1、獲取潔凈的水獲取潔凈的水Page 22 1.1.你們知道天然水中含有哪些你們知道天然水中含有哪些類型的雜質嗎？類型的雜質嗎？ 2. 2.我們又是如何除去這些類型我們又是如何除去這些類型的雜質的呢？的雜質的呢？思考與交流沉降池（混凝劑）沉降池（混凝劑）過濾池過濾池 活性炭吸活性炭吸附池附池消毒消毒 不溶性的雜質；可溶性的雜質；病毒，不溶性的雜質；可溶性的雜質；病毒，細菌；油污細菌；油污Page 33一、天然水的凈化一、天然水的凈化 1.混凝法：混凝法：原理：加入一種混凝劑，使水中原理：加入一種混凝劑，使水中細小的懸浮細小的懸浮物質和膠體物質和膠體聚集成較大顆的顆粒而沉淀，然聚集成較大顆的顆粒而沉

2、淀，然后過濾除去。后過濾除去。常見混凝劑常見混凝劑 :在生活上：在生活上：明礬明礬 在工業上：硫酸鋁，聚合鋁，在工業上：硫酸鋁，聚合鋁， 硫酸亞鐵，硫酸鐵等硫酸亞鐵，硫酸鐵等Page 44Al(OH)3在水中以絮狀的膠體形式存在，由于水中的在水中以絮狀的膠體形式存在，由于水中的膠體雜質一般都帶膠體雜質一般都帶負電負電,而而Al(OH)3膠體粒子帶膠體粒子帶正電正電，通過電性吸引作用，破壞了天然水中膠體雜質的穩定通過電性吸引作用，破壞了天然水中膠體雜質的穩定性，并在分子引力作用下凝聚成大顆粒下沉性，并在分子引力作用下凝聚成大顆粒下沉(聚沉聚沉)。同時還能同時還能吸附吸附一些懸浮物，這樣就起到了凈

3、水的作用。一些懸浮物，這樣就起到了凈水的作用。 注意：膠體本身是不帶電的，帶電的是注意：膠體本身是不帶電的，帶電的是膠體微粒膠體微粒明礬的凈水原理：明礬的凈水原理： KAl（SO4）2= Al3+ +K+2 SO42- Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Page 55【實驗實驗2-12-1】在河水中加入以下物質在河水中加入以下物質實驗實驗 現象現象 燒杯燒杯1 1加入綠礬攪拌后靜置加入綠礬攪拌后靜置 燒杯燒杯2 2加加NaOHNaOH溶液，使溶液，使pH=9pH=9，再加綠礬攪拌后靜置再加綠礬攪拌后靜置 燒杯燒杯3 3加入硫酸鐵攪拌后靜加入硫酸鐵攪拌后靜置置 從現象可以得出什

4、么結論呢從現象可以得出什么結論呢?有少量膠狀物出現有少量膠狀物出現有沉淀析出有沉淀析出 有沉淀析出有沉淀析出 Page 66分析實驗分析實驗2-12-1 【結論結論】：綠礬凈水效果不如：綠礬凈水效果不如FeFe2 2（SOSO4 4）3 3 亞鐵鹽水解：亞鐵鹽水解：Fe2+ + 3H2O Fe（OH）2 + 3H+ 生成的生成的Fe(OH)2溶解度較大，混凝效果不好。溶解度較大，混凝效果不好。【思考思考】為什么亞鐵鹽的凈化效果沒有鐵鹽為什么亞鐵鹽的凈化效果沒有鐵鹽的效果好？的效果好？1、必須將、必須將Fe2+轉化為轉化為Fe3+2、要調、要調PH值到值到9左右左右使用使用FeSO47H2O時應

5、注意時應注意 Page 77（1 1）、硬水和軟水的定義：）、硬水和軟水的定義：硬水硬水: :含有含有較多較多鈣離子，鎂離子的水。鈣離子，鎂離子的水。 如礦泉水，自來水，河水、湖水、井水、泉如礦泉水，自來水，河水、湖水、井水、泉水以及自然界中的地面水和地下水等。水以及自然界中的地面水和地下水等。軟水軟水: :含有含有少量或不含少量或不含鈣離子，鎂離子的水。鈣離子，鎂離子的水。 如雨水，雪水，純凈水等。如雨水，雪水，純凈水等。2 2、化學軟化法、化學軟化法Page 88(2)(2)硬度硬度 *主要指水中含鈣離子主要指水中含鈣離子、鎂離子的濃度鎂離子的濃度硬度定義硬度定義(簡單了解簡單了解) 1

6、1升水中含有升水中含有1010mgCaOmgCaO （或者（或者相當于相當于1010mgCaO)mgCaO)稱為稱為1 1度（度（1 1。) ) (3)(3)硬度的種類硬度的種類暫時硬度：暫時硬度：由由CaCa（HCOHCO3 3) )2 2和和MgMg（HCOHCO3 3) )2 2引起的硬度引起的硬度永久硬度：永久硬度：如果水的硬度是由鈣和鎂的如果水的硬度是由鈣和鎂的硫酸鹽硫酸鹽或或氯氯化物化物等引起的，這種硬度叫做永久硬度。等引起的，這種硬度叫做永久硬度。Page 99肥皂水法：肥皂水法：種類種類硬水硬水軟水軟水現象現象結論結論泡沫少，有大量浮渣泡沫少，有大量浮渣有大量泡沫，無浮渣有大量

7、泡沫，無浮渣可用肥皂水來區別硬水和軟水；硬水浪費肥皂可用肥皂水來區別硬水和軟水；硬水浪費肥皂（4 4）、）、硬水和軟水的鑒別方法硬水和軟水的鑒別方法:加熱法：加熱法：種類種類硬水硬水軟水軟水現象現象結論結論蒸發皿底部有白色固體蒸發皿底部有白色固體蒸發皿底部無或很少固體蒸發皿底部無或很少固體可用蒸發法區別硬水和軟水；硬水加熱可形成水垢可用蒸發法區別硬水和軟水；硬水加熱可形成水垢Page 1010(5)硬水的危害硬水與人體健康長期飲用硬度過高的水對人體健康不利 高硬度水中與結合SO有苦澀味，還會使人的腸胃功能紊亂，出現站是性的腹脹，排氣多，腹瀉等現象。久居南方的人初到北方，開始一段時間會出現“水土

8、不服”的現象，是因為北方不少地方飲用硬度比較高的地下水，而時間長了，胃腸逐漸適應后，這種現象就會隨之消失。那么硬水毫無是處了嗎？不對，否則怎么會有那么多的人要買礦泉水喝呢？原來鈣和鎂都是生命必需元素中的宏量金屬元素科學和醫學家們還調查發現，人的某些心血管疾病，如高血壓和動脈硬化性心臟病的死亡率，與飲水的硬度成反比，水質硬度低，死亡率反而高。長期飲用過硬或者過軟的水都不利與人體健康。我國規定：飲用水的硬度不得超過我國規定：飲用水的硬度不得超過25度度 硬水對我們的生產和生活也有很大的危害 洗滌浪費肥皂 鍋爐結成水垢，危害生產 所以，我們必須將硬水進行軟化。那么，就讓我們接著學習硬水軟化的方法吧！

9、Page 1111(6)(6)硬水軟化的方法硬水軟化的方法加熱法加熱法藥劑法藥劑法離子交換法離子交換法其他方法其他方法Page 1212加熱法加熱法: : Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2 CaCOCaCO3 3 + +H H2 2O OCOCO2 2Mg(HCOMg(HCO3 3) )2 2 MgMgCOCO3 3 +H+H2 2O OCOCO2 2思考：思考：CaCOCaCO3 3 和和MgMgCOCO3 3 溶解度溶解度的差別。的差別。CaCOCaCO3 3不溶，不溶， MgMgCOCO3 3 微溶微溶 所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應

10、生成更難溶的氫氧化鎂。還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂。MgMgCOCO3 3 +H+H2 2O O = = Mg(OH)Mg(OH)2 2 +CO +CO2 2 所以水垢的主要成分是所以水垢的主要成分是CaCOCaCO3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2 ，可以用稀鹽酸洗，但是為了防止腐蝕設備，可以用稀鹽酸洗，但是為了防止腐蝕設備，需要加入合適的緩蝕劑。需要加入合適的緩蝕劑。煮沸煮沸暫時硬水暫時硬水時的反應：時的反應：Page 1313藥劑法藥劑法 CaOH2O=Ca(OH)2 Ca(HCO3)2Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O Mg(HCO3)22Ca(OH)2=Mg(OH)2

11、+2CaCO32H2O 常用的化學藥劑常用的化學藥劑： 純堿純堿、生石灰生石灰等等 藥劑法藥劑法：通過向硬水中加入適當的化學藥劑，與：通過向硬水中加入適當的化學藥劑，與CaCa2 2、MgMg2 2發生化學反應，使發生化學反應，使CaCa2 2、MgMg2 2以以沉淀沉淀的的形式分離出來，達到軟化水的目的。形式分離出來，達到軟化水的目的。Page 1414離子交換法: 離子交換法是用離子交換劑軟化水的方法，離子交換法是用離子交換劑軟化水的方法，離子交換劑中的離子交換劑中的陽離子陽離子與水中的與水中的Ca2、Mg2發發生離子交換作用，使水得到軟化。生離子交換作用，使水得到軟化。 離子交換劑為高分

12、子離子交換樹脂，離子交換劑為高分子離子交換樹脂， 常用常用NaR、HR表示表示 【思考思考】你們可以用離子反應來表示離子交換你們可以用離子反應來表示離子交換法軟化水的過程？法軟化水的過程？離子交換原理：離子交換原理： 2NaR+Ca2+=CaR2+2Na2NaR+Mg2+=MgR2+2Na+Page 1515離子交換柱離子交換柱硬水離子交換劑離子交換柱軟水Page 1616交換過程交換過程鈉離子鎂離子或鈣離子磺化煤顆粒Page 1717水質變化水質變化水質變化：水質變化： 原水硬度降低原水硬度降低 陰離子基本不變陰離子基本不變 鈉離子數目大大增加鈉離子數目大大增加Page 1818交換并非是無

13、止境的。交換并非是無止境的。交換進行到離子交換劑中的交換進行到離子交換劑中的NaNa+ +全部被全部被CaCa2 2、MgMg2 2代替后，離子交換劑即失去軟化硬水的能代替后，離子交換劑即失去軟化硬水的能力，也就是說交換后的水不再符合軟水的標準力，也就是說交換后的水不再符合軟水的標準時，離子交換劑就失效了，此時必須使離子交時，離子交換劑就失效了，此時必須使離子交換劑換劑再生再生【思考思考】這種離子交換是否可以無限進行？這種離子交換是否可以無限進行？Page 1919再生方法 再生：用再生：用5 58 8的的食鹽水食鹽水浸泡失去交換浸泡失去交換能力的離子交換劑，能力的離子交換劑，CaRCaR2

14、2和和MgRMgR2 2跟跟NaNa+ +發生交發生交換作用換作用重新生成重新生成NaRNaR，從而又恢復了離子交換劑，從而又恢復了離子交換劑軟化硬水的能力，這個過程軟化硬水的能力，這個過程叫再生叫再生再生原理：再生原理： CaRCaR2 2+2Na+2Na=2NaR+Ca=2NaR+Ca2+2+ MgR MgR2 2+2Na+2Na+ +2NaR+Mg2NaR+Mg2+2+再生過程是再生過程是交換過程的逆過程交換過程的逆過程。再生過程與交換過程有什么關系？再生過程與交換過程有什么關系？Page 2020思考與交流1 1你們知道生活污水中含有哪些雜質嗎？你們知道生活污水中含有哪些雜質嗎？ 2.

15、2.那那農業污水和農業污水和工業污水中又含有哪些雜質呢？工業污水中又含有哪些雜質呢？思考與交流生活污水生活污水工業污水工業污水 污水污水農業污水農業污水洗滌劑，洗衣粉，油污等洗滌劑，洗衣粉，油污等農藥、化肥等；農藥、化肥等；重金屬離子重金屬離子等等Page 21211、污水的處理方法：物理法、生物法、化學法等、污水的處理方法：物理法、生物法、化學法等 物理法：物理法：通過通過物理或機械作用物理或機械作用去除廢水中不溶解去除廢水中不溶解的懸浮固體及油品。的懸浮固體及油品。生物法：生物法：利用利用微生物微生物的代謝作用，使廢水中的的代謝作用，使廢水中的有有機污染物機污染物氧化降解成無害物質的方法，

16、又叫生物氧化降解成無害物質的方法，又叫生物化學處理法，是處理有機廢水最重要的方法化學處理法，是處理有機廢水最重要的方法化學法：化學法：加入化學物質，通過化學反應，改變廢加入化學物質，通過化學反應，改變廢水中污染物的水中污染物的化學性質或物理性質化學性質或物理性質，使之發生化，使之發生化學或物理狀態的變化，進而從水中除去；學或物理狀態的變化，進而從水中除去； Page 2222污水一級處理：污水一級處理：方法：物理方法方法：物理方法除去：不溶物質除去：不溶物質2 2、污水的處理過程：根據污水處理的程度，、污水的處理過程：根據污水處理的程度，分為一級、二級、三級處理。分為一級、二級、三級處理。見課

17、本見課本P28廢水經一級處理后，一般廢水經一級處理后，一般達不到排放標準達不到排放標準，故污，故污水一級處理為水一級處理為預處理預處理 。污水二級處理污水二級處理：方法：生物方法及某些化學方法方法：生物方法及某些化學方法 除去：可降解有機物和部分膠體除去：可降解有機物和部分膠體經過二級處理后的水，一般經過二級處理后的水，一般可達到農灌標準和廢水可達到農灌標準和廢水排放標準排放標準，故二級處理是廢水處理的，故二級處理是廢水處理的主體主體。Page 2323污水三級處理方法：化學方法方法：化學方法除去：除去：重金屬離子重金屬離子、磷、氮等營養性物質。、磷、氮等營養性物質。 中和法中和法沉沉 淀淀

18、法法氧化還原法氧化還原法綜綜 合合 法法三級處理為三級處理為深度處理深度處理，出水水質較好，甚至，出水水質較好，甚至能達到能達到飲用水質標準飲用水質標準 。Page 24241、中和法、中和法對象：對象：酸性酸性廢水和廢水和堿性堿性廢水廢水常用的藥劑：常用的藥劑：熟石灰、硫酸或二氧化碳熟石灰、硫酸或二氧化碳濃液先回收再用濃液先回收再用 方法：向酸性廢水中投加堿性物質如石灰、氫氧方法：向酸性廢水中投加堿性物質如石灰、氫氧化鈉等進行中和，向堿性廢水中吹入含化鈉等進行中和，向堿性廢水中吹入含CO2的煙道氣的煙道氣或其它酸性物質中和。或其它酸性物質中和。Page 25252、沉淀法、沉淀法方法：向污水

19、中投加某種化學物質，使它與污方法：向污水中投加某種化學物質，使它與污水中的溶解性物質發生反應，生成水中的溶解性物質發生反應，生成難溶于水的難溶于水的沉淀物沉淀物，以降低污水中的溶解污染物的方法。，以降低污水中的溶解污染物的方法。 舉例：舉例：含含Hg2+廢水、加入廢水、加入Na2SHg2+S2- =HgS對象：含有對象：含有重金屬離子重金屬離子的工業廢水的工業廢水Pb2+S2- =PbSCu 2+ S2- = CuSPage 2626三、海水淡化三、海水淡化 現在所用的海水淡化方法有現在所用的海水淡化方法有蒸餾法蒸餾法、多級閃急多級閃急蒸餾法蒸餾法、海水凍結法海水凍結法、電滲析法電滲析法、反滲透法反滲透法等等，目目前應用反滲透膜的前應用反滲透膜的反滲透法反滲透法以其設備簡單、易于維以其設備簡單、易于維護和設備模塊化的優點迅速占領市場，逐步取代蒸護和設備模塊化的優點迅速占領市場，逐步取代蒸餾法成為應用最廣泛的方法。餾法成為應用最廣泛的方法。 Page 2727自來水廠凈化水過程示意圖自來水廠凈化水過程示意圖（明礬）（明礬）（凝膠狀的（凝膠狀的氫氧化鋁有氫氧化鋁有很強的吸附很強的吸附能力，能使能力，能使水中細小的水中細小的懸浮雜質集懸