xicm水处理技术基础知识 22页

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  • 2022-04-22 13:42:43 发布

xicm水处理技术基础知识

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'最重要部件RO的停运与保养反渗透膜的清洗条件:(1)相同操作情况下,装置产水量比初始投运时(或上次淸洗后)降5—10%。(2)相同操作情况下,装置脱盐率比初始运行吋(或上次清洗后)降5—10%。(3)装置各段压力差比初始投运时(或上次清洗后)增加1倍时。(4)装置长期停运用1%的甲醛水溶液保护前。出现以上四种情况Z—时,R0膜应及时清洗,清洗方法有二种,即低压水冲洗(0.3Mpa)及化学药剂清洗,一般应尽力采川低压水清洗,当不能得到良好清洗效果时再采川药剂清洗(一般由专业人员操作)。1、机売必须可靠接地,接地电阻W4Qo2、水源供水管径流量人于机器进水量条件。3、本机连续停用1个月以上,请灌装1%的甲醛溶液浸泡反渗透膜,每半年更换一次溶液,更换溶液前先排空、冲洗并运行3—4个小时。4、气温低于0°C应做好防冻保暖工作,以免ABS管道冻裂和反渗透膜损坏。5、用户首次操作使用时需在安装人员指导下进行,熟练掌握后方可独立操作。6、纯水箱为不锈钢材质立式圆桶结构,主要是提供后级设备加压缓冲用水之用,箱体设置出水管口、排污口、进水口,液位控制装置,使箱内水位始终保持止常位置。建议半年至一年清洗一次(用1%的双氧水作消毒液灭菌)。新装置投运或停运一定时间后,再次投运前,需对所有管路进行清洗消毒。在运行过程中也要定期消毒。一般清洗消毒时间为3—5h,其方法是在纯水箱内系统放置50升水,加入4瓶500m130%双氧用纯水泵将全部纯水系统管路消毒,循环半小吋后,将消毒水排放,然后再用纯水冲洗T净。混床的使用及维护(1)设备正常运转后即可投入使用,投运时应注意。①、运行过程中,应随时检查设备的运行情况,同时按规定时间化验水质,正确掌握好运行终点及再牛操作程序。②、严禁器内酸、碱直接接触,杜绝热、酸、碱直接进入混床。③、设备停运吋,应关闭进水阀和出水阀,以防风T•影响使用寿命。④、柱内树脂根据实际消耗及时补足,保持柱内树脂的有效范围。⑤、每次开车之前,应先将柱内气体排尽,再投入正常运行。(2)混床内树脂的再牛混床内树脂的再生为移出再生法,打开混床盖取出老化火效的树脂,经分层后,把阴树脂和阳树脂分别用3%NaoH溶液和4%HCL溶液浸泡4—6h,然后用纯化水分别冲洗到PH二7左右撚后按2:1体积混合均匀,再放入混床柱内,应立即由柱顶进水,迅速由柱底排出,迫使树脂下沉,这对防止树脂分层,具有一定的效果。3、新树脂的预处理。 工业产品的树脂中,常含有一些过剩的溶剂及反应不完全而牛成的低聚物胚町能吸附某些重金属离子(如FeJC『),如果不清除这此杂质,就会在使川初期污染出水,所以新树脂在使用前最好预先进行处理,这样不仅增加其稳定性,还可以活化树脂,提高树脂的工作交换容暈。⑴、阳树脂的预处理:饱和食盐水浸泡(18—20h)清洗2—4%NaOH溶液浸泡(4—8h)清洗至中性5%HC1溶液浸泡(4h)清洗至中性待用。(2)、阴树脂的预处理:饱和食盐水浸泡(18—20h)清洗5%HC1浸泡(4—8h)清洗至中性2—4%NaOH溶液浸泡(4—8h)清洗至中待用。(3)、当树脂脱水时,禁止用水立即浸泡,以防止树脂因突然澎胀而爆裂,应先川饱和NaCl水溶液浸润,待树脂酥后,再逐渐稀释,洗净后再用。 水处理和原辅材料基本知识问答1.自然界的水资源有哪些特点?答:自然界的水资源有地下水和地表水两类。(1)地卞水。地下水主要指的是井水,其次是泉水。地下水由于其经过地层的渗透和过滤,从而溶入了各种可溶性矿物质,如钙、镁、铁的碳酸氢盐等,其含量多少取决丁•流经的地层中的矿物质含量,地下水的一•般含盐量为100~5000mg/L,硬度约为2^10mgN/L,有的高达10〜25mgN/L。但是,由于水透过地质层时,形成了一个口然的过滤过程,所以它很少含有泥砂、悬浮物和细菌,水质比较澄清。(2)地表水:地表水主要指的是河水、江水、湖水和水库水等,海水也属于地表水,但一般不作为饮水资源。地表水仅是地血流动,因此它所溶解的矿物质较少。这类水的便度约为1.0^0.8毫克当量/升。但常含有粘土、砂、水草、腐植质、钙镁盐类、其他盐类及细菌等。其含杂质的情况因其所处的口然条件不同及受外界因素的影响不同而有很大差别,即使是同一条河流,也会因其是在上游还是下游、夏季和冬季、阴雨和晴天的不同而有所差别。我国江河水的含盐量常为70~990毫克/升。2.天然水中的杂质有几类?答:存在于地球上自然界的水叫夭然水。天然水在自然界的循环过程屮,不断地和外界接触,使空气屮、陆地上和地下层中和各物质溶斛或混入。因此,在口然界里没有绝对纯净的水,它们都受了不同程度的污染。一般说不,天然水中含有多种杂质,大致对归为三类:悬浮物、胶休及溶解物质。(1)悬浮物。天然水中凡是粒度大于0.2微米的杂质统称为悬浮物。它包括细菌、藻类、原生动物、泥砂、粘十和其它不溶性物质等。细菌仃两种类型,一种是对人体健廉没有妨碍的,另一种是进入人体内会使人致病,影响身体健康的,藻类及原生动物可使软饮料牛产异味、变臭、颜色失常,并可使软饮料产牛混浊,影响产品质量。泥沙、粘土和其他不溶解性物质可使饮料变得混浊。悬浮物质在成品饮料中能沉淀來,生成瓶底积垢或絮状的蓬松性微粒沉淀。有害的微生物不仅会影响产品风味,而且述会导致产品变质。(2)胶体物质。胶体物质的大小大致为0.00C0.20微米。天然水中的胶体物质多数是粘土性无机胶体,它造成了水质的混浊。高分子有机胶体是分子量很大的物质,一般是动植物残骸经过腐败分解形成的腐的植酸、腐植等,它造成水质带色。(3)溶解物质。溶解物质的微粒在0.001微米以下,以分子或离子状态存在于水中。溶解物质包括盐类、气体及其它有机物质等。酸式碳酸盐一一碱度、硕度钙镁盐碳酸盐一一碱度、硬度硫酸盐——硬度盐类氯化物——硬度、腐蚀锅炉酸式碳酸盐——碱度钠盐硫酸盐——锅炉内汽水共腾氯化物一一损坏牙齿溶解物质氯化物——味铁盐、镒盐——味、色氧腐蚀性气体二氧化碳——腐蚀、酸性硫化氢——臭味、酸度、腐蚀氮3.什么是水的总硬度、暂时硬度和永久性硬度? 答(1)总硬度水的总硬度是表示水中二价和三价金属离子含量的指标。对于大多数天然水来说,绝大部分的硬度是市于水中的钙离子和镁离子形成的。其它二价和三价离子含量相对于钙离子和镁离子的含量来说,都可以忽略不计。所以,水的总硬度可以近似地认为是由钙离子与镁离子的总量来决定的。(2)暂时硬度。水中対应于碳酸氯根离子和碳酸根离子的硬度称为暂时硬度。这部分硬度町以加热煮沸的方法除去,所以叫暂时硬度,又叫碳酸盐硬度。其化学反应式如下:Ca(HC03)2►CaC03+C0?+出0Mg(HC03)2►Mg(OH)2+2CO2(3)永久性便度。加热煮沸天然水后,还残詔于水中的钙离子与镁离子量称为永久便度。因为这部分钙、镁离子不能用加热煮沸的方法将英沉淀出來,所以称为永久性硬度,也叫非碳酸盐度。这些物质是钙、镁的氯化物(CaC12、MgC12)、6®i(CaSOoMgSOO,硝酸盐[(Ca(N@)2、Mg(N03)2]等盐类。从暂吋换度和永久硕度的含义可以知道,总硬度也等于暂吋硬度与永久硬度Z和。1.表示水硬度的单位有那些?它们之间的关系如何?答:表示硬度的单位常用的有3种:(1)以1升水中含钙离子和镁离子的毫克当量数的总和来表示,单位是毫克当量/升。2*2*LCa][Mg]总碾度二+20.0412.15式中[CaT——表示水中钙离子含量(毫克/升)[Mg2+]——表示水中镁离子含量(毫克/升)(2)以每升水中禽有的钙离子和镁离子的量所相当的氧化鈣的量來表示。单位是徳国度,并且规定10毫克(CaO)/升为1个德国度。如:1升水中含有钙离子和镁离子的总量若相当于20毫克氧化钙,那么这种水的德国度就是2。o(3)以每升水中含有的钙离子和镁离子的量相当于碳酸钙的毫克数來表示。其单位是毫克(CaC0;1)/升。三种硬度单位Z间的换算关系如下:1毫克当量/升=2.804度二50.045毫克/升(以5C0:,表示)2.什么是水的碱度?如何表示的碱度?答:碱度是指示水中所含能与H+离子作用和的物质的总量。这些物质主要是OH-、CO/、HCO3离子。其中OFT的含量称为氢氧化物的碱度,C0/的含量称为碳酸盐碱度,HCOJ的含量称为重碳盐酸碱度。水屮OH、C0产、HCO?的总含暈为的碱度。其与0H•的反应如下:OH+H"►血0CO?+H+HCO:「HCOJ+H►H,C03碱度的表示方法可以川1升水中能与OH、C0?HCOs反应所需要的氢离子的亳克当量数来表示。也就是说,川强酸把一定量水中的氢氧根全部和生成水,把水中能的强酸反应的弱酸根离子全部反应为弱酸,这时所消耗的强酸的毫克当量数是多少,碱度就是多少,也可以将H*离的消耗量折算成含CaCOs的量表示,单位为毫克(CaC0:O/升。它们之间的关系是:1毫克当量/升=50.045毫克(CaC03)/升3.什么是水的负硬度?答:当水中的总硬度等于0时,水中的NaHCO::、KIICO,N/COs和K£Os的含量所形成的碱度称为负硬度。当水中含有碱度吋,总碱度减去总硬度的量即为负硬度。它的常用单位是毫克当量/升和毫克(CaC0;J)/升。 1.水的硬度和碱度之间有什么关系?答:天然水中的总碱度与总硬度Z间的关系有3种情况,见表2o(1)总硬度人于总碱度时此时的碳酸盐硬度等于总碱度,不存在负硬度,非碳酸盐硬度等于总硬度与总碱数值Z差。表2天然水中碱度与硬度的关系分析结果H非碳H碇H负H总〉A总H总一A总A总0H总二A总0H总二八总0H总总0H总A总—H总注:H:表示硬度(如H臟即非碳酸盐破度)。A:表示碱度。H负:水的负硬度,主要含有NaHCOs、KHCO30(2)总硬度等于总碱度时。此时不存在非碳酸盐硬度,总硬度等于总碱度,也不存负硬度。(3)总硬度小于总碱度时。此时不存在非碳酸盐硬度,碳酸盐硬度等于总硬度,而负硬度等于总碱度与总硬度数值之差。2.什么是混凝和过滤?答:当我们取一杯混浊的水进行观察吋,首先发现水中一些粗大的泥砂颗粒迅速沉到杯底,水逐渐澄清,杯底的下沉物渐渐增多,但是经过一段时间庇水就不容易进一步澄清了,即是放置很长时间,水也达不到透亮的程度,有时还带有色度和臭味。这是rh细小悬浮物和胶体物质造成的。耍除掉这些物质,所采用的方法就是混凝。混凝时需要在水中加入混凝剂,作川是使水中的细小悬浮物及胶体物质互相吸附结合成较人的颗粒,这样就可以使它们较快地从水中沉淀出來,这个过程就叫做混凝,也称之为凝聚。水的过滤是将细小的过滤介质(如石英砂)堆积在过滤器内,当水通过时,由阻力截留、吸附以及凝聚,使细小的悬浮物和胶物质被除去。一般常在混凝之后进行过滤。3.混凝剂为什么能起到混凝作用?答:胶体粒子在水屮不易沉降的稳定性是由胶粒的结构特殊性决定的,因为同一种胶体的颗粒带有相同电性的电荷,彼此间存在着电性斥力,不可能互相接近并结合成人的因粒,因而也就不易沉降下来,天然胶体绝人部分带有负电荷,在水中加入能形成正电荷的混凝剂,胶体颗粒表面的电荷被中和,破坏了胶体,它们Z间就不再互相排斥,而能聚集在一起,促使小颗粒变成大颗粒而下降,从而使水得到澄清,常用的混凝剂有铝盐混凝剂和铁盐混凝剂两大类。4.常用的铝盐混凝剂有哪些?使用时应注意什么?答:常用的铝盐混凝剂有明矶、硫酸铝、碱式氯化铝等。(1)明矶。明矶的化学名称是硫酸铝,它是一种市硫酸铝和硫酸钾组成的复盐。分子式对写成[KAI(S0.)2]-12H20K2SOMI(S0.)3-24FG0两种形式。当把明矶加入水中Jn,Al2(S0.)3就发生水解,生成Al(110)3凝胶,A1(110人凝胶带有正电荷,而天然水中的胶体人部分带负电荷,它们之间可发生电性中和作用,胶体的稳定也就被坏了,此外,AHH0)3凝也町以吸附水中的胶体和悬浮物。在这种中和吸附的双重作用下,水中的胶体渐渐凝聚成较大的絮状物质下沉,在沉淀降过程中,又可以将悬浮物裹入而同时沉降下来。明矶用量一•般为0.001—0.02%。(2)硫酸铝。硫酸铝Al(S0J3是强酸弱碱盐,其水溶液的PH值约为4.0—5.0,其水解产物Al(H0):5,它是两性化合物,水中的PH过髙过低都会促使其溶解,只有在中性条件下才能形成Al(HOh胶粒。所以,在使用硫酸铝作混凝剂时,往往要用石灰、氢氧化钠等来调节水的PH值至6.5—7.5之间。 ALCSOOs-lSILO的使用量一般为20—100毫克/升,而每投入1毫克/升的Al.2(S0.])3,需要加入0.5毫克/升的石灰(CaO)0(1)碱式氯化铝。碱式氯化铝(PAC)又称拜基氯化铝或聚合氯化铝,其分了式为[A12(H0)nCl_]m。n=l-5,m^l0,它是一种新的混凝剂,在水中由于疑基的交联作用而和铝离子牛成多核络合物,并带有大量正电荷,能有效地吸附水中带负电荷的胶粒,电荷彼此屮和,因而与吸附的朵质在一起形成人的凝聚而沉淀除去。另外,它还有较强的交联吸附性能,不仅能除去水屮的悬浮物,述能吸附和沉淀微牛物。碱式氯化铝的使用量约为0.005—0.01%,PH值范围为5—9,温度适应性较大,反应迅速,沉淀较快。11・常用的铁盐混凝剂有哪些?使用时应注意什么?答:常用的铁盐混凝剂有硫酸亚铁(FeSOMIW)另外也有用氯化铁(FeCh*6H20)和硫酸铁[仏$0入]的,它们的化学反应式如下:FeS0(+Ca(HC03):Ee(OH)2-HSaS0i+2C024Fe(OH)2+2H2O+O2►4Fe(OH)3Fe2(SO,)3+3Ca(HCO3):►2Fe(OH)汁3CaS0i+6C02铁盐在水中发牛水解,产牛Fe(0H)3胶体。Fe(0H)3的混凝作用及过程与铝盐相似。由丁Fe(OH)2氧化产牛Fe(0H)3的反应,在PII>&0时才能完成,因此,在水处理时,需要加石灰除去水中的C02,其反应如下:Ca(OH)2+CO2O5+H2O每投加1毫克/升的FcSO.,需要加0.37毫克/升的CaOoFcSO^YH.O的使用量一般为14—70毫克/升当PH值〉6时,铁离子与水中的腐植酸生成不沉淀有■色化合物,所以在对含有较多的水质进行处理吋,铁盐是不适合的。12.水过滤对滤料有什么要求?答:滤料是完成过滤作用的基木介质,除了天然的砂可作滤料外,人工被破碎的石英砂、活性炭、磁铁矿粒、大理石等也都可以作为滤料使用。对滤料的要求是:(1)有足够的机械强度;(2)有足够的化学稳定性,以免其在过滤过程中,发生溶解现象,影响水质;(3)外形接近于球状,表而比较粗糙而有棱;(4)能就地収材,价谦。13.水过滤罐中的垫层起着什么作用?对其有何要求?答:为了防止过滤料进入配水系统,以及冲洗时能均匀布水,在滤料层和配水系统Z间设置垫层(承托层)。垫层必须满足下列要求:(1)在高速水流反冲洗的情况下应保持不被冲动;(2)要形成均匀的孔隙以保证冲洗水的均匀分布;(3)材料坚固,不溶于水。14・滤池为什么要定期冲洗?清洗方法有哪些?答:滤池必须定期淸洗,以除去其中凝集的泥渣。如果淸洗不及时,滤料间的孔隙会被逐渐堵塞,使滤池的过滤能力下降,水头损失增大。当滤池出水达不到要求时,应停止过滤,进行冲洗。滤池的清洗都是使滤料上截留及吸附的悬浮物脱离下来,由冲洗水排掉。冲洗可以采川下面三种方法,,,:(1)多数是借反冲洗把滤料冲洗悬浮状态后,山滤料间高速水流所产生的剪力,把悬浮物冲下來,并山反冲洗水带走。(2)在反冲洗水把滤层冲起的同时,在滤层上部辅加一个表面冲洗设备。表面冲洗水是在滤层上面由喷嘴喷出,喷嘴处压力约为0.4兆帕,这样,砂粒就得到了很好的搅动,悬浮物就更易于脱落。 (1)滤层卜而装压缩空气系统,借助压缩空气,搅动滤料,同时用反冲洗水把悬浮物冲走,这样可以节省冲洗川水。15.什么是砂滤棒过滤器?答:当用水量较少,原水中便度、碱度指标基本合乎要求,只含有少量的有机物、细菌及其它杂质时,可采用砂滤棒过滤器。砂滤棒乂叫砂芯,是采川细微颗的硅藻土和骨灰等可燃性物质,在高温下焙烧、熔化制成的。在制作过程屮,可燃 性物质变为气体逸散,形成直径0.00016〜0.00041毫米的小孔,待处理水在外压的作川卞,通过砂滤棒的微小孔隙时,水中存在的少量有机物及微主物,即被微孔截留在砂滤棒表面。滤出的水,可达到基本无菌。砂滤棒过滤器的外壳是用铝合金铸成的锅形的密封容器,分上下两层,中间以隔板隔开,隔板上(或下)为待滤水,容器内安装的砂滤棒的数量随过滤器的型号而异。砂滤棒过滤器的过滤效果取决于操作压力、原水水质及滤棒的体积。15.使用砂滤棒过滤器时应注意什么问题?答:应注意及时清洗或更换砂滤林。新使用的砂滤棒的出水量较大,但在使用过一段时间以后,就会发牛过滤的水量逐渐减少,这时砂滤棒的外壁孔隙已人部分被杂质堵塞,应及时将砂滤棒卸下來,用一个合适的胶塞堵住出水嘴,避免污水的浸入,然后将砂滤棒放在水盆内,用水砂纸轻轻磨擦砂滤棒的外琏,当见到砂滤棒原來的色泽时,即可再次使用,当用过一定时间后,可定期更换新棒。16.怎样对砂滤棒进行消毒?答:若用砂滤棒除去水中的细菌时,应对砂滤棒进行消毒,实行灭菌处理,其方法可采用下血任何一种。(1)将75%的酒精注入砂滤棒内,堵住口部,震荡,使酒精完全涂于内壁。装入过滤器后,凡是为滤后水接触的部分,均应涂到酒精。此法成本较高。(2)川新洁尔灭消毒剂1份、水50份,混合均匀后进行消毒,操作方法与上法相同,效果也很好,但这种方法易在水屮残留部分氯离子。17.什么是微孔滤膜过滤器?答:微孔滤膜过滤器是-•种新型过滤设备。主要用于截留液体和气体中的微粒和细菌,能大大提高过滤器产品的质量。微孔滤膜过滤器的过滤机理是根据不同的待滤物料的性质选川不同的滤芯(滤膜),使待滤物料的分了能通过滤膜面被净化,而物料中杂质和细菌等被截留。微孔滤膜过滤器是由外壳和滤芯组成。18.在什么情况下应用活性炭过滤器?其基本结构如何?答:活性炭是一种多孔性物质,具有很强的吸附能力,它能吸附水中的气体、臭味、氯离子、有机物、细菌及铁与镒等杂质。一般可将水中的有机物除去90%以上。活性炭过滤器的结构形式与机械过滤器相类似,只是将滤料由冇英砂等改成了颗粒状活性炭而已。过滤器的底部可装填0.2〜0.3米高的卵石及石英砂作为支持层,石英砂上面再装填1.(T1.5米厚的活性炭作为过滤吸附层。19.对活性炭过滤如何进行清洗?答:活性炭过滤器在使用过一段时间后,市于截污过多,活性炭表血及内部的微孔被水中的杂质堵塞,活性丧火,造成压降增大和出水水质变差。这时应对它进行反冲洗与再主。反冲洗的操作步骤如下:(1)反洗。用清水进行反洗,反洗强度为旷10升/米彳/秒,反洗时间为15〜20分钟。(2)蒸汽吹洗。打开过滤器的放气阀及进气阀门,以0.3兆帕的饱和熬汽吹15〜20分钟。(3)用NaOH溶液淋洗。用滤料层体积1.2〜1.5倍的6〜8%NaOH溶液,在温度为40°C下淋洗。(4)正洗。川原水顺流清洗到出水水质符合规定要求,才可正式投入运行。21・在活性炭失效后如何对它进行再生?答:活性炭的再牛可用热处理法。利用有机物在高温下易分解成co?和h20等易挥发性物质,并能白动挥发扩散到活性炭颗粒以外,来恢复活性炭的巨大活性表血,从而恢复其吸附能力。热处理再牛步骤如下: (1)把钝化或失效的活性炭川水冲洗干净。(2)将活性炭用4%的HC1溶液浸泡8、12小时,然后膈用水冲洗到中性。(3)将洗后的活性炭晒干或200°C左右温度下烘干。(4)将干燥后的失效炭放入热处理再生设备中,使温度在200〜800°C之间有一个适当的升温过程,促使令机物分解或挥发。在800~950°C温度下焙烧P1.5小时,使令机物充分分解和挥发。(5)将活性炭冷却后用水漂洗,除去粉末。经上述处理后,活性炭的活化再牛效果很好,对有机物的吸附率基本上可以恢复至原来的水平。22.活性炭在使用之前为什么要进行预处理?怎样进行预处理?答:由于活性炭在牛产和包装运输过程中,可能会掺入一些灰分和其它杂质。例如铁锈和油类,所以在把客观存在装入过滤器Z前,必须进行预处理。预处理的方法是将活性炭用清水浸泡搅拌,去除上面的漂浮物,反复几次,直至清洁为止。如果炭中污物较多,可先用清水清洗Z后,再用5%HCI溶液浸泡1小时,最后用清水冲洗到PH值为6、7即可。23.什么是渗析?什么是电渗析?答(1)渗析。渗析是一种自然发牛的物理现彖。当将两种不同浓度的盐水用一张渗析膜隔开时,浓盐水中的电解质离子就会过膜扩散,进入到淡盐水中去这就是所谓的渗析过程。这里的离子迁移,是市于膜两边的浓度差造成的,所以又称为浓差渗析。渗析过程是以浓度差作为推动力的,所以速度佼慢。(2)电渗析。山于渗析过程很慢,如果在膜的两边施加一个丸流电场,就町以加快离子的迁移速度。这种离子在电场作用下,通过膜进行迁移的过程为电渗析。24.用电渗析软化水的原理是什么?答:电渗析是通过具有选择透过性和良好导电性的离子交换膜,在外加直流电场的作用下,根据异性相吸、同性相斥的原理,使原水中的阴、阳离子分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜而达到净化水的作用的,电渗析的过程是这样进行的(参见图1)。直进入第1、3、5、7室的水中离子,在直流电场的作用卜要作定向移动。阳离子要向阴极移动,透过阳膜进入极水室以2、4、6、室;阴离子要向阳极移动,透过阴膜进入2、4、6、8室。因此,从第1、3、5、7室流出來的水中,阴、阳离子数都会减少,成为含盐量降低的淡水。进入第2、4、6、8室的水中离子,在直流电场作用下也要做定向移动。阳离子要移向阴极,但受阴膜的阻挡而留在室内;阴离子要向阳离子移动,受阳膜阻扌当也留在室内。第2、4、6、8室内原来的阴、阳离子均出不去,而1、3、5、7室中的阴、阳离子都要穿过膜进入其中,所以从第2、4、6、8室流出来的水中,阴、阳离子数都比原水中的多,成为浓水。由此可见,电渗析器通电后,从其1、3、5……室流出淡水,从第2、4、6……室流出浓水,分别汇集起来,最后得到一股淡水和一股浓水。25.使用电渗析设备进行水处理时要注意哪些题?答(1)开车时要先通水后通电,停车要先停电后停水,防止停水不停电,导致极化过其而过损坏设备。停电后通水2s3分钟,以保持面湿润并冲掉水流通道内的污物及沉淀。(2)开车或关车时,要同时开启或关闭淡水、浓水和极水阀门,以使膜两侧的压力相等或相接近。为方便操作起见,在泵后流量计前,可安装一总阀门。淡、浓、极水阀门调节好后不要再动,本体通水或断水时,只要开启和关闭总阀门就可以了。(3)为防止极室沉淀及气体渗入膜堆,极水压力可略低于浓、淡水,但不能相差过大,以免膜凸入电极室,造成水流不畅及膜受损坏。(4)开闭,以免水压突然增人或减少,造成电渗析本体增压或失压,从而引起隔板变形。另外,水压变化过人,水冲力会引起流量计浮子的空然冲击易导致玻璃破碎。(5)本体漏水必须及时处理,可视情况按下方列式进行:①将螺杆进一步锁紧。②若个别漏水直线形,可以用石棉绳堵塞。③若因隔析边框厚薄不匀,销紧困难,引起膜堆层间普遍水,此时,必须拆框重新组装,在膜堆层间加址塑料薄膜址片,电极区加橡皮垫片来弥补。硬压,会引起膜下陷堵塞布水道以及膜堆错位移动等不良后果。 (6)尽量保持流量稳定。(7)电渗析器在通电以后,膜上带电,应防止触电。在膜上切忌放置金属工具和杂物,防止短路,避免烧坏膜堆。(8)操作过程中,若直入水质、流量、工作电压、电流不变,而出水水质下降至一定程度时,则需倒换电极或酸洗。22.怎样消除电渗析器的沉淀结垢?答:电渗析器运行屮,浓水室一侧的阴膜和阳膜面貌一•新会出现结垢现象,此现彖叫做沉淀结垢。它们的存在将减少离子交换膜的有效使用面积,增加膜的电阻,加大电能消耗及降低膜的使用寿命。为了消除沉淀的产牛,常采用下列方法:(1)倒换电极。定期倒换电极的极性,即在运行一段时间后把阴极改为阳极,阳极改阴极。山于电场方向改变,可使己生产成的沉淀消除。倒换时间一•般4~12小时,为便于操作,可以每班(8小时)倒一次。倒换电极后一•段时间(5~10分钟),淡水出口水质下降,需待水质合格后再继续使用。(2)定期酸洗。用广20%的盐酸洗涤旷3小时,使PH值达到3~4,酸洗周期视结垢情况而定。(3)碱洗。当水中含有有机杂质时,在阴膜的淡水室一侧会析出沉淀物,造成阴膜污染,称为受污。一般每隔几个刀定期用0.1摩/升NaOH溶液清洗。23.用电渗析处理水时,对原水有什么要求?答:原水中若杂持含量过多,会引起离子交换膜的“中毒”、“污染”和“老化”,从而导致电渗析器的膜电阴增大、工作电压升高、电流效率降低、出水水质下降、布水道堵塞等不良后果。因此,原水水质应控制符合下列耍求:(1)浊度〈2毫克/升;(2)色度<20度;(3)含铁、猛总量〈0.3毫克/升;(4)有机物耗氧量(高镒酸钾法)〈3毫克/升。如果水质法染较严重,不符合上述条件,就不能直接用电渗析法处理,应配合适当预处理,应配合适当预处理,如混凝、过滤、杀菌等,除去杂质,再用电渗析法、才能收到良好效果。24.电渗析器在组装使用中哪些常见故障?如何排除?答:电渗析器在组装和使用过程中,常见故障的现象、产生的原因及排除方法如表3。表3电渗析器的故障原因及排除方法故障现象产牛原因排除方法1开水泵向本体供水大量气泡无法排尽水泵或泵前早稻漏水漏气检修水泵,管路堵漏2流量与压力同吋急剧降低至零,水泵空转水泵的进水口或水箱的出口被垃圾杂物所堵塞检查除杂,水箱出口处采取过滤措施3未试车已发现膜堆偏移销紧螺杆时,川力不匀拆开重装4本体漏水(1)普启遍渗水(2)个别处漏水成直线形(3)普遍大量渗漏水(1)螺杆未锁紧(2)隔板边框处有杂物,或隔板破裂(3)隔板和离子膜厚薄不匀中间厚,两边薄,无法锁紧(1)进一步锁螺杆(2)用石棉绳或纱冋丝嵌堵柝开重装,将损坏的隔板换掉(3)拆开重装,薄处加塑料薄膜热片0试车时压力过高流量过低本体组装时,隔板进岀孔未对准部分隔板框网存在收缩变形隔板框网厚度匹配不够好拆开重装。将收缩变形的隔析换掉。加工中注意材料的厚度使框网厚度匹配较好6有压力,木体不出水级段间水流倒向吋,进出水孔堵错拆开重装7开车不久,压力升高流量下降开车询,管路未冲洗干净管路中杂物进入电渗析器,堵塞水流通道拆开重装,去掉进出水孔及布水槽等处的大颗粒杂物垃圾 8使用一段时间后床力升高原水预处理效果欠佳进一步改进预处理设备 流量下降,水质降低倒换电极和酸洗不见效果膜堆和极室沉淀结垢严重拆开清洗隔板、离子膜和极室,重新组装控制在极限电流以下运行9多级多段电渗析器中某一段水质特别差该段中存在浓、淡室间渗水、离了膜破裂拆框检查,换掉已破的膜及造成渗漏的隔板,重新组装10电流偏启j,脱盐率偏低浓、淡室隔板或部分阴、阳膜装错离子膜破裂拆开重装;去除已损坏的离子膜11电流偏低,脱盐率偏低电路系统接触不良;离子膜受有机物或金属的污染、中毒、局部极化使膜的性能下降检查电路系统,保持电路各接点处接触良好,定期用酸碱液进行清洗,使膜复苏12压力表指针抖动流暈不稳泵离流量计及压力表太近,泵的振动引起压力表指针拌动;外管道阴力太人将水泵远离压力表及流量计,在泵房集中减轻水泵的振动,安装时要尽可能减少弯阀门,管路安装耍合理13流量不稳,电流不稳水泵漏气,本体气泡未排出检修水泵,本体排气14本体变形(1)平放电渗析器下部凸出(竖放电渗析器前几级凸出)(2)平放电渗析器上部凹进(竖放电渗析器斤儿级凹进)(1)开车时,阀门开启速度过快,使电渗析器骤然升压,将隔板冲击外凸变形(2)关车时,阀门关闭速度过快,使木体失压(或负床)从而使膜堆内凹变形(1)开车时,随时监督压力表、流量计的变化,缓慢关闭(2)关车时,缓慢关闭阀门,务使本体失压不过分显著;于本体出水管的坟高位置处安置一放空小管,破坏其“真空”15极水压升高,流量下降,极水管道排出乳白色沉淀物极室沉淀结垢严重,影响极水的流畅设计及加工时,注意保证极室水流通道的流畅;拆框清洗,清除沉淀后,重新组装16淡水水质突然下降个别膜(尤其是靠极室的膜)破裂;电极腐蚀断裂、电极接线柱松动或腐蚀而断电及时拆框检修,换掉破裂的膜和断裂的电极,保持电极接线柱处的接触良好29・用反渗透法除盐的原理是什么?答:反渗透法为电渗析法一样是一项膜法分离新技术,不过电渗析是靠电位差位推动力的,而反渗透则是利用压力差作推动力的。在一个容器中用一层只能透过水的半透膜把容器隔成两部分,--边注入淡水,另一边注入盐水,并使两边液位相等,这时淡水会自然地透过半透膜至盐水一侧,盐水的液面达到某一高度后,产生一定压力,抑制了淡水进一步向盐水一侧渗透,此时的压力即为渗透压。如果在盐水一侧加上一个大于渗透压的压力,盐水中的水分就会从盐水的一侧透过半透膜至淡水一侧。这样的过程就是反渗透。利用这种方法可以除掉水中90^95%的溶解总因形物。30.什么叫膜组件?有什么要求?答:膜组件是将膜以某形式组装在一个基本单元设备内,在外界压力作川下能实现对溶质与溶剂的分离,或筒称组件。在膜分离的工业装置中,根据牛产需要,通常可设置数个至数T个膜组件。工业上常用的反渗透膜纽件形式主要有板框式、管式、螺旋卷式及中空纤维式等四种类型。一种性能好的反渗透膜组件应具备以下条件:(1)对膜能提供足够的机械支撑并可使高压原水和低压淡水严格分开;(2)在能耗最小的情情况下,使高压原水在膜面上的流动状态均匀合理,以减少浓差极化;(3)尽可能高的装填密度(即单位体积中的有效膜面积大),并使膜的组装和更换方便;(4)装置牢固、安全可靠、价格低廉和容易维护。31.什么叫透水率?什么叫透盐率?什么是抗压实性?答:透水率的定义是每单位时间通过单位膜血积的水体积流量。对于一个特定的膜来说,水量的大小取于膜的物理特性(例如:厚度,化学成分,孔隙度)和系统的条件(例如:温度,膜两侧的压力差,接触膜的溶液的盐浓度及料液平行通过膜表血的速度)。透水率也叫水通量,其单位一般写成厘米"/旦米彳•秒(cm7cm2-s),但故常用的是厘米彳/厘米彳•小时(cm3/cm2eh)<>常见的单位还有米3/米?•分(m3/m2•d)0 透盐率是指盐通过膜的速率。盐的通过主要是由于膜两侧溶质浓度差作川的结果。和透水率不同,正常的透盐率儿乎与压力无关,即如果增加反渗透系统压力,溶质基本上仍将在一个恒定的速率下扩散透过膜;而水的透过量却将增加。评价膜分离性故常用的指标是脱盐率(或截留率,排除率及去除率等),它的含意与透盐率相反,是溶质的截留TT分率。抗压实性:促使膜材质物理变化的主要原因是由于操作压力与温度引起的压实作川,从而造成透水率的不断下降。如以m表示膜的压实系数,则m应该是越小越好。因为小的m值意味着膜的寿命较长。对普通的反渗透膜而言,m值以不人于0.03为宜。当m=0.1时,即表明1年后,膜的平均透水率只相当于原來的55%。各种膜的m值是由膜的材质及其成膜工艺决定的,为了延K膜的使用期限,通常可以采取一定措施对膜进行改性,以使m值变小。30.在使用反渗透法处理水时,为什么要对原水进行处理?答:在反渗透器运行过程中,由于水不断地透过膜,而水中所含有的悬浮物、微牛物、有机物等杂质则可能造成的污染,影响膜透水性能及操作压力,因而对原水要进行预处理。前处理要求的程度,一般和反渗透膜组件的形式有一定关系。中空纤维系统的要求最高,而管式装置要求最低。工业上经常采用的前处理过程如下:(1)地而水:氯化絮凝沉降砂滤(2)高硬度水:石灰或石灰碱软化砂滤(3)低硬度水:砂和猛沸石过滤。水中如果有机物含量过高,要用活性炭做附加过滤器。除上述措施外,必耍时加硫酸以调节PH值;加六偏磷酸钠以从形成的沉枳污垢中,最大限度地降低CaSO..铁和猛的氢氧化物含量。31.用离子交换树脂软化水的原理什么?答:离子交换树脂在水中是解离的。如阳树脂RSO3H解离成RSCV+Hl阴树脂RN(CHs)30H解离子成RN(CH3)3++0H若原水中含有KNaCa2Mg2+等阳离子和SO产、ClHC03HsiOJ等阴离子,当原水通过阳树脂和阴脂时,水中阳离子和阴离子将分别被树脂所吸附。在阳树脂上的阳离子IT被置换到水中:RSOJ•『+Na*►RSOaNa+Ff在阴树脂上,水中阴离子被吸附,树脂上的阴离子0H被置换到水中:RN(CH:J,・OII+C「RN(CH:{)3C1+OH从上述反应中可以看出,水中溶解的阴阳离子被树脂吸附,离子交换树脂中的K和0H「进入水中,从而达到了水质软化。32.离子交换树脂有哪些种类?答:常用的离子交换树脂,按其所带功能基团的性质,通常分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类,按其交换基团的强弱又对分为强酸性、中酸性、弱酸性、强碱性和弱碱性。另外,还有螯合、两性、氧化、述原树脂等。33.什么是离子交换树脂的容量?答:交换容量也叫交换量,是离子交换树脂质量的重要标志。在实川意义上,离子交换树脂可以看作可以交换离子的贮存器。在使川时,离子交换树脂把骨架上贮存的离子,亦即可交换离子,与所接触的其它同类型离子进行互换,而达到提纯、分离、浓缩等目的。离子交换树脂所贮存的可交换离子数量的多少,决定于交换树脂所贮存的可交换离子数量多少,决定于交换功能基的数量,应该与其外表形状及离子类型无直接关系,所以交换量的定义是指一•定数量(克或毫升)的离子交换所带的,也可以说是贮存的可交换离子和数量。交换容量的表示方法是每克或每公斤离子交换树脂具有或贮存亦即所带有的町交换离子的亳克当量或克当量数,可写成毫克当量/克树脂或克当量/公斤树脂。在工业应用中,交换树脂多半是以容积表示,写成亳克当量/亳升或克当量/升树脂更为方便。随着具体测定条件的不同和使用上的方便,交换量可分为总交换容暈、工作交换容量等。(1)总交换容量。总交换容量也叫最大或极限交换量,是指树脂经1OO°CT-燥至恒重后每克在水屮每毫升所具有的可交换离子的总数,单位为毫克当量/克(干树脂)或毫升(湿树脂)。总交换容量是离子交换剂质量主要标志。 (2)工作或实川交换容量。这仅是指在某一定的应川条件下,树脂表现出来的交换量,功能基可能不完全电离,交换量未完全利川,故一般小于总交换容量。36・怎样选择离子交换树脂?答:一般根据原水的离子组成和处理后水质的要求来选择使川离子交换树脂,其原则如下:(1)选择大容量、高压强度的树脂。交换容量越大,同体积的树脂所能交换吸附的离子就越多,处理的水量越大。一般同类树脂中,弱型比强型交换容量大,但机械强度较差。(2)根据原水中需要除去的离子种类的要求來选择。如果只需除去水中吸附性较强的离子(如Ca2Mg2*等)可选川弱酸性或弱碱性树脂,例如衣对原水进行水处理时,如杲原水的碳酸盐便度比较大(特别碱性水),选择弱酸性树脂进行软化处理就要经济得多。但是,当必须除去原水中吸附性能比较弱的阳离子(如K"、Na"等)或阴离子(如IICOJ、HSiO/)时,就必须选用强酸性或强碱性树脂。在软饮料生产中,可以使用含竣基的弱酸性树脂。在水中和Ca(HC0a)2反应为:C/+2HCO3+2RCOOH►(RCOO)zCa+Hg+CO?从上反应对以看出,如果水中主要存在的是暂时硬度时,用含水竣基的弱酸性离子交换树脂可以除去水中的暂时硬度的碱度。水质与石灰软化法处理相似。树脂再生时强酸可100%被消耗掉,流出的水接近中性。37.新树脂如何直行处理及转型?答:新树脂往往混有可溶性的低聚物及夹杂树脂中问的悬浮物质,影响树脂的交换反应,新脂在使川前必须进行预处理。另外,市售的阳树脂多为Na型,阴树脂多为CL型,需分别川酸碱处理,将阳树脂转为H型,阴树脂转为0H型。(1)阳树脂的处理和转型。将新阳树脂用自來水浸泡广2天,合它充分吸水膨胀,反复用自來水冲洗,去除水中的可溶物,直至洗出的水为无色为止,并沥干水,加等量7%HCI溶液浸泡1小时左右,并搅拌,去除酸液。用自来水洗至洗出水的PH值为3~4时为止。倾除余水,加入等量8%的NaOH溶液浸泡1小时左右,去除碱液,再用水洗至出水PH值为8.0~9・0,倾除余水。最后加入3〜5倍量7%的HCT溶液浸泡2小时左右,使阳离子转为II型,倾去酸液,用去离子水洗至出水PII值为3~4时。(2)阴树脂处理和转型。将新的阴树脂用自水浸泡,反复洗涤,洗至载色,无色、无臭。加入等量8%的M0H溶液浸泡1小时左右。并随时搅拌,去除碱液。再用通过H型阳树脂处理的水洗至PH值为8〜9,倾去余水,加入等量7%的HC1溶液浸泡1小吋左右。然后用白来水洗涤至PH值为3〜4,最后加入3~5倍量8%的NaOH溶液浸泡2小吋左右,并加搅拌,使阴树脂转为0H型,倾去碱液,川去离子水洗至PH值为8为即可。38・离子交换树脂怎样再生?答:离子交换树脂在处理过一定量的水后,交换能力下降,称为树脂“失较”或“老化”、“钝化”,必须进行再生。再生机理是水处理的逆反应。再生方法是川树脂垂量2〜3倍的5〜7%HC1液处理阳树脂。川2〜3借的5〜8%NaOH溶液来处理阴树脂,然后川去离子水洗至PH值分别为3.0~4.0和8.0~9.0,使树脂重新转变成『型和0H型。再牛液应适当加温,再牛效果更好,但一般不得超过500树脂再前应先进行反洗,冲洗至松动无结块时为止。目的是除去停留在树脂上杂质,并排除树脂中的气泡,以利再生。树脂再牛的方式有两种;顺流再牛和逆流再牛。顺流再牛是再牛液由交换器上部进入,下部流出,•其流向与运行时的水流方向相同。这种方式的优点是装置简单,操作方便,缺点是再生效果不理想。逆流再牛是再牛液的流向与运行时水流方向相反。出水水质较好,但工艺稍复杂些。用离子交换法处理的原水含盐量过高时,需要经常再牛,费物、费力,水质也不稳定。这时,应在离子交换处理前作相应预处理,如凝聚、过滤或电渗析等。 39.用臭氧消毒的原理是什么? 答:臭氧是由3个氧原子组成的,分子式为6。臭氧很不稳定,在水中易分解成氧气(0Q和一个活泼氧[0]。这个活泼氧原子是一种很强的氧化剂,它能与水中的细菌及其它微生物或有机物作用,使其失去活性。臭氧对用空气臭氧发牛器进行无声音放电制得,将臭氧直接通入水中进行杀菌。为提高杀菌效果,应用设备应使臭氧和水有足够的接触时间。原水屮的浊度对其消毒效果有显著影响。臭氧消毒法现已川于饮川水、矿泉水消毒。39.紫外线饮水消毒的原理是什么?答:光线从光谱的蓝绿开始,波t为4900^1400埃时,具有杀菌能力,其中以2600埃效果最好。微牛物受紫外线光照射后,微生物营养细胞中的蛋门质和核酸吸收了紫外光谱的能量,导致蛋白质变性,引起微生物死亡。紫外线对淸洁透明的水有一定的穿透能力,所以能使水消毒。紫外线消毒时间短,接触时间短,杀菌能力强,设备简氓,操作方便,但它没有持续杀菌作用,灯管使用寿命较短,成本高。41・紫外线饮水消毒器在开启和关闭时应怎样操作?答(1)通水Z前关闭消毒器送水阀门。打开消毒器顶端的取样龙头(兼气孔)。(2)点燃灯管,3~6分钟后打开消毒器进水阀门通水消毒。(3)当排气阀门喷出密集水柱,并保持3~6分钟后,关闭排气阀门。(4)开启并调节送水阀门,使通过消毒器的流量不超过“标牌”上所有注的流量。(5)操作高压型消毒器工作时,述应通过观察孔看消毒器内是否有气泡,如果有气泡,要杳明原因,及时排除,以免影响消毒效果。(6)停水而不需要消毒时,应先行关闭进水阀门,然后关闭紫外线灯。(7)闭灯后及时打开排水阀门,使消毒器内不要存水。放空后,关闭排水阀门(消毒流量较小的消毒器不设排水阀门)。42.紫外线水消毒器的维护保养应注意哪些问题?答(1)对紫外线灯和石英玻璃套管内罹清洗一次。擦洗时应先用纱布蘸乙醇擦洗,然后用柔软干布擦净。擦净后勿用赤裸的手接触灯管表而(戴F净手套)防止沾污而降低了紫外线的透过率。(2)擦洗石英砂玻璃套管内壁时,先将石英管两端带有孔眼的盖板卸卜:第一遍长柄猪鬃刷蘸酒精擦洗,笫二遍用干净软布擦净。使川高压型消毒器,当观察到石英管外壁上附着物影响了紫外线透过时,耍卸下压盖法兰,取出石英套管,如上述方法彻底清洗。(3)当高压型消毒器内紊流板上的污垢严重吋,可以观察孔处用高压水冲洗。(4)在紫外线灯工作吋,注意观察电源电压,若波动范围大于或小于额定值的5%吋,应釆取措施调节电压或稳压。(5)工作人员应逐H记录灯管的累计点燃时间,当接近“平均寿命”时,应特别加强水质检验工作,发现消毒效果不合格时,应更换新灯管。(6)高压紫外线灯有强烈的辐射作川,工作人员观察和接近灯管时应戴有色眼镜和穿工作服,防止灼烧和皮肤。天然水的基本知识如何看懂v水质分析报告〉1.什么叫溶液?饱和溶液?溶解度? 2.什么叫摩尔质量?物质的量浓度?3.什么是TT分浓度?4.毫克/升,微克/升,PPm,PPb什么意思?5.天然水溶有哪些主要离子?6.区分水质的破度和含盐量是分析水质报告的基础?7.什么是水中的悬浮物质?&什么是水中的胶体物质?9.什么是水中的溶解物质?10.水中的有机物质是什么?11・有机物对人体有什么危害?12.天然水中的杂质对水质有那些影响?13.水中有哪些主要气体?14.什么是水的总固体,溶解固体和悬浮固体?15.什么是水的含盐量?16.什么是水的浑浊度?17.什么是水的色度?18.什么是水的硬度?19.水的硬度有那几种?20.什么是水的硬度?水中的碱度有那几种形式存在?21.水中各种碱度的相互关系如何?22.水质的碱度和碱度常标”以CaCO3计”是何意?23.何为水的电导度?电导率和电阻率之间有何关系?24.什么是水的PH值?有什么意义?25.什么叫水的溶解氧(D0)?26.什么叫化学需氧量(COD)?27.什么叫牛化需氧量(BOD)?1.什么叫溶液?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。如水和食盐组成称为食盐的均匀稳定的澄清溶液称为食盐水溶液。饱和溶液——在一定条件下,物质的溶解和结晶达到平衡吋的溶液叫饱和溶液。溶解度——在一定的温度下,饱和溶液屮所含溶质的量,称为该溶质在该温度下的溶解度。2.什么叫摩尔质量?物质的量浓度?摩尔质量是物质的质量。任何原子的摩尔质量单位是g/mol时其数值等于该元素的原子量,这种关系可以推广到分子,离子等其它基木单元。例叱原子的相对原子质量为12.000其摩尔质量为12.000g/mokS原子的相对质量为32.06其摩尔质量为32.06g/molH+离子的摩尔质量为1.0079g/molo物质的最浓度,它表示在lm3溶液中所含溶质的摩尔数量:物质的量浓度二湃液质的牒尔数章血mo】/北mol/L落解的体积m或L溶质的质蚩g(洛质的摩尔质IRk/bioI)X(溶液的体枳m3或L)3.什么是百分浓度?百分浓度为体积百分浓度和质量百分浓度百分浓度。a>体积白分浓度以溶质在100汕溶液屮所含的克数表示的浓度,如1L水溶液屮含50克盐(NaCl)则该溶液所含NaCl的体积百分比浓度为5%。 b>质量白分浓度是以溶质量占全部溶液质量的白分比来表示的,即是川lOOg溶液屮所含溶质克数来表示的浓度。溶液的质量TT分浓度二溶质质眾X100%=溶质质蚩X100%藩液质溶剂质st♦溶质质蹑1.什么叫毫克/升,微克/升单位?ppm和ppb是什么意思?毫克/升和微克/升是表示水中某些物质或杂质含量多少的单位,表示1刃冰中含有多少毫克微克杂质,rflT*1升水的至量等丁1000克也即有百万毫克故1毫克/升的杂质相当于水中含有百万分Z1份杂质,即通常所用的ppm与此单位相当,水经过脱盐处理之后杂物的含量很低时就用微克/升单位,1毫克二1000微克,1微克/升相当于水中含有十亿分之一份的杂质也可用ppb来表示。2.天然水溶有哪些主要离子?天然水中溶解的离子,主要是水流经岩层所溶解的矿物质,如碳酸钙(石灰石)碳酸镁(片云石)硫酸镁(泻盐)硫酸钙(石膏),二氧化硅(砂)氯化钠(食盐)。无水硫酸钠(芒硝)等,随着天然水在地血或地下所流过的岩层不同,水的酸碱性有所不同,所溶解的离子也不同,这些主要离子有。阳离子:钠离子阴离子:HC03碳酸氢根f钾离子C/钙离子MQ镁离子NHJ锁离子Fe^铁离子M『锚离子C/铜离子Z十锌离子糠离子Co?翁离子A广铅离子C1氯SO,2硫酸根HSio,硅酸根产氟离子N0「硝酸根C0?碳酸根HS硫酸氢根B02■硼酸根2-亚硝酸根Br刁臭离子I碘离子H2P0?磷酸氢根血。「磷酸二氢根6.区分水质的硕度和含盐量是分析水质报告的某础。(1)按硬度分;niniol/L[lT]mmol/L极硬水在于4.5在于9.0硕水3.0-4.56.0-9.0中破水1.5-3.03.0-6.0软水0.5-1.51.0-3.0极软水小于0.5小于1.0(2)按含盐量分:(含盐量又称矿化度)mg/L髙盐水大于1000次高盐水5000-1000中盐水200-500低盐水100-200极低盐水小于100含盐量小于1000mg/L的水,称为淡水,大于1000mg/L的水又泛称咸水,即高含盐量的水,其屮高含盐量的水又可分四类:微咸水——含盐常在1000—3000mg/L咸水——含盐量在3000—1000mg/L盐水——含盐量在10000—50000mg/L卤水——含盐量在50000mg/L以上。 注:单位mol/L,mmolg/L或nmol/L分别表示每升溶液中所含溶质的摩尔、毫摩尔及微摩尔数量.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血以上的微粒,肉眼可见,其成份屮泥沙粘土,原生动物,藻类,细菌,病毒,以及高分子有机物组成,使水产生浑浊现象,一般可川过滤器的方法除去,悬浮物是造成浊度、色度、气味的主要来源。8.什么是水中的胶体物质?水屮的胶体物质是指直径10-4-10-6mm之间的微粒,胶体是许多分子的集合体,天然水中的尢机矿物质胶体主要是恢、铅和硅的化合物,水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂利分解牛成的腐殖物。一般湖泊水中含量最高,常呈黄绿色或祸色。由于胶体常常吸附看多量的离子而带电,一般去除的方法是在水中加入药剂破坏其稳定性,使胶体颗粒增大而沉降,过滤后去除。9.什么是水中的溶解物质?水中的溶解物质是直径小于或等到于lOSun的微小颗粒.主要是溶于水中的以低分子存在的溶解盐类的各种离子和气体,溶解物质可以用离子交换或反渗透、电渗折、蒸饰的方法去除。10•水中的有机物质是什么?水中的有机物质主要指腐殖酸和富里酸的聚竣酸化合物,生活污水和工业废水的污染物,其中前者是多官能团芳香族类人分子的弱性右机酸,占水中溶解的有机物质95%以上。腐殖物质是水生生物一类的生命活动过程的产物。生活污水,主要是人体排泄物和垃圾废物各种工业废水屮的有机物。有动植物纤维,油脂、糖类,染料,有机酸,各种令机合成的工业制品,有机原料等,这些有机物污染着水体,并使水质恶化。有机物的去除主要靠活性炭的吸附法来达到。9.有机物对人体有什么危害?水中的冇机物有个共同的特点,就是要进行生物氧化分解需要消耗水中的溶解氧,而导致水中缺氧。有时会发生腐败发酵,使细菌滋长,恶化水质,破坏水体等。10.水中溶有哪些主要气体?有6、CO2、H?S、SO”N”NH3等,这些溶于水中的气体,大都对金属有腐蚀作用,是引起水体系统金属腐蚀的重要凶素。13•什么是水的总固体,溶解固体和悬浮固体?水中除了溶解气休Z外的一切杂质称为固体,而水中的固体又对分为溶解固体总和悬浮固体,这两者的总和即称为水的总固体。溶解固体是指经过过滤器之后,那些仍然溶于水中的各种无机盐类,有机物等,悬浮固体是指那些不溶于水中的泥砂,粘土,有机物,微生物筹悬浮物质。总固体的测定是蒸干水分再称得到的,固此选定蒸干时的温度有很大的关系,一般规定控制在105—110°Co12.什么是水的含盐量?水的含盐量(也称矿化度)是表示水中所含盐的数量。山于水中各种盐类一般均以离子的形式存在,所以含盐量也可以表示为水中各种阳离子的量的阴离子的量的和。水的含盐量与溶解固体的含义有所不同。因为溶解固体不仅包括水中的溶解盐类,还包括有机物质。同时,水的含盐量与总固体的含义也有所不同,因为总固体不仅包括溶解固体还包插不溶解于水的悬浮固体。所以,溶解固体和总固体衣数量上都要比含盐量高。但是,在很不严格的情况卜,当水比较清净时,水中的有机物质,量较少,有时候也用溶解固体的含量来近似表示水中的含盐量,当水特别清净时候,悬浮固体的含量也比较少(如地下水),因此有时也可以用总固体的含量来近似表示水中的含盐量。13.什么是水的浑浊度? 由于水屮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,其浑浊程度称为浑浊度。浑浊度单位川“度”来表示的,就是指相当于是1L的水中含有lmg的SO2(或是lmg口陶土、硅藻土)时所产生的浑浊程度为1度(或称杰克逊)浊度单位为JTU°1JTU二lmg/L的白陶土悬体。现代浊度是散射浊度单位NTU,也称TU,1TU二1JTU,述有单1FTU二1JTU。12.什么是水的色度?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的指标。测定用钳钻标准比色法,亦即用氯钳酸钾(K屮tCh)T和氯化钻(CoCl2・6&0)配制成测色度的标准溶液,规定1升水中含有2.419毫克的氯钳酸钾和。2.00毫克氯化钻时,将钳(Pt)的浓度为每升1毫克时所产生的颜色深浅定为1度。生活用水的色度要小于是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丁5°13.什么是水的硬度?水中有些金属离子,同一些阴离子结合在一起,在水被加热过程中,「IT于蒸发浓缩,容易形成水垢,附着在受热血上而影响热传导,我们把水小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(CaT和镁离子(Mg2+),它与水中的阴离子如碳酸氢根离子(HC03-)o碳酸根离子(C0产),硫酸根离子(SO厂,氯离子(CD以及硝酸根离子(N0J)等结合在一起,形成钙镁的碳酸盐,碳酸氢盐,流酸盐、氯化物,以及硝酸盐等硬度。水屮的铁、镭、锌等金属离子也会形成硬度,但中于它们在天然水中的含量很少,可略去,因此,通常把Ca2;Mg2,的总硬度看作水的硬度。14.水的硬度有那几种?水的硕度分为碳酸盐破度和非碳酸盐度两种。1)碳酸盐硬度:主要由钙、镁的碳酸氢盐[Ca(HCO3)2,Mg(HCOa)2]所形成的硬度,还有少量的碳酸盐便度,碳酸氢盐皱度经加热Z后分解成沉淀物从水中除去,故亦称为暂时硬度,其反应式:Ca(HCO3)2二二二二Cag沉淀+曲+出0Mg(HCOa)2二二二二MgCCh沉淀+CO2(+HzO2)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不能用加热的方法去除,故也称为永久硬度,如CaS04,MgS04,CaCl2,MgCl2,Ca(N03)2,Mg(NO3)2等。碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度之和称为总硬度。当水中的总硬度小于总碱度吋,它们Z差称为负%更度。硕度的单位是mmol/L或mg/L,过去用mgA7L现在用[H"]mmol/L代替,即lmgAT/L=1[H+]mmol/L二0.5mmol/L0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CaC03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CaC0:i。15.什么是水的碱度?水中的碱度有那儿种形式存在?水的碱度是指水屮能够接受[H]离子与强酸进行屮和反应的物质含量。水屮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氛盐碱度,以及由氮氧化物存在而产生的氢氧化物碱度。碱度是表示水屮CO:?、HCO八0H及其他一些弱酸盐类的总和。这些盐类的水溶液都是呈碱性,可以用酸来中和。然而,在天然水中,碱度主要是由HCCV的盐类所纽成。水中的碱度有五种形式存在,即:1)碳酸氢盐碱度HCO/一2)碳酸盐碱度0)产3)氢氧化物碱度0卜「4)碳酸氢盐和碳酸盐碱度HCOs■+CO:,,2-5)碳酸盐和氢氧化物碱度C0F+0H「16.水中各种碱度的相互关系如何?水中的碱度是用盐酸中和的方法来测定的,在滴定水的碱度时采用两种指示剂来指示滴定的终点。 1)川酚駄作指示剂时,滴淀的终点PH为&2—&4称为酚駄碱度或P碱度,此时,水屮的氢氧化物全部被屮和,并有一半的碳碳酸盐转化为碳酸氢盐,即P碱度二二J/2CO产+全部OHo2)用甲基橙作指示剂时,滴定的终点PH为4.3—4.5,称为甲基橙碱度或M碱度。此时,水中的氢氧化物、碳酸盐及碳酸氢盐全部被屮和,所测得的是水中各种弱酸盐类的总和,因此乂称为总碱度。即M碱度=二全部HCOJ+全部CO产+全部0H如果水中单独存在0H碱度,水中PH>11.0水中同时存在OH、COa2、时PH二9.3—11.0;女I保水中只有CO产存在时,PH=9.4;当曲、HCO「共同存在时,PH二&3—9.4;单一的HCO:「其存在范围是PH二8.3;但PHQ.3时,如水中碱度只有HCO「存在,此时的PH值变化只与HCO:「和游离的CO?含量有关。12.水质的硬度和碱度常标“以CaCOs计”是何意?水的硬度和碱度通常标“以CqCOj计”是一种专门使用的浓度表示方法,是为统一尺度來直接判断水质状况,gg的分子量是非曲直100,其可捉供或接受1门的摩尔质量为50,表示在mg/L(或ppm)后回加以5C0:,计,即将便度或碱度的[HJmmol/L浓度值乘以50就可以得到这种表示方法的数值,例如:水的硬度为2[Hjmmol/L就可以表示为2X50=100mg/L(以CaC03说。13.水的电导度和电导率和电阻率Z间有何关系?水的导电能力的强弱程度,就称为电导率S(称电导)。电导度反映了水中含盐量的多少,是水的纯净程度的一个指标。水越纯净,含盐量越少,电阻越人,电导度越小。超纯水儿乎不能导电。电导的大小等于电阻值的倒数,即S二1/RS—电导度,单位S=106us,R—电阻,单位Q。电导率二电导度X电极常数二1/电阻率。14.什么是水的PH值?有什么意义?水的PH值是表示水中氢离子浓度的负对数值,表示为:PH=-lg[H"]PH值有时也称氢离子指数。PIK5.0PH=5—6.4PH=6.5—8PH=8.1—10.0PH>10水的酸碱性与PH值的关系:1)强酸性水质2)弱酸性水质3)中性水溶液4)弱碱性水溶液5)强碱性水溶液15.什么叫水的溶解氧(DO)?溶解于水中的游离氧称为溶解氧。mg/L来表示。水体中的溶解氧含量的多少,也反映出水体遭受到污染的程度,当水体受到有机物污染时,山于氧化污染物质需要消耗氧,使水中所含的溶解氧逐渐减少,污染严重时,溶解氧会接近于零,此时厌氧菌便滋长繁殖起來,并发生有机污染物的腐败而发臭,因此,溶液解氧也是衡量水体污染程度的一个指标。25•什么叫化学需氧量(COD)?在一定条件下,采用一定的强氧化剂处理水样时,所消耗的氧化剂的量。表示水中还原性物质多少的一个指标。化学需氧量越人,说明水体受到有机物污染越严重。COD的测定,随着测定水样中还原性物质以及测定方法的不同,其测定值也有不同。目前应用最普遍的是酸性高猛酸钾氧化法与重馅酸钾氧化法,后者氧化率高,再现性好。26.什么叫牛化需氧量(BOD)?在有氧条件下,由于微生物的作用,水中能分解的有机物质完全氧化分解吋所消耗氧的量称为生化需氧量。BOD的多少,表明水体受到有机物污染的程度,反映出水质的好坏。判断标准如下:水质状况非常洁净生化需氧量(BOD),mg/L1.0以下 洁净良好有污染不良恶化严亜恶化2.03.05.07.510.020.0以上'