TSS آب چیست؟
عبور آب از سطوح مختلف و مصرف آن در بخش های صنعتی و نیمه صنعتی و شهری باعث میشود حجم بالایی از ذرات جامد از قبیل شن و ماسه، کاغذ و پلاستیک و موارد مشابه وارد آن شوند. این ذرات از نظر شیمیایی شاید تاثیری بر شاخص های کیفی نداشته باشند، اما می توانند زمینه را برای ایجاد آلودگی های بیشتر فراهم کنند. شاخص TSS یا Total suspended solids نشان دهنده تمام مواد جامد معلق در پساب ها می باشد. با اندازه گیری این شاخص مشخص میشود که از چه روش ها و تجهیزاتی در مرحله پیش تصفیه با دستگاه اب تصفیه کن بزرگ و سایر گام ها استفاده شود.
مساله بسیار مهمی که وجود دارد این است که، بر اساس استانداردهای ارائه شده در این حوزه، TSS به ذرات جامد معلق با اندازه های بزرگتر از 2 میکرون می باشد. با توجه به اینکه ذرات موجود در آب های آشامیدنی کوچکتر از این اندازه هستند، لذا این شاخص بیشتر برای پساب و فاضلاب کاربرد دارد.
تاثیرات منفی شاخص کل مواد جامد معلق آب
در محیط های صنعتی، بیمارستانی و کارخانه ها و فاضلاب های شهری مواد جامد معلق بسیار زیاد می باشند و با شیوه های مختلف توسط دستگاه تصفیه آب صنعتی 15 متر مکعب جمع آوری و تصفیه می شوند. حال سوال این است که این ذرات از نظر شیمیایی شاخص ها را تغییر نمیدهند، پس چرا در روند تصفیه دارای اهمیت زیادی هستند؟ به عبارت دیگر، TSS بالاتر از حد استاندارد چه تاثیرات منفی را به همراه دارد؟ از جمله تاثیرات منفی این شاخص می توان به گزینه های زیر اشاره کرد:
- انباشته شدن مقدار زیاد ذرات جامد معلق در سطح آب و پساب ها، مانع از عبور نورخورشید به سطوح پایین میشوند. به همین دلیل باکتری ها به مقدار زیاد در پساب ها رشد پیدا نموده و اکسیژن موجود در فاضلاب را مصرف و در نهایت باعث افزایش میشوند. با افزایش BOD روند تصفیه بیولوژیکی سخت تر و زمان بر خواهد شد.
- ورود مواد جامد با اندازه های بزرگ از قبیل پشم و موی و تکه های چربی حاصل از فاضلاب کشتارگاه ها یا سرنگ و ظروف پلاستیکی و پارچه ها به تصفیه خانه منجر به انسداد تجهیزات میشود. این مواد نه تنها لوله ها را دچار گرفتگی می کنند، بلکه پس از ورود به سایر بخش ها منجر به خرابی آنها خواهند شد.
- یکی از اصلی ترین تجهیزات در روند تصفیه، انواع فیلتر می باشد که مانع از عبور ذرات با اندازه های ریز میشود. انباشته شدن مقدار زیاد مواد جامد روی سطح فیلترها در نهایت باعث کاهش کارایی و راندمان فیلتر شده و شستشو و احیا یا تعویض باید در فاصله های کوتاه انجام شود. به همین دلیل نه تنها روند تصفیه را با چالش مواجه نموده و سرعت آن کاهش پیدا می کند، بلکه هزینه های تعویض تجهیزات نیز تا حد زیادی افزایش پیدا خواهد کرد.
تفاوت TDS و TSS چیست؟
به دلیل شباهت زیاد این دو شاخص، اغلب افراد آنها را یکسان در نظر میگیرند. از مهم ترین تفاوت های موجود در این دو شاخص می توان به این موضوع اشاره کرد که در کل ذرات آلی و غیر آلی محلول اندازه گیری شده و در TSS تنها ذرات جامد معلق ملاک اصلی هستند.
مقدار استاندارد TSS چقدر است؟
یکی از تعریف هایی که برای TSS ارائه شده است، به کل مواد جامد بزرگتر از 2 اشاره دارد که در آب های آشامیدنی چنین ذراتی وجود ندارند. در سایر آب و پساب ها این شاخص با توجه به کاربردشان متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال، در مزارع کشاورزی و باغبانی مقدار TSS استاندارد حدود 100 میلی گرم در نظر گرفته میشود، اما برای آب های سطحی این مقدار باید 40 میلی گرم باشد.
روش های اندازه گیری TSS
برای اندازه گیری TSS روش های مختلفی وجود دارد و از مهم ترین آنها دو شیوه زیر رایج هستند:
دستگاه TSS سنج
در تصفیه خانه های بزرگ که سرعت عمل در پیاده سازی روند تصفیه اهمیت بالایی دارد، از دستگاه کدورت سنج برای اندازه گیری این شاخص استفاده میشود. این تجیهزات دارای دقت بالایی بوده و نمونه فاضلاب یا آب درون آن قرار گرفته و مقدار دقیق را نمایش می دهد.
سنجش کل مواد جامد معلق با فیلتر
روند اندازه گیری این شاخص با استفاده از فیلترهای شنی به صورت زیر می باشد:
- مقدار مشخصی از آب یا پساب ها به عنوان نمونه انتخاب میشود.
- وزن فیلتر شنی به طور دقیق اندازه گیری شده و یادداشت میشود.
- آب از فیلتر عبور داده شده و ذرات و مواد جامد معلق امکان عبور از منافذ ریز فیلتر را پیدا نخواهند کرد و روی آن انباشته میشوند.
- فیلتر را در محیط گرم قرار داده تا تمام آب های روی سطح آن تبخیر شده و تنها ذرات جامد باقی بمانند.
- مجدد وزن فیلتر اندازه گیری شده و تفاوت آن با وزن اولیه برابر با مقدار کل ذرات معلق در آب خواهد بود.
روش های کاهش TSS
به دلیل تاثیرات نامطلوب و خسارت های زیادی که مقدار زیاد مواد جامد معلق با اندازه های بزرگ بر تجهیزات تصفیه خانه ها و همچنین کدورت آب ها دارند، لازم است به شیوه های مختلف آن ها را کاهش داد. دو روش رایج برای این منظور عبارتند از:
- جمع آوری ذرات جامد با اندازه های بزرگ به کمک آشغالگیرهای نصب شده در ورودی کانال عبور پساب ها؛ این روش کارایی زیادی نداشته و تنها تکه های بزرگ قابل جمع آوری هستند.
- عبور آب و پساب ها از فیلترهای مختلف می تواند حجم بسیار زیادی از ذرات معلق را جمع آوری کند. با توجه به نوع فیلتر و اندازه منافذ آنها ذرات با اندازه های مختلفی حذف خواهند شد و هر چه سوراخ های ممبران کوچکتر باشد، آب خروجی کدورت کمتری دارد
فرمول محاسبه TSS
TSS را در یک نمونه آب یا فاضلاب، از طریق ریختن یک حجم دقیق آب که قبلا اندازه گیری شده است، محاسبه میکنند. به طور معمول یک لیتر آب برای تعیین TSS وزن میشود. اما اگر تراکم ذرات آب بالا باشد، مقدار کمتر و اگر آب بسیار تمیز بود، به اندازه دو یا سه لیتر وزن می گردد.
سپس این حجم دقیق آب از طریق یک فیلتر تصفیه آب که از قبل وزن شده است و اندازه منافذ آن هم مشخص میباشد، عبور داده می شود. پس از آن فیلتر آب را خشک می کنند تا تمام آب آن تبخیر شود و در انتها فیلتر تصفیه آب را دوباره وزن می کنند.
فیلترهای تصفیه آب برای اندازه گیری TSS ، به طور معمول از الیاف شیشه ای تشکیل و ساخته شده اند. میزان افزایش وزن خشک فیلتر، همان وزن اندازه گیری شده از ذرات موجود در نمونه آب است. با توجه به میزان آبی که وزن شده بود، و از طریق فرمول میتوان مقدار TSS را محاسبه کرد که به صورت میلی گرم در لیتر و یا (ppm) بیان میشود.
TSS میزان مواد غیر حل شده در آب را اندازه میگیرد (مواد معلق) اما اگر آب حاوی مقدار قابل ملاحظه ای از مواد حل شده باشد (مانند زمانی که آب دریا را اندازه میگیرید) ، میزان مواد حل شده، به وزن فیلتر تصفیه آب که خشک شده، اضافه خواهد شد و در واقع با TSS جمع می شود. بنابراین لازم است که فیلتر تصفیه آب و نمونه را بعد از فیلتر کردن و قبل از خشک کردن آن با آب مقطر شست.
عدم انجام این مرحله، یک اشتباه نسبتا شایع حتی توسط تکنسین های با تجربه آزمایشگاه که با نمونه های آب دریا کار می کنند است، و به طور کامل باعث بروز خطا در محاسبه TSS می شود. زیرا وزن نمک باقی مانده بر روی فیلتر تصفیه آب در طول خشک شدن را نیز به مقدار TSS اضافه می کند، در حالیکه به راحتی می توان آن را با آب مقطر شست و جدا نمود.
اگرچه سنجش کدورت آب نیز مانند سنجش TSS ، برای اندازه گیری کیفیت آب مورد استفاده قرار می گیرد اما TSS برای بررسی کیفیت آب مفیدتر است، چرا که TSS وزن واقعی از مواد ذرات موجود در نمونه را بدست می آورد. در شرایط نظارت دائم بر کیفیت آب، یک سری از اندازه گیری های فشرده TSS همراه با اندازه گیری کدورت که نسبتا سریع و آسان است انجام می شود، که داشتن میزان TSS و کدورت باهم می تواند تحلیل بهتری از نتایج ارائه دهد.
هنگامی که هر دو مورد به طور متناوب اندازه گیری شود، از طریق ارتباط بین TSS و کدورت می توان میزان TSS را از روی مقادیر کدورت آب تخمین زد، که این مساله هم در زمان و هم در هزینه ها صرفه جویی می کند.
از آنجا که خواندن کدورت آب تا حدودی وابسته به اندازه ذرات، شکل و رنگ است، این روش نیاز به محاسبه یک معادله همبستگی برای هر محل دارد. علاوه بر این، موقعیت یا شرایطی که تمایل به تعلیق ذرات بزرگتر از طریق حرکت آب دارد، می تواند مقادیر بالاتری از TSSرا تولید کند. به عنوان مثال افزایش TSS برای آبهای رودخانه که در جریان هستند و یا آب دریا که دارای موج است، همواره بیشتر از حالت طبیعی آب راکد است و بنابراین میزان TSS برای این نوع ابها ممکن است لزوما به معنای افزایش متناظر کدورت نباشد.
دلیل این است که افزایش اندازه ذرات خاص ( ذرات بزرگتر از گل و لای) بر اساس یک اندازه گیری کدورت قابل اندازه گیری نیست، اما کمک قابل ملاحظه به تخمین اندازه TSS می کند.
TSS معمولا توسط آشغالگیر دانه درشت و دانه ریز و یا فیلترها به دام می افتند. در پساب بیمارستانی و کشتارگاه ها معمولا TSS بالایی دارند، در اکثر بیمارستان های موجود در ایران بعلت نداشتن آشغالگیر مناسب مواد جامد معلق درشتی مانند: سرنگ، دستکش، باند و… وارد حوضچه های هوادهی شده و راندمان تصفیه را پایین می آورد و فاضلاب کشتارگاه ها هم بدلیل نداشتن آشغالگیر مناسب و فیلترهای نامناسب برای سیستم مواد جامد معلقی بسیاری وارد سیستم می شود. این مواد در اکثر اوقات باعث انسداد در لوله ها و خرابی وسایل مکانیکی می شوند، در نتیجه باید مانع ورود این مواد به داخل سیستم شویم.امروزه برای جلوگیری از ورود این مواد آشغالگیرهایی با اندازه و شکل های مختلف طراحی و تولید می شود.
منبع : easingaqua