工业水处理技术300问.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工业水处理技术问答,首页,水的基本知识,水有些什么特性？,地表水和地下水有些什么特点？,什么叫密度、相对密度？什么叫比热容？,什么叫溶液、饱和溶液、溶解度？,何谓溶度积？有何意义？,天然水中含有哪些杂质？按颗粒大小如何分类？,什么是水中的悬浮物质？,什么是水中的胶体物质？,为什么水中,CO,2,会对碳钢产生腐蚀？,水中的主要阴、阳离子对水质有些什么影响？,什么是水的总固体、溶解固体和悬浮固体？,什么是水的浑浊度？,什么是水的色度？,什么是水的硬度？,水的硬度有哪几种？,硬度的单位是如何表示的？,硬水对工业生产有什么危害？,什么是水的碱度？水中的碱度有哪几种形式存在？,水中各种碱度的相互关系如何？,如何根据硬度和碱度的关系了解水质？,什么是水的酸度？,何谓水的电阻率？,何谓水的电导度和电导率？和电阻率之间有何关系。,什么是水的,pH,值？有什么意义？,什么叫水的溶解氧（,DO,）？,什么叫化学需氧量（,COD,）？,什么叫生化需氧量（,BOD,）？如何以生化需氧量（,BOD,）来判断水质的好坏？,什么叫总需氧量（,TOD,）？,什么叫总有机碳（,TOC,）？,水的净化,原水中含有的杂质一般以何种方法将其去除？,什么是水的预处理？预处理有哪些主要方法？,微过滤与常规过滤有些什么区别？,什么是微孔膜过滤技术？,微孔过滤的机理和特点是什么？,什么是超过滤技术？,超过滤的工作原理及其特点是什么？,活性炭在水处理中有何作用？,活性碳过滤原理是什么？活性炭过滤器有什么作用？运行时要注意些什么？,活性炭过滤器有什么作用？运行时要注意些什么？,水处理用活性炭吸附装置有哪些形式？,水处理用活性炭是如何制造的？,用什么方法把臭氧加入水中？,臭氧消毒剂在给水处理中的应用情况怎样？,什么是紫外线消毒？,紫外线杀菌装置是怎样的？,紫外线杀菌效果与哪些因素有关？,用紫外线消毒要注意些什么？,水的软化和除盐处理,什么叫离子交换剂？可分哪几类？,离子交换树脂发展的简况怎样？,磺化煤、天然绿砂及人造沸石有什么主要性能？,磺化煤在使用时应注意什么？,磺化煤为什么能“脱色”？应如何处理？,什么是离子交换树脂？可分哪几类？,离子交换树脂有哪些主要性能？,离子交换树脂的结构是怎样的？,离子交换树脂为什么制成球形？,离子交换树脂的粒度及均匀性对水处理有什么影响？,什么叫离子交换树脂的溶胀性？它与什么因素有关？,什么叫离子交换？,（一）离子交换剂,什么叫离子交换反应的可逆性？,失效树脂为什么可以通过再生重新获得交换能力？,什么是离子交换树脂的选择性？有什么规律性？,怎样识别离子交换树脂的牌号？,如何选择离子交换树脂？,如何计算离子交换树脂的用量？,如何保管好离子交换树脂？,什么是离子交换树脂的全交换容量和工作交换容量？,各类离子交换树脂交换容量利用率有什么不同？,什么叫离子交换树脂的饱和度、再生度？,树脂的密度有哪几种表示形式？,弱酸、弱碱性树脂有什么特性？如何应用？,强碱,I,型、,型阴离子交换树脂有什么特点？,大孔型树脂有什么特点？,凝胶型与大孔型树脂有什么区别？,树脂对使用的温度有何要求？,对离子交换树脂要检测哪些项目？,为什么强酸性树脂以钠型出厂，而强碱性树脂以氯型出厂？,新树脂为什么也要进行处理？如何处理？,如何鉴别失去标签（志）的树脂？,阴阳离子交换树脂混杂后如何分离？,离子交换树脂的强度为什么会降低？,离子交换树脂使用后颜色变深说明什么？,树脂受到污染的原因是什么？,阴离子交换树脂有机物中母有些什么典型症状？,什么叫树脂污染指数？不同的污染指数情况下采用什么措施？,如何防止树脂受污染和怎样进行处理？,为什么阴离子交换树脂容易变质？,树脂受到铁的污染庆当如何处理？,怎样判断树脂受油污染？,有哪些类别的专用树脂？,为什么要进行水的软化处理？,什么是原水、软化水、除盐水、纯水和超纯水？,为什么软化和除盐水处理前要除去过量的余氯？采用什么方法？,水的软化处理有哪些基本方法？,化学软化处理常用哪些药剂？,石灰软化法的原理是什么？,为什么石灰软化不能去除非碳酸盐硬度？,为什么说石灰软化法处理的水是不稳定的？,为什么石灰软化常和混凝处理同时进行？,怎样控制石灰软化水的处理？,什么是后沉淀？如何防止？,如何制备稳定的石灰浆液？,石灰软化处理的石灰加量如何估算？,（二）水的软化处理,什么是石灰,-,纯碱软化处理？,什么是苛性钠和纯碱,-,苛性钠软化处理？,如何估算化学软化处理方法的药剂用量？,用钠离子交换树脂进行软化处理的原理和特点是什么？,钠离子交换软化处理的盐耗如何计算？,二级钠离子软化有什么特点？,什么是,H-Na,离子交换软化法？,H-Na,离子软化法有哪几种方式？,什么是氢离子交换加碱中和法？,什么是加热软化法？,离子交换法软化处理有哪些常见故障？如何处理？,什么是铵钠离子交换软化处理？,铵钠离子交换软化处理系统有哪几种形式？,什么是钠氯离子交换处理？,软化床再生时其树脂层上部为什么要有一定厚度的水层？,什么是水的化学除盐处理？,水的离子交换软化和化学除盐处理有什么不同？,什么是一级复床除盐处理？,为什么一级复床除盐处理不以阴床阳床的顺序排列？,什么叫离子交换平衡及平衡常数？,离子交换的过程是如何进行的？,什么叫离子交换过程的分层失效原理？,什么叫离子交换过程的分层吸附原理？,什么叫固定床？有什么特点？,固定床离子交换剂的再生有哪些方式？,固定床顺流再生的操作如何进行？,顺流床在再生时会出现哪些异常现象？应如何处理？,（三）水的化学除盐处理,顺流床反洗跑树脂应怎样处理？,固定床逆流再生如何进行操作控制？,固定床逆流再生工艺有些什么特点？,逆流床的中间排水装置有什么作用？有什么要求？,pNa,计测定阳床出水含钠量应注意什么？,阴床出水电导率始终较高是什么原因？,影响电导率测定的有哪些因素？,复床的串联与组联排列运行有什么不同？,如何从水质变化情况来判断阴、阳床即将失效？,控制除盐水的运行终点有哪些方法？,什么是混合床除盐处理？,固定式混合床的结构如何？,如何进行混合床的操作控制？,为什么有时混合床的阴、阳树脂分层不明显？如何处理？,混床出水,pH,值偏低是什么原因？,什么叫树脂的“抱团”现象？它是怎样产生的？如何消除？,什么是体内再生和体外再生？各有什么优缺点？,如何选择再生剂？,用硫酸作为再生剂时应注意些什么？,为什么有时阴床的再生效率低？,再生液的质量分数和温度对再生效果有些什么影响？,再生液的纯度对于再生效果有些什么影响？,阴树脂再生剂烧碱的质量对树脂工作交换容量有什么影响？,复床再生废水的处理有哪些方法？,为什么一、二级交换器对树脂层高有一定的要求？,什么叫水垫层？水垫层有什么作用？,为什么离子交换器要留有一定的反洗膨胀高度？,进行除盐水处理时，对再生剂稀释水选择有何要求？,如何计算酸、碱耗量和比耗？,怎样选择化学除盐系统？,什么是移动床除盐处理？,如何进行移动床的操作？,什么是流动床离子交换处理？,什么是浮动床离子交换处理？,如何进行浮动床的操作控制？,什么叫落床？浮动床对落床有什么要求？落床有几种方法？,备用的浮动床投运前为什么要正洗？,浮动床在运行中应注意哪些问题？,什么是半逆流再生？,什么是双层床离子交换处理？,如何进行双层床的再生操作？,什么是双室双层床离子交换处理？,什么是双层双层浮动床？,如何进行双室双层浮动床的操作控制？,什么是三室床？,什么是三层混合床？,离子交换塔内加入惰性树脂有什么作用？,什么叫氢离子精处理？,什么是除碳器？,影响除碳效果的因素有哪些？,除碳器在运行中易出现哪些异常现象？应如何处理？,多面空心球填料有什么优点？,对离子交换器排水装置垫层的石英砂应有什么要求？,如何防止盐酸贮槽上发生酸雾？,什么是超声波树脂清洗器？,什么是树脂捕捉（集）器？,如何去除体硅？,测定水中硅酸时为什么要严格控制酸度？,无钠水、无硅水是怎样制备的？,什么是膜分离？膜分离过程的推动力是什么？,我国膜分离技术在水处理领域的应用情况怎样？,膜分离的基本原理是什么？机理如何？,膜分离技术有些什么特点？,工业水处理使用的膜有哪些类型？,什么叫渗析？什么叫电渗析？,电渗析的除盐原理是什么、,电渗析的除盐处理过程如何？,如何确定电渗析的运行参数？,如何处理电渗析器的常见故障？,电渗析的极化沉淀如何防止和消除？,（四）膜分离除盐处理,什么叫电渗析的电流密度、除盐效率和电流效率？,为什么电渗析器的电极会腐蚀和结垢？,如何使用和保存电渗析器的离子交换膜？,电渗析器开、停车时应注意哪些事项？,什么是频繁倒极电渗析？,电渗析有些什么特点？,选用电渗析时要注意哪些问题？,对进入电渗析器的水质有何要求？,什么是电去离子净水技术？,如何测定污染指数,F1,或淤泥密度指数,SDI,？,反渗透除盐原理是什么？反渗透膜如何分类？,反渗透膜的分离机理是什么？,膜分离器有哪些形式？它应具备哪些条件？,板框式膜组件的形式怎样？,圆管式膜组件的结构怎样？,螺旋卷式膜组件是怎样的一种结构？,中空纤维式膜组件的结构怎样？,各类膜分离器有哪些优缺点？其特性如何？,对反渗透膜性能有何要求？醋酸纤维素膜与聚酰复合膜的性能如何？,为什么反渗透膜的性能会下降？如何处理？,反渗透技术有什么用途？,反渗透的透水率、除盐率、回收水率如何计算？,反渗透处理有哪些组合形式？,各种反渗透膜的主要功能有什么不同？,反渗透膜受到污染的原因是什么？有什么特征？,反渗透离子交换联合除盐处理有何优点？,以反渗透离子交换生产除盐水其经济效益如何？,反渗透装置的运行要注意哪些事项？,为什么反渗透装置的产水量会下降？如何处理？,如何对反渗透膜进行清洗？,如何防止反渗透系统出现浓差极化现象？,为什么说给水处理对反渗透的安全运行至关重要？,超过滤与反渗透有何区别？,超滤膜污染后如何清洗？,什么是纳滤？,纳滤膜有何特点？,什么是微滤？,膜分离技术在水处理方面的应用情况如何？,膜技术如何应用于超纯水制备？,膜技术如何在高压锅炉补给水处理上应用？,纯净水的生产是怎样利用膜技术的？,矿泉水的生产是如何使用膜技术的？,何谓海水、苦咸水淡化？,海水和苦咸水淡化有哪些主要方法？,什么是海水淡化蒸馏法？,什么是太阳能海水淡化技术？,何谓海水淡化多效蒸发蒸馏法？,海水淡化多效蒸馏法有些什么技术改进？,什么是多级闪蒸法海水淡化技术？,什么是海水淡化压汽蒸馏法？,什么是膜蒸馏？,什么是核能海水淡化技术？,什么是膜蒸馏？,（五）海水、苦咸水淡化处理,什么是核能海水淡化技术？,各种海水淡化方法的投资费用和运行费用相比究意怎样？,海水反渗透淡化可引水和预处理有何要求？,沙特阿拉伯的,Jeddah,海水反渗透工厂的工艺流程怎样？,我国西部地区典型的水质情况怎样？,用电渗析法进行苦咸水淡化存在哪些问题？,嵊泗镇的海水淡化装置的工艺流程怎样？,长岛苦咸水淡化站的工艺流程是怎样的？,炉水处理,为什么要严格控制锅炉给水水质？,什么叫锅炉补给水、给水、凝结水、蔬水、工艺冷凝水、炉水？,什么是低压、中压、高压和超高压锅炉？对水质要求及控制方法上有何区别？,什么是汽包锅炉、直流锅炉、超临界锅炉和废热锅炉？,锅炉给水与炉水有哪些控制项目？,为什么水未经除盐处理不能用做锅炉给水？,什么是水垢和水渣？,常见的锅炉水垢有哪些？,锅炉水渣的组成是怎样的？,为什么要监督锅炉给水的硬度？,锅炉水的硬度为什么有时不合格？如何处理？,锅炉水质浑浊的原因是什么？如何处理？,给水水质不合格是什么原因？应如何处理？,锅炉给水中带油有什么危害性？,锅炉给水中含有铜和铁时有什么危害？,中、高压锅炉常用哪些炉内水处理剂？其作用如何？,低压锅炉常用哪些炉内水处理剂？其作用如何？,为什么要监督炉水中的含盐量（或含钠量）、含硅量？,锅炉给水和炉水的,pH,值应控制在什么范围最好？,如何调节锅炉给水中的,pH,值？,锅炉水中的碱度过高有什么危害？,炉水中的有机物质有何危害？,锅炉给水为什么需进行除氧处理？,为什么锅炉给水中要加联氨？,炉内水处理为什么要加亚硫酸钠？要注意什么？,为什么除氧器内水的含氧量有时会升高？,什么是锅炉水的磷酸盐处理？,什么是协调磷酸盐处理？,为什么会出现炉水盐类暂时消失的异常现象？,锅炉水的磷酸根有时为什么会不合格？如何处理？,为什么要对蒸汽品质进行监督？,为什么要监督蒸汽中的含钠量？,硅酸化合物有何危害？,为什么要进行炉水排污？怎样确定排污量？,为什么蒸汽中的含钠量或含硅量有时会不合格？如何处理？,为什么凝结水会受到污染？,凝结水除盐处理有些什么特点？,凝结水的溶解氧超指标应如何处理？,凝结水中，所带氨影响混床出水电导率测定时应如何处理？,什么是覆盖过滤器？其作用如何？,对覆盖过滤器的滤料有什么要求？,何谓磁力过滤器？,什么是粉末树脂覆盖过滤器？,为什么要进行锅炉的化学清洗？,锅炉化学清洗的步骤和方式如何？,新建锅炉的化学清洗范围有哪些？,运行锅炉的化学清洗是如何确定的？,为什么酸洗能够除锈除垢？,锅炉酸洗的条件是如何确定的？,锅炉化学清洗（酸洗）的介质应如何选择？,常用的锅炉酸洗缓蚀剂有哪些？性能如何？,什么是钝化？有哪些常用的钝化方法？控制条件如何？,什么是碱洗或碱煮？方法如何？,如何进行锅炉化学清洗？,锅炉化学清洗有些什么质量要求？,锅炉化学清洗的药剂用量是如何估算的？,第一章,水的基本知识,1,、水有些什么特性？,水的分子式为,H,2,O,，相对分子质量为,18.015,，在水分子中，氢占,11.19%,，氧占,88.81%,，常温下，是无色、无味、无臭的透明液体，纯水几乎不导电。,水有着异常的特性，正由于这些特性，使水对自然界和人类生活产生了巨大的作用和影响。,水有固态、液态、气态的三态变化。水的融点为,0,，沸点为,100,。常温下以液态存在。在工业生产中，常利用水的固、液、气三态变化的特性，来进行能量的变换。,水在,4,（实为,3.98,）时体积最小而密度最大（为,1g/cm,3,）。在超过或低于此温度时，密度减小，而体积却膨胀。这与通常物质的热胀冷缩的变化规律不一样。天然水在变成冰时，体积变大而密度变小。由于冰的密度（,0.917g/cm,3,）比水小，故浮在水面上，这不仅隔绝了严寒气温，而且保护了水下生物的生存，对于地球上生物的存在与进化有着极大的作用。,水有着比所有的液体和固体物质都大的比热容，因此，当水温度每升高或降低,1,时，,1g,水所吸收或放出的热量，比其他物质都要大得多；,1g,水温度升高或降低,1,，所吸收或放出的热量约为,4.2J,（,1cal,）。水在所有的液体中有着最大的比蒸发热，在,100,时，达到,2256.7J/g,（,539.0cal/g,）；当冰融解为水时，其热容量要增加两培以上，而一般固体熔化时，比热容量的变化都很微小；水在沸腾时，水温仍可保持在,100,，而冰在融化时冰水混合的水温也仍可以保持在,0,。,水是溶解能力很强的溶剂，多数物质在水中有很大的溶解度。水的介电常数很大，可达到,80,左右。水对各种溶质的电离能力也很强，使水中溶解的各种物质可以进行各种化学反应。,水在常温下有着较大的表面张力（仅次于汞），,20,时，表面张力达到,72.7510,-3,N/m,（,72.75dyn/cm,），而其他液体只有（,2.0,5.0,）,10,-2,N/m,（,20,50dyn/cm,），故水具有明显的毛细管现象，并有润湿的作用。这对于自然界的机体生命活动和各种物理化学作用有着重大的影响。,水又是一切有机化合物和生命物质的氢的来源。组成一切有机化合物的碳、氢、氧等元素，主要来自水和空气中的二氧化碳。植物通过光合作用把二氧化碳和水转化为各种有机物的生命物质。因此，一切生命都和水的各种特性密切相关。,2,、地表水和地下水有些什么特点？,地表水是指雨雪、江河、湖泊以及海洋的水。这些水的特点都与它们的形成过程密切相关。雨雪在降落的过程中都溶有一定数量的杂质，如,O,2,、,CO,2,、,N,2,等，还可能混有工业和城市的废气、烟尘。这部分地表水总的来说杂质少且含盐量低、平均含盐量只有,40mg/L,左右，硬度也很低，平均也只有,0.025mmol/L,左右，属于软水。江河的水是经过地面径流汇集而成的，它接触了岩石及其风化产物、土壤等，溶入了一些盐类，因此，含盐量比雨雪高。我国江河水的平均含盐量为,166ml/L,。河水还由于其冲刷作用，卷带了大量的泥沙、黏土等悬浮物质，而使水的浑浊度很高。湖水由于湖面宽广、流动缓慢，故蒸发量较大。如果流入和排出湖泊的水量都较大时，那么湖水的蒸发量相对较小，因而可以保持较低的含盐量而成为淡水湖。否则，如果流入的水量大部分被蒸发，使湖水浓缩含盐量增高，那就变成咸水湖或盐湖。湖泊由于光照面积大，有利于微生物的生长和繁殖，因此水中微生物的量较大。海洋水的蒸发量每年有,4010,4,km,3,，从江河每年带入溶解盐类有,3.8510,9,t,，经过长年累月，海水中的含盐量高达,35000mg/L,左右。,地下水是雨水经过土壤及地层的渗透流动而形成的水，在其漫长的流程和广泛的接触中，溶入较多的盐类。但是，另一方面，地下水由于地层的层层过滤，悬浮物很少，水质清澈而透明，浑浊度较低。,总之，不管地表水或是地下水，都不是纯净的。因此，必须经过处理才能使用。,3,、什么叫密度、相对密度？什么叫比热容？,物质的密度表示单位体积中所含该物质的质量，其单位为,kg/m,3,（千克每立方米）或,g/cm,3,（克每立方厘米）。水在,4,时的密度为,1g/cm,3,。相对密度为无因次量，表示物质的密度与水在,4,时的密度的比值。,单位物质的温度每升高（或降低）,1,所吸收（或放出）的热量叫做该物质的比热容，其国际单位制的单位为,J/,（,kg,K,）（焦,耳,每千克开,尔文,，导出单位为,J/,（,g,K,）（焦,耳,每克开,尔文,）。,1g,水的温度每升高（或降低）,1,所吸收（或放出）的热量为,4.1868J,（即,1cal,），因此水的比热容为,4.1868J/,（,g,K,）,即,1cal/,（,g,）,。,4,、什么叫溶液、饱和溶液、溶解度？,由两种或两种以上物质组成的均匀而稳定的体系叫做溶液。溶液分液体相及固体相，即溶液有液体溶液和固体溶液，不定义气体溶液。为了方便，一般将溶液中的最多的物质称为溶剂，将其他物质称为溶质。水系统为液体溶体，水被称为溶剂，溶于水中的其他杂质为溶质。如水和食盐组成的均匀而稳定的澄清溶液称为食盐水溶液。,在一定的条件下，物质的溶解和结晶达到平衡时的溶液叫做饱和溶液。,在一定的温度下，饱和溶液中所含溶质的量，称为该溶质在该温度下的溶解度。一般是把在室温下（,20,）时,100g,水中该物质溶解度超过,10g,的称为易溶物质；在,1,10g,之间的称可溶物质；在,0.1,1.0g,之间的称为微溶物质；而溶解度在,0.1g,以下的，称为难溶物质。,5,、何谓溶度积？有何意义？,溶度积是表示在难溶电解质的饱和溶液中，当温度一定时，其离子的物质的量浓度（,mol/L,）的乘积为一个常数，这就叫溶度积，或称溶解平衡常数（,K,s,）。例如，从手册中查得在,25,时,AgCl,的,K,s,=1.810,-10,。,AgCl,在水中的溶解平衡如下：,AgCl,（固）,Ag,+,+Cl,-,在水中产生等量的,Ag,+,及,Cl,-,离子。,Ag,+,Cl,-,=1.810,-10,令,S,为该难溶盐的溶解度（,mol/L,），则,S=Ag,+,=Cl,-,=1.810,-10,=1.3410,-5+,mol/L=0.0134mmol/L,故,AgCl,在,25,时的溶解度是,0.0134mmol/L,。,多离子的溶解平衡通式为：,A,n,Bm,（固）,n,A+,m,B,K,S,=A,n,B,m,例如，查得,Zn,（,OH,）,2,的,K,S,=7.110,-18,，其溶解平衡式为：,Zn,（,OH,）,2,（固）,Zn,2+,+2OH,-,相当于通式中,n=1,，,m=2,；则,K,S,=Zn,2+,OH,-,2,=S2S,2,=4S,3,=7.110,-18,S=1.2110,-6,mol/L=1.2110,-3,mol/L,故,Zn,（,OH,）,2,的溶解度是,1.2110,-3,mol/L,。,溶度积的意义在于：,（,1,）水溶液中，组成其难溶电解质的离子浓度乘积，如果正好等于溶度积时，这时的溶液叫做饱和溶液。,（,2,）水溶液中，组成某难溶电解质的离子的浓度乘积，如果大于溶度积时，就产生过饱和。这时就会发生沉淀。但当沉淀物析出之后，该溶液仍是饱和溶液。,（,3,）水溶液中，组成某难溶电解质的离子的浓度的乘积，如果小于其溶度积时，叫做不饱和溶液。因此，这时如再继续加入此难溶电解质，还可以继续溶解，直到饱和为止。,在工业水处理中，经常应用溶解平衡的概念，使某些难溶物质，从水中沉淀析出。或是利用溶度积来判断水溶液是否会产生沉积，为防止结垢提供依据。,6,、天然水中含有哪些杂质？按颗粒大小如何分类？,水中杂质种类极多。按其性质可分为无机物、有机物和微生物。按分散体系分类，即按杂质粒子的大小及同水之间的相互关系来分类，可分为以下三类。,（,1,）分子,-,离子分散系。小于,1nm,（纳米，,10,-9,m,），包括各种无机、有机的低分子物及其离子，在水中成为溶液。,（,2,）胶态分散系。大小由,1,200nm,，其中有的高分子物以溶液存在，溶胶微粒以溶胶存在。,（,3,）粗分散系。大于,0.2m,（微米，,10,-6,m,），其中有悬浊液和乳浊液。,天然水在大自然的循环过程中，无时不与外界接触，在与地面、地层接触时，溶解了土壤和岩石，卷带了各种悬浮物质；水溶解了来自空气的和有机物分解出来的气体；水还经常受到工业废物、排出物、油状物及工艺加工的物料所污染，使水中杂质的成分变得非常复杂。这些杂质与水接触物质的过程有关，其数量又与水的接触时间和条件有关。这些杂质对工业,生产的影响很大，不仅影响生产装置的换热设备，产生腐蚀和结垢，乃至被迫停产，而且还影响产品的质量。因此，要根据各种生产装置对水质的要求，对天然水中的各种杂质，采用相应的方法进行必要的处理。,7,、什么是水中的悬浮物质？,水中的悬浮物质是颗粒直径约在,10,-4,mm,以上的微粒。肉眼可见。这些微粒主要是由泥沙、黏土、原生动物、藻类、细菌、病毒以及高分子有机物等组成，常常悬浮在水流之中，产生水的浑浊现象。这些微粒很不稳定，可以通过沉淀和过滤而除去。水在静置的时候，重的微粒（主要是砂子和黏土一类的无机物质）会沉下来。轻的微粒（主要是动植物及其残骸的一类有机化合物）会浮于水面上，用过滤等分离方法可以除去。悬浮物是造成浑浊度、色度、气味的主要来源。它们在水中的含量也不稳定，往往随着季节、地区的不同而变化。,8,、什么是水中的胶体物质？,水中的胶体物质是指直径在,10,-4,10,-6,mm,之间的微粒。胶体是许多分子和离子的集合物。天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物。水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖质含量最多，因此常常使水呈黄绿色或褐色。,由于胶体物质的微粒小，重量轻，单位体积所具有的表面积很大，故其表面具有较大的吸附能力，常常吸附着多量的离子而带电。同类胶体因带有同性的电荷而相互排斥，它们在水中不能相互黏合而处于稳定状态。所以，胶体颗粒不能藉重力自行沉降而去除，一般是在水中加入药剂破坏其稳定，使胶体颗粒增大而沉降予以去除。,9,、为什么水中,CO2,会对碳钢产生腐蚀？,二氧化碳是水中存在较多的杂质，通常情况下是以游离状态存在；水中存在的大量碳酸氢根在,pH,低时，也是以,CO,2,游离状态存在的。于是产生了碳酸平衡问题，反应式如下：,CO,2,+H,2,O H,+,+HCO,3,2H,+,+CO,3,2-,因此，水中,CO,2,越多，生成,H,+,越多，水的,pH,值越低，产生酸性的腐蚀性水，破坏了碳钢表面生成的保护膜引起碳钢腐蚀。其腐蚀的化学反应如下：,2CO,2,+Fe,（,OH,）,2,=Fe,（,HCO,3,）,2,4Fe,（,HCO,3,）,2,+O,2,+2H,2,O=4Fe,（,OH,）,3,+8CO,2,如果除盐水中进入,CO,2,，水的电导率即会上升，腐蚀性增大。因此除盐水箱应当有防止大气中,CO,2,溶入水箱的措施，如用,N,2,或其他惰性气体在水箱顶部空间进行保护，可以防止,CO,2,污染纯水水质。,10,、水中的主要阴、阳离子对水质有些什么影响？,水中主要的阴离子有,Cl,-,、,SO,4,2-,、,HCO,3,-,、,CO,3,2-,、,OH,-,等，其中,HCO,3,-,、,CO,3,2-,、,OH,-,在水中常与阳离子,K,+,、,Na,+,、,Mg,2+,、,Ca,2+,等组成硬度和碱度，它们之间的量的变化要影响水的,pH,值变化，从这一变化可以知道水的属性是腐蚀型的或是结垢型的。因此，它们是影响水的性质的主要离子。,Cl,-,是水中最为常见的阴离子，是引起水质腐蚀性的催化剂，能强烈地推动和促进金属表面电子的交换反应，特别是对水系统的不锈钢材料，应力集中处（如热应力、震荡应力等），会引起,Cl,-,的富集，加速电化学腐蚀过程。,SO,4,2-,也是水中较为普遍存在的腐蚀性阴离子，使水的电导率上升，同时又能与阳离子,Ca,2+,等生成,CaSO,4,沉淀而结垢，它又不是水中硫酸盐还原菌的营养源。,水中主要的阳离子有,K,+,、,Na,+,、,Ca,2+,、,Mg,2+,和,Fe,3+,、,Mn,2+,等，其中,Na,+,是水中最为常见的阳离子，,Na,+,、,K,+,的存在使水的电导率上升，增加了水的不稳定倾向；其中,Ca,2+,、,Mg,2+,是组成水中硬度的主要离子，在一定的条件下，常在受热设备的表面结垢，影响传热效果。,Fe,3+,、,Mn,2+,很易生成,Fe,（,OH,）,3,、,Mn,（,OH,）,2,的沉淀形成水垢，从而产生垢下腐蚀，又是铁细菌生长的促进剂。,11,、为什么有的水会有臭味？,清净的水是无臭、无味、无色透明的液体。但被污染的水体，常会使人感觉有不正常的气体。用鼻闻到的称为鼻，用口尝到的称为味。水的臭味主要来源有：,（,1,）水中的水生动物、植物或微生物的繁殖和腐烂而发出的臭味；,（,2,）水中有机物质的腐败分解而散发的臭味；,（,3,）水中溶解气体如,SO,2,、,H,2,S,及,NH,3,的臭味；,（,4,）溶解盐类或泥土的气味；,（,5,）排入水体的工业废水所含杂质如石油、酚类等的臭味；,（,6,）消毒水过程中加入氯气等的气味。,由于上述的各种原因，所以有的水会有臭味。例如湖泊、沼泽水中因水藻繁殖或有机物过多而带有鱼腥气味及霉烂气味；浑浊的河水常有泥土气味或涩味；温泉水常带有硫磺气味；地下水有时会有硫化氢味；含氧量较多的水、含硫酸钙量多的水、有机物多的水或含,NO,2,-,高的水，常有不正常的甜味；水中含有氯化钠而带有咸味；水中含有硫酸镁，硫酸镁带有苦味；含铁水带有涩味；生活污水及工业废水的气味更是多种多样。,12,、什么是水的总固体、溶解固体和悬浮固体？,水中除了溶解气体之外的一切杂质称为固体。而水中的固体又可分为溶解固体和悬浮固体。这二者的总和即称为水的总固体。,溶解固体是指水经过过滤之后，那些仍然溶于水中的各种无机盐类、有机物等。悬浮固体是指那些能过滤掉的不溶于水中的泥砂、黏土、有机物、微生物等悬浮物质。,总固体的测定是蒸干水分再称重得到的。因此选定蒸干时的温度有很大的关系，一般规定控制在,105,110,。,13,、什么是水的浑浊度？,由于水中含有悬浮及胶体状态的微粒，使得原是无色透明的水产生浑浊现象，其浑浊的程度称为浑浊度。浑浊度是表达水中不同大小，不同相对密度、不同形状的悬浮物、胶体物质、浮游生物和微生物等杂质对光所产生的效应。并不直接表示水样杂质的含量，但与杂质存在的数量相关。浑浊度的单位是用“度”来表示的，就是相当于,1L,的水中含有,1mg,的,SiO,2,（或是,1mg,白陶土、硅藻土）时，所产生的浑浊程度为,1,度，或称杰克逊。浑浊度单位为,JTU,，,1JTU,1mg/L,的白陶土悬浮体。现代仪器显示的浑浊度是散射浑浊度单位,NTU,，也称,TU,。,1TU,1JTU,。最近，国际上认为，以福尔马肼（,Formazin,）浊度标准重现性较好，选用各国统一标准,FTU,。,1FTU,1JTU,。浑浊度是一种光学效应，是光线透过水层时受到阻碍的程度，表示水层对于光线散射和吸收的能力。它不仅与悬浮物的含时不时有关。控制浑浊度是工业水处理的一个重要内容，也是一项重要的水质指标。根据水的不同用途，对浑浊度有不同的要求，生活饮用水的浑浊度不得超过,1,度；要求循环冷却水处理的补充水浑浊度小于,2,5,度；除盐水处理的进水（原水）浑浊度应小于,2,5,度；制造人造纤维要求水的浑浊度低于,0.3,度。由于构成浑浊度的悬浮及胶体微粒一般是稳定的，并大都带有负电荷，所以不进行化学处理就不会沉降。在工业水处理中，主要是采用混凝、澄清和过滤的方法来降低水的浑浊度。,14,、什么是水的色度？,水的色度是对天然水或处理后的各种水进行颜色定量测定时的指标。,天然水是经常显示出浅黄、浅褐或黄绿等不同的颜色。产生颜色的原因是由于溶于水的腐殖质、有机物或有机物质所造成。另外，当水体受到工业废水的污染时也会呈现不同的颜色。这些颜色分为真色与表色。真色是由于水中溶解性物质引起的，也就是除去水中悬浮物后的颜色。而表色是没有除去水中悬浮物时产生的颜色。这些颜色的定量程度就是色度。色度的测定是用铂钴标准比色法，亦即用氯铂酸钾（,K,2,PtCl,6,）和氯化钴（,CoCl,2,6H,2,O,）配制成测色度的标准溶液，规定,1L,水中含有,2.419mg,的氯铂酸钾和,2.00mg,氯化钴时，将铂（,Pt,）的浓度为每升,1mg,时所产生的颜色深浅定为,1,度（,1,）。,水色度往往会影响造纸、纺织等工业产品的质量。各种用途的水对于色度都有一定的要求：如生活用水的色度要求小于,15,；造纸工业用水的色度要求小于,15,30,；纺织工业的用水色度要求小于,10,12,；染色用水的色度要求小于,5,。,工业废水可能使水体产生各种各样的颜色，但水中腐殖质、悬浮泥砂和不溶解矿物质的存在，也会使水带有颜色。例如，黏土能使水带黄色，铁的氧化物会使水变褐色，硫化物能使水呈浅蓝色，藻类使水变绿色，腐败的有机物会使水变成黑褐色等等。,15,、什么是水的硬度？,水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子（,Ca,2+,）和镁离子（,Mg,2+,），它与水中的阴离子如碳酸根离子（,CO,3,2-,）、碳酸氢根离子（,HCO,3,-,）、硫酸根离子（,SO,4,2-,）、氯离子（,Cl,-,）以及硝酸根离子（,NO,3,-,）等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。因此，通常就把,Ca,2+,、,Mg,2+,的总浓度看做水的硬度。,水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。,16,、水的硬度有哪几种？,水的硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两种。,（,1,）碳酸盐硬度 主要是由钙、镁的碳酸氢盐,Ca,（,HCO,3,）,2,、,Mg,（,HCO,3,）,2,所形成的硬度，还有少量的碳酸盐硬度。碳酸氢盐硬度经加热之后分解成沉淀物从水中除去，故亦称为暂时硬度，其反应式如下：,Ca,（,HCO,3,）,2,=CaCO,3,+CO,2,+H,1,O,Mg,（,HCO,3,）,2,=Mg,（,OH,）,2,+2CO,2,（,2,）非碳酸盐硬度 主要是由钙镁的硫酸盐、氯化物和硝酸盐等盐类所形成的硬度。这类硬度不能用加热分解的方法除去，故也称为永久硬度，如,CaSO,4,、,MgSO,4,、,CaCl,2,、,MgCl,2,、,Ca,（,NO,3,）,2,、,Mg,（,NO,3,）,2,等。,碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度。,水中,Ca,2+,的含量称为钙硬度。,水中,Mg,2+,的含量称为镁硬度。,当水中的总硬度小于总碱度时，它们之差称为负硬度。,17,、硬度的单位是如何表示的？,硬度的常用单位是,mmol/L,或,mg/L,。过去常用的当量浓度,N,现已停用。换算时，,1N=0.5mol/L,。,由于硬度并非是由单一的金属离子或盐类形成的，因此，为了有一个统一的比较标准，有必要换算为另一种盐类。通常用,CaO,或者是,CaCO,3,的质量浓度来表示。当硬度为,0.5mmol/L,时，等于,28mg/L,的,CaO,，或等于,50mg/L,的,CaCO,3,。此外，各国也有的用德国度、法国度来表示硬度。,1,德国度等于,10mg/L,的,CaO,，,1,法国度等于,10mg/L,的,CaCO,3,。,0.5mmol/L,相当于,2.8,德国度、,5.0,法国度。,18,、硬水对工业生产有什么危害？,硬水作为工业生产用的冷却水，会使换热器结水垢，严重的不仅会阻碍水流通道，使热交换效果大大降低，影响生产的顺利进行，甚至被迫停产。结垢还会产生垢下腐蚀，会使换热器穿孔而损坏，不仅物料漏损，而且增加设备投资费用，浪费钢材。硬水用于洗涤，也往往影响产品质量，如纺织印染会造成织物的斑点，不仅影响美观，而且影响强度。硬水作为锅炉用水，在锅内加热后，经过蒸发浓缩过程，使锅炉受热面结水垢，而水垢的导热性能极差。,水垢的导热性能只有钢材的几百分之一。在锅炉内结垢之后，如果仍要达到无水垢时同样的炉水温度，势必要提高受热面的壁温，例如,1.01Mpa,（,10atm,）的锅炉，壁温为,280,，当硅酸盐水垢达,1mm,厚时，要达到同样的炉水温度，壁温要提高到,680,，此时钢板的强度自,3.92Mpa,（,40kgf/cm,2,）降至,0.98Mpa,（,10kgf/cm,2,），严重的会引起爆裂事故。金属温度升高还会使金属伸长，,1m,长的钢板，每升高,100,，伸长,1.2mm,，增加材料应力，导致损坏。此外，结垢之后，使受热面的传热情况变坏，燃烧热也不能很好地传给水，降低了锅炉的热效率，从而白白浪费燃料，如结有,1.5mm,厚硫酸盐水垢，就要浪费燃料,10%,以上，并使锅炉的出力大为降低。结水垢之后，还得经常清洗，不仅影响生产，且而降低锅炉使用寿命，还要耗费人力物力。因此，硬水对工业生产的危害很大，必须根据产品或设备对水质的要求，对硬水进行软化、除盐或其他有效的水处理。,19,、什么是水的碱度？水中的碱度有哪几种形式存在？,水的碱度是指水中能够接受,H,+,离子与强酸进行中和反应的物质含量。水中产生碱度的物质主要由碳酸盐产生的碳酸盐碱度和碳酸氢盐产生的碳酸氢盐碱度，以及由氢氧化物存在和强碱弱酸盐水解而产生的氢氧化物碱度。所以，碱度是表示水中,CO,3,2-,、,HCO,3,-,、,OH,-,及其他一些弱酸盐类的总和。这些盐类的水溶液都呈碱性，可以用酸来中和。然而，在天然水中，碱度主要是由,HCO,3,-,的盐类所组成。可认为：,总碱度,M=HCO,3,-,+2CO,3,2-,+OH,-,-H,+,当,pH,值大于,7.0,时，,H,+,可略去，故，,M=c,（,B,x-,）,=HCO,3,-,+2CO,3,2-,+OH,-,mol/L,形成水中碱