在线悬浮物MLSS监测仪采用红外光散射法测量原理

在线悬浮物MLSS监测仪运用红外光散射法是当前最主流的技术原理，其核心逻辑是通过测量悬浮颗粒对红外光的散射强度，反向推算污泥浓度（MLSS），整个过程遵循朗伯 - 比尔定律的衍生应用。以下是其详细介绍：

一、原理介绍

红外光散射法的测量流程可分为“发射-作用-接收-计算"四个环节，每个环节都针对MLSS监测的需求做了优化：

红外光源发射设备内置850nm 波长的红外LED光源，选择这个波段的核心原因是：水和污泥中的有机/无机成分对该波长的“吸收作用" 弱，能有效避免水体颜色（如印染废水的红色、黑色）对测量的干扰，这也是它比可见光散射法更适用污水处理场景的关键。

光与悬浮颗粒的相互作用红外光穿过含有MLSS的水样时，会发生两种现象：

少量光被颗粒直接吸收（可忽略）；

大部分光被污泥颗粒（如活性污泥絮体）向四周 “散射"，散射角度通常在90°-135° 之间（不同设备会固定角度，减少杂光干扰）。

这里的核心规律是：MLSS浓度越高，单位体积内的颗粒越多，散射出去的光强就越强，两者呈正相关关系。

散射光信号接收在固定的散射角度处，装有一个高灵敏度的光电检测器（如光电二极管），专门捕捉被颗粒散射的红外光。检测器会将 “光信号" 转化为 “电信号"（电流或电压），信号强度直接对应散射光的强弱。

浓度计算与校准设备内置的微处理器会对电信号进行放大和滤波（去除气泡、水流波动带来的杂信号），再通过预设的校准曲线将电信号转化为MLSS浓度值。校准曲线需提前用 “重量法"（实验室烘干称重的标准 MLSS 值）标定，比如用浓度为 1000mg/L、3000mg/L、5000mg/L 的标准污泥样，建立 “电信号 - 浓度" 的对应关系，确保测量结果的准确性（多数设备遵循 ISO7027 国际标准校准）。

二、红外光散射法的优势

正是基于上述原理，该技术成为MLSS监测的优选方案，主要优势体现在抗干扰、实时性和稳定性上：

抗颜色干扰能力强：如前所述，红外光避开了水体颜色的吸收波段，即使处理印染、造纸等有色废水，也能准确测量MLSS，这是可见光法（如白光）无法做到的。

响应速度快：从光源发射到输出浓度值，整个过程仅需0.5-2秒，能实时跟踪 MLSS 的动态变化（如曝气池污泥浓度突然升高 / 降低），为工艺调整（如排泥、曝气）提供及时数据。

非接触式测量：光源和检测器不直接接触污泥，仅通过透明窗口（如石英玻璃）与水样作用，减少了探头被污泥附着、腐蚀的风险，降低维护频率。

三、实际应用中的关键注意事项

原理虽简单，但实际使用中需规避两个干扰源，否则会影响测量精度：

气泡干扰：曝气池中的气泡会像污泥颗粒一样散射红外光，导致检测器误判 “散射光强升高"，最终显示 MLSS 浓度偏高。解决办法：设备安装时需远离曝气器（至少 1.5 米以上）。

探头窗口污染：长期使用后，污泥会附着在透明窗口上，阻挡红外光穿透，导致测量值偏低。解决办法：优先选择带自动清洗功能的设备，如配置机械刮刀（每15分钟刮擦1次），减少人工拆洗的频率。