III. Terminologie des indicateurs de qualité de l’eau
1. Concentration en ions hydrogène (pH) : méthode d’expression de la concentration en ions hydrogène. C'est le logarithme négatif de la concentration (activité) des ions hydrogène dans une solution aqueuse, c'est-à-dire -lg[H+]. Indique l'acidité ou l'alcalinité d'un échantillon d'eau et est sans dimension.
2. Conductivité (σ) : Représente la capacité d'une solution à conduire le courant électrique. C'est l'inverse de la résistivité. L'unité commune est Siemens par mètre (S/m). Une conversion d'unité simple est la suivante :
1 μS/cm=0.001 mS/cm=0.0001 S/m
3. Résistivité (ρ) : Une grandeur physique qui mesure la résistance d'un matériau au courant électrique. C'est l'inverse de la conductivité. L'unité commune est l'ohm par mètre (Ω*m). Les conversions d'unités simples sont les suivantes :
1 MΩ*cm=10000 Ω*m
4. Turbidité (TUB) : Cela fait référence au degré auquel une solution entrave le passage de la lumière. Cela comprend la diffusion de la lumière par les matières en suspension et l'absorption de la lumière par les molécules de soluté. La turbidité de l'eau est liée non seulement à la teneur en matières en suspension mais également à leur taille, leur forme et leur indice de réfraction. L'unité est NTU/TU.
5. Chromaticité : La couleur de l’eau (teinte et saturation, à l’exclusion de la luminosité). Il doit être clarifié pendant 15 minutes avant la mesure et la valeur du pH doit être notée. L'unité est le degré.
6. Dureté de l’eau : Capacité des ions calcium et magnésium présents dans l’eau à précipiter l’eau savonneuse. Plus il y a d’ions calcium et magnésium, plus la dureté est élevée. Elle est divisée en dureté temporaire (carbonate) et dureté permanente (non-carbonate). L'unité est mmol/L ou mg/L.
7. Alcalinité (ALK) : fait référence à la quantité totale de substances présentes dans l'eau qui peuvent neutraliser les acides forts. En d’autres termes, c’est la quantité totale de substances capables d’accepter des protons (H+). Cela comprend les bases fortes, les bases faibles et les sels de bases fortes et d'acides faibles. L'alcalinité de l'eau naturelle est principalement causée par les bicarbonates (CHO3-), les carbonates et les hydroxydes, les bicarbonates étant la principale forme d'alcalinité. L’unité est mmol/L.
8. Acidité : Désigne la quantité totale de substances présentes dans l’eau qui peuvent neutraliser les bases fortes. En d'autres termes, c'est la quantité totale de substances pouvant accepter des protons (OH-). Cela comprend les acides inorganiques, les acides organiques et les sels d'acides forts et de bases faibles. L'unité est (KOH)/(mg/g).
9. Oxygène dissous (OD) : oxygène moléculaire dissous dans l'eau. L'OD est un indicateur de la capacité d'auto-épuration d'un plan d'eau. Pour éviter la corrosion, l'eau de chaudière et les produits similaires sont soumis à des exigences strictes en matière d'OD. L'unité est mg/L.
10. Chlore résiduel : la quantité totale de chlore disponible restant dans l'eau après la réaction du chlore ajouté pendant la désinfection de l'eau. Un chlore résiduel excessif donnera à l’eau une odeur désagréable, tandis qu’un chlore résiduel insuffisant fera perdre à l’eau sa capacité de stérilisation. L'unité est mg/L.
11. Solides en suspension (SS) : matières solides en suspension dans l'eau, y compris les matières inorganiques et organiques insolubles, ainsi que le limon, l'argile et les micro-organismes. C'est l'un des indicateurs permettant de mesurer le degré de pollution de l'eau et une cause majeure de la turbidité de l'eau. L'unité est mg/L.
12. Demande chimique en oxygène (DCO) : quantité d'oxygène consommée lorsque des oxydants chimiques (tels que le permanganate de potassium et le dichromate de potassium) oxydent les polluants aérobies présents dans l'eau dans certaines conditions. C'est l'un des indicateurs complets importants pour évaluer le degré de pollution de l'eau. CODMn/CODcr font respectivement référence à l’utilisation d’oxydants KMnO4 et K2Cr2O7. L'unité est mg/L.
Remarque : Pour une différenciation efficace, CODMn est souvent appelé indice de permanganate de potassium, principalement utilisé dans les applications d'eau pure, tandis que CODcr est plus couramment utilisé dans les applications d'eaux usées.
13. Demande biochimique en oxygène (DBO) : Il s'agit de la quantité d'oxygène dissous consommée par les micro-organismes lors de la décomposition et de l'oxydation de la matière organique dans l'eau dans des conditions, une température et une durée spécifiées. Il surveille principalement l’état de pollution des matières organiques. La DBO5 est la demande biochimique en oxygène sur cinq -jours. Un rapport DBO5/DCOcr supérieur à 0,3 indique une bonne biodégradabilité de l'eau. L'unité est mg/L.
14. Demande totale en oxygène (TOD) : quantité d'oxygène nécessaire pour que les substances réductrices présentes dans l'eau brûlent en oxydes stables à haute température. TOD > CODcr > DBO5. L'unité est mg/L.
15. Carbone Organique Total (COT) : La teneur totale en carbone de la matière organique dans l'eau. L'unité est mg/L.
16. Azote ammoniacal (NH3-N, exprimé en N) : Azote présent dans l'eau sous forme d'ammoniac libre (NH3) et d'ions ammonium (NH4+). La matière organique d'origine animale-a généralement une teneur en azote plus élevée que la matière organique d'origine végétale. Unité : mg/L.
17. Phosphore total (TP) : La quantité totale de phosphore présent dans l'eau sous toutes ses formes. Le phosphate interfère avec le processus de coagulation. Le phosphore est un élément clé pour la croissance des algues ; un excès de phosphore provoque une eutrophisation. Unité : mg/L.
18. Azote total (TN) : La quantité totale d'azote inorganique et organique dans l'eau sous toutes ses formes. Azote total=azote organique (azote organique=azote protéique + azote non-protéique) + azote inorganique (azote inorganique=azote ammoniacal + NO2- + NO3-), indiquant le degré de pollution par les nutriments dans les plans d'eau. Unité : mg/L.
19. Indice de densité des boues (SDI) : utilisé pour mesurer la quantité de matières en suspension dans l'eau brute utilisée dans un système d'osmose inverse. Il représente la teneur en particules, colloïdes et autres substances dans l'eau qui peuvent obstruer divers dispositifs de purification d'eau et constitue le principal moyen de vérifier si l'effluent du système de prétraitement répond aux exigences relatives à l'eau d'alimentation par osmose inverse.
Remarque : Le test SDI est réalisé en filtrant l'eau sous une pression constante de 207 kPa en utilisant une méthode à courant continu (sans flux transversal). En règle générale, une membrane circulaire de 0,45 µm est utilisée pour tester un échantillon d’eau de 500 ml pendant 15 minutes. Le SDI peut être calculé à l’aide de la formule suivante :
20. Total de solides dissous (TDS) : quantité totale de solides dissous dans l'eau, représentant la matière inorganique restant après avoir filtré les solides en suspension (SS) et les colloïdes et évaporé toute l'eau. L'unité est mg/L.
Remarque : Dans les solutions à faible-concentration (TDS inférieur ou égal à 150 mg/L), il existe une corrélation numérique approximative entre le TDS et la conductivité, c'est-à-dire la conductivité (μs/cm)=2 * TDS (mg/L).
21. Potentiel d'oxydoréduction-réduction (ORP) : propriété macroscopique d'oxydoréduction-réduction présentée par toutes les substances présentes dans une solution aqueuse. Un ORP plus élevé indique un pouvoir oxydant plus fort, et vice versa. L'unité est le mV.
22. Taux de dessalement : fait référence au pourcentage d'anions et de cations éliminés de l'eau au cours de processus chimiques ou d'échange d'ions. Dans les applications pratiques, il fait généralement référence au taux d’élimination du sel d’un système d’osmose inverse. La formule de calcul est la suivante : taux de dessalement=(teneur totale en sel de l'eau d'alimentation - teneur totale en sel de l'eau du produit) / teneur totale en sel de l'eau d'alimentation × 100 %. Une formule d'estimation rapide est la suivante : (Conductivité de l'eau brute - Conductivité de l'eau du produit) / Conductivité de l'eau brute.
23. Taux de récupération : il s'agit du rapport entre le débit d'eau produit et le débit d'eau d'alimentation. La formule est la suivante : Débit d’eau produit / Débit d’eau d’alimentation × 100 %. Dans un système unidirectionnel, débit d'eau d'alimentation ≈ Débit d'eau produit + Débit de concentré.
24. Polarisation de concentration : Cela fait référence au transfert sélectif de certaines substances à travers la membrane sous l'influence de forces motrices transmembranaires, entraînant un gradient de concentration à l'interface membrane/solution. La polarisation de la concentration affecte fortement les performances du processus de séparation. Pour réduire la polarisation de concentration, le débit de la solution entre les membranes est augmenté et la turbulence est favorisée.
25. Parties par million (ppm) : Cela représente une partie par million d'une unité de masse ou de volume, soit 1 ppm=1/10^(-6), faisant souvent référence à des milligrammes par litre (mg/L).
26. Parties par milliard (ppb) : Cela représente une partie par milliard d'une unité de masse ou de volume, soit 1 ppt=1/10^(-9), faisant souvent référence à des microgrammes par litre (ug/L). 27. Parties par billion : Cela fait référence à un billionième d'une unité de masse ou de volume, soit 1 ppt=1/10^(-12), souvent exprimé en picogrammes par litre (pg/L).