Хорошо известно, что температура сильно влияет на многие физико-химические процессы, происходящие в воде. В частности, температура воды влияет на следующие показатели водной среды [1]:
− соленость;
− проводимость;
− рН;
− токсичность;
− уровень метаболизма, фотосинтез;
− плотность;
− количество растворенного кислорода.
При увеличении температуры растет растворимость минералов в воде. По этой причине с ростом температуры растет концентрация неорганических ионов в воде, или общее количество растворенных веществ (TDS).
В настоящей статье рассматривается вопрос оптимального выбора температурного режима подачи питьевой воды во времени в смысле достижения минимума суммарной величины TDS в поданной потребителям воде. При этом допускается, что объем снабжаемой воды является функцией времени.
Проводимость воды на практике измеряется с использованием переменного тока для избежания эффекта поляризации. При этом используется закон Ома.
где R — сопротивление исследуемого образца воды;
I — ток, проходящий через воду;
V — приложенное напряжение.
Проводящая способность (conductivity) воды определяется по формуле [1]:
где k — проводящая способность (S/cм);
G — проводимость (S);
G = 1/R;
K — постоянная ячейки, в которой проводятся измерения (см–1).
Что касается зависимости к от температуры, то согласно [1], эта зависимость может быть аппроксимирована выражением
где коэффициенть β0, β1, β2 для разных типов воды приведены в табл. 1.
Типичный вид графика зависимости (3) приведена на рис. 1 [1].
Следует отметить, что из-за малости значения β2 часто зависимость K от температуры аппроксимируют линейным законом, а для проведения температурной компенсации применяется следующая формула [2]:
где k25 — проводящая способность при t°=25°C;
K(T) — проводящая способность при температуре T;