Online geïntegreerde troebelheidsanalysator voor drinkwater

Troebelheid, een maat voor de troebelheid van vloeistoffen, wordt erkend als een eenvoudige en fundamentele indicator voor de waterkwaliteit. Het wordt al tientallen jaren gebruikt voor het monitoren van drinkwater, inclusief water dat door filtratie wordt geproduceerd. Troebelheidsmeting omvat het gebruik van een lichtbundel met gedefinieerde kenmerken om de semi-kwantitatieve aanwezigheid van deeltjes in het water of een ander vloeistofmonster te bepalen. De lichtbundel wordt de invallende lichtbundel genoemd. Aanwezig materiaal in het water zorgt ervoor dat de invallende lichtbundel verstrooid wordt en dit verstrooide licht wordt gedetecteerd en gekwantificeerd ten opzichte van een traceerbare kalibratiestandaard. Hoe groter de hoeveelheid deeltjes in een monster, hoe groter de verstrooiing van de invallende lichtbundel en hoe hoger de resulterende troebelheid.

Elk deeltje in een monster dat door een specifieke invallende lichtbron (vaak een gloeilamp, een led of een laserdiode) gaat, kan bijdragen aan de algehele troebelheid van het monster. Het doel van filtratie is om deeltjes uit een bepaald monster te verwijderen. Wanneer filtratiesystemen goed functioneren en worden gemonitord met een troebelheidsmeter, wordt de troebelheid van het effluent gekenmerkt door een lage en stabiele meting. Sommige troebelheidsmeters zijn minder effectief in zeer schoon water, waar de deeltjesgrootte en het aantal deeltjes zeer laag zijn. Bij troebelheidsmeters die bij deze lage niveaus niet gevoelig genoeg zijn, kunnen de veranderingen in troebelheid als gevolg van een filterbreuk zo klein zijn dat ze niet te onderscheiden zijn van de basisruis van het instrument.

Deze basisruis heeft verschillende bronnen, waaronder de inherente instrumentruis (elektronische ruis), strooilicht van het instrument, monsterruis en ruis in de lichtbron zelf. Deze interferenties zijn additief en vormen de primaire bron van vals-positieve troebelheidsreacties en kunnen de detectielimiet van het instrument negatief beïnvloeden.

Het onderwerp van normen in turbidimetrische metingen wordt deels gecompliceerd door de verscheidenheid aan soorten normen die algemeen worden gebruikt en acceptabel zijn voor rapportagedoeleinden door organisaties zoals USEPA en Standard Methods, en deels door de terminologie of definitie die erop wordt toegepast. In de 19e editie van Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater werd de definitie van primaire en secundaire normen verduidelijkt. Standard Methods definiëren een primaire standaard als een standaard die door de gebruiker wordt samengesteld uit traceerbare grondstoffen, met behulp van nauwkeurige methodologieën en onder gecontroleerde omgevingsomstandigheden. Bij troebelheid is formazine de enige erkende, echte primaire standaard en zijn alle andere standaarden terug te voeren op formazine. Verder zouden instrumentalgoritmen en specificaties voor turbidimeters rond deze primaire standaard moeten worden ontworpen.

Standaardmethoden definiëren secundaire standaarden nu als standaarden die een fabrikant (of een onafhankelijke testorganisatie) heeft gecertificeerd om instrumentkalibratieresultaten te geven die (binnen bepaalde grenzen) gelijkwaardig zijn aan de resultaten die zijn verkregen bij kalibratie met door de gebruiker bereide formazinestandaarden (primaire standaarden). Er zijn diverse standaarden beschikbaar die geschikt zijn voor kalibratie, waaronder commerciële standaardsuspensies van 4000 NTU formazine, gestabiliseerde formazinesuspensies (StablCal™ gestabiliseerde formazinestandaarden, ook wel StablCal-standaarden, StablCal-oplossingen of StablCal genoemd) en commerciële suspensies van microbolletjes van styreen-divinylbenzeencopolymeer.