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TECHNICAL ARTICLES對于高濁度且含有大量氣泡的廢水(如污水處理廠曝氣池、工業廢水排放口等場景),選擇濁度傳感器時需重點解決兩個核心問題:
高濁度(通常>100 NTU,甚至達數萬 NTU)的準確測量;
氣泡對光學信號的干擾(氣泡會散射 / 反射光線,導致測量值虛高)。
綜合來看,透射 - 散射對比法傳感器(或帶氣泡補償功能的透射法傳感器)是更優選擇,具體原因及特性如下:
一、核心選擇:透射 - 散射對比法傳感器
1. 原理適配性
該方法同時測量透射光(光線穿過水樣后的剩余強度,與濁度成反比,適用于高濁度)和散射光(光線被顆粒物散射的強度,與濁度成正比),通過兩者的比值或差值計算濁度。
優勢:
高濁度下,透射光信號更穩定(散射法在高濁時易因光線被過度散射而信號飽和);
對比算法可部分抵消氣泡的干擾(氣泡的散射特性與固體顆粒物存在差異,通過透射與散射的關聯性分析可區分)。
2. 抗氣泡設計
部分膏端型號會結合以下技術優化:
流通池結構:采用紊流設計或傾斜安裝,減少氣泡在測量光路中的滯留(如讓水流快速沖刷測量區域,避免氣泡附著);
多波長光源:通過紅外光(氣泡對紅外光的散射較弱)與可見光的對比,過濾氣泡的散射信號;
動態補償算法:內置氣泡識別模型(如檢測信號突變、波動頻率等),對疑似氣泡干擾的信號進行修正。
二、次選方案:帶特殊抗氣泡功能的透射法傳感器
透射法(僅測透射光)本身適用于高濁度,但單獨使用時易受氣泡干擾(氣泡會遮擋光線,導致透射光強度下降,誤判為濁度升高)。
若選擇此類傳感器,需滿足:
配備氣泡剔除裝置:如在測量池前加裝消泡器(物理消泡)或脫氣裝置;
內置信號濾波算法:通過分析信號的穩定性(氣泡干擾通常表現為瞬時波動),剔除異常峰值。
三、不推薦的類型及原因
單純散射法傳感器(如 90° 散射、前向散射):
缺陷:氣泡的散射特性與顆粒物相似,會導致散射光信號大幅增強,測量值嚴重偏高,且高濁度下易因散射飽和而失效。
積分球法或多角度散射法:
缺陷:結構復雜、成本高,且對氣泡的敏感性更高(氣泡會全芳位散射光線,干擾積分球內的光能量分布),不適合現場高干擾場景。
四、額外關鍵特性要求
光路短且粗壯:高濁度水樣中光線衰減快,短光路(如 5~20 mm)可減少光能量損失;粗壯光路(大口徑測量池)可降低氣泡堵塞或附著的概率。
自清潔功能:配備超聲波清洗或機械刮刀,避免高濁度水體中的顆粒物、藻類在測量窗口沉積(沉積會加劇信號衰減,且可能吸附氣泡)。
材質耐腐蝕性:高濁度廢水常含酸堿或油污,傳感器的測量池、光學窗口需采用 316L 不銹鋼、藍寶石玻璃等耐腐材料。
總結
在高濁度且多氣泡的廢水場景中,透射 - 散射對比法傳感器憑借對高濁度的適應性和抗氣泡干擾能力,是醉優選擇。實際選型時需優先考慮帶氣泡補償算法、優化流通池設計及自清潔功能的型號,以確保長期穩定運行。