1、比武比武-理論知識考試理論知識考試1、判斷題、判斷題、20題題 10分分2、選擇題、選擇題、15題題 15分分3、填空題、填空題、25題題 25分分4、簡答題、簡答題、6題題 30分分5、計算題、計算題、2題題 20分分比武比武-現(xiàn)場管理及現(xiàn)場管理及綜合分析考試綜合分析考試1、判斷題、判斷題、10題題 10分分2、單選題、單選題、10題題 10分分3、多選題、多選題、10題題 10分分4、填空題、填空題、10題題 10分分5、簡答題、簡答題、6題題 30分分6、論述題、論述題、3題題 30分分送送風風機機空空氣氣預預熱熱器器制粉系統(tǒng)制粉系統(tǒng)(干燥、輸送干燥、輸送)燃燃燒燒器器300300、助燃

2、、二次風、助燃、二次風一次風、煤粉氣流一次風、煤粉氣流爐爐 膛膛混合、著火、混合、著火、懸浮燃燒懸浮燃燒（火焰中心可（火焰中心可達達1600）煤灰分呈熔化狀態(tài)煤灰分呈熔化狀態(tài)大塊灰渣下沉、大塊灰渣下沉、凝固、進灰渣井；凝固、進灰渣井；較小灰渣被攜帶較小灰渣被攜帶上行、到爐膛出口上行、到爐膛出口凝固、形成飛灰。凝固、形成飛灰。爐膛出爐膛出口煙溫口煙溫1100過熱器過熱器(對流對流)再熱器再熱器省煤器省煤器空氣預空氣預熱器熱器脫硫脫硫除塵除塵裝置裝置引引風風機機對流受熱面對流受熱面110130或更高或更高省省煤煤器器汽包汽包（爐頂）（爐頂）(含汽水分離器含汽水分離器)過過熱熱器器水冷壁下連箱水冷壁

3、下連箱高壓加熱高壓加熱器器再再熱熱器器低壓加低壓加熱器熱器除氧除氧器器冷冷卻卻水水水冷壁水冷壁飽飽和和水水濕濕蒸蒸汽汽高溫高溫高壓高壓蒸汽蒸汽凝汽器凝汽器接近飽和的接近飽和的水或濕蒸汽水或濕蒸汽低溫低溫乏汽乏汽冷凝水冷凝水干蒸干蒸汽汽過熱過熱蒸汽蒸汽高溫蒸汽高溫蒸汽熱熱水水下降管下降管爐爐內內汽汽水水系系統(tǒng)統(tǒng)汽輪機系統(tǒng)汽輪機系統(tǒng)能量轉換，為我所用。能量轉換，為我所用。 化學能化學能熱能熱能工質的焓工質的焓機機械能械能電能電能條件保障條件保障 設備：爐具、鍋（壺）設備：爐具、鍋（壺） 工質：水（茶等），壺底結垢工質：水（茶等），壺底結垢 燃料：酒精等燃料：酒精等凝汽式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)凝汽式發(fā)電

4、廠水汽循環(huán)系統(tǒng)1鍋爐；鍋爐；2汽輪機；汽輪機；3發(fā)電機；發(fā)電機；4凝汽器；凝汽器；5凝結水泵；凝結水泵；6凝結水精凝結水精處理設備處理設備 7低加；低加；8除氧器；除氧器；9給水泵；給水泵；10高壓；高壓；11補給水處理設補給水處理設備備 12冷卻水泵冷卻水泵凝汽式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程凝汽式發(fā)電廠水汽循環(huán)系統(tǒng)主要流程過熱蒸汽過熱蒸汽生生水水補給水補給水凝結水凝結水冷卻水冷卻水冷冷卻卻水水水排汽排汽1 10 8112412 723給給水水695UFROUF/RO 排水排水中間水箱中間水箱除碳器除碳器使用點使用點離子交換離子交換除鹽水箱除鹽水箱絮凝劑絮凝劑原水原水 水汽質量好壞直接影響到熱力

5、設備的安全、經濟運行。汽水汽質量好壞直接影響到熱力設備的安全、經濟運行。汽水質量不良會引起水質量不良會引起熱力設備結垢、腐蝕，積鹽等危害。熱力設備結垢、腐蝕，積鹽等危害。1） 熱力設備結垢熱力設備結垢 即水質不良，使熱力設備的受熱面上生成一些固體附著即水質不良，使熱力設備的受熱面上生成一些固體附著物物(水垢水垢)。危害：。危害： 安全性降低：壁溫安全性降低：壁溫，強度，強度，壁面局部變形、起包，爆管。，壁面局部變形、起包，爆管。 經濟性下降：經濟性下降： 鍋爐受熱面上結有鍋爐受熱面上結有1mm厚水垢，燃料多消耗厚水垢，燃料多消耗3.52.0% ； 凝汽器結垢，真空度降低，機組熱效率和出力下降；

6、凝汽器結垢，真空度降低，機組熱效率和出力下降； 加熱器結垢：水的加熱溫度達不到設計值；加熱器結垢：水的加熱溫度達不到設計值； 結垢后的清洗，需要停機，并增加檢修工作量和費用。結垢后的清洗，需要停機，并增加檢修工作量和費用。2）熱力設備腐蝕）熱力設備腐蝕 腐蝕部位：管道、鍋爐受熱面、汽輪機和凝汽器等。腐蝕部位：管道、鍋爐受熱面、汽輪機和凝汽器等。 縮短設備本身的使用壽命；縮短設備本身的使用壽命； 腐蝕產物轉入水中，增多水中雜質，進而加劇受熱面上腐蝕產物轉入水中，增多水中雜質，進而加劇受熱面上的結垢和腐蝕，甚至加速爆管等事故發(fā)生。的結垢和腐蝕，甚至加速爆管等事故發(fā)生。3） 過熱器和汽輪機積鹽過熱器

7、和汽輪機積鹽 水質不良或金屬腐蝕導致蒸汽中帶有雜質，并沉積在過水質不良或金屬腐蝕導致蒸汽中帶有雜質，并沉積在過熱器和汽機等蒸汽通過的部位，此即熱器和汽機等蒸汽通過的部位，此即積鹽積鹽。危害：。危害： 過熱器內積鹽會引起管壁過熱、變形、鼓包甚至爆管；過熱器內積鹽會引起管壁過熱、變形、鼓包甚至爆管； 汽輪機內積鹽會降低汽輪機的出力和效率。特別是高參數(shù)汽輪機內積鹽會降低汽輪機的出力和效率。特別是高參數(shù)大容量汽輪機，其高壓部分蒸汽流通面積很小，少量積鹽也大容量汽輪機，其高壓部分蒸汽流通面積很小，少量積鹽也會大大增加蒸汽流通阻力，使汽輪機出力下降；會大大增加蒸汽流通阻力，使汽輪機出力下降； 若積鹽嚴重，

8、若積鹽嚴重，還會使推力軸承負荷增大，隔板彎曲，造成事故停機。還會使推力軸承負荷增大，隔板彎曲，造成事故停機。 為保證熱力系統(tǒng)水質良好，需對天然水進行適當處理，并為保證熱力系統(tǒng)水質良好，需對天然水進行適當處理，并監(jiān)督水汽質量。電廠水處理工作主要包括：監(jiān)督水汽質量。電廠水處理工作主要包括：(1) 凈化生水凈化生水。經過混凝、澄清、過濾及離子交換等方法制。經過混凝、澄清、過濾及離子交換等方法制備補給水，并通過調整試驗降低相關成本。備補給水，并通過調整試驗降低相關成本。(2) 對對給水要進行加氨和除氧給水要進行加氨和除氧等處理。等處理。(3) 對于汽包鍋爐要進行對于汽包鍋爐要進行鍋爐水的加藥鍋爐水的加

9、藥處理和處理和排污排污。(4) 對于直流鍋爐機組和某些亞臨界汽包鍋爐機組，要進行對于直流鍋爐機組和某些亞臨界汽包鍋爐機組，要進行汽輪機汽輪機凝結水的凈化處理凝結水的凈化處理。(5) 熱電廠中，對生產返回水進行熱電廠中，對生產返回水進行除油、除鐵除油、除鐵等凈化處理。等凈化處理。(6) 對冷卻水進行對冷卻水進行防垢、防腐和防止有機附著物防垢、防腐和防止有機附著物等處理。等處理。(7) 在熱力設備停用期間，做好設備在熱力設備停用期間，做好設備防腐防腐工作中的工作中的化學監(jiān)督化學監(jiān)督工作。工作。(8) 熱力設備大修時，應掌握設備的結垢、積鹽和腐蝕等情熱力設備大修時，應掌握設備的結垢、積鹽和腐蝕等情況

10、，以便況，以便審查水處理效果審查水處理效果，不斷改進水處理工作。，不斷改進水處理工作。(9) 做好各種做好各種水處理的調整試驗水處理的調整試驗，配合汽機、鍋爐做好除氧，配合汽機、鍋爐做好除氧器調整試驗、鍋爐化學試驗以及設備的化學清洗。器調整試驗、鍋爐化學試驗以及設備的化學清洗。(10)正確正確取樣，化驗取樣，化驗，監(jiān)督給水、爐水、蒸汽、凝結水等各，監(jiān)督給水、爐水、蒸汽、凝結水等各種水、汽質量，并如實向領導反映情況。種水、汽質量，并如實向領導反映情況。簡言之：簡言之：凈化、凈化、“三防三防”、監(jiān)測、試驗、清洗、監(jiān)測、試驗、清洗。 請思考請思考（1）電廠用水越純凈越好嗎？）電廠用水越純凈越好嗎？（

11、2）水處理與生產什么關系？）水處理與生產什么關系？（3）水處理環(huán)節(jié)順序和選定？）水處理環(huán)節(jié)順序和選定？一、物質的組成和計量一、物質的組成和計量二、化學反應及反應方程式二、化學反應及反應方程式三、酸、堿、鹽、氧化物及配合物三、酸、堿、鹽、氧化物及配合物四、反應速度與化學平衡四、反應速度與化學平衡五、水的離子積常數(shù)及五、水的離子積常數(shù)及pH值值六、緩沖溶液六、緩沖溶液七、鹽類的水解七、鹽類的水解八、沉淀與溶解平衡八、沉淀與溶解平衡九、稀溶液的依數(shù)性質九、稀溶液的依數(shù)性質KAl(SO4)212H2O？不是配合物，不是配合物，因它在水中全部電離成簡單離子。因它在水中全部電離成簡單離子。中中心心離離子子

12、配配位位體體配配位位數(shù)數(shù)內界內界Cu(NH3)4SO4外界外界七、鹽類的水解七、鹽類的水解P+P溶劑溶劑 溶液溶液溶劑溶劑 溶液溶液h半透膜半透膜半透膜半透膜滲透壓示意圖滲透壓示意圖(a)(b)pP稀溶液中溶劑的蒸氣壓下降：稀溶液中溶劑的蒸氣壓下降：pA=pA- p*A= p*AxB 稀溶液的凝固點降低稀溶液的凝固點降低 (條件：析出固態(tài)純溶劑條件：析出固態(tài)純溶劑) ：Tf = KfbB 稀溶液的沸點升高稀溶液的沸點升高 (條件：溶質不揮發(fā)條件：溶質不揮發(fā)) ： Tb = KbbB （ bB = nB/mA，即，即1kg溶劑中所含溶質的量）溶劑中所含溶質的量） 稀溶液的滲透壓：稀溶液的滲透壓：

13、 =cBRT （R-摩爾氣體常數(shù)，摩爾氣體常數(shù)，T-溫度）溫度） （cB：質量摩爾濃度質量摩爾濃度,即即1kg溶液中所含溶質的量）溶液中所含溶質的量）稀溶液的滲透壓稀溶液的滲透壓 在一定溫度下，用一個只能使溶劑透過的半透膜把純溶在一定溫度下，用一個只能使溶劑透過的半透膜把純溶劑與溶液隔開。溶劑就會通過半透膜滲透到溶液中，使溶液劑與溶液隔開。溶劑就會通過半透膜滲透到溶液中，使溶液的液面上升，直至達到平衡狀態(tài)，如上頁圖中（的液面上升，直至達到平衡狀態(tài)，如上頁圖中（a）所示。這）所示。這種對于溶劑的膜平衡種對于溶劑的膜平衡叫滲透平衡叫滲透平衡。此時，溶劑液面和同一水。此時，溶劑液面和同一水平的溶液截

14、面上所受的壓力差平的溶液截面上所受的壓力差gh, 即即稀溶液的滲透壓稀溶液的滲透壓。 任何溶液都有滲透壓。測定滲透壓的一種方法是：在溶任何溶液都有滲透壓。測定滲透壓的一種方法是：在溶液一側施加一額外壓力，促使反滲透發(fā)生，直至純溶劑和稀液一側施加一額外壓力，促使反滲透發(fā)生，直至純溶劑和稀溶液的液面達到一樣高，此額外的壓力即為滲透壓溶液的液面達到一樣高，此額外的壓力即為滲透壓, 如上頁如上頁圖中（圖中（b）所示。）所示。第一節(jié)第一節(jié) 天然水中的雜質天然水中的雜質第二節(jié)第二節(jié) 水質指標水質指標第三節(jié)第三節(jié) 天然水中的主要化合物天然水中的主要化合物第四節(jié)第四節(jié) 天然水的特點及分類天然水的特點及分類 分

15、布很廣，覆蓋地球表面的四分之三。高山上和南分布很廣，覆蓋地球表面的四分之三。高山上和南北極還有常年積雪和冰，地層和大氣中也有相當數(shù)量北極還有常年積雪和冰，地層和大氣中也有相當數(shù)量的水。天然水在的水。天然水在太陽輻射作用下循環(huán)運動太陽輻射作用下循環(huán)運動。圖圖2-1 水在自然界中的循環(huán)水在自然界中的循環(huán)三、溶解物質三、溶解物質 直徑直徑1nm，多以離子或分子態(tài)存在于水中，形成均勻的，多以離子或分子態(tài)存在于水中，形成均勻的分散體系，稱為分散體系，稱為真溶液真溶液。只能用蒸餾、膜分離或離子交換。只能用蒸餾、膜分離或離子交換等方法去除。等方法去除。1、水中的離子態(tài)雜質、水中的離子態(tài)雜質 天然水中的各種離

16、子，按其含量不同分為三類，見下表。天然水中的各種離子，按其含量不同分為三類，見下表。其中以第其中以第類含量為主，是需要凈化的主要對象。類含量為主，是需要凈化的主要對象。 2、溶解氣體、溶解氣體 天然水中的氣體以天然水中的氣體以O2和和CO2為主，有時還有為主，有時還有H2S、SO2和和NH3等。等。（1）氧）氧 天然水中天然水中O2的含量一般在的含量一般在014 mg/L之間，主要來源于對大氣中之間，主要來源于對大氣中氧的溶解。氣體在水中的溶解度一般隨氧的溶解。氣體在水中的溶解度一般隨T而而、隨壓力、隨壓力而而，但影，但影響天然水中氧含量的響天然水中氧含量的因素還有因素還有：l 有機物降解、微

17、生物呼吸、礦物質化學反應等耗氧；有機物降解、微生物呼吸、礦物質化學反應等耗氧；l 水生植物白天光合作用產生氧氣，其夜間新陳代謝耗氧；水生植物白天光合作用產生氧氣，其夜間新陳代謝耗氧；l 水的紊流特性和空氣泡的大小等。水的紊流特性和空氣泡的大小等。 是故，地下水含氧量一般較少，地面水含氧量因各地水溫和氣是故，地下水含氧量一般較少，地面水含氧量因各地水溫和氣壓而不同。壓而不同。 由于水中的由于水中的溶解氧對金屬有腐蝕作用溶解氧對金屬有腐蝕作用，應通過熱力或化學方法，應通過熱力或化學方法除去之。除去之。（2）二氧化碳）二氧化碳 大氣中大氣中CO2含量只有含量只有0.030.04%（體積比），其在水（

18、體積比），其在水中溶解的量很小。天然水中的中溶解的量很小。天然水中的CO2主要來源于主要來源于水中或泥土水中或泥土中有機物的分解和氧化，地層深處所進行的地質化學過程中有機物的分解和氧化，地層深處所進行的地質化學過程也會產生一定量的也會產生一定量的CO2。 在實際天然水中，在實際天然水中， CO2含量一般為含量一般為2030mg/L，地下，地下水有時可達水有時可達幾百毫克每升幾百毫克每升。 水中的水中的CO2不僅自身會不僅自身會腐蝕金屬腐蝕金屬設備，而且會加劇水設備，而且會加劇水中溶解氧對金屬的腐蝕，所以在中溶解氧對金屬的腐蝕，所以在鍋爐用水和冷卻水鍋爐用水和冷卻水中含有中含有CO2具有較大危害

19、具有較大危害。水水 質質 指指 標標技技術術指指標標下面介紹電力生產中常用的主要技術指標。下面介紹電力生產中常用的主要技術指標。一、溶解固形物和含鹽量一、溶解固形物和含鹽量1、溶解固形物、溶解固形物是水中除溶解氣體之外的各種溶解物總和，是水中除溶解氣體之外的各種溶解物總和，有離子態(tài)、非離子態(tài)（有離子態(tài)、非離子態(tài)（SiO2、鐵鋁氧化物）和有機物等。、鐵鋁氧化物）和有機物等。這是理論性指標，采用一些與其涵義近似的指標進行測這是理論性指標，采用一些與其涵義近似的指標進行測定。定。2、含鹽量、含鹽量(礦化度礦化度)指水中指水中溶解鹽類的總和溶解鹽類的總和。由于鹽在水中。由于鹽在水中一般均以離子態(tài)存在，

20、因此可通過水質全分析后把各種一般均以離子態(tài)存在，因此可通過水質全分析后把各種陰陽離子全部相加而得。陰陽離子全部相加而得。 含鹽量或以物質量的濃度含鹽量或以物質量的濃度(用用陽離子或陰離子所帶電荷陽離子或陰離子所帶電荷的總量計算的總量計算，mol/L， mmol/L)，或以質量濃度，或以質量濃度(用陽陰用陽陰離子的總質量計算，離子的總質量計算，mg/L)表示。表示。 水質全分析比較麻煩，只能定期（一季度或一年）測定，水質全分析比較麻煩，只能定期（一季度或一年）測定，不宜作為運行控制指標。不宜作為運行控制指標。3、蒸發(fā)殘渣、蒸發(fā)殘渣指過濾后的水樣在指過濾后的水樣在105110下蒸干所得的下蒸干所得

21、的殘渣。殘渣。 它它近似等于近似等于溶解固形物，但要考慮蒸發(fā)過程中碳酸溶解固形物，但要考慮蒸發(fā)過程中碳酸氫鹽的轉化，以及殘留濕分和結晶水不能除盡。氫鹽的轉化，以及殘留濕分和結晶水不能除盡。 灼燒殘渣是灼燒殘渣是將蒸發(fā)殘渣在將蒸發(fā)殘渣在800 下灼燒所得的殘渣。下灼燒所得的殘渣。 蒸發(fā)殘渣與灼燒殘渣之差蒸發(fā)殘渣與灼燒殘渣之差能近似表示能近似表示有機物含量有機物含量，但要，但要考慮灼燒導致殘存的濕分、結晶水以及一些氯化物的揮發(fā)，考慮灼燒導致殘存的濕分、結晶水以及一些氯化物的揮發(fā)，以及一部分碳酸鹽分解。以及一部分碳酸鹽分解。4、電導率、電導率：電阻率倒數(shù)，：電阻率倒數(shù)，S/cm或或S/cm。常用電導

22、率儀測。常用電導率儀測定。定。 水的導電能力與水中離子含量、離子間相對比例和水溫水的導電能力與水中離子含量、離子間相對比例和水溫有關。因此，測定電導率時，應保持有關。因此，測定電導率時，應保持水溫一定、水中離子水溫一定、水中離子相對穩(wěn)定相對穩(wěn)定；且可以用測電導率方法測定水中含鹽量。；且可以用測電導率方法測定水中含鹽量。 若水的溶解固形物總量若水的溶解固形物總量(TDS，mg/L)在在505000mg/L之間，之間， TDS與水的電導率與水的電導率H2O(S/cm)有如下關系：有如下關系： lg TDS=1.006lg H2O-0.215S：西門子，：西門子，1/，也稱作，也稱作姆歐姆歐，電導，

23、電導的單位。的單位。What?二、懸浮物和濁度二、懸浮物和濁度 懸浮物懸浮物(mg/L)是各種水處理工藝中都需監(jiān)督的項目，其是各種水處理工藝中都需監(jiān)督的項目，其可通過重量分析法測定可通過重量分析法測定(用定量濾紙過濾后，再在用定量濾紙過濾后，再在110烘干烘干稱重稱重)。但此法麻煩且準確度不高，不宜作現(xiàn)場監(jiān)測使用。但此法麻煩且準確度不高，不宜作現(xiàn)場監(jiān)測使用。 濁度濁度（渾濁度）指水體不透明的程度，它實質上反映了（渾濁度）指水體不透明的程度，它實質上反映了水中的懸浮物和膠體物質會使光線發(fā)生散射的性質，故一水中的懸浮物和膠體物質會使光線發(fā)生散射的性質，故一般用它來衡量這些物質在水中的大致含量。般用

24、它來衡量這些物質在水中的大致含量。 濁度的測定開始用濁度的測定開始用杰克孫燭光濁度計杰克孫燭光濁度計，此法不適宜低濁，此法不適宜低濁水，測得結果可能因人而異?，F(xiàn)在多用水，測得結果可能因人而異?，F(xiàn)在多用散射濁度儀散射濁度儀(如激光如激光濁度儀濁度儀)，方法是：，方法是：先測定樣品在先測定樣品在90光照下的散光強度，再光照下的散光強度，再與標準液的比較與標準液的比較。兩種方法測得的結果基本相同，單位分。兩種方法測得的結果基本相同，單位分別是別是JTU和和NTU。近年來，因國際上選用了重現(xiàn)性更好的。近年來，因國際上選用了重現(xiàn)性更好的濁度標準液濁度標準液-福馬肼福馬肼 (FTU)，F(xiàn)TU也成為濁度單位

25、，也成為濁度單位，1FTU1JTU=1NTU。三、堿度和酸度三、堿度和酸度 mmol/L P31 堿度堿度(A)指水中能接受指水中能接受H+的物質的物質(OH-、CO32-、HCO3-和其和其它弱酸鹽類它弱酸鹽類)的量之和。天然水中，堿度主要由的量之和。天然水中，堿度主要由HCO3-的鹽的鹽類組成；鍋爐水中，則主要由類組成；鍋爐水中，則主要由OH-和和CO32-、甚或甚或PO43-(爐內爐內加磷酸鹽處理時加磷酸鹽處理時)的鹽類組成。的鹽類組成。 堿度用酸中和辦法來測定。指示劑不同堿度用酸中和辦法來測定。指示劑不同(酚酞和甲基橙酚酞和甲基橙)，滴定終點也不同滴定終點也不同(前者：前者：pH值值=

26、8.18.3；后者：；后者： pH值值=4.34.5)，故有，故有酚酞堿度酚酞堿度 PA和和甲基橙堿度甲基橙堿度 MA之分。它們測之分。它們測得的物質也不同，酚酞把水中的得的物質也不同，酚酞把水中的OH-和和CO32-分別中和成分別中和成H2O和和HCO3-；甲基橙把水中的；甲基橙把水中的OH-、CO32-和和HCO3-分別中和成分別中和成H2O和和H2CO3。 酸度酸度是指水中能接受是指水中能接受OH-的物質（的物質（強酸、強酸弱堿鹽、強酸、強酸弱堿鹽、酸式鹽和弱酸等酸式鹽和弱酸等）的量之和。天然水不顯酸性）的量之和。天然水不顯酸性(只有只有12%的的CO2碳酸碳酸)，只有在化學除鹽過程中陽

27、床出水會產生酸度。，只有在化學除鹽過程中陽床出水會產生酸度。四、硬度四、硬度(H) mmol/L P32 硬度指天然水中高價金屬離子（主要是鈣、鎂離子）的硬度指天然水中高價金屬離子（主要是鈣、鎂離子）的總濃度。根據(jù)水中陰離子的存在情況，硬度可分為：總濃度。根據(jù)水中陰離子的存在情況，硬度可分為：1、碳酸鹽硬度、碳酸鹽硬度 指水中指水中鈣、鎂的碳酸氫鹽鈣、鎂的碳酸氫鹽(以之為主以之為主)、碳酸鹽濃度之和、碳酸鹽濃度之和。由于水在長時間煮沸后，它們會轉化成沉淀的由于水在長時間煮沸后，它們會轉化成沉淀的CaCO3和和Mg(OH)2，故又稱為，故又稱為暫時硬度暫時硬度。2、非碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度 總

28、硬度和碳酸鹽硬度之差，主要是總硬度和碳酸鹽硬度之差，主要是鈣、鎂的氯化物和硫鈣、鎂的氯化物和硫酸鹽酸鹽等。它在水沸騰時不能除去，故又稱等。它在水沸騰時不能除去，故又稱永久硬度永久硬度。實際。實際上永久硬度和非碳酸鹽硬度只是近似相等。上永久硬度和非碳酸鹽硬度只是近似相等。 教材上表教材上表1-6列出了天然水的一般分析項目、危害和處理列出了天然水的一般分析項目、危害和處理方法。方法。五、有機物五、有機物 P33 水中有機物組成復雜、含量難以確定，常采用各種相對水中有機物組成復雜、含量難以確定，常采用各種相對表示有機物含量的指標。表示有機物含量的指標。1、化學耗氧量（、化學耗氧量（CODCr COD

29、Mn）mg02/L 指利用化學氧化劑氧化有機物所需的氧量?；瘜W氧化劑指利用化學氧化劑氧化有機物所需的氧量?；瘜W氧化劑一般用重鉻酸鉀或高錳酸鉀，前者較常用。一般用重鉻酸鉀或高錳酸鉀，前者較常用。2、生物需氧量（、生物需氧量（BOD5 BOD20） mg02/L 指用微生物氧化水中有機物所消耗的氧量。氧化分為把指用微生物氧化水中有機物所消耗的氧量。氧化分為把有機物轉化成有機物轉化成CO2、水和氨，以及把氨轉化成亞硝酸根和硝、水和氨，以及把氨轉化成亞硝酸根和硝酸根兩個階段。測定方法一般有酸根兩個階段。測定方法一般有BOD5和和BOD20兩種，前者兩種，前者較常用。較常用。2 工業(yè)用水分析工業(yè)用水分析

30、2 工業(yè)用水分析工業(yè)用水分析 氨氮和總氮，總磷氨氮和總氮，總磷2 工業(yè)用水分析工業(yè)用水分析2 工業(yè)用水分析工業(yè)用水分析2 工業(yè)用水分析工業(yè)用水分析2 工業(yè)用水分析工業(yè)用水分析2 工業(yè)用水分析工業(yè)用水分析2 工業(yè)用水分析工業(yè)用水分析第一節(jié)第一節(jié) 水的混凝處理水的混凝處理第二節(jié)第二節(jié) 水的澄清處理水的澄清處理第三節(jié)第三節(jié) 水的過濾水的過濾第三節(jié)第三節(jié) 過濾設備過濾設備不同粒徑的懸浮物和膠體在靜水中沉降不同粒徑的懸浮物和膠體在靜水中沉降1m所需的時間所需的時間動力學穩(wěn)定性動力學穩(wěn)定性：無規(guī)則的布朗運動強，：無規(guī)則的布朗運動強，對抗重力影響的能力強。對抗重力影響的能力強。聚集穩(wěn)定性聚集穩(wěn)定性包括：包括

31、：膠體帶電相斥（憎膠體帶電相斥（憎水性膠體）；水性膠體）；水化膜的阻礙（親水性水化膜的阻礙（親水性膠體）膠體）膠體穩(wěn)定性膠體穩(wěn)定性膠核膠核a.膠核膠核-表面有負電荷，可吸附水中的正離子。表面有負電荷，可吸附水中的正離子。電位離子反離子b.電位離子電位離子-膠核表面的一層帶有同號電荷的離子膠核表面的一層帶有同號電荷的離子.C .反離子反離子-與電位離子電量相等與電位離子電量相等, 符號相反的離子符號相反的離子.反離子吸附層反離子吸附層反離子擴散層反離子擴散層(2)雙電層結構及其雙電層結構及其電位電位 電位離子反離子擴散層擴散層膠團邊界膠團邊界滑動面滑動面膠粒膠粒吸附層吸附層膠核膠核d.滑動面滑動

32、面-固定層和擴散層之間的交界面固定層和擴散層之間的交界面。e.膠團膠團-膠粒和擴散層一起構成膠粒和擴散層一起構成電中性電中性的膠體粒子。的膠體粒子。電位離子反離子擴散層擴散層膠團邊界膠團邊界滑動面滑動面膠粒膠粒吸附層吸附層膠核膠核電位電位電位電位電位電位- 膠核表面上的電位離子和反離子之間形成的電位稱膠核表面上的電位離子和反離子之間形成的電位稱為總電位，即為總電位，即電位。電位。 電位電位-膠體滑動面與溶液主體之間的電位稱為移動電位，膠體滑動面與溶液主體之間的電位稱為移動電位，即即電位。電位。擴散層擴散層膠團邊界膠團邊界滑動面滑動面膠粒膠粒吸附層吸附層膠核膠核電位電位電位電位q膠體粒子的電動電

33、荷密度，即膠粒表面與溶液主體間的電荷差膠體粒子的電動電荷密度，即膠粒表面與溶液主體間的電荷差 擴散層厚度，擴散層厚度，cm； 水的介電常數(shù)，其值隨水溫升高而減小。水的介電常數(shù)，其值隨水溫升高而減小。 /4q 電位隨溫度，電位隨溫度，pH值及溶液值及溶液中反離子強度等外部條件中反離子強度等外部條件而變化而變化 膠核及其外側的吸附層稱作膠核及其外側的吸附層稱作膠粒膠粒，膠粒帶電。當膠體在水溶，膠粒帶電。當膠體在水溶液中移動時，擴散層中的部分反離子會滯留在水溶液中，形成液中移動時，擴散層中的部分反離子會滯留在水溶液中，形成一個脫層的界面（一個脫層的界面（滑動界面滑動界面），該界面形成的電位（），該界

34、面形成的電位（電位電位）大）大小直接影響到膠體顆粒自身的凝聚性，此值越高，膠體顆粒之小直接影響到膠體顆粒自身的凝聚性，此值越高，膠體顆粒之間的斥力越大，其自身凝聚的穩(wěn)定性越高。間的斥力越大，其自身凝聚的穩(wěn)定性越高。2、膠體顆粒的主要特征、膠體顆粒的主要特征1）丁達爾效應）丁達爾效應：能散射光線。對光觀察，可見光束通過溶液。：能散射光線。對光觀察，可見光束通過溶液。2） 顆粒的總表面積大，具有吸附能力，這是范德華力、氫鍵顆粒的總表面積大，具有吸附能力，這是范德華力、氫鍵力、靜電作用力和化學鍵的綜合作用結果。力、靜電作用力和化學鍵的綜合作用結果。3） 膠體結構特點和布朗運動使之在水中處于均勻分散狀

35、態(tài)，膠體結構特點和布朗運動使之在水中處于均勻分散狀態(tài)，能長期穩(wěn)定存在能長期穩(wěn)定存在；而且膠體粒子表面有水化層，并吸附一些促；而且膠體粒子表面有水化層，并吸附一些促使其穩(wěn)定的物質，致使膠體粒子在水中使其穩(wěn)定的物質，致使膠體粒子在水中不能自動相互聚集而沉不能自動相互聚集而沉降降。要從中去除之，必須首先使其。要從中去除之，必須首先使其脫穩(wěn)脫穩(wěn)，為此需采用，為此需采用混凝混凝處理。處理。10-10 10-9 10-7 10-4 粒度（粒度（m）真溶液真溶液 膠體溶液膠體溶液 懸浮液懸浮液 混凝法混凝法沉淀法沉淀法混凝的去除對象混凝的去除對象 主要對象是廢水中的主要對象是廢水中的細小懸浮細小懸浮顆粒和顆

36、粒和膠體微粒膠體微粒，這，這些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。些顆粒用自然沉降法很難從水中分離出去。降低廢水的濁度和色度，去除多種高分子有機物、某些重降低廢水的濁度和色度，去除多種高分子有機物、某些重金屬和放射性物質，還能改善污泥的脫水性能。金屬和放射性物質，還能改善污泥的脫水性能。2. 混凝的機理混凝的機理 混凝可分為混凝可分為壓縮雙電層壓縮雙電層、電性中和電性中和、吸附架橋吸附架橋、網羅卷帶網羅卷帶四種機理。四種機理。溶液中離子濃度低溶液中離子濃度低溶液中離子濃度高溶液中離子濃度高BA到顆粒表面的距離到顆粒表面的距離反離子濃度反離子濃度O溶液中離子濃溶液中離子濃度低時，擴散度低時，擴散

37、層厚度為層厚度為OA溶液中離子濃溶液中離子濃度高時，擴散度高時，擴散層厚度減小為層厚度減小為OB形成形成“膠粒膠粒高分子高分子膠粒膠?！钡男跄w的絮凝體 膠體保護：膠體保護：當高分子物質投當高分子物質投量過多時，膠粒的吸附面均量過多時，膠粒的吸附面均被被高分子覆蓋，兩膠粒接被被高分子覆蓋，兩膠粒接近時，就受到高分子之間相近時，就受到高分子之間相互排斥而不聚集。這樣就會互排斥而不聚集。這樣就會產生產生“膠體保護膠體保護”。 架橋模型架橋模型膠體保護示意膠體保護示意以上介紹的混凝的四種機理，在水處理中往往可以上介紹的混凝的四種機理，在水處理中往往可能是同時或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下能是同時

38、或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以某種機理為主而已。以某種機理為主而已。pH值影響的機理值影響的機理分類分類:目前混凝劑的種類有不少于目前混凝劑的種類有不少于200300種，分為種，分為無機無機與與有有機機兩大系列兩大系列無機無機鋁系鋁系鐵系鐵系硫酸鋁硫酸鋁; 明礬明礬,硫酸鋁鉀硫酸鋁鉀 KAL(SO4)212H2O; 聚合氯化鋁（聚合氯化鋁（PAC）;聚合硫酸鋁（聚合硫酸鋁（PAS）三氯化鐵三氯化鐵;硫酸亞鐵硫酸亞鐵;硫酸鐵（國內生產少）硫酸鐵（國內生產少）;聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵;聚合氯化鐵聚合氯化鐵 ;有機有機人工合成人工合成天然天然a.陽離子型：含氨基、亞氨基的聚合物陽離子型：含氨基、

39、亞氨基的聚合物;b.陰離子型：水解聚丙烯酰胺（陰離子型：水解聚丙烯酰胺（HPAM）;c.非離子型：聚丙烯酰胺非離子型：聚丙烯酰胺(PAM)，聚氧化乙烯，聚氧化乙烯(PEO);d.兩性型兩性型a.淀粉、動物膠、樹膠、甲殼素等淀粉、動物膠、樹膠、甲殼素等;b.微生物絮凝劑微生物絮凝劑 四、常用混凝劑和絮凝劑四、常用混凝劑和絮凝劑 P76名稱名稱代號代號分子式分子式主要性能主要性能三氯三氯化鐵化鐵FCFeCl.6H2O混凝效果不受水溫影響，最佳混凝效果不受水溫影響，最佳PH為為6.08.4，但，但在在4.011范圍內仍可使用。易溶解，絮體大而密范圍內仍可使用。易溶解，絮體大而密實，沉降快，但腐蝕性大

40、，在酸性水中易生成實，沉降快，但腐蝕性大，在酸性水中易生成HCl氣體而污染空氣氣體而污染空氣聚合聚合硫酸硫酸鐵鐵PFSFe2(OH)n(SO4)3-n/2m用量小，絮體生成快，大而密實。腐蝕性比用量小，絮體生成快，大而密實。腐蝕性比FeCl3小，所需堿性助劑量小于小，所需堿性助劑量小于PAC以外的鐵鋁以外的鐵鋁鹽。適宜水溫鹽。適宜水溫1050oC，PH5.08.5，但在，但在4.011范范圍內仍可使用圍內仍可使用精制精制硫酸硫酸鋁鋁ASAl2(SO4).18H2O 含含Al2(SO4)25060%。適宜水溫。適宜水溫2040oC，PH6.08.5。水解緩慢，使用時需加堿性助劑，。水解緩慢，使用

41、時需加堿性助劑，衛(wèi)生條件好，但在廢水處理中應用較少，在循環(huán)衛(wèi)生條件好，但在廢水處理中應用較少，在循環(huán)水中易生成堅硬的鋁垢水中易生成堅硬的鋁垢聚合聚合氯化氯化鋁鋁PACAl2(OH)nCl6-nm 對水溫、對水溫、PH值和堿度的適應性強，絮體生成快值和堿度的適應性強，絮體生成快且密實，使用時無需加堿性助劑，腐蝕性小。最且密實，使用時無需加堿性助劑，腐蝕性小。最佳佳PH值為值為6.08.5，使用時一般無需加堿性助劑，使用時一般無需加堿性助劑聚合聚合硫酸硫酸鋁鋁PASAl2(OH)n(SO4)3-n/2m 使用條件與硫酸鋁基本相同，但用量小，性能使用條件與硫酸鋁基本相同，但用量小，性能好。最佳好。最

42、佳PH值為值為6.08.5，使用時一般無需加堿，使用時一般無需加堿性助劑性助劑聚硫聚硫氯化氯化鋁鋁PACSAl4(OH)2nCl1-2n(SO4)m系新型品種，絮體生成快，大而密實。對水質的系新型品種，絮體生成快，大而密實。對水質的適應性強，脫色效果優(yōu)良。最佳適應性強，脫色效果優(yōu)良。最佳PH為為5.09.0，消耗水中堿度小于其他鐵鋁鹽，無需加堿性助劑消耗水中堿度小于其他鐵鋁鹽，無需加堿性助劑實際上，在實際上，在pH 4時，隨著溶液中的時，隨著溶液中的OH-濃度的提高，水解產物之間還發(fā)濃度的提高，水解產物之間還發(fā)生羥基架橋聚合反應，生成生羥基架橋聚合反應，生成不同聚合度的高電荷絡離子：不同聚合度

43、的高電荷絡離子： 與此同時，生成的多核聚合物還會繼續(xù)水解與此同時，生成的多核聚合物還會繼續(xù)水解 所以水解與縮聚兩種反應交錯進行，最終結果產生聚合度極大的中所以水解與縮聚兩種反應交錯進行，最終結果產生聚合度極大的中性氫氧化鋁。當其數(shù)量超過其溶解度時，即析出氫氧化鋁沉淀物。性氫氧化鋁。當其數(shù)量超過其溶解度時，即析出氫氧化鋁沉淀物。A1(OH)(H2O)52+A12(OH)2(H2O)84+ A1n(OH)2n-2(H2O)2n+4(n+2)+無機混凝劑作用機理無機混凝劑作用機理鋁鹽的水解過程鋁鹽的水解過程 在在pH 4時，時，Al3+以以Al(H2O)6 3+的形式存在的形式存在 當當pH，發(fā)生配

44、位水分子離解，生成各種羥基合鋁離子，最終，發(fā)生配位水分子離解，生成各種羥基合鋁離子，最終生成氫氧化鋁生成氫氧化鋁沉淀物。沉淀物。豎流式沉淀池豎流式沉淀池 輻流式沉淀池輻流式沉淀池 )(20gLuFr u0-沉降（懸?。┧俣龋怀两担☉腋。┧俣龋籐-定性尺寸。定性尺寸。1-配水槽；配水槽；2-穿孔墻；穿孔墻；3-斜板或斜管；斜板或斜管；4-淹沒孔口；淹沒孔口；5-水槽；水槽；6-排泥管；排泥管；7-支架支架 1、2進水管和進進水管和進水槽；水槽；3、4第一、第一、二反應室；二反應室；5、6、7、8導流室、分離室、導流室、分離室、清水室和泥渣濃縮清水室和泥渣濃縮室；室；9加藥管；加藥管；10機械攪拌

45、器；機械攪拌器；11、12導流板和導流板和傘形板。傘形板。二、泥渣循環(huán)型澄清池二、泥渣循環(huán)型澄清池 P105開啟度開啟度調整調整 特點：靠水流動力特點：靠水流動力實現(xiàn)泥渣循環(huán)。實現(xiàn)泥渣循環(huán)。 在進水管加藥；在進水管加藥； 混合室負壓，吸入回混合室負壓，吸入回流泥渣；喉管流泥渣；喉管3高速水高速水流實現(xiàn)水、藥和泥渣充流實現(xiàn)水、藥和泥渣充分混合。分混合。 兩個反應室截面漸擴兩個反應室截面漸擴利于絮凝長大。利于絮凝長大。 升降升降4+3+2，調整噴，調整噴嘴和混合式喇叭口的間嘴和混合式喇叭口的間距；或更換口徑不同的距；或更換口徑不同的噴嘴，調整回流泥渣量。噴嘴，調整回流泥渣量。2、混合、混合 室室

46、、噴、噴 嘴嘴（b）豎井充水期）豎井充水期（a）豎井放水期）豎井放水期。Vm1濾層體積濾層體積濾料總濾料總質量質量濾料真密度濾料真密度Vm1濾層體積濾層體積濾料總濾料總質量質量濾料真密度濾料真密度 過濾設備雖有多種，但組成大致相同，都有濾層、進排過濾設備雖有多種，但組成大致相同，都有濾層、進排水裝置、配水裝置、反沖洗設備及必要的管道、閥門等。水裝置、配水裝置、反沖洗設備及必要的管道、閥門等。一、普通過濾器一、普通過濾器 簡單簡單(單路進出水單路進出水)，圓形鋼制容器。運行流速，圓形鋼制容器。運行流速810m/h。 進水裝置：有向上布置的漏斗或環(huán)形布置的水管，以使進水裝置：有向上布置的漏斗或環(huán)形

47、布置的水管，以使進水均勻。濾層與其之間有一充滿水的空間進水均勻。濾層與其之間有一充滿水的空間(水墊層水墊層)，可緩，可緩沖進水、使濾料反洗時有膨脹空間。沖進水、使濾料反洗時有膨脹空間。 配水裝置：有水帽式配水裝置：有水帽式(小阻力小阻力)或支母管式或支母管式(大阻力大阻力)等，均等，均勻分布反洗水；勻分布反洗水； 運行、反洗和正洗三步周期運行。反洗前應先用壓縮空運行、反洗和正洗三步周期運行。反洗前應先用壓縮空氣攪拌擦洗，以提高清污效果。正洗是為了清除濾料內的氣攪拌擦洗，以提高清污效果。正洗是為了清除濾料內的殘余污物，水流也是自上而下。殘余污物，水流也是自上而下。單流式過濾器單流式過濾器二、雙流

48、式過濾器二、雙流式過濾器 進水分上下兩路，分別利用薄膜過濾和接觸凝絮過濾，中間進水分上下兩路，分別利用薄膜過濾和接觸凝絮過濾，中間排水。以出水量計，運行流速約為排水。以出水量計，運行流速約為1218m/h。 濾層分布：配水系統(tǒng)以上濾層高濾層分布：配水系統(tǒng)以上濾層高0.60.7m、以下、以下1.51.7m。濾料為石英砂時，粒徑濾料為石英砂時，粒徑0.41.5mm(均值均值0.80.9mm)，K80=2.53。 運行：開始上下進水各運行：開始上下進水各50%，而后上少下多，后期下部達，而后上少下多，后期下部達80%。當壓降達允許值或出水達失效點，設備停運。當壓降達允許值或出水達失效點，設備停運。

49、反、正洗：先用壓縮空氣吹洗，再水中進上排，反洗上層濾反、正洗：先用壓縮空氣吹洗，再水中進上排，反洗上層濾料；而后水中、下進上部排，整體反洗。最后正洗料；而后水中、下進上部排，整體反洗。最后正洗(上進下排上進下排)。補充補充：多層多層(23層層)過濾器的結構和水流阻力與普通過濾器相同過濾器的結構和水流阻力與普通過濾器相同或相當，只是濾料分布為上輕而大、下重而小。如三層濾料，或相當，只是濾料分布為上輕而大、下重而小。如三層濾料，則可按著無煙煤、石英砂和石榴石則可按著無煙煤、石英砂和石榴石(或磁鐵礦石等或磁鐵礦石等)自上而下布自上而下布置。置。雙流式過濾器雙流式過濾器n1進水裝置；進水裝置；2中間排

50、水裝置；中間排水裝置；3配水裝置配水裝置三、無閥濾池三、無閥濾池特點特點：利用虹吸的形成和破壞，：利用虹吸的形成和破壞，實現(xiàn)過濾和反洗的自動切換，實現(xiàn)過濾和反洗的自動切換，虹吸裝置只起控制作用。虹吸裝置只起控制作用。 工作周期：從開始過濾到工作周期：從開始過濾到開始抽氣，一般為幾到十幾小開始抽氣，一般為幾到十幾小時。反洗形成時間和反洗時間時。反洗形成時間和反洗時間分別為分別為23min和和45min。 反洗后不能正洗排水，影反洗后不能正洗排水，影響初期出水水質，故在虹吸輔響初期出水水質，故在虹吸輔助管上常設強制反洗裝置，在助管上常設強制反洗裝置，在出水不合格時使用。出水不合格時使用。 允許壓降

51、約為允許壓降約為1520kPa；進水懸浮物不大于進水懸浮物不大于100mg/L時，時，出水的小于出水的小于5mg/L。 防止防止反洗反洗時進時進空氣空氣破壞破壞虹吸虹吸pHNa+NH4+K+Ag+ H+Mg2+Na+Ca2+ OH-HCO3-CO32-SO42-Cl- 一般情況下，強酸性陽離子交換樹脂由一般情況下，強酸性陽離子交換樹脂由Na型變成型變成H型型，強堿性陰，強堿性陰離子交換樹脂由離子交換樹脂由Cl型變成型變成OH型型，其，其體積均增加體積均增加5%。7、溶解性、溶解性在水中在水中基本不溶基本不溶，但有時會微量溶解。原因：，但有時會微量溶解。原因： A、新樹脂中少量雜物、新樹脂中少量

52、雜物(低聚物低聚物)在其最初使用階段的溶解；在其最初使用階段的溶解； B、出現(xiàn)膠溶現(xiàn)象：其中離子發(fā)生化學降解，崩裂成較小分、出現(xiàn)膠溶現(xiàn)象：其中離子發(fā)生化學降解，崩裂成較小分子，并呈膠狀溶于水中。影響因素：交聯(lián)度小、交換容量大、活子，并呈膠狀溶于水中。影響因素：交聯(lián)度小、交換容量大、活性基因的電離能力強和離子水合半徑大等。性基因的電離能力強和離子水合半徑大等。8、耐熱、耐熱(溫溫)性性 溫度愈高，樹脂愈易發(fā)生水解。溫度愈高，樹脂愈易發(fā)生水解。陽樹脂耐溫性陽樹脂耐溫性一般較高，可一般較高，可耐耐100或更高；就陰樹脂而言，或更高；就陰樹脂而言，強堿性可耐強堿性可耐60 ，弱堿性可耐弱堿性可耐80以

53、上以上。樹脂。樹脂長期使用的溫度不宜超過長期使用的溫度不宜超過40。樹脂置于樹脂置于0 以以下時，會由于結冰而脹碎。下時，會由于結冰而脹碎。9、導電性、導電性 濕樹脂濕樹脂可以導電可以導電，不過屬于離子型導電。，不過屬于離子型導電。二、化學性能二、化學性能指在酸、堿等化學作用下的穩(wěn)定性指在酸、堿等化學作用下的穩(wěn)定性(不會破裂、降解等不會破裂、降解等)。 一般，陽樹脂的穩(wěn)定性較好；高交聯(lián)的優(yōu)于低交聯(lián)的；一般，陽樹脂的穩(wěn)定性較好；高交聯(lián)的優(yōu)于低交聯(lián)的；陽樹脂中陽樹脂中Na 型優(yōu)于型優(yōu)于H 型，陰樹脂中型，陰樹脂中Cl 型優(yōu)于型優(yōu)于OH 型。型。1、離子交換反應的、離子交換反應的可逆性可逆性這是樹脂

54、通過再生而能反復使用的理論基礎。如這是樹脂通過再生而能反復使用的理論基礎。如H 型陽型陽樹脂置換了水中樹脂置換了水中Na+后，就可用稀鹽酸或稀硫酸使其再生。后，就可用稀鹽酸或稀硫酸使其再生。即下面的可逆反應的平衡移動。當水中即下面的可逆反應的平衡移動。當水中Na+和樹脂上和樹脂上H+多時，多時，反應向正方向移動；反之，則逆向移動。反應向正方向移動；反之，則逆向移動。 RSO3H+Na+ RSO3Na+H+2、酸、堿性和中性鹽的分解能力、酸、堿性和中性鹽的分解能力H 型陽樹脂與型陽樹脂與OH 型陰樹脂在水中能電離出型陰樹脂在水中能電離出H+和和OH，顯示出一定的酸堿性。此性質也有強弱之分，水處理

55、工藝顯示出一定的酸堿性。此性質也有強弱之分，水處理工藝中常用的強、弱型樹脂及其特點。中常用的強、弱型樹脂及其特點。 酸酸(或堿或堿)性強的性強的H 型陽樹脂型陽樹脂(或或OH 型陰樹脂型陰樹脂)，易于與，易于與中性鹽的陽離子中性鹽的陽離子(或陰離子或陰離子)發(fā)生置換反應，生成游離酸或發(fā)生置換反應，生成游離酸或堿；而酸堿；而酸(或堿或堿)性弱的則難與中性鹽交換離子，但相應逆性弱的則難與中性鹽交換離子，但相應逆反應容易進行。反應容易進行。 離子交換樹脂與中性鹽進行離子交換反應，并在溶液離子交換樹脂與中性鹽進行離子交換反應，并在溶液中生成游離酸或堿的能力，稱為中生成游離酸或堿的能力，稱為樹脂的中性鹽

56、的分解能力樹脂的中性鹽的分解能力。顯然，樹脂的這種能力與其顯然，樹脂的這種能力與其酸酸(或堿或堿)性的強弱性的強弱有關。有關。3、中和與水解、中和與水解離子交換樹脂這一性質和電解質一樣，例如離子交換樹脂這一性質和電解質一樣，例如OH 型強堿型強堿陰樹脂與酸液相遇或陰樹脂與酸液相遇或H 型強酸陽樹脂與堿液相遇，進行很完型強酸陽樹脂與堿液相遇，進行很完全的中和反應。全的中和反應。鹽型樹脂的水解反應也與通常的鹽一樣，如水解產物有弱酸鹽型樹脂的水解反應也與通常的鹽一樣，如水解產物有弱酸和弱堿時，水解度較大。和弱堿時，水解度較大。4、離子交換樹脂的選擇性、離子交換樹脂的選擇性 指其對不同離子的親合力有所

57、差異。親合力大的離子容易指其對不同離子的親合力有所差異。親合力大的離子容易被樹脂吸著，但吸著后難以把它們置換下來；親合力小的離子被樹脂吸著，但吸著后難以把它們置換下來；親合力小的離子則恰好相反。交換離子的種類、樹脂的本質、溶液的濃度和離則恰好相反。交換離子的種類、樹脂的本質、溶液的濃度和離子組分等都會影響離子交換的選擇性。子組分等都會影響離子交換的選擇性。 常溫、低濃度水溶液中，樹脂對常見離子的選擇次序如下：常溫、低濃度水溶液中，樹脂對常見離子的選擇次序如下：5、交換容量、交換容量1）全交換容量全交換容量：表示離子交換樹脂中所有活性基團的總量。：表示離子交換樹脂中所有活性基團的總量。對于同一種

58、離子交換樹脂而言，對于同一種離子交換樹脂而言，全交換容量基本為一定值全交換容量基本為一定值。此指標主要用于離子交換樹脂的研究。此指標主要用于離子交換樹脂的研究。2）工作交換容量工作交換容量：表示在給定的工作條件下，離子交換樹：表示在給定的工作條件下，離子交換樹脂發(fā)揮的交換能力。不同樹脂其工作交換容量不同，同種脂發(fā)揮的交換能力。不同樹脂其工作交換容量不同，同種樹脂的工作交換容量隨樹脂的工作交換容量隨運行水質、樹脂層高、水流速度、運行水質、樹脂層高、水流速度、再生條件以及失效控制指標的不同而不同再生條件以及失效控制指標的不同而不同。 交換容量的單位通常用交換容量的單位通常用mmol/g 或或mol

59、/m3 表示。表示。一、離子交換的機理一、離子交換的機理 理論模型較多，這里介紹與膠體結構類似的理論模型較多，這里介紹與膠體結構類似的雙電層理論雙電層理論。 離子交換樹脂的高分子表面有兩層離子：離子交換樹脂的高分子表面有兩層離子：內層內層 (同離子，靠同離子，靠化學鍵與骨架牢固結合化學鍵與骨架牢固結合)和和外側外側反離子層。后者又分為反離子層。后者又分為固定層固定層和和擴散層擴散層，固定層的反離子受較強吸引而被固定，擴散層的受吸，固定層的反離子受較強吸引而被固定，擴散層的受吸引較弱，活動性較強。水溶液中的電解質對雙電層有以下作用：引較弱，活動性較強。水溶液中的電解質對雙電層有以下作用： 交換作

60、用交換作用：其中的各種反離子與樹脂中原有的反離子交換位：其中的各種反離子與樹脂中原有的反離子交換位置。先與擴散層中的交換，再逐漸與固定層中的交換。置。先與擴散層中的交換，再逐漸與固定層中的交換。 壓縮作用壓縮作用：若溶液中的鹽類濃度較大，則會壓縮擴散層，使：若溶液中的鹽類濃度較大，則會壓縮擴散層，使其中的部分反離子變成固定層中的，增加了離子交換難度。因其中的部分反離子變成固定層中的，增加了離子交換難度。因此再生溶液濃度太高，再生效果反而變差。此再生溶液濃度太高，再生效果反而變差。第三節(jié)第三節(jié) 離子交換的原理離子交換的原理二、離子交換的動力學過程二、離子交換的動力學過程 實際離子交換過程是復雜的