पाण्याची गढूळता कशी मोजली जाते?

टर्बिडिटी म्हणजे काय?

गढूळपणा म्हणजे द्रवपदार्थाच्या ढगाळपणाचे किंवा धुराचे मोजमाप, जे सामान्यतः नद्या, तलाव आणि महासागर यांसारख्या नैसर्गिक जलसाठ्यांमध्ये तसेच जलशुद्धीकरण प्रणालींमध्ये पाण्याच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी वापरले जाते. हे गाळ, शैवाल, प्लँक्टन आणि औद्योगिक उप-उत्पादनांसह निलंबित कणांच्या उपस्थितीमुळे उद्भवते, जे पाण्याच्या स्तंभातून जाणारा प्रकाश पसरवतात.
सामान्यतः नेफेलोमेट्रिक टर्बिडिटी युनिट्स (NTU) मध्ये टर्बिडिटी मोजली जाते, ज्यामध्ये जास्त मूल्ये जास्त पाण्याची अपारदर्शकता दर्शवितात. हे युनिट नेफेलोमीटरने मोजल्याप्रमाणे पाण्यात लटकलेल्या कणांनी विखुरलेल्या प्रकाशाच्या प्रमाणात आधारित आहे. नेफेलोमीटर नमुन्यामधून प्रकाशाचा एक किरण चमकवतो आणि 90-अंशाच्या कोनात निलंबित कणांनी विखुरलेला प्रकाश शोधतो. उच्च NTU मूल्ये पाण्यात जास्त टर्बिडिटी किंवा ढगाळपणा दर्शवितात. कमी NTU मूल्ये स्वच्छ पाणी दर्शवितात.
उदाहरणार्थ: स्वच्छ पाण्याचे NTU मूल्य 0 च्या जवळ असू शकते. पिण्याचे पाणी, जे सुरक्षिततेच्या मानकांची पूर्तता करणे आवश्यक आहे, त्याचे NTU सामान्यतः 1 पेक्षा कमी असते. प्रदूषणाची उच्च पातळी किंवा निलंबित कण असलेल्या पाण्याचे NTU मूल्य शेकडो किंवा हजारोंमध्ये असू शकते.

पाण्याच्या गुणवत्तेची गढूळता का मोजावी?

वाढत्या टर्बिडिटी पातळीमुळे अनेक प्रतिकूल परिणाम होऊ शकतात:
१) प्रकाशाचा प्रवेश कमी होणे: यामुळे जलीय वनस्पतींमध्ये प्रकाशसंश्लेषण बिघडते, ज्यामुळे प्राथमिक उत्पादकतेवर अवलंबून असलेल्या व्यापक जलीय परिसंस्थेमध्ये व्यत्यय येतो.
२) गाळण्याची प्रक्रिया प्रणाली अडकणे: निलंबित घन पदार्थ जल प्रक्रिया सुविधांमधील फिल्टरमध्ये अडथळा आणू शकतात, ज्यामुळे ऑपरेशनल खर्च वाढू शकतो आणि उपचार कार्यक्षमता कमी होऊ शकते.
३) प्रदूषकांशी संबंध: गढूळपणा निर्माण करणारे कण बहुतेकदा हानिकारक दूषित घटकांसाठी वाहक म्हणून काम करतात, जसे की रोगजनक सूक्ष्मजीव, जड धातू आणि विषारी रसायने, ज्यामुळे पर्यावरण आणि मानवी आरोग्याला धोका निर्माण होतो.
थोडक्यात, जलसंपत्तीच्या भौतिक, रासायनिक आणि जैविक अखंडतेचे मूल्यांकन करण्यासाठी, विशेषतः पर्यावरणीय देखरेख आणि सार्वजनिक आरोग्य चौकटींमध्ये, गढूळपणा हा एक महत्त्वाचा सूचक म्हणून काम करतो.
गढूळपणा मोजण्याचे तत्व काय आहे?

गढूळपणा मोजण्याचे तत्व निलंबित कण असलेल्या पाण्याच्या नमुन्यातून जाताना प्रकाशाच्या विखुरण्यावर आधारित आहे. जेव्हा प्रकाश या कणांशी संवाद साधतो तेव्हा तो वेगवेगळ्या दिशांना विखुरला जातो आणि विखुरलेल्या प्रकाशाची तीव्रता उपस्थित कणांच्या एकाग्रतेच्या थेट प्रमाणात असते. जास्त कणांच्या एकाग्रतेमुळे प्रकाशाचे विखुरणे वाढते, ज्यामुळे जास्त गढूळपणा येतो.

गढूळपणा मोजण्याचे तत्व

प्रक्रिया खालील चरणांमध्ये विभागली जाऊ शकते:
प्रकाश स्रोत: सामान्यतः लेसर किंवा एलईडी द्वारे उत्सर्जित होणारा प्रकाशाचा किरण पाण्याच्या नमुन्यातून निर्देशित केला जातो.
निलंबित कण: प्रकाश नमुन्यातून पसरत असताना, निलंबित पदार्थ - जसे की गाळ, शैवाल, प्लँक्टन किंवा प्रदूषक - प्रकाश अनेक दिशांना पसरवतात.
विखुरलेल्या प्रकाशाचा शोध: अनेफेलोमीटरटर्बिडिटी मोजण्यासाठी वापरले जाणारे उपकरण, घटना किरणाच्या सापेक्ष 90-अंश कोनात पसरलेला प्रकाश शोधते. कण-प्रेरित विखुरलेल्या प्रकाशाच्या उच्च संवेदनशीलतेमुळे ही कोनीय शोध ही मानक पद्धत आहे.
विखुरलेल्या प्रकाशाच्या तीव्रतेचे मोजमाप: विखुरलेल्या प्रकाशाची तीव्रता मोजली जाते, ज्यामध्ये जास्त तीव्रता निलंबित कणांच्या जास्त सांद्रतेचे आणि परिणामी, जास्त गढूळपणा दर्शवते.
टर्बिडिटी गणना: मोजलेली विखुरलेली प्रकाश तीव्रता नेफेलोमेट्रिक टर्बिडिटी युनिट्स (NTU) मध्ये रूपांतरित केली जाते, ज्यामुळे टर्बिडिटीची डिग्री दर्शविणारे प्रमाणित संख्यात्मक मूल्य मिळते.
पाण्याची गढूळता कशाने मोजली जाते?

ऑप्टिकल-आधारित टर्बिडिटी सेन्सर्स वापरून पाण्यातील टर्बिडिटी मोजणे ही आधुनिक औद्योगिक अनुप्रयोगांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर स्वीकारली जाणारी पद्धत आहे. सामान्यतः, रिअल-टाइम मोजमाप प्रदर्शित करण्यासाठी, नियतकालिक स्वयंचलित सेन्सर साफसफाई सक्षम करण्यासाठी आणि असामान्य वाचनांसाठी अलर्ट ट्रिगर करण्यासाठी एक बहु-कार्यात्मक टर्बिडिटी विश्लेषक आवश्यक असतो, ज्यामुळे पाण्याच्या गुणवत्तेच्या मानकांचे पालन सुनिश्चित होते.

ऑनलाइन टर्बिडिटी सेन्सर (मापन करण्यायोग्य समुद्राचे पाणी)

वेगवेगळ्या ऑपरेशनल वातावरणात वेगवेगळ्या टर्बिडिटी मॉनिटरिंग सोल्यूशन्सची आवश्यकता असते. निवासी दुय्यम पाणीपुरवठा प्रणाली, पाणी प्रक्रिया संयंत्रे आणि पिण्याच्या पाण्याच्या सुविधांच्या इनलेट आणि आउटलेट पॉइंट्समध्ये, उच्च अचूकता आणि अरुंद मापन श्रेणी असलेले कमी-श्रेणीचे टर्बिडिटी मीटर प्रामुख्याने वापरले जातात. हे या सेटिंग्जमध्ये कमी टर्बिडिटी पातळीसाठी कठोर आवश्यकता असल्यामुळे आहे. उदाहरणार्थ, बहुतेक देशांमध्ये, ट्रीटमेंट प्लांट आउटलेटमध्ये नळाच्या पाण्यासाठी नियामक मानक 1 NTU पेक्षा कमी टर्बिडिटी पातळी निर्दिष्ट करते. जरी स्विमिंग पूलच्या पाण्याची चाचणी कमी सामान्य असली तरी, ती खूप कमी टर्बिडिटी पातळीची देखील आवश्यकता असते, सामान्यतः कमी-श्रेणीचे टर्बिडिटी मीटर वापरण्याची आवश्यकता असते.

कमी श्रेणीचे टर्बिडिटी मीटर TBG-6188T

याउलट, सांडपाणी प्रक्रिया संयंत्रे आणि औद्योगिक सांडपाणी विसर्जन बिंदूंसारख्या अनुप्रयोगांसाठी उच्च-श्रेणी टर्बिडिटी मीटरची आवश्यकता असते. या वातावरणातील पाण्यात अनेकदा लक्षणीय टर्बिडिटी चढ-उतार दिसून येतात आणि त्यात निलंबित घन पदार्थ, कोलाइडल कण किंवा रासायनिक अवक्षेपणांचे प्रमाण जास्त असू शकते. टर्बिडिटी मूल्ये अनेकदा अल्ट्रा-लो-रेंज उपकरणांच्या वरच्या मापन मर्यादेपेक्षा जास्त असतात. उदाहरणार्थ, सांडपाणी प्रक्रिया संयंत्रातील प्रभाव टर्बिडिटी अनेक शंभर NTU पर्यंत पोहोचू शकते आणि प्राथमिक उपचारानंतरही, दहा NTU मध्ये टर्बिडिटी पातळीचे निरीक्षण आवश्यक राहते. उच्च-श्रेणी टर्बिडिटी मीटर सामान्यतः विखुरलेल्या-ते-प्रसारित प्रकाश तीव्रता गुणोत्तराच्या तत्त्वावर कार्य करतात. गतिमान श्रेणी विस्तार तंत्रांचा वापर करून, ही उपकरणे पूर्ण स्केलच्या ±2% ची अचूकता राखून 0.1 NTU ते 4000 NTU पर्यंत मापन क्षमता प्राप्त करतात.

औद्योगिक ऑनलाइन टर्बिडिटी विश्लेषक

औषधनिर्माण आणि अन्न आणि पेय क्षेत्रांसारख्या विशेष औद्योगिक संदर्भात, टर्बिडिटी मापनांच्या अचूकतेवर आणि दीर्घकालीन स्थिरतेवर अधिक मागणी केली जाते. हे उद्योग बहुतेकदा ड्युअल-बीम टर्बिडिटी मीटर वापरतात, ज्यामध्ये प्रकाश स्रोतातील फरक आणि तापमानातील चढउतारांमुळे होणाऱ्या अडथळ्यांची भरपाई करण्यासाठी संदर्भ बीम समाविष्ट केला जातो, ज्यामुळे मापनाची सातत्यपूर्ण विश्वसनीयता सुनिश्चित होते. उदाहरणार्थ, इंजेक्शनसाठी पाण्याची टर्बिडिटी सामान्यतः 0.1 NTU पेक्षा कमी राखली पाहिजे, ज्यामुळे उपकरणाची संवेदनशीलता आणि हस्तक्षेप प्रतिकार यावर कठोर आवश्यकता लागू होतात.
शिवाय, इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) तंत्रज्ञानाच्या प्रगतीसह, आधुनिक टर्बिडिटी मॉनिटरिंग सिस्टम अधिकाधिक बुद्धिमान आणि नेटवर्कयुक्त होत आहेत. 4G/5G कम्युनिकेशन मॉड्यूल्सच्या एकत्रीकरणामुळे टर्बिडिटी डेटा क्लाउड प्लॅटफॉर्मवर रिअल-टाइम ट्रान्समिशनला सक्षम करते, ज्यामुळे रिमोट मॉनिटरिंग, डेटा अॅनालिटिक्स आणि ऑटोमेटेड अलर्ट नोटिफिकेशन सुलभ होतात. उदाहरणार्थ, एका महानगरपालिकेच्या जलशुद्धीकरण केंद्राने एक बुद्धिमान टर्बिडिटी मॉनिटरिंग सिस्टम लागू केली आहे जी आउटलेट टर्बिडिटी डेटाला त्याच्या पाणी वितरण नियंत्रण प्रणालीशी जोडते. असामान्य टर्बिडिटी आढळल्यानंतर, सिस्टम स्वयंचलितपणे रासायनिक डोस समायोजित करते, परिणामी पाण्याच्या गुणवत्तेच्या अनुपालनात 98% वरून 99.5% पर्यंत सुधारणा होते आणि रासायनिक वापरात 12% घट होते.
टर्बिडिटी ही एकूण निलंबित घन पदार्थांसारखीच संकल्पना आहे का?

टर्बिडिटी आणि टोटल सस्पेंडेड सॉलिड्स (TSS) या संकल्पना एकमेकांशी संबंधित आहेत, परंतु त्या एकसारख्या नाहीत. दोन्ही पाण्यात लटकलेल्या कणांचा संदर्भ घेतात, परंतु ते काय मोजतात आणि त्यांचे प्रमाण कसे ठरवले जाते यामध्ये ते भिन्न आहेत.
टर्बिडिटी पाण्याच्या प्रकाशीय गुणधर्माचे मोजमाप करते, विशेषतः निलंबित कणांद्वारे किती प्रकाश विखुरला जातो. ते कणांचे प्रमाण थेट मोजत नाही, तर त्या कणांद्वारे किती प्रकाश अवरोधित किंवा विचलित होतो हे मोजते. टर्बिडिटी केवळ कणांच्या एकाग्रतेनेच नव्हे तर कणांचा आकार, आकार आणि रंग तसेच मोजमापासाठी वापरल्या जाणाऱ्या प्रकाशाच्या तरंगलांबीसारख्या घटकांमुळे देखील प्रभावित होते.

औद्योगिक एकूण निलंबित घन पदार्थ (TSS) मीटर

एकूण निलंबित घन पदार्थ(TSS) पाण्याच्या नमुन्यातील निलंबित कणांचे प्रत्यक्ष वस्तुमान मोजते. ते पाण्यात निलंबित असलेल्या घन पदार्थांचे एकूण वजन मोजते, त्यांचे प्रकाशीय गुणधर्म काहीही असोत.
टीएसएस हे फिल्टरद्वारे (सामान्यतः ज्ञात वजन असलेले फिल्टर) पाण्याचे ज्ञात आकारमान फिल्टर करून मोजले जाते. पाणी फिल्टर केल्यानंतर, फिल्टरवर उरलेले घन पदार्थ वाळवले जातात आणि त्यांचे वजन केले जाते. परिणाम मिलिग्राम प्रति लिटर (मिग्रॅ/लिटर) मध्ये व्यक्त केला जातो. टीएसएस थेट निलंबित कणांच्या प्रमाणाशी संबंधित आहे, परंतु कणांच्या आकाराबद्दल किंवा कण प्रकाश कसा पसरवतात याबद्दल माहिती देत ​​नाही.
मुख्य फरक:
१) मापनाचे स्वरूप:
टर्बिडिटी हा एक ऑप्टिकल गुणधर्म आहे (प्रकाश कसा विखुरला जातो किंवा शोषला जातो).
टीएसएस हा एक भौतिक गुणधर्म आहे (पाण्यात लटकलेल्या कणांचे वस्तुमान).
२) ते काय मोजतात:
गढूळपणा पाणी किती स्वच्छ किंवा गढूळ आहे हे दर्शवितो, परंतु घन पदार्थांचे प्रत्यक्ष वस्तुमान देत नाही.
TSS पाण्यातील घन पदार्थांचे प्रमाण थेट मोजते, ते कितीही स्वच्छ किंवा अस्पष्ट दिसत असले तरीही.
३) युनिट्स:
टर्बिडिटी एनटीयू (नेफेलोमेट्रिक टर्बिडिटी युनिट्स) मध्ये मोजली जाते.
टीएसएस हे मिलीग्राम/लिटर (मिलीग्राम प्रति लिटर) मध्ये मोजले जाते.
रंग आणि गढूळपणा एकच आहे का?

रंग आणि गढूळपणा सारखा नसतो, जरी दोन्ही पाण्याच्या स्वरूपावर परिणाम करतात.

पाण्याची गुणवत्ता ऑनलाइन रंग मीटर

येथे फरक आहे:
रंग म्हणजे पाण्याचा रंग किंवा छटा जो सेंद्रिय पदार्थ (जसे की कुजणारी पाने) किंवा खनिजे (जसे की लोह किंवा मॅंगनीज) यांसारख्या विरघळलेल्या पदार्थांमुळे होतो. स्वच्छ पाण्यातही विरघळलेल्या रंगीत संयुगे असल्यास रंग येऊ शकतो.
गढूळपणा म्हणजे माती, गाळ, सूक्ष्मजीव किंवा इतर सूक्ष्म घन पदार्थांसारख्या निलंबित कणांमुळे पाण्यातील ढगाळपणा किंवा धुसरपणा. ते कण पाण्यातून जाणारा प्रकाश किती प्रमाणात पसरवतात हे मोजते.
थोडक्यात:
रंग = विरघळलेले पदार्थ
टर्बिडिटी = निलंबित कण