Vaste stoffen (totaal en opgelost)

Wat is het totaal gesuspendeerde vaste stoffen (TSS)?

Het totaal gesuspendeerde vaste stoffen (TSS; Total Suspended Solids), die bij een te hoog gehalte schadelijk zijn en staat vermeld als conventionele verontreinigende stof in de Amerikaanse Clean Water Act, kunnen de kwaliteit van elk watermonster aangeven, van zeewater tot afvalwater. Wanneer water door een vooraf gewogen filter wordt gegoten, wordt de deeltjes die overblijven nadat het filter is opgedroogd, geclassificeerd als TSS. Dit type meting geeft het werkelijk droog gewicht van gesuspendeerde vaste stoffen en daarom koppelen waterkwaliteitsprofessionals TSS-metingen vaak aan hun standaard troebelheidsmetingen om locatiespecifieke correlaties te verkrijgen die kunnen helpen tijdbesparende efficiëntieverbeteringen te realiseren.

Wat is het totaal opgeloste vaste stoffen?

Opgeloste vaste stoffen, kleiner dan 2 micron, zijn mineralen, zouten of metalen in de vorm van moleculen, atomen, kationen of anionen die in water zijn opgelost. Het totaal opgeloste vaste stoffen (TDS; total dissolved solids) bestaat uit anorganische zouten (voornamelijk calcium, magnesium, kalium, natrium, bicarbonaten, chloriden en sulfaten) en bepaalde kleine hoeveelheden organische stoffen die oplossen in water. De TDS-concentratie is de som van alle filtreerbare stoffen in water die gravimetrisch kunnen worden bepaald. In de meeste gevallen bestaat TDS echter voornamelijk uit ionen. TDS wordt voornamelijk gebruikt bij het onderzoeken van de waterkwaliteit in natuurlijke waterlichamen, waaronder oppervlakte- en grondwaterbronnen.

Gevolgen voor het milieu van vaste stoffen

Hoge concentraties gesuspendeerde vaste stoffen kunnen troebelheid beïnvloeden, watertemperatuur verhogen en concentraties opgelost zuurstof verlagen. Dit kan ertoe leiden dat het water sneller opwarmt, omdat de gesuspendeerde deeltjes meer warmte absorberen en zuurstof onttrekken, wat een negatief effect kan hebben op het waterleven. Hogere concentraties vaste stoffen vertragen ook de fotosynthese door waterplanten, door de lichtoverdracht te verminderen. Concentraties TDS die te hoog of te laag zijn kunnen de groei van waterplanten beperken en kunnen leiden tot de dood van veel mariene organismen.

Water met een grote hoeveelheid opgeloste vaste stoffen is onsmakelijk voor de consument en kan ongeschikt zijn om te drinken, in te baden of mee schoon te maken.

Waarom het totaal aan gesuspendeerde vaste stoffen meten?

Hoge concentraties gesuspendeerde vaste stoffen kunnen de prestaties van filtratiesystemen, investeringsapparatuur en leidingsystemen beïnvloeden.

Grote hoeveelheden gesuspendeerde vaste stoffen in meren, reservoirs, rivieren en beken kunnen schadelijk zijn voor het ecologische systeem. Het bewaken van vaste stoffen stroomafwaarts na lozingen van rioolzuiveringsinstallaties, industriële installaties of uitvoerige gewasirrigatie is van cruciaal belang om de algehele gezondheid van de ontvangende waterlichamen in stand te houden.

Instrumenten voor gesuspendeerde vaste stoffen van Hach® bieden oplossingen voor het meten van vaste stoffen en troebelheid in standaard drinkwater-, afvalwater- en industriële procesapplicaties. De instrumenten zijn voorzien van zelfreinigende onderdelen en unieke technologie om de nauwkeurigheid van metingen te verbeteren, alsmede opties voor gebruik in gevaarlijke zones.

Waarom het totaal opgeloste vaste stoffen meten?

Opgeloste vaste stoffen (TDS) in drinkwater kunnen afkomstig zijn van natuurlijke bronnen, stedelijke afvalwaterstromen, huishoudelijk en industrieel afvalwater, chemicaliën die worden gebruikt voor de behandeling van water en de leidinginfrastructuur.

Hoewel TDS niet wordt beschouwd als een primaire vervuilende stof, is het een indicator van de waterkwaliteit. De secundaire kwaliteitsnorm voor water van de USEPA voor TDS-concentratie is 500 mg/L om de drinkbaarheid van het water te garanderen. Een hoog gehalte aan opgeloste vaste stoffen in drinkwater kan de smaak beïnvloeden, waardoor het bitter of zout smaakt. Hoge concentraties TDS kunnen ook leiden tot ketelsteen en corrosie in elke applicatie, maar met name in ketels en koelwater.

Bij Hach vindt u de testapparatuur, hulpmiddelen, training en software die u nodig hebt om de TSS- en TDS-gehaltes in uw specifieke applicatie te bewaken en te beheren.

Aanbevolen producten voor het meten van vaste stoffen

Solitax sc sensoren

De digitale Solitax sc-sensoren van Hach zijn ontwikkeld voor het nauwkeurig bepalen van troebelheid en gesuspendeerde vaste stoffen.

Naar de webshop

TSS Portable

De TSS Portable-sonde voor troebelheids-, TSS- en slibdekenniveau van Hach maakt gebruik van een unieke wissellichtmethode met meerdere bundels en een infrarooddiodesysteem, waardoor het een breed meetbereik heeft.

Naar de webshop

TSS sc sensoren

De TSS sc van HACH zijn speciale digitale sondes voor het bepalen van troebelheid en gesuspendeerde vaste stoffen in waterige en agressieve media.

Naar de webshop

Filters

Microbiologische filters, afkomstig van verschillende betrouwbare fabrikanten, die kunnen worden gebruikt voor het meten van vaste stoffen zijn verkrijgbaar via Hach.

Naar de webshop

 

Welke processen vereisen bewaking van het totaal gesuspendeerde vaste stoffen?

Afvalwaterzuivering

Het bewaken van gesuspendeerde vaste stoffen/troebelheid in de vloeistofverwerkingsfasen van een afvalwaterzuiveringsinstallatie biedt de volgende belangrijke voordelen:

  • Verbetert de efficiëntie van de installatie door stabiliteit en continuïteit te bieden in het behandelingsproces
  • Continue online bewaking vermindert de noodzaak van tijdrovende laboratoriumanalyse
  • Realtime bewaking zorgt voor een nauwkeurigere procesregeling
  • Bewaakt naleving van de beperkingen die gelden voor de concentratie van vaste stoffen die de installatie binnenkomen en verlaten

Tegelijkertijd kunnen laboratoriummethoden en -apparatuur worden gebruikt om de kalibratie van de processensors te verifiëren of uit te voeren.

Een beluchtingsstabilisatiebassin. Een hoog totaal gesuspendeerde vaste stoffen kan wijzen op een onjuiste beluchting in het systeem.

Drinkwaterzuivering

Drinkwater is afkomstig van veel verschillende bronnen, zoals rivieren, meren, aquifers en stuwmeren. De zuiveringsprocessen voor de waterbron variëren enorm, afhankelijk van de bron zelf en de onzuiverheden in de waterbron. Enkele van de meest voorkomende verontreinigingen in bronwater zijn gesuspendeerde vaste stoffen die bestaan uit organische materiaal, zoals algen, en anorganische materialen, zoals zand, slib en kleideeltjes. Als men het totaal gesuspendeerde en opgeloste vaste stoffen in het binnenstromende water kent, dan helpt dit bij het bepalen van de juiste behandelingsprocessen en -procedures (bijv. coagulatie-/flocculatiemiddelen) om de belasting van de filters te verminderen. Het bewaken van TSS/troebelheid en TDS/geleidbaarheid in het onbehandelde en behandelde water draagt bij aan een consistente waterkwaliteit en corrosiviteit om te voldoen aan de relevante voorschriften.

Naast bewaking van het water dat wordt gebruikt in het behandelingsproces is het van belang om TSS of troebelheid te meten tijdens het terugstroomreiniging voor het filter, omdat dit helpt bij de procesoptimalisatie, de filterlooptijden verlengt en extra besparingen op de energiekosten oplevert.

Deze drinkwaterzuiveringsinstallatie moet het influentwater controleren op het totaal gesuspendeerde vaste stoffen in de vorm van organisch materiaal, klei en slib.

Energie-industrie

Water met een hoge zuiverheid is essentieel voor stroomproductie. De hoeveelheid gesuspendeerde vaste stoffen in het water vormt een essentiële kwaliteitsindicator. Slib, zand, bacteriën, sporen en chemische bezinksels dragen allemaal bij aan de troebelheid of turbiditeit van water. Daarom is bewaking van troebelheid of TSS essentieel voor het handhaven van een aanvaardbare waterkwaliteit in de gehele energiecentrale.

Ketels in een energiecentrale moeten het totaal gesuspendeerde vaste stoffen en de troebelheid controleren om ervoor te zorgen dat de warmtewisselaar van de ketel niet verstopt raakt.

Hoe worden vaste stoffen gecontroleerd?


Poederkussens ammonium-salicylaatreagens, 25 mL, verpakking van 50

Laboratoriumtesten

Bij het analyseren van vaste stoffen in het laboratorium worden de vaste stoffen die in het watermonster gesuspendeerd zijn met behulp van een filterapparaat op het filter gevangen en wordt het droge gewicht van deze vaste stoffen bepaald.

Gravimetrische methode

Opgeloste vaste stoffen

Filtreerbare vaste stoffen

Totaal vaste stoffen

Totaal, niet-filtreerbare vaste stoffen

Vluchtige, niet-filtreerbare vaste stoffen

Directe meting

Bezinkbare vaste stoffen

Imhoff-cone

Imhoff-bezinkcone

Elektrochemisch

Geleidbaarheidssensor

TSS draagbare sensor

Veelgestelde vragen

Wat is de procedure voor het conditioneren of voorbereiden van de glasvezelfilters die in TSS-methoden worden gebruikt?

De niet vooraf gewogen glasvezelfilters zijn niet voorgewassen. Hach heeft geen specifieke procedure voor het voorbereiden van de filters. Het wordt aanbevolen om de filters voor te bereiden of te conditioneren volgens de vereisten van de standaardmethode 2540 D.

Kan troebelheid worden gemeten in plaats van gesuspendeerde vaste stoffen?

Hoewel gesuspendeerde vaste stoffen troebelheid veroorzaken, is een troebelheidsmeting niet hetzelfde als een meting van gesuspendeerde vaste stoffen. Een meting van gesuspendeerde vaste stoffen, zoals gedefinieerd door de USEPA, bepaalt de hoeveelheid vaste stoffen in een monster op gewicht, waarbij een troebelheidsmeting aangeeft hoe de gesuspendeerde vaste stoffen licht verstrooien. Wanneer de deeltjessamenstelling van het monster verandert, kunnen de kenmerken van de lichtverstrooiing van het monster onvoorspelbaar veranderen. Als bekend is dat de deeltjessamenstelling van het monster in de loop der tijd consistent is, kan het mogelijk zijn om een correlatie tot stand te brengen en vervolgens troebelheidsmetingen te gebruiken om de hoeveelheid gesuspendeerde vaste stoffen te schatten.

Hiervoor zou een kalibratiecurve van gesuspendeerde vaste stoffen (gravimetrisch bepaald) moeten worden gemaakt versus gemeten troebelheidswaarden (NTU) voor een reeks monsters met verschillende concentraties gesuspendeerde vaste stoffen. Zelfs in deze gevallen vertonen veel monsters geen lineaire relatie tussen gesuspendeerde vaste stoffen (ppm) en de troebelheidswaarde (NTU). Dit kan worden veroorzaakt door interferentie zoals kleur, deeltjesvorm, verdeling en lichtabsorptie. Zo vertoont een natuurlijk monster met een troebelheid van 500 NTU, nadat het 5-op-1 is verdund met gedestilleerd water, vaak een troebelheid van aanzienlijk meer dan 100 NTU.

Wat is de relatie tussen TS, TDS en TSS?

Totaal vaste stoffen (TS) is de som van zowel het totaal gesuspendeerde vaste stoffen (TSS) als het totaal opgeloste vaste stoffen (TDS) in het water: TS = TSS + TDS.

Waarom geeft de Solitax sc een onjuiste waarde aan voor het totale gesuspendeerde vaste stoffen, maar is de troebelheid juist?

De Solitax sc-sensor heeft een infrarood (IR) LED als lichtbron en twee detectoren. Eén detector bevindt zich op een 90°-bundelverstrooiing om de troebelheid te meten en de andere detector bevindt zich 140° van de straal als referentie voor teruggestrooid licht. De troebelheidsmeting wordt uitgevoerd met een fabriekskalibratie met een hoek van 90°. Bij de meting van gesuspendeerde vaste stoffen worden beide detectoren van 90° en 140° gebruikt.

Voor het meten van gesuspendeerde vaste stoffen is kalibratie voor het werkelijke monster vereist om optimaal te compenseren voor deeltjesgrootte en -vorm die kenmerkend zijn voor de meetlocatie. Als de waarden voor vaste stoffen onjuist zijn door belangrijke factoren die de kalibratie niet kan corrigeren, reinigt u het optische apparaat met 10 % HCl voordat u een steekmonsteranalyse uitvoert voor herkalibratie. Zorg ervoor dat de steekmonsteranalyse op de juiste wijze wordt uitgevoerd met geschikte laboratoriummethoden.

Als het probleem zich nog steeds voordoet, werkt de tweede detector mogelijk niet goed en moet het instrument ter plaatse of in ons serviccentrum worden gerepareerd door Hach-service-engineers.

Hoe bepaalt de IntelliCAL® CDC401 de TDS en waarom komen de resultaten mogelijk niet overeen met de laboratoriumanalyse?

TDS-resultaten worden afgeleid van geleidbaarheid. De CDC401 gebruikt standaard een TDS-factor van 0,5 op basis van natriumchloride. Deze factor kan worden aangepast en voor de hoogste nauwkeurigheid moet deze worden bepaald aan de hand van een wettelijk goedgekeurde gravimetrische methode, zoals Hach-methode 8163. Gravimetrische methoden bepalen het werkelijke gehalte vaste stoffen door een combinatie van filteren, verdamping en gewicht.