در دانش فناوری تصفیه آب، پارامترها و شاخص هایی وجود دارد که انجام محاسبات مربوط به آب و تصفیه آب به وسیله این پارامترها انجام می شود. برخی از این پارامترها عبارتند از TDS و TSS که در ادامه به تعرف و اختلاف آنها خواهیم پرداخت.
فهرست مطالب
1- کل مواد جامد (TS) Total Solids
کل مواد جامد (TS) مجموع همه مواد جامد حل شده (محلول) (TDS) و مواد جامد نامحلول و معلق (TSS) در آب را شامل می شود.در تجزیه آب مقدار کمی (TS) به روش گراویمتری با خشک کردن نمونه و با وزن کردن جرم مواد باقی مانده به دست می آید.
2- كل مواد جامد محلول (TDS) Total Dissolved Solids
منظور از TDS كل ناخالصی های جامد حل شده در آب است كه نشان دهنده مجموع غلظت همه یونهای موجود در آب می باشد. واحد اندازه گیری آن، میلی گرم در لیتر mg/l است كه از آن با عنوان PPM یاد می كنند. PPM کوچک شده عبارت Part per Million (قطعه در میلیون) می باشد. TDS معمولا به دستگاه هدایت سنجی اندازه گیری می شود که با یک محلول نمکی خاص در ارتباط است.
روش و فرمول محاسبه TDS : حجم معینی از آب صاف شده (محلول زیر صافی) را در بوته چینی که قبلا وزن شده می ریزند بعد آب داخل بوته را روی حمام بخار تبخیر کرده و در ادامه بوته چینی را در دمای 180 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت قرار می دهند. پس از سرد کردن بوته در دسیکاتور و توزین بوته ،TDS از طریق فرمول زیر محسبه می شود.
تفاوت TDS و TSS چیست؟
TDS مقدار کل جامدات حل شده است و TSS نمایانگر مقدار مواد جامد نامحلول و معلق است . پس فرق TSS و TDS در حلالیت آنها در آب است.
3-هدایت الکتریکی (EC) Electrical conductivity
(EC) نشان دهنده قدرت یونی یك محلول برای انتقال جریان الکتریسیته است و تابعی از قدرت یونی آب (مقدار كاتیون ها و آنیون های موجود در آب) می باشد. هدایت الكتریكی را با واحد میكروزیمنس بر سانتی متر و یا میكرو مو بر سانتیمتر اندازه گیری می کنند.و با دستگاه هدایت سنجی اندازه گیری می شود
هدایت الكتریكی و غلظت كل جامدات محلول (TDS) به صورت یک به یک به هم ارتباط ندارند. اما در محلول های رقیق (مانند آب طبیعی) ارتباط این دو عامل به صورت زیر است:
TDS = 0.5 EC
رابطه بین TDS و EC برای نمونه ها با توجه به ویژگی شیمیایی و فیزیکی آن، فرق می كند.
4-سختی كل (Total Hardness (TH
سختی كل مجموع غلظت یونهای كلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد. در نتیجه سختی آب، بخشی از TDS آب است. عامل اصلی رسوب گذاری آب، همین سختی آب است. مقدار سختی را برحسب mg/l CaCO3 بیان می كنند. سختی کل با اندازه گیری هر دو یون کلسیم و منیزیم و جمع زدن میزان آنها مشخص می شود.
سختی آب، اساسا به معنی ظرفیت آن در ته نشینی صابون است. صابون عمدتا توسط کاتیونهای کلسیم و منیزیم قابل ته نشینی می باشد.
آب سخت مانع کف کردن صابون می شود. اغلب سختی آب ناشی از چهار جزء می باشد: بی کربنات کلسیم، بی کربنات منیزیم، سولفات کلسیم و سولفات منیزیم. وجود هر یک از این ترکیب‌ها موجب سختی آب می شود، اگر چه ترکیبات دیگر هم هستند اما کمتر از این موارد موجب سختی آب می شوند.
ترکیبات بوجود آورنده سختی در آب:
| Cations | Anions |
| Ca2+ | –HCO3 |
| Mg2+ | –SO42 |
| Sr2+ | –Cl |
| Fe2+ | –NO3 |
| Mn2+ | Sio3-2 |
از آنجا که این دو عنصر (کلسیم و منیزیم) در آب های طبیعی به میزان قابل ملاحظه ای موجود هستند، سختی شامل مجموع غلظت کلسیم و منیزیم در آب می باشد.
سختی آب به صورت سختی دائم و سختی موقت نامگذاری می شود. مجموع سختی موقت و سختی دائم را سختی کل می نامند. با رویکردی دیگر، سختی را به سختی مربوط به کربنات ها و سختی غیرکربناتی تقسیم بندی نموده اند. سختی کربناتی موقتی و سختی غیرکربناتی، دائمی است.
سختی موقت یا سختی کربناتی
ناشی از وجود کربناتها و بی کربنات های کلسیم و منیزیم می باشد و عمدتا به کمک حرارت و یا ازدیاد pH می توان آن راکاهش داد. جوشاندن آب به مدت چند دقیقه موجب تجزیه شدن بی کربنات کلسیم و منیزیم و خارج شدن دی اکسیدکربن و رسوب کربنات های کلسیم و سدیم می گردد.
سختی دایم یا سختی غیرکربناتی
منظور از این سختی آنیونهای سولفات، کلراید، نیترات و ….به همراه کاتیونهای کلسیم و منیزیم موجود در آب می باشد و باحرارت دادن قابل حذف نیست. سختی مربوط به سولفات ها، نیترات های کلسیم، منیزیم در اثر حرارت رسوب نمی دهند.
جدول طبقه بندی سختی آب
| سختی بر اساس میلی اکی والان در لیتر آب | طبقه یا درجه سختی آب |
| 1(کمتر از 50 میلی گرم در لیتر) | سبک |
| 1-3(50-150 میلی گرم در لیتر) | سختی متوسط |
| 3-6(150-300 میلی گرم در لیتر) | آب سخت |
| 6(بیش از 300 میلی گرم در لیتر آب) | خیلی سخت |
5-کدورت آب Turbidity
مواد كلوییدی و ذرات معلق بسیار ریز غیر قابل ته نشینی باعث کدر شدن آب می شوند. واحد كدریت، JTU یا NTU می باشد.
بطور كلی آب آشامیدنی و آب مورد نیاز در صنایع باید صاف و زلال باشد. كاهش كدورت آب در حفظ و سلامتی و بهداشت مردم و جلوگیری از مسایل و مشكلات سیستم توزیع آب تاثیر زیادی دارد. كدورت آب همچنین باعث كاهش اثربخشی گندزدایی و كاهش اثر گندزداها و افزایش هزینه های گندزدایی می گردد.
6- اكسیژن مورد نیاز بیولوژیكی (Biological Oxygen Demand (BOD
منظور از این شاخص اندازه گیری آن قسمت از آلاینده های آلی است كه باكتری ها قادر به تجزیه آنها می باشند. كاهش اكسیژن در نمونه را كه توسط باكتری های هوازی مصرف می شود تا مواد آلی را تجزیه كنند، در طی پنج روز اندازه گیری می کنند. بالا بودن این شاخص نشان دهنده سهولت تعفن پذیری نمونه آب می باشد. شاخص دقیق تر جهت معرفی های ناخالصی های آلی نمونه آب، اكسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) می باشد. Chemical Oxygen Demand COD مقدار اکسیژن حل شده موردنیاز برای اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی موجود در آب است . این تعاریف معمولا در تصفیه فاضلاب به کار می رود اما در تصفیه آب آشامیدنی به ندرت استفاده می شود.
7- اشیریشیا كلیفرم (كلیفرم روده ای) E. Coli Coliform
این شاخص معرف آلودگی آب به فاضلاب های انسانی و حیوانی می باشد. بنابراین بهداشتی بودن آب را با اندازه گیری آن تعیین می کنند. كلیفرم روده ای (مدفوعی) به مقدار فراوان در روده بزرگ انسان وجود دارد در نتیجه بیماری زا نیست. واحد اندازه گیری غلظت این شاخص MPN می باشد. در شرایط استاندارد در فاضلاب تصفیه شده، MPN در یك لیتر نمونه باید 300-200 باشد. در آب شرب MPN باید صفر باشد. علت استفاده از كلیفرم روده ای به عنوان شاخص بهداشتی بودن آب عبارت است از:
در برابر شرایط نامساعد محیط مثل دما و یا pH مقاومت بالایی دارد بطوری كه اگر به خاطر نامساعد بودن محیط، كلیفرم روده ای از بین برود، می توان با اطمینان نتیجه گرفت كه هیچ ویروس و یا باكتری بیماری زایی نمی تواند در آن محیط وجود داشته باشد.
تعداد این باكتری بسیار زیاد است و پس از رقیق شدن های مكرر هم می توان اطمینان داشت كه اگر هر نوع باكتری در نمونه باشد، حتما كلیفرم روده ای هم در آن نمونه وجود دارد.
تشخیص این باكتری در مقایسه با سایر باكتری های بیماری زا، بسیار آسان و ارزان است.
ممنونم خیلی عالی بووود…