Turbidity Meter เครื่องวัดความขุ่น คืออะไร และทำงานอย่างไร

ความขุ่น (Turbidity Meter)

ความขุ่น หมายถึง ความขุ่นมัวหรือความขุ่นมัวของของเหลวซึ่งมักเกิดจากการปรากฏตัวของอนุภาคแขวนลอยเช่นตะกอนดินเหนียวสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กหรือเศษซากละเอียดอื่น ๆ ในบริบทของน้ําความขุ่นเป็นตัวชี้วัดว่าน้ําใสหรือขุ่นเพียงใด เป็นพารามิเตอร์ที่สําคัญในการประเมินคุณภาพน้ําเนื่องจากสามารถบ่งบอกถึงการมีอยู่ของสารปนเปื้อนหรือมลพิษ โดยทั่วไปวัดความขุ่นโดยใช้หน่วยที่เรียกว่า Nephelometric Turbidity Unit (NTU) หรือ Formazin Nephelometric Unit (FNU) การวัดขึ้นอยู่กับการกระเจิงของแสงโดยอนุภาคในน้ํา เครื่องวัดความขุ่นเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดความขุ่นโดยการส่องแสงผ่านตัวอย่างน้ําและวัดปริมาณแสงที่กระจัดกระจายโดยอนุภาค ยิ่งปริมาณแสงที่กระจัดกระจายมากเท่าไหร่ความขุ่นก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

อะไรทําให้เกิดความขุ่น?

มีหลายปัจจัยที่สามารถนําไปสู่ความขุ่นของน้ํา:

• แหล่งธรรมชาติ: การกัดเซาะปริมาณน้ําฝนและกระบวนการทางธรรมชาติสามารถนําดินดินเหนียวและอนุภาคอื่น ๆ เข้าสู่แหล่งน้ําเพิ่มความขุ่น
• กิจกรรมของมนุษย์: การก่อสร้างการเกษตรและการตัดไม้ทําลายป่าสามารถนําไปสู่การพังทลายของดินซึ่งจะเพิ่มปริมาณตะกอนในน้ําทําให้เกิดความขุ่นสูงขึ้น
• การปล่อยน้ําเสีย: การปล่อยน้ําเสียที่ผ่านการบําบัดอย่างไม่เหมาะสมหรือไม่ผ่านการบําบัดสามารถนํามลพิษและอนุภาคต่าง ๆ เข้าสู่แหล่งน้ําเพิ่มระดับความขุ่น
• สาหร่าย: การเจริญเติบโตของสาหร่ายมากเกินไปเนื่องจากมลพิษทางสารอาหารสามารถนําไปสู่ระดับความขุ่นสูงเช่นกัน
• น้ําไหล: พื้นที่ในเมืองที่มีพื้นผิวลาดยางอาจทําให้เกิดการไหลบ่าของน้ําเพื่อรับมลพิษและตะกอนซึ่งนําไปสู่ความขุ่นที่เพิ่มขึ้นในแหล่งน้ําใกล้เคียง

เหตุใดความขุ่นจึงมีความสําคัญ

• ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม: ความขุ่นสูงอาจส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศทางน้ําโดยการลดปริมาณแสงที่แทรกซึมเข้าไปในน้ํายับยั้งการเจริญเติบโตของพืชน้ําและขัดขวางห่วงโซ่อาหาร
• การบําบัดน้ําดื่ม: โรงบําบัดน้ําจําเป็นต้องกําจัดอนุภาคแขวนลอยก่อนจ่ายน้ําให้กับครัวเรือน การตรวจสอบความขุ่นเป็นสิ่งสําคัญเพื่อให้แน่ใจว่าการบําบัดที่มีประสิทธิภาพและน้ําดื่มที่ปลอดภัย
• กิจกรรมสันทนาการ: น้ําขุ่นไม่ดึงดูดสายตาและสามารถกีดกันกิจกรรมสันทนาการเช่นว่ายน้ําพายเรือและตกปลา
• สุขภาพทางนิเวศวิทยา: การเปลี่ยนแปลงของระดับความขุ่นสามารถเป็นตัวบ่งชี้สุขภาพของระบบนิเวศ การเพิ่มขึ้นอย่างมากอาจส่งสัญญาณถึงเหตุการณ์มลพิษ

เมื่อใช้แหล่งกำเนิดแสง LED เครื่องวัดความขุ่นจะกำหนดระดับอนุภาคในน้ำหรือของเหลวอื่นๆ แอนเดอร์สัน-เนเกเล ซึ่งเป็นพันธมิตรด้านความขุ่นของเรา ให้นิยามความขุ่นว่า “ปรากฏการณ์ที่ลำแสงที่ส่องผ่านตัวกลางของเหลวส่วนหนึ่งจะสะท้อนกลับด้วยอนุภาคที่ไม่ละลายน้ำ เซ็นเซอร์จะวัดแสงที่สะท้อนจากอนุภาคเหล่านี้เพื่อกำหนดความเข้มข้นในของเหลว” ตัวอย่างเช่น น้ำบริสุทธิ์จะมีอนุภาคที่ไม่ละลายน้ำเกือบเป็นศูนย์ ในขณะที่ส่วนผสมไอศกรีมมีความเข้มข้นสูง

วิธีการวัดค่าความขุ่น

มีวิธีการทั่วไป 2-3 วิธีที่ใช้ในการวัดความขุ่นในน้ํา:

• Nephelometric Method: วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการฉายแสงผ่านตัวอย่างน้ำและการวัดปริมาณของแสงที่กระจัดกระจายในมุมที่กำหนด เครื่องมือที่ใช้เพื่อการนี้เรียกว่าเครื่องวัดไต ความเข้มของแสงที่กระจัดกระจายเป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของอนุภาคในน้ำซึ่งเป็นตัวบ่งชี้ความขุ่น วิธีการนี้เป็นมาตรฐานและใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดค่าความขุ่นที่แม่นยำ
• Turbidimetric Method: เช่นเดียวกับวิธี Nephelometric เทคนิคนี้จะวัดความเข้มของแสงที่กระเจิงโดยอนุภาคในน้ำ อย่างไรก็ตาม ในวิธีนี้ อุปกรณ์ตรวจจับแสงจะอยู่ที่ 90 องศาจากแหล่งกำเนิดแสง ความเข้มข้นของอนุภาคจะถูกกำหนดอีกครั้งโดยความเข้มของแสงที่กระจัดกระจาย
• Secchi Disk: นี่เป็นวิธีการที่เรียบง่ายและมองเห็นได้ ซึ่งใช้ในการประมาณค่าความขุ่น จาน Secchi คือจานขาวดำที่หย่อนลงไปในน้ำจนกระทั่งไม่สามารถมองเห็นได้จากพื้นผิวอีกต่อไป ความลึกที่จานหายไปจะให้ค่าความใสของน้ำโดยประมาณ ซึ่งสัมพันธ์กับความขุ่นแบบผกผัน
• Turbidity Tubes: หลอดความขุ่นหรือที่เรียกว่า Jackson Turbidity Units (JTUs) เป็นหลอดใสที่มีเครื่องหมายมาตราส่วน น้ำจะถูกเทลงในท่อจนกระทั่งรูปแบบเฉพาะที่ด้านล่างถูกบดบัง ความสูงของเสาน้ำบ่งบอกถึงความขุ่น
• Digital Turbidity Meters: อุปกรณ์พกพาเหล่านี้ใช้หลักการการกระจายแสงและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขั้นสูงเพื่อให้การวัดค่าความขุ่นที่รวดเร็วและแม่นยำ โดยมักจะแสดงผลเป็นหน่วยความขุ่น Nephelometric (NTU) หรือหน่วย Formazin Nephelometric (FNU)
• Laboratory Analyzers: เป็นเครื่องมือขั้นสูงที่พบในห้องปฏิบัติการ โดยทำให้กระบวนการตรวจวัดความขุ่นเป็นไปโดยอัตโนมัติโดยใช้เทคนิคการกระเจิงแสงที่ซับซ้อน ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่มีความแม่นยำสูง เครื่องวัดความขุ่น

เมื่อเลือกวิธีการ ควรพิจารณาปัจจัยต่างๆ เช่น ความแม่นยำที่ต้องการ ทรัพยากรที่มีอยู่ และการใช้งานเฉพาะ วิธีการดิจิทัลสมัยใหม่มีความแม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์และด้านกฎระเบียบ ในขณะที่วิธีการที่ง่ายกว่า เช่น จาน Secchi และท่อวัดความขุ่นจะมีประโยชน์สำหรับการประมาณค่าในภาคสนามอย่างรวดเร็ว

เครื่องวิเคราะห์ความขุ่นแบบออนไลน์/ความเข้มข้น MLSS ของ SUP-PTU100 เป็นเครื่องวิเคราะห์สารเคมีแบบออนไลน์อัจฉริยะ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบความขุ่น ความเข้มข้นของ MLSS และอุณหภูมิอย่างต่อเนื่องในโซลูชันต่างๆ เช่น พลังงานความร้อน สารเคมี ปุ๋ย โลหะวิทยา การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม เภสัชกรรม โซลูชันทางชีวเคมี อาหารและน้ำประปา

การตรวจสอบการส่งสัญญาณระยะไกลและการบันทึกข้อมูลการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องเกิดขึ้นได้ผ่านทางเครื่องบันทึกการเชื่อมต่อเอาต์พุตที่ส่งสัญญาณ และการตรวจสอบและการบันทึกสามารถทำได้โดยการเชื่อมต่ออินเทอร์เฟซ RS485 ซึ่งสามารถเชื่อมโยงเข้ากับคอมพิวเตอร์ได้อย่างง่ายดายผ่านโปรโตคอล MODBUS – RTU