Kwaliteitsindicatoren voor afvalwater zijn laboratoriumtestmethodologieën om de geschiktheid van afvalwater voor verwijdering of hergebruik te beoordelen . Geselecteerde tests en gewenste testresultaten variëren afhankelijk van het beoogde gebruik of de plaats van ontlading. Tests meten fysieke, chemische en biologische kenmerken van het afvalwater.
Tests zullen de kwaliteit van dit afvalwater bepalen.
Inhoud
1 Fysieke kenmerken
1.1 Temperatuur
2 Chemische kenmerken
2.1 Waterstof
2.2 Zuurstof
2.3 Stikstof
2.4 Fosfaten
2.5 Chloor
3 Biologische kenmerken
4 Zie ook
5 Referenties
6 Verder lezen
7 Externe links
Fysieke eigenschappen
Temperatuur
Waterorganismen kunnen niet overleven buiten specifieke temperatuurbereiken. Irrigatie- afvoer en waterkoeling van elektriciteitscentrales kunnen de temperaturen voor sommige soorten boven het acceptabele bereik brengen. Verhoogde temperatuur kan ook een algenbloei veroorzaken die het zuurstofgehalte verlaagt. De temperatuur kan worden gemeten met een gekalibreerde thermometer .
Solide
Vast materiaal in afvalwater kan worden opgelost, gesuspendeerd of bezonken. Totaal opgeloste vaste stoffen of TDS (soms filtreerbaar residu genoemd) wordt gemeten als de massa residu die overblijft wanneer een gemeten volume gefilterd water wordt verdampt . De massa van gedroogde vaste stoffen die op het filter achterblijven, wordt totaal zwevende vaste stoffen (TSS) of niet-filtreerbaar residu genoemd. Bezinkbare vaste stoffen worden gemeten als het zichtbare volume dat zich ophoopt op de bodem van een Imhoff-kegel nadat het water gedurende een uur is bezonken. Troebelheid is een maat voor het lichtverstrooiingsvermogen van zwevende stoffen in het water. Het zoutgehalte meet de waterdichtheid of veranderingen in geleidbaarheid veroorzaakt door opgeloste materialen.
Chemische kenmerken
Vrijwel elke chemische stof kan in water worden aangetroffen, maar routinematige tests zijn gewoonlijk beperkt tot enkele chemische elementen van unieke betekenis.
Waterstof
Water ioniseert in hydronium (H 3 O) kationen en hydroxyl (OH) anionen . De concentratie geïoniseerd waterstof (als geprotoneerd water) wordt uitgedrukt als pH .
Zuurstof
De meeste waterhabitats worden bewoond door vissen of andere dieren die een bepaalde minimale concentratie opgeloste zuurstof nodig hebben om te overleven. Opgeloste zuurstofconcentraties kunnen rechtstreeks in afvalwater worden gemeten, maar de hoeveelheid zuurstof die mogelijk door andere chemicaliën in het afvalwater wordt vereist, wordt zuurstofverbruik genoemd. Opgelost of gesuspendeerd oxideerbaar organisch materiaal in afvalwater wordt gebruikt als voedselbron. Fijn verdeeld materiaal is gemakkelijk verkrijgbaar voor micro-organismen waarvan de populatie zal toenemen om de hoeveelheid voedsel die beschikbaar is te verteren. De vertering van dit voedsel heeft zuurstof nodig, dus het zuurstofgehalte van het water zal uiteindelijk worden verlaagd met de hoeveelheid die nodig is om het opgeloste of gesuspendeerde voedsel te verteren. De zuurstofconcentraties kunnen onder het minimum komen dat door waterdieren wordt vereist als het zuurstofverbruik hoger is dan de vervanging door zuurstof uit de lucht.
In principe kan de reactie voor biochemische oxidatie worden geschreven als:
Oxideerbaar materiaal + bacteriën + voedingsstof + O 2 → CO 2 + H 2 O + geoxideerde anorganische stoffen zoals NO 3 - of SO 4 2−
Het zuurstofverbruik door het verminderen van chemicaliën zoals sulfiden en nitrieten wordt als volgt getypeerd:
S 2− + 2 O 2 → SO 4 2−
NO 2 - + ½ O 2 → NO 3 -
Aangezien alle natuurlijke waterwegen bacteriën en voedingsstoffen bevatten, zullen bijna alle afvalstoffen die in dergelijke waterwegen worden geïntroduceerd, biochemische reacties veroorzaken (zoals hierboven weergegeven). Die biochemische reacties creëren wat in het laboratorium wordt gemeten als de biochemische zuurstofbehoefte (BZV).
Oxideerbare chemicaliën (zoals reducerende chemicaliën) die in natuurlijk water worden geïntroduceerd, zullen op dezelfde manier chemische reacties veroorzaken (zoals hierboven weergegeven). Die chemische reacties creëren wat in het laboratorium wordt gemeten als de chemische zuurstofbehoefte (COD).
Zowel de BZV- als de COD-test zijn een maat voor het relatieve zuurstofafbrekende effect van een afvalverontreiniging. Beide zijn algemeen aanvaard als een maat voor het vervuilende effect. De BZV-test meet het zuurstofverbruik van biologisch afbreekbare verontreinigende stoffen, terwijl de CZV-test het zuurstofverbruik van biologisch afbreekbare verontreinigende stoffen meet, plus het zuurstofverbruik van niet-biologisch afbreekbare oxideerbare verontreinigende stoffen.
De zogenaamde 5-daagse BZV meet de hoeveelheid zuurstof die wordt verbruikt door biochemische oxidatie van afvalverontreinigingen in een periode van 5 dagen. De totale hoeveelheid zuurstof die wordt verbruikt wanneer de biochemische reactie tot voltooiing mag komen, wordt de Ultimate BOD genoemd. Omdat de Ultimate BOD zo tijdrovend is, is de 5-daagse BOD bijna universeel aangenomen als een maat voor het relatieve vervuilingseffect.
Er zijn ook veel verschillende CZV-tests waarvan de CZV van 4 uur waarschijnlijk de meest voorkomende is.
Er is geen algemene correlatie tussen de 5-daagse BOD en de ultieme BOD. Evenzo is er geen algemene correlatie tussen BZV en CZV. Het is mogelijk om dergelijke correlaties te ontwikkelen voor specifieke afvalverontreinigingen in een specifieke afvalwaterstroom, maar dergelijke correlaties kunnen niet worden gegeneraliseerd voor gebruik met andere afvalverontreinigingen of afvalwaterstromen. Dit komt omdat de samenstelling van elke afvalwaterstroom anders is. Als voorbeeld, een effluent dat bestaat uit een oplossing van eenvoudige suikers die uit een banketbakkerij zouden kunnen ontsnappen , heeft waarschijnlijk organische componenten die zeer snel afbreken. In zo'n geval zouden de 5 dagen BOD en de ultieme BOD erg op elkaar lijken omdat er na 5 dagen heel weinig organisch materiaal over zou zijn. Een laatste effluent van een rioolwaterzuiveringsinstallatie die een groot geïndustrialiseerd gebied bedient, zou echter een afvoer kunnen hebben waarbij de uiteindelijke BZV veel groter was dan de 5-daagse BZV, omdat veel van het gemakkelijk afbreekbare materiaal zou zijn verwijderd in het rioolwaterzuiveringsproces en veel industriële processen ontlading moeilijk afbreekbare organische moleculen.
De laboratoriumtestprocedures voor het bepalen van de bovenstaande zuurstofbehoeften zijn gedetailleerd in veel standaardteksten. Amerikaanse versies bevatten de "Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater."
Stikstof
Stikstof is een belangrijke voedingsstof voor de groei van planten en dieren. Atmosferische stikstof is minder biologisch beschikbaar dan opgeloste stikstof in de vorm van ammoniak en nitraten . Beschikbaarheid van opgeloste stikstof kan bijdragen aan algenbloei . Ammoniak en organische vormen van stikstof worden vaak gemeten als totaalkjeldahlstikstof en analyse voor anorganische vormen van stikstof kan worden uitgevoerd voor een nauwkeurigere schatting van het totale stikstofgehalte.
Fosfaten
Totaal fosfor en fosfaat, PO −3
4
Fosfaten komen in het water terecht via zowel niet-puntbronnen als puntbronnen. Verontreiniging door niet-puntbronnen (NPS) verwijst naar waterverontreiniging door diffuse bronnen. Verontreiniging door niet-puntbronnen kan worden vergeleken met vervuiling door puntbronnen, waarbij lozingen plaatsvinden op een waterlichaam op één locatie. De niet-puntbronnen van fosfaten zijn onder meer: natuurlijke afbraak van gesteenten en mineralen, afvoer van regenwater, afvoer van landbouwproducten, erosie en sedimentatie, atmosferische afzetting en directe invoer door dieren / dieren in het wild; overwegende dat: puntbronnen kunnen zijn: afvalwaterzuiveringsinstallaties en toegestane industriële lozingen. Over het algemeen is de niet-puntbronverontreiniging doorgaans aanzienlijk hoger dan de puntbronnen van vervuiling. Daarom is de sleutel tot goed beheer het beperken van de input van zowel punt- als niet-puntbronnen van fosfaat. Een hoge fosfaatconcentratie in waterlichamen is een indicatie van vervuiling en is grotendeels verantwoordelijk voor eutrofiëring .
Fosfaten zijn niet giftig voor mensen of dieren, tenzij ze in zeer hoge concentraties aanwezig zijn. Spijsverteringsproblemen kunnen optreden door extreem hoge fosfaatgehaltes.
De volgende criteria voor totaal fosfor zijn aanbevolen door de Amerikaanse Environmental Protection Agency .
Niet meer dan 0,1 mg / l voor stromen die niet in reservoirs legen,
Niet meer dan 0,05 mg / l voor stromen die in reservoirs lozen, en
Niet meer dan 0,025 mg / l voor reservoirs.
Fosfor is normaal gesproken laag (<1 mg="" l)="" in="" bronnen="" voor="" schoon="" drinkwater="" en="" wordt="" gewoonlijk="" niet="">
Chloor
Chloor wordt veel gebruikt voor bleken , als desinfectiemiddel en ter voorkoming van biofouling in waterkoelsystemen . Resterende concentraties van oxiderende hypochloorzuur- en hypochlorietionen kunnen worden gemeten als chloorresidu om de effectiviteit van desinfectie te schatten of om de veiligheid voor lozing in aquatische ecosystemen aan te tonen.
