کلینیک تصفیه آب ایران

كدورت آب چيست؟

كدورت آب Turbidityيك ويژگي فيزيكي اصلي آب است.

توانايي آب در عبور دادن نور و يا معياري براي ميزان جذب يا پراكندگي نور توسط مواد معلق در آب است.

 در اثر وجود مواد معلق كلوئيدي در آب ايجاد مي‌شود. اندازه ذرات كلوئيدي يك ميكرون تا يك هزارم ميكرون (0.001 تا0.000001ميليمتر) مي‌باشد. مواد كلوئيدي به دو دسته تقسيم مي شوند:

1- كلوئيدهاي كوچك با اندازه 001/0 تا 01/0 ميكرون

2- كلوئيدهاي بزرگ با اندازه 1/0 تا 1 ميكرون.

هر يك از ذرات موجود در آب بر حسب شكل، اندازه و تراكم آنها در آب با جذب يـا پراكنده ساختن بخشي از نور تابيده شده به آن، ميزان نور عبور كرده را تقليل مي‌دهند.

هرچـه شـدت نـور عبـور كرده بيشتر باشد، ظاهر آب شفاف‌تر و زلال‌تر به نظر مي‌آيد و هرچه ميزان و تراكم عامل‌هاي خارجي، اعم از آلي و معدني (گل و لاي، خاك رس، سيلت، باكتري‌ها و ويروس‌ها، ميكروارگانيسم‌ها، رشته‌هاي گياهي تركيبات آلي رنگي محلول، ذرات سياه مثل كربن فعال و اكسيدهاي فلزي)در آب فزون‌تر باشد، ميزان نور جذب يا منحرف‌شده بيشتر و در نتيجه كدورت آب بيشتر است.

منشاء عوامل ايجادكننده كدورت درآب
تخليه فاضلاب‌هاي شهري و صنعتي و مواد زايد گوناگون به منابع آب، روان آبهاي سطحي ناشي از بارش‌هاي جوي همراه با مواد فرسايش‌يافته از سطح زمين و لايه‌هاي دروني خاك، ميكروارگانيسم‌ها، جلبك‌ها و گياهان آبزي و تركيبات حاصل از تجزيه و فساد آنها، اسيد هـاي هيوميـك و ساير تركيبات آلي ناشي از تجزيه گياهان و برگ‌ها، غلظت زياد آهن سه ظرفيتي در آب به ويژه در آب‌هاي زيرزميني، حباب‌هاي هوا و ذرات ناشي از فرآيندهاي تصفيه از مهمترين عوامل ايجاد كدورت در آب مي‌باشند.

اهميت كدورت در آب آشاميدني
در ميان عامل‌هاي مشخص‌كننده كيفيت آب، كدورت از جايگاه ويژه‌اي برخوردار است.

كدورت بر مقبوليت عمومي كدورت (زيبا شناختي) آب آشاميدني تاثير منفي گذاشته؛ موجبات اعتراض و نارضايتي مشتركان را فراهم مي‌سازد.

كدورت بيش از 5 واحد معمولاً براي مصرف‌كننده قابل تشخيص است، اهميت كدورت تا آنجاست كه باعـث شـده تنهـا محـور و اساس عملكرد فرآيندهاي متعارف تصفيه آب بر حذف عامل‌هاي ايجادكننده كدورت بنا نهاده شود و اصول طراحي تصفيه‌خانه‌ها نيز بر پايه زدايش كدورت استوار است.

مشكل كدورت بيشتر در آب‌هاي سطحي و همچنين چشمه‌هايي كه از دل لايه‌هاي زمين‌هايي با تراكم كم و خلل و فرج زياد و دانه‌بندي درشت مي‌جوشند در فصول بارندگي نمايانتر مي‌باشد و آب‌هاي زيرزميني خصوصاً آب چاه‌هاي عميق و نيمه‌عميق به دليل خاصيت فيلتراسيون لايه‌هاي مختلف زمين و فرآيند جذب سطحي كمتر مشهود مي‌باشد.

كدورت ناشي از مواد آلي و معدني بستر مناسبي براي جذب حشره‌كش‌ها و ساير تركيبات آلي و ميكروارگانيسم‌ها و حتي فلزات سنگين است.

ذرات آلي و معدني مسبب كدورت با فراهم آوردن مواد غذايي، بستر مناسبي را براي رشد ميكروب‌ها در شبكه‌هاي توزيع فراهم مي‌آورند.

اين ذرات، با ايجاد پوشش محافظ مانع از تماس مواد گندزدا با ميكروب‌ها مي‌شوند.

كارايي مواد گندزدا را به شدت كاهش مي‌دهند و در نتيجه ميزان مصرف مواد گندزدا را افزايش مي‌دهند. همچنين گندزدايي به روش UV (استفاده از اشعه ماوراء بنفش) درآب‌هاي كدر كاربرد ندارد.

مواد كلوئيدي كدورت‌زا، سطوحي را براي جذب ارگانيسم‌هاي بيولوژيكي يا مواد شيميايي مضر ياعامل طعم و بوي نامطلوب فراهم مي‌كنند.

رابطه كدورت با آلودگي ميكروبي آب
ارتباط معناداري بين كدورت آب و شمارش ميكروب‌ها در آب وجود دارد.

سازمان جهاني بهداشت در سال 2006 شرط سلامت ميكروبي و فقدان باكتري و ويروس‌ها در آب را بر مبناي كدورت قرار داده است.

به عنوان مثال اگر ميانگين كدورت نمونه‌ها كمتر از يك NTU يا كدورت يك نمونه منفرد كمتر از پنج NTU باشد، به احتمال يقين 99/99% آب عاري از باكتري‌ها و ويروس‌ها خواهد بود.

مشـروط بـر آن كـه كلـر باقيمـانده آزاد پس از 30 دقيقه تماس در محدوده 8/0 – 5/0 ميلي‌گرم در ليتر و PH آب كمتر از 8 باشد.

كـدورت نه تنهـا بـه عنـوان شاخص كارآمدي تصفيه‌خانه‌هاي آب در زدايش عامل‌هاي ميكروبي بلكه مي‌تواند به عنوان مشخصه ميكروبي آب نيز شناخته شود، زيرا آزمايش شمارش و تعيين مقدار باكتري‌هاي شاخص آلودگي آب (باكتري‌هاي كليفرم – اشرشياكلي) نيازمند صرف زماني معادل 24 تا 72 ساعت مي‌باشد، براي رفع اين نقيصه آزمايش كدورت در كمترين زمان ممكن بسيار راهگشا است.

بـه هميـن دليـل در آمريكـا آزمايـش كـدورت جـزء اوليـه آزمايش ميكروبي آب شده است و در يك تحقيق اعلام شده است كه باكتري اشرشياكلي (Esherichiacoli) در پوشش ذرات معلق و يا به صورت بيوفيلم در مي‌آيد.

در مقايسه با حالت آزاد مقاومت آن در برابر كلر 2400 مرتبه افزايش مي‌يابد.

روش هاي كاهش كدورت آب:
روش‌هاي ذيل به طور مستقيم يا غيرمستقيم از حدود 30 تا نزديك به 100% در كاهش كدورت نقش دارند:
1- ته‌نشيني و فراهم نمودن زمان ماند كافي براي ته‌نشيني ذرات معلق
2- فيلتراسيون (استفاده از صافي‌هاي شني تند، كند، تحت فشار – تك‌لايه و چندلايه)
3- انعقاد و فيلتراسيون (فيلتراسيون در خط)
4- انعقاد و لخته‌سازي و فيلتراسيون (فيلتراسيون مستقيم)
5- انعقاد + لخته‌سازي + ته‌نشيني و فيلتراسيون (تصفيه متعارف)
6- انعقاد + فيلترهاي دانه‌درشت (ROUGHTING FILTER) + فيلترهاي چندلايه
7- الكتروكواگولاسيون (ناپايداري ذرات معلق كلوئيدي محلول در يك محيط آبي با استفاده از جريان الكتريكي كه طي آن ذرات با كاهش بار سطحي بر نيروي واندروالس بين خود غلبه كرده و باعث توليد لخته مي‌شود)
8- فرآيندهاي غشايي مانند استفاده از ميكروفيلترها، اولترافيلترها و نانوفيلترها
9- استفاده از روش اسمز معكوس (REVERSE OSMOSIS)

روش انعقاد لخته‌سازي ته‌نشيني و فيلتراسيون

در اين روش كه متداولترين و موثرترين روش حذف كدورت در تصفيه‌خانه‌هاي بزرگ آب مي‌باشد.

در ابتدا در حوضچه‌هاي اختلاط سريع مواد منعقدكننده مانند سولفات آلومينيم (آلوم)، پلي‌آلومينيم كلرايد ( PAC )، سولفات آهن دو ظرفيتي و سه ظرفيتي و در صورت نياز كمك‌منعقدكننده‌هايي مانند خاك رس، سيليكات سديم و پليمرها (تركيبات آلي به صورت طبيعي و مصنوعي با ساختار ملكولي پيچيده و وزن ملكولي بالا مانند نشاسته و پلي‌آميدها) به وسيله ميكسرهاي در مدت حدود 60 تا 30 ثانيه با آب مخلوط مي‌گردند تا عمل انعقاد ذرات كلوئيدي رخ دهد.

سپس آب وارد حوضچه‌هاي اختلاط آرام (لخته ساز) شده كه درمدت حدود 30 تا 60 دقيقه آب منعقد شده به آرامي به هم زده مي‌شود تا لخته‌ها (فلوك‌ها) تشكيل گردند، سپس آب وارد حوضچه‌هاي ته‌نشيني‌شده، در اثر زمان ماند لخته‌ها ته‌نشين شده و در نهايت آب را از فيلترهاي شني تند عبور داده تا لخته‌هاي كوچك و ته‌نشين نشده گرفته شوند.

روش‌هاي اندازه‌گيري كدورت آب
1- كدورت‌سنج شمعي جكسون: J.T.U (JACKSON CANDLE TURBIDIMETEROR UNIT )
دستگاه اندازه‌گيري كدورت بر اساس جذب نور توسط ذرات معلق يا روش كدورت سنج شمعي جكسون شامل يك لوله شيشه‌اي كاليبره شده و داراي سطح تحتاني صاف و شفاف، يك شمع استاندارد و يك محفظه، كه لوله‌ها و شمع‌ها را در يك امتداد قرار بگيرند، است.

لوله‌هاي شيشه‌اي و شمع‌ها در حالت عمودي قرار مي‌گيرند.

سپس شمع را روشن كرده و داخل لوله استوانه‌اي نمونه آب را مي‌ريزند و از بالا داخل استوانه را نگاه كرده تا زماني كه نور شمع ديده نشود به ريختن نمونه آب ادامه مي‌دهند، سپس ارتفاع آب را در استوانه يادداشت كرده بر اساس ارتفاع آب از روي جدول درجه‌بندي كدورت‌سنج شمعي ميزان كدورت را مشخص مي‌كنند.

هر چه ارتفاع آب در لوله استوانه‌اي كمتر باشد، آب داراي كدورت بيشتري بوده است.

روش كدورت‌سنج جكسون JTU براي مقادير بيشتر از 25 واحد براي آب‌هاي با كدورت بالا كاربرد دارد. استاندارد آب بر اساس كدورت‌سنج جكسون حداقل 5 و حداكثر 25 مي‌باشد.

عواملي زيراندازه‌گيري دقيق كدورت با مشكل مواجه مي‌سازند.
1- شيشه‌اي كثيف ويا داراي خراش

2- تلاطم نمونه ويا لرزش دستگاه

3- وجود حباب‌هاي هوا

2- روش نفلومتري NEPHELOMETRIC TURBIDIMETER UNIT(N.T.U)
روشي ديگر براي اندازه‌گيري كدورت است كه عموميت يافته است.

اساس كار مقايسه شدت پراكندگي نور در يك نمونه با شدت پراكندگي نور در يك محلول استاندارد درشرايط يكسان مي‌باشد.

هرچه پراكندگي نور بيشتر باشد كدورت نمونه هم بيشتر خواهد بود.

كدورت‌سنج نفلومتر شامل يك منبع نور يك عدسي و روزنه جهت متمركز كردن نور و سل نمونه و يك دتكتور فتومتريك (آشكارساز نوري) براي مشخص‌كردن شدت نور پخش‌شده در زواياي 90 درجه يك مسير نوري است.

انـدازه تفـرق نـوري را كـه در زاويـه 90 درجـه منكسر مي‌شود، اندازه‌گيري مي‌كند.

يك NTU كدورت حاصل از يك ميليگرم Si02 در يك ليتر آب مقطراست.

امروزه از ماده شيميايي فورمازين به جاي Sio2 استفاده مي‌شود. كه با FTU بيان مي‌شود.

3- روش شمارش ذرات به كمك دستگاه الكترنيكي:
ايـن روش بسيـار دقيق و پيشرفته است. حتي مقدار ذرات و اندازه و سايز ذرات را شمارش و دسته‌بندي مي‌كند.
استاندارد ملي كدورت در آب آشاميدني:
حد مطلوب كدورت در آب شرب

طبق استاندارد شماره 1053 موسسه استاندارد يك NTU و حداكثر مجاز آن پنج NTU مي‌باشد.

جهت سفارش آزمايش آب ويا خريد كدورت سنج از صفحه فروشگاه بازديد كنيد .

فروشگاه