sa mataas na sensitibidad nito sa scattering na dulot ng particle.
Pagsukat ng Tindi ng Kalat-kalat na Liwanag: Ang tindi ng kalat-kalat na liwanag ay tinatantya, kung saan ang mas mataas na tindi ay nagpapahiwatig ng mas mataas na konsentrasyon ng mga nakabitin na partikulo at, dahil dito, mas mataas na labo.
Pagkalkula ng Turbidity: Ang nasukat na kalat-kalat na tindi ng liwanag ay kino-convert sa Nephelometric Turbidity Units (NTU), na nagbibigay ng isang standardized numerical value na kumakatawan sa antas ng turbidity.
Ano ang sumusukat sa turbidity ng tubig?

Ang pagsukat ng turbidity ng tubig gamit ang mga optical-based turbidity sensor ay isang malawakang ginagamit na kasanayan sa mga modernong aplikasyon sa industriya. Kadalasan, kinakailangan ang isang multifunctional turbidity analyzer upang magpakita ng mga real-time na sukat, paganahin ang pana-panahong awtomatikong paglilinis ng sensor, at mag-trigger ng mga alerto para sa mga abnormal na pagbasa, sa gayon ay tinitiyak ang pagsunod sa mga pamantayan ng kalidad ng tubig.

Online Turbidity Sensor (Masusukat na tubig-dagat)

Ang iba't ibang kapaligiran sa pagpapatakbo ay nangangailangan ng magkakaibang solusyon sa pagsubaybay sa turbidity. Sa mga residential secondary water supply system, mga planta ng paggamot ng tubig, at sa mga inlet at outlet point ng mga pasilidad ng inuming tubig, ang mga low-range turbidity meter na may mataas na katumpakan at makikitid na saklaw ng pagsukat ang pangunahing ginagamit. Ito ay dahil sa mahigpit na kinakailangan para sa mababang antas ng turbidity sa mga setting na ito. Halimbawa, sa karamihan ng mga bansa, ang regulatory standard para sa tubig sa gripo sa mga outlet ng planta ng paggamot ay tumutukoy sa antas ng turbidity na mas mababa sa 1 NTU. Bagama't hindi gaanong karaniwan ang pagsusuri sa tubig sa swimming pool, kapag isinasagawa, nangangailangan din ito ng napakababang antas ng turbidity, na karaniwang nangangailangan ng paggamit ng mga low-range turbidity meter.

Mga Low-Range Turbidity Meter na TBG-6188T

Sa kabaligtaran, ang mga aplikasyon tulad ng mga planta ng paggamot ng wastewater at mga industrial effluent discharge point ay nangangailangan ng mga high-range turbidity meter. Ang tubig sa mga kapaligirang ito ay kadalasang nagpapakita ng mga makabuluhang pagbabago-bago ng turbidity at maaaring maglaman ng malaking konsentrasyon ng mga suspended solid, colloidal particle, o mga kemikal na precipitate. Ang mga halaga ng turbidity ay kadalasang lumalagpas sa mga limitasyon sa itaas na pagsukat ng mga ultra-low-range na instrumento. Halimbawa, ang influent turbidity sa isang planta ng paggamot ng wastewater ay maaaring umabot sa ilang daang NTU, at kahit na pagkatapos ng pangunahing paggamot, ang pagsubaybay sa mga antas ng turbidity sa sampu-sampung NTU ay nananatiling kinakailangan. Ang mga high-range turbidity meter ay karaniwang gumagana sa prinsipyo ng scattered-to-transmitted light intensity ratio. Sa pamamagitan ng paggamit ng mga dynamic range expansion techniques, nakakamit ng mga instrumentong ito ang mga kakayahan sa pagsukat mula 0.1 NTU hanggang 4000 NTU habang pinapanatili ang katumpakan na ±2% ng full scale.

Pang-industriyang Online na Turbidity Analyzer

Sa mga espesyalisadong kontekstong industriyal, tulad ng sektor ng parmasyutiko at pagkain at inumin, mas malaki ang hinihingi sa katumpakan at pangmatagalang katatagan ng mga pagsukat ng turbidity. Ang mga industriyang ito ay kadalasang gumagamit ng dual-beam turbidity meter, na nagsasama ng isang reference beam upang mabawi ang mga kaguluhan na dulot ng mga pagkakaiba-iba ng pinagmumulan ng liwanag at mga pagbabago-bago ng temperatura, sa gayon ay tinitiyak ang pare-parehong pagiging maaasahan ng pagsukat. Halimbawa, ang turbidity ng tubig para sa iniksyon ay karaniwang dapat mapanatili sa ibaba ng 0.1 NTU, na nagpapataw ng mahigpit na mga kinakailangan sa sensitivity ng instrumento at interference resistance.
Bukod pa rito, kasabay ng pagsulong ng teknolohiyang Internet of Things (IoT), ang mga modernong sistema ng pagsubaybay sa turbidity ay lalong nagiging matalino at naka-network. Ang pagsasama ng mga 4G/5G communication module ay nagbibigay-daan sa real-time na paghahatid ng data ng turbidity sa mga cloud platform, na nagpapadali sa remote monitoring, data analytics, at mga automated na abiso sa alerto. Halimbawa, ang isang planta ng paggamot ng tubig sa munisipyo ay nagpatupad ng isang matalinong sistema ng pagsubaybay sa turbidity na nag-uugnay sa data ng outlet turbidity sa sistema ng kontrol sa pamamahagi ng tubig nito. Sa pagtuklas ng abnormal na turbidity, awtomatikong inaayos ng sistema ang dosis ng kemikal, na nagreresulta sa pagpapabuti sa pagsunod sa kalidad ng tubig mula 98% hanggang 99.5%, kasama ang 12% na pagbawas sa pagkonsumo ng kemikal.
Pareho ba ang konsepto ng turbidity at ng total suspended solids?

Ang Turbidity at Total Suspended Solids (TSS) ay magkaugnay na konsepto, ngunit hindi sila pareho. Pareho silang tumutukoy sa mga particle na nakabitin sa tubig, ngunit magkaiba sila sa kanilang sinusukat at kung paano sila binibilang.
Sinusukat ng turbidity ang optical properties ng tubig, partikular na kung gaano karaming liwanag ang nakakalat sa pamamagitan ng mga nakabitin na particle. Hindi nito direktang sinusukat ang dami ng mga particle, kundi kung gaano karaming liwanag ang hinaharangan o nailihis ng mga particle na iyon. Ang turbidity ay naaapektuhan hindi lamang ng konsentrasyon ng mga particle kundi pati na rin ng mga salik tulad ng laki, hugis, at kulay ng mga particle, pati na rin ang wavelength ng liwanag na ginagamit sa pagsukat.

Pang-industriyang Metro ng Kabuuang Suspended Solids (TSS)

Kabuuang Suspendidong SolidoSinusukat ng (TSS) ang aktwal na masa ng mga nakabitin na partikulo sa isang sample ng tubig. Tinataya nito ang kabuuang bigat ng mga solidong nakabitin sa tubig, anuman ang kanilang mga optical na katangian.
Ang TSS ay sinusukat sa pamamagitan ng pagsasala ng isang kilalang dami ng tubig sa pamamagitan ng isang pansala (karaniwan ay isang pansala na may kilalang timbang). Pagkatapos masala ang tubig, ang mga solidong natitira sa pansala ay pinatutuyo at tinitimbang. Ang resulta ay ipinapahayag sa milligrams kada litro (mg/L). Ang TSS ay direktang nauugnay sa dami ng mga nakalutang na particle, ngunit hindi nagbibigay ng impormasyon tungkol sa laki ng particle o kung paano nagkakalat ng liwanag ang mga particle.
Mga Pangunahing Pagkakaiba:
1）Katangian ng Pagsukat:
Ang turbidity ay isang katangiang optikal (kung paano nakakalat o nasisipsip ang liwanag).
Ang TSS ay isang pisikal na katangian (ang masa ng mga partikulo na nakabitin sa tubig).
2）Ang Kanilang Sinusukat:
Ang labo ay nagbibigay ng indikasyon kung gaano kalinaw o kalabo ang tubig, ngunit hindi nagbibigay ng aktwal na masa ng mga solido.
Ang TSS ay nagbibigay ng direktang pagsukat ng dami ng mga solido sa tubig, gaano man ito kalinaw o kadilim.
3）Mga Yunit:
Ang turbidity ay sinusukat sa NTU (Nephelometric Turbidity Units).
Ang TSS ay sinusukat sa mg/L (milligrams kada litro).
Pareho ba ang kulay at turbidity?

Hindi pareho ang kulay at labo, bagama't pareho itong nakakaapekto sa anyo ng tubig.

Online na Meter ng Kulay ng Kalidad ng Tubig

Narito ang pagkakaiba:
Ang kulay ay tumutukoy sa kulay o tint ng tubig na dulot ng mga natunaw na sangkap, tulad ng organikong bagay (tulad ng mga nabubulok na dahon) o mga mineral (tulad ng bakal o manganese). Kahit ang malinaw na tubig ay maaaring magkaroon ng kulay kung naglalaman ito ng mga natunaw na kulay na compound.
Ang turbidity ay tumutukoy sa pagkaulap o pagkalabo ng tubig na dulot ng mga nakabitin na particle, tulad ng clay, silt, mga mikroorganismo, o iba pang pinong solids. Sinusukat nito kung gaano karami ang nagkakalat ng liwanag na dumadaan sa tubig.
Sa madaling salita:
Kulay = mga natunaw na sangkap
Turbidity = mga nakabitin na partikulo