تحديد التعكر في الماء

جودة المياه: تحديد العكارة (GB 13200-1991)" تشير إلى المعيار الدولي ISO 7027-1984 "جودة المياه - تحديد العكارة". تحدد هذه المواصفة طريقتين لتحديد العكارة في الماء. الجزء الأول هو القياس الطيفي، والذي ينطبق على مياه الشرب والمياه الطبيعية والمياه عالية العكارة، مع حد أدنى للكشف عن العكارة يبلغ 3 درجات. الجزء الثاني هو قياس العكارة البصري، والذي ينطبق على المياه منخفضة العكارة مثل مياه الشرب ومياه المصدر، مع حد أدنى للكشف عن العكارة يبلغ درجة واحدة. يجب ألا يكون هناك أي حطام أو جزيئات يسهل غرقها في الماء. إذا كانت الأدوات المستخدمة غير نظيفة، أو كان هناك فقاعات مذابة ومواد ملونة في الماء، فسوف تتعارض مع التحديد. عند درجة حرارة مناسبة، تتبلمر كبريتات الهيدرازين وهكساميثيلين تيترامين لتشكيل بوليمر أبيض عالي الجزيئية، والذي يستخدم كمحلول قياسي للتعكر ومقارنته مع تعكر عينة الماء في ظل ظروف معينة.

عادة ما يتم تطبيق التعكر في تحديد المياه الطبيعية ومياه الشرب وبعض نوعية المياه الصناعية. يجب اختبار عينة المياه المراد اختبار التعكر فيها في أسرع وقت ممكن، أو يجب تبريدها عند درجة حرارة 4 درجات مئوية واختبارها خلال 24 ساعة. قبل إجراء الاختبار، يجب رج عينة الماء بقوة وإعادتها إلى درجة حرارة الغرفة.
إن وجود المواد العالقة والغرويات في الماء، مثل الطين والطمي والمواد العضوية الدقيقة والمواد غير العضوية والعوالق وما إلى ذلك، يمكن أن يجعل الماء عكرًا ويقدم تعكرًا معينًا. في تحليل جودة المياه، ينص على أن التعكر المتكون بواسطة 1 ملجم SiO2 في 1 لتر من الماء هو وحدة تعكر قياسية، يشار إليها بـ 1 درجة. بشكل عام، كلما زادت التعكر، كلما كان المحلول أكثر تعكرًا.
ولأن الماء يحتوي على جزيئات معلقة وغروية، فإن الماء الشفاف وعديم اللون في الأصل يصبح عكرًا. وتسمى درجة التعكر التعكر. يتم التعبير عن وحدة العكارة بالدرجات، وهي تعادل 1 لتر من الماء يحتوي على 1 ملجم. SiO2 (أو ملغم من الكاولين غير المنحني، التراب الدياتومي)، درجة التعكر المنتجة هي 1 درجة، أو جاكسون. وحدة التعكر هي JTU، 1JTU=1 ملجم/لتر معلق كاولين. التعكر الذي تظهره الأجهزة الحديثة هو وحدة التعكر المتناثرة NTU، والمعروفة أيضًا باسم TU. 1NTU=1JTU. في الآونة الأخيرة، يُعتقد دوليًا أن معيار التعكر الذي تم إعداده باستخدام كبريتات سداسي ميثيلين تيترامين-هيدرازين يتمتع بقابلية استنساخ جيدة ويتم اختياره باعتباره معيار FTU القياسي لمختلف البلدان. 1FTU=1JTU. التعكر هو تأثير بصري، وهو درجة إعاقة الضوء عند مروره عبر طبقة الماء، مما يدل على قدرة طبقة الماء على تشتيت الضوء وامتصاصه. لا يتعلق الأمر فقط بمحتوى المادة المعلقة، ولكن أيضًا بتركيب الشوائب في الماء وحجم الجسيمات وشكلها وانعكاس سطحها. يعد التحكم في التعكر جزءًا مهمًا من معالجة المياه الصناعية ومؤشرًا مهمًا لجودة المياه. وفقا للاستخدامات المختلفة للمياه، هناك متطلبات مختلفة للعكارة. يجب ألا يتجاوز تعكر مياه الشرب 1NTU؛ يجب أن تكون نسبة تعكر المياه الإضافية المستخدمة في معالجة مياه التبريد 2-5 درجات؛ يجب أن يكون تعكر المياه الداخلة (المياه الخام) لمعالجة المياه المحلاة أقل من 3 درجات؛ عكارة الماء اللازمة لصناعة الألياف الصناعية أقل من 0.3 درجة. وبما أن الجسيمات العالقة والغروانية التي تشكل العكارة تكون مستقرة بشكل عام وتحمل في الغالب شحنات سالبة، فإنها لن تستقر دون معالجة كيميائية. في معالجة المياه الصناعية، يتم استخدام التخثر والتصفية والترشيح بشكل أساسي لتقليل تعكر المياه.
هناك شيء آخر يجب إضافته وهو أنه بما أن المعايير الفنية لبلدي تتماشى مع المعايير الدولية، فإن مفهوم "العكارة" ووحدة "الدرجة" لم يعدا مستخدمين بشكل أساسي في صناعة المياه. وبدلاً من ذلك، يتم استخدام مفهوم "التعكر" ووحدة "NTU/FNU/FTU" بدلاً من ذلك.

طريقة قياس التعكر أو الضوء المتناثر
يمكن قياس التعكر عن طريق قياس التعكر أو طريقة الضوء المتناثر. يستخدم بلدي عمومًا قياس التعكر لقياس التعكر. تتم مقارنة عينة الماء بمحلول التعكر القياسي المحضر بالكاولين. العكارة ليست عالية، ويشترط أن يحتوي لتر واحد من الماء المقطر على 1 ملغ من ثاني أكسيد السيليكون كوحدة تعكر واحدة. إن قيم قياس التعكر التي تم الحصول عليها بطرق قياس مختلفة أو معايير مختلفة ليست بالضرورة متسقة. لا يمكن لمستوى العكارة بشكل عام أن يشير بشكل مباشر إلى درجة تلوث المياه، لكن زيادة العكارة الناجمة عن مياه الصرف الصحي البشرية والصناعية تشير إلى تدهور جودة المياه.
1. الطريقة اللونية. يعد قياس الألوان أحد الطرق الشائعة الاستخدام لقياس التعكر. يستخدم مقياس الألوان أو مقياس الطيف الضوئي لتحديد التعكر من خلال مقارنة فرق الامتصاص بين العينة والمحلول القياسي. هذه الطريقة مناسبة للعينات ذات التعكر المنخفض (عادةً أقل من 100 وحدة حرارية بريطانية).
2. طريقة التشتت. طريقة التشتت هي طريقة لتحديد التعكر عن طريق قياس شدة الضوء المنتشر من الجزيئات. تتضمن طرق التشتت الشائعة طريقة التشتت المباشر وطريقة التشتت غير المباشر. تستخدم طريقة التشتت المباشر أداة تشتيت الضوء أو مبعثرًا لقياس شدة الضوء المبعثر. تستخدم طريقة التشتت غير المباشر العلاقة بين الضوء المبعثر الناتج عن الجسيمات والامتصاص للحصول على قيمة التعكر من خلال قياس الامتصاص.

يمكن أيضًا قياس التعكر باستخدام مقياس التعكر. يبعث مقياس التعكر الضوء، ويمرره عبر جزء من العينة، ويكتشف مقدار الضوء المتناثر بواسطة الجزيئات الموجودة في الماء من اتجاه 90 درجة إلى الضوء الساقط. تسمى طريقة قياس الضوء المتناثرة طريقة التشتت. ويجب قياس أي تعكر حقيقي بهذه الطريقة.

أهمية الكشف عن التعكر:
1. في عملية معالجة المياه، قياس العكارة يمكن أن يساعد في تحديد تأثير التنقية. على سبيل المثال، أثناء عملية التخثر والترسيب، يمكن أن تعكس تغيرات التعكر تكوين الكتل وإزالتها. أثناء عملية الترشيح، يمكن للتعكر تقييم كفاءة إزالة عنصر المرشح.
2. التحكم في عملية معالجة المياه. يمكن لقياس التعكر اكتشاف التغيرات في جودة المياه في أي وقت، والمساعدة في ضبط معلمات عملية معالجة المياه، والحفاظ على جودة المياه ضمن النطاق المناسب.
3. التنبؤ بالتغيرات في نوعية المياه. ومن خلال الكشف المستمر عن التعكر، يمكن اكتشاف اتجاه التغيرات في جودة المياه في الوقت المناسب، ويمكن اتخاذ التدابير مسبقًا لمنع تدهور جودة المياه.