Sameuden määritys vedessä

Veden laatu: Sameuden määritys (GB 13200-1991)" viittaa kansainväliseen standardiin ISO 7027-1984 "Water quality – Determination of sameness". Tämä standardi määrittelee kaksi menetelmää veden sameuden määrittämiseksi. Ensimmäinen osa on spektrofotometria, joka soveltuu juomaveteen, luonnonveteen ja erittäin sameaseen veteen, jonka tunnistussameus on vähintään 3 astetta. Toinen osa on visuaalinen sameus, jota voidaan soveltaa matalan sameuden veteen, kuten juomaveteen ja lähdeveteen, jonka havaitsemissameus on vähintään 1 aste. Vedessä ei saa olla roskia ja helposti uppoavia hiukkasia. Jos käytetyt välineet eivät ole puhtaita tai vedessä on liuenneita kuplia ja värillisiä aineita, se häiritsee määritystä. Sopivassa lämpötilassa hydratsiinisulfaatti ja heksametyleenitetraamiini polymeroituvat muodostaen valkoisen suurimolekyylisen polymeerin, jota käytetään sameusstandardiliuoksena ja verrataan vesinäytteen sameuteen tietyissä olosuhteissa.

Sameutta voidaan yleensä soveltaa luonnonveden, juomaveden ja joidenkin teollisuusveden laadun määrittämiseen. Vesinäyte, jonka sameus testataan, tulee testata mahdollisimman pian tai se on jäähdytettävä 4 °C:seen ja testattava 24 tunnin kuluessa. Ennen testaamista vesinäytettä on ravistettava voimakkaasti ja palautettava huoneenlämpöön.
Suspendoituneiden aineiden ja kolloidien esiintyminen vedessä, kuten mutaa, lietettä, hienoa orgaanista ainesta, epäorgaanista ainesta, planktonia jne., voi tehdä vedestä sameaa ja aiheuttaa tiettyä sameutta. Vedenlaatuanalyysissä määrätään, että sameus, jonka muodostaa 1 mg SiO2 1 litrassa vettä, on standardi sameusyksikkö, jota kutsutaan 1 asteena. Yleensä mitä korkeampi sameus on, sitä sameampi liuos.
Koska vesi sisältää suspendoituneita ja kolloidisia hiukkasia, alunperin väritön ja läpinäkyvä vesi samenee. Sameusastetta kutsutaan sameudeksi. Sameuden yksikkö ilmaistaan ​​"asteina", mikä vastaa 1 litraa vettä, joka sisältää 1 mg. SiO2 (tai ei-kaarevat mg kaoliinia, piimaata), sameusaste on 1 aste tai Jackson. Sameusyksikkö on JTU, 1JTU=1mg/l kaoliinisuspensiota. Nykyaikaisten instrumenttien näyttämä sameus on hajasameusyksikkö NTU, joka tunnetaan myös nimellä TU. 1NTU=1JTU. Viime aikoina kansainvälisesti uskotaan, että heksametyleenitetraamiinihydratsiinisulfaatilla valmistetulla sameusstandardilla on hyvä toistettavuus ja se on valittu eri maiden yhtenäiseksi standardiksi FTU. 1FTU=1JTU. Sameus on optinen vaikutus, joka on valon eston aste, kun se kulkee vesikerroksen läpi, mikä osoittaa vesikerroksen kyvyn hajottaa ja absorboida valoa. Se ei liity pelkästään suspendoituneen aineen pitoisuuteen, vaan myös veden epäpuhtauksien koostumukseen, hiukkaskokoon, muotoon ja pinnan heijastavuuteen. Sameuden hallinta on tärkeä osa teollista vedenkäsittelyä ja tärkeä veden laadun indikaattori. Veden eri käyttötarkoitusten mukaan sameudelle asetetaan erilaisia ​​vaatimuksia. Juomaveden sameus ei saa ylittää 1NTU; kiertojäähdytysveden käsittelyyn käytettävän lisäveden sameuden on oltava 2-5 astetta; tuloveden (raakaveden) sameuden suolattoman veden käsittelyssä tulee olla alle 3 astetta; tekokuitujen valmistukseen tarvittavan veden sameus on alle 0,3 astetta. Koska sameuden muodostavat suspendoituneet ja kolloidiset hiukkaset ovat yleensä stabiileja ja sisältävät enimmäkseen negatiivisia varauksia, ne eivät laskeudu ilman kemiallista käsittelyä. Teollisessa vedenkäsittelyssä koagulointia, selkeyttämistä ja suodatusta käytetään pääasiassa veden sameuden vähentämiseen.
Vielä yksi lisättävä asia on, että koska kotimaani tekniset standardit ovat kansainvälisten standardien mukaisia, "sameuden" käsitettä ja "asteen" yksikköä ei periaatteessa enää käytetä vesiteollisuudessa. Sen sijaan käytetään käsitettä "sameus" ja yksikkö "NTU/FNU/FTU".

Sameus- tai hajavalomenetelmä
Sameus voidaan mitata sameusmittauksella tai hajavalomenetelmällä. kotimaani käyttää yleensä sameusmittausta sameuden mittaamiseen. Vesinäytettä verrataan kaoliinilla valmistettuun sameusstandardiliuokseen. Sameus ei ole korkea, ja litrassa tislattua vettä on määrätty sisältää 1 mg piidioksidia yhtenä sameusyksikkönä. Eri mittausmenetelmillä tai eri standardeilla saadut sameusmittausarvot eivät välttämättä ole yhdenmukaisia. Sameusaste ei yleensä voi suoraan kertoa veden saastumisastetta, mutta ihmisten ja teollisuuden jätevesien aiheuttama sameuden lisääntyminen viittaa veden laadun heikkenemiseen.
1. Kolorimetrinen menetelmä. Kolorimetria on yksi yleisesti käytetyistä sameuden mittausmenetelmistä. Se käyttää kolorimetriä tai spektrofotometriä sameuden määrittämiseen vertaamalla näytteen ja standardiliuoksen välistä absorbanssieroa. Tämä menetelmä soveltuu alhaisen sameuden näytteille (yleensä alle 100 NTU).
2. Sirontamenetelmä. Sirontamenetelmä on menetelmä sameuden määrittämiseksi mittaamalla hiukkasista sironneen valon voimakkuutta. Yleisiä sirontamenetelmiä ovat suora sirontamenetelmä ja epäsuora sirontamenetelmä. Suorasirontamenetelmä käyttää valonsirontalaitetta tai sirontalaitetta mittaamaan sironneen valon intensiteettiä. Epäsuora sirontamenetelmä käyttää hiukkasten tuottaman sironneen valon ja absorbanssin välistä suhdetta sameusarvon saamiseksi absorbanssimittauksella.

Sameutta voidaan mitata myös sameusmittarilla. Sameusmittari lähettää valoa, kuljettaa sen näytteen osan läpi ja havaitsee, kuinka paljon valoa vedessä olevat hiukkaset sirottavat 90°:n suunnasta tulevaan valoon. Tätä sironneen valon mittausmenetelmää kutsutaan sirontamenetelmäksi. Kaikki todellinen sameus on mitattava tällä tavalla.

Sameuden havaitsemisen merkitys:
1. Vedenkäsittelyprosessissa sameuden mittaus voi auttaa määrittämään puhdistusvaikutuksen. Esimerkiksi koagulaatio- ja sedimentaatioprosessin aikana sameuden muutokset voivat heijastaa flokkien muodostumista ja poistumista. Suodatusprosessin aikana sameus voi arvioida suodatinelementin poistotehokkuutta.
2. Ohjaa vedenkäsittelyprosessia. Sameuden mittaaminen voi havaita veden laadun muutokset milloin tahansa, auttaa säätämään vedenkäsittelyprosessin parametreja ja ylläpitää veden laatua sopivalla alueella.
3. Ennusta veden laadun muutoksia. Jatkuvasti sameutta havaitsemalla voidaan havaita ajoissa veden laadun muutosten trendi ja ryhtyä toimenpiteisiin veden laadun heikkenemisen estämiseksi etukäteen.