کلینیک تصفیه آب ایران

کدورت آب چیست؟

کدورت آب Turbidityیک ویژگی فیزیکی اصلی آب است.

توانایی آب در عبور دادن نور و یا معیاری برای میزان جذب یا پراکندگی نور توسط مواد معلق در آب است.

 در اثر وجود مواد معلق کلوئیدی در آب ایجاد می‌شود. اندازه ذرات کلوئیدی یک میکرون تا یک هزارم میکرون (0.001 تا0.000001میلیمتر) می‌باشد. مواد کلوئیدی به دو دسته تقسیم می شوند:

1- کلوئیدهای کوچک با اندازه 001/0 تا 01/0 میکرون

2- کلوئیدهای بزرگ با اندازه 1/0 تا 1 میکرون.

هر یک از ذرات موجود در آب بر حسب شکل، اندازه و تراکم آنها در آب با جذب یـا پراکنده ساختن بخشی از نور تابیده شده به آن، میزان نور عبور کرده را تقلیل می‌دهند.

هرچـه شـدت نـور عبـور کرده بیشتر باشد، ظاهر آب شفاف‌تر و زلال‌تر به نظر می‌آید و هرچه میزان و تراکم عامل‌های خارجی، اعم از آلی و معدنی (گل و لای، خاک رس، سیلت، باکتری‌ها و ویروس‌ها، میکروارگانیسم‌ها، رشته‌های گیاهی ترکیبات آلی رنگی محلول، ذرات سیاه مثل کربن فعال و اکسیدهای فلزی)در آب فزون‌تر باشد، میزان نور جذب یا منحرف‌شده بیشتر و در نتیجه کدورت آب بیشتر است.

منشاء عوامل ایجادکننده کدورت درآب
تخلیه فاضلاب‌های شهری و صنعتی و مواد زاید گوناگون به منابع آب، روان آبهای سطحی ناشی از بارش‌های جوی همراه با مواد فرسایش‌یافته از سطح زمین و لایه‌های درونی خاک، میکروارگانیسم‌ها، جلبک‌ها و گیاهان آبزی و ترکیبات حاصل از تجزیه و فساد آنها، اسید هـای هیومیـک و سایر ترکیبات آلی ناشی از تجزیه گیاهان و برگ‌ها، غلظت زیاد آهن سه ظرفیتی در آب به ویژه در آب‌های زیرزمینی، حباب‌های هوا و ذرات ناشی از فرآیندهای تصفیه از مهمترین عوامل ایجاد کدورت در آب می‌باشند.

اهمیت کدورت در آب آشامیدنی
در میان عامل‌های مشخص‌کننده کیفیت آب، کدورت از جایگاه ویژه‌ای برخوردار است.

کدورت بر مقبولیت عمومی کدورت (زیبا شناختی) آب آشامیدنی تاثیر منفی گذاشته؛ موجبات اعتراض و نارضایتی مشترکان را فراهم می‌سازد.

کدورت بیش از 5 واحد معمولاً برای مصرف‌کننده قابل تشخیص است، اهمیت کدورت تا آنجاست که باعـث شـده تنهـا محـور و اساس عملکرد فرآیندهای متعارف تصفیه آب بر حذف عامل‌های ایجادکننده کدورت بنا نهاده شود و اصول طراحی تصفیه‌خانه‌ها نیز بر پایه زدایش کدورت استوار است.

مشکل کدورت بیشتر در آب‌های سطحی و همچنین چشمه‌هایی که از دل لایه‌های زمین‌هایی با تراکم کم و خلل و فرج زیاد و دانه‌بندی درشت می‌جوشند در فصول بارندگی نمایانتر می‌باشد و آب‌های زیرزمینی خصوصاً آب چاه‌های عمیق و نیمه‌عمیق به دلیل خاصیت فیلتراسیون لایه‌های مختلف زمین و فرآیند جذب سطحی کمتر مشهود می‌باشد.

کدورت ناشی از مواد آلی و معدنی بستر مناسبی برای جذب حشره‌کش‌ها و سایر ترکیبات آلی و میکروارگانیسم‌ها و حتی فلزات سنگین است.

ذرات آلی و معدنی مسبب کدورت با فراهم آوردن مواد غذایی، بستر مناسبی را برای رشد میکروب‌ها در شبکه‌های توزیع فراهم می‌آورند.

این ذرات، با ایجاد پوشش محافظ مانع از تماس مواد گندزدا با میکروب‌ها می‌شوند.

کارایی مواد گندزدا را به شدت کاهش می‌دهند و در نتیجه میزان مصرف مواد گندزدا را افزایش می‌دهند. همچنین گندزدایی به روش UV (استفاده از اشعه ماوراء بنفش) درآب‌های کدر کاربرد ندارد.

مواد کلوئیدی کدورت‌زا، سطوحی را برای جذب ارگانیسم‌های بیولوژیکی یا مواد شیمیایی مضر یاعامل طعم و بوی نامطلوب فراهم می‌کنند.

رابطه کدورت با آلودگی میکروبی آب
ارتباط معناداری بین کدورت آب و شمارش میکروب‌ها در آب وجود دارد.

سازمان جهانی بهداشت در سال 2006 شرط سلامت میکروبی و فقدان باکتری و ویروس‌ها در آب را بر مبنای کدورت قرار داده است.

به عنوان مثال اگر میانگین کدورت نمونه‌ها کمتر از یک NTU یا کدورت یک نمونه منفرد کمتر از پنج NTU باشد، به احتمال یقین 99/99% آب عاری از باکتری‌ها و ویروس‌ها خواهد بود.

مشـروط بـر آن کـه کلـر باقیمـانده آزاد پس از 30 دقیقه تماس در محدوده 8/0 – 5/0 میلی‌گرم در لیتر و PH آب کمتر از 8 باشد.

کـدورت نه تنهـا بـه عنـوان شاخص کارآمدی تصفیه‌خانه‌های آب در زدایش عامل‌های میکروبی بلکه می‌تواند به عنوان مشخصه میکروبی آب نیز شناخته شود، زیرا آزمایش شمارش و تعیین مقدار باکتری‌های شاخص آلودگی آب (باکتری‌های کلیفرم – اشرشیاکلی) نیازمند صرف زمانی معادل 24 تا 72 ساعت می‌باشد، برای رفع این نقیصه آزمایش کدورت در کمترین زمان ممکن بسیار راهگشا است.

بـه همیـن دلیـل در آمریکـا آزمایـش کـدورت جـزء اولیـه آزمایش میکروبی آب شده است و در یک تحقیق اعلام شده است که باکتری اشرشیاکلی (Esherichiacoli) در پوشش ذرات معلق و یا به صورت بیوفیلم در می‌آید.

در مقایسه با حالت آزاد مقاومت آن در برابر کلر 2400 مرتبه افزایش می‌یابد.

روش های کاهش کدورت آب:
روش‌های ذیل به طور مستقیم یا غیرمستقیم از حدود 30 تا نزدیک به 100% در کاهش کدورت نقش دارند:
1- ته‌نشینی و فراهم نمودن زمان ماند کافی برای ته‌نشینی ذرات معلق
2- فیلتراسیون (استفاده از صافی‌های شنی تند، کند، تحت فشار – تک‌لایه و چندلایه)
3- انعقاد و فیلتراسیون (فیلتراسیون در خط)
4- انعقاد و لخته‌سازی و فیلتراسیون (فیلتراسیون مستقیم)
5- انعقاد + لخته‌سازی + ته‌نشینی و فیلتراسیون (تصفیه متعارف)
6- انعقاد + فیلترهای دانه‌درشت (ROUGHTING FILTER) + فیلترهای چندلایه
7- الکتروکواگولاسیون (ناپایداری ذرات معلق کلوئیدی محلول در یک محیط آبی با استفاده از جریان الکتریکی که طی آن ذرات با کاهش بار سطحی بر نیروی واندروالس بین خود غلبه کرده و باعث تولید لخته می‌شود)
8- فرآیندهای غشایی مانند استفاده از میکروفیلترها، اولترافیلترها و نانوفیلترها
9- استفاده از روش اسمز معکوس (REVERSE OSMOSIS)

روش انعقاد لخته‌سازی ته‌نشینی و فیلتراسیون

در این روش که متداولترین و موثرترین روش حذف کدورت در تصفیه‌خانه‌های بزرگ آب می‌باشد.

در ابتدا در حوضچه‌های اختلاط سریع مواد منعقدکننده مانند سولفات آلومینیم (آلوم)، پلی‌آلومینیم کلراید ( PAC )، سولفات آهن دو ظرفیتی و سه ظرفیتی و در صورت نیاز کمک‌منعقدکننده‌هایی مانند خاک رس، سیلیکات سدیم و پلیمرها (ترکیبات آلی به صورت طبیعی و مصنوعی با ساختار ملکولی پیچیده و وزن ملکولی بالا مانند نشاسته و پلی‌آمیدها) به وسیله میکسرهای در مدت حدود 60 تا 30 ثانیه با آب مخلوط می‌گردند تا عمل انعقاد ذرات کلوئیدی رخ دهد.

سپس آب وارد حوضچه‌های اختلاط آرام (لخته ساز) شده که درمدت حدود 30 تا 60 دقیقه آب منعقد شده به آرامی به هم زده می‌شود تا لخته‌ها (فلوک‌ها) تشکیل گردند، سپس آب وارد حوضچه‌های ته‌نشینی‌شده، در اثر زمان ماند لخته‌ها ته‌نشین شده و در نهایت آب را از فیلترهای شنی تند عبور داده تا لخته‌های کوچک و ته‌نشین نشده گرفته شوند.

روش‌های اندازه‌گیری کدورت آب
1- کدورت‌سنج شمعی جکسون: J.T.U (JACKSON CANDLE TURBIDIMETEROR UNIT )
دستگاه اندازه‌گیری کدورت بر اساس جذب نور توسط ذرات معلق یا روش کدورت سنج شمعی جکسون شامل یک لوله شیشه‌ای کالیبره شده و دارای سطح تحتانی صاف و شفاف، یک شمع استاندارد و یک محفظه، که لوله‌ها و شمع‌ها را در یک امتداد قرار بگیرند، است.

لوله‌های شیشه‌ای و شمع‌ها در حالت عمودی قرار می‌گیرند.

سپس شمع را روشن کرده و داخل لوله استوانه‌ای نمونه آب را می‌ریزند و از بالا داخل استوانه را نگاه کرده تا زمانی که نور شمع دیده نشود به ریختن نمونه آب ادامه می‌دهند، سپس ارتفاع آب را در استوانه یادداشت کرده بر اساس ارتفاع آب از روی جدول درجه‌بندی کدورت‌سنج شمعی میزان کدورت را مشخص می‌کنند.

هر چه ارتفاع آب در لوله استوانه‌ای کمتر باشد، آب دارای کدورت بیشتری بوده است.

روش کدورت‌سنج جکسون JTU برای مقادیر بیشتر از 25 واحد برای آب‌های با کدورت بالا کاربرد دارد. استاندارد آب بر اساس کدورت‌سنج جکسون حداقل 5 و حداکثر 25 می‌باشد.

عواملی زیراندازه‌گیری دقیق کدورت با مشکل مواجه می‌سازند.
1- شیشه‌ای کثیف ویا دارای خراش

2- تلاطم نمونه ویا لرزش دستگاه

3- وجود حباب‌های هوا

2- روش نفلومتری NEPHELOMETRIC TURBIDIMETER UNIT(N.T.U)
روشی دیگر برای اندازه‌گیری کدورت است که عمومیت یافته است.

اساس کار مقایسه شدت پراکندگی نور در یک نمونه با شدت پراکندگی نور در یک محلول استاندارد درشرایط یکسان می‌باشد.

هرچه پراکندگی نور بیشتر باشد کدورت نمونه هم بیشتر خواهد بود.

کدورت‌سنج نفلومتر شامل یک منبع نور یک عدسی و روزنه جهت متمرکز کردن نور و سل نمونه و یک دتکتور فتومتریک (آشکارساز نوری) برای مشخص‌کردن شدت نور پخش‌شده در زوایای 90 درجه یک مسیر نوری است.

انـدازه تفـرق نـوری را کـه در زاویـه 90 درجـه منکسر می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند.

یک NTU کدورت حاصل از یک میلیگرم Si02 در یک لیتر آب مقطراست.

امروزه از ماده شیمیایی فورمازین به جای Sio2 استفاده می‌شود. که با FTU بیان می‌شود.

3- روش شمارش ذرات به کمک دستگاه الکترنیکی:
ایـن روش بسیـار دقیق و پیشرفته است. حتی مقدار ذرات و اندازه و سایز ذرات را شمارش و دسته‌بندی می‌کند.
استاندارد ملی کدورت در آب آشامیدنی:
حد مطلوب کدورت در آب شرب

طبق استاندارد شماره 1053 موسسه استاندارد یک NTU و حداکثر مجاز آن پنج NTU می‌باشد.

جهت سفارش آزمایش آب ویا خرید کدورت سنج از صفحه فروشگاه بازدید کنید .

فروشگاه