પાણીની ગંદકી કેવી રીતે માપવામાં આવે છે?

ટર્બિડિટી શું છે?

ટર્બિડિટી એ પ્રવાહીના વાદળછાયુંપણું અથવા ધૂંધળાપણુંનું માપ છે, જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે કુદરતી જળાશયો - જેમ કે નદીઓ, તળાવો અને મહાસાગરો - તેમજ જળ શુદ્ધિકરણ પ્રણાલીઓમાં પાણીની ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે થાય છે. તે કાંપ, શેવાળ, પ્લાન્કટોન અને ઔદ્યોગિક ઉપ-ઉત્પાદન સહિતના સસ્પેન્ડેડ કણોની હાજરીને કારણે થાય છે, જે પાણીના સ્તંભમાંથી પસાર થતા પ્રકાશને ફેલાવે છે.
સામાન્ય રીતે નેફેલોમેટ્રિક ટર્બિડિટી યુનિટ્સ (NTU) માં ટર્બિડિટી માપવામાં આવે છે, જેમાં ઉચ્ચ મૂલ્યો વધુ પાણીની અસ્પષ્ટતા દર્શાવે છે. આ એકમ પાણીમાં લટકાવેલા કણો દ્વારા વિખેરાયેલા પ્રકાશના જથ્થા પર આધારિત છે, જે નેફેલોમીટર દ્વારા માપવામાં આવે છે. નેફેલોમીટર નમૂના દ્વારા પ્રકાશના કિરણને પ્રકાશિત કરે છે અને 90-ડિગ્રીના ખૂણા પર સસ્પેન્ડેડ કણો દ્વારા વિખેરાયેલા પ્રકાશને શોધી કાઢે છે. ઉચ્ચ NTU મૂલ્યો પાણીમાં વધુ ટર્બિડિટી અથવા વાદળછાયુંપણું દર્શાવે છે. નીચા NTU મૂલ્યો સ્પષ્ટ પાણી સૂચવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે: સ્વચ્છ પાણીનું NTU મૂલ્ય 0 ની નજીક હોઈ શકે છે. પીવાના પાણી, જે સલામતીના ધોરણોને પૂર્ણ કરે છે, તેનું NTU સામાન્ય રીતે 1 કરતા ઓછું હોય છે. ઉચ્ચ સ્તરના પ્રદૂષણ અથવા સસ્પેન્ડેડ કણોવાળા પાણીમાં NTU મૂલ્યો સેંકડો અથવા હજારોમાં હોઈ શકે છે.

પાણીની ગુણવત્તાની ગંદકી શા માટે માપવી?

વધેલા ટર્બિડિટી સ્તરથી ઘણી પ્રતિકૂળ અસરો થઈ શકે છે:
૧) પ્રકાશ પ્રવેશમાં ઘટાડો: આ જળચર છોડમાં પ્રકાશસંશ્લેષણને અવરોધે છે, જેનાથી પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા પર આધાર રાખતી વ્યાપક જળચર ઇકોસિસ્ટમમાં વિક્ષેપ પડે છે.
2) ફિલ્ટરેશન સિસ્ટમ્સનું ભરાવો: સસ્પેન્ડેડ ઘન પદાર્થો પાણીની શુદ્ધિકરણ સુવિધાઓમાં ફિલ્ટર્સને અવરોધિત કરી શકે છે, જેનાથી કાર્યકારી ખર્ચ વધી શકે છે અને સારવાર કાર્યક્ષમતામાં ઘટાડો થઈ શકે છે.
૩) પ્રદૂષકો સાથે જોડાણ: ગંદકી પેદા કરતા કણો ઘણીવાર હાનિકારક દૂષકો, જેમ કે રોગકારક સુક્ષ્મસજીવો, ભારે ધાતુઓ અને ઝેરી રસાયણો માટે વાહક તરીકે સેવા આપે છે, જે પર્યાવરણીય અને માનવ સ્વાસ્થ્ય બંને માટે જોખમ ઊભું કરે છે.
સારાંશમાં, ખાસ કરીને પર્યાવરણીય દેખરેખ અને જાહેર આરોગ્ય માળખામાં, જળ સંસાધનોની ભૌતિક, રાસાયણિક અને જૈવિક અખંડિતતાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે ટર્બિડિટી એક મહત્વપૂર્ણ સૂચક તરીકે કામ કરે છે.
ટર્બિડિટી માપનનો સિદ્ધાંત શું છે?

ટર્બિડિટી માપનનો સિદ્ધાંત સસ્પેન્ડેડ કણો ધરાવતા પાણીના નમૂનામાંથી પસાર થતી વખતે પ્રકાશના વિખેરાઈ જવા પર આધારિત છે. જ્યારે પ્રકાશ આ કણો સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, ત્યારે તે વિવિધ દિશામાં વિખેરાઈ જાય છે, અને વિખેરાયેલા પ્રકાશની તીવ્રતા હાજર કણોની સાંદ્રતાના સીધા પ્રમાણસર હોય છે. ઉચ્ચ કણોની સાંદ્રતા પ્રકાશના વિખેરાઈમાં વધારો કરે છે, જેના કારણે વધુ ટર્બિડિટી થાય છે.

ટર્બિડિટી માપનનો સિદ્ધાંત

પ્રક્રિયાને નીચેના પગલાંઓમાં વિભાજીત કરી શકાય છે:
પ્રકાશ સ્ત્રોત: પ્રકાશનો કિરણ, જે સામાન્ય રીતે લેસર અથવા LED દ્વારા ઉત્સર્જિત થાય છે, તે પાણીના નમૂના દ્વારા નિર્દેશિત થાય છે.
લટકેલા કણો: જેમ જેમ પ્રકાશ નમૂનામાંથી પસાર થાય છે, તેમ તેમ લટકેલા પદાર્થો - જેમ કે કાંપ, શેવાળ, પ્લાન્કટોન અથવા પ્રદૂષકો - પ્રકાશને અનેક દિશામાં વિખેરવાનું કારણ બને છે.
છૂટાછવાયા પ્રકાશની શોધ: Aનેફેલોમીટરટર્બિડિટી માપન માટે વપરાતું સાધન, ઘટના બીમની સાપેક્ષમાં 90-ડિગ્રીના ખૂણા પર વિખેરાયેલા પ્રકાશને શોધે છે. કણ-પ્રેરિત સ્કેટરિંગ પ્રત્યે તેની ઉચ્ચ સંવેદનશીલતાને કારણે આ કોણીય શોધ પ્રમાણભૂત પદ્ધતિ છે.
છૂટાછવાયા પ્રકાશની તીવ્રતાનું માપન: છૂટાછવાયા પ્રકાશની તીવ્રતાનું માપન કરવામાં આવે છે, જેમાં ઊંચી તીવ્રતા સસ્પેન્ડેડ કણોની વધુ સાંદ્રતા અને પરિણામે, વધુ ટર્બિડિટી દર્શાવે છે.
ટર્બિડિટી ગણતરી: માપેલ વિખરાયેલા પ્રકાશની તીવ્રતાને નેફેલોમેટ્રિક ટર્બિડિટી યુનિટ્સ (NTU) માં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, જે એક પ્રમાણિત સંખ્યાત્મક મૂલ્ય પ્રદાન કરે છે જે ટર્બિડિટીની ડિગ્રીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
પાણીની ગંદકી શું માપે છે?

ઓપ્ટિકલ-આધારિત ટર્બિડિટી સેન્સરનો ઉપયોગ કરીને પાણીની ટર્બિડિટી માપવી એ આધુનિક ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં વ્યાપકપણે અપનાવવામાં આવતી પ્રથા છે. સામાન્ય રીતે, રીઅલ-ટાઇમ માપ પ્રદર્શિત કરવા, સમયાંતરે સ્વચાલિત સેન્સર સફાઈ સક્ષમ કરવા અને અસામાન્ય રીડિંગ્સ માટે ચેતવણીઓ ટ્રિગર કરવા માટે મલ્ટિફંક્શનલ ટર્બિડિટી વિશ્લેષકની જરૂર પડે છે, જેનાથી પાણીની ગુણવત્તાના ધોરણોનું પાલન સુનિશ્ચિત થાય છે.

ઓનલાઈન ટર્બિડિટી સેન્સર (માપી શકાય તેવું દરિયાઈ પાણી)

વિવિધ કાર્યકારી વાતાવરણમાં અલગ અલગ ટર્બિડિટી મોનિટરિંગ સોલ્યુશન્સની જરૂર પડે છે. રહેણાંક ગૌણ પાણી પુરવઠા પ્રણાલીઓ, પાણી શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટ્સ અને પીવાના પાણીની સુવિધાઓના ઇનલેટ અને આઉટલેટ પોઇન્ટ્સ પર, ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને સાંકડી માપન શ્રેણીવાળા ઓછા-અંતરના ટર્બિડિટી મીટરનો મુખ્યત્વે ઉપયોગ થાય છે. આ આ સેટિંગ્સમાં ઓછા ટર્બિડિટી સ્તર માટેની કડક આવશ્યકતાને કારણે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મોટાભાગના દેશોમાં, ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટ આઉટલેટ્સ પર નળના પાણી માટે નિયમનકારી ધોરણ 1 NTU ની નીચે ટર્બિડિટી સ્તરનો ઉલ્લેખ કરે છે. જોકે સ્વિમિંગ પૂલના પાણીનું પરીક્ષણ ઓછું સામાન્ય છે, જ્યારે હાથ ધરવામાં આવે છે, ત્યારે તે ખૂબ જ ઓછા ટર્બિડિટી સ્તરની પણ માંગ કરે છે, સામાન્ય રીતે ઓછી-અંતરના ટર્બિડિટી મીટરનો ઉપયોગ કરવાની જરૂર પડે છે.

લો-રેન્જ ટર્બિડિટી મીટર્સ TBG-6188T

તેનાથી વિપરીત, ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટ અને ઔદ્યોગિક ગંદાપાણીના વિસર્જન બિંદુઓ જેવા કાર્યક્રમો માટે ઉચ્ચ-અંતરના ટર્બિડિટી મીટરની જરૂર પડે છે. આ વાતાવરણમાં પાણીમાં ઘણીવાર નોંધપાત્ર ટર્બિડિટી વધઘટ જોવા મળે છે અને તેમાં સસ્પેન્ડેડ ઘન પદાર્થો, કોલોઇડલ કણો અથવા રાસાયણિક અવક્ષેપનો નોંધપાત્ર પ્રમાણ હોઈ શકે છે. ટર્બિડિટી મૂલ્યો ઘણીવાર અલ્ટ્રા-લો-રેન્જ સાધનોની ઉપલી માપન મર્યાદા કરતાં વધી જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટમાં ઇન્ફ્લુઅન્ટ ટર્બિડિટી અનેક સો NTU સુધી પહોંચી શકે છે, અને પ્રાથમિક સારવાર પછી પણ, દસ NTU માં ટર્બિડિટી સ્તરનું નિરીક્ષણ જરૂરી રહે છે. ઉચ્ચ-અંતરના ટર્બિડિટી મીટર સામાન્ય રીતે વેરવિખેર-થી-પ્રસારિત પ્રકાશ તીવ્રતા ગુણોત્તરના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે. ગતિશીલ શ્રેણી વિસ્તરણ તકનીકોનો ઉપયોગ કરીને, આ ઉપકરણો 0.1 NTU થી 4000 NTU સુધી માપન ક્ષમતાઓ પ્રાપ્ત કરે છે જ્યારે પૂર્ણ સ્કેલના ±2% ની ચોકસાઈ જાળવી રાખે છે.

ઔદ્યોગિક ઓનલાઈન ટર્બિડિટી વિશ્લેષક

ફાર્માસ્યુટિકલ અને ખાદ્ય અને પીણા ક્ષેત્રો જેવા વિશિષ્ટ ઔદ્યોગિક સંદર્ભોમાં, ટર્બિડિટી માપનની ચોકસાઈ અને લાંબા ગાળાની સ્થિરતા પર વધુ માંગ કરવામાં આવે છે. આ ઉદ્યોગો ઘણીવાર ડ્યુઅલ-બીમ ટર્બિડિટી મીટરનો ઉપયોગ કરે છે, જેમાં પ્રકાશ સ્ત્રોતના ભિન્નતા અને તાપમાનના વધઘટને કારણે થતી વિક્ષેપોને વળતર આપવા માટે સંદર્ભ બીમનો સમાવેશ થાય છે, આમ સતત માપન વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ઇન્જેક્શન માટે પાણીની ટર્બિડિટી સામાન્ય રીતે 0.1 NTU ની નીચે જાળવી રાખવી જોઈએ, જે સાધનની સંવેદનશીલતા અને હસ્તક્ષેપ પ્રતિકાર પર કડક આવશ્યકતાઓ લાદે છે.
વધુમાં, ઇન્ટરનેટ ઓફ થિંગ્સ (IoT) ટેકનોલોજીના વિકાસ સાથે, આધુનિક ટર્બિડિટી મોનિટરિંગ સિસ્ટમ્સ વધુને વધુ બુદ્ધિશાળી અને નેટવર્કવાળી બની રહી છે. 4G/5G કોમ્યુનિકેશન મોડ્યુલ્સનું એકીકરણ ટર્બિડિટી ડેટાને ક્લાઉડ પ્લેટફોર્મ પર રીઅલ-ટાઇમ ટ્રાન્સમિશન સક્ષમ બનાવે છે, જે રિમોટ મોનિટરિંગ, ડેટા એનાલિટિક્સ અને ઓટોમેટેડ એલર્ટ નોટિફિકેશનને સરળ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, મ્યુનિસિપલ વોટર ટ્રીટમેન્ટ પ્લાન્ટે એક બુદ્ધિશાળી ટર્બિડિટી મોનિટરિંગ સિસ્ટમ લાગુ કરી છે જે આઉટલેટ ટર્બિડિટી ડેટાને તેની પાણી વિતરણ નિયંત્રણ સિસ્ટમ સાથે જોડે છે. અસામાન્ય ટર્બિડિટી શોધવા પર, સિસ્ટમ આપમેળે રાસાયણિક ડોઝિંગને સમાયોજિત કરે છે, જેના પરિણામે પાણીની ગુણવત્તા પાલનમાં 98% થી 99.5% સુધી સુધારો થાય છે, સાથે રાસાયણિક વપરાશમાં 12% ઘટાડો થાય છે.
શું ટર્બિડિટી એ કુલ સસ્પેન્ડેડ ઘન પદાર્થો જેવો જ ખ્યાલ છે?

ટર્બિડિટી અને ટોટલ સસ્પેન્ડેડ સોલિડ્સ (TSS) એ સંબંધિત ખ્યાલો છે, પરંતુ તે સમાન નથી. બંને પાણીમાં લટકાવેલા કણોનો સંદર્ભ આપે છે, પરંતુ તેઓ શું માપે છે અને કેવી રીતે તેનું પ્રમાણ નક્કી કરવામાં આવે છે તેમાં તેઓ અલગ પડે છે.
ટર્બિડિટી પાણીના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મને માપે છે, ખાસ કરીને સસ્પેન્ડેડ કણો દ્વારા કેટલો પ્રકાશ ફેલાયો છે. તે સીધા કણોની માત્રાને માપતું નથી, પરંતુ તે કણો દ્વારા કેટલો પ્રકાશ અવરોધિત અથવા વિચલિત થાય છે તે માપે છે. ટર્બિડિટી માત્ર કણોની સાંદ્રતા દ્વારા જ નહીં પરંતુ કણોના કદ, આકાર અને રંગ જેવા પરિબળો તેમજ માપનમાં ઉપયોગમાં લેવાતા પ્રકાશની તરંગલંબાઇ દ્વારા પણ પ્રભાવિત થાય છે.

ઔદ્યોગિક કુલ સસ્પેન્ડેડ સોલિડ્સ (TSS) મીટર

કુલ સસ્પેન્ડેડ ઘન પદાર્થો(TSS) પાણીના નમૂનામાં સસ્પેન્ડેડ કણોના વાસ્તવિક દળને માપે છે. તે પાણીમાં સસ્પેન્ડેડ ઘન પદાર્થોના કુલ વજનનું પ્રમાણ નક્કી કરે છે, તેમના ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મોને ધ્યાનમાં લીધા વિના.
TSS ને ફિલ્ટર (સામાન્ય રીતે જાણીતા વજન સાથેનું ફિલ્ટર) દ્વારા પાણીના જાણીતા જથ્થાને ફિલ્ટર કરીને માપવામાં આવે છે. પાણી ફિલ્ટર થયા પછી, ફિલ્ટર પર બાકી રહેલા ઘન પદાર્થોને સૂકવવામાં આવે છે અને તેનું વજન કરવામાં આવે છે. પરિણામ મિલિગ્રામ પ્રતિ લિટર (mg/L) માં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે. TSS સીધા સસ્પેન્ડેડ કણોની માત્રા સાથે સંબંધિત છે, પરંતુ કણોના કદ અથવા કણો પ્રકાશ કેવી રીતે ફેલાવે છે તે વિશે માહિતી આપતું નથી.
મુખ્ય તફાવતો:
૧) માપનની પ્રકૃતિ:
ટર્બિડિટી એક ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મ છે (પ્રકાશ કેવી રીતે વિખેરાય છે અથવા શોષાય છે).
TSS એક ભૌતિક ગુણધર્મ છે (પાણીમાં લટકાવેલા કણોનો સમૂહ).
2) તેઓ શું માપે છે:
પાણી કેટલું સ્પષ્ટ કે ધૂંધળું છે તેનો સંકેત આપે છે, પરંતુ ઘન પદાર્થોનો વાસ્તવિક જથ્થો આપતો નથી.
TSS પાણીમાં ઘન પદાર્થોનું પ્રમાણ સીધું માપન પૂરું પાડે છે, પછી ભલે તે કેટલું સ્પષ્ટ કે ધૂંધળું દેખાય.
૩） એકમો:
ટર્બિડિટી NTU (નેફેલોમેટ્રિક ટર્બિડિટી યુનિટ્સ) માં માપવામાં આવે છે.
TSS ને mg/L (મિલિગ્રામ પ્રતિ લિટર) માં માપવામાં આવે છે.
શું રંગ અને ટર્બિડિટી એક જ છે?

રંગ અને ગંદકી સમાન નથી, જોકે બંને પાણીના દેખાવને અસર કરે છે.

પાણીની ગુણવત્તા ઓનલાઇન રંગ મીટર

અહીં તફાવત છે:
રંગ એ પાણીનો રંગ અથવા છાંયો દર્શાવે છે જે ઓગળેલા પદાર્થો, જેમ કે કાર્બનિક પદાર્થો (જેમ કે સડી રહેલા પાંદડા) અથવા ખનિજો (જેમ કે આયર્ન અથવા મેંગેનીઝ) ને કારણે થાય છે. જો સ્વચ્છ પાણીમાં ઓગળેલા રંગીન સંયોજનો હોય તો પણ તે રંગીન હોઈ શકે છે.
માટી, કાંપ, સુક્ષ્મસજીવો અથવા અન્ય સૂક્ષ્મ ઘન પદાર્થો જેવા સસ્પેન્ડેડ કણોને કારણે પાણીનું વાદળછાયું અથવા ધૂંધળુંપણું એ ટર્બિડિટી છે. તે માપે છે કે કણો પાણીમાંથી પસાર થતા પ્રકાશને કેટલું ફેલાવે છે.
ટૂંકમાં:
રંગ = ઓગળેલા પદાર્થો
ટર્બિડિટી = સસ્પેન્ડેડ કણો