ممکن است برای شما جالب باشد که در راستای اهمیت بسیار زیاد نوشیدن آب با سطح کیفی بالا استانداردهای مختلفی برای آب آشامیدنی تعیین شده است. بسیاری از این مفاهیم برگرفته از محدوده و میزان آلاینده های آب هستند. بر اساس این استانداردها نوع آب برای استفاده در بخش های مختلف صنایع مشخص می شود. مثلا در صورتی که سختی آب بسیار بالا باشد آب سخت تعریف می شود و مناسب برای استفاده در برخی از صنایع است. در کنار این در صورتی که میزان املاح آب بسیار کم باشد آب خالص و در برخی دیگر از صنایع کاربرد دارد. برخی از مواردی که استانداردهای آب بر اساس آن تعریف می شوند میزان کدورت، کلر و سختی آب است. در جدول زیر میزان مشخص شده برخی از پارامترهای آب قرار گرفته که استانداردی برای آب آشامیدنی تعریف می شوند.

پارامتر TSS در فرآیند تصفیه آب صنعتی

زمانی که آب و فاضلاب، به‌صورت آزمایشی توسط یک صافی یا فیلتر عبور داده می‌شوند، مواد جامد معلقی بر روی صافی‌ به چشم می‌خورد. این مواد جامد معلق ریز TSS است. اگر این پارامتر با عدد بالایی شناسایی شود، نشان‌دهنده این است که میزان کل مواد جامد معلق در هدف آزمایش شده زیاد بوده و از این نظر دارای آلودگی بالایی است. به دلیل نرسیدن نور خورشید به آب، لجن‌هایی در سطح آب رشد می‌کنند که حیات جانداران زیر آب را به خطر می‌اندازند. این تنها نمونه‌ای از ‌آسیب‌های زیست محیطی TSS است.

نحوه اندازه‌گیری TSS آب

حال می‌خواهیم بدانیم که چگونه می‌‌توان پارامتر TSS را اندازه‌گیری کرد. برای این کار، یک مقدار معین از آب برای مثال یک لیتر آب را وزن می‌کنند. میزان آب آزمایش شده متغیر است. اگر تراکم ذرات بالا باشد، میزان آب کمتری وزن شده و برعکس اگر این تراکم پایین باشد، مقدار آبی که وزن می‌شود، افزایش می‌یابد.

در مرحله بعد، وقتی که داده‌ای دقیق از میزان اندازه‌گیری شده به دست آمد، آب را توسط یک فیلتر تصفیه آب عبور می‌دهند. دقت داشته باشید که وزن این فیلتر باید از قبل اندازه‌گیری شود و حتماً باید اندازه منافذ آن در دست باشد. بعد از اینکه آب از فیلتر عبور داده شد، فیلتر را خشک کرده و دوباره آن را وزن می‌کنند. اختلاف وزن بین فیلتر، قبل و بعد از عبور آب، نشان‌دهنده وزن اندازه‌گیری شده از ذرات جامد معلق در آب است. این پارامتر، با واحد میلی‌گرم در لیتر (ppm) تعریف می‌شود. شاخص کل مواد جامد معلق بعد از اندازه‌گیری وزن فیلتر آب، از طریق فرمول زیر محاسبه می‌شود:

در این رابطه، جرم فیلتر به علاوه جرم باقی‌مانده بعد از خشک شدن فیلتر است.  هم جرم فیلتر قبل از عبور دادن آب از آن در نظر گرفته می‌شود. حجم نمونه در این رابطه با  و غلظت مواد جامد معلق در نمونه هم با  نشان داده شده است.

پارامتر (TDS) Total Dissolved Solids در فرآیند تصفیه آب 

مواد جامد معلق در آب شامل مواد آلی و غیرآلی یا معدنی می باشند که مقدار زیاد آنها هر واحد آب در نهایت منجر به کاهش کیفیت آب می شود. Total Dissolved Solid که به اختصار TDS نامیده میشوند، به مجموع تمام مواد جامد معلق در آب گفته میشود که کلیه مواد آلی و غیرآلی را شامل خواهد شد. وجود بیش از اندازه این مواد در آب تاثیر نامطلوبی بر کیفیت آن ایجاد نموده و بو و طعم و رنگ آن را تغییر خواهد داد. بر اساس استانداردهای بین المللی واحد اندازه گیری سختی کل آب ppm یا میلی گرم در لیتر می باشد. لازم به ذکر است که مقدار TDS استاندارد در آب آشامیدنی باید در بازه 20 تا 90 ppm باشد و افزایش یا کاهش مقدار آن از بازه فوق مشکلات متعددی را برای سلامت انسان به همراه خواهد داشت.

روش های اندازه گیری TDS

برای اندازه گیری مقدار سختی کل آب روش های مختلفی وجود دارد که از رایج ترین آنها می توان به آزمایش آن در محیط های آزمایشگاهی اشاره نمود. با توجه به دسترسی سخت به محیط های آزمایشگاهی و زمان بر بودن انجام بررسی ها بر روی آب، بهترین گزینه استفاده از دستگاه های پرتابل سنجش TDS می باشد. این دستگاه ها پرتابل بوده و بدون نیاز به اتصال به برق می توان از آن در محیط های مختلف استفاده نمود. طرز کار دستگاه سنجش TDS به این صورت است که ابتدا لیوان را از آب مورد نظر پر کنید و دستگاه را داخل آن بگذارید. در صورت بالا یا پایین بودن مقدار آن از حد مجاز بهتر است از نوشیدن آن خودداری نمایید.

پارامتر 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.

پارامتر 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:

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.

پارامتر 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.