III. Terminologie van waterkwaliteitsindicatoren
1. Waterstofionenconcentratie (pH): Een methode om de waterstofionenconcentratie uit te drukken. Het is de negatieve logaritme van de waterstofionenconcentratie (activiteit) in een waterige oplossing, dwz -lg[H+]. Geeft de zuurgraad of alkaliteit van een watermonster aan en is dimensieloos.
2. Geleidbaarheid (σ): vertegenwoordigt het vermogen van een oplossing om elektrische stroom te geleiden. Het is het omgekeerde van weerstand. De gemeenschappelijke eenheid is Siemens per meter (S/m). Een eenvoudige conversie van eenheden is als volgt:
1 μS/cm=0.001 mS/cm=0.0001 S/m
3. Weerstand (ρ): Een fysieke grootheid die de weerstand van een materiaal tegen elektrische stroom meet. Het is het omgekeerde van geleidbaarheid. De gemeenschappelijke eenheid is ohm per meter (Ω*m). Eenvoudige eenheidconversies zijn als volgt:
1 MΩ*cm=10000 Ω*m
4. Troebelheid (TUB): Dit verwijst naar de mate waarin een oplossing de doorgang van licht belemmert. Het omvat de verstrooiing van licht door zwevende materie en de absorptie van licht door opgeloste moleculen. De troebelheid van water houdt niet alleen verband met het gehalte aan zwevende stoffen, maar ook met hun grootte, vorm en brekingsindex. De eenheid is NTU/TU.
5. Chromaticiteit: de kleur van water (tint en verzadiging, exclusief helderheid). Het moet gedurende 15 minuten vóór de meting worden opgehelderd en de pH-waarde moet worden genoteerd. De eenheid is graden.
6. Hardheid van water: Het vermogen van calcium- en magnesiumionen in water om zeepwater neer te slaan. Hoe meer calcium- en magnesiumionen aanwezig zijn, hoe hoger de hardheid. Het is onderverdeeld in tijdelijke hardheid (carbonaat) en permanente hardheid (niet-carbonaat). De eenheid is mmol/L of mg/L.
7. Alkaliteit (ALK): Verwijst naar de totale hoeveelheid stoffen in water die sterke zuren kunnen neutraliseren. Met andere woorden, het is de totale hoeveelheid stoffen die protonen (H+) kunnen accepteren. Dit omvat sterke basen, zwakke basen en zouten van sterke basen en zwakke zuren. De alkaliteit in natuurlijk water wordt voornamelijk veroorzaakt door bicarbonaten (CHO3-), carbonaten en hydroxiden, waarbij bicarbonaten de primaire vorm van alkaliteit zijn. De eenheid is mmol/L.
8. Zuurgraad: Verwijst naar de totale hoeveelheid stoffen in water die sterke basen kunnen neutraliseren. Met andere woorden, het is de totale hoeveelheid stoffen die protonen kunnen accepteren (OH-). Dit omvat anorganische zuren, organische zuren en zouten van sterke zuren en zwakke basen. De eenheid is (KOH)/(mg/g).
9. Opgeloste zuurstof (DO): Moleculaire zuurstof opgelost in water. DO is een indicator van het zelfzuiveringsvermogen van een waterlichaam-. Om corrosie te voorkomen, stellen ketelwater en soortgelijke producten strenge eisen aan DO. De eenheid is mg/l.
10. Resterend chloor: de totale hoeveelheid beschikbaar chloor die in het water achterblijft nadat het toegevoegde chloor reageert tijdens de waterdesinfectie. Overmatig restchloor zal het water een onaangename geur geven, terwijl onvoldoende restchloor ervoor zorgt dat het water zijn steriliserende vermogen verliest. De eenheid is mg/l.
11. Zwevende vaste stoffen (SS): Vaste stoffen gesuspendeerd in water, inclusief onoplosbare anorganische en organische stoffen, evenals slib, klei en micro-organismen. Het is een van de indicatoren voor het meten van de mate van waterverontreiniging en een belangrijke oorzaak van watertroebelheid. De eenheid is mg/l.
12. Chemisch zuurstofverbruik (CZV): De hoeveelheid zuurstof die wordt verbruikt wanneer chemische oxidatiemiddelen (zoals kaliumpermanganaat en kaliumdichromaat) onder bepaalde omstandigheden aërobe verontreinigende stoffen in water oxideren. Het is een van de belangrijke alomvattende indicatoren voor het beoordelen van de mate van waterverontreiniging. CODMn/CODcr verwijst naar het gebruik van respectievelijk KMnO4- en K2Cr2O7-oxidanten. De eenheid is mg/l.
Opmerking: Voor effectieve differentiatie wordt CODMn vaak de kaliumpermanganaatindex genoemd, die voornamelijk wordt gebruikt in toepassingen voor zuiver water, terwijl CODcr vaker wordt gebruikt in afvalwatertoepassingen.
13. Biochemisch zuurstofverbruik (BZV): Dit verwijst naar de hoeveelheid opgeloste zuurstof die door micro-organismen wordt verbruikt tijdens de ontbinding en oxidatie van organisch materiaal in water onder gespecificeerde tijd, temperatuur en omstandigheden. Het monitort voornamelijk de verontreinigingsstatus van organisch materiaal. BZV5 is het biochemische zuurstofverbruik van vijf- dagen. Een BZV5/CODcr-verhouding groter dan 0,3 duidt op een goede biologische afbreekbaarheid van water. De eenheid is mg/l.
14. Totaal zuurstofverbruik (TOD): De hoeveelheid zuurstof die nodig is om stoffen in water bij hoge temperaturen te laten verbranden tot stabiele oxiden. TOD > CODcr > BOD5. De eenheid is mg/l.
15. Totaal organische koolstof (TOC): Het totale koolstofgehalte van organisch materiaal in water. De eenheid is mg/l.
16. Ammoniakstikstof (NH3-N, uitgedrukt als N): Stikstof in water aanwezig in de vorm van vrije ammoniak (NH3) en ammoniumionen (NH4+). Dierlijk-organisch materiaal heeft over het algemeen een hoger stikstofgehalte dan plantaardig organisch materiaal. Eenheid: mg/l.
17. Totaal fosfor (TP): De totale hoeveelheid fosfor in water in al zijn vormen. Fosfaat verstoort het stollingsproces. Fosfor is een sleutelelement voor de groei van algen; een teveel aan fosfor veroorzaakt eutrofiëring. Eenheid: mg/l.
18. Totaal stikstof (TN): De totale hoeveelheid anorganische en organische stikstof in water in al zijn vormen. Totaal stikstof=organische stikstof (organische stikstof=eiwitstikstof + niet- eiwitstikstof) + anorganische stikstof (anorganische stikstof=ammoniakstikstof + NO2- + NO3-), wat de mate van nutriëntenvervuiling in waterlichamen aangeeft. Eenheid: mg/l.
19. Sludge Density Index (SDI): Wordt gebruikt om de hoeveelheid gesuspendeerde vaste stoffen te meten in het ruwe water dat wordt gebruikt in een omgekeerde osmosesysteem. Het vertegenwoordigt het gehalte aan deeltjes, colloïden en andere stoffen in het water die verschillende waterzuiveringsapparaten kunnen verstoppen, en is een primair middel om te verifiëren of het effluent van het voorbehandelingssysteem voldoet aan de eisen voor voedingswater voor omgekeerde osmose.
Opmerking: De SDI-test wordt uitgevoerd door water onder een constante druk van 207 kPa te filteren met behulp van een gelijkstroommethode (zonder kruisstroom). Meestal wordt een rond membraan van 0,45 μm gebruikt om een watermonster van 500 ml gedurende 15 minuten te testen. SDI kan worden berekend met behulp van de volgende formule:
20. Totaal opgeloste vaste stoffen (TDS): De totale hoeveelheid opgeloste vaste stoffen in water, die het anorganische materiaal vertegenwoordigt dat overblijft na het filteren van zwevende vaste stoffen (SS) en colloïden en het verdampen van al het water. De eenheid is mg/l.
Opmerking: in oplossingen met een lage- concentratie (TDS kleiner dan of gelijk aan 150 mg/l) is er een ruwe numerieke correlatie tussen TDS en geleidbaarheid, dwz geleidbaarheid (μs/cm)=2 * TDS (mg/l).
21. Oxidatie-Reductiepotentieel (ORP): De macroscopische oxidatie-reductie-eigenschap die wordt vertoond door alle stoffen in een waterige oplossing. Een hogere ORP duidt op een sterker oxiderend vermogen, en omgekeerd. De eenheid is mV.
22. Ontziltingssnelheid: Verwijst naar het percentage anionen en kationen dat uit water wordt verwijderd tijdens chemische of ionenuitwisselingsprocessen. In praktische toepassingen verwijst het doorgaans naar de zoutverwijderingssnelheid van een omgekeerde osmosesysteem. De berekeningsformule is: Ontziltingspercentage=(totaal zoutgehalte van het voedingswater - totaal zoutgehalte van het productwater) / totaal zoutgehalte van het voedingswater × 100%. Een formule voor een snelle schatting is: (geleidbaarheid van ruw water - geleidbaarheid van productwater) / geleidbaarheid van ruw water.
23. Terugwinningssnelheid: Dit heeft betrekking op de verhouding tussen het productwaterdebiet en het voedingswaterdebiet. De formule is: Productwaterdebiet / Voedingswaterdebiet × 100%. In een unidirectioneel systeem is het voedingswaterdebiet ≈ het productwaterdebiet + het concentraatdebiet.
24. Concentratiepolarisatie: Dit verwijst naar de selectieve overdracht van bepaalde stoffen door het membraan onder invloed van transmembraanaandrijvende krachten, resulterend in een concentratiegradiënt op het grensvlak membraan/oplossing. Concentratiepolarisatie heeft een sterke invloed op de prestaties van het scheidingsproces. Om de concentratiepolarisatie te verminderen, wordt de stroomsnelheid van de oplossing tussen de membranen verhoogd en wordt turbulentie bevorderd.
25. Delen per miljoen (ppm): Dit vertegenwoordigt één deel per miljoen van een eenheidsmassa of volume, dwz 1 ppm=1/10^(-6), vaak verwijzend naar milligram per liter (mg/L).
26. Delen per miljard (ppb): Dit vertegenwoordigt één deel per miljard van een eenheidsmassa of volume, dat wil zeggen 1 ppb=1/10^(-9), vaak verwijzend naar microgram per liter (ug/L). 27. Delen per biljoen: dit verwijst naar een biljoenste van een eenheidsmassa of volume, dat wil zeggen 1 ppt=1/10^(-12), vaak uitgedrukt als picogrammen per liter (pag/L).