水の濁度の測定

「水質:濁度の測定(GB 13200-1991)」は、国際規格ISO 7027-1984「水質-濁度の測定」を指します。この規格では、水の濁度を測定する2つの方法が規定されています。1つ目は分光光度法で、飲料水、天然水、高濁度水に適用でき、最小検出濁度は3度です。2つ目は目視濁度測定法で、飲料水や水源水などの低濁度水に適用でき、最小検出濁度は1度です。水中にゴミや沈みやすい粒子があってはなりません。使用する器具が清潔でない場合、または水中に溶解した気泡や着色物質がある場合は、測定に支障をきたします。適切な温度で、硫酸ヒドラジンとヘキサメチレンテトラミンが重合して白色の高分子ポリマーを形成し、これを濁度標準溶液として使用し、濁度と比較します。特定の条件下における水サンプルの濁度。

濁度は通常、天然水、飲料水、および一部の工業用水の水質判定に適用されます。濁度を測定する水サンプルは、できるだけ早く検査するか、4℃で冷蔵保存し、24時間以内に検査する必要があります。検査前に、水サンプルを激しく振とうし、室温に戻してください。
水中に泥、シルト、微細有機物、無機物、プランクトンなどの懸濁物質やコロイドが存在すると、水が濁り、一定の濁度を示すことがあります。水質分析では、1Lの水に1mgの二酸化ケイ素(SiO2)が存在することで生じる濁度を標準濁度単位とし、これを1度としています。一般的に、濁度が高いほど、溶液の濁りが強くなります。
水には懸濁粒子やコロイド粒子が含まれているため、もともと無色透明だった水が濁ります。濁度の度合いを濁度と呼びます。濁度の単位は「度」で表され、1Lの水に1mgのSiO2(または非湾曲カオリン、珪藻土)が含まれている場合、生成される濁度は1度、またはジャクソン濁度となります。濁度単位はJTUで、1JTU=1mg/Lカオリン懸濁液です。現代の機器で表示される濁度は、散乱濁度単位NTU、またはTUとも呼ばれます。1NTU=1JTU。近年、国際的には、ヘキサメチレンテトラミンヒドラジン硫酸塩で調製された濁度標準が再現性が高く、各国の統一標準FTUとして選ばれていると考えられています。1FTU=1JTU。濁度は光学効果であり、水層を通過する光が遮られる度合いを表し、水層が光を散乱および吸収する能力を示します。これは懸濁物質の含有量だけでなく、水中の不純物の組成、粒子サイズ、形状、表面反射率にも関係します。濁度を制御することは、工業用水処理の重要な部分であり、重要な水質指標です。水の用途によって、濁度に対する要求が異なります。飲料水の濁度は 1NTU を超えてはなりません。循環冷却水処理用の補給水の濁度は 2~5 度である必要があります。脱塩水処理用の原水 (流入水) の濁度は 3 度未満である必要があります。人工繊維の製造に必要な水の濁度は 0.3 度未満です。濁度を構成する懸濁粒子とコロイド粒子は一般的に安定しており、ほとんどが負の電荷を帯びているため、化学処理なしでは沈殿しません。工業用水処理においては、水の濁度を低減するために、主に凝集、清澄化、ろ過が用いられる。
付け加えておきたいのは、我が国の技術基準は国際基準に準拠しているため、水業界では「濁度」という概念と「度」という単位は基本的に使用されなくなっているということです。代わりに、「濁度」という概念と「NTU/FNU/FTU」という単位が使用されています。

濁度測定法または散乱光法
濁度は濁度測定法または散乱光法で測定できます。私の国では一般的に濁度測定法を用いて濁度を測定します。水サンプルをカオリンで調製した濁度標準溶液と比較します。濁度は高くなく、1リットルの蒸留水に1mgの二酸化ケイ素が含まれていることを1濁度単位と規定しています。異なる測定方法または異なる基準によって得られた濁度測定値は必ずしも一致するとは限りません。濁度レベルは一般的に水質汚染の程度を直接示すものではありませんが、人間や産業排水による濁度の増加は水質が悪化していることを示しています。
1. 比色法。比色法は、濁度を測定する一般的な方法の一つです。比色計または分光光度計を用いて、試料と標準溶液の吸光度の差を比較することで濁度を測定します。この方法は、濁度の低い試料(一般的に100 NTU未満)に適しています。
2. 散乱法。散乱法とは、粒子からの散乱光の強度を測定することによって濁度を測定する方法です。一般的な散乱法には、直接散乱法と間接散乱法があります。直接散乱法では、光散乱装置または散乱体を用いて散乱光の強度を測定します。間接散乱法では、粒子によって生成される散乱光と吸光度の関係を利用して、吸光度測定によって濁度値を求めます。

濁度は濁度計でも測定できます。濁度計は光を発し、試料の一部に照射した後、入射光に対して90°の方向から水中の粒子によって散乱された光の量を検出します。この散乱光測定法は散乱法と呼ばれます。真の濁度を測定するには、必ずこの方法を用いる必要があります。

濁度検出の意義:
1. 水処理工程において、濁度を測定することで浄化効果を判断できます。例えば、凝集沈殿工程では、濁度の変化はフロックの形成と除去を反映できます。ろ過工程では、濁度によってフィルターエレメントの除去効率を評価できます。
2. 水処理プロセスを制御する。濁度を測定することで、いつでも水質の変化を検知し、水処理プロセスのパラメータを調整して、水質を適切な範囲内に維持することができます。
3.水質変化の予測。濁度を継続的に測定することで、水質変化の傾向をタイムリーに把握し、水質悪化を未然に防ぐための対策を事前に講じることができます。


投稿日時:2024年7月18日