مهمترین پارامترهای مورد استفاده در علم و فن آوری تصفیه آب

كل مواد جامد محلول (Total Dissolved Solids(TDS

منظور از TDS كل ناخالصی های جامد حل شده در آب است كه نشان دهنده مجموع غلظت همه يون های موجود در آب مي باشد. واحد اندازه گیری TDS ، ميلي گرم در ليتر Mg/l است كه از آن با عنوان لاتین PPM ياد مي كنند. PPM کوچک شده ی عبارت Part Per Million ( قطعه در ميليون ) مي باشد. می دانیم که هر ليتر برابر با يک ميليون ميلي گرم است ، بنابراين هر ميلي‌گرم در ليتر يک قطعه در ميليون می باشد يا به عبارتي همان ۱ PPM .

تی دی اس آب - سختی آب - تصفیه آب

قابلیت هدايت الكتريكی  (Electrical Conductivity (EC

نشان دهنده قدرت يونی يک محلول برای انتقال جريان الکتریسیته است و تابعی از قدرت يونی آب ( مقدار كاتيون ها و آنيون های موجود در آب ) می باشد. هدايت الكتريكی را با واحد ميكروزيمنس بر سانتی متر و يا ميكرو مو بر سانتيمتر اندازه گیری می کنند.هدايت الكتريكي و غلظت كل جامدات محلول ( TDS ) به صورت یک به یک به هم ارتباط ندارند . اما در محلول های رقيق ( مانند آب طبيعی ) ارتباط اين دو عامل به صورت زير است :TDS = ۰.۵ EC

رابطه بين TDS و EC برای هر نمونه آب با توجه به ویژگی های شیمیایی و فیزیکی آن، فرق مي كند.

هدایت الکتریکی در تصفیه آب

 

سختی كل Total Hardness ) TH )

سختی كل مجموع غلظت یون های كلسيم و منيزيم 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/li CaCo۳ بيان می كنند.

محاسبه سختی کل در دستگاه تصفیه آب

كدريت (کدورت) Turbidity

مواد كلوييدی باعث کدر شدن آب می شوند. كدريت در استاندارد اینگونه تعريف می شود:يک خاصيت فيزيكی آب كه باعث می شود نور تابيده شده به نمونه پخش و بازتابیده شود و يا جذب شود ولی عبور نكند. واحد كدريت ، JTU يا NTU می باشدبطور كلی آب آشاميدنی و آب مورد نياز در صنايع بايد صاف و زلال باشد. كاهش كدورت آب در حفظ وسلامتي و بهداشت مردم و جلوگيري از مسائل و مشكلات سيستم توزيع آب تاثیر زیادی دارد . كدورت آب همچنين باعث كاهش اثربخشی گندزدايی و كاهش اثر گندزدا ها و افزايش هزينه های گندزدايی می گردد.

کدریت

اكسيژن مورد نياز بيولوژيكی Biological Oxygen Demand ) BOD )

منظور از اين شاخص اندازه گیری آن قسمت از آلاينده هاي آلی است كه باكتری ها قادر به تجزيه آنها می باشند. كاهش اكسيژن در نمونه را كه توسط باكتری های هوازی مصرف می شود تا مواد آلی را تجزيه كنند ، در طی پنج روز اندازه گیری می کنند. بالا بودن اين شاخص نشان دهنده سهولت تعفن پذيری نمونه آب می باشد . شاخص دقيق تر جهت معرفی های ناخالصی هاي آلی نمونه آب ، اكسيژن مورد نياز شيميايی ( COD ) می باشد.

اکسیژن

اشيريشيا كليفرم ( كليفرم روده ای ) E. Coli Coliform

اين شاخص معرف آلودگی آب به فاضلاب های انسانی و حيوانی می باشد. بنابراين بهداشتی بودن آب را با اندازه گیری آن تعیین می کنند. كليفرم روده اي ( مدفوعی ) به مقدار فراوان در روده بزرگ انسان وجود دارد در نتیجه بيماری زا نيست.
علت استفاده از كليفرم روده اي به عنوان شاخص بهداشتی بودن آب عبارت است از:
  • در برابر شرايط نامساعد محيط مثل دما و يا PH مقاومت بالايی دارد بطوری كه اگر به خاطر نامساعد بودن محيط ، كليفرم روده ای از بين برود می شود با اطمينان نتیجه گرفت كه هيچ ويروس و يا باكتری بيماری زايی نمی تواند در آن محيط وجود داشته باشد.
  •  تعداد اين باكتری بسيار زياد است و پس از رقيق شدن های مكرر هم مي توان اطمينان داشت كه اگر هر نوع باكتری در نمونه باشد ، حتما كليفرم روده ای هم در آن نمونه وجود دارد.
  •  طرز تشخيص اين باكتری در مقايسه با ساير باكتری های بيماری زا ، بسيار آسان و ارزان است.
  • واحد اندازه گیری غلظت اين شاخص MPN می باشد. در شرايط استاندارد در فاضلاب تصفيه شده ، MPN در يک ليتر نمونه بايد ۲۰۰ – ۳۰۰ باشد. در آب شرب MPN باید صفر باشد.

اشيريشيا كليفرم ( كليفرم روده ای ) E. Coli Coliform

فشار

نيروی وارد شده بر واحد سطح فشار نام دارد. متداولترين واحدهای اندازه گيری فشار عبارتند از :
Kg / cm۲ كيلوگرم بر سانتيمتر مربع : اگر نيرويی برابر با يک كيلوگرم بر سطحي با مساحت يک سانتيمتر مربع وارد شود ، فشار اعمالی برابر با يک كيلوگرم بر سانتيمتر مربع است.

پارامتر های محاسباتی تصفیه آب

 

  • Kg / m۲ كيلوگرم بر متر مربع : اگر نيرويي برابر با يک كيلوگرم بر سطحی با مساحت يک متر مربع وارد شود ، فشار اعمالی برابر با يک كيلوگرم بر متر مربع است.
  • Atm اتمسفر : يک اتمسفر فشار برابر با يک كيلوگرم بر سانتيمتر مربع و يا ۱۰۰۰۰ كيلوگرم بر متر مربع است.
  • Bar بار : يک بار فشار برابر با يک كيلوگرم بر سانتيمتر مربع فشار است. يک بار فشار با يک اتمسفر فشار برابر است.
  • Kpa كيلوپاسكال : يک كيلوپاسكال فشار برابر با ۰۱/۰ كيلوگرم بر سانتيمتر مربع فشار است.
  • PSI پي اس آی : يک پی اس آي فشار به معنای فشار اعمال شده توسط يك پوند Pound ( واحد نيرو ) بر يك اينچ مربع ( inch۲ ) است.( Pound Square Inch ) . هر ۱۴.۵ PSI برابر با ۱ atm است.
  • ۱ m head of water ستون آب به ارتفاع يك متر : فشار اعمالی توسط ستونی از آب به ارتفاع يک متر به واحد سطح برابر با ۰.۱ bar يا۱۰ kpa يا ۰.۱ kg/cm۲ به عبارت ديگر فشار اعمالی توسط ستونی از آب به ارتفاع ۱۰ متر برابر با ۱ bar يا ۱۰ kpa يا ۱۰ kg/cm۲ يا ۱۴.۵ psi است.
ابزار اندازه گيری فشار، گيج فشارسنج است.

 

آبدهی (دبی)

دبی يعنی ميزان آب يک منبع آب (بطور مثال رودخانه) كه در واحد زمان ( معمولا ثانيه ) از يک سطح مقطع خاص عبور می كند. به عبارت ديگر حاصلضرب سطح مقطع در سرعت آب .ساده ترين راه برای اندازه گيری دبی آب، استفاده از ظروف مدرج است. بدين صورت كه بطور مثال محاسبه شود كه آبدهی يک منبع آب در دقيقه چند ليتر است.

برای درک بهتر از سرعت و دبی آب در لوله، مثال زیر می‌تواند راهنمای خوبی باشد.

اگر لوله آب را در ۳۳ سانتی‌متری زمین به صورت افقی نگه داریم فاصله آخرین نقطه پاشش آب تا ابتدای لوله را «پرتاب افقی» یا «d» بنامیم، جدول زیر نسبت بین کمیت‌های مختلف مرتبط با این مثال را در یک لوله یک اینچ نشان می‌دهد.

حال همین لوله را به صورت عمودی قرار می‌دهیم و فاصله نقطه اوج فواره یا بالاترین ارتفاع آب تا نوک لوله را پرتاب عمودی یا h می‌نامیم.[۳]

 
قطر لوله اینچ سطح مقطع لوله cm2 پرتاب افقیd پرتاب عمودیh سرعت آب در لوله متر بر ثانیه دبی آب لیتر در ساعت
۱ ۵ 25cm 6cm 1m/s ۱۸۰۰
۱ ۵ 10cm 1cm 0.4m/s ۷۰۰
۱ ۵ 76cm 50cm 3m/s ۵۴۰۰
۱ ۵ 3cm 1mm 0.125m/s ۲۲۰

دبی آب در لوله با همان سرعتها و پاشش‌های جدول فوق، برای لوله ۲ اینچ چهار برابر و برای لوله ۴ اینچ ۱۶ برابر مقادیر جدول فوق خواهد بود.

 

متداولترين واحد های اندازه گيری دبی عبارتند از :

  • LPH ليتر در ساعت .LPD ليتر در روز : يک LPD معادل يک ليتر در ۲۴ ساعت است.
  • GPD گالن در روز : هر گالن معادل ۳.۸۷ ليتر است. يک گالن در روز معادل ۸۷/۳ ليتر در ۲۴ ساعت است.
  • GPM گالن در دقيقه : معادل ۸۷/۳ ليتر در دقيقه است.

 

 

بیشتر بخوانید : سختی آب چیست؟ و بهترین روش از بین بردن سختی آب کدام است ؟