水基础知识
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ca(HCO3)2==CaCO3↓+CO2↑+H2O(以钙为例） ●非碳酸盐硬度 钙镁的硫酸盐、氯化物、硝酸盐形成的硬度（无法用加热
去除） 永久硬度
硬水对工业生产的危害
●冷却系统 换热器结垢 垢下腐蚀，破坏管道
●工业洗涤 影响织物美观 强度
●锅炉
热效率降低 安全性下降 能耗水耗增加
硬度
●钙硬度 ●镁硬度 ●硬度单位 过去常用浓度当量N表示 现行标准
生化需氧量
●以BOD表示 ●有氧状态下 微生物分解有机质消耗氧量 ●反映水体受有机物污染严重程度 ● BODX X表示微生物作用时间
谢谢！
CO2 在水中的溶解平衡
CO2+H2O
H++HCO3-
2H++CO32-
腐蚀反应 2CO2+Fe(OH)2(保护膜) 4Fe(HCO3)2+O2+2H2O
=== Fe(HCO3)2 === 4Fe(OH)3+8CO2
杂质对水体的影响
●阴阳离子对水体影响
杂质对水体的影响
●有机物 消耗水体中溶解氧
促进细菌生长 恶化水质
阴阳离子 Cl- SO42- HCO3- CO32- OHK+ Na+ Mg2+ Ca2+ Fe3+ Mn2+
有机物 腐殖酸 富里酸聚羧酸化合物 动物纤维、油脂、糖类、染料 有机原料 天然水体中腐殖酸 占水中溶解有机物质的95%以上
杂质对水体的影响
●溶解气体
O2 CO2 引起金属腐蚀的重要因素
CO2 对碳钢腐蚀
降低工业生产产品质量
水体产生异味原因
●水体动植物或微生物繁殖腐烂 ●水体溶解H2S SO2 N2 NH3 ●溶解盐类（如铵盐）或泥土气味 ●工业排放物如石油 酚类 ●消毒过程中加入的消毒剂（如氯气）
水体中固体
●水体除溶解气体以外的所有杂质（105~110℃） 溶解固体（DS） 溶解于水中的无机盐类 有机物 悬浮固体（SS） 不溶于水的泥沙 粘土 有机物 微生物
附：我国地下水水质情况
水中的杂质
●按分散体系划分：高分散系、胶态分散系、粗分散系 ●按其性质划分：无机物、有机物、微生物
●高分散系 ≤1nm（纳米， 10-9m），无机、有机低分子物及离子， 溶液体系，如氯化钠、蔗糖溶液
●胶态分散系 1~200nm 高分子物以溶液存在 溶胶微粒（胶体体系） 如PAC与水的混合物、氢氧化铁胶体、淀粉胶体
●粗分散系（不稳定） 悬浊液与乳浊液 如硅藻土与水混合 油水混合
杂质特点
●悬浮物 颗粒粒径10-4 mm以上 肉眼可见 可通过沉淀、过滤去除 浑浊度、色度、气味主要来源
●胶体物质 直径在10-4~10-6mm之间微粒 分子离子聚合物 可吸附离子附带电荷（一般带负电荷）
●溶解物
溶解气体
O2 CO2 H2S SO2 N2 NH3 系统金属腐蚀主要因素
1N=0.5mol/L 统一 mmol/L
碱度
●水体中能接受H+ 与强酸进行中和反应的物质含量 ● 组成：HCO3- CO32- OH- 强碱弱酸盐 ●五种碱度形式
硬度含盐量对水体的分类
附：我国不同区域水质大致分类
硬度与碱度关系
酸度
●与碱度对应 ●反映水体中氢离子含量 ●PH值
电导率
●特指水体导电能力 ●阴阳离子数量决定数值大小（与胶体也相关） ●间接反映含盐量（反映胶体数量） ●纯水电导率 ≤10（μs/cm) 对应含盐量2~5mg/l
含盐量、浑浊度、透明度、色度
●关于色度的特殊说明 色度生产原因 溶于水的腐殖质 有机物 无机物引起
色度
硬度
●金属阳离子 Mg2+ Ca2+ 阴离子如SO42- CO32- OH在水体加热或压力变化过程中，由于蒸发浓缩或者溶解 度降低形成水垢。其中阳离子总含量称之为硬度
●碳酸盐硬度 钙、镁碳酸氢盐形成硬度，也称暂时硬度
水体中的碳酸来源
● 空气中溶解于水 ●水体生物新陈代谢及有机物氧化 存在形态：常温常压 ≥99% CO2
H2CO3 ≤1%
●岩石或土壤碳酸盐和碳酸氢盐 主要以HCO3- CO32- 存在
碳酸的电离平衡
●碳酸二元弱酸 分步电离
CO2+H2O == H2CO3
H2CO3
H++HCO3-
HCO3-
H++CO32-
其中HCO3- 在PH7~9之间占绝对优势
循环冷却水中常使用磷酸盐药剂，它在水中的电离平衡系 统的腐蚀和结垢状况
溶解氧
●以DO表示
●天然水中 敞开式循环冷却系统
●DO反映水体受污染程度
8~14mg/l 6~8mg/l
化学需氧量
●以COD表示 ●消耗强氧化剂的剂量 ●反映水体中还原剂数量的指标
部分无机物 如亚铁盐 亚硝酸盐 有机物 占比大 ●循环冷却水系统 COD＞5mg/l 水质变差
●资源分布不均匀，长江以南是长江以北的3倍
●水环境形势严峻，地下水过度开采，约有1/3以上工业 废水 80%以上的生活污水未经处理直接排入河湖， 90%的城市水环境恶化
水在自然界中循环和分类
地下水与地表水特点
●地表水 杂质少 含盐量低 硬度低
Biblioteka Baidu
平均在40mg/l 平均在0.025mmol/l
●地下水 含盐量较高 悬浮物很少 水质清澈 浑浊度低
水基础知识
基础概念汇总
●我国水资源特点、水在自然界中的循环、分类、特点 ●水中杂质、分类、特点、影响、总固体（DS，SS） ●含盐量、浑浊度、透明度、色度、硬度、碱度、酸度、
水电导率 ●水体中的天然碳酸、碳酸平衡 ●溶解氧、COD 、BODX
我国水资源特点
●中国水资源排名：世界第四位，人均排名121位
去除） 永久硬度
硬水对工业生产的危害
●冷却系统 换热器结垢 垢下腐蚀，破坏管道
●工业洗涤 影响织物美观 强度
●锅炉
热效率降低 安全性下降 能耗水耗增加
硬度
●钙硬度 ●镁硬度 ●硬度单位 过去常用浓度当量N表示 现行标准
生化需氧量
●以BOD表示 ●有氧状态下 微生物分解有机质消耗氧量 ●反映水体受有机物污染严重程度 ● BODX X表示微生物作用时间
谢谢！
CO2 在水中的溶解平衡
CO2+H2O
H++HCO3-
2H++CO32-
腐蚀反应 2CO2+Fe(OH)2(保护膜) 4Fe(HCO3)2+O2+2H2O
=== Fe(HCO3)2 === 4Fe(OH)3+8CO2
杂质对水体的影响
●阴阳离子对水体影响
杂质对水体的影响
●有机物 消耗水体中溶解氧
促进细菌生长 恶化水质
阴阳离子 Cl- SO42- HCO3- CO32- OHK+ Na+ Mg2+ Ca2+ Fe3+ Mn2+
有机物 腐殖酸 富里酸聚羧酸化合物 动物纤维、油脂、糖类、染料 有机原料 天然水体中腐殖酸 占水中溶解有机物质的95%以上
杂质对水体的影响
●溶解气体
O2 CO2 引起金属腐蚀的重要因素
CO2 对碳钢腐蚀
降低工业生产产品质量
水体产生异味原因
●水体动植物或微生物繁殖腐烂 ●水体溶解H2S SO2 N2 NH3 ●溶解盐类（如铵盐）或泥土气味 ●工业排放物如石油 酚类 ●消毒过程中加入的消毒剂（如氯气）
水体中固体
●水体除溶解气体以外的所有杂质（105~110℃） 溶解固体（DS） 溶解于水中的无机盐类 有机物 悬浮固体（SS） 不溶于水的泥沙 粘土 有机物 微生物
附：我国地下水水质情况
水中的杂质
●按分散体系划分：高分散系、胶态分散系、粗分散系 ●按其性质划分：无机物、有机物、微生物
●高分散系 ≤1nm（纳米， 10-9m），无机、有机低分子物及离子， 溶液体系，如氯化钠、蔗糖溶液
●胶态分散系 1~200nm 高分子物以溶液存在 溶胶微粒（胶体体系） 如PAC与水的混合物、氢氧化铁胶体、淀粉胶体
●粗分散系（不稳定） 悬浊液与乳浊液 如硅藻土与水混合 油水混合
杂质特点
●悬浮物 颗粒粒径10-4 mm以上 肉眼可见 可通过沉淀、过滤去除 浑浊度、色度、气味主要来源
●胶体物质 直径在10-4~10-6mm之间微粒 分子离子聚合物 可吸附离子附带电荷（一般带负电荷）
●溶解物
溶解气体
O2 CO2 H2S SO2 N2 NH3 系统金属腐蚀主要因素
1N=0.5mol/L 统一 mmol/L
碱度
●水体中能接受H+ 与强酸进行中和反应的物质含量 ● 组成：HCO3- CO32- OH- 强碱弱酸盐 ●五种碱度形式
硬度含盐量对水体的分类
附：我国不同区域水质大致分类
硬度与碱度关系
酸度
●与碱度对应 ●反映水体中氢离子含量 ●PH值
电导率
●特指水体导电能力 ●阴阳离子数量决定数值大小（与胶体也相关） ●间接反映含盐量（反映胶体数量） ●纯水电导率 ≤10（μs/cm) 对应含盐量2~5mg/l
含盐量、浑浊度、透明度、色度
●关于色度的特殊说明 色度生产原因 溶于水的腐殖质 有机物 无机物引起
色度
硬度
●金属阳离子 Mg2+ Ca2+ 阴离子如SO42- CO32- OH在水体加热或压力变化过程中，由于蒸发浓缩或者溶解 度降低形成水垢。其中阳离子总含量称之为硬度
●碳酸盐硬度 钙、镁碳酸氢盐形成硬度，也称暂时硬度
水体中的碳酸来源
● 空气中溶解于水 ●水体生物新陈代谢及有机物氧化 存在形态：常温常压 ≥99% CO2
H2CO3 ≤1%
●岩石或土壤碳酸盐和碳酸氢盐 主要以HCO3- CO32- 存在
碳酸的电离平衡
●碳酸二元弱酸 分步电离
CO2+H2O == H2CO3
H2CO3
H++HCO3-
HCO3-
H++CO32-
其中HCO3- 在PH7~9之间占绝对优势
循环冷却水中常使用磷酸盐药剂，它在水中的电离平衡系 统的腐蚀和结垢状况
溶解氧
●以DO表示
●天然水中 敞开式循环冷却系统
●DO反映水体受污染程度
8~14mg/l 6~8mg/l
化学需氧量
●以COD表示 ●消耗强氧化剂的剂量 ●反映水体中还原剂数量的指标
部分无机物 如亚铁盐 亚硝酸盐 有机物 占比大 ●循环冷却水系统 COD＞5mg/l 水质变差
●资源分布不均匀，长江以南是长江以北的3倍
●水环境形势严峻，地下水过度开采，约有1/3以上工业 废水 80%以上的生活污水未经处理直接排入河湖， 90%的城市水环境恶化
水在自然界中循环和分类
地下水与地表水特点
●地表水 杂质少 含盐量低 硬度低
Biblioteka Baidu
平均在40mg/l 平均在0.025mmol/l
●地下水 含盐量较高 悬浮物很少 水质清澈 浑浊度低
水基础知识
基础概念汇总
●我国水资源特点、水在自然界中的循环、分类、特点 ●水中杂质、分类、特点、影响、总固体（DS，SS） ●含盐量、浑浊度、透明度、色度、硬度、碱度、酸度、
水电导率 ●水体中的天然碳酸、碳酸平衡 ●溶解氧、COD 、BODX
我国水资源特点
●中国水资源排名：世界第四位，人均排名121位