顆粒物計(jì)數(shù)儀系統(tǒng)在供水行業(yè)中的應(yīng)用具有廣闊的前景,，上一些比較發(fā)達(dá)的國(guó)家和地區(qū),，如美國(guó)、歐洲,、韓國(guó)等已廣泛采用該技術(shù)來(lái)指導(dǎo)水廠的水生產(chǎn)工藝,，該技術(shù)在我國(guó)現(xiàn)已得到應(yīng)用，如：*生態(tài)環(huán)境研究中心,、北京自來(lái)水集團(tuán)第九水廠,、廣州自來(lái)水總公司、深圳水務(wù)集團(tuán),、勝利油田,、新疆油田等多個(gè)地區(qū)和單位都已采用,。

歸納顆粒物計(jì)數(shù)儀系統(tǒng)在水處理工藝中的作用有以下幾點(diǎn)：

1． 粒物計(jì)數(shù)儀系統(tǒng)可以定量檢測(cè)出水顆粒物的量，能取代生物測(cè)試法來(lái)檢測(cè)出廠水水中的病原微生物,，為賈第鞭毛蟲和癮孢子蟲的監(jiān)測(cè)提供有力的依據(jù),，有效地保障飲用水的安全性；

2． 顆粒物計(jì)數(shù)儀系統(tǒng)可以優(yōu)化絮凝過(guò)程,，優(yōu)化絮凝劑的加入量,、指導(dǎo)絮凝器的設(shè)計(jì)和絮凝器的操作條件;

3． 顆粒物計(jì)數(shù)儀能夠監(jiān)測(cè)和評(píng)估過(guò)濾器的效率。及時(shí)報(bào)告過(guò)濾器的穿透,、確定過(guò)濾器的反洗時(shí)間,，反洗水用量，評(píng)估過(guò)濾器的效率,、選取過(guò)濾器的流量,，為優(yōu)化水處理工藝、提高水質(zhì),、降低能耗提供可靠的依據(jù),。

IBR袖珍便攜式顆粒物計(jì)數(shù)系統(tǒng)

        IBR袖珍便攜式顆粒物計(jì)數(shù)儀是一種體積小、便于攜帶儀器,。它zui大的優(yōu)點(diǎn)是方便,，不需要安裝。它既適用于現(xiàn)場(chǎng),，同時(shí)也可在實(shí)驗(yàn)室使用,。這些特點(diǎn)使它成為一種對(duì)水樣采樣分析理想的儀器。

1． IBR袖珍便攜式顆粒物計(jì)數(shù)系統(tǒng)工作原理：

        顆粒物計(jì)數(shù)系統(tǒng)使用更精確的激光二極管光源,，形成一束非常狹小又非常明亮的激光,，其與被檢測(cè)的液體流向垂直。入射光束由于被液體中的粒子阻擋而減弱,。這種瞬時(shí)的光強(qiáng)變化引起光電二極管接收電壓信號(hào)的變化,，該變化與粒子通過(guò)光束時(shí)的截面積成正比。每一個(gè)粒子通過(guò)光束時(shí)引起一個(gè)電壓脈沖信號(hào),，脈沖信號(hào)的多少反映了粒子的數(shù)量。不同粒徑的顆粒物數(shù)目由不同的測(cè)量頻道獲得,。與濁度儀不同,，顆粒物計(jì)數(shù)儀的測(cè)定結(jié)果直接反映了顆粒物的物理參數(shù)，即顆粒物的總量（個(gè)/毫升）和粒徑分布,。

2． IBR袖珍便攜式顆粒物計(jì)數(shù)系統(tǒng)規(guī)格：

        主機(jī)尺寸: 109×318×295mm,；重量：5.8千克

3． 主要技術(shù)參數(shù)：

·         激光二極管監(jiān)測(cè)器，zui大量程為：18,，000粒/毫升,；

·         儀器內(nèi)部供電電壓：12-14VDC

·         測(cè)量范圍：2-400微米,；

·         輸入信號(hào)：2-40mA模擬信號(hào)；

·         輸出信號(hào)：RS-485通信協(xié)議,，RS-232通信協(xié)議,，或2-40mA模擬信號(hào)輸出；

4． 性能特點(diǎn)：

·         適用于水中懸浮顆粒物的測(cè)定,，還可測(cè)定油中的顆粒物,；

·         可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室間歇測(cè)定，也可用于現(xiàn)場(chǎng)的在線測(cè)定,；電池和交流電兩用,；

·         實(shí)時(shí)傳感器校正系統(tǒng)，儀器測(cè)定2-10微米的顆粒物的分辨率比同類產(chǎn)品高10%,；

·         具有8個(gè)測(cè)量頻道,，可同時(shí)測(cè)量8個(gè)粒徑范圍的顆粒物數(shù)目，并給出粒度分布結(jié)果,。粒徑范圍可以根據(jù)用戶的具體要求進(jìn)行設(shè)定和改變,。測(cè)定粒徑范圍（2-400微米）；

·         配有樣品稀釋補(bǔ)償系統(tǒng),，使其性能更加*,；

·         分析快速（小于30秒）；

·         流量控制系統(tǒng)使分析數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確,；

·         采用RS-485通信,，使其能夠用一根電纜同時(shí)控制多臺(tái)顆粒物計(jì)數(shù)儀；

·         2-40mA的模擬信號(hào)輸入設(shè)置使之可以接受其它具有2-40mA模擬信號(hào)輸入儀器,，如濁度儀的信號(hào),；并且易與工業(yè)上常用的SCADA系統(tǒng)一體化；

·         具有安裝到PC上的監(jiān)測(cè)軟件,，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程處理測(cè)量數(shù)據(jù)                            

顆粒物計(jì)數(shù)儀的選型

九十年代,，顆粒物計(jì)數(shù)儀在美國(guó)水廠得到了廣泛的普及和應(yīng)用，產(chǎn)生了非常好的影響,。

IBR 顆粒物計(jì)數(shù)儀在技術(shù),、設(shè)計(jì)和*在同類產(chǎn)品中均處于地位。

顆粒物計(jì)數(shù)儀有袖珍和在線兩種,。袖珍型顆粒物計(jì)數(shù)儀體積小巧攜帶方便適用于實(shí)驗(yàn)室燒杯

實(shí)驗(yàn),。例如：北京、廣州和深圳自來(lái)水公司都采用袖珍顆粒物計(jì)數(shù)儀進(jìn)行燒杯實(shí)驗(yàn),，描述粒

度分布在絮凝過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化,，解決了濁度儀在該測(cè)試過(guò)程中不穩(wěn)定的問(wèn)題，為精確絮凝

劑的加入量提供了可能,。

在線顆粒物計(jì)數(shù)儀適用于固定位置的監(jiān)測(cè),，包括過(guò)濾器監(jiān)測(cè),、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和水處理工藝

的優(yōu)化等。

IBR 顆粒物計(jì)數(shù)儀主要技術(shù)參數(shù)：

分辯率： <9% （2 微米） <5% (10 微米)

計(jì)數(shù)效率： > 50% (1 微米) > 95 % (1.5 微米) >98% (2 微米)

測(cè)流精度： 2%

測(cè)量范圍： 2 微米— 400 微米

信噪比： 3：1

檢測(cè)通道數(shù)量： 8

外接模擬信號(hào)路數(shù)： 2

zui大顆粒物濃度： 18000 粒/毫升

通信速率： 9600bit/s

通信接口： RS-485(4 線)

幾個(gè)主要廠家的技術(shù)指標(biāo)比較：

以上技術(shù)參數(shù)是在各自廠家的公開資料上找到的,?？蛻艨梢栽谙鄳?yīng)的廠家核實(shí)這些

資料。我們建議客戶不要接受銷售商私下提供的技術(shù)參數(shù),，因?yàn)楹芏噤N售上自己編造參數(shù)私

下提供給客戶,，而不敢公開。

從技術(shù)指標(biāo)上講,，市場(chǎng)比較認(rèn)可IBR,，其次是USFilter。因?yàn)檫@兩家有自己的技術(shù)特長(zhǎng),，

因而敢公布自己的指標(biāo),，有些廠家由于技術(shù)所限，不敢公布真實(shí)指標(biāo),，所以干脆不公布這些

指標(biāo),。

對(duì)顆粒物計(jì)數(shù)儀來(lái)講，zui重要的技術(shù)指標(biāo)是分辨率,、計(jì)數(shù)效率和測(cè)留精度,。

分辨率（解析度）（resolution）：當(dāng)顆粒物通過(guò)計(jì)數(shù)儀的檢測(cè)孔時(shí)，計(jì)數(shù)儀除了

計(jì)數(shù)外,，還要測(cè)量顆粒物的粒徑,，分辨率（解析度）就是指測(cè)量粒徑的統(tǒng)計(jì)精度。分辨率（解

析度）用百分比來(lái)表示,，比如顆粒物的實(shí)際粒徑是5 微米,，則實(shí)際的測(cè)出值的大部分應(yīng)該在

5-5r 微米到5+5r 微米之間，r 就是用百分比表示的解析度,。顆粒物計(jì)數(shù)儀的分辨率（解析度）

與實(shí)測(cè)顆粒物的粒徑有關(guān),，對(duì)同一臺(tái)設(shè)備來(lái)將，一般粒徑越小,，分辨率越大,。市場(chǎng)上顆粒物

計(jì)數(shù)儀的分辨率（解析度）一般在5%到25%不等，分辨率越小,，粒徑的測(cè)量越精確,，使后

續(xù)的應(yīng)用的可信度越高，效果越好,。雖然分辨率有其標(biāo)準(zhǔn)定義，但各廠家在標(biāo)記分辨率時(shí)可

能選擇不同的顆粒物粒徑,。比如,，IBR 標(biāo)記其分辨率為2 微米時(shí)小于9%,，而10 微米時(shí)小于

5%，有些廠家只標(biāo)記10 微米時(shí)小于10%,。在比較分辨率時(shí)要比較在同一粒徑時(shí)的數(shù)值,，而

不看粒徑只比數(shù)值是沒(méi)有任何意義的。

測(cè)流精度（Flow rate）：測(cè)流精度是指顆粒物計(jì)數(shù)儀測(cè)量其檢測(cè)顆粒物時(shí),，對(duì)水

流的流量速率的檢測(cè)相對(duì)誤差,。因?yàn)轭w粒物計(jì)數(shù)儀要計(jì)算用戶zui關(guān)心的單位體積的顆粒物數(shù)

量，即要用檢測(cè)的顆粒物數(shù)量除以檢測(cè)期間流經(jīng)計(jì)數(shù)儀的水的總體積,。因而,，流量的精度直

接關(guān)系到zui后檢測(cè)結(jié)果的精度。市場(chǎng)上常見(jiàn)的顆粒物計(jì)數(shù)儀的測(cè)流精度為2%到15%,，該值

越小,，其精度越高。

計(jì)數(shù)效率

計(jì)數(shù)效率也是zui重要的指標(biāo),，但是它與分辨率表示同樣的特性,。雖然計(jì)數(shù)效率與分

辨率沒(méi)有簡(jiǎn)單的換算關(guān)系，但實(shí)際上,，分辨率確定了計(jì)數(shù)效率,，反過(guò)來(lái)亦然。所以大部分廠

家只給出其中一個(gè)指標(biāo),。這給比較帶來(lái)不便,。

對(duì)小粒徑顆粒,由于監(jiān)測(cè)的離散性,并不是所有的顆粒物都能檢測(cè)到．對(duì)較大粒徑的顆

粒物，檢測(cè)到的概率會(huì)增大,，直到*,。計(jì)數(shù)儀對(duì)某一特定粒徑的計(jì)數(shù)效率定義為對(duì)該粒

徑的顆粒物的測(cè)到概率，也可以是測(cè)到的百分比,。

計(jì)數(shù)效率隨粒徑的增大而增大,，在某一閾值達(dá)*

比較時(shí)看50%的粒徑點(diǎn)和*的粒徑點(diǎn)

成功案例

顆粒物計(jì)數(shù)儀在歐美等國(guó)家廣泛用于水處理過(guò)程中絮凝劑的優(yōu)化、過(guò)濾器的監(jiān)控和水

質(zhì)檢測(cè)并作為賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲在線檢測(cè)的有效替代手段,。我國(guó)學(xué)術(shù)界和自來(lái)水行業(yè)于

近期開始廣泛關(guān)注這一*技術(shù),，已在《中國(guó)給水排水》2003 年第9 期、《給水排水》29

卷第6 期和全國(guó)性會(huì)議上發(fā)表了多篇研究文章,。格維恩公司是*家將該技術(shù)應(yīng)用于水處理行

業(yè)并取得成功,。部分應(yīng)用案例如下：

北京自來(lái)水公司工藝和過(guò)濾介質(zhì)的優(yōu)化

*引進(jìn)IBR 顆粒物計(jì)數(shù)儀對(duì)亞洲zui大的北京自來(lái)水集團(tuán)公司第九水廠的工藝過(guò)程進(jìn)

行監(jiān)控和診斷，優(yōu)化了工藝過(guò)程,，降低了反洗水的用量,，提高了出水水質(zhì)。該成果在2003

年進(jìn)行了鑒定，受到了專家的*好評(píng),。近期又采購(gòu)了一批顆粒物計(jì)數(shù)儀,，正在對(duì)國(guó)內(nèi)外的

濾料進(jìn)行優(yōu)選和對(duì)濾池效率進(jìn)行監(jiān)控研究。

廣州自來(lái)水公司深度水處理工藝的監(jiān)控

目前在廣州新塘的大墩水廠安裝了在線顆粒物計(jì)數(shù)儀,，分別對(duì)濾前水,，砂濾后水和碳

濾后水進(jìn)行監(jiān)測(cè)并通過(guò)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)對(duì)水處理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，主要用于評(píng)估不同濾料的

過(guò)濾效果,、濾池的效率,，為過(guò)濾器設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參數(shù)。水質(zhì)部利用便攜式顆粒物計(jì)數(shù)儀和在

線式顆粒物計(jì)數(shù)儀研究絮凝,、沉淀和過(guò)濾等制水環(huán)節(jié)中顆粒物濃度和濁度的變化規(guī)律以及它

們之間的關(guān)系,，優(yōu)化絮凝劑的加入量。

中科院生態(tài)環(huán)境研究中心,、深圳水務(wù)集團(tuán)863 項(xiàng)目

國(guó)家863 項(xiàng)目中采用IBR 顆粒物計(jì)數(shù)儀,，對(duì)制水過(guò)程中的諸環(huán)節(jié)正在進(jìn)行系統(tǒng)全面的研究。