TDSمجموع مواد جامد محلول (Total dissolved solids)، عبارت است از مقدار یا اندازه تمامی مواد آلی یا غیر آلی ترکیب شده در درون یک مایع، که این مواد می توانند به شکل مولکولی، یونیزه و یا دانه های بسیار ریز در مقیاس میکرون و به شکل معلق در آن مایع وجود داشته باشند. در کل یک تعریف کاربردی از TDS عبارت است از اینکه ذرات باید انقدر کوچک باشند تا قادر باشند از یک فیلتر یا غربال گر با قطر 2 میکرومتر عبور کنند . از معیار TDS معمولاً در سیستم های تصفیه آب و آب شیرین کن استفاده می شود. کاربرد اصلی TDS در بررسی و مطالعه کیفیت آب برای نهرها ، رودخانه ها و دریاچه ها است، اگرچه TDS عموماً به عنوان معیاری از کل آلودگی در نظر گرفته نمی شود (به عنوان مثال استفاده از این معیار در رابطه با اثرات بهداشتی توصیه نمی شود ). از این معیار برای نشان دادن کیفیت مناسب آب آشامیدنی استفاده می شود و به عنوان یک شاخص کلی برای تعیین طیف وسیعی از آلاینده های شیمیایی استفاده می شود. TDS مربوط به آب آشامیدنی زمانی مناسب است که این معیار کوچکتر از mg/L 500 باشد . در درجات بالاتر ، سختی بیش از حد، رسوب مواد معدنی، و خوردگی ممکن است رخ دهد. اگرچه در درجات پایین، TDS منجر به تغییر در طعم آب می شود.
منابع اولیه (کاربرد های اصلی) برای TDS در آبهای دریافتی، در آب های حاصل کشاورزی و مناطق مسکونی، شسته شدن آلودگی خاک و منابع آب های آلوده تخلیه شده از واحد صنعتی و فاضلاب ها است. شایع ترین ترکیبات شیمیایی، کلسیم، فسفات ها، نیترات ها، سدیم، پتاسیم و کلرید هستند که در آب حاصل از مواد غذایی یافت می شوند.
معیار سنجش TDS
1- مهمترین جنبه TDS با در نظر گرفتن کیفیت آب، تاثیرش روی مزه آب است . زلال بودن و شفافیت آب با درجه TDS کمتر از mg/L 600 عموماً به عنوان یک حالت خوب در نظر گرفته می شود. آب آشامیدنی با درجه TDS بزرگتر از mg/L 1200 از نظر بیشتر مصرف کننده ها یک حالت نامطلوب به حساب می آید .
2- در صورتی که غلظت TDS بالای mg/L 500 باشد منجر به رسوب بیش از حد و ایجاد لایه های رسوبی در لوله های آب می شود .
3- در صورتی که غلظت TDS کمتر از mg/L500 باشد شفافیت و کیفیت خوبی را می توان انتظار داشت، همچنین از ایجاد رسوب جلوگیری می شود. اگرچه باید به این نکته توجه کرد که درجات پایین TDS منجر به کیفیت بهتر آب آشامیدنی می شود .
تفاوت TDS و TSS
مجموع مواد جامد محلول (Total dissolved solids) متفاوت از مجموع مواد جامد معلق (Total suspended solids) است . در معیار TSS ذرات نمی توانند از میان یک صافی با مقیاس 2 میکرومتر عبور کنند و به مدت نامعلومی به طور معلق در محلول باقی می مانند.
دستگاه سنجش TDS
تقسیم بندی انواع آب بر اساس مقدار TDS
TDS (mg/L) | Classes of Water |
0-50 | Soft |
50-150 | Moderately Hard |
150-300 | Hard |
>300 | Very Hard |
جدول مقادیر TDS برای 24 نوع آب آشامیدنی در ایران
TDS (mg/L) | No. of samples | Brand | |||
S.D | mean | Max. | Min. | ||
41 | 552 | 591 | 441 | 3 | B1 |
49 | 559 | 602 | 430 | 3 | B2 |
38 | 553 | 601 | 460 | 2 | B3 |
11 | 208 | 241 | 179 | 4 | B4 |
130 | 851 | 1170 | 710 | 3 | B5 |
4.7 | 201 | 210 | 198 | 4 | B6 |
10.7 | 212 | 225 | 208 | 4 | B7 |
21 | 472 | 498 | 440 | 4 | B8 |
45 | 506 | 557 | 449 | 3 | B9 |
60 | 628 | 691 | 570 | 3 | B10 |
24.7 | 817 | 849 | 789 | 3 | B11 |
18 | 291 | 315 | 271 | 2 | B12 |
12 | 290 | 305 | 275 | 3 | B13 |
13 | 278 | 291 | 265 | 3 | B14 |
178 | 653 | 871 | 307 | 3 | B15 |
20.8 | 369 | 391 | 341 | 3 | B16 |
19 | 386 | 411 | 365 | 4 | B17 |
11 | 69 | 111 | 85 | 4 | B18 |
11 | 71 | 98 | 68 | 3 | B19 |
20 | 142 | 169 | 121 | 2 | B20 |
20 | 178 | 199 | 151 | 4 | B21 |
56 | 525 | 592 | 469 | 4 | B22 |
17 | 86 | 105 | 68 | 4 | B23 |
13.7 | 156 | 172 | 141 | 3 | B24 |
21.8 | 364 | 1170 | 68 | 78 | total |
کنترل TDS در آب بویلر:
همزمان با شروع تولید بخار در بویلر، ناخالصی های موجود در آب تغذیه، در داخل دیگ جمع شده و به تدریج افزایش می یابند. این تجمع باعث می شود که حبابهای بخار مقاومت بیشتری پیدا کنند و در سطح آب دیگ با شدت زیادی متلاشی شوند. سرانجام زمانی فرا می رسد که تمام سطح آب از از حباب پر شده و کف و جرم به خط بخار نفوذ پیدا می کنند.این پدیده منجر به نفوذ سختی و رسوب به داخل بخار خروجی شده که درنهایت باعث آسیب شیرهای کنترلی، مبدل های حرارتی و تله های بخار می شود. دلیل اصلی تولید کف و جرم، سطح TDS بالا می باشد. کنترل دقیق TDS ریسک انباشته شدن کف و جرم در بویلر بخار را کاهش می دهد.
اندازه گیری میزان TDS آب بویلر به دو روش امکان پذیر است:
- نمونه گیری و سنجش TDS بیرون از بویلر
- کارگذاشتن یک سنسور و ارسال سیگنال آن به مانیتور خارجی
نمونه گیری برای آنالیز خارجی:
برای نمونه گیری از آب بویلر، صحیح بودن نمونه از اهمیت خاصی برخوردار است. بطور مثال نمونه گیری از آبنماها صحیح نیست زیرا آب موجود در آنها نسبتا خالص می باشد که ناشی از کندانس پیوسته ی بخار درون آنها است. بطور مشابه نمونه گیری از آب تغذیه ی ورودی به بویلر نیز نتیجه ی نادرستی می دهد. امروزه بیشتر بویلرسازان، اتصال لازم جهت بلودان TDS را بر روی بویلرها نصب می کنند تا بتوان نمونه گیری صحیح را از آن انجام داد. اگر نمونه گیری مستقیما از آب بویلر انجام شود درصد قابل توجهی از آن به دلیل کاهش فشار به بخار فلش تبدیل خواهد شد. این امر نه تنها برای اپراتور خطرناک است بلکه به دلیل کم شدن آب نمونه، میزان غلظت TDS بیشتری در آب باقیمانده اندازه گیری شده و نتایج اشتباهی بدست خواهد آمد. بنابراین برای اندازه گیری TDS به آب خنک شده نیاز است.
سمپل کولر یک مبدل حرارتی کوچک است که از آب سرد برای خنک کردن نمونه ی آب بلودان شده استفاده می کند.
تصمیم گیری درباره ی میزان TDS آب بویلر:
میزان غلظت ذرات جامد که در آن پدیده ی تشکیل کف شروع می شود در بویلرهای مختلف متفاوت است. سطح TDS بویلرهای پوسته ای متداول، در سایزهای کوچک حدود 2000 ppm و در سایز های بزرگ 3500 ppm می باشد بشرطیکه:
- بویلر در فشاری نزدیک فشار طراحی اش کار کند.
- تغییرات بار زیاد نباشد.
- شرایط دیگر آب بویلر به درستی کنترل شود.
زیرکش کردن (Blowdown) از بویلر برای ثابت نگه داشتن سطح TDS کمک می کند تا بخار تمیز و خشک به مصرف کننده برسد. جدول زیر نشان دهنده ی میزان TDS مجاز در بویلرهای بخار مختلف است:
بیشترین TDS مجاز |
نوع بویلر |
10000 |
دو پاس |
4500 |
سه پاس |
2000 تا 3000 |
واتر تیوب فشار پایین |
1500 |
واتر تیوب فشار متوسط |
1000 |
واتر تیوب فشار بالا |
این اعداد برای راهنمایی کلی پیشنهاد شده اند و بویلرساز باید عدد دقیق TDS مجاز دیگ خود را تعیین کند.
منابع و پیونده
گرداوری شده توسط دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن
Spiraxsarco,The Steam and Condensate Loop Book,2011
بدون نظر