1、水質(zhì)基礎(chǔ)知識一、 9 種水中的雜質(zhì)0二 10 種常見的水處理方法1三、各種水處理方法與處理對象的比較5四、水處理常用名詞解釋6一、 9 種水中的雜質(zhì)1、微粒物質(zhì)（ Particulate Matter ）包括泥沙、鐵銹、藻類、懸浮物、微纖維等微粒雜質(zhì)，肉眼可見。這些微粒常常懸浮在水流之中， 水產(chǎn)生的渾濁現(xiàn)象。 這些微粒很不穩(wěn)定，可以通過沉淀和過濾而除去。 水在靜置的時候， 重的微粒（主要是砂子和粘土一類的無機物質(zhì)） 會沉下來。輕的微粒（主要是動植物及其殘骸的一類有機化合物） 會浮于水面上，用預(yù)沉 , 過濾等分離方法可以除去。微粒物質(zhì)是造成濁度、色度、氣味的主要來源。自來水、二次供應(yīng)的自來水、江

2、河湖泊水中均可能存在。2、膠體物質(zhì)膠體物質(zhì)是比離子物質(zhì)大而比顆粒物質(zhì)小、直徑在10-4 10-6 mm 之間的微粒。膠體是許多分子和離子的集合物。 天然水中的無機礦物質(zhì)膠體主要是鐵、 鋁和硅的化合物。水中的有機膠體物質(zhì)主要是植物或動物的肢體腐爛和分解而成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖質(zhì)含量最多，因此常常使水呈黃綠色或褐色。膠體顆粒不能藉重力自行沉降而去除，一般是在水中加入藥劑破壞其穩(wěn)定，使膠體顆粒增大而沉降予以去除。地表水或地下水都可能存在膠體物質(zhì)。3、離子物質(zhì)（ Ionic material）包括：陽離子、陰離子。陽離子如鈣離子、鎂離子、鐵離子等；陰離子氯離子、硫酸鹽離子、磷酸鹽離子等。離子

3、物質(zhì)通常易溶于水中，溶解物質(zhì)可以用離子交換或除鹽等方法予以去除。4、不反應(yīng)的溶解氣體如空氣中的氮氣等。5、可反應(yīng)的溶解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（H S）、2二氧化硫 (SO2)、氮氣（ N2）和氨(NH3 )等。這些溶解于水中的氣體，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。空氣中的CO 對純水影響最大。 2CO2 存在于空氣中并很容易溶于水中，使水質(zhì)呈酸性，即 PH值低于 7。水質(zhì)越純， 越易受空氣的影響， 影響主要表現(xiàn)為PH值、電導(dǎo)（阻）率。6、微生物主要指水中的細菌含量。中國自來水的常規(guī)細菌允許含量100cfu/ml ；純

4、水的常規(guī)細菌允許含量 1cfu/ml 。7、熱源熱源又稱細菌內(nèi)毒素，主要用于醫(yī)藥用水特別是注射用水時需考量熱源的含量控制。實驗室中有細胞培養(yǎng)等生物方面的應(yīng)用時，對熱源用含量控制要求。8、有機物質(zhì)水中的有機物質(zhì)主要是指腐殖酸、生活污水和工業(yè)廢水的污染物。腐殖物質(zhì)是水生生物一類的生命活動過程的產(chǎn)物。這些有機物污染著水體，并使水質(zhì)惡化。水中的有機物有個共同特點，就是要進行生物氧化分解，需要消耗水中的溶解氧，而導(dǎo)致水中缺氧。同時會發(fā)生腐敗發(fā)酵,使細菌滋長，惡化水質(zhì)，破壞水體；工業(yè)用水的有機污染 ,還會降低產(chǎn)品的質(zhì)量。有機物是引起水體污染的主要原因之一。地表水中有機物含量通常高于地下水中的含量。9、殘留

5、消毒劑自來水公司為控制水中的細菌含量，會添加消毒劑來控制總細菌數(shù)。常用的消毒劑為含氯制劑，當氯加到水中會產(chǎn)生含氧化性極強的化合物如余氯，起到消毒殺菌的作用。對于采用反滲透技術(shù)的水處理設(shè)備而言，氧化性極強的余氯會對RO膜造成很大的損傷，因此在預(yù)處理中必須嚴格去除。常用活性碳吸附去除。二 10 種常見的水處理方法1. 沉淀過濾法這是一種最原始的過濾方法， 它是依靠水中微粒雜質(zhì)的自身重量下沉來達到分離的目的。常用于水中雜質(zhì)顆粒較大的場所，如江河湖水的初步自然澄清過濾。2. 蒸餾法蒸餾法是把水加熱， 變成氣體，分出混入氣相中的低沸點成分或飛沫成分，低沸點氣體放于大氣中。 不揮發(fā)性不純物殘留于液相中，成

6、為濃縮液排出。 如此把水精制成高純度的水。此法耗電耗水量很大，且使用時需有人看守，使用不方便，現(xiàn)已較少使用。3. 薄膜微孔過濾（ MF ）法薄膜微孔過濾法包括三種形式：深層過濾、篩網(wǎng)過濾、表面過濾。深層過濾是以編織纖維或壓縮材料制成的基質(zhì)， 利用隋性吸附或是捕捉方式來留住顆粒，如常用的多介質(zhì)過濾或砂濾；深層過濾是一種較為經(jīng)濟的方式，可去除98%以上的懸浮固體，同時保護下游的純化單元不會被堵塞，因此通常做為預(yù)處理。表面過濾則是多層結(jié)構(gòu)， 當溶液通過濾膜時，較濾膜內(nèi)部孔隙大的顆粒將被留下來，并主要堆積在濾膜表面上，如常用的 PP 纖維過濾。表面過濾可去除 99.9%以上的懸浮固體，所以也可作為預(yù)處

7、理或澄清用。篩網(wǎng)濾膜基本上是具有一致性的結(jié)構(gòu)， 就象篩子一般， 將大于孔徑的顆粒， 都留在表面上（這種濾膜的孔量度是非常精準的） ，如超純水機終端使用的用點保安過濾器；篩網(wǎng)過濾微孔過濾一般被置于純化系統(tǒng)中的最終使用點，以去除最后的殘留微量樹脂片、碳屑、膠體和微生物。4、活性炭吸附法活性炭依靠吸附和過濾作用主要去除水中的異色、異味、余氯、殘留消毒物等有機物雜質(zhì)。5. 電滲析滲析是一種物理現(xiàn)象。 如將兩種不同濃度的鹽水， 用一張滲透膜隔開， 濃度高的鹽水中的溶質(zhì)如無機鹽離子通過膜向濃度低的鹽水中滲透， 這個現(xiàn)象就是滲析。 這種滲析是由于含鹽量濃度不同而引起的， 稱為濃差滲析。 因為是以濃度差作為推

8、動力， 擴散速度始終是比較慢的。 如果要加快這個速度， 就可以在膜的兩邊加一直流電極。 電解質(zhì)在電場的作用下，會加快遷移的速度，這就稱為電滲析。電滲析耗電量大，且滲析膜片易壞，在反滲透技術(shù)出現(xiàn)后已很少使用。6. 離子交換（ IX ）法離子交換法的原理是將 原水 * 中的無機鹽陰陽離子如鈣離子Ca2+、鎂離子 Mg 2+、硫2-等，通過與離子交換樹脂交換，使水中的陰、陽離子與樹脂中酸鹽 SO4、硝酸鹽 NO3的陰陽離子相交換，從而使水得到軟化或純化。注 1：原水是指相對于每一個過濾單元而言，其進水就稱為原水。離子交換樹脂 * 分為陰離子樹脂（ R-OH）和陽離子樹脂（ H-R 和 Na-R）兩種

9、，其中陽離子樹脂根據(jù)其活性基團的不同而分為鈉型樹脂（ Na-R）和氫型樹脂（ H-R）。鈉型樹脂常用于水質(zhì)軟化， 氫型樹脂常和陰離子樹脂 R-OH 一起配合使用， 以去除水中的無機鹽陰陽離子，使水質(zhì)純化為超純水。注 2：離子交換樹脂指離子交換樹脂的高分子基團通常以R 表示。純化過程：如以 H-R 代表氫型陽樹脂，其純化水質(zhì)的交換過程如下：2H-R Ca2+ = R2Ca 2H2R-OH+ SO42- = R2 SO4 + 2OH-以上過程中生成的H和 OH- 再反應(yīng)：H + OH- =H2O即水質(zhì)通過離子交換器后，水中的無機鹽陰陽離子被置換成H2O，達到純化的目的。軟化過程：如以 Na-R 代

10、表鈉型樹脂，其交換過程如下：2+2Na-RCa =R2Ca2Na2Na-RMg 2+=R2Mg 2Na+即水質(zhì)通過鈉離子交換器后，水中的Ca2+、Mg 2+被置換成 Na+，達到軟化的目的。離子交換樹脂使用一段時間后， 樹脂中的離子被交換完全后， 達到飽和程度， 失去離子交換能力，此時就需要對樹脂進行再生。軟化樹脂需要用 Nacl 即食鹽溶液進行再生，再生過程的化學(xué)反應(yīng)與上述軟化過程的離子交換反應(yīng)正好相反。純化水用陽樹脂需要用酸進行再生， 陰樹脂需要用堿進行再生。 再生過程的化學(xué)反應(yīng)與上述純化過程的離子交換反應(yīng)正好相反。7 超過濾（ UF ）法微孔薄膜是依其過濾孔徑的大小來去除微粒，而超濾(U

11、F)薄膜則像一個分子篩，它以尺寸為基準，讓溶液通過極微細的孔，以達到分離溶液中不同大小分子之目的。超濾膜是一種強韌、薄、具有選擇性的通透膜，通常認為其過濾孔徑約為0.01 m，可截留某種特定大小以上的分子，包括：膠質(zhì)、微生物和熱源。較小的分子，例如：水和離子，都可通過濾膜。超濾法常用于果汁濃縮、 中草藥提取、反滲透的預(yù)處理、超純水的終端保安過濾等。8反滲透（ RO ）法一種高新膜分離技術(shù)。 它是以壓力為推動力， 利用反滲透膜只能透水而不能透過溶質(zhì)的選擇性，從含有各種無機物、 有機物、微生物的水體中， 提取純水的物質(zhì)分離過程。反滲透膜的孔徑小于 10 埃（ 1 埃等于 1010 米），具有極強的

12、篩分作用，其脫鹽率高達99，除菌率大于 99.5%。可去除水中的無機鹽、糖類、氨基酸、細菌、病毒等雜質(zhì)。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于海水的淡化處理、 純凈水的生產(chǎn)， 超純水的制備、及其它以細菌、 熱原、膠體、微粒和有機物為去除目的的先進工藝。如果以原水水質(zhì)及產(chǎn)水水質(zhì)為基準，經(jīng)過適當設(shè)計后， RO 是將自來水純化的 最經(jīng)濟的有效方法，同時也是超純水系統(tǒng)最好的前處理方法。9紫外線 (UV) 、臭氧滅菌法紫外燈所放射出來的254nm 的紫外線是一種有效的殺菌方法，因為細菌中的DNA及蛋白質(zhì)會有吸收紫外線導(dǎo)致死亡。紫外線滅菌法臭氧滅菌法： 采用臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，加入純水中，滅菌效果極好。10、 EDI 法一種新的

13、去離子水處理方法。又稱連續(xù)電除鹽技術(shù)，EDI 裝置將離子交換樹脂充夾在陰 /陽離子交換膜之間形成EDI 單元。這種方法不需再用酸堿對樹脂進行再生，環(huán)保性好。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用。三、各種水處理方法與處理對象的比較符號標注： 表示優(yōu)良，表示良，表尚可，×表不好.離子狀物質(zhì)微粒子微生物熱源×××1)活性炭過因炭沫等層內(nèi)的微生物增有除去能 ,也會因-而增加殖層內(nèi)菌而增加濾1000-2000××大致完全脫鹽因樹脂破層內(nèi)的微生物增2)離子交換片等而增殖-加脫鹽率 90-99%10以上內(nèi) 毒 素 0.1ng/ml3)反滲透者除去以下兔子試驗合格鱟魚試驗有

14、機物有效果×稍有除去能力， 但常自行氧化劣化而成為有機物源依有機物種類除去 40-90%分子量200-300 以下穿過4) 超 濾（UF ）5)精密過濾6)蒸餾7)紫外線殺菌不除去-大致完全脫鹽( s=0.2)×有機物氧化分解，如 CO2 溶解于水產(chǎn)生的水質(zhì)電阻變化20A 以上者同上同上除去除去能力-大除去但要除去內(nèi) 毒 素 0.1ng/ml注意,飛沫以下大白鼠試驗同伴合格鱟魚試驗殺菌-也取決于分劃分子量 ,除去分子量1 萬 -2 萬以上的物質(zhì)-除去有機物氧化分解四、水處理常用名詞解釋1. 什么是水的渾濁度？答：由于水中含有微粒雜質(zhì)， 使得原是無色透明的水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，其渾

15、濁的程度稱為渾濁度。渾濁度的單位是用“度 NTU”來表示的。控制渾濁度是工業(yè)水處理的一個重要內(nèi)容，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；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。2. 什么是水的硬度？答：水中有些金屬陽離子， 同一些陰離子結(jié)合在一起，容易形成水垢， 附著在物體表面，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鈣離子 (Ca2+) 和鎂離子 (Mg2+) 、它與水中的陰離子如碳酸根離子(CO32- ) 、碳酸氫根離子（ HCO- ）、硫酸根離子 (SO2- ) 、氯離子 (Cl - )

16、、以及硝酸根離子（ NO - ）等結(jié)343合在一起。形成鈣鎂的碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物、以及硝酸鹽等硬度。水中的鐵、錳、鋅等金屬離子也會形成硬度，但由于它們在天然水中的含量很少，可以略去不計。因此，通常就把Ca2+、 Mg2+的總濃度看作水的硬度。通常，地下水、井水等的硬度較大，地表水的硬度較小。中國北方地區(qū)的水質(zhì)較硬，南方地區(qū)的水質(zhì)較軟。若水質(zhì)的硬度較大，則在反滲透處理之前必須對原水進行軟化，否則易在RO膜表面結(jié)垢，影響 RO膜的產(chǎn)水質(zhì)量及使用壽命。水的硬度對 鍋爐用水 的影響很大，因此，鍋爐用水時必須進行軟化或除鹽處理。3. 什么是水的總固體、溶解固體和是懸浮固體？答：水中除了溶解

17、氣體之外的一切雜質(zhì)稱為總固體。 而水中的固體又可分為溶解固體和懸浮固體。這二者的總和即稱為水的總固體。溶解固體是指水經(jīng)過過濾之后，那些仍然溶于水中的各種無機鹽類、有機物等。懸浮固體是指那些不溶于水中的泥砂、粘土、有機物、微生物等懸浮物質(zhì)。總固體的測定是蒸干水分再稱重得到的。4. 什么是水的含鹽量？ TDS值？答：水的含鹽量（也稱礦化度）是表示水中所含鹽類的的總含量。由于水中各種鹽類一般均以離子的形式存在， 所以含鹽量也可以表示為水中各種陽離子的量和陰離子的量的和。水的含鹽量與溶解固體的含義有所不同，因為溶解固體不僅包括水中的溶解鹽類，還包括有機物質(zhì)。 同時，水的含鹽量與總固體的含義也有所不同，

18、 因為總固體不僅包括溶解固體、還包括不溶解于水的懸浮固體。 所以，溶解固體和總固體在數(shù)量上都要比含鹽量高。但是，在不很嚴格的情況下，當水比較清凈時，水中的有機物質(zhì)含量比較少，有時候也用溶解固體的含量來近似地表示水中的含鹽量。水質(zhì)的 TDS 值是指溶解性總固體含量。在水處理計算中，通常被用作水質(zhì)含鹽量的代替值，常可用 TDS 筆作快速測得，其單位為。通常 TDS、電導(dǎo)率間的關(guān)系可簡易換算為： 1ppm=2us/cm5. 水的電阻率、電導(dǎo)率？二者的關(guān)系？ 答：水的電阻率和電導(dǎo)率的大小 , 與水中含鹽量的多少、 水中離子濃度、 離子的電荷數(shù)以及離子的運動速度有關(guān)。 水越純，電阻率越大，電導(dǎo)率越小。電

19、阻和電導(dǎo)是成反比的關(guān)系。目前最純的水質(zhì)電阻率為18.25M .cm。需了解中國實驗室水質(zhì)標準 GB6682-92的 PH、電阻等指標。水質(zhì)越純，電阻率和電導(dǎo)率越易受空氣中的 CO2的影響，因此超純水的電導(dǎo)電阻檢測必須在線檢測，才可保證其準確性。6. 什么是水的 PH 值？有什么意義？ 答：水的 PH 值是表示水質(zhì)酸堿性的相對值。PH值范圍規(guī)定在 1-14 之間，以 7 為中性的界限， 1 PH7 時水質(zhì)為酸性， PH值越小，酸性越強； 7PH 14 時水質(zhì)為堿性， PH值越大，堿性越強。純水的 PH值很容易受空氣中的 CO2的影響，水質(zhì)越純，對 CO2的溶解性越強，因此中國實驗室水質(zhì)標準 GB6682-92對一、二級純水的 PH值不作規(guī)定。7. 什么是 ppm、ppb？答：1ppm（parts per million）就是指 1 毫克 / 升。即表示 1 升水中含有多少毫克