总溶解固体 (TDS):事实

总溶解固体在水化学中起着重要作用。虽然pH值,总碱度和钙硬度水平受到所有关注,但TDS也不容忽视。

随着电解氯发生器(ECG)的日益普及,TDS水平一直在稳步攀升,因此了解总溶解固体是什么以及它们是如何工作的比以往任何时候都更加重要。

什么是 TDS?

总溶解固体(TDS)是水中所有溶解固体物质(如矿物质,金属,盐和污染物)的总和。TDS水平通常使用电导率仪确定,该电导率仪测量水传导电流的能力。带电粒子(包括正离子和负离子)的浓度越高,电流越自由地流过水。TDS水平也可以通过测试套件和测试条进行测量。

需要注意的是,虽然测试方法测量水中的带电颗粒,但真正的TDS还包括不带电的污染物,如油,乳液,化妆品和其他游泳废物。其他测试将提供有关游泳池和水疗中心中有机污染物的更好信息,但与简单的电导率测试相比,执行起来更加昂贵和耗时。

在住宅泳池和水疗中心,应每月进行一次 TDS 检测。在商业游泳池,水疗中心和水景中,应根据需要每月进行几次测试。

TDS和朗格利尔饱和指数

传统上,TDS水平上升被用作游泳池或温泉水中污染物积累的指标。污染可能采取未氧化或部分氧化污染物的形式,包括来自游泳者废物的含氮产物。随着溶解材料从源头或填充水、泳池处理化学品、游泳者废物和环境污染物添加到水中,TDS 浓度随着时间的推移而增加。蒸发也会增加TDS,因为水蒸发会留下更浓缩的溶解固体。

在泳池行业目前用于帮助预测泳池和温泉水的水垢形成或腐蚀趋势的不同水平衡指数中,今天使用的主要指数是朗格利尔饱和指数(LSI)。

LSI是一个数学/化学公式,考虑了泳池/温泉水的五个因素或特性,包括pH值,碳酸氢盐/碳酸盐碱度,钙硬度,温度和TDS。在传统的LSI计算中,碳酸盐碱度,钙硬度和温度水平被分配了数值因素,而TDS含量被分配了12.1的常数,这反映了TDS水平从0到1000 ppm。

从历史上看,LSI是为与封闭系统(如管道)一起使用而开发的,其中给定水体的水平衡保持相对固定。该系统后来应用于游泳池。

最初,当水位过高时,TDS很容易通过排水池来控制。然而,这种解决方案对于开放式泳池系统并不总是实用的,因为TDS水平可能会攀升,因为添加的泳池化学物质,蒸发,新的替代水和与大气的反应等多种因素。试图提供更好的算术公式来保护瓷砖灌浆、设备和石膏表面的概念导致在 12–2,1000 ppm 范围内增加了 LSI TDS 常数 20.00。

多年来,3000 ppm的水平被认为是游泳池的最大允许TDS。这种情况在 1990 年代初开始发生变化,当时心电图变得更加普遍;引入这些池的氯化钠(盐)导致TDS水平超过3000 ppm范围。到2000年代初,NSPI(现在的APSP)采用了12-3 ppm水平的额外TDS常数2000.3000。APSP在2009年再次更新了这些TDS常数或因子,以涵盖从0到5000 ppm的TDS范围。

TDS数据的应用和使用

泳池和水疗中心的建议最大允许 TDS 比初始泳池或水疗中心启动时的 TDS 高 1500 ppm。启动TDS包含平衡水TDS和启动时添加的盐(氯化钠)。此最大允许水位可用于防止与泳池/温泉水老化相关的常见问题,包括:

  1. 由于有机污染物升高,消毒/消毒化学品的效率降低。
  2. 由于水的导电性增加,随着TDS的增加,夹具的腐蚀。
  3. TDS 升高可能导致表面染色和/或蚀刻。

超过建议的最大 TDS 水平可能表明需要部分或完全排水。对于水疗中心,TDS可用于计算换水间隔(WRI)或确定水疗中心何时需要完全排干。如果满足以下任一条件,则可能需要这样做:

  1. 水疗中心的TDS比源水TDS高出1500 ppm或更多(见示例1);或
  2. WRI小于或等于自上次排水以来的天数(见示例2)。

WRI的计算公式为:

WRI = (0.33) (水疗体积(以加仑为单位)÷自上次更改以来每天最多 # 名游泳者)

示例 1 — TDS 比源水 TDS 高出 1500 ppm 或更多

测量并记录原始水的TDS为800 ppm。温泉水的TDS现在读数为2500 ppm。差值大于 1500 ppm(2500 ppm – 800 ppm = 1700 ppm)。因此,水疗中心应立即排干。

示例 2 — WRI 小于或等于自上次耗尽以来的 # 天

考虑一个 600 加仑(2.3 m3)的水疗中心,最后一次排干并在周日晚上重新填充,使用模式如下:

世界资源研究所的计算如下表所示。与上次更改以来的间隔相比,如果WRI(自上次更改以来的天数)的差异小于或等于零,则应抽干spa。

TDS数值用于获得正确的LSI因子,以准确计算LSI。

预防 措施

虽然ANSI/APSP标准中没有最低水平,但在启动新水池、水疗中心和水景之前,应始终检查水源水TDS。低TDS可能表示钙硬度低和/或总碱度低,这可能会产生腐蚀性条件,可能会影响瓷砖灌浆,表面和设备。TDS水平升高或升高(包括氯化钠水平升高)可以:

  • 表明高有机污染,这会影响消毒剂的消耗及其正确消毒和氧化游泳池或温泉水的能力。反过来,这可能会导致游泳者或游泳者的安全问题。
  • 增加水的导电性,这可能导致固定装置、灯和设备腐蚀,尤其是在水中存在任何杂散电压的情况下。
  • 损坏一些心电图,应进行监测以防止出现问题。请咨询心电图制造商,以确定高TDS在什么情况下会导致问题。
  • 增加碳酸钙和其他钙化合物的溶解度。多年来在工业水处理中众所周知,水中的高矿物质含量会增加水的导电性,因此如果存在其他有利于腐蚀的因素,可能会导致腐蚀。随着TDS和盐(NaCl)水平的升高,随着盐和TDS浓度的增加,离子强度增加。对于水泥基内饰面,石膏和其他水泥基表面钙成分溶解度的增加可以通过调整其他LSI水化学参数(pH,总碱度,钙硬度和温度)和使用LSI来抵消/管理,以防止腐蚀条件。这必须包括 TDS 水平升高的正确因素。
  • 导致游泳池/水疗甲板中使用的砖石材料出现问题。天然和人造产品在含有高TDS的水中频繁进行湿/干循环,这些材料都会变质。请务必咨询安装人员/承包商,以确认这些材料放置在TDS和盐含量升高的游泳池/水疗中心上和周围。

结论

心电图的日益普及意味着许多游泳池、水疗中心和水景的TDS水平超过3000 ppm。了解与高水平相关的潜在问题需要引起每个泳池专业人士的关注。在对任何游泳池、水疗中心或水景进行护理方案时,应考虑包括浑浊的“疲惫”水、LSI 水平衡不当、表面染色、消毒剂效率降低和设备劣化等问题。解决这些问题的最简单方法通常是对容器进行部分或全部排水,并用TDS含量较低的淡水代替。