1、化學(xué)培訓(xùn)教材二00四年七月化學(xué)培訓(xùn)教材目 錄第一章 概述.1 第一節(jié) 水在熱力發(fā)電廠中的作用.1 第二節(jié) 熱力發(fā)電廠水處理的重要性.1第二章 基礎(chǔ)知識.3 第一節(jié) 常用的化學(xué)名詞.3 第二節(jié) 天然水中的雜質(zhì).6 第三節(jié) 水質(zhì)指標(biāo).8 第四節(jié) 天然水中幾種主要化合物.11 第五節(jié) 天然水的特點.13第三章 熱力發(fā)電廠補給水處理系統(tǒng).14 第一節(jié) 水的預(yù)處理.14 第二節(jié) 反滲透水處理技術(shù).21 第三節(jié) 離子交換除鹽的基本知識.22 第四節(jié) 鍋爐補給水處理系統(tǒng).31第四章 水汽系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢及其防止.39第一節(jié) 腐蝕的基本概念及其類型.39 第二節(jié) 給水系統(tǒng)金屬的腐蝕及其防止.40 第三節(jié) 汽包

2、爐水汽系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢及其防止.46 第四節(jié) 熱力設(shè)備的停用腐蝕與防護(hù).50 第五節(jié) 汽水取樣分析及冷卻裝置.53第五章 循環(huán)水處理. .55第六章 污水處理.57 第一節(jié) 概述.57 第二節(jié) 生活污水處理.57 第三節(jié) 含油廢水和輸煤沖洗水處理.60 第四節(jié) 中和廢酸堿液處理.61 第五節(jié) 污水處理站回收水系統(tǒng).62附圖第一章 概 述第一節(jié) 水在熱力發(fā)電廠中的作用 在熱力發(fā)電廠中，水進(jìn)入鍋爐后，吸收燃料（煤、油或天然氣）燃燒放出的熱能，轉(zhuǎn)變成蒸汽，導(dǎo)入汽輪機；在汽輪機中，蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成機械能，發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)變成電能，送至電網(wǎng)；蒸汽經(jīng)汽輪機做完功后進(jìn)入凝汽器，被冷卻成凝結(jié)水，又由凝結(jié)水泵送

3、至低壓加熱器，加熱后送入除氧器，再由給水泵將已除氧的水送到高壓加熱器后進(jìn)入鍋爐。水汽就是如此循環(huán)運行的。 由于水在熱力發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)中所經(jīng)歷的過程不同，其水質(zhì)常有較大的差別。因此，根據(jù)實際上的需要，我們常給予這些水以不同的名稱，現(xiàn)簡述如下： 1生水：生水是未經(jīng)任何處理的天然水（如江、河、湖及地下水等）。 2鍋爐補給水：生水經(jīng)過各種方法凈化處理后，用來補充發(fā)電廠汽水損失的水。我公司采用的鍋爐補給水是經(jīng)過濾處理及反滲透處理和二級除鹽處理的地下水。凝汽式發(fā)電廠在正常運行情況下，補給水量不超過鍋爐額定蒸發(fā)量的24%。 3汽輪機凝結(jié)水：在汽輪機中做功后的蒸汽經(jīng)冷凝成的水。4疏水：各種蒸汽管道和用汽設(shè)

4、備中的蒸汽凝結(jié)水。5給水：送進(jìn)鍋爐的水。凝汽式發(fā)電廠的給水，主要由汽輪機凝結(jié)水，補給水和各種疏水組成。6鍋爐水：在鍋爐本體的蒸發(fā)系統(tǒng)中流動著的水 。7冷卻水：用作冷卻介質(zhì)的水。第二節(jié) 熱力發(fā)電廠水處理的重要性 長期的實踐使人們認(rèn)識到，熱力系統(tǒng)中水的品質(zhì)，是影響發(fā)電廠熱力設(shè)備（鍋爐、汽輪機等）安全、經(jīng)濟運行的重要因素之一。沒有經(jīng)過凈化處理的天然水含有許多雜質(zhì)，這種水如進(jìn)入水汽循環(huán)系統(tǒng)，將會造成各種危害。為了保證熱力系統(tǒng)中有良好的水質(zhì)，必須對水進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬艋幚砗蛧?yán)格地監(jiān)督汽水質(zhì)量。 現(xiàn)將熱力發(fā)電廠中，由于汽水品質(zhì)不良而引起的危害，簡述如下：1熱力設(shè)備的結(jié)垢。如果進(jìn)入鍋爐或其它熱力交換器的水質(zhì)不良

5、，則經(jīng)過一段時間運行后，在和水接觸的受熱面上，會生成一些固體附著物，這種現(xiàn)象稱為結(jié)垢，這些固體附著物稱為水垢。因為水垢的導(dǎo)熱性能比金屬差幾百倍，而這些水垢又極易在熱負(fù)荷很高的鍋爐爐管中生成，所以結(jié)垢對鍋爐（或熱交換器）的危害性很大。它可以使結(jié)垢部位的金屬管壁溫度過高，引起金屬強度下降，這樣在管內(nèi)壓力的作用下，就會發(fā)生管道局部變形、產(chǎn)生鼓包，甚至引起爆管等嚴(yán)重事故。結(jié)垢不僅危害到安全運行，而且還會大大降低發(fā)電廠的經(jīng)濟性。例如，熱力發(fā)電廠鍋爐的省煤器中，結(jié)有1毫米厚的水垢時，其燃料用量就比原來的多消耗1.52.0%。由于發(fā)電廠鍋爐的容量一般都很大，每年使用的燃料量也很大，所以燃料的消耗率雖只有微小

6、的增加，卻會給企業(yè)造成巨額的經(jīng)濟損失。另外，在汽輪機凝汽器內(nèi)結(jié)垢會導(dǎo)致凝汽器真空度降低，從而使汽輪機的熱效率和出力下降。加熱器的結(jié)垢會使水的加熱溫度達(dá)不到設(shè)定值，使整個熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟性降低。而且，熱力設(shè)備結(jié)垢以后還必須及時進(jìn)行清洗工作，這就要停止運行，減少了設(shè)備的年利用小時，此外，還要增加檢修工作量和費用等。 2熱力設(shè)備的腐蝕。發(fā)電廠熱力設(shè)備的金屬經(jīng)常和水接觸，若水質(zhì)不良，則回引起金屬的腐蝕。熱力發(fā)電廠的給水管道、各種加熱器、鍋爐的省煤器、水冷壁、過熱器和汽輪機凝汽器等都會因水質(zhì)不良而引起腐蝕。腐蝕不僅要縮短設(shè)備本身的使用期限，造成經(jīng)濟損失，同時還由于金屬腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)入水中，使給水中雜質(zhì)增多，從

7、而又加劇在高熱負(fù)荷受熱面上的結(jié)垢過程，而結(jié)成的垢轉(zhuǎn)而又會促進(jìn)鍋爐爐管的腐蝕。此種惡性循環(huán)，會迅速導(dǎo)致爆管事故。此外，如金屬的腐蝕產(chǎn)物被蒸汽帶到汽輪機中沉積下來后，也會嚴(yán)重地影響汽輪機的安全、經(jīng)濟運行。 3過熱器和汽輪機的積鹽。水質(zhì)不良會使鍋爐不能產(chǎn)生高純度的蒸汽，隨蒸汽帶出的雜質(zhì)就會沉積在蒸汽通過的各個部位，如過熱器和汽輪機，這種現(xiàn)象稱為積鹽。過熱器管內(nèi)積鹽會引起金屬管壁過熱甚至爆管，汽輪機內(nèi)積鹽會大大降低汽輪機的出力和效率，特別是高溫高壓的大容量汽輪機，它的高壓部分蒸汽流通的截面積很小，所以少量的積鹽也會大大地增加蒸汽流通的阻力，使汽輪機的出力下降。當(dāng)汽輪機的積鹽嚴(yán)重時，還會使推力軸承負(fù)荷增

8、大，隔板彎曲，造成事故停機。 4熱力發(fā)電廠水處理工作就是為了保證熱力系統(tǒng)各部分有良好的水汽品質(zhì)，以防止熱力設(shè)備的結(jié)垢、積鹽和腐蝕。因此，在熱力發(fā)電廠中，水處理工作對保證發(fā)電廠的安全、經(jīng)濟運行具有十分重要的意義。 熱力發(fā)電廠的水處理工作，主要包括如下的內(nèi)容： (1)凈化生水，制備熱力系統(tǒng)所需高品質(zhì)的補給水。它包括除去天然水中的懸浮物和膠體狀態(tài)雜質(zhì)的澄清、過濾等預(yù)處理；除去水中溶解的鈣、鎂離子的軟化處理；或除去水中全部溶解鹽類的除鹽處理。這些制備補給水的處理，通常稱為爐外水處理。 (2)對給水要進(jìn)行除氧、加藥等處理。 (3)對于汽包鍋爐要進(jìn)行鍋爐水的加藥處理和排污，這些工作稱為爐內(nèi)水處理。 (4)

9、對于冷卻水要進(jìn)行防垢、防腐和防止有機附著物等處理。 (5)對熱力系統(tǒng)各部分的汽水質(zhì)量要進(jìn)行監(jiān)督。此外，化學(xué)清洗熱力設(shè)備以及機爐停運期間的保養(yǎng)工作，與水處理有直接關(guān)系，故也應(yīng)列入水處理工作。第二章 基礎(chǔ)知識 水是由水分子組成，水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成的。在大自然中純水是沒有的。因為水是一種溶解能力很強的溶劑，能溶解大氣中、地表面和地下巖層里的許多物資，此外還有一些不溶于水的物質(zhì)和水混雜在一起。天然水中的雜質(zhì)雖然種類很多，但在它們的組成中，一般不外乎常見的20多種元素。這些元素除了少數(shù)呈單質(zhì)外，大都形成酸、堿、鹽之類的化合物或其它復(fù)雜的化合物，分散在水中。熱力發(fā)電廠對水質(zhì)要求十分嚴(yán)格，

10、必須對水進(jìn)行徹底地凈化處理， 才能作為鍋爐補給水。 熱力發(fā)電廠中采用的水凈化方法，是依據(jù)熱力設(shè)備對水質(zhì)的要求和天然水中雜質(zhì)的含量來決定的。所以在研究水處理工藝時，首先需要了解天然水中含有雜質(zhì)的概況和一些基礎(chǔ)的化學(xué)知識。 第一節(jié) 常用的化學(xué)名詞一 溶 液 一種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)之中的體系稱做分散體系，均一的分散體系叫做溶液。溶液中被分散的物質(zhì)叫做溶質(zhì)，用以分散溶質(zhì)的物質(zhì)叫做溶劑，發(fā)生這種均勻分散的現(xiàn)象叫做溶解。 水能溶解很多種物質(zhì)，是最常用的溶劑，通常所說的溶液是指水溶液。除此之外，酒精、汽油等也可做溶劑。當(dāng)兩種溶液互相溶解而形成溶液時，量多的一種叫溶劑，量少的叫溶質(zhì)。 還有一種體系是，被分散

11、后的物質(zhì)微粒是由較多的分子或離子所組成，由于它們的顆粒較小，肉眼觀察不到，外觀也表現(xiàn)為均一的透明狀態(tài)，但在光線照射下，卻能看見由這些顆粒所散射的光束，這種體系為膠體溶液。 如果分散體系在水中的顆粒很大，甚至用肉眼都能觀察出來的，從外觀看它就是不均勻的，而且經(jīng)過靜置后，大部分分散物質(zhì)會沉降下來，這種體系稱之為懸濁液。二 濃 度 在水處理工作中，常常需要知道某溶液中含有溶質(zhì)的量，或者要配制某種濃度的溶液。這些都涉及到溶質(zhì)和溶劑的數(shù)量關(guān)系。所謂濃度就是指在一定量的溶劑或溶液里所含溶質(zhì)的量。表示濃度的方法很多，如： 1、百分比濃度 用溶質(zhì)的重量占全部溶液的重量百分比來表示。 在實際應(yīng)用中，為了方便，有

12、時將100毫升溶液中含有溶質(zhì)的克數(shù)來表示百分濃度，這是重量比體積的百分濃度可寫為A%（重量/體積）。 2、摩爾濃度 在1升溶液中所含溶質(zhì)的摩爾數(shù)。其單位常以M表示。 3、用單位體積或單位質(zhì)量溶液中含有溶質(zhì)質(zhì)量表示的濃度。 在工業(yè)上有時用1升溶液中含有溶質(zhì)的克數(shù)表示溶液的濃度（相應(yīng)的單位為克/升、毫克/升、微克/升）。對于以水為溶劑的稀溶液每升的質(zhì)量近似的等于1千克，所以，上述濃度單位和克/千克、毫克/千克、微克/千克可看作是相等的。 ppm是指在一百萬份質(zhì)量的溶液中所含溶質(zhì)質(zhì)量的份數(shù)，它和毫克/千克的表示方法相同；ppb是表示在十億份質(zhì)量溶液中所含溶液的質(zhì)量份數(shù)，它可看成是微克/千克 。 4、

13、當(dāng)量濃度 在1升溶液中所含溶質(zhì)的克當(dāng)量數(shù)。其單位常以N表示，即克當(dāng)量數(shù)/升。 三 電 離 1、電解質(zhì)：在水溶液中或在加熱熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的物質(zhì)。 2、電離：電解質(zhì)溶于水后，在水分子作用下，解離為帶正電的和帶負(fù)電的離子，它們能在水中自由移動，這種過程叫做電離。 3、電離平衡：電解質(zhì)可分為強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。強電解質(zhì)在溶液中幾乎能完全電離成離子；而弱電解質(zhì)在溶液中只有部分電離，并且有可逆的過程。弱電解質(zhì)這種電離的正向速度等于其逆向速度的狀態(tài)稱為電離平衡。 4、水的pH 值：水是一種極弱的電解質(zhì)，它只能微弱地電離為H+和OH- ，水的離子積為KSH = H+OH- ，PH=-lg H+ 25時，水的

14、離子積KSH = H+OH-=10-14 ， H+=OH-=10-7 。四 其他常用化學(xué)名詞 1、酸：能在水中電離釋放出陽離子且只有氫離子的物質(zhì)。 2、堿：能在水中電離釋放出的陰離子只有氫氧根離子的物質(zhì)。 3、鹽：金屬離子和酸根離子組成的化合物，并把含有H+的稱為酸式鹽，含有OH-的稱為堿式鹽，其余的稱為正鹽，含有兩種金屬離子的叫復(fù)鹽。 4、催化劑：能改變化學(xué)反應(yīng)速度而本身反應(yīng)前后的組成和質(zhì)量均保持不變的物質(zhì)。 5、離子反應(yīng)方程式：用參加反應(yīng)的離子表示化學(xué)反應(yīng)的方程式。 6、熱化學(xué)反應(yīng)方程式：表明化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式。 7、烴：只含有碳和氫元素的化合物叫碳?xì)浠衔?，簡稱烴。 8、官能團(tuán)

15、：有機物中比較活潑而能發(fā)生反應(yīng)的原子或基團(tuán)，并決定了有機物的主要性質(zhì)。 9、雜環(huán)化合物：具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且構(gòu)成環(huán)的原子除碳原子外還包括有其他原子的化合物。 10、示劑：滴定分析中，通過改變顏色指示化學(xué)計量點的試劑。 11、滴定終點：在滴定分析中，指示劑變色點稱為滴定終點。 12、標(biāo)準(zhǔn)溶液：在分析中，已知準(zhǔn)確濃度的溶液。 13、掩蔽劑：一種能與干擾離子起作用，而不影響試驗結(jié)果的試劑。 14、有效數(shù)字：在分析中實際能測得到并包括一位可疑數(shù)的數(shù)字。 15、溫標(biāo)：是用數(shù)值表示溫度，它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位，通常使用攝氏溫標(biāo)、華氏溫標(biāo)、熱力學(xué)溫標(biāo)（K）。 16、準(zhǔn)確度：分析結(jié)果與

16、真實值接近的程度。 17、精密度：指在相同的條件下多次測定結(jié)果之間相互接近的程度。 18、系統(tǒng)誤差：由分析過程中某些固定因素造成的誤差。 19、偶然誤差：由于外界某些偶然因素引起的誤差。 20、電位：在電場中取任意點B為參考點，單位正電荷在電場作用力下從場中A點移到參考點B點時，電場力所做的功稱為A點電位。 21、氧化還原電位：以標(biāo)準(zhǔn)氫電極為參比零電位，所測處各種物質(zhì)氧化還原對的電位。規(guī)定氧化態(tài)=還原態(tài)=1M時，于25攝氏度測得的電位稱為標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位。 22、化學(xué)反應(yīng)速度：用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度的減小或生成物濃度的增加表示。 23、電導(dǎo)率：在一定溫度下，截面積為1平方厘米，相距為1厘米的兩

17、平行電極之間溶液的電導(dǎo)。 24、元素：具有相同質(zhì)子數(shù)的一類原子的總稱。 25、水泵的揚程：單位質(zhì)量的液體通過水泵所獲得的能量。 26、反洗強度：在單位面積上、單位時間內(nèi)流過的反洗水量。 27、鍋爐的排污率：鍋爐的排污水量占鍋爐蒸發(fā)量的百分率。 28、亨利定律：在一定溫度下，任何氣體的溶解度與該氣體在汽水分界面的分壓成正比。 29、再生比耗：恢復(fù)樹脂一定交換能力，實際耗用再生劑量與所需理論再生劑量之比。 30、循環(huán)水的濃縮倍率：循環(huán)水的氯離子濃度與補充水中的氯離子濃度之比。 31、溶解攜帶：飽和蒸汽因溶解而攜帶水中某些雜質(zhì)的現(xiàn)象。 32、機械攜帶：蒸汽因攜帶爐水水滴而帶入雜質(zhì)的現(xiàn)象。 33、參比

18、電極：指在測量電池中已知電極電位的電極，而且在一定溫度下，其電極電位為一定值。 34、濾層膨脹率：濾層膨脹后所增加的高度和膨脹前高度之比。 35、疏水：指各種蒸汽管道和用汽設(shè)備中的蒸汽凝結(jié)水，常經(jīng)疏水器匯集于疏水箱或并入凝水系統(tǒng)。 36、連續(xù)排污：指連續(xù)地從汽包中排放鍋爐水的排污方式。 37、定期排污：指定期地從鍋爐水循環(huán)系統(tǒng)的最低點（如水冷壁的下聯(lián)箱處）排放部分鍋爐水的排污方式。 第二節(jié) 天然水中的雜質(zhì) 天然水中的雜質(zhì)是多種多樣的，這些雜質(zhì)按其顆粒大小的不同，可分成三類：顆粒最大的稱為懸浮物，其次是膠體，最小的是離子和分子，即溶解物質(zhì)。一、 懸浮物 懸浮物是顆粒直徑約在10-4毫米以上的微粒

19、，這類雜質(zhì)在水中是很不穩(wěn)定的，很容易除去。水發(fā)生渾濁現(xiàn)象，都是由此類物質(zhì)所造成的。它們所以稱為懸浮物，就是因為它們常常懸游在水流中，而在實際上當(dāng)水靜置時，有些較輕的物質(zhì)會上浮于水面，稱為漂浮物，較重的則下沉，稱為可沉物?？沙廖镏饕巧白雍驼惩令悷o機化合物；漂浮物主要是動植物生存過程中產(chǎn)生的物質(zhì)或死亡后的腐敗產(chǎn)物，是一些有機化合物。二、 膠體 膠體是顆粒直徑在世10-610-4毫米之間的微粒，是許多分子和離子的集合體。這些微粒，由于其比表面很大，顯示出明顯的表面活性，所以其表面常常因吸附有多量離子而帶電。因此，同類膠體因為帶有同性電荷而相互排斥，結(jié)果它們在水中不能相互粘合，而是穩(wěn)定在微小的膠體顆

20、粒狀態(tài)下，不易于下沉。天然水中的有機膠體多數(shù)是由于水中植物或動物肢體的腐爛和分解而生成的，其中主要的為腐植質(zhì)。在湖泊水中腐植質(zhì)最多，它常常使水呈黃綠色或褐色。工業(yè)區(qū)的水源，由于受工業(yè)排水的污染，有機膠體也很多。天然水中的礦物質(zhì)膠體,主要是鐵、鋁和硅的化合物。三、溶解物質(zhì)在水中呈真溶液狀態(tài)的物質(zhì)有離子和分子，其顆粒大小約為10-6 毫米。天然水中的溶解物質(zhì)大都為離子和一些溶解氣體，現(xiàn)概述于下。1 呈離子狀態(tài)的雜質(zhì) 天然水中常遇到的各種離子,其中最常見的有鈉離子（Na+）、鉀離子（K+）、鈣離子（Ca2+）、鎂離子（Mg2+）；碳酸氫根（HCO3-）、氯離子（Cl-）、硫酸根（SO42-）。這些離

21、子的來源主要是當(dāng)水流經(jīng)地層時，溶解了某些礦物質(zhì)而致。此外，天然水中還可能有少量化學(xué)組成不清楚的有機酸根與H2SiO3電離出的HsiO，也屬于離子態(tài)雜質(zhì)。以下對幾種主要的離子作一介紹。（1） 鈣離子（Ca2+）：在含鹽量少的水中，鈣離子的量常常在陽離子中占第一位.天然水中的鈣離子（Ca2+），主要來自地層中的石灰石（CaCO3）和石膏（CaSO42H2O）的溶解。CaCO3在水中的溶解度雖然很小，但當(dāng)水中含有二氧化碳（CO2）時，CaCO3就較易溶解。這是因為它們相互反應(yīng)而生成溶解度較大的碳酸氫鈣Ca（HCO3）2的緣故，其反應(yīng)如下； CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2 （2）：鎂離

22、子（Mg2+）：水中鎂離子的來源大都由于白云石（MgCO3. .CaCO3）受含CO2水溶解而致。白云石在水中的溶解和 石灰石相似。白云石中碳酸鎂（MgCO3）的溶解反應(yīng)，如下： MgCO3+CO2+H2O=Mg（HCO3）2 在含鹽量少的水中，鎂離子的當(dāng)量濃度一般為鈣離子的2550%；在含鹽量大的（1000毫克/升）水中，有的鎂離子濃度和鈣離子濃度大致相等或甚至超過。 （3）碳酸氫根(HCO-3)：水中的碳酸氫根，主要是由于水中溶解的CO2和碳酸鹽反應(yīng)后產(chǎn)生的.。HCO3常是天然水中最主要的陰離子。 (4) 氯離子(CI)：天然水中都含有氯離子,這是因水流經(jīng)地層時,溶解了其中氯化物的關(guān)系.由

23、于常見氯化物的溶解度很大,故可隨著地下水和河流帶入海洋,逐漸積累起來,造成海水中含有大量的氯化物。 (5) 硫酸根(SO42)：天然水中都含有SO42，一般地下水中SO42的含量比江河、湖水中的大。地層中的石膏(CaSO42H2)是水中的SO42的重要來源.2.溶解氣體 天然水中常見的溶解氣體有氧(O2)和二氧化碳(CO2),有時還有硫化氫(H2S)、二氧化硫(SO2)和氨(NH3)等。 （1）氧(O2)：天然水中氧的主要來源是由于水中溶解了大氣中的氧。由于水中的溶解氧對金屬有腐蝕作用，所以對于熱力發(fā)電用水來說，水中含有溶解氧通常是不利的。 地下水中的含氧量一般較少。各種地面水中溶解氧的含量差

24、別很大，這是因為各地水溫和氣壓不同的關(guān)系；此外，水中有機物要和氧作用，所以也會改變水中溶解氧的含量，一般在014毫克/升之間。 （2）二氧化碳（CO2）。天然水中的CO2主要是水中或泥土有機物的分解和氧化的產(chǎn)物，也有的是由于地層深處所進(jìn)行的地層化學(xué)過程而生成的。至于大氣中的CO2，因為只有0.03.04%(體積百分率),而氣體在水中的溶解度是和水面上該氣體的分壓力成正比(稱為亨利定律),所以相應(yīng)的CO2溶解度僅為0.51毫克/升,因而自大氣中溶入的CO2并非天然水中含有多量CO2的來源。 天然水中CO2含量在幾十至幾百毫克/升之間。土面水中的CO2含量不超過2030毫克/升。地下水中的CO2含

25、量，有時很高。第三節(jié) 水質(zhì)指標(biāo)上面已經(jīng)談到，天然水中總是含有許多雜質(zhì)，這樣就產(chǎn)生了水質(zhì)有好有壞的問題。在不同的工業(yè)部門中，由于水的用途不一樣，對水質(zhì)要求也不同，故各種工業(yè)部門中所采用的水質(zhì)指標(biāo)常有所不同。此外，為了分析上的方便，有時還用R2O3表示水中鐵和鋁轉(zhuǎn)化為氧化物的總量，稱為倍半氧化物。熱力發(fā)電廠對用水的技術(shù)指標(biāo)要求非常嚴(yán)格，現(xiàn)將某些技術(shù)指標(biāo)的意義敘述如下：一、懸浮物懸浮物的量雖然可以用重量分析法測定（例如將水中懸浮物過濾出來，烘干后稱量），但由于操作麻煩，所以常用大致可以表征懸浮物多少的透明度或渾濁度（簡稱濁度）來代替。二 、溶 解 鹽 類 1.含鹽量： 含鹽量表示水中所含鹽類的總和，

26、可以通過水質(zhì)的全分析，用計算法求得。含鹽量有兩種表示方法：其一是當(dāng)量表示法，即將水中全部陽離子（或全部陰離子）按毫克當(dāng)量/升的數(shù)值相加；另一種是重量表示法，即將水中的各種陰、陽離子換算成毫克/升，然后全部相加而得。此外，還用礦物殘渣表示水中溶有礦物質(zhì)的量，其計算法和重量表示的含鹽量法相似，但應(yīng)將HCO-3換算成CO32，并應(yīng)將非離子態(tài)的SiO2、AL2O3、Fe203加上。如果礦物殘渣再加上有機物的含量，則求出的量就表示水中溶解固形物的量。 2蒸發(fā)殘渣蒸發(fā)殘渣的測定方法是取一定體積的過濾水樣蒸干，最后將殘渣在105110下干燥至恒重，其單位用毫克/升表示。蒸發(fā)殘渣是表示水中不揮發(fā)物質(zhì)（在上述溫

27、度下）的量。它只能近似地表示水中溶解固形物的量，因為在該溫度下有許多物質(zhì)的濕分和結(jié)晶水不能除盡，特別是在鍋爐水中，常常會有許多難以在此溫度下將濕分除盡的鹽類，如NaSO4、NaOH、Na3PO4等，而且某些有機物在該溫度下開始氧化。水中原有的碳酸氫鹽在蒸發(fā)殘渣中都轉(zhuǎn)變成碳酸鹽。 3灼燒殘渣將蒸發(fā)殘渣在800時灼燒殘渣。因為在灼燒時有機物被燒掉，殘存的濕分被蒸干，所以此指標(biāo)近似于水中礦物殘渣。但它們還不完全相同，因為在灼燒時，礦物殘渣中的部分氯化物揮發(fā)掉，部分碳酸鹽分解，有時還有一些硫酸鹽被還原。 4電導(dǎo)率 測定上述這些項目的工作量都比較大，需要一定的時間。如利用水中離子的導(dǎo)電能力來評價水中含鹽

28、量的多少，則操作簡單，速度快，靈敏度也高，故它常作為自動控制的信號。指示水導(dǎo)電能力大小的 指標(biāo)，稱做電導(dǎo)率。電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，可用電導(dǎo)儀測定。電導(dǎo)率的大小除了和水中離子量有關(guān)外，還和離子的種類有關(guān)，故單憑電導(dǎo)率不能計算其含鹽量。但當(dāng)水中各種離子的相對量一定時，則離子總濃度愈大，其電導(dǎo)率也愈大，所以在實際應(yīng)用中可直接以電導(dǎo)率反映水中含鹽量。對于同一種水，電導(dǎo)率愈大，含鹽量就愈大，水質(zhì)越壞。對于含鹽量較小的水，電導(dǎo)率的測定值有時是用NaCl的相對含量來表示的。它的含意為：假定其電導(dǎo)都是由于水中溶有NaCl的關(guān)系，因此將測得的電導(dǎo)換算成NaCl濃度來表示。 在實際應(yīng)用中，如水中雜質(zhì)的組成較穩(wěn)定，

29、則可以實測這種水的電導(dǎo)率和含鹽量的關(guān)系曲線。表示電導(dǎo)率的單位為姆/厘米，它是電阻率單位歐.厘米的倒數(shù)。實用上，由于水的電導(dǎo)率常常很小，所以經(jīng)常用微姆/厘米做單位，它是姆/厘米的1/106 。三、 硬 度 硬度是用來表示水中某些容易形成垢類以及洗滌時容易消耗肥皂一類物質(zhì)。對于天然水來說，這些物質(zhì)主要是鈣、鎂離子，所以通常把硬度看作是這兩種離子。因此，總硬度（或簡稱硬度）就表示鈣、鎂離子之和。硬度可按水中存在的陰離子的情況，劃分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度兩類?，F(xiàn)分述如下： 碳酸鹽硬度（HT ） 碳酸鹽硬度是指水中鈣、鎂的碳酸氫鹽、碳酸鹽之和。但由于天然水中碳酸根的含量常很少，所以一般將碳酸鹽硬度看

30、作鈣、鎂的碳酸氫鹽。在有些文獻(xiàn)中，還有所謂暫時硬度，它是指水在長期煮沸后可以沉淀掉的那一部分硬度，如以下反應(yīng)式：Ca(HCO3)2 CaCO3 +H2O+CO2 Mg(HCO3)2 MgCO3+H2O+CO2 +H2O Mg(OH)2 +CO2 從反應(yīng)的結(jié)果看，碳酸氫鈣、鎂都轉(zhuǎn)變成沉淀物，所以暫時硬度近似于碳酸鹽硬度，故有時把它們看成一樣的。但實際上兩者還有一點差別，因為在長期煮沸后的水中還溶解有少量的CaCO3。對于Mg（OH）2來說，因它的溶解度非常小，所以對上述這兩種表示法已無實際影響。 2.非碳酸鹽硬度（HF） 水的總硬度和碳酸硬度之差就是非碳酸鹽硬度，它們是鈣、鎂的氯化物和硫酸鹽等。

31、水沸騰時不能除去的硬度稱為永久硬度，它近似于非碳酸鹽硬度。硬度的單位，現(xiàn)在常用的是毫克當(dāng)量/升，因為這種表示法是由化學(xué)觀點出發(fā)的，應(yīng)用較方便。此外，還有用ppmCaCO3和第德國度（）表示的，這三種單位的意義和關(guān)系舉例說明如下：以1升水中含有硬度鹽類1毫克當(dāng)量為例，則第一種表示方法即為1毫克當(dāng)量升，因CaCO3的當(dāng)量為50，所以它等于150，即50毫克CaCO3，故其硬度應(yīng)表示成50毫克/升CaCO3或50ppmCaCO3；第三中表示法為先將1毫克當(dāng)量換算成CaO的毫克數(shù)，因CaO的當(dāng)量為28，故1毫克當(dāng)量等于28毫克CaO。其硬度應(yīng)表示為2810，即.8。四、堿度和酸度 1、堿度（A）堿度表

32、示水中含OH、CO32、HCO3量及其它一些弱酸鹽類量的總和。因為這些鹽類在水溶液中都呈堿性，可以用酸中和，所以歸納為堿度。在天然水中，堿度主要由HCO3的鹽類所組成。因為堿度是用酸中和的辦法來測定的，所以當(dāng)采用的指示劑不同，也就是滴定終點不同時，所測得的物質(zhì)也不同。常用的指示劑為甲基橙和酚酞。當(dāng)用甲基橙為指示劑時，終點pH為4.34.5。此時，HCO3和CO32均中和成H2CO3，OH中和成H2O。通常所稱的堿度，如不加特殊說明，就是指總堿度，即甲基橙堿度。 2、酸度酸度是指水中含有能與強堿（如NaOH、KOH等）起中和作用的物質(zhì)的量?？赡苄纬伤岫鹊奈镔|(zhì)有強酸、強酸弱堿鹽、酸式鹽和弱酸。在天

33、然水中，酸度有H2CO3和HCO3鹽類。在水凈化過程中，有時還可能出現(xiàn)強酸。五、有機物和耗氧量天然水中有機物的種類繁多，但不論是對某些有機物的量還是對有機物的總量，都難以準(zhǔn)確測定，為此，人們擬定了許多可以大致估量有機物總量的方法。在這些方法中，用的最廣的是耗氧量。1、 耗氧量利用耗氧量來表征有機物多少的原理是基于有機物具有可氧化的共性。常用的高錳酸鉀耗氧量法為：在一定條件下，用氧化劑（KnO4）處理水樣，測定其反應(yīng)過程中消耗的氧化劑量，其單位用毫克/升O2表示，即將消耗的氧化劑量換算成O2來表示。耗氧量所表示的實際上是水中全部易氧化的物質(zhì)，其中雖然主要是有機物，但有時免不掉有一些無機物參與反應(yīng)

34、，如Fe2+等。氧化劑KMnO4不能使水中所有有機物充分氧化，所以也有采用K2Cr2O7作為氧化劑的，則測得的耗氧量稱為重鉻酸鉀耗氧量。K2Cr2O7在一定的條件下可以將有機物氧化得較完全， 用它測得耗氧量要比用KnO4的大23倍。用重鉻酸鉀法測得的耗氧量可稱為化學(xué)需氧量，通常用符號COD表示。2、 生化需氧量 生化需氧量表示用微生物氧化水中有機物所消耗的氧量，通常用符號“BOD”表示，單位為毫克/升O2。 生物氧化的整個過程一般可分成兩個階段。在第一階段中，主要是有機物轉(zhuǎn)化成CO2、H2O和NH3；第二階段主要是NH3轉(zhuǎn)化成NO2和NO3。微生物的活動與環(huán)境有關(guān)，所以試驗規(guī)定在溫度為20。C

35、和在黑暗的條件下進(jìn)行。在這樣的環(huán)境中，用微生物來完全氧化有機物需要2128天。21天的時間太長，在實用上有困難，常以5天作為測定生化需氧量的時間，此時測得的量可用符號“BOD5”來表示。3 估量有機物的方法有時將測定灼燒殘渣時算得的灼燒減量作為有機物，這種方法對于含鹽量低的水比較近似，對于含鹽量高的水誤差則較大。還有，用波長為U-260nm(1nm=10-9米)的分光光度計測定水樣的消光度，根據(jù)其大小來相對地衡量有機物的多少，這是因為水中的有機物常具有某些能吸收此紫外光的基團(tuán)。此外，還有總有機碳（TOC）的測定法，這是將有機物燃燒成CO2，然后利用CO2吸收紅外線的性能來測定其含量。第四節(jié) 天

36、然水中幾種主要化合物一 、碳酸化合物 碳酸是二元弱酸，它和它的鹽類統(tǒng)稱為碳酸化合物是天然水中一種主要雜質(zhì)，在含鹽量低的天然水中，碳酸氫鹽常常是雜質(zhì)中含量最大的部分。水中碳酸化合物有幾種不同的存在形態(tài)：溶于水中的氣體二氧化碳（CO2）；分子態(tài)碳酸（H2CO3）；碳酸氫根（HCO-3）和碳酸根（CO32）。在這四者之間有以下的關(guān)系： 當(dāng)PH4.3時，水中只有CO2，PH=8.38.4時，98%以上都是碳酸氫根，PH8.3時水中沒有CO2。所以水中各種碳酸化合物，在一定的PH值和溫度時，它們的相對量是一定的。在天然水中和水處理過程中，常常會遇到的碳酸化合物是碳酸鈣（CaCO3）。CaCO3在水中的溶

37、解度很小，Ca（HCO3）2溶解度較大，因此在碳酸化合物的平衡中，如傾向于生成CO32便易于使Ca2+轉(zhuǎn)變成CaCO3沉淀物；傾向于生成HCO3-，就易于使固體CaCO3溶解。二、硅酸化合物硅酸是一種比較復(fù)雜的化合物，它的形態(tài)很多，其通式為xSi02.y H2O。例如當(dāng)x和y等于1時，分子式可寫成H2SiO3，稱為偏硅酸；當(dāng)x=1，y=2時，分子式為H4SiO4，稱為正硅酸；當(dāng)x1時硅酸呈聚合態(tài),稱為多硅酸。當(dāng)PH值不很高時，溶于水的二氧化硅主要呈分子態(tài)的簡單硅酸，硅酸顯示出二元酸的性能，便它的酸性很弱，電離度并不比水本身大很多，所以當(dāng)純水中含有硅酸時不易用PH或電導(dǎo)檢測出來。當(dāng)水中SiO2的

38、濃度增大時，它會聚合成二聚體、三聚體、四聚體等，這些聚合體在水中很難溶解。所以隨著其聚合度的增大，二氧化硅會由溶解態(tài)轉(zhuǎn)變成膠態(tài)，以至于成凝膠而自水中析出。在天然水中，硅酸化合物是常見的雜質(zhì)。它是因水流經(jīng)地層時，與含有硅酸鹽和鋁硅酸鹽巖石相作用而帶入的。地下水的硅酸化合物含量通常比地面水的多，天然水中硅酸化合物的含量一般在120毫克/升SiO2的范圍內(nèi)，地下水也有高達(dá)60毫克/升的。通常水中硅酸化合物的測定法是用鉬酸作反應(yīng)劑，使生成鉬黃或鉬藍(lán)進(jìn)行比色，用這種方法測得的只是水中分子量較低的硅酸化合物。而在水中有時還有分子量較大的硅酸以及膠態(tài)硅酸；那些直接用比色法測得的稱為活性二氧化碳（ 簡稱活性硅

39、），不能測得的稱為非活性二氧化硅（簡稱非活性硅）。非活性硅的量可按全硅量減去活性硅的量來求得。全硅量可用重量分析法測得；也可用氫氟酸首先處理水樣，使水中所有的硅酸化合物都轉(zhuǎn)化成活性的，再用比色法測定。三 、鐵的化合物天然水中的鐵離子有亞鐵（Fe2+）和高鐵（Fe3+）兩種形態(tài)。當(dāng)水中溶解氧的濃度很小和水的PH值很低（深井水）時，水中只有Fe2+形態(tài)的鐵離子。常見的亞鐵鹽類溶解度都較大，水解度較小，所以在這種情況下Fe2+不易成沉淀物析出。當(dāng)水中溶解氧的濃度較大和水的PH值升高時，F(xiàn)e2+就會氧化成Fe3+，如： Fe2+-e Fe3+ 而Fe3+很容易水解成難溶的氫氧化鐵，如： Fe3+3H2

40、o Fe(OH)3+3H+ 當(dāng)PH8時，水中的亞鐵離子（Fe2+）被水中溶解氧氧化的速度很快。在地面水中，由于含有溶解氧的量較多，當(dāng)其PH值在7左右時，其中鐵幾乎只有膠溶狀態(tài)的Fe(OH)3;其溶液態(tài)的Fe2+濃度很小，在深井中，F(xiàn)e2+的濃度很大，可達(dá)10毫克/升以上。四 、氮的化合物天然水中氮的無機化合物有NH4+、NO2-和NO3-。天然水中這些離子的基本來源是動植物的各種有機物質(zhì)、硝酸鹽的溶解，以及隨工業(yè)排水混入的NH4+。隨污水帶入水源的氮有機化合物（如蛋白質(zhì)、尿素等），在微生物的作用下，會逐漸分解，變?yōu)榻M成較簡單的氮化合物。如果沒有氧，氨就是有機氮分解的最終產(chǎn)物；如果水中有氧，則在

41、細(xì)菌參與下，能使氨繼續(xù)發(fā)生分解，逐步轉(zhuǎn)為亞硝酸鹽或硝酸鹽。第五節(jié) 天然水的特點地下水由于通過土壤層時，起到了過濾的作用，所以沒有懸浮物，經(jīng)常是透明的。但由于它通過土壤和巖層時溶解了其中各種可溶性礦物質(zhì)，故它的含鹽量比地面水的大。地下水含鹽量的多少決定其流經(jīng)地層的礦物質(zhì)成分，接觸的時間和水流過路程的長短等。氯化鈉（Nacl）、硫酸鈉(NaSO4)、硫酸鎂(MgSO4)、氯化鎂(MgCl2)、氯化鈣(CaCl2)和其它易溶鹽類，最易溶于地下水中。CaCO3和MgCO3可溶于含有游離CO2的水中。由于鈣、鎂的碳酸鹽常常豐在于各種巖層中，如石灰石、白云石等，所以水中或多或少都含有鈣鎂的碳酸氫鹽。構(gòu)成土

42、壤的主要成分硅酸鹽和鋁硅酸鹽幾乎不溶于水，但當(dāng)水中含有CO2和有機酸時，可以促使其溶于水。地下水的含鹽量在1005000毫克/升之間，在某些特殊情況下還可能更高些；硬度通常在210毫克當(dāng)量/升之間，也有高達(dá)1025毫克當(dāng)量/升的。地下水的水質(zhì)一般終年很穩(wěn)定，可以用作熱力發(fā)電廠的水源。未經(jīng)污染的江河水最適于作熱力發(fā)電廠水源；海洋水只能供濱海電廠作為凝汽器的冷卻介質(zhì)。江河水的含鹽量和硬度都比較低，含鹽量一般在7090毫克/升之間，硬度在1.0-8.0毫克當(dāng)量/升之間。第三章 熱力發(fā)電廠補給水處理系統(tǒng)補給水處理是發(fā)電廠水處理主要工作之一。其任務(wù)是制備熱力系統(tǒng)所需質(zhì)量的補給水。補給水處理系統(tǒng)的水源為天

43、然水。水中不同的雜質(zhì)，可采用不同的處理方法去除。去除水中有機物、懸浮物、膠體和部分硬度、堿度時，可采用氯化處理、混凝處理、沉淀處理和過濾處理等方法。因為這些方法經(jīng)常作為水處理工藝的第一步，所以習(xí)慣上稱其為水的預(yù)處理。去除水中可溶性物質(zhì)時，可采用離子交換除鹽、蒸餾、電滲析、反滲透等方法。去除水中溶解氣體時，可采用熱力除氧、化學(xué)除氧、氣液交換（除碳器除二氧化碳）等方法。第一節(jié) 水的預(yù)處理一、水的氯化處理 天然水中均不同程度地含有有機物質(zhì)，如油脂、含氮化合物、有機胺、細(xì)菌、微生物、有機酸等成分。這些物質(zhì)在水中能以懸浮物、膠體、溶解物等三種形態(tài)存在。當(dāng)原水中有機物含量較高時，應(yīng)先對原水進(jìn)行氯化處理，以

44、除去大部分有機物。 水的氯化處理就是向水中投加氯或其化合物，以殺死其中微生物的處理過程。用于氯化處理的藥劑有氯、次氯酸鈣（漂白粉）、次氯酸鈉等。 氯是一種有強烈刺激性的、黃綠色的有毒氣體。其殺生作用不僅因為它本身是強氧化劑，還因為它加入水中后能生成次氯酸，化學(xué)反應(yīng)式如下：Cl2+H2O HOCl+HCl次氯酸是一種不穩(wěn)定的化合物，易分解而放出氧，反應(yīng)式如下 ：HClO HCl+O 剛分解出來的氧稱為新生態(tài)氧，是一種很強的強氧化劑，可以殺死微生物。次氯酸鈉加入水中后會發(fā)生水解反應(yīng)：2NaOCl+H2O HOCl+NaOH+NaCl反應(yīng)后生成HOCl，同樣能達(dá)到殺菌的目的。氯化處理時，加入的氯除用

45、于氧化水中的有機物和某些無機物之外，剩余一部分在水中以游離態(tài)存在，稱為過剩氧或活性余氧。由于水源不同，水中有機物的含量差別比較大，加氯處理的用藥量應(yīng)根據(jù)高速試驗來確定。不論藥量多少，都應(yīng)保持水中有一定量的過剩氯。根據(jù)經(jīng)驗，過剩氯一般為0.5mg/L。水中過剩氯會對后續(xù)水處理設(shè)備中的離子交換樹脂、反滲透膜等產(chǎn)生氧化作用，在進(jìn)行這些調(diào)和前應(yīng)予以去除。除去的方法除采用活性炭吸附過濾外，還可采用加亞硫酸鈉等還原劑的方法，化學(xué)反應(yīng)式如下 ：2NaSO3+Cl2+2H2O 2H2SO4+2NaCl二、水的混凝處理水的混凝處理就是在水中加入一種稱為混凝劑的物質(zhì)，促使細(xì)小顆粒聚集成顆粒的絮凝物，然后從水中分離

46、出來的方法。1、 原理 水中帶電的膠體顆粒由于相互間存在電性斥力而處于穩(wěn)定狀態(tài)，投加混凝劑如帶高價反離子的電解質(zhì)、帶相反電荷的膠體或少量的高分子聚合物等，可以先使膠體顆粒脫穩(wěn)，然后絮凝沉降，即脫穩(wěn)后的膠體聚合成大顆粒絮凝物。現(xiàn)以硫酸鋁為例來說明整個混凝過程。硫酸鋁Al2(SO4)3.18H2O加入水后發(fā)生如下電離和水解反應(yīng)：Al2(SO4)3 2Al3+3SO42-Al3+3H2O Al(OH)3+3H+ 生成的氫氧化鋁是溶解度很小的化合物。它從水中析出時形成膠體。膠體帶正電荷，在反離子SO42-的作用下逐漸凝聚成大的絮凝物。實際上，上述水解反應(yīng)生成的沉淀物并不完全是Al(OH)3,還有多核羥

47、基絡(luò)合物離子等水解中間產(chǎn)物，它們也參與了混凝反應(yīng)。上述水解產(chǎn)物在混凝過程中對水中膠體顆粒產(chǎn)生了如下作用： （1）吸附和電性中和作用。帶正電荷的凝聚劑水解產(chǎn)物對水中帶負(fù)電荷的膠體顆粒產(chǎn)生吸附和電性中和作用，使膠體之間的斥力降低，顆粒之間發(fā)生碰撞而凝聚。 （2）吸附架橋作用。水解中間產(chǎn)物多核羥基絡(luò)合離子呈鏈狀結(jié)構(gòu)，可在膠體之間架橋，發(fā)生凝聚作用。 （3）網(wǎng)捕作用。水解生成的沉淀物、水中膠體顆粒之間發(fā)生吸附粘結(jié)，形成網(wǎng)狀絮凝物沉淀，卷掃水中膠體顆粒，形成共沉淀。上述三種作用可能同時存在，但在不同條件下，哪一種作用為主要形成過程將有所不同，因為影響混凝過程的因素很多，實際作用機理應(yīng)根據(jù)具體情況判斷。

48、2、影響混凝處理效果的因素 混凝處理包括混凝劑與水的混合及混凝劑的電離、水解、形成膠體、吸附、聚集沉降等過程，所以影響混凝處理效果的因素很多，現(xiàn)將主要影響因素敘述如下： （1）水溫。 對混凝處理的效果有明顯影響，但混凝劑不同，其影響程度不同。一般的說，水溫高，水的粘度小，顆粒的擴散速快，易碰接和粘合，有利于混凝反應(yīng)和絮凝物沉降。當(dāng)用硫酸鋁作凝聚劑時，水溫為25-30。（2）水的PH值?；炷齽┧膺^程是一個不斷放出質(zhì)子H+的過程。在不同的PH值條件下，生成的水合絡(luò)離子的形態(tài)也不相同，對混凝處理的影響效果也不同。用鋁鹽作凝聚劑時，最優(yōu)PH值一般為6.57.5。用鐵鹽作凝聚劑時，最優(yōu)PH值一般為6.

49、09.0。（3）加藥量。 混凝劑加藥量對混凝效果有較大的影響。由于混凝過程是一個復(fù)雜的物理化學(xué)過程，目前還不能通過計算來確定加藥量，只有根據(jù)具體情況通過試驗來確定。天然水的加藥量一般為0.30.7mmoL。 （4）原水的雜質(zhì)。 當(dāng)原水中膠體顆粒濃度較小時，加入少量混凝劑，雖然能使膠體顆粒脫穩(wěn)，但由于碰撞機會小而不能凝聚，只有在很大的加藥量情況下生成大量氫氧化物沉淀時，才能產(chǎn)生凝聚作用。當(dāng)水中膠體顆粒濃度較大時，用較小加藥量即可產(chǎn)生凝聚作用。 原水中溶解離子對混凝效果也有影響。陰離子HCO3-、SO42-、Cl-含量太高時，會使混凝效果惡化。而陽離子如Ca2+、Mg2+對混凝有利。 當(dāng)原水中有機

50、物含量很高時，它們會吸附在膠體表面，使顆粒之間不易聚集，影響混凝效果。 （5）接觸介質(zhì)。 當(dāng)進(jìn)行混凝處理時，水中保持一定數(shù)量的泥渣層，可使沉淀過程更完全，沉降速度加快，能夠提高混凝處理效果。這是因為泥渣接觸介質(zhì)起到了吸附、催化以及作為結(jié)晶核心的作用。3、混凝劑和助凝劑常用的混凝劑有鋁鹽和鐵鹽兩類。鋁鹽有硫酸鋁、明礬Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O和聚合鋁（PAC）。聚合鋁也稱堿式氯化鋁或聚合氯化鋁，是一個高分子聚合物，化學(xué)分子式的通式可寫成Aln(OH)mCl3n-m。 鐵鹽有硫酸亞鐵、三氯化鐵（FeCl3.6H2O）和聚合硫酸鐵（PFS）。聚合硫酸鐵是一種無機高分子聚合物，通式為F

51、e(OH)n(SO4)3-m。 鐵鹽與鋁鹽相比有以下特點：鐵鹽生成的絮凝物密度比鋁鹽大，所以沉降速度快；適應(yīng)的PH值范圍比鋁鹽的寬；在混凝過程中受溫度的影響比鋁鹽的??；殘留水中的Fe3+會使凈化后的水帶色，且PH值6時，F(xiàn)e3+還能和水中腐植酸作用生成不易沉淀的黃綠色化合物，所以鐵鹽不宜處理有機物含量較多的水。在進(jìn)行混凝處理時，為了提高其效果需要添加助凝劑。助凝劑的作用大致有三個：（1）調(diào)整PH值。每種混凝劑在處理水時都有最佳的PH值。如果原水的PH值不能滿足要求，則需加酸或堿調(diào)整PH值。石灰、氫氧化鈉和硫酸、二氧化碳等都是常用的堿化劑和酸化劑。 （2）加強氧化作用。使用硫酸亞鐵作凝聚劑時，有

52、時需添加氧化劑如氯氣（Cl2）。 （3）提高絮凝物的粒度、密度和牢固性。這類助凝劑中最典型的為有機高分子聚合物聚丙烯酰胺（PAM）。它是一種非離子型絮凝劑，主要起架橋凝聚作用，其在水中適應(yīng)的PH值范圍也比較寬。三、水的沉淀處理 （一）、水的石灰沉淀軟化 水的沉淀軟化一般是指在水中加入一定量的化學(xué)藥品（如石灰），使鈣、鎂離子轉(zhuǎn)變成難溶于水的化合物而沉淀析出的方法。要使石灰處理沉淀完全，必須對沉淀過程進(jìn)行控制，常采用的措施有：一是利用先前析出的沉淀物（泥渣）作為接觸介質(zhì)。二是石灰處理和混凝處理所形成的膠體，兩者共同沉淀下來。三是石灰處理的水溫一般控制在20-25范圍內(nèi)。（二）、沉淀處理設(shè)備及其運行 火力發(fā)電廠常采用的沉淀處理設(shè)備是澄清池。澄清池是利用池子內(nèi)部先前析出的泥層作為接觸介質(zhì)，提高沉淀處理效果的一種設(shè)備。 這里以機械攪拌加速澄清池為例，說明沉淀處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理和運行操作。 1、澄清池的結(jié)構(gòu) 池體由第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室、導(dǎo)流室、分離室和泥渣濃縮室組成。池中心設(shè)有電動攪拌器。此外，還設(shè)有進(jìn)水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)以及其他輔助設(shè)備。 原水由進(jìn)水管進(jìn)入縱截面為三角形的環(huán)形配水槽，通過槽底出水孔均勻地流入第一反應(yīng)室（又稱混合室）。在此，水與藥劑以及從分離區(qū)回流的泥渣在攪拌裝置的攪動作用下充分混合?；旌虾蟮膴A帶泥渣的水?dāng)嚢柩b