天然水體中的雜質(zhì)電子教案

1、 水處理工程技術(shù)教案知識(shí)點(diǎn)天然水體中的雜質(zhì)學(xué)時(shí)0.5學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容天然水體中的雜質(zhì)教學(xué)重點(diǎn)懸浮物教學(xué)難點(diǎn)溶解雜質(zhì)膠體參考資料水處理工程技術(shù)，張寶軍主編，重慶大學(xué)出版社出版水污染控制工程，胡亨魁主編，武漢理工大學(xué)出版社水處理工程運(yùn)行與管理，朱亮、張文妍編，化學(xué)工業(yè)出版社污水處理工程設(shè)計(jì)，徐新陽(yáng)、于鋒主編，化學(xué)工業(yè)出版社給水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算，崔玉川等編，化學(xué)工業(yè)出版社水處理構(gòu)筑物設(shè)計(jì)與計(jì)算，尹士君、李亞峰等編著，化學(xué)工業(yè)出版社天然水體按水源的種類(lèi)可分為地表水和地下水兩種，地表水，又稱陸地水，指存在于地殼表面，暴露于大氣的水，是河流、冰川、湖泊、沼澤4種水體的總稱；地下水，指貯存于包氣帶以下地層空隙

2、中的水，包括巖石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。根據(jù)其埋藏條件地下水可為上層滯水、潛水、承壓水。水在自然循環(huán)中都不同程度地有各種各樣的雜質(zhì)混入，使水質(zhì)發(fā)生變化。其雜質(zhì)的來(lái)源基本分為兩類(lèi)：一是自然過(guò)程；如初期降水(包括雨、雪等)在到達(dá)地面之前對(duì)各種有害物質(zhì)的溶入；水對(duì)地層礦物中某些易溶成分的溶解；水流對(duì)地表及河床沖刷所帶人的泥砂和腐殖質(zhì)；水中各類(lèi)微生物、水生動(dòng)植物繁殖及其死亡殘骸等等。二是人為因素(即生活污水及工業(yè)廢水)的污染。此時(shí)，水中雜質(zhì)將更為復(fù)雜。這些雜質(zhì)按形態(tài)(主要是尺寸大小)可分為懸浮物、膠體和溶解物三類(lèi)。表 水中雜質(zhì)分類(lèi)雜質(zhì)溶解物膠體懸浮物顆粒尺寸0.1nm 1nm 10nm 100nm

3、1m 10m 100m 1mm分辨工具電子顯微鏡超顯微鏡顯微鏡肉眼外觀透明渾濁渾濁表中的顆粒尺寸系按球形計(jì)，各類(lèi)雜質(zhì)的尺寸界限是大體的范圍。粒徑在100nmlm之間屬于膠體和懸浮物的過(guò)渡階段。小顆粒懸浮物也具有一定的膠體特性，當(dāng)粒徑大于10m時(shí)與膠體有明顯差別。1)懸浮物和膠體雜質(zhì)地表水中大多含有大量懸浮物、膠體物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在使水變得渾濁，而且它們還能夠粘附很多細(xì)菌和病毒。因此，懸浮物和膠體是地表水作為飲用水源時(shí)水處理中主要的去除對(duì)象。從水的生活飲用和水處理技術(shù)的觀點(diǎn)看：懸浮物的尺寸較大，易于在水中下沉或上浮。易于下沉的一般是大顆粒泥砂及礦物質(zhì)廢渣等；能夠上浮的一般是體積較大而密度小于水

4、的某些有機(jī)物。膠體狀的物質(zhì)顆粒尺寸很小。水中膠體通常包括粘土、藻類(lèi)、腐殖質(zhì)及蛋白質(zhì)等。它們?cè)谒虚L(zhǎng)期靜放，既不能上浮水面也不能沉淀澄清。懸浮物和膠體往往造成水的渾濁，而有機(jī)物如腐殖質(zhì)及藻類(lèi)等還造成水的色、臭、味，對(duì)工業(yè)使用和人類(lèi)健康產(chǎn)生主要影響，并給人以厭惡感和不快。2)溶解雜質(zhì)水中溶解雜質(zhì)分有機(jī)物和無(wú)機(jī)物兩類(lèi)。 （1）無(wú)機(jī)溶解物，指水中所含的無(wú)機(jī)低分子和離子，它們與水構(gòu)成相對(duì)穩(wěn)定的均相體系。無(wú)機(jī)溶解物可產(chǎn)生色、嗅、味，導(dǎo)致水的硬度、堿度提高，是某些工業(yè)用水的去除對(duì)象。有毒有害的無(wú)機(jī)溶解物是飲用水的去除對(duì)象。（2）有機(jī)溶解物，指水中所含的有機(jī)高分子物質(zhì)，如腐殖酸等，以及有機(jī)雜質(zhì)（活性生物體），

5、如藻類(lèi)、細(xì)菌、病毒、原生動(dòng)物等，通過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾可以去除。對(duì)人體健康構(gòu)成威脅的病毒、細(xì)菌等必須通過(guò)消毒殺滅。溶解氣體指溶解在水中的O2、N2、CO2氣體，有時(shí)還含有SO2和H2S。這些物質(zhì)用常規(guī)的混凝、沉淀、過(guò)濾等方法難以去除。天然水體中O2的主要來(lái)源于空氣中的氧的溶解，部分來(lái)自藻類(lèi)等水生植物的光合作用。正常水體中溶解氧的含量為510mg/L，最高含量不超過(guò)10mg/L。天然水體中CO2來(lái)源于有機(jī)物的分解，江河水中CO2的含量一般小于30mg/L。天然水體中N2主要來(lái)源于空氣中氮的溶解，部分是有機(jī)物分解及含氮化合物的細(xì)菌還原過(guò)程產(chǎn)生。水中的離子包括以陽(yáng)離子和陰離子存在形式的Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42、C1，而地下水還有Fe2+和F等。所有這些離子主要來(lái)源于礦物質(zhì)的溶解，部分來(lái)源于水中有機(jī)物的分解。隨著水污染的程度日益加重，水中可能含有Hg、Cr、Cd、Pb、Se、As、氰化物等無(wú)機(jī)類(lèi)有毒物質(zhì)，多環(huán)芳烴、芳香族氨基化合物、有機(jī)汞、酚類(lèi)化合物等有機(jī)類(lèi)有害物質(zhì)，以及人工合成的有機(jī)磷農(nóng)藥、有機(jī)氯等有毒物質(zhì)，此時(shí)水處理工藝將更為復(fù)雜。江河水易受自然條件影響，水較混濁，細(xì)菌較多，含鹽量和硬度較低。由于湖泊及水庫(kù)水多由河水供給形