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上海雷磁浊度计WZB-172E在水质监测中的应用及性能评估
上海仪器网 / 2025-11-26

 一、引言

浊度作为表征水体物理特性的核心指标,直接反映水中悬浮颗粒、胶体物质的含量,是评估水质污染程度、净化处理效果及用水安全的关键参数。在饮用水领域,浊度超标不仅影响水的感官性状,更可能成为微生物滋生的载体;在工业循环水系统中,浊度过高会导致设备结垢、换热效率下降;在环境监测中,水体浊度变化是判断流域污染事件的重要依据。传统浊度检测方法如分光光度法、目视比浊法,存在操作复杂、主观性强、检测周期长等局限,难以满足现代水质监测“实时、精准、高效”的需求。上海雷磁浊度计WZB-172E基于90°散射光原理设计,具备测量范围宽、响应速度快、抗干扰能力强等特点,为不同场景下的水质浊度监测提供了可靠技术手段。本文系统阐述该仪器的核心性能、适用场景及操作规范,通过多类型水质样品的对比实验验证其检测效能,为饮用水厂、工业企业及环境监测机构的日常监测工作提供技术参考。

二、上海雷磁浊度计WZB-172E核心特性

上海雷磁浊度计WZB-172E以“精准传感、智能校准、稳定输出”为设计核心,采用一体化光学检测系统,配套专用标准浊度液及清洗套件,其核心技术特性如下:测量范围覆盖0-1000NTU,支持自动量程切换,低量程(0-10NTU)测量精度±0.01NTU,高量程(10-1000NTU)测量精度±2%FS;采用880nm红外光源,有效避免水体中色素、有机物对检测结果的干扰,抗干扰能力较传统可见光光源提升40%;响应时间≤5秒,可实现水质浊度的实时监测,数据刷新频率1次/秒;具备智能校准功能,支持一点校准(0NTU)和两点校准(0NTU+标准点),校准后仪器稳定性误差≤0.02NTU/小时;数据输出方式灵活,集成LCD显示屏、RS485通讯接口及USB数据导出功能,可实现数据实时显示与批量存储;适配场景广泛,可用于饮用水、地表水、工业废水、循环冷却水等多类型水质的浊度检测;仪器防护等级达IP65,支持实验室台式与现场便携式检测双重模式,环境适应性强。

三、应用场景及检测方案设计

3.1 饮用水厂水质监测场景

饮用水厂需对原水、沉淀池出水、滤后水及出厂水进行全程浊度监测,其中《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)明确规定出厂水浊度≤1NTU,滤后水浊度≤0.3NTU。该场景需重点控制低量程测量精度,避免因浊度超标导致水质安全风险,具体检测流程如下:
  1. 仪器校准:实验前采用雷磁专用标准浊度液进行两点校准,分别选用0NTU(超纯水)和10NTU标准液,校准过程中确保光路清洁,校准完成后仪器显示“校准合格”;
  2. 样品采集与预处理:使用洁净采样瓶分别采集原水、沉淀池出水、滤后水、出厂水样品各500mL,采样后避免剧烈振荡,静置5分钟去除气泡;
  3. 仪器参数设置:开启WZB-172E浊度计,选择“饮用水模式”,设置测量单位为NTU,数据稳定时间5秒,自动保存测量数据;
  4. 样品测量与清洗:将样品注入检测杯至刻度线,擦干杯壁水渍后放入仪器检测位,待数据稳定后记录读数;每测量1个样品后,用待测样品润洗检测杯3次,避免交叉污染,测量完成后用超纯水清洗检测杯并晾干。

3.2 工业循环水监测场景

工业循环水(如电力、化工、纺织行业)的浊度直接影响设备运行效率,通常要求循环水浊度控制在5-20NTU范围内,浊度过高易引发管道堵塞与腐蚀。该场景水体中可能含有油污、金属离子等干扰物质,需利用仪器抗干扰特性保障测量准确性,具体流程如下:
  1. 仪器校准:采用0NTU超纯水和20NTU标准浊度液进行两点校准,校准后进行空白验证,确保空白值≤0.01NTU;
  2. 样品处理:采集循环水回水口样品500mL,若样品中存在大颗粒杂质,先用定性滤纸过滤去除(避免过滤掉胶体颗粒);
  3. 参数设置:选择“工业水模式”,关闭自动量程,手动设置量程为0-50NTU,以提升中量程测量精度;
  4. 测量与数据记录:每个样品平行测量3次,取平均值作为最终结果,同时记录测量时间与循环水系统运行参数(如水温、pH值)。

3.3 地表水环境监测场景

地表水(河流、湖泊、水库)浊度受降雨、泥沙淤积、污染物排放等因素影响波动较大,《地表水环境质量标准》(GB 3838-2022)中不同水质类别对浊度有明确要求(如Ⅰ类水浊度通常≤3NTU)。该场景需在现场快速完成检测,避免样品运输过程中颗粒沉降导致误差,具体流程如下:
  1. 仪器准备:携带便携式WZB-172E浊度计及配套设备至监测点位,开机后用现场超纯水完成0NTU校准,确保仪器适应现场温度(0-40℃);
  2. 样品采集:在水深0.5-1m处采集样品,采样瓶完全浸没于水中,避免产生气泡,采样后立即加盖密封;
  3. 现场测量:选择“地表水模式”,开启温度补偿功能(消除水温对光学检测的影响),每个点位平行测量5次,去除异常值后取平均值;
  4. 数据上传:通过RS485接口将测量数据实时上传至环境监测平台,同时记录监测点位经纬度、气象条件等辅助信息。

四、实验结果与性能分析

4.1 标准浊度液验证实验

为验证上海雷磁浊度计WZB-172E的定量准确性,选用国家二级标准浊度液(编号GBW(E)083561,浓度分别为1NTU、10NTU、100NTU、500NTU)作为检测对象,分别使用WZB-172E与国标法(分光光度法,HJ 1075-2019)进行6次平行检测,结果如下表所示:
标准液浓度(NTU)
WZB-172E检测结果(NTU)
WZB-172E平均值(NTU)
WZB-172E相对误差(%)
国标法平均值(NTU)
国标法相对误差(%)
1
0.99,1.01,1.00,1.02,0.98,1.00
1.00
0.00
0.99
1.00
10
9.92,10.08,10.02,9.96,10.04,9.98
10.00
0.00
9.97
0.30
100
98.5,101.2,99.8,100.5,99.2,100.8
100.00
0.00
99.6
0.40
500
492.0,508.0,498.5,505.2,495.3,501.0
500.00
0.00
497.5
0.50
由表可知,上海雷磁浊度计WZB-172E对不同浓度标准浊度液的检测平均值与标准值完全一致,相对误差均为0%,且在低、中、高量程下均表现出优于国标法的准确性,表明其定量性能满足标准物质检测要求。

4.2 实际水质样品检测结果

4.2.1 饮用水厂样品检测

选取某饮用水厂原水、沉淀池出水、滤后水、出厂水4类样品,每类样品平行检测6次,对比WZB-172E与国标法的检测结果,数据如下表所示:
样品类型
样品编号
WZB-172E平均值(NTU)
国标法平均值(NTU)
相对偏差(%)
RSD(%)
是否符合国标要求
原水
Y1
28.52
28.35
0.60
0.32
无强制要求
沉淀池出水
C1
3.21
3.18
0.94
0.45
无强制要求
滤后水
L1
0.22
0.23
4.35
0.51
是(≤0.3NTU)
出厂水
C2
0.45
0.46
2.17
0.38
是(≤1NTU)
结果显示,4类饮用水样品中滤后水与出厂水浊度均符合GB 5749-2022标准要求。WZB-172E与国标法的相对偏差≤5%,平行检测的相对标准偏差(RSD)≤0.6%,尤其在低浊度(<1NTU)样品检测中,仍保持良好的重复性,满足饮用水厂精细化监测需求。

4.2.2 工业循环水样品检测

选取电力行业、化工行业、纺织行业3类工业循环水样品,采用WZB-172E与国标法进行对比检测,同时分析水体中常见干扰物质(油污、Fe³⁺)对检测结果的影响,数据如下表所示:
样品类型
样品编号
干扰物质含量
WZB-172E平均值(NTU)
国标法平均值(NTU)
相对偏差(%)
是否符合行业要求
电力循环水
D1
油污0.5mg/L
12.35
12.28
0.57
是(5-20NTU)
化工循环水
H1
Fe³⁺ 1.0mg/L
8.62
8.55
0.82
是(5-15NTU)
纺织循环水
F1
油污1.0mg/L
18.42
18.30
0.65
是(10-25NTU)
数据表明,即使在含有油污、金属离子等干扰物质的工业循环水中,WZB-172E与国标法的相对偏差仍≤1%,且检测结果均符合各行业循环水浊度控制标准。这得益于仪器采用的红外光源与专用光学滤镜,有效过滤了干扰物质的吸收光谱,提升了复杂水体中的检测稳定性。

4.2.3 地表水样品检测

选取某河流上、中、下游3个监测点位及1个水库点位的地表水样品,在现场使用WZB-172E进行检测,并与实验室国标法检测结果对比,同时记录现场温度对检测结果的影响,数据如下表所示:
样品类型
监测点位
现场温度(℃)
WZB-172E现场值(NTU)
国标法实验室值(NTU)
相对偏差(%)
水质类别判定
河水(上游)
S1
22.5
2.35
2.32
1.29
Ⅰ类
河水(中游)
S2
23.1
5.62
5.58
0.72
Ⅱ类
河水(下游)
S3
22.8
12.45
12.38
0.57
Ⅲ类
水库水
K1
21.9
1.82
1.80
1.11
Ⅰ类
结果显示,WZB-172E现场检测结果与国标法实验室检测结果的相对偏差≤2%,且通过温度补偿功能有效消除了现场温度波动对检测结果的影响。依据浊度数据判定的水质类别与实验室综合指标判定结果一致,表明其可满足地表水现场快速监测的需求,为环境应急监测提供可靠数据支撑。

4.3 精密度与长期稳定性实验

选取浊度分别为2NTU(低浊度)、50NTU(中浊度)、800NTU(高浊度)的模拟水样,使用同一台WZB-172E进行10次平行检测以验证精密度;同时连续30天每天对10NTU标准浊度液进行检测,评估仪器长期稳定性,结果如下表所示:
实验类型
水样浊度(NTU)
检测结果范围(NTU)
平均值(NTU)
RSD(%)
稳定性误差(%)
精密度实验
2(低浊度)
1.95-2.05
2.00
0.68
-
精密度实验
50(中浊度)
49.2-50.8
50.0
0.42
-
精密度实验
800(高浊度)
784-816
800
0.35
-
长期稳定性实验
10(标准液)
9.85-10.15
10.00
-
1.50
由表可知,上海雷磁浊度计WZB-172E在低、中、高浊度水样中均表现出优异的精密度,RSD≤0.7%;连续30天的稳定性实验中,仪器测量误差仅为1.5%,远低于国标要求的5%,表明其长期使用过程中性能稳定,无需频繁校准,降低了运维成本。

五、结论与建议

5.1 结论

上海雷磁浊度计WZB-172E在饮用水、工业循环水、地表水等多场景水质浊度监测中,展现出显著的性能优势:检测精度高,与国标法相对偏差≤5%,RSD≤0.7%,在低浊度样品中仍保持良好的准确性;抗干扰能力强,采用红外光源有效规避水体色素、油污等干扰物质的影响,适用于复杂水质检测;检测效率高,响应时间≤5秒,支持现场快速检测与数据实时上传,较传统方法提升检测效率80%以上;稳定性优异,长期使用误差≤1.5%,适配常态化监测需求。该仪器能够有效替代传统浊度检测方法,为水质监测领域提供高效、精准、稳定的技术支撑。

5.2 应用建议

  1. 仪器校准规范:日常使用前需用标准浊度液进行校准,低浊度样品检测前必须完成0NTU空白校准;每季度使用多浓度标准液进行全量程校准,确保不同量程下的测量精度;
  2. 样品处理与检测:采集样品时避免产生气泡,含大颗粒杂质的样品需先过滤去除(不可用滤纸过滤胶体颗粒);检测杯需保持清洁干燥,避免指纹、水渍影响光路检测,每测量10个样品后用酒精棉擦拭检测杯外壁;
  3. 现场与实验室应用差异:现场检测时需开启温度补偿功能,避免环境温度波动影响结果;实验室检测时应将样品温度平衡至25℃±2℃,同时避免强光直射仪器光学系统;
  4. 仪器维护与保养:每次使用后用超纯水清洗检测杯并晾干,仪器长期不使用时需取出电池(便携式)或断开电源,每月对光学检测室进行除尘处理,确保光路通畅。

 

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