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更新時間:2025-10-17
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在線懸浮物MLSS監(jiān)測儀運用紅外光散射法是當前最主流的技術原理,其核心邏輯是通過測量懸浮顆粒對紅外光的散射強度,反向推算污泥濃度(MLSS),整個過程遵循朗伯 - 比爾定律的衍生應用。以下是其詳細介紹:
一、原理介紹
紅外光散射法的測量流程可分為“發(fā)射-作用-接收-計算"四個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都針對MLSS監(jiān)測的需求做了優(yōu)化:
紅外光源發(fā)射設備內置850nm 波長的紅外LED光源,選擇這個波段的核心原因是:水和污泥中的有機/無機成分對該波長的“吸收作用" 弱,能有效避免水體顏色(如印染廢水的紅色、黑色)對測量的干擾,這也是它比可見光散射法更適用污水處理場景的關鍵。
光與懸浮顆粒的相互作用紅外光穿過含有MLSS的水樣時,會發(fā)生兩種現象:
少量光被顆粒直接吸收(可忽略);
大部分光被污泥顆粒(如活性污泥絮體)向四周 “散射",散射角度通常在90°-135° 之間(不同設備會固定角度,減少雜光干擾)。
這里的核心規(guī)律是:MLSS濃度越高,單位體積內的顆粒越多,散射出去的光強就越強,兩者呈正相關關系。
散射光信號接收在固定的散射角度處,裝有一個高靈敏度的光電檢測器(如光電二極管),專門捕捉被顆粒散射的紅外光。檢測器會將 “光信號" 轉化為 “電信號"(電流或電壓),信號強度直接對應散射光的強弱。
濃度計算與校準設備內置的微處理器會對電信號進行放大和濾波(去除氣泡、水流波動帶來的雜信號),再通過預設的校準曲線將電信號轉化為MLSS濃度值。校準曲線需提前用 “重量法"(實驗室烘干稱重的標準 MLSS 值)標定,比如用濃度為 1000mg/L、3000mg/L、5000mg/L 的標準污泥樣,建立 “電信號 - 濃度" 的對應關系,確保測量結果的準確性(多數設備遵循 ISO7027 國際標準校準)。
二、紅外光散射法的優(yōu)勢
正是基于上述原理,該技術成為MLSS監(jiān)測的優(yōu)選方案,主要優(yōu)勢體現在抗干擾、實時性和穩(wěn)定性上:
抗顏色干擾能力強:如前所述,紅外光避開了水體顏色的吸收波段,即使處理印染、造紙等有色廢水,也能準確測量MLSS,這是可見光法(如白光)無法做到的。
響應速度快:從光源發(fā)射到輸出濃度值,整個過程僅需0.5-2秒,能實時跟蹤 MLSS 的動態(tài)變化(如曝氣池污泥濃度突然升高 / 降低),為工藝調整(如排泥、曝氣)提供及時數據。
非接觸式測量:光源和檢測器不直接接觸污泥,僅通過透明窗口(如石英玻璃)與水樣作用,減少了探頭被污泥附著、腐蝕的風險,降低維護頻率。
三、實際應用中的關鍵注意事項
原理雖簡單,但實際使用中需規(guī)避兩個干擾源,否則會影響測量精度:
氣泡干擾:曝氣池中的氣泡會像污泥顆粒一樣散射紅外光,導致檢測器誤判 “散射光強升高",最終顯示 MLSS 濃度偏高。解決辦法:設備安裝時需遠離曝氣器(至少 1.5 米以上)。
探頭窗口污染:長期使用后,污泥會附著在透明窗口上,阻擋紅外光穿透,導致測量值偏低。解決辦法:優(yōu)先選擇帶自動清洗功能的設備,如配置機械刮刀(每15分鐘刮擦1次),減少人工拆洗的頻率。
