पानी की मैलापन (टर्बिडिटी) को कैसे मापा जाता है?

धुंधलापन क्या है?

जल की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए नदियों, झीलों और महासागरों जैसे प्राकृतिक जल निकायों के साथ-साथ जल उपचार प्रणालियों में भी, जल धुंधलापन एक मापक यंत्र है, जिसका उपयोग जल की अस्पष्टता या धुंधलेपन को मापने के लिए किया जाता है। यह गाद, शैवाल, प्लवक और औद्योगिक उप-उत्पादों सहित निलंबित कणों की उपस्थिति के कारण होता है, जो जल स्तंभ से गुजरने वाले प्रकाश को बिखेरते हैं।
पानी की मैलापन को आमतौर पर नेफेलोमेट्रिक मैलापन इकाइयों (एनटीयू) में मापा जाता है, जिसमें उच्च मान पानी की अधिक अपारदर्शिता को दर्शाते हैं। यह इकाई पानी में निलंबित कणों द्वारा बिखेरे गए प्रकाश की मात्रा पर आधारित है, जिसे नेफेलोमीटर द्वारा मापा जाता है। नेफेलोमीटर नमूने के माध्यम से प्रकाश की किरण डालता है और 90 डिग्री के कोण पर निलंबित कणों द्वारा बिखेरे गए प्रकाश का पता लगाता है। उच्च एनटीयू मान पानी में अधिक मैलापन या धुंधलापन दर्शाते हैं। निम्न एनटीयू मान साफ ​​पानी को दर्शाते हैं।
उदाहरण के लिए: स्वच्छ पानी का NTU मान 0 के करीब हो सकता है। पीने के पानी, जिसे सुरक्षा मानकों को पूरा करना आवश्यक है, का NTU मान आमतौर पर 1 से कम होता है। उच्च स्तर के प्रदूषण या निलंबित कणों वाले पानी का NTU मान सैकड़ों या हजारों में हो सकता है।

जल की गुणवत्ता की जांच के लिए उसकी मैलापन (टर्बिडिटी) को मापना क्यों आवश्यक है?

उच्च स्तर की मैलापन कई प्रतिकूल प्रभावों को जन्म दे सकती है:
1) प्रकाश के प्रवेश में कमी: इससे जलीय पौधों में प्रकाश संश्लेषण बाधित होता है, जिससे प्राथमिक उत्पादकता पर निर्भर व्यापक जलीय पारिस्थितिकी तंत्र बाधित होता है।
2) निस्पंदन प्रणालियों का अवरोध: निलंबित ठोस पदार्थ जल उपचार सुविधाओं में फिल्टर को अवरुद्ध कर सकते हैं, जिससे परिचालन लागत बढ़ जाती है और उपचार दक्षता कम हो जाती है।
3) प्रदूषकों के साथ संबंध: मैलापन पैदा करने वाले कण अक्सर हानिकारक संदूषकों, जैसे रोगजनक सूक्ष्मजीवों, भारी धातुओं और विषैले रसायनों के वाहक के रूप में कार्य करते हैं, जिससे पर्यावरण और मानव स्वास्थ्य दोनों के लिए जोखिम पैदा होता है।
संक्षेप में, जल संसाधनों की भौतिक, रासायनिक और जैविक अखंडता का मूल्यांकन करने के लिए मैलापन एक महत्वपूर्ण संकेतक के रूप में कार्य करता है, विशेष रूप से पर्यावरण निगरानी और सार्वजनिक स्वास्थ्य ढांचे के भीतर।
जल की अशांतता मापने का सिद्धांत क्या है?

जल में मौजूद निलंबित कणों से गुजरने पर प्रकाश के प्रकीर्णन के सिद्धांत पर आधारित है। प्रकाश जब इन कणों से टकराता है, तो वह विभिन्न दिशाओं में बिखर जाता है, और बिखरे हुए प्रकाश की तीव्रता कणों की सांद्रता के सीधे समानुपाती होती है। कणों की अधिक सांद्रता से प्रकाश का प्रकीर्णन बढ़ जाता है, जिसके परिणामस्वरूप जल में अधिक धुंधलापन आ जाता है।

मैलापन मापन का सिद्धांत

इस प्रक्रिया को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है:
प्रकाश स्रोत: लेजर या एलईडी द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की एक किरण को पानी के नमूने से होकर गुजारा जाता है।
निलंबित कण: जैसे ही प्रकाश नमूने से होकर गुजरता है, निलंबित पदार्थ—जैसे कि तलछट, शैवाल, प्लवक या प्रदूषक—प्रकाश को कई दिशाओं में बिखेर देते हैं।
बिखरे हुए प्रकाश का पता लगाना: एnephelometerमैलापन मापने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला उपकरण, आपतित किरण के सापेक्ष 90 डिग्री के कोण पर बिखरे हुए प्रकाश का पता लगाता है। कण-प्रेरित प्रकीर्णन के प्रति इसकी उच्च संवेदनशीलता के कारण यह कोणीय पहचान मानक विधि है।
बिखरी हुई प्रकाश की तीव्रता का मापन: बिखरी हुई प्रकाश की तीव्रता को मापा जाता है, जिसमें उच्च तीव्रता निलंबित कणों की अधिक सांद्रता और परिणामस्वरूप, उच्च मैलापन को इंगित करती है।
मैलापन की गणना: मापी गई बिखरी हुई प्रकाश की तीव्रता को नेफेलोमेट्रिक मैलापन इकाइयों (एनटीयू) में परिवर्तित किया जाता है, जिससे एक मानकीकृत संख्यात्मक मान प्राप्त होता है जो मैलापन की मात्रा को दर्शाता है।
पानी की मैलापन को किससे मापा जाता है?

आधुनिक औद्योगिक अनुप्रयोगों में ऑप्टिकल आधारित टर्बिडिटी सेंसरों का उपयोग करके जल की टर्बिडिटी को मापना एक व्यापक रूप से अपनाई जाने वाली प्रक्रिया है। आमतौर पर, एक बहुक्रियाशील टर्बिडिटी विश्लेषक की आवश्यकता होती है जो वास्तविक समय में माप प्रदर्शित करे, समय-समय पर स्वचालित सेंसर सफाई को सक्षम करे और असामान्य रीडिंग के लिए अलर्ट ट्रिगर करे, जिससे जल गुणवत्ता मानकों का अनुपालन सुनिश्चित हो सके।

ऑनलाइन टर्बिडिटी सेंसर (मापने योग्य समुद्री जल)

विभिन्न परिचालन वातावरणों के लिए अलग-अलग टर्बिडिटी मॉनिटरिंग 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 मापन सीमाओं वाले निम्न-श्रेणी टर्बिडिटी मीटरों का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। इसका कारण इन स्थानों पर कम टर्बिडिटी स्तरों की सख्त आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, अधिकांश देशों में, उपचार संयंत्र के निकास पर नल के पानी के लिए नियामक मानक 1 NTU से कम टर्बिडिटी स्तर निर्दिष्ट करता है। हालांकि स्विमिंग पूल के पानी का परीक्षण कम प्रचलित है, लेकिन जब किया जाता है, तो इसमें भी बहुत कम टर्बिडिटी स्तरों की आवश्यकता होती है, जिसके लिए आमतौर पर निम्न-श्रेणी टर्बिडिटी मीटरों का उपयोग आवश्यक होता है।

कम रेंज वाले टर्बिडिटी मीटर TBG-6188T

इसके विपरीत, अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों और औद्योगिक अपशिष्ट निर्वहन बिंदुओं जैसे अनुप्रयोगों के लिए उच्च श्रेणी के टर्बिडिटी मीटरों की आवश्यकता होती है। इन वातावरणों में पानी में अक्सर टर्बिडिटी में काफी उतार-चढ़ाव देखा जाता है और इसमें निलंबित ठोस पदार्थ, कोलाइडल कण या रासायनिक अवक्षेपों की पर्याप्त मात्रा हो सकती है। टर्बिडिटी मान अक्सर अल्ट्रा-लो-रेंज उपकरणों की ऊपरी मापन सीमा से अधिक होते हैं। उदाहरण के लिए, एक अपशिष्ट जल उपचार संयंत्र में आने वाले पानी की टर्बिडिटी कई सौ NTU तक पहुँच सकती है, और प्राथमिक उपचार के बाद भी, दसियों NTU में टर्बिडिटी स्तरों की निगरानी आवश्यक बनी रहती है। उच्च श्रेणी के टर्बिडिटी मीटर आमतौर पर बिखरी हुई और प्रेषित प्रकाश तीव्रता के अनुपात के सिद्धांत पर काम करते हैं। डायनामिक रेंज विस्तार तकनीकों का उपयोग करके, ये उपकरण पूर्ण पैमाने के ±2% की सटीकता बनाए रखते हुए 0.1 NTU से 4000 NTU तक की मापन क्षमता प्राप्त करते हैं।

औद्योगिक ऑनलाइन टर्बिडिटी विश्लेषक

फार्मास्युटिकल और खाद्य एवं पेय पदार्थों जैसे विशिष्ट औद्योगिक क्षेत्रों में, मैलापन माप की सटीकता और दीर्घकालिक स्थिरता पर और भी अधिक मांग होती है। ये उद्योग अक्सर दोहरी किरण वाले मैलापन मीटर का उपयोग करते हैं, जिनमें प्रकाश स्रोत में बदलाव और तापमान में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाली गड़बड़ियों की भरपाई के लिए एक संदर्भ किरण शामिल होती है, जिससे माप की विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है। उदाहरण के लिए, इंजेक्शन के लिए पानी का मैलापन आमतौर पर 0.1 NTU से नीचे बनाए रखना आवश्यक होता है, जिससे उपकरण की संवेदनशीलता और हस्तक्षेप प्रतिरोध पर कठोर आवश्यकताएं लागू होती हैं।
इसके अलावा, इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) तकनीक की प्रगति के साथ, आधुनिक जल प्रदूषण निगरानी प्रणालियाँ अधिकाधिक बुद्धिमान और नेटवर्कयुक्त होती जा रही हैं। 4जी/5जी संचार मॉड्यूल का एकीकरण जल प्रदूषण डेटा को क्लाउड प्लेटफॉर्म पर वास्तविक समय में प्रसारित करने में सक्षम बनाता है, जिससे दूरस्थ निगरानी, ​​डेटा विश्लेषण और स्वचालित अलर्ट सूचनाएं प्राप्त करना आसान हो जाता है। उदाहरण के लिए, एक नगरपालिका जल शोधन संयंत्र ने एक बुद्धिमान जल प्रदूषण निगरानी प्रणाली लागू की है जो आउटलेट जल प्रदूषण डेटा को अपने जल वितरण नियंत्रण प्रणाली से जोड़ती है। असामान्य जल प्रदूषण का पता चलने पर, प्रणाली स्वचालित रूप से रासायनिक खुराक को समायोजित करती है, जिसके परिणामस्वरूप जल गुणवत्ता अनुपालन 98% से बढ़कर 99.5% हो जाता है, साथ ही रासायनिक खपत में 12% की कमी आती है।
क्या मैलापन और कुल निलंबित ठोस पदार्थों की अवधारणा एक ही है?

मैलापन और कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) संबंधित अवधारणाएं हैं, लेकिन वे एक समान नहीं हैं। दोनों पानी में निलंबित कणों को संदर्भित करते हैं, लेकिन वे जो मापते हैं और उन्हें कैसे मापा जाता है, इसमें भिन्नता है।
पानी की प्रकाशीय विशेषताओं को मापने के लिए टर्बिडिटी का उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से यह कि निलंबित कणों द्वारा कितना प्रकाश परावर्तित होता है। यह सीधे कणों की मात्रा को नहीं मापता है, 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 उपयोग किए जाने वाले प्रकाश की तरंगदैर्ध्य से भी प्रभावित होती है।

औद्योगिक कुल निलंबित ठोस (टीएसएस) मीटर

कुल निलंबित ठोस पदार्थ(टीएसएस) पानी के नमूने में निलंबित कणों के वास्तविक द्रव्यमान को मापता है। यह पानी में निलंबित ठोस पदार्थों के कुल वजन को मापता है, चाहे उनके प्रकाशीय गुण कुछ भी हों।
टीएसएस (TSS) को मापने के लिए, पानी की एक निश्चित मात्रा को फिल्टर (आमतौर पर एक निश्चित वजन वाले फिल्टर) से छानकर छाना जाता है। छानने के बाद, फिल्टर पर बचे ठोस पदार्थों को सुखाकर तौला जाता है। परिणाम को मिलीग्राम प्रति लीटर (mg/L) में व्यक्त किया जाता है। टीएसएस का सीधा संबंध पानी में निलंबित कणों की मात्रा से होता है, लेकिन इससे कणों के आकार या उनके द्वारा प्रकाश के प्रकीर्णन के बारे में कोई जानकारी नहीं मिलती।
मुख्य अंतर:
1) माप की प्रकृति:
धुंधलापन एक प्रकाशीय गुण है (कि प्रकाश कैसे बिखरता या अवशोषित होता है)।
टीएसएस एक भौतिक गुण है (पानी में निलंबित कणों का द्रव्यमान)।
2) वे क्या मापते हैं:
पानी की मैलापन या धुंधलापन का संकेत तो देता है, लेकिन ठोस पदार्थों का वास्तविक द्रव्यमान नहीं बताता है।
टीएसएस पानी में ठोस पदार्थों की मात्रा का सीधा माप प्रदान करता है, चाहे वह कितना भी साफ या गंदा दिखाई दे।
3) इकाइयाँ:
मैलापन को एनटीयू (नेफेलोमेट्रिक टर्बिडिटी यूनिट्स) में मापा जाता है।
टीएसएस को मिलीग्राम/लीटर (मिलीग्राम प्रति लीटर) में मापा जाता है।
क्या रंग और धुंधलापन एक ही चीज हैं?

रंग और मैलापन एक समान नहीं हैं, हालांकि दोनों ही पानी की दिखावट को प्रभावित करते हैं।

ऑनलाइन रंग मीटर द्वारा जल गुणवत्ता

अंतर यह है:
रंग से तात्पर्य पानी में घुले पदार्थों, जैसे कार्बनिक पदार्थ (जैसे सड़ते हुए पत्ते) या खनिजों (जैसे लोहा या मैंगनीज) के कारण उत्पन्न होने वाले उसके आभास या रंग से है। यहां तक ​​कि साफ पानी में भी रंगीन यौगिक घुले होने पर रंग हो सकता है।
पानी में मौजूद धुंध या अस्पष्टता को टर्बिडिटी कहते हैं, जो कि मिट्टी, गाद, सूक्ष्मजीवों या अन्य महीन ठोस पदार्थों जैसे निलंबित कणों के कारण होती है। यह मापता है कि ये कण पानी से गुजरने वाले प्रकाश को कितना बिखेरते हैं।
संक्षेप में:
रंग = घुले हुए पदार्थ
मैलापन = निलंबित कण