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)的國家和地區(qū)，如美國、歐洲、韓國等已廣泛采用該技術(shù)來指導(dǎo)水廠的水生產(chǎn)工藝，該技術(shù)在我國現(xiàn)已得到應(yīng)用，如：*生態(tài)環(huán)境研究中心、北京自來水集團(tuán)第九水廠、廣州自來水總公司、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)可以定量檢測出水顆粒物的量，能取代生物測試法來檢測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)測和評估過濾器的效率。及時(shí)報(bào)告過濾器的穿透、確定過濾器的反洗時(shí)間，反洗水用量，評估過濾器的效率、選取過濾器的流量，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，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的變化，該變化與粒子通過光束時(shí)的截面積成正比。每一個(gè)粒子通過光束時(shí)引起一個(gè)電壓脈沖信號，脈沖信號的多少反映了粒子的數(shù)量。不同粒徑的顆粒物數(shù)目由不同的測量頻道獲得。與濁度儀不同，顆粒物計(jì)數(shù)儀的測定結(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)測器，zui大量程為：18，000粒/毫升；

·         儀器內(nèi)部供電電壓：12-14VDC

·         測量范圍：2-400微米；

·         輸入信號：2-40mA模擬信號；

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

4． 性能特點(diǎn)：

·         適用于水中懸浮顆粒物的測定，還可測定油中的顆粒物；

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

·         實(shí)時(shí)傳感器校正系統(tǒng)，儀器測定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)測量頻道，可同時(shí)測量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)控制多臺顆粒物計(jì)數(shù)儀；

·         2-40mA的模擬信號輸入設(shè)置使之可以接受其它具有2-40mA模擬信號輸入儀器，如濁度儀的信號；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)測軟件，可實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程處理測量數(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

度分布在絮凝過程中的動(dòng)態(tài)變化，解決了濁度儀在該測試過程中不穩(wěn)定的問題，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，包括過濾器監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測和水處理工藝

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)

測流精度： 2%

測量范圍： 2 微米— 400 微米

信噪比： 3：1

檢測通道數(shù)量： 8

外接模擬信號路數(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，市場比較認(rèn)可IBR，其次是USFilter。因?yàn)檫@兩家有自己的技術(shù)特長，

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)。

對顆粒物計(jì)數(shù)儀來講，zui重要的技術(shù)指標(biāo)是分辨率、計(jì)數(shù)效率和測留精度。

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

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

析度）用百分比來表示，比如顆粒物的實(shí)際粒徑是5 微米，則實(shí)際的測出值的大部分應(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)測顆粒物的粒徑有關(guān)，對同一臺設(shè)備來將，一般粒徑越小，分辨率越大。市場上顆粒物

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)值是沒有任何意義的。

測流精度（Flow rate）：測流精度是指顆粒物計(jì)數(shù)儀測量其檢測顆粒物時(shí)，對水

流的流量速率的檢測相對誤差。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，即要用檢測的顆粒物數(shù)量除以檢測期間流經(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后檢測結(jié)果的精度。市場上常見的顆粒物計(jì)數(shù)儀的測流精度為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

辨率沒有簡單的換算關(guān)系，但實(shí)際上，分辨率確定了計(jì)數(shù)效率，反過來亦然。所以大部分廠

家只給出其中一個(gè)指標(biāo)。這給比較帶來不便。

對小粒徑顆粒,由于監(jiān)測的離散性,并不是所有的顆粒物都能檢測到．對較大粒徑的顆

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

徑的顆粒物的測到概率，也可以是測到的百分比。

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)儀在歐美等國家廣泛用于水處理過程中絮凝劑的優(yōu)化、過濾器的監(jiān)控和水

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

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

卷第6 期和全國性會(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：

北京自來水公司工藝和過濾介質(zhì)的優(yōu)化

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

行監(jiān)控和診斷，優(yōu)化了工藝過程，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。近期又采購了一批顆粒物計(jì)數(shù)儀，正在對國內(nèi)外的

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

廣州自來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，分別對濾前水，砂濾后水和碳

濾后水進(jìn)行監(jiān)測并通過計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)對水處理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，主要用于評估不同濾料的

過濾效果、濾池的效率，為過濾器設(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

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