تعیین کدورت آب

کیفیت آب: تعیین کدورت (GB 13200-1991)» به استاندارد بین المللی ISO 7027-1984 «کیفیت آب – تعیین کدورت» اشاره دارد. این استاندارد دو روش را برای تعیین کدورت در آب مشخص می کند. بخش اول اسپکتروفتومتری است که برای آب آشامیدنی، آب طبیعی و آب با کدورت بالا با حداقل کدورت تشخیص 3 درجه قابل اجرا است. قسمت دوم کدورت سنجی بصری است که برای آب های با کدورت کم مانند آب آشامیدنی و آب منبع با حداقل کدورت تشخیص 1 درجه قابل اجرا است. نباید هیچ زباله و ذراتی که به راحتی فرو می روند در آب وجود داشته باشد. اگر ظروف مورد استفاده تمیز نباشد یا حباب های محلول و مواد رنگی در آب وجود داشته باشد، در تعیین اختلال ایجاد می کند. در دمای مناسب، سولفات هیدرازین و هگزامتیلن تترامین پلیمریزه شده و پلیمری سفید رنگ با مولکولی بالا تشکیل می دهند که به عنوان محلول استاندارد کدورت استفاده می شود و در شرایط خاص با کدورت نمونه آب مقایسه می شود.

کدورت معمولاً برای تعیین آب طبیعی، آب آشامیدنی و برخی کیفیت آب صنعتی قابل اعمال است. نمونه آبی که باید از نظر کدورت آزمایش شود باید در اسرع وقت آزمایش شود یا باید در دمای 4 درجه سانتیگراد در یخچال نگهداری شود و ظرف 24 ساعت آزمایش شود. قبل از آزمایش، نمونه آب باید به شدت تکان داده شود و به دمای اتاق بازگردانده شود.
وجود مواد معلق و کلوئیدها در آب مانند گل و لای، مواد آلی ریز، مواد معدنی، پلانکتون و غیره می تواند آب را کدر کرده و کدورت خاصی ایجاد کند. در تجزیه و تحلیل کیفیت آب، تصریح شده است که کدورت ایجاد شده توسط 1 میلی گرم SiO2 در 1 لیتر آب، یک واحد کدورت استاندارد است که به آن 1 درجه می گویند. به طور کلی هر چه کدورت بیشتر باشد محلول کدورت بیشتری دارد.
از آنجایی که آب حاوی ذرات معلق و کلوئیدی است، آب در اصل بی رنگ و شفاف کدر می شود. درجه کدورت را کدورت می گویند. واحد کدورت بر حسب "درجه" بیان می شود که معادل 1 لیتر آب حاوی 1 میلی گرم است. SiO2 (یا میلی گرم کائولن غیر منحنی، خاک دیاتومه)، درجه کدورت تولید شده 1 درجه یا جکسون است. واحد کدورت سوسپانسیون کائولن JTU 1JTU=1mg/L می باشد. کدورت نمایش داده شده توسط ابزار مدرن، واحد کدورت پراکنده NTU است که به نام TU نیز شناخته می شود. 1NTU=1JTU. اخیراً در سطح بین المللی اعتقاد بر این است که استاندارد کدورت تهیه شده با هگزامتیلن تترامین-هیدرازین سولفات دارای قابلیت تکرارپذیری خوبی است و به عنوان استاندارد یکپارچه FTU کشورهای مختلف انتخاب شده است. 1FTU=1JTU. کدورت یک اثر نوری است که میزان انسداد نور هنگام عبور از لایه آب است که نشان دهنده توانایی لایه آب در پراکندگی و جذب نور است. این نه تنها به محتوای مواد معلق مربوط می شود، بلکه به ترکیب، اندازه ذرات، شکل و بازتاب سطحی ناخالصی ها در آب نیز مربوط می شود. کنترل کدورت بخش مهمی از تصفیه آب صنعتی و یک شاخص مهم کیفیت آب است. با توجه به کاربردهای مختلف آب، نیازهای متفاوتی برای کدورت وجود دارد. کدورت آب آشامیدنی نباید از 1NTU تجاوز کند. کدورت آب مکمل برای تصفیه آب خنک کننده در گردش باید 2-5 درجه باشد. کدورت آب ورودی (آب خام) برای تصفیه آب نمک زدایی باید کمتر از 3 درجه باشد. کدورت آب مورد نیاز برای ساخت الیاف مصنوعی کمتر از 0.3 درجه است. از آنجایی که ذرات معلق و کلوئیدی که کدورت را تشکیل می دهند، عموماً پایدار هستند و عمدتاً بارهای منفی دارند، بدون عملیات شیمیایی ته نشین نمی شوند. در تصفیه آب صنعتی عمدتاً از انعقاد، شفاف سازی و فیلتراسیون برای کاهش کدورت آب استفاده می شود.
نکته دیگری که باید اضافه کنم این است که از آنجایی که استانداردهای فنی کشور من با استانداردهای بین المللی مطابقت دارد، مفهوم "کدورت" و واحد "درجه" اساساً دیگر در صنعت آب استفاده نمی شود. در عوض، مفهوم "کدورت" و واحد "NTU/FNU/FTU" به جای آن استفاده می شود.

روش کدورت سنجی یا نور پراکنده
کدورت را می توان با کدورت سنجی یا روش نور پراکنده اندازه گیری کرد. کشور من معمولاً از کدورت سنجی برای اندازه گیری کدورت استفاده می کند. نمونه آب با محلول استاندارد کدورت تهیه شده با کائولن مقایسه می شود. کدورت زیاد نیست و مقرر شده است که یک لیتر آب مقطر حاوی 1 میلی گرم دی اکسید سیلیکون به عنوان یک واحد کدورت باشد. مقادیر اندازه گیری کدورت که با روش های مختلف اندازه گیری یا استانداردهای مختلف به دست می آیند، لزوماً سازگار نیستند. سطح کدورت به طور کلی نمی تواند به طور مستقیم میزان آلودگی آب را نشان دهد، اما افزایش کدورت ناشی از فاضلاب های انسانی و صنعتی نشان دهنده بدتر شدن کیفیت آب است.
1. روش رنگ سنجی. رنگ سنجی یکی از روش های رایج برای اندازه گیری کدورت است. از رنگ سنج یا اسپکتروفتومتر برای تعیین کدورت با مقایسه تفاوت جذب بین نمونه و محلول استاندارد استفاده می کند. این روش برای نمونه های با کدورت کم (به طور کلی کمتر از 100 NTU) مناسب است.
2. روش پراکندگی. روش پراکندگی روشی برای تعیین کدورت با اندازه گیری شدت نور پراکنده از ذرات است. روش های رایج پراکندگی شامل روش پراکندگی مستقیم و روش پراکندگی غیر مستقیم می باشد. در روش پراکندگی مستقیم از ابزار پراکندگی نور یا پراکنده برای اندازه گیری شدت نور پراکنده استفاده می شود. روش پراکندگی غیرمستقیم از رابطه بین نور پراکنده تولید شده توسط ذرات و جذب برای بدست آوردن مقدار کدورت از طریق اندازه گیری جذب استفاده می کند.

کدورت را می توان با کدورت سنج نیز اندازه گیری کرد. کدورت سنج نور ساطع می کند، آن را از بخشی از نمونه عبور می دهد و تشخیص می دهد که چقدر نور توسط ذرات در آب از جهت 90 درجه به نور فرودی پراکنده شده است. این روش اندازه گیری نور پراکنده را روش پراکندگی می نامند. هر کدورت واقعی باید از این طریق اندازه گیری شود.

اهمیت تشخیص کدورت:
1. در فرآیند تصفیه آب، اندازه گیری کدورت می تواند به تعیین اثر تصفیه کمک کند. به عنوان مثال، در طی فرآیند انعقاد و ته نشینی، تغییرات کدورت می تواند منعکس کننده تشکیل و حذف لخته ها باشد. در طول فرآیند فیلتراسیون، کدورت می تواند کارایی حذف عنصر فیلتر را ارزیابی کند.
2. فرآیند تصفیه آب را کنترل کنید. اندازه گیری کدورت می تواند تغییرات کیفیت آب را در هر زمان تشخیص دهد، به تنظیم پارامترهای فرآیند تصفیه آب کمک کند و کیفیت آب را در محدوده مناسب حفظ کند.
3. تغییرات کیفیت آب را پیش بینی کنید. با تشخیص مداوم کدورت می توان روند تغییرات کیفیت آب را به موقع کشف کرد و از قبل اقداماتی را برای جلوگیری از کاهش کیفیت آب انجام داد.