Substancje stałe (całkowite i rozpuszczone)

 Drukuj

Czym jest całkowita zawiesina (TSS)?

Całkowita zawiesina (TSS), szkodliwa w nadmiarze i wymieniona jako konwencjonalne zanieczyszczenie w Ustawie o czystej wodzie, może wskazywać na jakość każdej próbki wody — od wody oceanicznej po ścieki. Kiedy woda wylewana jest przez wstępnie zważony filtr, cząstki stałe, które pozostają po wyschnięciu filtra, klasyfikowane są jako TSS. Ten typ pomiaru dostarcza rzeczywistej wagi suchej zawiesiny, więc specjaliści od jakości wody często łączą pomiar TSS ze standardowym pomiarem mętności, aby opracować korelacje specyficzne dla danego miejsca, które mogą pomóc w zaoszczędzeniu czasu.

Czym są całkowite rozpuszczone substancje stałe (TDS)?

'Rozpuszczone substancje stałe, mniejsze niż 2 mikrony, odnoszą się do wszelkich minerałów, soli, metali, w postaci cząsteczek, atomów, kationów lub anionów rozpuszczonych w wodzie. Całkowite rozpuszczone substancje stałe (TDS) obejmują sole nieorganiczne (głównie wapń, magnez, potas, sód, wodorowęglany, chlorki i siarczany) oraz niewielkie ilości substancji organicznych, które rozpuszczają się w wodzie. Stężenie TDS jest sumą wszystkich substancji filtrujących w wodzie, które mogą być określone grawimetrycznie. Jednak w większości przypadków TDS składa się głównie z jonów. TDS jest głównie stosowana w badaniach jakości wody w naturalnych zbiornikach wodnych, w tym w źródłach powierzchniowych i gruntowych.


Kup teraz

Wpływ substancji stałych na środowisko

Wysoki poziom całkowitej zawiesiny może wpływać na zmętnienie, podnosić temperaturę wody i obniżać poziom tlenu rozpuszczonego (DO). Może to powodować szybsze nagrzewanie się wody, ponieważ zawieszone cząsteczki absorbują więcej ciepła i pozbawiają wodę tlenu, co może mieć negatywny wpływ na życie wodne. Wyższy poziom substancji stałych spowalnia również fotosyntezę roślin wodnych poprzez ograniczenie transferu światła. Stężenia TDS, które są zbyt wysokie lub zbyt niskie mogą ograniczać wzrost roślin wodnych i mogą prowadzić do śmierci wielu organizmów morskich.

Woda z dużą ilością rozpuszczonych substancji stałych jest niesmaczna dla konsumentów i może być nieodpowiednia do kąpieli lub czyszczenia.

Dlaczego warto mierzyć całkowitą zawartość zawiesiny?

Wysoki poziom zawiesiny może wpływać na działanie systemów filtracji, dużego wyposażenia i instalacji wodno-kanalizacyjnych.

Duża ilość zawiesiny ciał stałych w jeziorach, zbiornikach, rzekach i strumieniach może mieć szkodliwy wpływ na system ekologiczny. Monitorowanie ciał stałych poniżej zrzutu z oczyszczalni ścieków, zakładów przemysłowych lub ekstensywnego nawadniania upraw ma kluczowe znaczenie dla utrzymania ogólnego stanu zdrowia przyjmujących je akwenów wodnych.

Przyrządy do pomiaru zawiesin firmy Hach® zapewniają rozwiązania do pomiaru cząstek stałych i mętności w standardowych zastosowaniach w wodzie pitnej, ściekach i procesach przemysłowych. Instrumenty mają opcje samooczyszczania i unikalną technologię zwiększającą precyzję i dokładność pomiarów, a także opcje do stosowania w strefach zagrożonych wybuchem.

Dlaczego warto mierzyć całkowitą zawartość rozpuszczonych substancji stałych?

TDS w wodzie pitnej może pochodzić ze źródeł naturalnych, spływów miejskich, odpadów komunalnych i przemysłowych, środków chemicznych stosowanych w uzdatnianiu wody oraz z samej infrastruktury wodociągowej.

Chociaż TDS nie jest uważana za główne zanieczyszczenie, jest wskaźnikiem jakości wody. Średni standard jakości wody USEPA dla stężenia TDS wynosi 500 mg/l, aby zapewnić smakowitość wody pitnej. Wysoki poziom rozpuszczonych substancji stałych w wodzie pitnej może wpływać na jej smak, powodując, że staje się ona gorzka lub słona. Wysoki poziom TDS może również prowadzić do powstawania kamienia i korozji w każdym zastosowaniu, ale szczególnie w kotłach i wodzie chłodzącej.

Firma Hach oferuje sprzęt, zasoby, szkolenia i oprogramowanie, które są niezbędne do skutecznego monitorowania i zarządzania poziomami TSS i TDS w danym zastosowaniu.

Polecane produkty do pomiaru substancji stałych

Przenośne mierniki serii HQ

Urządzenia z serii HQ są przeznaczone dla specjalistów ds. jakości wody, którzy wykonują analizy elektrochemiczne w terenie i w laboratorium. Nasza nowa, przenośna platforma umożliwia intuicyjne dokonywanie dokładnych pomiarów, zarządzanie danymi i łatwe przeglądanie wyników, zapewniając przy tym stopień ochrony IP67.

Kup teraz

Sondy Intellical

Szeroka gama sond IntelliCAL® pozwala sprostać najbardziej wymagającym zastosowaniom laboratoryjnym i terenowym w zakresie parametrów, takich jak poziom pH, tlen rozpuszczony (DO), przewodność, całkowite rozpuszczone substancje stałe (TDS), amoniak, amon, chlorki, fluorki, azotany, sód, biochemiczne zapotrzebowanie tlenu (BZT) i RedOx (ORP).

Kup teraz

Testery Pocket

Testery Pocket Pro i Pocket Pro+ służą do pomiaru parametrów elektrochemicznych w wielu zastosowaniach związanych z wodą. Rodzina 12 kieszonkowych mierników oferuje wygodne, przenośne rozwiązania do pomiaru poziomów pH, ORP, przewodności, TDS, zasolenia i temperatury, zapewniając dokładne i pewne wyniki.

Kup teraz

Czujniki Solitax sc

Cyfrowe sondy procesowe Solitax sc firmy Hach przeznaczone są do dokładnego oznaczania mętności i zawiesiny ciał stałych.

Kup teraz

Przenośne TSS

Przenośna sonda TSS firmy Hach do pomiaru mętności, TSS, poziomu szlamu wykorzystuje unikalną metodę wielowiązkowego światła zmiennego z systemem diod podczerwonych, co daje szeroki zakres pomiarowy.

Kup teraz

Czujniki TSS sc

Czujniki TSS sc firmy Hach to specjalne cyfrowe sondy do określania mętności i zawartości zawiesiny w mediach wodnych i agresywnych.

Kup teraz

Filtry

Filtry mikrobiologiczne różnych renomowanych producentów, które mogą być używane do pomiaru ciał stałych, są dostępne w firmie Hach.

Kup teraz

 

Które procesy wymagają monitorowania całkowitej zawiesiny?

Oczyszczanie ścieków

Monitorowanie zawiesiny/zmętnienia na etapach przetwarzania cieczy w oczyszczalni ścieków oferuje te znaczące korzyści:

  • Większa wydajność zakładu dzięki zapewnieniu stabilności i ciągłości procesu oczyszczania
  • Ciągły monitoring online zmniejsza potrzebę czasochłonnych analiz laboratoryjnych
  • Monitorowanie w czasie rzeczywistym zapewnia dokładniejszą kontrolę procesu
  • Monitorowanie zgodności z ograniczeniami dotyczącymi stężenia cząstek stałych wprowadzanych do zakładu i opuszczających go

Jednocześnie metody i urządzenia laboratoryjne mogą być z powodzeniem stosowane do weryfikacji lub uzupełnienia kalibracji czujników procesowych.

Zbiornik stabilizacji napowietrzania. Wysoka zawartość całkowitej zawiesiny może wskazywać na niewłaściwe napowietrzanie w systemie.

Oczyszczanie wody pitnej

Woda pitna może pochodzić z wielu rożnych źródeł, takich jak rzeki, jeziora, zbiorniki wód podziemnych i zbiorniki antropogeniczne. Procesy uzdatniania wody źródłowej są bardzo zróżnicowane w zależności od samego źródła, jak również zanieczyszczeń znajdujących się w wodzie źródłowej. Jednymi z najczęstszych zanieczyszczeń w wodzie źródłowej są zawiesiny cząstek stałych, składające się z materii organicznej, takiej jak algi, a także materiałów nieorganicznych, np. piasku, mułu i cząstek gliny. Znajomość całkowitej zawartości zawiesin i rozpuszczonych substancji stałych w wodzie dopływającej pomaga w określeniu właściwych procesów i procedur oczyszczania (np. koagulacja/flokulacja) w celu zmniejszenia obciążenia filtrów. Monitorowanie TSS/zmętnienia i TDS/przewodności w wodzie surowej i uzdatnionej pomaga utrzymać stałą jakość wody i jej korozyjność, aby spełnić wymagania odpowiednich przepisów.

Oprócz monitorowania wody używanej w procesie oczyszczania, ważne jest, aby mierzyć TSS lub mętność podczas operacji płukania zwrotnego filtra, ponieważ pomaga to w optymalizacji procesu, wydłuża czas pracy filtra i zapewnia dodatkowe oszczędności w kosztach energii.

Ta stacja uzdatniania wody pitnej musi monitorować wodę dopływową pod kątem zawartości zawiesiny w postaci substancji organicznych, gliny i mułu.

Przemysł energetyczny

Woda o wysokiej czystości jest niezbędna do produkcji energii. Ilość zawieszonych cząstek stałych obecnych w wodzie jest istotnym wskaźnikiem jakości. Na mętność wody wpływa obecność mułu, piasku, bakterii, zarodników i osadów substancji chemicznych. W rezultacie, monitorowanie mętności lub TSS jest krytyczne dla utrzymania akceptowalnej jakości wody w całej elektrowni.

Kominy kotłów w elektrowni muszą monitorować całkowitą zawartość zawiesiny i mętności, aby zapewnić niezatykanie się wymiennika ciepła.

Jak monitorowane są substancje stałe?


Opakowania poduszkowe sproszkowanego reagenta salicylanu amonu firmy Hach, 25 ml, op. 50 szt.

Badania laboratoryjne

Analiza substancji stałych w laboratorium polega na wychwytywaniu ciał stałych zawieszonych w próbce wody na filtrze, przy użyciu aparatu filtracyjnego i określaniu suchej masy tych ciał stałych.

Metoda grawimetryczna

Rozpuszczone substancje stałe

Substancje stałe nadające się do filtrowania

Całkowite substancje stałe

Całkowite substancje stałe nienadające się do filtrowania

Lotne substancje stałe nienadające się do filtrowania

Pomiar bezpośredni

Osadzające się substancje stałe

Osadnik Imhoffa

Lej Imhoffa

Elektrochemia

Czujnik przewodności

Sonda przenośna TSS


Sonda Intellical-H3181 firmy Hach

Testowanie procesów online

Czujniki TSS sc

Sonda zanurzeniowa TSS EX1 sc do pomiaru mętności i SS

Czujniki Solitax sc

Często zadawane pytania

Jaka jest procedura uzdatniania lub przygotowania filtrów z włókna szklanego stosowanych w metodach TSS?

Nieważone wstępnie filtry z włókna szklanego nie są wstępnie myte. Firma Hach nie ma specjalnej procedury przygotowywania filtrów. Zaleca się przygotowywanie lub uzdatnianie filtrów zgodnie z wymaganiami Metody standardowej 2540 D.

Czy można mierzyć zmętnienie zamiast zawiesiny substancji stałych?

Chociaż zawiesina substancji stałych powoduje zmętnienie, pomiar zmętnienia nie jest tym samym, co pomiar zawiesiny substancji stałych. Pomiar zawiesiny substancji stałych, zgodnie z definicją USEPA, określa ilość substancji stałych w próbce wagowo, podczas gdy pomiar mętności pokazuje, jak zawiesiny substancji stałych rozpraszają światło. Gdy zmienia się skład substancji stałych w próbce, charakterystyka rozpraszania światła próbki może zmienić się w nieprzewidywalny sposób. Jeżeli wiadomo, że skład substancji stałych w próbce jest stały w czasie, może być możliwe ustalenie korelacji, a następnie wykorzystanie pomiarów zmętnienia do oszacowania poziomu zawiesiny substancji stałych.

Wymagałoby to sporządzenia krzywej kalibracyjnej zawiesiny (oznaczonej grawimetrycznie) w stosunku do zmierzonych wartości mętności (NTU) dla serii próbek o różnej zawartości zawiesiny. Nawet w tych przypadkach wiele próbek nie wykazuje liniowej zależności pomiędzy zawiesiną (ppm) a wartością mętności (NTU). Może to być spowodowane zakłóceniami, takimi jak kolor, kształt cząsteczek, ich rozmieszczenie i absorpcja światła. Na przykład: próbka naturalna o mętności 500 NTU często wykazuje mętność znacznie większą niż 100 NTU po rozcieńczeniu wodą destylowaną w stosunku 5 do 1.

Jaki jest związek pomiędzy TS, TDS i TSS?

Całkowita zawartość substancji stałych (TS) jest sumą zarówno całkowitej zawiesiny (TSS), jak i całkowitej zawartości rozpuszczonych substancji stałych (TDS) w toku przetwarzania wody: TS = TSS + TDS.

Dlaczego odczyt Solitax sc jest nieprawidłowy w odniesieniu do zawiesiny ogólnej, ale prawidłowy w odniesieniu do mętności?

Czujnik Solitax sc ma diodę podczerwieni (IR) jako źródło światła oraz dwa detektory. Jeden detektor umieszczony jest w miejscu rozproszenia wiązki pod kątem 90° w celu pomiaru zmętnienia, a drugi detektor znajduje się 140° od wiązki jako odniesienie dla rozproszenia wstecznego. Pomiar mętności wykonywany jest przez fabryczną kalibrację przy użyciu kąta 90°. Do pomiaru zawiesin wykorzystuje się oba detektory 90° i 140°.

Pomiar zawiesiny wymaga kalibracji do rzeczywistej próbki, aby zoptymalizować kompensację dla wielkości i kształtu cząstek typowych w miejscu pomiaru. Jeżeli odczyty substancji stałych są w znacznym stopniu nieprawidłowe, a kalibracja nie może ich skorygować, należy oczyścić urządzenie optyczne za pomocą 10% roztworu HCl przed przeprowadzeniem analizy próbki w celu ponownej kalibracji. Należy upewnić się, że analiza próbek jest odpowiednio przeprowadzona przy użyciu właściwych metod laboratoryjnych.

Jeśli problem nadal występuje, drugi detektor może nie działać prawidłowo i wtedy urządzenie musi zostać poddane serwisowaniu przez personel firmy Hach w terenie lub na stanowisku serwisowym.

Jak czujnik IntelliCAL CDC401 określa TDS i dlaczego wyniki mogą nie zgadzać się z analizą laboratoryjną?

Wyniki TDS są uzyskiwane na podstawie przewodności. Model CDC401 domyślnie wykorzystuje współczynnik TDS równy 0,5 oparty na chlorku sodu. Współczynnik ten może być regulowany, a dla uzyskania najlepszej dokładności powinien być określany za pomocą zatwierdzonej przez przepisy metody grawimetrycznej, takiej jak metoda Hach 8163. Metody grawimetryczne określają rzeczywistą zawartość substancji stałych poprzez połączenie filtracji, odparowania i wagi.