III. Терминология индикаторов качества воды
1. Концентрация ионов водорода (pH): метод выражения концентрации ионов водорода. Это отрицательный логарифм концентрации (активности) ионов водорода в водном растворе, т. е. -lg[H+]. Указывает кислотность или щелочность пробы воды и является безразмерным.
2. Проводимость (σ): характеризует способность раствора проводить электрический ток. Это обратная величина удельного сопротивления. Общепринятой единицей измерения является Сименс на метр (См/м). Простое преобразование единиц выглядит следующим образом:
1 мкСм/см=0.001 мСм/см=0.0001 См/м
3. Удельное сопротивление (ρ): физическая величина, измеряющая сопротивление материала электрическому току. Это обратная величина проводимости. Общая единица измерения — ом на метр (Ом*м). Простые преобразования единиц заключаются в следующем:
1 МОм*см=10000 Ом*м
4. Мутность (TUB). Это относится к степени, в которой раствор препятствует прохождению света. Он включает рассеяние света взвешенными веществами и поглощение света молекулами растворенных веществ. Мутность воды связана не только с содержанием взвесей, но и с их размером, формой и показателем преломления. Единица измерения — НТУ/ТУ.
5. Цветность: Цвет воды (оттенок и насыщенность, без учета яркости). Перед измерением его следует уточнить в течение 15 минут и записать значение pH. Единица измерения — градусы.
6. Жесткость воды: способность ионов кальция и магния в воде осаждать мыльную воду. Чем больше ионов кальция и магния присутствует, тем выше твердость. Ее разделяют на временную жесткость (карбонатную) и постоянную жесткость (не-карбонатную). Единица измерения — ммоль/л или мг/л.
7. Щелочность (ALK): Относится к общему количеству веществ в воде, которые могут нейтрализовать сильные кислоты. Другими словами, это общее количество веществ, способных принимать протоны (H+). Сюда входят сильные основания, слабые основания и соли сильных оснований и слабых кислот. Щелочность природной воды в основном обусловлена бикарбонатами (CHO3-), карбонатами и гидроксидами, причем бикарбонаты являются основной формой щелочности. Единица измерения – ммоль/л.
8. Кислотность: относится к общему количеству веществ в воде, которые могут нейтрализовать сильные основания. Другими словами, это общее количество веществ, способных принимать протоны (OH-). Сюда входят неорганические кислоты, органические кислоты, а также соли сильных кислот и слабых оснований. Единица измерения: (КОН)/(мг/г).
9. Растворенный кислород (DO): Молекулярный кислород, растворенный в воде. DO – это показатель способности водоема к самоочищению-. Чтобы предотвратить коррозию, к котловой воде и аналогичным продуктам предъявляются строгие требования по содержанию кислорода. Единица измерения — мг/л.
10. Остаточный хлор: общее количество доступного хлора, остающегося в воде после того, как добавленный хлор вступает в реакцию во время дезинфекции воды. Избыток остаточного хлора придаст воде неприятный запах, а недостаток остаточного хлора приведет к потере стерилизующей способности воды. Единица измерения — мг/л.
11. Взвешенные твердые вещества (ВВ): Твердые вещества, взвешенные в воде, включая нерастворимые неорганические и органические вещества, а также ил, глину и микроорганизмы. Это один из показателей степени загрязнения воды и основная причина мутности воды. Единица измерения — мг/л.
12. Химическая потребность в кислороде (ХПК): количество кислорода, потребляемое, когда химические окислители (такие как перманганат калия и дихромат калия) окисляют аэробные загрязнители в воде при определенных условиях. Это один из важных комплексных показателей оценки степени загрязнения вод. CODMn/CODcr относятся к использованию окислителей KMnO4 и K2Cr2O7 соответственно. Единица измерения — мг/л.
Примечание. Для эффективной дифференциации CODMn часто называют индексом перманганата калия, который в основном используется в системах очистки воды, тогда как CODcr чаще используется в системах очистки сточных вод.
13. Биохимическая потребность в кислороде (БПК). Это относится к количеству растворенного кислорода, потребляемого микроорганизмами во время разложения и окисления органических веществ в воде при определенных времени, температуре и условиях. В первую очередь он контролирует состояние загрязнения органических веществ. БПК5 — это пяти-дневная биохимическая потребность в кислороде. Соотношение БПК5/ХПКк более 0,3 указывает на хорошую биоразлагаемость воды. Единица измерения — мг/л.
14. Общая потребность в кислороде (TOD): количество кислорода, необходимое для восстановления веществ в воде с образованием стабильных оксидов при высоких температурах. TOD > CODcr > BOD5. Единица измерения — мг/л.
15. Общий органический углерод (ТОС): общее содержание углерода в органических веществах в воде. Единица измерения — мг/л.
16. Аммиачный азот (NH3-N, выраженный как N): Азот в воде существует в виде свободного аммиака (NH3) и ионов аммония (NH4+). Органические вещества-животного происхождения обычно содержат более высокое содержание азота, чем органические вещества растительного происхождения. Единица измерения: мг/л.
17. Общий фосфор (TP): общее количество фосфора в воде во всех его формах. Фосфат препятствует процессу коагуляции. Фосфор является ключевым элементом для роста водорослей; избыток фосфора вызывает эвтрофикацию. Единица измерения: мг/л.
18. Общий азот (TN): общее количество неорганического и органического азота в воде во всех его формах. Азот общий=органический азот (азот органический=белковый азот + не-белковый азот) + неорганический азот (азот неорганический=аммиачный азот + NO2- + NO3-), указывающий на степень загрязнения биогенными веществами водоемов. Единица измерения: мг/л.
19. Индекс плотности осадка (SDI): используется для измерения количества взвешенных веществ в сырой воде, используемой в системе обратного осмоса. Он отражает содержание в воде частиц, коллоидов и других веществ, которые могут засорить различные устройства очистки воды, и является основным средством проверки того, соответствуют ли сточные воды системы предварительной очистки требованиям, предъявляемым к питательной воде обратного осмоса.
Примечание. Испытание SDI проводится путем фильтрации воды под постоянным давлением 207 кПа методом постоянного тока (без перетока). Обычно круглая мембрана толщиной 0,45 мкм используется для тестирования пробы воды объемом 500 мл в течение 15 минут. SDI можно рассчитать по следующей формуле:
20. Общее количество растворенных твердых веществ (TDS): общее количество растворенных твердых веществ в воде, представляющее собой неорганические вещества, оставшиеся после фильтрации взвешенных твердых веществ (SS) и коллоидов и испарения всей воды. Единица измерения — мг/л.
Примечание. В растворах с низкой-концентрацией (TDS менее или равно 150 мг/л) существует приблизительная численная корреляция между TDS и проводимостью, т. е. проводимость (мкс/см)=2 * TDS (мг/л).
21. Окислительно--восстановительный потенциал (ОВП): Макроскопическое окислительно--восстановительное свойство, проявляемое всеми веществами в водном растворе. Более высокий ОВП указывает на более сильную окислительную способность, и наоборот. Единица измерения — мВ.
22. Скорость опреснения: относится к проценту анионов и катионов, удаленных из воды в ходе химических или ионообменных процессов. В практическом применении это обычно относится к скорости удаления соли в системе обратного осмоса. Формула расчета: Скорость опреснения=(общее содержание солей в исходной воде - общее содержание солей в продуктной воде) / общее содержание солей в исходной воде × 100%. Формула быстрой оценки: (Проводимость сырой воды - Проводимость полученной воды) / Проводимость сырой воды.
23. Скорость восстановления: Это относится к отношению расхода продуктовой воды к расходу питательной воды. Формула: Расход продуктовой воды / Расход питательной воды × 100%. В однонаправленной системе расход питательной воды ≈ расход продуктовой воды + расход концентрата.
24. Концентрационная поляризация: это относится к избирательному переносу определенных веществ через мембрану под влиянием трансмембранных движущих сил, что приводит к градиенту концентрации на границе раздела мембрана/раствор. Концентрационная поляризация сильно влияет на эффективность процесса разделения. Чтобы уменьшить концентрационную поляризацию, скорость потока раствора между мембранами увеличивают и усиливают турбулентность.
25. Части на миллион (ppm): Это представляет одну часть на миллион единицы массы или объема, т. е. 1 ppm=1/10^(-6), что часто относится к миллиграммам на литр (мг/л).
26. Частей на миллиард (миллион): это представляет собой одну миллиардную часть единицы массы или объема, т.е. 1 часть на миллиард=1/10^(-9), часто относится к микрограммам на литр (мкг/л). 27. Части на триллион: это относится к одной триллионной части единицы массы или объема, т.е. 1 часть на миллиард=1/10^(-12), часто выражается в пикограммах на литр (пг/л).
