هنگامی که برای اولین بار یک گزارش تجزیه و تحلیل کیفیت آب را دریافت می کنید که با کلمات اختصاری متراکم مانند TDS، COD، SDI... پوشیده شده است، آیا شبیه رمزگشایی یک کد رمزی است؟ نگران نباشید. این اصطلاح مبهم در واقع زبان جهانی برای ارتباط و طراحی در میان مهندسان تصفیه آب است. تنها با درک آنها می توانید واقعاً علت اصلی مشکلات کیفیت آب را درک کنید و پروژه خود را در مسیر درست هدایت کنید.
► I. یک "بررسی فیزیکی" برای نمک های معدنی: TDS و رسانایی
ابتدا بیایید بحث کنیم TDS(کل مواد جامد محلول)، اصطلاحی که اغلب می شنویم.به سادگی می توان آن را به عنوان مجموع جرم تمام نمک های معدنی و مقدار کمی از مواد آلی محلول در آب درک کرد.مانند «وزن بدن» آب است. مقدار بالاتر به این معنی است که "جامد" بیشتری در آب وجود دارد. قلمهای آزمایش TDS که معمولاً مورد استفاده قرار میگیرند در واقع این مقدار را با اندازهگیری هدایت الکتریکی آب تخمین میزنند، زیرا یونهای نمک محلول اجازه عبور جریان الکتریکی را میدهند. یک نکته کلیدی در اینجا این است که خواندن از قلم TDS یک تخمین است. انواع مختلف یون ها بازده رسانش الکتریکی متفاوتی دارند، بنابراین برای آب با اجزای پیچیده، روش آنالیز وزنی که در آزمایشگاه انجام می شود دقیق تر است.
در تصفیه آب، TDS یک پارامتر حیاتی برای ارزیابی کیفیت آب و طراحی سیستم ها است.به عنوان مثال، زمانی که با آب خام با TDS بالا سروکار داریم، روشهای فیلتراسیون معمولی کارایی محدودی دارند و اغلب به استفاده از فرآیندهای اصلی مانند اسمز معکوس (RO) نیاز دارند که میتوانند به طور موثر آب را نمکزدایی کنند. تجربه گسترده ای که شرکت ما، Taihe Environmental Protection، در زمینه تصفیه آب با شوری بالا انباشته کرده است، نشان می دهد که ارزیابی دقیق TDS برای اجرای موفقیت آمیز پروژه های RO اساسی است، و اطمینان حاصل می کند که آب محصول مطابق با استانداردها است و سیستم به طور موثر عمل می کند.
ارتباط نزدیکی با TDS داردرسانایی الکتریکی,که به طور مستقیم غلظت یون ها را در آب منعکس می کند.در سیستم های آب خالص، رایج ترین و سریع ترین نشانگر نظارت آنلاین است. مقدار رسانایی کمتر معمولاً نشان دهنده خلوص آب بالاتر است.
► II. "دو معیار" برای آلودگی آلی: COD و BOD
هنگامی که یک بدنه آبی به طور ارگانیک آلوده می شود، مهندسان در درجه اول به دو شاخص نگاه می کنند: COD (تقاضای اکسیژن شیمیایی) و BOD (تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی).
CODنشان دهنده مقدار اکسیژن مورد نیاز برای اکسیداسیون شیمیایی مواد آلی و کاهنده آب است.این یک شاخص سریع و جامع آلودگی است که منعکس کننده اکثریت قریب به اتفاق مواد کاهنده در آب است. این به طور گسترده ای در ارزیابی سطح آلودگی فاضلاب صنعتی و فاضلاب شهری استفاده می شود و همچنین یک پارامتر نظارتی اصلی برای انطباق تخلیه زیست محیطی است. اگر آب با COD بالا وارد سیستم غشایی شود، به راحتی می تواند باعث ایجاد رسوب آلی شود که به عناصر غشا آسیب می رساند.
BODاز سوی دیگر، به طور خاص به مقدار اکسیژن مصرف شده توسط میکروارگانیسم ها برای تجزیه مواد آلی در آب اشاره دارد. بخش "زیست تخریب پذیر" ماده آلی را اندازه گیری می کند.تفاوت و رابطه بین BOD و COD برای تعیین فرآیند مناسب تصفیه فاضلاب کلیدی است. نسبت این دو مقدار (BOD/COD) به عنوان شاخص زیست تخریب پذیری شناخته می شود. نسبت بالاتر نشان می دهد که فاضلاب برای فرآیندهای تصفیه بیولوژیکی مانند روش لجن فعال مناسب است. برعکس، نسبت بسیار کم به معنای وجود مقدار زیادی از ترکیبات آلی نسوز یا سمی است که روشهای بیولوژیکی کارایی محدودی برای آنها دارند. در چنین مواردی، روشهای فیزیکوشیمیایی باید در نظر گرفته شوند، مانند استفاده از فناوریهای جداسازی پیشرفته-مقاوم و آسان{5}}و{6}}پاکسازی آسان برای پیش تصفیه یا درمان پیشرفته.
► III. "هشدارهای بهداشتی" برای سیستم های غشایی: SDI و LSI
برای سیستم هایی که از فرآیندهای غشایی دقیق مانند اسمز معکوس استفاده می کنند، دو شاخص به طور مستقیم با "سلامت و ایمنی" غشاها مرتبط هستند.
SDI(شاخص چگالی گل و لای) به طور خاص برای پیش بینی خطر رسوب غشاء RO ناشی از کلوئیدها و ذرات معلق در آب استفاده می شود.روش اندازه گیری آن نسبتاً استاندارد شده است. تقریباً تمام سازندگان غشاء RO مقدار SDI آب تغذیه را به طور دقیق مشخص می کنند و معمولاً باید آن را زیر 5 یا حتی کمتر از آن قرار دهند. اگر SDI از حد مجاز فراتر رود، به این معنی است که پیش تصفیه ناکافی است و غشاهای RO به سرعت رسوب می کنند که منجر به تمیز کردن مکرر و کاهش جریان آب محصول می شود. بنابراین، کنترل SDI در محدوده ایمن از طریق فرآیندهای پیش تصفیه مانند فیلتراسیون چند رسانه ای یاسیستم فیلتراسیون غشای سرامیکییک پیش نیاز برای عملکرد طولانی مدت- و پایدار یک سیستم غشایی است.
LSI(شاخص اشباع Langelier) یک "پیش بینی" برای تمایل آب به تشکیل مقیاس کربنات کلسیم است.این مقدار بر اساس پارامترهایی مانند pH آب، سختی کلسیم و قلیاییت محاسبه می شود. LSI بزرگتر از 0 نشان دهنده تمایل به مقیاس بندی است. برابر 0 نشان دهنده ثبات است. و کمتر از 0 نشان دهنده تمایل خورنده است. در سیستم RO، با تمرکز آب خام، خطر پوسته پوسته شدن در سمت کنسانتره به طور چشمگیری افزایش می یابد. در نتیجه، محاسبه LSI کنسانتره یک مرحله ضروری در طراحی سیستم است. این به طور مستقیم تعیین می کند که آیا لازم است که ضد اسکالانت اضافه شود یا یک واحد نرم کننده نصب شود تا از تخریب عملکرد به دلیل پوسته پوسته شدن روی سطح غشاء جلوگیری شود. این همچنین نقطه شروع علمی برای حل مشکل رایج "چگونگی حل جرم گیری کربنات کلسیم" است.
نتیجه گیری
از TDS، COD/BOD گرفته تا SDI و LSI، هر شاخص کیفیت آب یک داده مجزا نیست، بلکه یک کد کلیدی است که ویژگیهای کیفیت آب را نشان میدهد و انتخاب فرآیند را راهنمایی میکند. درک این «راهنمای مرجع سریع» نه تنها به شما در «تفسیر دقیق گزارش تجزیه و تحلیل کیفیت آب» کمک میکند، بلکه رویکردهای علمی برای یافتن راهحلهایی برای مشکلات خاصی مانند «نحوه کاهش COD» یا «بررسی الزامات SDI آب خوراک RO» ارائه میکند. این نشان دهنده تغییر از واکنش غیرفعال به مشکلات به طراحی فعالانه سیستم ها است و در نتیجه به راه حل های قابل اعتمادتر و اقتصادی تر تصفیه آب دست می یابد.