Como interpretar as leituras do sensor de turbidez em aplicações industriais?

As leituras de turbidez são indicadores numéricos da quantidade de partículas presentes na água em um determinado momento. As estações de tratamento de água monitoram esse parâmetro porque a turbidez reage rapidamente — se algo muda na água, geralmente é o primeiro parâmetro a se alterar. Essas leituras são utilizadas quando a água bruta entra na estação, quando a água tratada sai e até mesmo enquanto a água circula pelos canos de distribuição. No entanto, os números não significam muito a menos que você entenda o que eles representam. O sensor de turbidez mede o que significa NTU, e é exatamente isso que ele representa. Depois de entender isso, as leituras deixam de parecer aleatórias.

Como funciona um sensor de turbidez da água?

Um sensor de turbidez emite luz infravermelha na água. Partículas em suspensão — argila, lodo, sujeira, óleos, matéria orgânica ou fragmentos microbianos — dispersam essa luz. Um detector posicionado a 90 graus mede a luz dispersa, e mais dispersão significa simplesmente uma leitura de turbidez mais alta.

♦ O que o sensor não consegue lhe dizer?

O sensor não consegue identificar quais partículas causaram a dispersão. Argila, bactérias ou espuma são todas iguais para o instrumento. É por isso que duas amostras de água podem ter a mesma leitura de NTU, mas parecerem visualmente completamente diferentes.

♦ Por que a luz infravermelha é utilizada?

A luz infravermelha ajuda a reduzir a interferência da cor da água. Cores intensas ainda podem afetar as leituras, mas muito menos do que com a luz visível.

♦ Por que a recalibração é importante?

As estações de tratamento de água recalibram rotineiramente os medidores de turbiditos porque os sensores sofrem deriva ao longo do tempo. Sem a recalibração, os operadores podem confiar nas leituras mais do que deveriam.

NTU (Unidades Nefelométricas de Turbidez)

NTU é a unidade utilizada por quase todas as fábricas. Um NTU mais alto significa maior dispersão. Isso não significa automaticamente mais sólidos em peso; significa apenas que o efeito de dispersão aumentou. Mesmo assim, fornece aos operadores um padrão comum para que todos possam falar sobre turbidez na mesma linguagem.

● Intervalos aproximados de NTU

Esses intervalos não são exatos. As estações de tratamento se estabilizam em seu próprio "valor normal". Cada sistema se comporta de maneira diferente porque a água de origem, a idade do equipamento, os produtos químicos, os padrões de fluxo e os hábitos do operador variam. Um valor que parece alto no papel pode ser normal para uma estação, enquanto outra pode interpretar esse mesmo número como um sinal de alerta. Algumas instalações lidam com variações sazonais, outras com mudanças diárias e outras quase não se alteram. Com o tempo, os operadores aprendem qual é o valor "normal" para sua configuração, não por meio de um gráfico. Portanto, os intervalos fornecem uma ideia geral, mas o valor absoluto real vem da própria estação de tratamento.

Interpretação de Leituras de Turbidez

A leitura da turbidez se baseia principalmente em padrões. Uma única leitura não significa muito. O que importa é o quão distante esse valor está do que a planta está acostumada a ver. Normalmente, um valor normal para a planta chega a 0,3 NTU após a filtração, e um aumento repentino para 0,7 NTU é perceptível. Provavelmente algo aconteceu. Mas se uma linha de lavagem apresentar valores entre 1 e 3 NTU diariamente, essas oscilações são normais.

Picos repentinos geralmente vêm de:

• ar na tubulação
• partidas de bombas
• mistura repentina
• vibrações
• sólidos presos se soltando
  
  

Aumentos graduais geralmente estão relacionados a:

• Meios filtrantes ficando sujos
• qualidade da água de entrada à deriva
• acúmulo dentro dos canos
• problemas de tratamento químico

A localização do sensor é muito importante. Após a coagulação, a turbidez deve diminuir. Deve diminuir novamente após a sedimentação. A filtração geralmente fornece as leituras mais baixas e estáveis. Se alguma etapa se comportar de forma diferente, a linha de turbidez geralmente detectará isso muito antes que qualquer coisa se torne visível.

Normalmente, os operadores verificam a turbidez juntamente com a vazão, a pressão ou a dosagem de produtos químicos para descobrir o que causou uma alteração. Um único número isolado não significa muita coisa.

Onde são utilizados sensores de turbidez?

Os sensores de turbidez estão instalados em diversos locais.

• As estações de tratamento de água potável instalam sensores de turbidez antes e depois das etapas de filtração.
• As estações de tratamento de águas residuais utilizam esses produtos em torno dos clarificadores e no ponto de descarga final.
• Os sistemas industriais instalam sensores em torres de resfriamento, linhas de alimentação de caldeiras, circuitos de enxágue e circuitos internos de processo.
• As fábricas de alimentos e bebidas monitoram a turbidez durante as etapas de lavagem com água e os ciclos de enxágue CIP.
• Equipes de monitoramento ambiental acompanham a turbidez em rios, lagos e locais de aquicultura.
  
  

Sensores de turbidez de marcas como a Rika Sensor funcionam de forma confiável em todos esses cenários — desde água potável limpa com NTU próximo de zero até águas residuais altamente instáveis ​​— tornando-os versáteis para praticamente qualquer aplicação.

Fatores que afetam a precisão

As leituras de turbidez podem flutuar por razões não relacionadas a   água . Na maioria das vezes, é   o próprio sensor. Estes são os pontos comuns que os operadores verificam.

• A calibração deve ser feita .
  • As plantas usam 0, 20, 100 NTU, às vezes mais.
  • Ignorar a calibração faz com que o sensor sofra deriva.
  • A deriva acontece lentamente, por isso as pessoas não a notam .
  • A leitura pode parecer normal , mas pode estar incorreta.
    
    
• O dispositivo óptico deve permanecer limpo .
  • A película de óleo aumenta a NTU.
  • O biofilme também aumenta o NTU.
  • Poeira ou sujeira fazem o mesmo.
  • A sujeira acumulada nos vidros é uma das principais causas de leituras incorretas.
    
    
• Bolhas de ar causam falsos picos.
  • As bolhas dispersam a luz como partículas.
  • O sensor não consegue distinguir entre bolhas .
  • Mais turbulência = mais bolhas.
  • A cavitação em torno das bombas agrava os picos de tensão.
    
    
• As condições de fluxo são importantes.
  • O fluxo repentino solta os sólidos das paredes do tubo.
  • O baixo fluxo permite que os sólidos se depositem perto do sensor.
  • Fluxo irregular gera leituras irregulares.
    
    
• Comportamento das mudanças de temperatura
  • A água quente mantém os sólidos em movimento por mais tempo.
  • A água fria faz com que os sólidos se depositem mais rapidamente.
  • Variações de temperatura podem alterar as leituras mesmo quando a qualidade da água permanece a mesma.
    
    
• A água colorida afeta o feixe
  • Cores intensas absorvem mais luz.
  • Corantes ou água escura causam leituras mais baixas ou instáveis.
    
    
• A dosagem de produtos químicos pode alterar as leituras.
  • A sobredosagem envia os flocos para a frente.
  • A subdosagem deixa partículas finas em suspensão.
    
    
• Problemas mecânicos ou elétricos
  • Cabos soltos causam ruído no sinal.
  • Uma fonte de alimentação fraca causa oscilações nas leituras.
  • A vibração perto do sensor pode agitá-lo o suficiente para distorcer os números.

Leituras de água limpa versus águas residuais

A água limpa mantém um comportamento estável — uma variação de 0,2 para 0,4 NTU é significativa. Os sistemas de água potável levam pequenas mudanças muito a sério.

O esgoto não se comporta dessa maneira. Os sólidos variam tanto que oscilações no NTU são normais. Uma leitura de 80 NTU pela manhã e 150 NTU à tarde pode ocorrer sem que haja qualquer falha grave. Os operadores se concentram menos no número exato e mais em observar se a tendência é de alta, de baixa ou estável.

Comparação lado a lado

Pessoas que não têm experiência em tratamento de águas residuais costumam reagir de forma exagerada porque esperam números estáveis.

Perguntas frequentes

Q1: Quais são os níveis de turbidez ideais para sistemas industriais?

A água potável geralmente é mantida abaixo de 1 NTU, frequentemente próxima de 0,2 a 0,3 NTU. A água de alimentação da caldeira deve ter um valor abaixo de 0,5 NTU. A água de resfriamento geralmente fica entre 1 e 10 NTU. O descarte de águas residuais varia conforme a região, mas muitas instalações acabam com efluentes tratados em torno de 10 a 30 NTU.

Q2: A turbidez pode indicar contaminação microbiana?

Não. A turbidez não identifica o tipo de partícula. Microrganismos podem aumentar a turbidez, mas argila, areia ou sólidos químicos também podem. Um aumento no NTU pode indicar um problema, mas são necessários testes laboratoriais para confirmar o crescimento microbiano.

P3: Como os sensores se conectam à automação?

A maioria dos sensores de turbidez fornece saídas de 4 a 20 mA e Modbus RS-485. Os PLCs e sistemas SCADA leem facilmente esses sinais. As instalações utilizam os dados para monitoramento contínuo, ajustes de dosagem de produtos químicos, tempo de retrolavagem do filtro, alarmes e acompanhamento de tendências a longo prazo.

Conclusão

As leituras de turbidez só são significativas quando os sensores são mantidos e calibrados corretamente e quando os operadores entendem o que é considerado "normal" para o seu sistema. Ao monitorar as tendências ao longo do tempo e comparar as leituras com os valores de referência estabelecidos, as estações de tratamento podem distinguir problemas reais de qualidade da água de desvios dos sensores ou anomalias de manutenção.

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