1、水根本知識高效培訓(xùn)地表水與地下水密度與相對密度溶液、飽和溶液、溶解度溶液的百分比濃度天然水中含有的雜質(zhì)水中溶有哪些主要的氣體?水的總固體、總?cè)芄腆w和懸浮固體天然水中溶解的主要離子水的含鹽量水的渾濁度目 錄 目 錄水的硬度水的電阻率水的電導(dǎo)、電導(dǎo)率以及與電阻率之間的關(guān)系水的溶解氧化學(xué)需氧量COD和生化需氧量BOD總有機碳TOC總需氧量TOD氨氮化合物(氨氮、TN、NOX-N)含磷化合物TP1、地表水與地下水地表水是指雨雪、江河、湖泊及海洋的水。地下水是指雨水經(jīng)過土壤及地層的滲透流動而形成的水，在其漫長的 流程和廣泛的接觸中，溶入較多的鹽類。另一方面，地下水經(jīng)過層層過濾，懸浮物很少，濁度低。uer

2、 adipiscing elit. Vivamus et magna. Fusce sed sem sed magna suscipit egestas. 2、密度與相對密度密度表示單位體積中所含該物質(zhì)的質(zhì)量，其單位為：kg/m3或g/cm3。它是一種物質(zhì)的特性，只與物質(zhì)種類有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量與體積無關(guān)。水在4是的密度為1g/cm31*103 kg/m3或1g/ml。相對密度，也就是我們比較熟悉的“比重，是指物質(zhì)的密度與水在4的密度的比值。uer adipiscing elit. Vivamus et magna. Fusce sed sem sed magna suscipit egesta

3、s. 3、溶液、飽和溶液、溶解度由兩種或兩種以上的物質(zhì)組成的均勻二穩(wěn)定的體系稱之為溶液。如水和食鹽組成的均勻而穩(wěn)定的澄清溶液稱為食鹽水溶液。在一定條件下，物質(zhì)的溶解和結(jié)晶到達(dá)平衡是的溶液叫做飽和溶液。在一定的溫度下，飽和溶液中所含溶質(zhì)的量，稱為該溶質(zhì)在該溫度下的溶解度。一般把在室溫20時的100g水中該物質(zhì)溶解度超過10g的稱為易容物質(zhì)；在110g之間的稱為可溶物質(zhì)；在0.11g之間的稱為微溶物質(zhì)；而溶解度在0.1g以下的，稱為難溶物質(zhì)。4、溶液的百分比濃度 溶液的百分比濃度分為體積百分比濃度和質(zhì)量百分比濃度。其中以質(zhì)量百分 比濃度比較常用。 體積百分比濃度是以溶質(zhì)在100ml溶液中所含的克數(shù)

4、來表示的濃度。例如：1L水溶液中含NaOH溶質(zhì)50g，那么該溶液的所含NaOH的體積百分比濃度為5%. 質(zhì)量百分比濃度是以溶質(zhì)質(zhì)量占全部溶液質(zhì)量的百分比來表示的，即用每 100g溶液中所含溶質(zhì)克數(shù)來表示濃度的?？捎孟率接嬎悖?溶液質(zhì)量百分比濃度=溶質(zhì)質(zhì)量/溶液質(zhì)量*100% =溶質(zhì)質(zhì)量/溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量*100% 例如：100gNaCl溶液中含5g NaCl，那么溶液質(zhì)量百分比濃度就是5%。5、以氫離子為根本單位的物質(zhì)的量濃度 水溶液中的陰陽離子應(yīng)該是平衡的。 水處理行業(yè)常采用以氫離子為根本單位的物質(zhì)的量濃度來表達(dá)水中的酸堿鹽的平衡關(guān)系。 什么是以氫離子為根本單位的物質(zhì)的量濃度？即將能夠提供

5、或接受1molH+離子的物質(zhì)的的質(zhì)量稱為一個氫離子摩爾，即1H+mol。以氫離子為根本單位的物質(zhì)的量濃度的常用單位是H+mol/L、H+mmol/L或H+mol/L。5、以氫離子為根本單位的物質(zhì)的量濃度 以鈣離子溶液為例：鈣的原子量為40.08。如果1升溶液中含Ca2+40.08g，物質(zhì)的量濃度可以寫成Ca2+1mol/L。每摩爾Ca2+可以取代2molH+離子，所以1mol Ca2+=2H+mol Ca2+ 那么溶液物質(zhì)的量濃度Ca2+1mol/L可以寫成2H+mol/L Ca2+ 為什么要了解以氫離子為根本單位的物質(zhì)的量濃度？因為水的硬度和堿度及離子交換劑也就通常說的樹脂的交換容量都涉及到

6、用此單位表達(dá)，所以對于大家來說了解此單位也是有必要的。6、毫克/升和微克/升是什么單位？ 毫克/升和微克/升是表示水中某些物質(zhì)或雜質(zhì)含量多少的單位。 在工業(yè)水處理中，水的單位體積或單位重量通常采用升或毫升、克或毫克、千克來表示。而含在水中的物質(zhì)的質(zhì)量通常采用克、毫克或微克來表示。因此，表示水質(zhì)情況時，常用單位毫克/升、微克/升來表示。 毫克/升表示1升水中含多少毫克的雜質(zhì)，1升水的重量等于1000克也就是百萬毫克，故可理解為1毫克/升雜質(zhì)相當(dāng)于水中含有百萬分之一雜質(zhì)，即通常所用的ppm. 水經(jīng)過脫鹽處理后雜質(zhì)的含量很低時，就用微克/升單位來表示，1毫克=1000微克。 1微克/升相當(dāng)于水中含有

7、十億分之一的雜質(zhì)，也可用ppb來表示。 毫克/升單位的符號為mg/L, 微克/升單位的符號為g/L。7、天然水中含有的雜質(zhì) 天然水中含有的雜質(zhì)，按照其顆粒大小不同可分為三類：顆粒最大的為懸浮物；其次是膠體物質(zhì)；顆粒最小的是離子和分子，稱為溶解物質(zhì)。什么是懸浮物質(zhì)呢？水中的懸浮物質(zhì)是顆粒直徑約在10-4mm以上的微粒，肉眼可見。主要是由泥沙、粘土、原生動物、藻類、細(xì)菌、病毒以及高分子有機物等組成，常常懸浮在水流之中，水產(chǎn)生的渾濁現(xiàn)象，也是由此類物質(zhì)所造成的。這些微粒很不穩(wěn)定，可以通過沉淀和機械過濾而除去。懸浮物質(zhì)是造成濁度、色度、氣味的主要來源。他們在水中含量往往隨著季節(jié)和低區(qū)不同而變化。7、天

8、然水中含有的雜質(zhì)什么是水中的膠體物質(zhì)？水中的膠體物質(zhì)是顆粒直徑約在10-4-10-6mm之間的微粒。是許多分子和離子的集合物。水中的無機礦物質(zhì)膠體主要是鐵、鋁和硅的化合物。水中的有機礦物質(zhì)膠體主要是動植物的肢體腐爛和分解而生產(chǎn)的腐殖物。其中以湖泊的腐殖物含量最多，因此常常使水呈黃綠色或褐色。由于膠體物質(zhì)的微粒小，重量輕，單位體積所具有的外表積很大，故其外表具有較大的吸附能力，常常吸附著大量的離子而帶點。同類膠體因帶同性電荷而相互排斥，他們在水中不能粘合二出于穩(wěn)定狀態(tài)。所以膠體顆粒不能藉重力自行沉降而去除，一般在水中加藥劑破壞其穩(wěn)定，使膠體顆粒增大而沉降予以去除。7、天然水中含有的雜質(zhì) 什么是水

9、中的溶解物質(zhì)？水中的溶解物質(zhì)是顆粒直徑小于或等于10-6mm的微粒。主要是溶于水中的以低分子存在的溶解鹽類的各種離子和氣體。溶解物質(zhì)可以用離子交換或除鹽等方法予以去除。8、水中溶有哪些主要的氣體? 天然水中常見的溶解氣體有氧氣O2、二氧化碳(CO2)、有時還有硫化氫H2S、二氧化硫(SO2)、氮氣(N2)、氨(NH3)等。這些溶解氣體大都對金屬有腐蝕作用，是引起水系統(tǒng)金屬腐蝕的重要因素。8、水中溶有哪些主要的氣體? 二氧化碳(CO2)是水中存在較多的氣體雜質(zhì)，通常是以游離態(tài)存在的；水中存在大量的碳酸根在PH低時，也是以游離狀態(tài)存在的，于是產(chǎn)生了碳酸平衡問題：CO2 + H2O H+ + HCO

10、3- 2 H+ + CO32-因此，水中的CO2越多，生成的氫離子越多，水的pH值越低，產(chǎn)生酸性的腐蝕水，破壞碳鋼外表產(chǎn)生的保護膜引起碳鋼腐蝕。其腐蝕的化學(xué)反響式：2CO2 + FeOH2 = FeHCO32 FeHCO32 + O2 + 2H2O = 4FeOH3 + 8CO2如果脫鹽水中進入CO2，水的電導(dǎo)率會隨即上升，腐蝕性增大。因此脫鹽水箱應(yīng)當(dāng)有防止大氣中CO2溶入水箱中的措施，常用氮氣或其他惰性氣體在水箱頂部進行保護，防止CO2污染純水水質(zhì)。9、 水的總固體、總?cè)芄腆w和懸浮固體 水中除了溶解氣體之外的一切雜質(zhì)稱為固體。 水中的固體又可分為總?cè)芄腆w和懸浮固體。二者的總和稱為水的總固體。

11、 總?cè)芄腆w是指誰經(jīng)過過濾之后，仍然溶于水中的各種無機鹽類和有機物等。 懸浮固體是指那些不溶于水中的泥沙、粘土、有機物、微生物等。10、天然水中溶解的主要離子 天然水中溶解的離子，主要是水流經(jīng)巖層時所溶解的礦物質(zhì)，如碳酸鈣、碳酸鎂 硫酸鈣、硫酸鎂、二氧化硅、氯化鈉、無水硫酸鈉等。10、天然水中溶解的主要離子這些主要離子如下所示：10、天然水中溶解的主要離子10、天然水中溶解的主要離子這些主要離子如下所示：10、天然水中溶解的主要離子10、天然水中溶解的主要離子10、天然水中溶解的主要離子 天然水中這些主要離子含量是水處理工程設(shè)計時的根底和必要的數(shù)據(jù)，也是我們常說到的水質(zhì)分析報告中的主要內(nèi)容和數(shù)據(jù)

12、。 由上表可知，水中主要的陰離子有Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-等，其中HCO3-、CO32-、OH-在水中常與陽離子K+、Na+、Ca2+、Mg2+等組成堿度，它們之間的量的變化影響水的PH值得變化，從這一變化可以知道水的屬性是腐蝕型的還是結(jié)垢型的。10、天然水中溶解的主要離子10、天然水中溶解的主要離子 比方水中最常見的陰離子Cl-，是引起水質(zhì)腐蝕性的催化劑，能夠強烈推動和促進金屬外表電子的交換反響，特別是對系統(tǒng)的不銹鋼材料，應(yīng)力集中處，會引起Cl-富集，加速電化學(xué)腐蝕過程；SO42-與水中的Ca2+等生成CaSO4沉淀而結(jié)垢。水中陰離子可以用陰離子交換法去除。10、天

13、然水中溶解的主要離子10、天然水中溶解的主要離子 水中陽離子主要有K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Fe3+、Mn2+等，K+、Na+的存在使水的電導(dǎo)率上升；Ca2+、Mg2+是組成水中硬度的主要離子，在一定條件下，常在受熱設(shè)備的外表結(jié)垢；Fe3+、Mn2很容易生成FeOH3和MnOH2的沉淀形成水垢，從而產(chǎn)生垢下腐蝕。10、天然水中溶解的主要離子11、水的含鹽量 水的含鹽量又稱礦化度顧名思義就是表示水中所含鹽類的數(shù)量。由于水中的各種鹽類一般均以離子形式存在，所以含鹽量也可以視為水中各種陽離子和陰離子的量的總和。 含鹽量1000 mg/L的水，稱為淡水； 含鹽量1000 mg/L的水，泛稱咸水

14、，即高含鹽量水，又可分為四類：微咸水含鹽量在10003000mg/L；咸水含鹽量在300010000mg/L；鹽水含鹽量在1000050000mg/L；鹵水含鹽量在50000mg/L以上；10、天然水中溶解的主要離子12、水的渾濁度由于水中含有懸浮及膠體狀態(tài)的微粒，使得原來無色透明的水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，其渾濁的程度稱為渾濁度。渾濁度的單位是用度來表示的，就是相當(dāng)于1L的水中含有1mg的SiO2或是白陶土、硅藻土?xí)r，所產(chǎn)生的渾濁程度為1度，或稱杰克遜。濁度單位為JTU，1JTU=1mg/L的白陶土懸浮體。現(xiàn)代儀器顯示的濁度是散射濁度單位NTU，也稱TU。1NTU=1JTU。10、天然水中溶解的主要離

15、子12、水的渾濁度最近，國際上認(rèn)為，以烏洛托品硫酸肼配制濁度標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)性較好，選作各國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)FTU。1FTU=1JTU。渾濁度是一種光學(xué)效應(yīng)，是光線透過水層時受到阻礙的程度表示水層對于光線散射和吸收的能力。它不僅與懸浮物的含量有關(guān)，而且還與水中雜質(zhì)的成分、顆粒大小、形狀及其外表的反射性能有關(guān)。控制渾濁度是工業(yè)水處理的一個重要內(nèi)容，也是一項重要的水質(zhì)指標(biāo)。根據(jù)水的不同用途，對渾濁度有不同的要求，生活飲用水的渾濁度不得超過5度；要求循環(huán)冷卻水處理的補充水渾濁度在25度；除鹽水處理的進水原水渾濁度應(yīng)小于3度；制造人造纖維要求水的渾濁度低于0.3度。10、天然水中溶解的主要離子12、水的渾濁度 由于構(gòu)

16、成渾濁度的懸浮及膠體微粒一般是穩(wěn)定的，并大都帶有負(fù)電荷，所以不進行化學(xué)處理就不會沉降。在工業(yè)水處理中，主要是采用混凝、澄清和過濾的方法來降低水的渾濁度。10、天然水中溶解的主要離子13、水的硬度 水中有些金屬陽離子，通一些陰離子結(jié)合在一起，在水被加熱的過程中，由于蒸發(fā)濃縮，容易形成水垢，附著在受熱面上而影響熱傳導(dǎo)，我們把水中這些金屬離子的總濃度稱為水的硬度。如在天然水中最常見的金屬離子是Ca2+、Mg2+它們與水中的陰離子如Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、NO3-等結(jié)合在一起形成了鈣鎂的碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽等硬度。雖然水中Fe3+、Mn2+等也會形成硬度，但由于

17、它們的含量很少，可以忽略不計。因此通常就把Ca2+、Mg2+的總濃度看做水的硬度。10、天然水中溶解的主要離子13、水的硬度 水的硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩種。 碳酸鹽硬度：主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2所形成的硬度，還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經(jīng)加熱之后分解成沉淀物從水中除去，故亦稱為暫時硬度。 非碳酸鹽硬度：主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去，故也稱為永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCL2、MgCL2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。 10、天然水中溶解的主要離子13、水的硬度

18、 碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度；水中Ca2+的含量稱為鈣硬度；水中Mg2+的含量稱為鎂硬度；當(dāng)水的總硬度小于總堿度時，它們之差，稱為負(fù)硬度。 硬度的常用單位是毫克當(dāng)量升meq/l，通常用CaO或CaCO3的質(zhì)量濃度來表示。此外，各國也有用德國度、法國度來表示硬度。常用的硬度單位之間的關(guān)系如下 常用硬度單位之間的換算 meq/L = 28 mg/L CaO = 50 mg/L CaCO3 = 2.8 德國度 = 5.0 法國度10、天然水中溶解的主要離子14、水的電阻率 在測定水的導(dǎo)電性能時，與水的電阻值大小有關(guān)，電阻值越大，導(dǎo)電性能差，電阻值越小，導(dǎo)電性能就良好。根據(jù)歐姆定律，在水溫

19、一定的時候，水的電阻值R大小與電極的垂直截面積F成反比，與電極之間的距離L成反比，如下式： R *L/F 式中-電阻率，或稱比電阻10、天然水中溶解的主要離子14、水的電阻率電阻的單位為歐姆歐，；電阻率的國際制SI單位：歐米.m當(dāng)電極的截面積F為1cm2,兩電極間距離為1cm時，那么電阻值就等于電導(dǎo)率即1M.m1*106.m水的電阻率的大小與水中的含鹽量的多少、離子濃度、離子的電荷數(shù)及離子的運動速度有關(guān)。因此純潔水的電阻率很大，超純水的電阻率就更大。水越純，電阻率越大。絕對純水的電阻率為18.3 M.m25。10、天然水中溶解的主要離子15、水的電導(dǎo)、電導(dǎo)率以及與電阻率之間的關(guān)系由于水中含有各

20、種溶解鹽類，并以離子的形態(tài)存在。當(dāng)水中插入一對電極時，通電以后，在電場的作用下，帶點的離子就產(chǎn)生一定方向的移動，水中的陰離子移向正極，水中的陽離子移向負(fù)極，使水溶液起導(dǎo)電作用。水的導(dǎo)電能力的強弱程度，稱為電導(dǎo)度S或稱電導(dǎo)。電導(dǎo)反映了水中含鹽量的多少，是水的純潔度的一個重要指標(biāo)。水越純潔，含鹽量越少，電阻越大，電導(dǎo)越小。超純水幾乎不能導(dǎo)電。10、天然水中溶解的主要離子15、水的電導(dǎo)、電導(dǎo)率以及與電阻率之間的關(guān)系電導(dǎo)的大小等于電阻值得倒數(shù)，即 S 1/R式中R-電阻，單位為歐姆歐， S-電導(dǎo)，單位為西門子(S)因為R *L/F，故S=1*F/*L而對于一對固定的電極來說，兩極的距離不變，電極面積也

21、不變，因此L與F為一常數(shù):令Q=L/F, 式中 Q稱為電極常數(shù)， 那么：S=1 /*1/Q式中1 /就稱為電導(dǎo)率，10、天然水中溶解的主要離子15、水的電導(dǎo)、電導(dǎo)率以及與電阻率之間的關(guān)系電導(dǎo)率的國際制SI單位：西.米s.m-1,其意義是截面積為1m2,長度1m的導(dǎo)體的電導(dǎo)。當(dāng)電極常數(shù)Q=1時，電導(dǎo)率就等于電導(dǎo)。由此可看出電導(dǎo)率為電阻率倒數(shù)。自來水的電導(dǎo)率一般在400500us/cm微西門子每厘米。反滲透純潔水的電導(dǎo)率一般10us/cm微西門子每厘米。10、天然水中溶解的主要離子16、水的溶解氧 溶解于水中的游離氧稱為溶解氧常用DO表示，單位以O(shè)2 mg/L來表示。 溶解氧跟空氣里氧的分壓、大氣

22、壓、水溫和水質(zhì)有密切的關(guān)系。例如在0.1MPa 25時，氧在水中的溶解度為8.3mg/L. 水中溶解氧含量的多少，反響出水體遭受污染的程度。當(dāng)水體受到有機物污染是，由于氧化污染物質(zhì)需要消耗氧，是的水中所含的溶解氧逐漸減少。污染嚴(yán)重是，溶解氧幾乎接近零，此時艷陽菌變滋生繁殖起來，并發(fā)生污染物的腐敗而發(fā)臭。 因此，溶解氧是衡量水體勿讓程度的一個重要指標(biāo)。10、天然水中溶解的主要離子17、化學(xué)需氧量COD和生化需氧量BOD 在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗的強氧化劑量，稱為化學(xué)需氧量，簡寫為COD。常用表示的單位為:氧的毫克/升O2，mg/L。 采用中重鉻酸鉀K2Cr2O7作為氧化劑測定出的化學(xué)需氧量，表示為CODCr COD可以反映出水體受復(fù)原性物質(zhì)污染的程度。水中復(fù)原性物質(zhì)