SST frente a turbidez: diferencias, unidades y selección de sensores

1. Los dos parámetros miden cosas diferentes.

La turbidez y los sólidos suspendidos totales (SST) suelen considerarse como dos nombres para la misma medida. Sin embargo, no lo son. Uno describe cómo se ve el agua al ser iluminada por un haz de luz; el otro describe la cantidad de materia sólida que contiene.

1.1 Turbidez: Cantidad de luz que dispersan las partículas

La turbidez describe la claridad óptica del agua. Un haz de luz entra en la muestra, las partículas en suspensión lo dispersan en todas direcciones y el instrumento mide la luz dispersada en90°al haz. El resultado se informa enNTU(unidades de turbidez nefelométrica) oFNU(unidades nefelométricas de formazina).

ISO 7027 y EN 27027 especifican uninfrarrojo de 860 nmfuente de luz, que reduce la interferencia del color de la muestra. Ese es el diseño utilizado en el RK500-07, junto con una ventana de medición de zafiro y cuatro rangos seleccionables: 0–10, 0–100, 0–1000 y 0–4000 NTU.

La turbidez es muy sensible a bajas concentraciones, por lo que es la opción estándar para el agua potable, las salidas de filtros y el agua limpia para procesos industriales.

1.2 SST: Cantidad real de sólidos suspendidos

SST (sólidos suspendidos totales) es unconcentración de masaen mg/L. El método de referencia es gravimétrico: filtrar una muestra bien mezclada a través de un filtro de fibra de vidrio, secar los sólidos retenidos a 103–105 °C hasta peso constante y pesarlos. Las especificaciones y el procedimiento del filtro siguen el método aplicable, como los Métodos Estándar 2540 D o el Método 160.2 de la EPA.

Ese método es directo, rastreable y utiliza la misma unidad que los permisos de descarga, pero es lento: el muestreo, la filtración, el secado y el pesaje no se pueden realizar en línea. Un sensor de SST en línea toma una ruta diferente, generalmenteretrodispersión— y convierte la intensidad de la luz en mg/L mediante calibración y linealización internas. El RK500-20 está construido de esta manera.

1.3 Por qué no se puede convertir NTU a mg/L

La luz dispersa depende de algo más que la masa de sólidos en el agua:

La conocida fórmula “NTU × 2 ≈ mg/L” es unaregla general local, válido solo para un cuerpo de agua en un momento dado. Cambia la ubicación o la estación y deja de funcionar. El enfoque correcto es tomar muestras del agua en el sitio, medir los SST mediante secado gravimétrico, registrar la lectura del sensor en el mismo momento y construir unCurva TSS específica del sitio.

2. Cómo un sensor TSS en línea produce mg/L

Tomando como ejemplo el RK500-20, la medición se realiza en tres pasos:

1. El sensor emite un haz de luz hacia el agua.
2. Las partículas en suspensión dispersan la luz hacia atrás, y el receptor mide la intensidad de esa luz retrodispersada.
3. La intensidad se compara con el valor de calibración interno y se linealiza para obtener una salida en mg/L.

El sensor aplica calibración y linealización internas, y la configuración de fábrica se adapta a medios típicos. Cuando las características de las partículas son inusuales (alto contenido orgánico, color intenso, sólidos muy finos),calibración de campovale la pena el esfuerzo:

• Tome de tres a cinco muestras cerca del sensor, que abarquen concentraciones bajas, medias y altas.
• Medir cada muestra mediante secado gravimétrico.
• Realice una regresión de los valores medidos de SST con respecto a las lecturas del sensor para obtener la curva local.
• Recalibre cuando el proceso o el agua de entrada cambien significativamente.

3. Los dos sensores uno al lado del otro

3.1 Las cuatro versiones del RK500-07

La versión D tiene una precisión de ±2% FS debido a su sistema de escobillas; las demás versiones tienen una precisión de ±1% FS.

4. ¿Cuál para qué aplicación?

Una distinción práctica:La turbidez responde más rápidamente y resulta útil para el control de procesos, la detección de tendencias y la gestión de alarmas, mientras que los sólidos suspendidos totales (SST) proporcionan una concentración másica en mg/L. Para la presentación de informes reglamentarios, se siguen aplicando los requisitos del método analítico y de monitorización del permiso o la autoridad competente; un sensor de SST en línea permite la monitorización continua, pero no sustituye al método de referencia.

Para una visión más amplia del lado de la turbidez, consulte nuestraGuía de selección de sensores de turbidez.

5. Instalación: Las burbujas y los reflejos son lo primero.

5.1 Sensor de turbidez

• Evite las burbujas.No lo instale encima de un difusor de aire, debajo de un vertedero o cascada, ni en la salida de una bomba. Las burbujas se dispersan con fuerza y ​​provocan fluctuaciones en la lectura.
• Evite las vibraciones fuertes.Altera la alineación óptica y, con el tiempo, puede dañar el cristal frontal.
• Observa los reflejos en las tuberías.En tuberías reflectantes como las de acero inoxidable, alinee la línea entre los dos pequeños orificios con la dirección del flujo y mantenga al menos58 mmentre la sonda y la pared de la tubería.
• Mantenga limpia la ventana óptica.Limpie suavemente con un paño suave; nunca raspe el cristal de zafiro con un objeto duro.

5.2 Sensor TSS

• Mantenga la sonda más deA 5 cm de la pared lateraly más deA 10 cm del fondo, según lo especificado por el fabricante, para evitar el reflejo en la pared y la sedimentación.
• Colóquelo en un lugar de movimiento lento, en lugar de una zona muerta donde se acumule lodo.
• Incluso con un cepillo automático, compruebe periódicamente que las cerdas no estén enredadas con fibras.

5.3 Requisitos comunes

• Las conexiones de proceso varían según el modelo: los modelos RK500-07 Tipo A/B y D utilizan NPT3/4, el Tipo C está configurado para la instalación en tubería de UPVC y el RK500-20 también utiliza NPT3/4. Se encuentra disponible un soporte de montaje de 1 m para inmersión; confirme las dimensiones y las condiciones de montaje antes de realizar el pedido.
• La clasificación IP68 permite la inmersión continua; el cable estándar es de 5 m, aunque se pueden fabricar longitudes personalizadas.
• Enruta el cable de señal por separado del cable de alimentación y conecta a tierra el blindaje en un extremo.

6. Calibración y mantenimiento

6.1 Calibración de la turbidez

• Utilice patrones de formazina; seleccione los puntos según el modelo, el rango y el procedimiento de calibración del fabricante. 0,02, 10, 100 y 1000 NTU son ejemplos comunes.
• Primero, limpie la ventana óptica, enjuáguela con agua pura y séquela con un paño suave.
• Deje que el estándar se estabilice a temperatura ambiente y evite la formación de burbujas.
• Siga las prácticas de la norma ISO 7027 y registre la fecha y la pendiente de cada calibración.

6.2 Calibración de SST

• Tome muestras in situ y mídalas mediante secado gravimétrico, en al menos tres puntos de concentración.
• Tome la muestra lo más cerca posible de la sonda y registre la lectura en ese mismo instante.
• Configure la curva resultante en el sensor o en el sistema anfitrión según el procedimiento de calibración del fabricante y repita el proceso cuando cambie el proceso o la estación del año.

6.3 Intervalos de limpieza

Los intervalos que se indican a continuación son prácticas recomendadas basadas en la calidad típica del agua; ajústelos a la tasa real de ensuciamiento.

7. Cinco errores comunes

1. “Multiplica NTU por 2 para obtener mg/L.”En el mejor de los casos, solo sirve para una masa de agua, y deja de funcionar en cuanto cambia la fuente o la estación del año.
2. “Una gama más amplia siempre es más segura.”Un rango más amplio reduce la resolución y la precisión en los valores bajos. Para el agua limpia se debe usar un rango de 0 a 10 o de 0 a 100 NTU, no de 0 a 4000.
3. “El color no importa.”La luz infrarroja de 860 nm reduce la interferencia de color, pero el agua con alto contenido de color y materia orgánica sigue afectando la lectura.
4. “Las burbujas son un problema menor.”Las burbujas dispersan mucha más luz que las partículas; son la principal causa de las lecturas fluctuantes en el campo.
5. “Instálalo y olvídate de él.”La acumulación de incrustaciones puede provocar desviaciones, sesgos o lecturas inestables, dependiendo del depósito, y para cuando se activa la alarma, las incrustaciones suelen tener ya varias semanas de antigüedad.

8. Preguntas frecuentes

¿Se pueden convertir la turbidez y los sólidos suspendidos totales (SST)?

Solo dentro de una masa de agua con una distribución estable del tamaño de las partículas, y solo a través de una curva específica del sitio construida mediante muestreo gravimétrico. No existe un factor universal.

¿Cuál es la diferencia entre NTU y FNU?

La NTU es la unidad de turbidez nefelométrica, asociada históricamente a métodos de luz blanca como la norma EPA 180.1. La FNU es la unidad nefelométrica de formazina, utilizada en la norma ISO 7027 con su fuente infrarroja de 860 nm. Según sus respectivas definiciones estándar, ambas unidades son numéricamente equivalentes para la calibración de formazina, pero aun así, se deben comparar las lecturas de diferentes instrumentos verificando la fuente de luz, el método y el diseño óptico.

¿Por qué dos medidores de turbidez dan lecturas diferentes en la misma muestra?

Diferentes longitudes de onda, ángulos de medición, geometrías ópticas y patrones de calibración producen diferencias. Compare con el mismo patrón, a la misma temperatura, y confirme que ambos instrumentos siguen el mismo método.

¿Con qué frecuencia es necesario calibrar un sensor TSS?

La calibración de fábrica es adecuada para medios típicos. Cuando los sólidos varían significativamente (sedimentos estacionales, cambios de proceso), es recomendable realizar una verificación in situ cada tres o seis meses; confirme el procedimiento con el fabricante.

¿Debe utilizarse la turbidez o los sólidos suspendidos totales (SST) para medir el agua con alta turbidez?

Por encima de aproximadamente 4000 NTU, un sensor de turbidez está cerca de su límite; el sensor de SST abarca hasta 40 000 mg/L. Utilizar ambos sensores proporciona una útil verificación cruzada.

¿Qué sensor se utiliza para la acuicultura en agua de mar?

Para la medición de turbidez, se recomienda el modelo RK500-07 B con cuerpo de titanio. Para la medición de sólidos suspendidos totales (SST), el modelo RK500-20 utiliza acero inoxidable 316L, por lo que se debe consultar con el fabricante sobre la inmersión prolongada en agua de mar para conocer las características específicas del producto.

¿Un cepillo de limpieza automático elimina la necesidad de mantenimiento?

Alarga considerablemente el intervalo, pero las cerdas pueden atrapar fibras y sarro. Aun así, se recomienda una revisión visual mensual.

¿Se pueden utilizar simultáneamente 4–20 mA y RS485?

El RK500-07 admite salida simultánea de 4–20 mA y RS485. La especificación del RK500-20 indica salida de 4–20 mA y RS485 (Modbus-RTU); confirme el funcionamiento simultáneo y los requisitos de cableado con RIKA antes de la integración.

¿Dónde debe instalarse la sonda?

Turbidez: lejos de burbujas y vibraciones, respetando la distancia de reflexión en las tuberías. SST: a más de 5 cm de la pared y a 10 cm del fondo. Ambos valores corresponden a aguas de movimiento lento, no a zonas muertas.

¿Merece la pena instalar ambos?

Para plantas de tratamiento de aguas residuales, estaciones fluviales y acuicultura de recirculación, sí. La turbidez proporciona una tendencia rápida y una alerta; los sólidos suspendidos totales (SST) indican el cumplimiento y el balance de masas.

9. Lista de verificación de selección

Confirme estos ocho puntos antes de realizar su pedido:

1. Tipo de agua: potable, residual, de río, de acuicultura o industrial.
2. Ya sea que necesite NTU, mg/L o ambos.
3. Rango de concentración esperado y valor máximo, que establece el rango.
4. Agua de mar o medios agresivos, que fijan el material del cuerpo.
5. Montaje: inmersión, tubería o soporte
6. Si se requiere limpieza automática
7. Salida y alimentación: 4–20 mA, RS485, 12–24 V CC
8. Longitud del cable: 5 m (estándar)

Monitorización de turbidez y SST con RIKA SENSOR

RIKA SENSOR proporciona sensores ópticos en línea para la medición de turbidez y sólidos en suspensión, que abarcan desde agua limpia hasta efluentes industriales con alto contenido de sólidos.

ElSensor de turbidez RK500-07y elSensor TSS RK500-20Ambos son IP68, ambos tienen salida de 4–20 mA y RS485, y ambos admiten instalación por inmersión o en línea según la versión.

Para la selección del proyecto, resulta útil proporcionar la siguiente información: tipo de agua, rango de concentración previsto, temperatura y presión de funcionamiento, método de instalación, requisitos de limpieza y necesidades de producción.