浊度也称浑浊度。从字面上讲，它是指水的混浊程度；从技术的意义讲，浊度是用来反映水中悬浮物，例如泥沙、黏土、藻类、有机物质以及其他的微生物有机体含量的一个水质替代参数。浊度这一概念既能反映水中悬浮物的浓度，同时又是人的感官对水质的最直接的评价。这两个特点使浊度成为一个很重要的水质参数。

浊度对于水处理来说是一个至关重要的水质指标。降低浊度的同时也降低了水中的细菌、大肠菌、病毒、家底鞭毛虫、隐孢子虫、铁、锰等，所以有些国家（如美国）将浊度也纳入了微生物学指标范畴。在污水处理和工业废水领域，同样需要浊度仪进行监测检测。

《流程工业》水处理专刊于2013年特别开辟“水质监测检测仪器仪表论坛”，上一期我们特别讨论了“pH仪”，本期我们将围绕“浊度仪”展开讨论，本次论坛特邀哈希公司，英国百灵达公司中国区商务发展经理王昊阳和北京生态岛科技有限责任公司科研分析管理员王元飞，即浊度仪的知名生产厂商代表和浊度仪的终端用户共同探讨浊度仪。

水安全卫士

哈希公司一直专注于水质分析领域，尤其是在饮用水的浊度检测方面做出了一定的贡献，从实验室使用的便携式及台式浊度仪到水厂及管网在线监测和控制使用的在线浊度仪，全面而系统地为浊度测量提供了方便可靠的解决方案。在全球各地的水厂，都可以看到哈希公司的浊度仪发挥着巨大的作用，为居民能够喝到健康安全的饮水立下汗马功劳。

PROCESS：请介绍一下哈希几款技术变革较大的浊度仪？

哈希公司：哈希公司除了有常见的用于自来水厂、污水厂、环保领域的经典的浊度仪以外，近年来又研发了新技术的浊度仪，可以用于特殊工况中，如：高温、防爆、制药、食品、饮料、海水以及高腐蚀性条件。这类浊度仪往往在工业生产中起着至关重要的作用，这些浊度仪简称TSS。

为应对高量程浊度（悬浮物）检测任务，尤其是高浊度高变化幅度浊度（悬浮物）检测的难题，哈希公司新开发了TSS sc浊度仪。它的独特设计采用了包括：两只红外光灯，两只90度散射光检测器和两只120度散射光检测器，共同构成多光束交互检测的方法，可以测量浊度（0.001~4000NTU），也可以测量悬浮物浓度。

图1  TSS sc浊度仪测量原理

其中两只红外光灯（波长=860nm）和两只90度散射光检测器组成双通道浊度测量方法，符合ISO 7027。两个红外光灯和四个检测器，通过八通道多角度测量得到了一组“超”测量值，通过这组“超”测量值，可以测量、验证和补偿数据结果。其中两个90度检测器负责测量浊度，两个120度检测器和两个90度检测器共同负责测量污泥浓度（原理如图1）。

TSS探头表面有非常光滑，材质坚硬的设计，使得被测液体不能在探头表面沉积和滞留。由于浊度仪要工作在苛刻场合，现场经常不能安装清洗装置。如果探头表面一旦有污垢存在，浊度仪的多通道测量系统可以立刻检测到“差值”，进行算法补偿。这款新产品尤其适合在高浊度（悬浮物浓度）、高变化幅度的应用场合使用。

PROCESS：目前哈希公司所生产的，最适合应用在水厂进水和出水的是哪些型号的浊度仪，原因是什么？

哈希公司：不同的监测点、不同的监测目的对仪表的要求都是不一样的，针对于特定应用环境，哈希可以为用户提供基于他们实际需求的定制化解决方案，举几个例子：

在水厂滤后水、出厂水、管网水、管网末梢水监测中，最适合的便是经典的1720E浊度仪，这已经得到几十年数万客户的验证。

图2  哈希1720E型浊度仪

原因是该仪表采用较短波长的检测光，对洁净水中的微小颗粒敏感，低量程浊度检测中，准确性、分辨率均最为理想，是最适合上述应用环境的仪器。

对于水厂滤池之前（原水、进厂水、沉中水及沉后水）的水浊度的测量，哈希还有专门针对这些应用设计的仪表，比如：Cosmos、TSS、Solitax及SS7，都是适合未经严格处理的，较“脏”的水，在这些应用中它们都是不错的选择。供水企业可以根据自身水质特点，比如浊度量程、波动幅度，以及维护的要求，选择不同的产品。

PROCESS：为了准确测量浊度，需要按照操作流程对在线浊度仪本体，样品池进行冲洗，请您详述最好的冲洗方法/步骤？

哈希公司：

切断通过浊度仪本体的样品流路。

从本体上拿下监测头部及去泡器罩盖。垂直提起去泡器。把它放在一旁单独清洗。

从浊度仪本体底部拧下塞堵使浊度体本体排水。

重新装上排水堵头，灌入本体清洗溶液直到溢水口高度。该清洗溶液可以含有稀释氯消毒溶液（在3.78L水中放入25ml家用漂白液）或专用试验室用清洁剂（在1?L水中放入1ml的清洁剂）。

使用一把软毛刷子清洗本体内各个表面。

再次拧下排液塞堵，并用经超滤过的去离子水彻底冲洗浊度仪本体。清洗并重新安装塞堵。

图3  英国百灵达公司CT 12型便携式浊度仪

PROCESS：浊度检测的标准方式是：USEPA 180.1和ISO 7027，哈希公司有搭配哈希浊度仪更先进的检测方法吗？

哈希公司：这两个标准是国际上通用的两个标准，均可以作为饮用水浊度检测的标准使用。

但根据哈希公司七十多年的浊度检测经验，这两个标准也各有优缺点：USEPA标准对洁净水的检测比ISO标准要更具优势，因为USEPA对浊度检测光波长的规定要比ISO标准短，上面说了，波长越短的检测光对微小颗粒的敏感度越高，对低量程浊度检测，采用USEPA标准更为准确。而ISO标准规定的监测光是红外光，波长较长，所以在“较脏”（颗粒物尺寸大，有色度干扰）水的浊度测量中比较适合。

所以，上面谈到的1720E执行的是USEPA标准，适合滤池后面的水浊度测量，而其他产品基本上采用的都是ISO标准，适合滤池前水浊度的测量。

另外，哈希还有一款激光浊度仪，是参照两个国际标准方法，开发出来的一款灵敏度特别高的浊度仪，适用在检测超低量程浊度，膜过滤浊度，过滤介质穿透预警等情况下采用。

实际上，这两个标准由于制定的时间都很长了，在浊度检测中实际上也存在一些需要提高的地方，标准也有需要不断提高的需求。当然，在标准完善前，哈希公司正在做这方面的研究，在符合标准的基础上，做到技术进步，期望为全球的客户提供更好的产品和服务。

图4 王昊阳，毕业于清华大学环境工程系，获工学硕士学位，2008年加入英国百灵达公司，从事技术及市场拓展工作，目前任中国区商务发展经理

PROCESS：水质监测数据（浊度、pH、溶氧、电导率等）是怎样协同作用对突发水事件进行早期预警的？

哈希公司：首先，浊度、pH、溶氧、电导率等都是非常重要的常规水质基础参数，这些参数的测量值本身就是评价水体是否正常、合格的重要依据。任何原因导致的水质变化（包括水体富营养化、人为投毒、输水管网渗漏或者突发性水事件等），都会引起这些参数的变化；同时，这些参数自身变化到一定程度，也会达到水体发生水质突变的临界点。一个比较典型的例子就是国内有专家针对pH、溶氧等参数的变化与水体蓝绿藻爆发时间点的关系进行很多深入的研究，已经发现了很多有价值的数据。

在过去的时间里，哈希积累和收集了大量不同原因引起的水质变化特征以及和浊度、pH、溶氧、电导率等常规参数变化之间的关联性数据，近年来，借助计算机运算能力的显著改善，哈希对这些海量数据进行了深度挖掘，和目前认知到的水质科学的特殊性相结合，建立起了水质预警监测的特殊数学模型——蓝色卫士水质安全预警系统。

该系统基本原理是将多项水质监测参数视为一个整体（如pH、浊度、溶氧、电导率等），建立起一套水质综合预警监测模型，用一个综合系统指标来反映水质有无突发安全事件。该系统具有快速建立水质安全基线、水质突发事件报警功能和污染物快速判断功能，在对污染事件进行预警的同时，还能够对污染物进行定性识别。同时，该系统还具有强大的自学习功能，随着该系统的数据积累和更新完善，可以逐步建立起一套强大、全面、稳定的水质监测数据库，对污染事件进行智能识别和无缝记录。

图5 “希望仪器仪表供应商能多在一线城市设立办事处，建立专业的中文网站，做好宣传，更好地进行售后服务工作，方便用户进行业务咨询。”——王元飞，北京生态岛科技有限责任公司科研分析管理员

传统技术产品不缺新突破

浊度作为水质指标于1901年提出，至今已有112年的发展历史，可以说水处理领域离不开浊度检测。不计其数的水处理工程师们经常会操作使用浊度仪。专注于水质分析技术的英国百灵达公司凭借着丰富的研发及应用经验，于2012年底推出了CT 12型便携式浊度仪，大大提高了针对极低浊度水样检测的准确性和稳定性。

PROCESS：请您介绍一下百灵达公司所生产浊度仪的发展历史及发展情况？

王昊阳：百灵达是一家已有140余年发展历史的英国企业，专注于水质快速分析技术的开发及相关仪器配件的生产。在百灵达各类检测设备中，光学原理应用得最为广泛，其中也包括针对浊度的检测，在此方面百灵达有着非常丰富的开发和应用经验。作为一项成熟的检测技术，散射光法浊度仪已有数十年的发展历史，但百灵达始终没有停止在此方面的进一步探索。就在2012年年底，百灵达最新推出了基于QuadoptiXTM四光路光学系统的CT 12型便携式浊度仪，大大提高了针对极低浊度水样检测的准确性和稳定性。

PROCESS：目前百灵达公司应用在水处理厂中的最好的是哪一个型号的浊度仪（便携式、实验室用），原因是什么？此浊度仪在自动化、智能化方面能够为用户带来哪些良好的体验？

王昊阳：目前性能最为优越的即最新款的CT 12型便携式数字浊度仪，其先进性主要体现在以下几个方面：

QuadoptiXTM四光路光学系统具备独立的两套光源及两套探测器，能够同时检测90°散射光和180°透射光，因此能够在极大量度范围内对浊度的检测进行二维补偿，特别是对低浊度水样，能够有效提高检测精度及稳定性。

该浊度仪提供三种不同的浊度测量模式，即普通单次测量、多次均值测量以及连续测量，满足用户不同的检测精度需求。

同机支持总悬浮固体（TSS）的测量，通过对仪器进行简单的经验参数设置，即可在检测水样浊度的同时得到总悬浮物的测量结果。

IP 67防护等级能够为仪器提供最高级别的防护，即便不慎落入水中也不会造成设备损坏。所有这些功能的实现，都最大限度的提高了浊度检测的准确性，以及仪器的可靠程度，能够充分满足使用者，特别是那些来自深度水处理行业、电子及制药等采用高纯水作为生产用水的用户对于极低浊度精确检测具有很大的需求，也可用于对在线浊度仪进行定期校准检测。此外，百灵达CT 12型浊度仪还具备数据储存、用户信息管理等进阶功能，方便使用单位进行管理控制。

PROCESS：为了准确测量浊度，需要按照操作流程对浊度仪本体，样品池进行冲洗，请您详述最好的冲洗方法/步骤？

王昊阳：百灵达CT 12型便携式浊度仪的设计充分考虑到使用者要求设备维护尽可能量少简单的需求，对于日常的使用并不需要做过多的维护，只需保持测量室内干燥清洁即可，如不慎进水或长期放置有污物沉积，只需使用仪器随机提供的软布进行擦拭即可。

PROCESS：水质监测数据（浊度、pH、溶氧、电导率等）是怎样协同作用对突发水事件进行早期预警的？

王昊阳：在水环境监控中，浊度是一项非常基础但十分重要的水质指标，若浊度值出现异常的波动，则说明极有可能产生了外源污染，例如山洪暴发冲刷带入大量泥沙、湖库区底泥扰动上浮、工矿企业偷排等。此时，需再结合其他指标的表征情况，如是否出现pH异常降低、溶解氧急剧下降等，进一步判断是否出现异常突发事件。一般若仅仅是固体颗粒物的进入导致浊度上升，并非是最为严重的突发水事件，水厂通过进一步投加混凝剂等手段处理即可，处理工艺和手段相对简单；但若伴随其他指标的异常变化，则有可能是发生了化学污染，就需要做进一步的污染物及污染源排查，以尽快找到合适的水处理应急手段，堵上污染源。

PROCESS：百灵达还会对浊度仪本身及其应用中存在的哪些问题进行研究改进？

王昊阳：即便是便携式浊度仪，在使用中也需要通过标准浊度溶液做定期的校准。目前市场上普遍采用的标准浊度溶液多以极高浊度（4000NTU）形态出售，以此保持溶液的相对稳定性，用户实际使用时需要稀释，这就有可能在稀释过程中造成标准溶液值错误。此外，浊度标准溶液易受环境温度的影响，当环境温度过低时会造成浊度值漂移。为解决此问题，百灵达提供了若干较低浓度的标准溶液，并配有用于在运输过程中保温的加热垫层，但保质期又会相应缩短到2年。可以说，这是一个技术层面上的矛盾点，但也是百灵达下一个着手解决的研究重点。

“浊度仪”用户之声

PROCESS：北京生态岛科技有限责任公司在哪些工作中使用浊度仪？

王元飞：北京生态岛科技有限责任公司是北京地区惟一一家集焚烧、填埋、资源综合利用三位一体的大型现代化危险废弃物专业处理机构。本公司共有焚烧系统、填埋系统、物化系统、废矿物油处置系统、废铅酸电池处理系统、含汞废物处置系统、电子废物及废旧家电处置系统七大系统，针对不同的危险废弃物进行处置，现能够收集和处置国家49类危险废物名录中的43类。在这些危险废物处理处置过程中，会产生一定量的废水，这些废水通过厂区的污水管网进行收集，并在厂区的污水处理站进行集中处理，在污水处理站的处理过程中，需要对水质进行检测，其中，浊度检测就是很重要的一项控制指标，检测浊度就必须要使用浊度仪。此外，在危险废物进厂时，需要对一些特定的废液的浊度进行检测。

PROCESS：您在使用浊度仪的过程中遇到过一些棘手的问题吗？您是如何解决的？

王元飞：在浊度仪的使用过程中，如何保证检测数据的精准性，对生产进行有效的指导，是检测中的一个非常重要的过程。为了保证检测的精准性，我们定期（一年或以上）到上级计量单位对浊度仪进行溯源，保证仪器的准确性，浊度仪在溯源后，我们根据检定报告，对浊度仪的仪器参数进行核查，确定浊度仪的技术参数，确定参数合格后，我们会定期（一季度左右）对浊度仪进行期间核查，保证浊度仪的稳定性，通过仪器的检定与核查，可以保证仪器示值的准确性与稳定性。另外，在每次检测样品的过程中，用去离子水对浊度仪的样品瓶进行清洗，再用样品对样品瓶进行清洗，最后用将样品瓶装满，然后用擦拭布将样品瓶擦拭干净，然后放入浊度仪中进行检测，通过样品瓶的反复清洗与擦拭，可以保证该样品检测的准确性与稳定性。

PROCESS：使用浊度仪测定浊度的方法都有哪些？您通常会采取哪种方法测定浊度，原因是什么？

王元飞：浊度的测定方法一般采用分光法，根据光学类型的不同，又可细分为散射光式、透射光式和透射散射光式等。本实验室采用散射光式测定浊度，依据国家标准及厂区控制指标，一般以散射光式测定浊度，单位为NTU，保证与国家标准及厂区控制指标的一致性，避免其他单位的换算过程中引入的误差。

PROCESS：贵公司使用的是什么品牌的浊度仪？您有什么意见要提给浊度仪供应商的吗？

王元飞：本公司采用WTW公司型号为Turb 335 IR的浊度仪，在仪器的使用过程中，仪器较为稳定，数据准确，但是一旦仪器发生问题，无法很好地联系到仪器一级供应商，只能通过一些代理进行维护维修及配件更换，对于WTW公司，我们建议能否多在北京等一线城市设立办事处，建立专业的中文网站，做好宣传，更好地进行售后服务工作，方便用户进行业务咨询。