पानी की गन्दगी कैसे मापी जाती है?

मैलापन क्या है?

टर्बिडिटी किसी तरल पदार्थ के बादल या धुंधलेपन का एक माप है, जिसका उपयोग आमतौर पर प्राकृतिक जल निकायों—जैसे नदियों, झीलों और महासागरों—के साथ-साथ जल उपचार प्रणालियों में जल की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए किया जाता है। यह गाद, शैवाल, प्लवक और औद्योगिक उपोत्पादों सहित निलंबित कणों की उपस्थिति के कारण उत्पन्न होता है, जो जल स्तंभ से गुजरने वाले प्रकाश को बिखेर देते हैं।
मैलापन आमतौर पर नेफेलोमेट्रिक मैलापन इकाइयों (एनटीयू) में मापा जाता है, जहाँ उच्च मान पानी की अधिक अपारदर्शिता को दर्शाते हैं। यह इकाई पानी में निलंबित कणों द्वारा प्रकीर्णित प्रकाश की मात्रा पर आधारित होती है, जिसे नेफेलोमीटर द्वारा मापा जाता है। नेफेलोमीटर नमूने के माध्यम से प्रकाश की एक किरण प्रवाहित करता है और 90-डिग्री के कोण पर निलंबित कणों द्वारा प्रकीर्णित प्रकाश का पता लगाता है। उच्च एनटीयू मान पानी में अधिक मैलापन या बादलपन दर्शाते हैं। कम एनटीयू मान साफ़ पानी का संकेत देते हैं।
उदाहरण के लिए: स्वच्छ जल का NTU मान 0 के करीब हो सकता है। पीने के पानी, जिसे सुरक्षा मानकों को पूरा करना होता है, का NTU मान आमतौर पर 1 से कम होता है। प्रदूषण या निलंबित कणों के उच्च स्तर वाले जल का NTU मान सैकड़ों या हजारों में हो सकता है।

जल की गुणवत्ता की गन्दगी को क्यों मापा जाता है?

मैलापन के बढ़े हुए स्तर के कारण कई प्रतिकूल प्रभाव हो सकते हैं:
1) कम प्रकाश प्रवेश: यह जलीय पौधों में प्रकाश संश्लेषण को बाधित करता है, जिससे प्राथमिक उत्पादकता पर निर्भर व्यापक जलीय पारिस्थितिकी तंत्र बाधित होता है।
2) निस्पंदन प्रणालियों का अवरुद्ध होना: निलंबित ठोस पदार्थ जल उपचार सुविधाओं में फिल्टर को बाधित कर सकते हैं, जिससे परिचालन लागत बढ़ जाती है और उपचार दक्षता कम हो जाती है।
3) प्रदूषकों के साथ संबंध: गंदगी पैदा करने वाले कण अक्सर हानिकारक प्रदूषकों, जैसे रोगजनक सूक्ष्मजीवों, भारी धातुओं और जहरीले रसायनों के वाहक के रूप में काम करते हैं, जो पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य दोनों के लिए खतरा पैदा करते हैं।
संक्षेप में, जल संसाधनों की भौतिक, रासायनिक और जैविक अखंडता के मूल्यांकन के लिए गन्दगी एक महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में कार्य करती है, विशेष रूप से पर्यावरण निगरानी और सार्वजनिक स्वास्थ्य ढांचे के अंतर्गत।
मैलापन माप का सिद्धांत क्या है?

मैलापन मापन का सिद्धांत निलंबित कणों वाले जल के नमूने से गुज़रते समय प्रकाश के प्रकीर्णन पर आधारित है। जब प्रकाश इन कणों के साथ क्रिया करता है, तो यह विभिन्न दिशाओं में प्रकीर्णित होता है, और प्रकीर्णित प्रकाश की तीव्रता उपस्थित कणों की सांद्रता के समानुपाती होती है। कणों की उच्च सांद्रता के परिणामस्वरूप प्रकाश का प्रकीर्णन बढ़ जाता है, जिससे मैलापन बढ़ जाता है।

मैलापन माप का सिद्धांत

इस प्रक्रिया को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है:
प्रकाश स्रोत: प्रकाश की एक किरण, जो आमतौर पर लेजर या एलईडी द्वारा उत्सर्जित होती है, को पानी के नमूने के माध्यम से निर्देशित किया जाता है।
निलंबित कण: जैसे ही प्रकाश नमूने के माध्यम से प्रसारित होता है, निलंबित पदार्थ - जैसे तलछट, शैवाल, प्लवक, या प्रदूषक - प्रकाश को कई दिशाओं में बिखरने का कारण बनते हैं।
बिखरे हुए प्रकाश का पता लगाना: Anephelometer, टर्बिडिटी माप के लिए उपयोग किया जाने वाला उपकरण, घटना किरण के सापेक्ष 90 डिग्री के कोण पर बिखरे हुए प्रकाश का पता लगाता है। कण-प्रेरित बिखराव के प्रति इसकी उच्च संवेदनशीलता के कारण यह कोणीय पता लगाना मानक विधि है।
बिखरे हुए प्रकाश की तीव्रता का मापन: बिखरे हुए प्रकाश की तीव्रता को परिमाणित किया जाता है, उच्च तीव्रता निलंबित कणों की अधिक सांद्रता और परिणामस्वरूप, उच्च गंदलापन को दर्शाती है।
मैलापन गणना: मापी गई बिखरी हुई प्रकाश तीव्रता को नेफेलोमेट्रिक मैलापन इकाइयों (एनटीयू) में परिवर्तित किया जाता है, जो एक मानकीकृत संख्यात्मक मान प्रदान करता है जो मैलापन की डिग्री का प्रतिनिधित्व करता है।
पानी की गन्दगी को किससे मापा जाता है?

ऑप्टिकल-आधारित टर्बिडिटी सेंसर का उपयोग करके जल की टर्बिडिटी मापना आधुनिक औद्योगिक अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से अपनाया जाने वाला तरीका है। आमतौर पर, वास्तविक समय माप प्रदर्शित करने, समय-समय पर स्वचालित सेंसर सफाई सक्षम करने और असामान्य रीडिंग के लिए अलर्ट ट्रिगर करने के लिए एक बहुक्रियाशील टर्बिडिटी विश्लेषक की आवश्यकता होती है, जिससे जल गुणवत्ता मानकों का अनुपालन सुनिश्चित होता है।

ऑनलाइन टर्बिडिटी सेंसर (मापनीय समुद्री जल)

विभिन्न परिचालन परिवेशों के लिए विशिष्ट मैलापन निगरानी समाधानों की आवश्यकता होती है। आवासीय द्वितीयक जल आपूर्ति प्रणालियों, जल उपचार संयंत्रों, और पेयजल सुविधाओं के प्रवेश और निकास बिंदुओं पर, उच्च परिशुद्धता और संकीर्ण माप सीमा वाले निम्न-श्रेणी के मैलापन मीटरों का उपयोग प्रमुख रूप से किया जाता है। ऐसा इन परिस्थितियों में निम्न मैलापन स्तरों की कठोर आवश्यकता के कारण है। उदाहरण के लिए, अधिकांश देशों में, उपचार संयंत्रों के निकासों पर नल के पानी के लिए नियामक मानक 1 NTU से कम मैलापन स्तर निर्दिष्ट करते हैं। हालाँकि स्विमिंग पूल के पानी का परीक्षण कम आम है, लेकिन जब इसका परीक्षण किया जाता है, तो यह बहुत कम मैलापन स्तर की भी माँग करता है, जिसके लिए आमतौर पर निम्न-श्रेणी के मैलापन मीटरों का उपयोग आवश्यक होता है।

कम-रेंज टर्बिडिटी मीटर TBG-6188T

इसके विपरीत, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों और औद्योगिक अपशिष्ट जल निर्वहन बिंदुओं जैसे अनुप्रयोगों के लिए उच्च-परिसीमा वाले मैलापन मीटरों की आवश्यकता होती है। इन वातावरणों में जल में अक्सर महत्वपूर्ण मैलापन उतार-चढ़ाव होता है और इसमें निलंबित ठोस, कोलाइडल कण, या रासायनिक अवक्षेप की पर्याप्त सांद्रता हो सकती है। मैलापन मान अक्सर अति-निम्न-परिसीमा उपकरणों की ऊपरी माप सीमा से अधिक हो जाते हैं। उदाहरण के लिए, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में अंतर्वाही मैलापन कई सौ एनटीयू तक पहुँच सकता है, और प्राथमिक उपचार के बाद भी, दसियों एनटीयू में मैलापन के स्तर की निगरानी आवश्यक रहती है। उच्च-परिसीमा वाले मैलापन मीटर सामान्यतः प्रकीर्णित-से-संचरित प्रकाश तीव्रता अनुपात के सिद्धांत पर कार्य करते हैं। गतिशील परास विस्तार तकनीकों का उपयोग करके, ये उपकरण 0.1 एनटीयू से 4000 एनटीयू तक माप क्षमता प्राप्त करते हैं, जबकि पूर्ण पैमाने के ±2% की सटीकता बनाए रखते हैं।

औद्योगिक ऑनलाइन टर्बिडिटी विश्लेषक

विशिष्ट औद्योगिक संदर्भों में, जैसे कि दवा और खाद्य एवं पेय पदार्थ क्षेत्र, टर्बिडिटी मापों की सटीकता और दीर्घकालिक स्थिरता पर और भी अधिक माँग की जाती है। ये उद्योग अक्सर दोहरे-बीम टर्बिडिटी मीटरों का उपयोग करते हैं, जिनमें प्रकाश स्रोत में परिवर्तन और तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाली गड़बड़ी की भरपाई के लिए एक संदर्भ किरण शामिल होती है, जिससे माप की विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है। उदाहरण के लिए, इंजेक्शन के लिए पानी की टर्बिडिटी आमतौर पर 0.1 NTU से कम रखी जानी चाहिए, जिससे उपकरण की संवेदनशीलता और व्यतिकरण प्रतिरोध पर कठोर आवश्यकताएँ लागू होती हैं।
इसके अलावा, इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) तकनीक की प्रगति के साथ, आधुनिक मैलापन निगरानी प्रणालियाँ तेज़ी से बुद्धिमान और नेटवर्कयुक्त होती जा रही हैं। 4G/5G संचार मॉड्यूल का एकीकरण क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म पर मैलापन डेटा के रीयल-टाइम प्रसारण को सक्षम बनाता है, जिससे दूरस्थ निगरानी, ​​डेटा विश्लेषण और स्वचालित अलर्ट सूचनाएँ प्राप्त होती हैं। उदाहरण के लिए, एक नगरपालिका जल उपचार संयंत्र ने एक बुद्धिमान मैलापन निगरानी प्रणाली लागू की है जो आउटलेट मैलापन डेटा को उसके जल वितरण नियंत्रण प्रणाली से जोड़ती है। असामान्य मैलापन का पता चलने पर, यह प्रणाली स्वचालित रूप से रासायनिक खुराक को समायोजित करती है, जिसके परिणामस्वरूप जल गुणवत्ता अनुपालन में 98% से 99.5% तक सुधार होता है, साथ ही रासायनिक खपत में 12% की कमी आती है।
क्या मैलापन और कुल निलंबित ठोस पदार्थ एक ही अवधारणा है?

टर्बिडिटी और कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) संबंधित अवधारणाएं हैं, लेकिन वे समान नहीं हैं। दोनों पानी में निलंबित कणों को संदर्भित करते हैं, लेकिन वे क्या मापते हैं और उन्हें कैसे मात्राबद्ध किया जाता है, इसमें अंतर है।
टर्बिडिटी जल के प्रकाशीय गुण को मापती है, विशेष रूप से यह कि निलंबित कणों द्वारा कितना प्रकाश बिखरा है। यह सीधे कणों की मात्रा को नहीं मापता, बल्कि यह मापता है कि उन कणों द्वारा कितना प्रकाश अवरुद्ध या विक्षेपित होता है। टर्बिडिटी न केवल कणों की सांद्रता से प्रभावित होती है, बल्कि कणों के आकार, आकृति और रंग जैसे कारकों के साथ-साथ माप में प्रयुक्त प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से भी प्रभावित होती है।

औद्योगिक कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) मीटर

कुल निलंबित ठोस(टीएसएस) जल के नमूने में निलंबित कणों के वास्तविक द्रव्यमान को मापता है। यह जल में निलंबित ठोस पदार्थों के कुल वजन को, उनके प्रकाशीय गुणों की परवाह किए बिना, मापता है।
टीएसएस को एक फिल्टर (आमतौर पर एक ज्ञात वजन वाला फिल्टर) के माध्यम से पानी की ज्ञात मात्रा को छानकर मापा जाता है। पानी को छानने के बाद, फिल्टर पर बचे ठोस पदार्थों को सुखाया जाता है और उनका वजन किया जाता है। परिणाम मिलीग्राम प्रति लीटर (एमजी/एल) में व्यक्त किया जाता है। टीएसएस सीधे निलंबित कणों की मात्रा से संबंधित है, लेकिन यह कण के आकार या कणों द्वारा प्रकाश को कैसे बिखेरा जाता है, इसके बारे में जानकारी नहीं देता है।
मुख्य अंतर:
1) माप की प्रकृति:
टर्बिडिटी एक प्रकाशीय गुण है (प्रकाश किस प्रकार प्रकीर्णित या अवशोषित होता है)।
टीएसएस एक भौतिक गुण है (पानी में निलंबित कणों का द्रव्यमान)।
2) वे क्या मापते हैं:
गंदलापन यह संकेत देता है कि पानी कितना साफ या मटमैला है, लेकिन इससे ठोस पदार्थों का वास्तविक द्रव्यमान पता नहीं चलता।
टीएसएस पानी में ठोस पदार्थों की मात्रा का प्रत्यक्ष माप प्रदान करता है, चाहे वह कितना भी साफ या मटमैला दिखाई दे।
3）इकाइयाँ:
टर्बिडिटी को एनटीयू (नेफेलोमेट्रिक टर्बिडिटी यूनिट) में मापा जाता है।
टीएसएस को मिलीग्राम/लीटर (मिलीग्राम प्रति लीटर) में मापा जाता है।
क्या रंग और मैलापन एक ही हैं?

रंग और गंदलापन एक समान नहीं हैं, यद्यपि दोनों ही पानी के स्वरूप को प्रभावित करते हैं।

जल गुणवत्ता ऑनलाइन रंग मीटर

अंतर यह है:
रंग से तात्पर्य पानी में घुले हुए पदार्थों, जैसे कार्बनिक पदार्थ (जैसे सड़ते हुए पत्ते) या खनिजों (जैसे लोहा या मैंगनीज) के कारण उत्पन्न होने वाले रंग या आभा से है। यहां तक ​​कि साफ पानी में भी रंग हो सकता है, यदि उसमें घुले हुए रंगीन यौगिक हों।
टर्बिडिटी से तात्पर्य निलंबित कणों, जैसे मिट्टी, गाद, सूक्ष्मजीवों या अन्य सूक्ष्म ठोस पदार्थों के कारण पानी के बादल या धुंधलेपन से है। यह मापता है कि कण पानी से गुजरते हुए प्रकाश को कितना बिखेरते हैं।
संक्षेप में:
रंग = घुले हुए पदार्थ
मैलापन = निलंबित कण