III. Ορολογία δείκτη ποιότητας νερού
1. Συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου (pH): Μέθοδος έκφρασης συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου. Είναι ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης (δραστικότητας) ιόντων υδρογόνου σε ένα υδατικό διάλυμα, δηλαδή -lg[H+]. Υποδεικνύει την οξύτητα ή την αλκαλικότητα ενός δείγματος νερού και είναι αδιάστατο.
2. Αγωγιμότητα (σ): Αντιπροσωπεύει την ικανότητα ενός διαλύματος να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα. Είναι η αμοιβαία αντίσταση. Η κοινή μονάδα είναι η Siemens ανά μέτρο (S/m). Μια απλή μετατροπή μονάδων είναι η εξής:
1 μS/cm=0.001 mS/cm=0.0001 S/m
3. Αντίσταση (ρ): Φυσικό μέγεθος που μετρά την αντίσταση ενός υλικού στο ηλεκτρικό ρεύμα. Είναι το αντίστροφο της αγωγιμότητας. Η κοινή μονάδα είναι ohms ανά μέτρο (Ω*m). Οι απλές μετατροπές μονάδων είναι οι εξής:
1 MΩ*cm=10000 Ω*μ
4. Θολότητα (TUB): Αναφέρεται στο βαθμό στον οποίο ένα διάλυμα εμποδίζει τη διέλευση του φωτός. Περιλαμβάνει τη σκέδαση του φωτός από την αιωρούμενη ύλη και την απορρόφηση του φωτός από τα μόρια της διαλυμένης ουσίας. Η θολότητα του νερού δεν σχετίζεται μόνο με την περιεκτικότητα σε αιωρούμενη ύλη αλλά και με το μέγεθος, το σχήμα και τον δείκτη διάθλασής τους. Η μονάδα είναι NTU/TU.
5. Χρωματικότητα: Το χρώμα του νερού (απόχρωση και κορεσμός, εξαιρουμένης της φωτεινότητας). Θα πρέπει να διαυγαστεί για 15 λεπτά πριν από τη μέτρηση και να σημειωθεί η τιμή του pH. Η μονάδα είναι μοίρες.
6. Σκληρότητα του νερού: Η ικανότητα των ιόντων ασβεστίου και μαγνησίου στο νερό να καθιζάνουν σαπουνόνερο. Όσο περισσότερα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου υπάρχουν, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκληρότητα. Διακρίνεται σε προσωρινή σκληρότητα (ανθρακική) και μόνιμη σκληρότητα (μη-ανθρακική). Η μονάδα είναι mmol/L ή mg/L.
7. Αλκαλικότητα (ALK): Αναφέρεται στη συνολική ποσότητα ουσιών στο νερό που μπορούν να εξουδετερώσουν τα ισχυρά οξέα. Με άλλα λόγια, είναι η συνολική ποσότητα των ουσιών που μπορούν να δεχθούν πρωτόνια (H+). Αυτό περιλαμβάνει ισχυρές βάσεις, ασθενείς βάσεις και άλατα ισχυρών βάσεων και ασθενών οξέων. Η αλκαλικότητα στο φυσικό νερό προκαλείται κυρίως από διττανθρακικά (CHO3-), ανθρακικά και υδροξείδια, με τα διττανθρακικά να είναι η κύρια μορφή αλκαλικότητας. Η μονάδα είναι mmol/L.
8. Οξύτητα: Αναφέρεται στη συνολική ποσότητα ουσιών στο νερό που μπορούν να εξουδετερώσουν ισχυρές βάσεις. Με άλλα λόγια, είναι η συνολική ποσότητα των ουσιών που μπορούν να δεχτούν πρωτόνια (OH-). Αυτό περιλαμβάνει ανόργανα οξέα, οργανικά οξέα και άλατα ισχυρών οξέων και ασθενών βάσεων. Η μονάδα είναι (KOH)/(mg/g).
9. Διαλυμένο οξυγόνο (DO): Μοριακό οξυγόνο διαλυμένο σε νερό. Το DO είναι ένας δείκτης της ικανότητας αυτοκαθαρισμού ενός υδατικού συστήματος-. Για την αποφυγή διάβρωσης, το νερό του λέβητα και παρόμοια προϊόντα έχουν αυστηρές απαιτήσεις για DO. Η μονάδα είναι mg/L.
10. Υπολειμματικό χλώριο: Η συνολική ποσότητα του διαθέσιμου χλωρίου που παραμένει στο νερό μετά την αντίδραση του προστιθέμενου χλωρίου κατά την απολύμανση του νερού. Το υπερβολικό υπολειμματικό χλώριο θα δώσει στο νερό μια δυσάρεστη οσμή, ενώ το ανεπαρκές υπολειμματικό χλώριο θα κάνει το νερό να χάσει την ικανότητα αποστείρωσης. Η μονάδα είναι mg/L.
11. Αιωρούμενα Στερεά (SS): Στερεά υλικά αιωρούμενα στο νερό, συμπεριλαμβανομένης της αδιάλυτης ανόργανης και οργανικής ύλης, καθώς και λάσπης, αργίλου και μικροοργανισμών. Είναι ένας από τους δείκτες για τη μέτρηση του βαθμού ρύπανσης των υδάτων και μια κύρια αιτία της θολότητας του νερού. Η μονάδα είναι mg/L.
12. Χημική Απαίτηση Οξυγόνου (COD): Η ποσότητα οξυγόνου που καταναλώνεται όταν χημικά οξειδωτικά (όπως υπερμαγγανικό κάλιο και διχρωμικό κάλιο) οξειδώνουν αερόβιους ρύπους στο νερό υπό ορισμένες συνθήκες. Είναι ένας από τους σημαντικούς ολοκληρωμένους δείκτες για την εκτίμηση του βαθμού ρύπανσης των υδάτων. Το CODMn/CODcr αναφέρεται στη χρήση οξειδωτικών KMnO4 και K2Cr2O7, αντίστοιχα. Η μονάδα είναι mg/L.
Σημείωση: Για αποτελεσματική διαφοροποίηση, το CODMn αναφέρεται συχνά ως δείκτης υπερμαγγανικού καλίου, που χρησιμοποιείται κυρίως σε εφαρμογές καθαρού νερού, ενώ το CODcr χρησιμοποιείται πιο συχνά σε εφαρμογές αποχέτευσης.
13. Βιοχημική Απαίτηση Οξυγόνου (BOD): Αναφέρεται στην ποσότητα του διαλυμένου οξυγόνου που καταναλώνεται από τους μικροοργανισμούς κατά την αποσύνθεση και την οξείδωση της οργανικής ύλης στο νερό κάτω από καθορισμένο χρόνο, θερμοκρασία και συνθήκες. Παρακολουθεί κυρίως την κατάσταση ρύπανσης της οργανικής ύλης. Το BOD5 είναι η βιοχημική ζήτηση οξυγόνου πέντε- ημερών. Μια αναλογία BOD5/CODcr μεγαλύτερη από 0,3 υποδηλώνει καλή βιοδιασπασιμότητα του νερού. Η μονάδα είναι mg/L.
14. Ολική Απαίτηση Οξυγόνου (TOD): Η ποσότητα οξυγόνου που απαιτείται για την αναγωγή ουσιών στο νερό για να καούν σε σταθερά οξείδια σε υψηλές θερμοκρασίες. TOD > CODcr > BOD5. Η μονάδα είναι mg/L.
15. Total Organic Carbon (TOC): Η συνολική περιεκτικότητα σε άνθρακα της οργανικής ύλης στο νερό. Η μονάδα είναι mg/L.
16. Αμμωνιακό άζωτο (NH3-N, εκφρασμένο ως N): Άζωτο στο νερό που υπάρχει με τη μορφή ελεύθερης αμμωνίας (NH3) και ιόντων αμμωνίου (NH4+). Η οργανική ύλη που προέρχεται από ζώα έχει γενικά υψηλότερη περιεκτικότητα σε άζωτο από την οργανική ύλη φυτικής προέλευσης. Μονάδα: mg/L.
17. Ολικός φώσφορος (TP): Η συνολική ποσότητα φωσφόρου στο νερό σε όλες τις μορφές του. Το φωσφορικό άλας παρεμβαίνει στη διαδικασία πήξης. Ο φώσφορος είναι βασικό στοιχείο για την ανάπτυξη των φυκών. Ο υπερβολικός φώσφορος προκαλεί ευτροφισμό. Μονάδα: mg/L.
18. Ολικό άζωτο (TN): Η συνολική ποσότητα ανόργανου και οργανικού αζώτου στο νερό σε όλες τις μορφές του. Ολικό άζωτο=οργανικό άζωτο (οργανικό άζωτο=πρωτεϊνικό άζωτο + μη-πρωτεϊνικό άζωτο) + ανόργανο άζωτο (ανόργανο άζωτο=άζωτο αμμωνίας + NO2- + NO3-), υποδεικνύοντας το βαθμό ρύπανσης των θρεπτικών ουσιών στο νερό. Μονάδα: mg/L.
19. Δείκτης πυκνότητας λάσπης (SDI): Χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ποσότητας των αιωρούμενων στερεών στο ακατέργαστο νερό που χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα αντίστροφης όσμωσης. Αντιπροσωπεύει το περιεχόμενο σωματιδίων, κολλοειδών και άλλων ουσιών στο νερό που μπορούν να φράξουν διάφορες συσκευές καθαρισμού του νερού και είναι ένα κύριο μέσο επαλήθευσης εάν τα απόβλητα από το σύστημα προεπεξεργασίας πληρούν τις απαιτήσεις για το νερό τροφοδοσίας αντίστροφης όσμωσης.
Σημείωση: Η δοκιμή SDI διεξάγεται με φιλτράρισμα του νερού υπό σταθερή πίεση 207 kPa χρησιμοποιώντας τη μέθοδο συνεχούς ρεύματος (χωρίς εγκάρσια ροή). Τυπικά, μια κυκλική μεμβράνη 0,45 μm χρησιμοποιείται για τη δοκιμή δείγματος νερού 500 mL για 15 λεπτά. Το SDI μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
20. Ολικά διαλυμένα στερεά (TDS): Η συνολική ποσότητα διαλυμένων στερεών στο νερό, που αντιπροσωπεύει την ανόργανη ύλη που παραμένει μετά το φιλτράρισμα των αιωρούμενων στερεών (SS) και των κολλοειδών και την εξάτμιση όλου του νερού. Η μονάδα είναι mg/L.
Σημείωση: Σε διαλύματα χαμηλής-συγκέντρωσης (TDS μικρότερο ή ίσο με 150 mg/L), υπάρχει μια χονδρική αριθμητική συσχέτιση μεταξύ TDS και αγωγιμότητας, δηλαδή αγωγιμότητα (μs/cm)=2 * TDS (mg/L).
21. Οξείδωση-Δυνατότητα αναγωγής (ORP): Η μακροσκοπική ιδιότητα αναγωγής οξείδωσης-που παρουσιάζουν όλες οι ουσίες σε ένα υδατικό διάλυμα. Ένα υψηλότερο ORP υποδηλώνει ισχυρότερη οξειδωτική ισχύ και το αντίστροφο. Η μονάδα είναι mV.
22. Ρυθμός αφαλάτωσης: Αναφέρεται στο ποσοστό των ανιόντων και των κατιόντων που αφαιρούνται από το νερό κατά τη διάρκεια χημικών ή ιοντοανταλλακτικών διεργασιών. Σε πρακτικές εφαρμογές, αναφέρεται γενικά στον ρυθμό αφαίρεσης αλάτων ενός συστήματος αντίστροφης όσμωσης. Ο τύπος υπολογισμού είναι: Ποσοστό αφαλάτωσης=(Συνολική περιεκτικότητα σε αλάτι νερού τροφοδοσίας - Συνολική περιεκτικότητα σε αλάτι σε νερό προϊόντος) / Συνολική περιεκτικότητα σε αλάτι νερού τροφοδοσίας × 100%. Ένας γρήγορος τύπος εκτίμησης είναι: (Αγωγιμότητα ακατέργαστου νερού - Αγωγιμότητα προϊόντος σε νερό) / Αγωγιμότητα ακατέργαστου νερού.
23. Ρυθμός ανάκτησης: Αυτό αναφέρεται στον λόγο του ρυθμού ροής νερού προϊόντος προς τον ρυθμό ροής του νερού τροφοδοσίας. Ο τύπος είναι: Ρυθμός ροής νερού προϊόντος / Ρυθμός ροής νερού τροφοδοσίας × 100%. Σε ένα σύστημα μονής κατεύθυνσης, ρυθμός ροής νερού τροφοδοσίας ≈ Ρυθμός ροής νερού προϊόντος + Ρυθμός ροής συμπυκνώματος.
24. Πόλωση συγκέντρωσης: Αυτό αναφέρεται στην επιλεκτική μεταφορά ορισμένων ουσιών μέσω της μεμβράνης υπό την επίδραση διαμεμβρανικών κινητήριων δυνάμεων, με αποτέλεσμα μια κλίση συγκέντρωσης στη διεπιφάνεια μεμβράνης/διαλύματος. Η πόλωση συγκέντρωσης επηρεάζει έντονα την απόδοση της διαδικασίας διαχωρισμού. Για να μειωθεί η πόλωση της συγκέντρωσης, ο ρυθμός ροής του διαλύματος μεταξύ των μεμβρανών αυξάνεται και προάγεται ο στροβιλισμός.
25. Μέρη ανά εκατομμύριο (ppm): Αυτό αντιπροσωπεύει ένα μέρος ανά εκατομμύριο μιας μονάδας μάζας ή όγκου, δηλαδή 1 ppm=1/10^(-6), που συχνά αναφέρεται σε χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο (mg/L).
26. Μέρη ανά δισεκατομμύριο (ppb): Αυτό αντιπροσωπεύει ένα μέρος ανά δισεκατομμύριο μιας μονάδας μάζας ή όγκου, π.χ. 1 ppb=1/10^(-9), συχνά αναφέρεται σε μικρογραμμάρια ανά λίτρο (ug/L). 27. Μέρη ανά τρισεκατομμύριο: Αναφέρεται στο ένα τρισεκατομμύριο της μονάδας μάζας ή όγκου, π.χ. πικογραμμάρια ανά λίτρο (pg/L).