水基本知识培训.ppt
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1、水的基本知识地表水与地下水地表水与地下水密度与相对密度密度与相对密度溶液、饱和溶液、溶解度溶液、饱和溶液、溶解度溶液的百分比浓度溶液的百分比浓度以氢离子为基本单位的物质的量浓度以氢离子为基本单位的物质的量浓度毫克毫克/升和微克升和微克/升是什么单位?升是什么单位?天然水中含有的杂质天然水中含有的杂质水中溶有哪些主要的气体水中溶有哪些主要的气体?水的总固体、总溶固体和悬浮固体水的总固体、总溶固体和悬浮固体天然水中溶解的主要离子天然水中溶解的主要离子水的含盐量水的含盐量水的浑浊度水的浑浊度目目 录录 目目 录录水的硬度水的硬度水的电阻率水的电阻率水的电导、电导率以及与电阻率之间的关系水的电导、电导
2、率以及与电阻率之间的关系水的溶解氧水的溶解氧化学需氧量(化学需氧量(CODCOD)和生化需氧量()和生化需氧量(BODBOD)总有机碳(总有机碳(TOCTOC)总需氧量(总需氧量(TODTOD)氨氮化合物氨氮化合物(氨氮、氨氮、TNTN、NOX-N)NOX-N)含磷化合物(含磷化合物(TPTP)1、地表水与地下水地表水是指雨雪、江河、湖泊及海洋的水。地下水是指雨水经过土壤及地层的渗透流动而形成的水,在其漫长的 流程和广泛的接触中,溶入较多的盐类。另一方面,地下水经过层层过滤,悬浮物很少,浊度低。uer adipiscing elit.Vivamus et magna.Fusce sed sem
3、 sed magna suscipit egestas.2、密度与相对密度密度表示单位体积中所含该物质的质量,其单位为:kg/m3或g/cm3。它是一种物质的特性,只与物质种类有关,与物质的质量与体积无关。水在4是的密度为1g/cm3(1*103 kg/m3或1g/ml)。相对密度,也就是我们比较熟悉的“比重”,是指物质的密度与水在4的密度的比值。uer adipiscing elit.Vivamus et magna.Fusce sed sem sed magna suscipit egestas.3、溶液、饱和溶液、溶解度由两种或两种以上的物质组成的均匀二稳定的体系称之为溶液。如水和食盐组
4、成的均匀而稳定的澄清溶液称为食盐水溶液。在一定条件下,物质的溶解和结晶达到平衡是的溶液叫做饱和溶液。在一定的温度下,饱和溶液中所含溶质的量,称为该溶质在该温度下的溶解度。一般把在室温(20)时的100g水中该物质溶解度超过10g的称为易容物质;在110g之间的称为可溶物质;在0.11g之间的称为微溶物质;而溶解度在0.1g以下的,称为难溶物质。http:/4 4、溶液的百分比浓度溶液的百分比浓度 溶液的百分比浓度分为体积百分比浓度和质量百分比浓度。其中以质量百溶液的百分比浓度分为体积百分比浓度和质量百分比浓度。其中以质量百分分 比浓度比较常用。比浓度比较常用。体积百分比浓度是以溶质在体积百分比
5、浓度是以溶质在100ml100ml溶液中所含的克数来表示的浓度。例如:溶液中所含的克数来表示的浓度。例如:1L1L水溶液中含水溶液中含NaOHNaOH溶质溶质50g50g,则该溶液的所含,则该溶液的所含NaOHNaOH的体积百分比浓度为的体积百分比浓度为5%.5%.质量百分比浓度是以溶质质量占全部溶液质量的百分比来表示的,即用每质量百分比浓度是以溶质质量占全部溶液质量的百分比来表示的,即用每 100g 100g溶液中所含溶质克数来表示浓度的。可用下式计算:溶液中所含溶质克数来表示浓度的。可用下式计算:溶液质量百分比浓度溶液质量百分比浓度=溶质质量溶质质量/溶液质量溶液质量*100%*100%=
6、溶质质量溶质质量/(溶质质量(溶质质量+溶剂质量)溶剂质量)*100%*100%例如:例如:100gNaCl100gNaCl溶液中含溶液中含5g NaCl5g NaCl,那么溶液质量百分比浓度就是,那么溶液质量百分比浓度就是5%5%。http:/5 5、以氢离子为基本单位的物质的量浓度以氢离子为基本单位的物质的量浓度 水溶液中的阴阳离子应该是平衡的。水溶液中的阴阳离子应该是平衡的。水处理行业常采用以氢离子为基本单位的物质的量浓度来表达水中的酸碱水处理行业常采用以氢离子为基本单位的物质的量浓度来表达水中的酸碱盐的平衡关系。盐的平衡关系。什么是以氢离子为基本单位的物质的量浓度?即将能够提供或接受什
7、么是以氢离子为基本单位的物质的量浓度?即将能够提供或接受1molH+1molH+离子的物质的的质量称为一个氢离子摩尔,即离子的物质的的质量称为一个氢离子摩尔,即1H+mol1H+mol。以氢离子为基本单位。以氢离子为基本单位的物质的量浓度的常用单位是的物质的量浓度的常用单位是H+mol/LH+mol/L、H+mmol/LH+mmol/L或或H+H+mol/Lmol/L。http:/5 5、以氢离子为基本单位的物质的量浓度以氢离子为基本单位的物质的量浓度 以钙离子溶液为例:钙的原子量为以钙离子溶液为例:钙的原子量为40.0840.08。如果。如果1 1升溶液中含升溶液中含Ca2+40.08gCa
8、2+40.08g,物质的量浓度可以写成,物质的量浓度可以写成Ca2+1mol/LCa2+1mol/L。每摩尔。每摩尔Ca2+Ca2+可以取代可以取代2molH+2molH+离子,所以离子,所以1mol Ca2+=2H+mol Ca2+1mol Ca2+=2H+mol Ca2+那么溶液物质的量浓度那么溶液物质的量浓度Ca2+1mol/LCa2+1mol/L可以写成可以写成2H+mol/L Ca2+2H+mol/L Ca2+为什么要了解以氢离子为基本单位的物质的量浓度?因为水的硬度和碱度为什么要了解以氢离子为基本单位的物质的量浓度?因为水的硬度和碱度及离子交换剂(也就通常说的树脂)的交换容量都涉及
9、到用此单位表达,所以及离子交换剂(也就通常说的树脂)的交换容量都涉及到用此单位表达,所以对于大家来说了解此单位也是有必要的。对于大家来说了解此单位也是有必要的。http:/6 6、毫克毫克/升和微克升和微克/升是什么单位?升是什么单位?毫克毫克/升和微克升和微克/升是表示水中某些物质或杂质含量多少的单位。升是表示水中某些物质或杂质含量多少的单位。在工业水处理中,水的单位体积或单位重量通常采用升(或毫升)、克(或毫在工业水处理中,水的单位体积或单位重量通常采用升(或毫升)、克(或毫克、千克)来表示。而含在水中的物质的质量通常采用克、毫克或微克来表示。因克、千克)来表示。而含在水中的物质的质量通常
10、采用克、毫克或微克来表示。因此,表示水质情况时,常用单位毫克此,表示水质情况时,常用单位毫克/升、微克升、微克/升来表示。升来表示。毫克毫克/升表示升表示1 1升水中含多少毫克的杂质,升水中含多少毫克的杂质,1 1升水的重量等于升水的重量等于10001000克也就是百万克也就是百万毫克,故可理解为毫克,故可理解为1 1毫克毫克/升杂质相当于水中含有百万分之一杂质,即通常所用的升杂质相当于水中含有百万分之一杂质,即通常所用的ppm.ppm.水经过脱盐处理后杂质的含量很低时,就用微克水经过脱盐处理后杂质的含量很低时,就用微克/升单位来表示,升单位来表示,1 1毫克毫克=1000=1000微克。微克
11、。1 1微克微克/升相当于水中含有十亿分之一的杂质,也可用升相当于水中含有十亿分之一的杂质,也可用ppbppb来表示。来表示。毫克毫克/升单位的符号为升单位的符号为mg/L,mg/L,微克微克/升单位的符号为升单位的符号为 g/Lg/L。http:/7 7、天然水中含有的杂质天然水中含有的杂质 天然水中含有的杂质,按照其颗粒大小不同可分为三类:颗粒最大的为悬浮物;其次是胶体物质;颗粒最小的是离子和分子,称为溶解物质。什么是悬浮物质呢?水中的悬浮物质是颗粒直径约在10-4mm以上的微粒,肉眼可见。主要是由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌、病毒以及高分子有机物等组成,常常悬浮在水流之中,水产生的浑
12、浊现象,也是由此类物质所造成的。这些微粒很不稳定,可以通过沉淀和机械过滤而除去。悬浮物质是造成浊度、色度、气味的主要来源。他们在水中含量往往随着季节和低区不同而变化。http:/7 7、天然水中含有的杂质天然水中含有的杂质什么是水中的胶体物质?水中的胶体物质是颗粒直径约在10-4-10-6mm之间的微粒。是许多分子和离子的集合物。水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物。水中的有机矿物质胶体主要是动植物的肢体腐烂和分解而生产的腐殖物。其中以湖泊的腐殖物含量最多,因此常常使水呈黄绿色或褐色。由于胶体物质的微粒小,重量轻,单位体积所具有的表面积很大,故其表面具有较大的吸附能力,常常吸附着大量的
13、离子而带点。同类胶体因带同性电荷而相互排斥,他们在水中不能粘合二出于稳定状态。所以胶体颗粒不能藉重力自行沉降而去除,一般在水中加药剂破坏其稳定,使胶体颗粒增大而沉降予以去除。http:/7 7、天然水中含有的杂质天然水中含有的杂质 什么是水中的溶解物质?水中的溶解物质是颗粒直径小于或等于10-6mm的微粒。主要是溶于水中的以低分子存在的溶解盐类的各种离子和气体。溶解物质可以用离子交换或除盐等方法予以去除。http:/8 8、水中溶有哪些主要的气体水中溶有哪些主要的气体?天然水中常见的溶解气体有氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、有时还有硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、氮气(N2)、氨(NH
14、3)等。这些溶解气体大都对金属有腐蚀作用,是引起水系统金属腐蚀的重要因素。http:/8 8、水中溶有哪些主要的气体水中溶有哪些主要的气体?二氧化碳(CO2)是水中存在较多的气体杂质,通常是以游离态存在的;水中存在大量的碳酸根在PH低时,也是以游离状态存在的,于是产生了碳酸平衡问题:CO2+H2O H+HCO3-2 H+CO32-因此,水中的CO2越多,生成的氢离子越多,水的pH值越低,产生酸性的腐蚀水,破坏碳钢表面产生的保护膜引起碳钢腐蚀。其腐蚀的化学反应式:2CO2 +Fe(OH)2 =Fe(HCO3)2 Fe(HCO3)2+O2 +2H2O =4Fe(OH)3 +8CO2如果脱盐水中进入
15、CO2,水的电导率会随即上升,腐蚀性增大。因此脱盐水箱应当有防止大气中CO2溶入水箱中的措施,常用氮气或其他惰性气体在水箱顶部进行保护,防止CO2污染纯水水质。http:/9 9、水的总固体、总溶固体和悬浮固体水的总固体、总溶固体和悬浮固体 水中除了溶解气体之外的一切杂质称为固体。水中的固体又可分为总溶固体和悬浮固体。二者的总和称为水的总固体。总溶固体是指谁经过过滤之后,仍然溶于水中的各种无机盐类和有机物等。悬浮固体是指那些不溶于水中的泥沙、粘土、有机物、微生物等。http:/1010、天然水中溶解的主要离子天然水中溶解的主要离子 天然水中溶解的离子,主要是水流经岩层时所溶解的矿物质,如碳酸钙
16、、碳酸镁 硫酸钙、硫酸镁、二氧化硅、氯化钠、无水硫酸钠等。1010、天然水中溶解的主要离子天然水中溶解的主要离子http:/这些主要离子如下所示:类别类别阳离子阳离子阳离子阳离子浓度的数量级浓度的数量级符号符号名称名称符号符号名称名称Na+Na+钠离子钠离子HCO3-HCO3-碳酸氢根碳酸氢根1mg/L1mg/LK+K+钾离子钾离子Cl-Cl-氯离子氯离子Ca2+Ca2+钙离子钙离子SO42-SO42-硫酸根硫酸根Mg2+Mg2+镁离子镁离子HSiO3-HSiO3-硅酸氢根硅酸氢根NH4+NH4+铵离子铵离子F-F-氟离子氟离子0.11mg/L0.11mg/LFe3+Fe3+铁离子铁离子NO3
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