《海水淡化与现代水处理技术》导学案1 4页

'《海水淡化与现代水处理技术》导学案【学习目标】1、了解海水淡化的技术，了解蒸镭法、电渗析法、离子交换法的原理。2、了解污水处理的化学原理。3、了解屮和法和沉淀法在污水处理屮的应用。4、了解污水处理的技术可分为物理法、生物法和化学法等。【重点难点】1、污水处理的化学原理。2、中和法和沉淀法在污水处理中的应用【课前预习】【情景材料】水是一种宝贵的自然资源。随着工农业生产的迅速发展和人口的急剧增长，水资源日趋紧张。同时，由于工农业生产排放的污(废)水量急剧增加，使许多江、河、湖、海，甚至地下水都遭受到不同程度的污染，这更加剧了水资源短缺的矛盾，因此，污水的处理是城市发展的重要课题。【预习内容】根据教材有关内容填写下列空口：一、污水处理污水处理的技术很多，可分为、和等。根据污水处理的程度又分为、、。1、污水处理的常用方法常见方法有法、法等。(1)中和法①对酸性或碱性废水，可用法处理。常用处理酸性废水；用处理碱性废水。②高浓度的酸、碱废水，应先,如回收其中的酸或碱，再用处理较少量的酸或碱。(2)沉淀法对于含重金属离子的工业废水，可以利用o2、污水处理流程一级处理通常采用，即用格栅间，沉淀池等除去污水中的污染物。二级处理采用生物方法及某些化学方法，除去水中的和O 三级处理主要采用、、和等，对污水进行深度处理和净化。二、海水淡化1.海水淡化主要有和O2.电渗析是指利用对水屮阴、阳离子的,在外加作用下，使水屮的一部分离子转移到另一部分水屮而达到目的的方法。【堂中互动】【问题探究1】水体污染主要来源有哪些？【教师点拨】大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁的情况。从污水的来源考虑。分析解答：水体污染的主耍来源：工业污染：工厂的“三废”（废气、废渣、废液）倒入江河、地下，污染江河和地下水。农业污染：农药、化肥的不合理使用，也易造成水的污染。生活污染：生活污水及生活垃圾的任意排放，造成水的污染。其他污染：A、病原微生物污染；B、需氧有机物污染；C、富营养化污染（赤潮）；D、恶臭物污染；E、地下水硬度升高；F、重金属离子污染（水俣病）；J、石油泄露造成的海水污染；H、热污染；I、放射性水污染。【即学即练1】巢湖是全国五大淡水湖之一，是风景秀丽的鱼米之乡。最近市政府决定对城内护城河进行治理，使城内风景、环境更加美好。下列做法不正确的是（）A、清除河底污泥以提高水的质量B、禁止生活污水、小企业废水和其它未经处理的水排入河中C、鼓励市民和企业釆用低碳经济方式进行活动和生产D、护城河边的居民可以适当地将生活垃圾和废水倒入河中【答案】D【解析】对城内护城河进行治理，可以清污，以及进行源头控制，A、B正确；提高居民和金业的环保意识和生活经营方式才是治污的根本，C正确；将生活垃圾和废水倒入河中只能加重污染，D错，答案为D。【问题探究2】处理污水的方法概括起来主要有哪些？为什么用Na?S除去的同时，也能将水中所含的Pb?+、Cu”等重金属离子除去？请写出有关反应的离子方程式。【教师点拨】在实际处理工业废水时，根据污染物组成和回收用水水质要求的不同，经常需要采用多种技术分步处理，才能达到排放标准或复用指标。将水中所含的Pb2+等重金属离子除去，使经过处理的水成为不含重金属类污染物的水。 分析解答：污水的悬浮物可用混凝法除去；对其他溶解在水屮的污染物，则应据其化学性质有针对性地处理。常见方法有酸碱屮和法、重金属离子沉淀法等。因为会生成PbS、CuS等难溶物质而除去。Hg^+s?—=HgSJPb2++S2_=PbS；Cu2++S2_=CuSh【即学即练2】某河道两旁有甲、乙两厂，它们排放的工业废水屮共含KiAgFc3Cl一、OH、NO3一六种离子。甲厂的废水明显呈碱性，故甲厂废水中所含的三种离子是、、乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加入一定量（选填：活性炭、硫酸亚铁、铁粉），可以回收其中的金屈（填写金屈元素符号）。另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，可以使废水屮的（填写离子符号）转化为沉淀，经过滤后的废水主要含,可用来浇灌农田。【答案】OH—、cr；铁粉，Ag；AgFe3C「、OH-,KNO3【解析】甲厂排放的工业废水明显呈碱性，说明其中一定含有0H—,则分析能与OH—共存或不能与0H—共存的其他离子即可。与0H—可以共存的离子有K：CF.NO?—,考虑到Ag^cr不能共存。所以，甲厂废水中所含的三种离子应是0H•、Klcr,则乙厂的废水中含有的另外三种离子是AglFe3+>NO3~o在乙厂的废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合，Ag*与C厂生成AgCl沉淀，Fc卄与0旷生成Fc（OH）3沉淀，过滤后废水中主要含K*和N03—,即KNOjo【问题探究3】多级闪急蒸镭海水的流程怎样？电渗析淡化海水的原理如何？分析解答：在一定的压力下，把经过预热的海水加热至某一温度，引入第一个闪蒸室,降压使海水蒸发，产生的蒸汽在热交换管外冷凝而成淡水，而留下的海水，温度降到相应的饱和温度。依次将浓缩海水引入以后各闪蒸室逐级降压，使其蒸发，再冷凝而得到淡水。电渗析淡化海水是使用一种特别制造的薄膜实现的。在电力作用下，海水中盐类的阳离子穿过阳膜跑向阴极方向，不能穿过阴膜而留下来；阴离子穿过阴膜跑向阳极方向，不能穿过阳膜而留下来。这样，盐类离子被交换走的管道中的海水就成了淡水，而盐类离子留下来的管道里的海水就成了被浓缩了的卤水.【即学即练3】随着全球淡水资源危机日益严重，世界各国都把目光投向了占全球总水量约97%的汪洋大海，希望从苦涩的海水中提取可以饮用的淡水。目前海水淡化有了许多新工艺，最广泛应用的为多级闪蒸法，其流程示意图如下图。已知一级闪蒸室和二级闪蒸室内的压强分别是/刀和“2，月卩2<〃1<1.013><10沁。 请回答：(1)②处海水的温度比①处海水温度高的原因是(2)盐水能够从一级闪蒸室流入二级闪蒸室的原因是(3)为降低能耗，多级闪蒸法采取了降压和两项措施。降压可以降低能耗的理由是0(4)海水淡化亦称海水脱盐。该工艺过程包括海水预处理、脱盐、淡化水的后处理等。下列属于海水预处理的是、、。(填序号)①淡水收集②除掉悬浮物③杀灭海洋生物④除掉海水中的盐分⑤水质检测⑥降低海水浑浊度为了检验所收集的淡水是否含有氯离子，通常采用的试剂是0【答案】(1)海水经过闪蒸室时，吸收了管外水蒸气放出的热量，温度升高。(2)二级闪蒸室的压强小于一级闪蒸室的压强，(或门<0),所以盐水流入二级闪蒸室。(3)热交换，降压后水的沸点降低，水汽化所需要的能量减少。(4)②、③、⑥，硝酸银溶液和稀硝酸【解析】(1)受热后的海水进入一级闪蒸室，水蒸气经过冷却后，一部分转化为淡水。由于一级闪蒸室中的压强大于二级闪蒸室，所以一级闪蒸室中余下的盐水可进入二级闪蒸室，水蒸气被再次冷却。由于”2<〃1<1.013><10〉卩3,所以一级闪蒸室和二级闪蒸室均属于减压蒸僧，同时又充分利用了热交换，这样可以节约能源。(4)中的①⑤均属于淡化水的后处理，④属于脱盐，②③⑥属于海水预处理。'