III. Terminologia do Indicador de Qualidade da Água
1. Concentração de íons hidrogênio (pH): Um método para expressar a concentração de íons hidrogênio. É o logaritmo negativo da concentração (atividade) do íon hidrogênio em uma solução aquosa, ou seja, -lg[H+]. Indica a acidez ou alcalinidade de uma amostra de água e é adimensional.
2. Condutividade (σ): Representa a capacidade de uma solução conduzir corrente elétrica. É o recíproco da resistividade. A unidade comum é Siemens por metro (S/m). Uma conversão de unidade simples é a seguinte:
1 μS/cm=0.001 mS/cm=0.0001 S/m
3. Resistividade (ρ): Uma quantidade física que mede a resistência de um material à corrente elétrica. É o recíproco da condutividade. A unidade comum é ohms por metro (Ω*m). As conversões de unidades simples são as seguintes:
1 MΩ*cm=10000 Ω*m
4. Turbidez (TUB): Refere-se ao grau em que uma solução impede a passagem da luz. Inclui a dispersão da luz pela matéria suspensa e a absorção da luz pelas moléculas de soluto. A turbidez da água está relacionada não apenas ao conteúdo da matéria em suspensão, mas também ao seu tamanho, forma e índice de refração. A unidade é NTU/TU.
5. Cromaticidade: A cor da água (matiz e saturação, excluindo brilho). Deve ser esclarecido por 15 minutos antes da medição e o valor do pH deve ser anotado. A unidade é graus.
6. Dureza da água: A capacidade dos íons de cálcio e magnésio na água de precipitar água com sabão. Quanto mais íons cálcio e magnésio estiverem presentes, maior será a dureza. É dividido em dureza temporária (carbonato) e dureza permanente (não-carbonatada). A unidade é mmol/L ou mg/L.
7. Alcalinidade (ALK): Refere-se à quantidade total de substâncias na água que podem neutralizar ácidos fortes. Em outras palavras, é a quantidade total de substâncias que podem aceitar prótons (H+). Isto inclui bases fortes, bases fracas e sais de bases fortes e ácidos fracos. A alcalinidade na água natural é causada principalmente por bicarbonatos (CHO3-), carbonatos e hidróxidos, sendo os bicarbonatos a principal forma de alcalinidade. A unidade é mmol/L.
8. Acidez: Refere-se à quantidade total de substâncias presentes na água que podem neutralizar bases fortes. Em outras palavras, é a quantidade total de substâncias que podem aceitar prótons (OH-). Isto inclui ácidos inorgânicos, ácidos orgânicos e sais de ácidos fortes e bases fracas. A unidade é (KOH)/(mg/g).
9. Oxigênio Dissolvido (OD): Oxigênio molecular dissolvido em água. O DO é um indicador da capacidade de auto-purificação de um corpo hídrico. Para evitar a corrosão, a água da caldeira e produtos similares têm requisitos rigorosos para OD. A unidade é mg/L.
10. Cloro Residual: A quantidade total de cloro disponível que permanece na água após o cloro adicionado reagir durante a desinfecção da água. Cloro residual excessivo dará à água um odor desagradável, enquanto cloro residual insuficiente fará com que a água perca sua capacidade de esterilização. A unidade é mg/L.
11. Sólidos Suspensos (SS): Matéria sólida suspensa em água, incluindo matéria inorgânica e orgânica insolúvel, bem como lodo, argila e microorganismos. É um dos indicadores para medir o grau de poluição da água e uma das principais causas da turbidez da água. A unidade é mg/L.
12. Demanda Química de Oxigênio (DQO): A quantidade de oxigênio consumida quando oxidantes químicos (como permanganato de potássio e dicromato de potássio) oxidam poluentes aeróbicos na água sob certas condições. É um dos importantes indicadores abrangentes para avaliar o grau de poluição da água. CODMn/CODcr referem-se ao uso de oxidantes KMnO4 e K2Cr2O7, respectivamente. A unidade é mg/L.
Nota: Para uma diferenciação eficaz, o CODMn é frequentemente referido como o índice de permanganato de potássio, usado principalmente em aplicações de água pura, enquanto o CODcr é mais comumente usado em aplicações de águas residuais.
13. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO): Refere-se à quantidade de oxigênio dissolvido consumida pelos microrganismos durante a decomposição e oxidação da matéria orgânica na água sob tempo, temperatura e condições especificados. Ele monitora principalmente o estado de poluição da matéria orgânica. DBO5 é a demanda bioquímica de oxigênio de cinco{4}}dias. Uma relação DBO5/DQOcr superior a 0,3 indica boa biodegradabilidade da água. A unidade é mg/L.
14. Demanda Total de Oxigênio (TOD): A quantidade de oxigênio necessária para reduzir substâncias na água para queimar em óxidos estáveis em altas temperaturas. TOD > CODcr > DBO5. A unidade é mg/L.
15. Carbono Orgânico Total (TOC): O conteúdo total de carbono da matéria orgânica na água. A unidade é mg/L.
16. Nitrogênio amoniacal (NH3-N, expresso como N): Nitrogênio na água existente na forma de amônia livre (NH3) e íons de amônio (NH4+). A matéria orgânica-de origem animal geralmente tem um teor de nitrogênio mais alto do que a matéria orgânica de origem vegetal. Unidade: mg/L.
17. Fósforo total (TP): Quantidade total de fósforo na água em todas as suas formas. O fosfato interfere no processo de coagulação. O fósforo é um elemento chave para o crescimento de algas; o fósforo excessivo causa eutrofização. Unidade: mg/L.
18. Nitrogênio total (TN): A quantidade total de nitrogênio inorgânico e orgânico na água em todas as suas formas. Nitrogênio total=nitrogênio orgânico (nitrogênio orgânico=nitrogênio protéico + nitrogênio não-proteico) + nitrogênio inorgânico (nitrogênio inorgânico=nitrogênio amoniacal + NO2- + NO3-), indicando o grau de poluição por nutrientes nos corpos d'água. Unidade: mg/L.
19. Índice de Densidade de Lodo (SDI): Usado para medir a quantidade de sólidos suspensos na água bruta usada em um sistema de osmose reversa. Representa o conteúdo de partículas, colóides e outras substâncias na água que podem entupir vários dispositivos de purificação de água e é o principal meio de verificar se o efluente do sistema de pré-tratamento atende aos requisitos para água de alimentação por osmose reversa.
Nota: O teste SDI é realizado filtrando a água sob uma pressão constante de 207 kPa usando um método de corrente contínua (sem fluxo cruzado). Normalmente, uma membrana circular de 0,45 μm é usada para testar uma amostra de 500 mL de água por 15 minutos. O SDI pode ser calculado usando a seguinte fórmula:
20. Total de Sólidos Dissolvidos (TDS): A quantidade total de sólidos dissolvidos na água, representando a matéria inorgânica remanescente após a filtragem dos sólidos suspensos (SS) e colóides e da evaporação de toda a água. A unidade é mg/L.
Observação: em soluções-de baixa concentração (TDS menor ou igual a 150 mg/L), há uma correlação numérica aproximada entre TDS e condutividade, ou seja, condutividade (μs/cm)=2 * TDS (mg/L).
21. Potencial de-redução de oxidação (ORP): propriedade macroscópica de-redução de oxidação exibida por todas as substâncias em uma solução aquosa. Um ORP mais alto indica um poder oxidante mais forte e vice-versa. A unidade é mV.
22. Taxa de dessalinização: Refere-se à porcentagem de ânions e cátions removidos da água durante processos químicos ou de troca iônica. Em aplicações práticas, geralmente se refere à taxa de remoção de sal de um sistema de osmose reversa. A fórmula de cálculo é: Taxa de dessalinização=(Teor total de sal na água de alimentação - Teor total de sal na água do produto) / Teor total de sal na água de alimentação × 100%. Uma fórmula de estimativa rápida é: (Condutividade da água bruta - Condutividade da água do produto) / Condutividade da água bruta.
23. Taxa de recuperação: Refere-se à relação entre a vazão da água do produto e a vazão da água de alimentação. A fórmula é: Taxa de fluxo de água do produto / Taxa de fluxo de água de alimentação × 100%. Em um sistema unidirecional, vazão de água de alimentação ≈ vazão de água do produto + vazão de concentrado.
24. Polarização de concentração: Refere-se à transferência seletiva de certas substâncias através da membrana sob a influência de forças motrizes transmembranares, resultando em um gradiente de concentração na interface membrana/solução. A polarização de concentração afeta fortemente o desempenho do processo de separação. Para reduzir a polarização da concentração, a vazão da solução entre as membranas é aumentada e a turbulência é promovida.
25. Partes por milhão (ppm): Representa uma parte por milhão de uma unidade de massa ou volume, ou seja, 1 ppm=1/10^(-6), muitas vezes referindo-se a miligramas por litro (mg/L).
26. Partes por bilhão (ppb): representa uma parte por bilhão de uma unidade de massa ou volume, ou seja, 1 ppb=1/10^(-9), geralmente referindo-se a microgramas por litro (ug/L). 27. Partes por trilhão: refere-se a um trilionésimo de uma unidade de massa ou volume, ou seja, 1 ppt=1/10^(-12), geralmente expresso como picogramas por litro (pág./L).