工業(yè)水處理-電廠化學(xué)課件1-6

1、比武比武-理論知識(shí)考試?yán)碚撝R(shí)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(jì)算題、計(jì)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(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)空空氣氣預(yù)預(yù)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(fēng)、助燃、二次風(fēng)一次風(fēng)、煤粉氣流一次風(fēng)、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(dá)達(dá)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(jìn)灰渣井；凝固、進(jìn)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(duì)流對(duì)流)再熱器再熱器省煤器省煤器空氣預(yù)空氣預(yù)熱器熱器脫硫脫硫除塵除塵裝置裝置引引風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)對(duì)流受熱面對(duì)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(nèi)內(nèi)汽汽水水系系統(tǒng)統(tǒng)汽輪機(jī)系統(tǒng)汽輪機(jī)系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換，為我所用。能量轉(zhuǎn)換，為我所用。 化學(xué)能化學(xué)能熱能熱能工質(zhì)的焓工質(zhì)的焓機(jī)機(jī)械能械能電能電能條件保障條件保障 設(shè)備：爐具、鍋（壺）設(shè)備：爐具、鍋（壺） 工質(zhì)：水（茶等），壺底結(jié)垢工質(zhì)：水（茶等），壺底結(jié)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(jī)；汽輪機(jī)；3發(fā)電機(jī)；發(fā)電機(jī)；4凝汽器；凝汽器；5凝結(jié)水泵；凝結(jié)水泵；6凝結(jié)水精凝結(jié)水精處理設(shè)備處理設(shè)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(bǔ)給水處理設(shè)補(bǔ)給水處理設(shè)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(bǔ)給水補(bǔ)給水凝結(jié)水凝結(jié)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(diǎn)使用點(diǎn)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(zhì)量好壞直接影響到熱力

5、設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。汽水汽質(zhì)量好壞直接影響到熱力設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。汽水質(zhì)量不良會(huì)引起水質(zhì)量不良會(huì)引起熱力設(shè)備結(jié)垢、腐蝕，積鹽等危害。熱力設(shè)備結(jié)垢、腐蝕，積鹽等危害。1） 熱力設(shè)備結(jié)垢熱力設(shè)備結(jié)垢 即水質(zhì)不良，使熱力設(shè)備的受熱面上生成一些固體附著即水質(zhì)不良，使熱力設(shè)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(qiáng)度，強(qiáng)度，壁面局部變形、起包，爆管。，壁面局部變形、起包，爆管。 經(jīng)濟(jì)性下降：經(jīng)濟(jì)性下降： 鍋爐受熱面上結(jié)有鍋爐受熱面上結(jié)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(jié)垢，真空度降低，機(jī)組熱效率和出力下降；

6、凝汽器結(jié)垢，真空度降低，機(jī)組熱效率和出力下降； 加熱器結(jié)垢：水的加熱溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)值；加熱器結(jié)垢：水的加熱溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)值； 結(jié)垢后的清洗，需要停機(jī)，并增加檢修工作量和費(fèi)用。結(jié)垢后的清洗，需要停機(jī)，并增加檢修工作量和費(fèi)用。2）熱力設(shè)備腐蝕）熱力設(shè)備腐蝕 腐蝕部位：管道、鍋爐受熱面、汽輪機(jī)和凝汽器等。腐蝕部位：管道、鍋爐受熱面、汽輪機(jī)和凝汽器等。 縮短設(shè)備本身的使用壽命；縮短設(shè)備本身的使用壽命； 腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)入水中，增多水中雜質(zhì)，進(jìn)而加劇受熱面上腐蝕產(chǎn)物轉(zhuǎn)入水中，增多水中雜質(zhì)，進(jìn)而加劇受熱面上的結(jié)垢和腐蝕，甚至加速爆管等事故發(fā)生。的結(jié)垢和腐蝕，甚至加速爆管等事故發(fā)生。3） 過熱器和汽輪機(jī)積鹽過熱器

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

8、若積鹽嚴(yán)重，還會(huì)使推力軸承負(fù)荷增大，隔板彎曲，造成事故停機(jī)。還會(huì)使推力軸承負(fù)荷增大，隔板彎曲，造成事故停機(jī)。 為保證熱力系統(tǒng)水質(zhì)良好，需對(duì)天然水進(jìn)行適當(dāng)處理，并為保證熱力系統(tǒng)水質(zhì)良好，需對(duì)天然水進(jìn)行適當(dāng)處理，并監(jiān)督水汽質(zhì)量。電廠水處理工作主要包括：監(jiān)督水汽質(zhì)量。電廠水處理工作主要包括：(1) 凈化生水凈化生水。經(jīng)過混凝、澄清、過濾及離子交換等方法制。經(jīng)過混凝、澄清、過濾及離子交換等方法制備補(bǔ)給水，并通過調(diào)整試驗(yàn)降低相關(guān)成本。備補(bǔ)給水，并通過調(diào)整試驗(yàn)降低相關(guān)成本。(2) 對(duì)對(duì)給水要進(jìn)行加氨和除氧給水要進(jìn)行加氨和除氧等處理。等處理。(3) 對(duì)于汽包鍋爐要進(jìn)行對(duì)于汽包鍋爐要進(jìn)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(duì)于直流鍋爐機(jī)組和某些亞臨界汽包鍋爐機(jī)組，要進(jìn)行對(duì)于直流鍋爐機(jī)組和某些亞臨界汽包鍋爐機(jī)組，要進(jìn)行汽輪機(jī)汽輪機(jī)凝結(jié)水的凈化處理凝結(jié)水的凈化處理。(5) 熱電廠中，對(duì)生產(chǎn)返回水進(jìn)行熱電廠中，對(duì)生產(chǎn)返回水進(jìn)行除油、除鐵除油、除鐵等凈化處理。等凈化處理。(6) 對(duì)冷卻水進(jìn)行對(duì)冷卻水進(jìn)行防垢、防腐和防止有機(jī)附著物防垢、防腐和防止有機(jī)附著物等處理。等處理。(7) 在熱力設(shè)備停用期間，做好設(shè)備在熱力設(shè)備停用期間，做好設(shè)備防腐防腐工作中的工作中的化學(xué)監(jiān)督化學(xué)監(jiān)督工作。工作。(8) 熱力設(shè)備大修時(shí)，應(yīng)掌握設(shè)備的結(jié)垢、積鹽和腐蝕等情熱力設(shè)備大修時(shí)，應(yīng)掌握設(shè)備的結(jié)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(jìn)水處理工作。，不斷改進(jìn)水處理工作。(9) 做好各種做好各種水處理的調(diào)整試驗(yàn)水處理的調(diào)整試驗(yàn)，配合汽機(jī)、鍋爐做好除氧，配合汽機(jī)、鍋爐做好除氧器調(diào)整試驗(yàn)、鍋爐化學(xué)試驗(yàn)以及設(shè)備的化學(xué)清洗。器調(diào)整試驗(yàn)、鍋爐化學(xué)試驗(yàn)以及設(shè)備的化學(xué)清洗。(10)正確正確取樣，化驗(yàn)取樣，化驗(yàn)，監(jiān)督給水、爐水、蒸汽、凝結(jié)水等各，監(jiān)督給水、爐水、蒸汽、凝結(jié)水等各種水、汽質(zhì)量，并如實(shí)向領(lǐng)導(dǎo)反映情況。種水、汽質(zhì)量，并如實(shí)向領(lǐng)導(dǎo)反映情況。簡言之：簡言之：凈化、凈化、“三防三防”、監(jiān)測、試驗(yàn)、清洗、監(jiān)測、試驗(yàn)、清洗。 請(qǐng)思考請(qǐng)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(chǎn)什么關(guān)系？）水處理與生產(chǎn)什么關(guān)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(zhì)的組成和計(jì)量一、物質(zhì)的組成和計(jì)量二、化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)方程式二、化學(xué)反應(yīng)及反應(yīng)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(yīng)速度與化學(xué)平衡四、反應(yīng)速度與化學(xué)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(zhì)九、稀溶液的依數(shù)性質(zhì)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(nèi)界內(nèi)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(diǎn)降低稀溶液的凝固點(diǎn)降低 (條件：析出固態(tài)純?nèi)軇l件：析出固態(tài)純?nèi)軇? ：Tf = KfbB 稀溶液的沸點(diǎn)升高稀溶液的沸點(diǎn)升高 (條件：溶質(zhì)不揮發(fā)條件：溶質(zhì)不揮發(fā)) ： Tb = KbbB （ bB = nB/mA，即，即1kg溶劑中所含溶質(zhì)的量）溶劑中所含溶質(zhì)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(zhì)量摩爾濃度質(zhì)量摩爾濃度,即即1kg溶液中所含溶質(zhì)的量）溶液中所含溶質(zhì)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(gè)只能使溶劑透過的半透膜把純?nèi)茉谝欢囟认?，用一個(gè)只能使溶劑透過的半透膜把純?nèi)軇┡c溶液隔開。溶劑就會(huì)通過半透膜滲透到溶液中，使溶液劑與溶液隔開。溶劑就會(huì)通過半透膜滲透到溶液中，使溶液的液面上升，直至達(dá)到平衡狀態(tài)，如上頁圖中（的液面上升，直至達(dá)到平衡狀態(tài)，如上頁圖中（a）所示。這）所示。這種對(duì)于溶劑的膜平衡種對(duì)于溶劑的膜平衡叫滲透平衡叫滲透平衡。此時(shí)，溶劑液面和同一水。此時(shí)，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(cè)施加一額外壓力，促使反滲透發(fā)生，直至純?nèi)軇┖拖∫阂粋?cè)施加一額外壓力，促使反滲透發(fā)生，直至純?nèi)軇┖拖∪芤旱囊好孢_(dá)到一樣高，此額外的壓力即為滲透壓溶液的液面達(dá)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(zhì)天然水中的雜質(zhì)第二節(jié)第二節(jié) 水質(zhì)指標(biāo)水質(zhì)指標(biāo)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(diǎn)及分類天然水的特點(diǎn)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(dāng)數(shù)量北極還有常年積雪和冰，地層和大氣中也有相當(dāng)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(yùn)動(dòng)太陽輻射作用下循環(huán)運(yùn)動(dòng)。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(zhì)三、溶解物質(zhì) 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(zhì)、水中的離子態(tài)雜質(zhì) 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(duì)象。類含量為主，是需要凈化的主要對(duì)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O(shè)2和和CO2為主，有時(shí)還有為主，有時(shí)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(duì)大氣中之間，主要來源于對(duì)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(jī)物降解、微

17、生物呼吸、礦物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)等耗氧；有機(jī)物降解、微生物呼吸、礦物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)等耗氧；l 水生植物白天光合作用產(chǎn)生氧氣，其夜間新陳代謝耗氧；水生植物白天光合作用產(chǎn)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(duì)金屬有腐蝕作用溶解氧對(duì)金屬有腐蝕作用，應(yīng)通過熱力或化學(xué)方法，應(yīng)通過熱力或化學(xué)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(jī)物的分解和氧化，地層深處所進(jìn)行的地質(zhì)化學(xué)過程中有機(jī)物的分解和氧化，地層深處所進(jìn)行的地質(zhì)化學(xué)過程也會(huì)產(chǎn)生一定量的也會(huì)產(chǎn)生一定量的CO2。 在實(shí)際天然水中，在實(shí)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(shí)可達(dá)水有時(shí)可達(dá)幾百毫克每升幾百毫克每升。 水中的水中的CO2不僅自身會(huì)不僅自身會(huì)腐蝕金屬腐蝕金屬設(shè)備，而且會(huì)加劇水設(shè)備，而且會(huì)加劇水中溶解氧對(duì)金屬的腐蝕，所以在中溶解氧對(duì)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(zhì)質(zhì) 指指 標(biāo)標(biāo)技技術(shù)術(shù)指指標(biāo)標(biāo)下面介紹電力生產(chǎn)中常用的主要技術(shù)指標(biāo)。下面介紹電力生產(chǎn)中常用的主要技術(shù)指標(biāo)。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(jī)物等。、鐵鋁氧化物）和有機(jī)物等。這是理論性指標(biāo)，采用一些與其涵義近似的指標(biāo)進(jìn)行測這是理論性指標(biāo)，采用一些與其涵義近似的指標(biāo)進(jìn)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(zhì)全分析后把各種一般均以離子態(tài)存在，因此可通過水質(zhì)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(zhì)量的濃度含鹽量或以物質(zhì)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(jì)算的總量計(jì)算，mol/L， mmol/L)，或以質(zhì)量濃度，或以質(zhì)量濃度(用陽陰用陽陰離子的總質(zhì)量計(jì)算，離子的總質(zhì)量計(jì)算，mg/L)表示。表示。 水質(zhì)全分析比較麻煩，只能定期（一季度或一年）測定，水質(zhì)全分析比較麻煩，只能定期（一季度或一年）測定，不宜作為運(yùn)行控制指標(biāo)。不宜作為運(yùn)行控制指標(biāo)。3、蒸發(fā)殘?jiān)?、蒸發(fā)殘?jiān)高^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?jiān)堅(jiān)?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(zhuǎn)化，以及殘留濕分和結(jié)晶水不能除盡。氫鹽的轉(zhuǎn)化，以及殘留濕分和結(jié)晶水不能除盡。 灼燒殘?jiān)亲茻龤堅(jiān)菍⒄舭l(fā)殘?jiān)趯⒄舭l(fā)殘?jiān)?00 下灼燒所得的殘?jiān)?。下灼燒所得的殘?jiān)?蒸發(fā)殘?jiān)c灼燒殘?jiān)钫舭l(fā)殘?jiān)c灼燒殘?jiān)钅芙票硎灸芙票硎居袡C(jī)物含量有機(jī)物含量，但要，但要考慮灼燒導(dǎo)致殘存的濕分、結(jié)晶水以及一些氯化物的揮發(fā)，考慮灼燒導(dǎo)致殘存的濕分、結(jié)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(dǎo)率、電導(dǎo)率：電阻率倒數(shù)，：電阻率倒數(shù)，S/cm或或S/cm。常用電導(dǎo)

22、率儀測。常用電導(dǎo)率儀測定。定。 水的導(dǎo)電能力與水中離子含量、離子間相對(duì)比例和水溫水的導(dǎo)電能力與水中離子含量、離子間相對(duì)比例和水溫有關(guān)。因此，測定電導(dǎo)率時(shí)，應(yīng)保持有關(guān)。因此，測定電導(dǎo)率時(shí)，應(yīng)保持水溫一定、水中離子水溫一定、水中離子相對(duì)穩(wěn)定相對(duì)穩(wěn)定；且可以用測電導(dǎo)率方法測定水中含鹽量。；且可以用測電導(dǎo)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(dǎo)率與水的電導(dǎo)率H2O(S/cm)有如下關(guān)系：有如下關(guān)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(dǎo)，

23、電導(dǎo)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(xiàng)目，其是各種水處理工藝中都需監(jiān)督的項(xiàng)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(zhǔn)確度不高，不宜作現(xiàn)場監(jiān)測使用。但此法麻煩且準(zhǔn)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(shí)質(zhì)上反映了（渾濁度）指水體不透明的程度，它實(shí)質(zhì)上反映了水中的懸浮物和膠體物質(zhì)會(huì)使光線發(fā)生散射的性質(zhì)，故一水中的懸浮物和膠體物質(zhì)會(huì)使光線發(fā)生散射的性質(zhì)，故一般用它來衡量這些物質(zhì)在水中的大致含量。般用

24、它來衡量這些物質(zhì)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(jì)杰克孫燭光濁度計(jì)，此法不適宜低濁，此法不適宜低濁水，測得結(jié)果可能因人而異?，F(xiàn)在多用水，測得結(jié)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(qiáng)度，再光照下的散光強(qiáng)度，再與標(biāo)準(zhǔn)液的比較與標(biāo)準(zhǔn)液的比較。兩種方法測得的結(jié)果基本相同，單位分。兩種方法測得的結(jié)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(biāo)準(zhǔn)液濁度標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)的物質(zhì)(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(nèi)爐內(nèi)加磷酸鹽處理時(shí)加磷酸鹽處理時(shí))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(diǎn)也不同滴定終點(diǎn)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(zhì)也不同，酚酞把水中的得的物質(zhì)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(zhì)（的物質(zhì)（強(qiáng)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽、強(qiáng)酸、強(qiáng)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(xué)除鹽過程中陽

27、床出水會(huì)產(chǎn)生酸度。，只有在化學(xué)除鹽過程中陽床出水會(huì)產(chǎn)生酸度。四、硬度四、硬度(H) mmol/L P32 硬度指天然水中高價(jià)金屬離子（主要是鈣、鎂離子）的硬度指天然水中高價(jià)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(shí)間煮沸后，它們會(huì)轉(zhuǎn)化成沉淀的由于水在長時(shí)間煮沸后，它們會(huì)轉(zhuǎn)化成沉淀的CaCO3和和Mg(OH)2，故又稱為，故又稱為暫時(shí)硬度暫時(shí)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(shí)不能除去，故又稱等。它在水沸騰時(shí)不能除去，故又稱永久硬度永久硬度。實(shí)際。實(shí)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(xiàng)目、危害和處理列出了天然水的一般分析項(xiàng)目、危害和處理方法。方法。五、有機(jī)物五、有機(jī)物 P33 水中有機(jī)物組成復(fù)雜、含量難以確定，常采用各種相對(duì)水中有機(jī)物組成復(fù)雜、含量難以確定，常采用各種相對(duì)表示有機(jī)物含量的指標(biāo)。表示有機(jī)物含量的指標(biāo)。1、化學(xué)耗氧量（、化學(xué)耗氧量（CODCr COD

29、Mn）mg02/L 指利用化學(xué)氧化劑氧化有機(jī)物所需的氧量。化學(xué)氧化劑指利用化學(xué)氧化劑氧化有機(jī)物所需的氧量。化學(xué)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(jī)物所消耗的氧量。氧化分為把指用微生物氧化水中有機(jī)物所消耗的氧量。氧化分為把有機(jī)物轉(zhuǎn)化成有機(jī)物轉(zhuǎn)化成CO2、水和氨，以及把氨轉(zhuǎn)化成亞硝酸根和硝、水和氨，以及把氨轉(zhuǎn)化成亞硝酸根和硝酸根兩個(gè)階段。測定方法一般有酸根兩個(gè)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(shè)備過濾設(shè)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(shí)間所需的時(shí)間動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性：無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，：無規(guī)則的布朗運(yùn)動(dòng)強(qiáng)，對(duì)抗重力影響的能力強(qiáng)。對(duì)抗重力影響的能力強(qiáng)。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(fù)電荷，可吸附水中的正離子。表面有負(fù)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(hào)電荷的離子膠核表面的一層帶有同號(hào)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(hào)相反的離子符號(hào)相反的離子.反離子吸附層反離子吸附層反離子擴(kuò)散層反離子擴(kuò)散層(2)雙電層結(jié)構(gòu)及其雙電層結(jié)構(gòu)及其電位電位 電位離子反離子擴(kuò)散層擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面滑動(dòng)面膠粒膠粒吸附層吸附層膠核膠核d.滑動(dòng)面滑動(dòng)

32、面-固定層和擴(kuò)散層之間的交界面固定層和擴(kuò)散層之間的交界面。e.膠團(tuán)膠團(tuán)-膠粒和擴(kuò)散層一起構(gòu)成膠粒和擴(kuò)散層一起構(gòu)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(kuò)散層擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面滑動(dòng)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(dòng)面與溶液主體之間的電位稱為移動(dòng)電位，膠體滑動(dòng)面與溶液主體之間的電位稱為移動(dòng)電位，即即電位。電位。擴(kuò)散層擴(kuò)散層膠團(tuán)邊界膠團(tuán)邊界滑動(dòng)面滑動(dòng)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(dòng)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(dòng)電荷密度，即膠粒表面與溶液主體間的電荷差 擴(kuò)散層厚度，擴(kuò)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(qiáng)度等外部條件中反離子強(qiáng)度等外部條件而變化而變化 膠核及其外側(cè)的吸附層稱作膠核及其外側(cè)的吸附層稱作膠粒膠粒，膠粒帶電。當(dāng)膠體在水溶，膠粒帶電。當(dāng)膠體在水溶液中移動(dòng)時(shí)，擴(kuò)散層中的部分反離子會(huì)滯留在水溶液中，形成液中移動(dòng)時(shí)，擴(kuò)散層中的部分反離子會(huì)滯留在水溶液中，形成一個(gè)脫層的界面（一個(gè)脫層的界面（滑動(dòng)界面滑動(dòng)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(dá)爾效應(yīng)）丁達(dá)爾效應(yīng)：能散射光線。對(duì)光觀察，可見光束通過溶液。：能散射光線。對(duì)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(xué)鍵的綜合作用結(jié)果。力、靜電作用力和化學(xué)鍵的綜合作用結(jié)果。3） 膠體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和布朗運(yùn)動(dòng)使之在水中處于均勻分散狀

35、態(tài)，膠體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和布朗運(yùn)動(dòng)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(zhì)，致使膠體粒子在水中使其穩(wěn)定的物質(zhì)，致使膠體粒子在水中不能自動(dòng)相互聚集而沉不能自動(dòng)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(duì)象混凝的去除對(duì)象 主要對(duì)象是廢水中的主要對(duì)象是廢水中的細(xì)小懸浮細(xì)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(jī)物、某些重降低廢水的濁度和色度，去除多種高分子有機(jī)物、某些重金屬和放射性物質(zhì)，還能改善污泥的脫水性能。金屬和放射性物質(zhì)，還能改善污泥的脫水性能。2. 混凝的機(jī)理混凝的機(jī)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(wǎng)羅卷帶網(wǎng)羅卷帶四種機(jī)理。四種機(jī)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(shí)，擴(kuò)散度低時(shí)，擴(kuò)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(shí)，擴(kuò)散度高時(shí)，擴(kuò)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(hù)：膠體保護(hù)：當(dāng)高分子物質(zhì)投當(dāng)高分子物質(zhì)投量過多時(shí)，膠粒的吸附面均量過多時(shí)，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(shí)，就受到高分子之間相近時(shí)，就受到高分子之間相互排斥而不聚集。這樣就會(huì)互排斥而不聚集。這樣就會(huì)產(chǎn)生產(chǎn)生“膠體保護(hù)膠體保護(hù)”。 架橋模型架橋模型膠體保護(hù)示意膠體保護(hù)示意以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中往往可以上介紹的混凝的四種機(jī)理，在水處理中往往可能是同時(shí)或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下能是同時(shí)

38、或交叉發(fā)揮作用的，只是在一定情況下以某種機(jī)理為主而已。以某種機(jī)理為主而已。pH值影響的機(jī)理值影響的機(jī)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(jī)無機(jī)與與有有機(jī)機(jī)兩大系列兩大系列無機(jī)無機(jī)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(nèi)生產(chǎn)少）硫酸鐵（國內(nèi)生產(chǎn)少）;聚合硫酸鐵聚合硫酸鐵;聚合氯化鐵聚合氯化鐵 ;有機(jī)有機(jī)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(dòng)物膠、樹膠、甲殼素等淀粉、動(dòng)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(hào)代號(hào)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(nèi)仍可使用。易溶解，絮體大而密范圍內(nèi)仍可使用。易溶解，絮體大而密實(shí)，沉降快，但腐蝕性大

40、，在酸性水中易生成實(shí)，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(shí)。腐蝕性比用量小，絮體生成快，大而密實(shí)。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(nèi)仍可使用圍內(nèi)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(shí)需加堿性助劑，。水解緩慢，使用

41、時(shí)需加堿性助劑，衛(wèi)生條件好，但在廢水處理中應(yīng)用較少，在循環(huán)衛(wèi)生條件好，但在廢水處理中應(yīng)用較少，在循環(huán)水中易生成堅(jiān)硬的鋁垢水中易生成堅(jiān)硬的鋁垢聚合聚合氯化氯化鋁鋁PACAl2(OH)nCl6-nm 對(duì)水溫、對(duì)水溫、PH值和堿度的適應(yīng)性強(qiáng)，絮體生成快值和堿度的適應(yīng)性強(qiáng)，絮體生成快且密實(shí)，使用時(shí)無需加堿性助劑，腐蝕性小。最且密實(shí)，使用時(shí)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(shí)一般無需加堿性助劑，使用時(shí)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(shí)一般無需加堿，使用時(shí)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(shí)。對(duì)水質(zhì)的系新型品種，絮體生成快，大而密實(shí)。對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)，脫色效果優(yōu)良。最佳適應(yīng)性強(qiáng)，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(shí)際上，在實(shí)際上，在pH 4時(shí)，隨著溶液中的時(shí)，隨著溶液中的OH-濃度的提高，水解產(chǎn)物之間還發(fā)濃度的提高，水解產(chǎn)物之間還發(fā)生羥基架橋聚合反應(yīng)，生成生羥基架橋聚合反應(yīng)，生成不同聚合度的高電荷絡(luò)離子：不同聚合度

43、的高電荷絡(luò)離子： 與此同時(shí)，生成的多核聚合物還會(huì)繼續(xù)水解與此同時(shí)，生成的多核聚合物還會(huì)繼續(xù)水解 所以水解與縮聚兩種反應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行，最終結(jié)果產(chǎn)生聚合度極大的中所以水解與縮聚兩種反應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行，最終結(jié)果產(chǎn)生聚合度極大的中性氫氧化鋁。當(dāng)其數(shù)量超過其溶解度時(shí)，即析出氫氧化鋁沉淀物。性氫氧化鋁。當(dāng)其數(shù)量超過其溶解度時(shí)，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(jī)混凝劑作用機(jī)理無機(jī)混凝劑作用機(jī)理鋁鹽的水解過程鋁鹽的水解過程 在在pH 4時(shí)，時(shí)，Al3+以以Al(H2O)6 3+的形式存在的形式存在 當(dāng)當(dāng)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（懸浮）速度；沉降（懸?。┧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(jìn)水管和進(jìn)進(jìn)水管和進(jìn)水槽；水槽；3、4第一、第一、二反應(yīng)室；二反應(yīng)室；5、6、7、8導(dǎo)流室、分離室、導(dǎo)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(jī)械攪拌

45、器；機(jī)械攪拌器；11、12導(dǎo)流板和導(dǎo)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(diào)整調(diào)整 特點(diǎn)：靠水流動(dòng)力特點(diǎn)：靠水流動(dòng)力實(shí)現(xiàn)泥渣循環(huán)。實(shí)現(xiàn)泥渣循環(huán)。 在進(jìn)水管加藥；在進(jìn)水管加藥； 混合室負(fù)壓，吸入回混合室負(fù)壓，吸入回流泥渣；喉管流泥渣；喉管3高速水高速水流實(shí)現(xiàn)水、藥和泥渣充流實(shí)現(xiàn)水、藥和泥渣充分混合。分混合。 兩個(gè)反應(yīng)室截面漸擴(kuò)兩個(gè)反應(yīng)室截面漸擴(kuò)利于絮凝長大。利于絮凝長大。 升降升降4+3+2，調(diào)整噴，調(diào)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(diào)整回流泥渣量。噴嘴，調(diào)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(zhì)量質(zhì)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(zhì)量質(zhì)量濾料真密度濾料真密度 過濾設(shè)備雖有多種，但組成大致相同，都有濾層、進(jìn)排過濾設(shè)備雖有多種，但組成大致相同，都有濾層、進(jìn)排水裝置、配水裝置、反沖洗設(shè)備及必要的管道、閥門等。水裝置、配水裝置、反沖洗設(shè)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(jìn)出水單路進(jìn)出水)，圓形鋼制容器。運(yùn)行流速，圓形鋼制容器。運(yùn)行流速810m/h。 進(jìn)水裝置：有向上布置的漏斗或環(huán)形布置的水管，以使進(jìn)水裝置：有向上布置的漏斗或環(huán)形

47、布置的水管，以使進(jìn)水均勻。濾層與其之間有一充滿水的空間進(jìn)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(jìn)水、使濾料反洗時(shí)有膨脹空間。沖進(jìn)水、使濾料反洗時(shí)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(yùn)行、反洗和正洗三步周期運(yùn)行。反洗前應(yīng)先用壓縮空運(yùn)行、反洗和正洗三步周期運(yùn)行。反洗前應(yīng)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(nèi)的氣攪拌擦洗，以提高清污效果。正洗是為了清除濾料內(nèi)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(jìn)水分上下兩路，分別利用薄膜過濾和接觸凝絮過濾，中間進(jìn)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(jì)，運(yùn)行流速約為排水。以出水量計(jì)，運(yùn)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(shí)，粒徑濾料為石英砂時(shí)，粒徑0.41.5mm(均值均值0.80.9mm)，K80=2.53。 運(yùn)行：開始上下進(jìn)水各運(yùn)行：開始上下進(jìn)水各50%，而后上少下多，后期下部達(dá)，而后上少下多，后期下部達(dá)80%。當(dāng)壓降達(dá)允許值或出水達(dá)失效點(diǎn)，設(shè)備停運(yùn)。當(dāng)壓降達(dá)允許值或出水達(dá)失效點(diǎn)，設(shè)備停運(yùn)。

49、反、正洗：先用壓縮空氣吹洗，再水中進(jìn)上排，反洗上層濾反、正洗：先用壓縮空氣吹洗，再水中進(jìn)上排，反洗上層濾料；而后水中、下進(jìn)上部排，整體反洗。最后正洗料；而后水中、下進(jìn)上部排，整體反洗。最后正洗(上進(jìn)下排上進(jìn)下排)。補(bǔ)充補(bǔ)充：多層多層(23層層)過濾器的結(jié)構(gòu)和水流阻力與普通過濾器相同過濾器的結(jié)構(gòu)和水流阻力與普通過濾器相同或相當(dāng)，只是濾料分布為上輕而大、下重而小。如三層濾料，或相當(dāng)，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(jìn)水裝置；進(jìn)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(diǎn)特點(diǎn)：利用虹吸的形成和破壞，：利用虹吸的形成和破壞，實(shí)現(xiàn)過濾和反洗的自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)過濾和反洗的自動(dòng)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(shí)。反洗形成時(shí)間和反洗時(shí)間時(shí)。反洗形成時(shí)間和反洗時(shí)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(zhì)，故在虹吸輔響初期出水水質(zhì)，故在虹吸輔助管上常設(shè)強(qiáng)制反洗裝置，在助管上常設(shè)強(qiáng)制反洗裝置，在出水不合格時(shí)使用。出水不合格時(shí)使用。 允許壓降

51、約為允許壓降約為1520kPa；進(jìn)水懸浮物不大于進(jìn)水懸浮物不大于100mg/L時(shí)，時(shí)，出水的小于出水的小于5mg/L。 防止防止反洗反洗時(shí)進(jìn)時(shí)進(jìn)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(qiáng)酸性陽離子交換樹脂由一般情況下，強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂由Na型變成型變成H型型，強(qiáng)堿性陰，強(qiáng)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(shí)會(huì)微量溶解。原因：，但有時(shí)會(huì)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(xué)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(xué)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(qiáng)和離子水合半徑大等。性基因的電離能力強(qiáng)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(qiáng)堿性可耐強(qiáng)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(shí)，會(huì)由于結(jié)冰而脹碎。下時(shí)，會(huì)由于結(jié)冰而脹碎。9、導(dǎo)電性、導(dǎo)電性 濕樹脂濕樹脂可以導(dǎo)電可以導(dǎo)電，不過屬于離子型導(dǎo)電。，不過屬于離子型導(dǎo)電。二、化學(xué)性能二、化學(xué)性能指在酸、堿等化學(xué)作用下的穩(wěn)定性指在酸、堿等化學(xué)作用下的穩(wěn)定性(不會(huì)破裂、降解等不會(huì)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(yīng)的、離子交換反應(yīng)的可逆性可逆性這是樹脂

54、通過再生而能反復(fù)使用的理論基礎(chǔ)。如這是樹脂通過再生而能反復(fù)使用的理論基礎(chǔ)。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(yīng)的平衡移動(dòng)。當(dāng)水中即下面的可逆反應(yīng)的平衡移動(dòng)。當(dāng)水中Na+和樹脂上和樹脂上H+多時(shí)，多時(shí)，反應(yīng)向正方向移動(dòng)；反之，則逆向移動(dòng)。反應(yīng)向正方向移動(dòng)；反之，則逆向移動(dòng)。 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(zhì)也有強(qiáng)弱之分，水處理

55、工藝顯示出一定的酸堿性。此性質(zhì)也有強(qiáng)弱之分，水處理工藝中常用的強(qiáng)、弱型樹脂及其特點(diǎn)。中常用的強(qiáng)、弱型樹脂及其特點(diǎn)。 酸酸(或堿或堿)性強(qiáng)的性強(qiáng)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(yīng)，生成游離酸或發(fā)生置換反應(yīng)，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(yīng)逆性弱的則難與中性鹽交換離子，但相應(yīng)逆反應(yīng)容易進(jìn)行。反應(yīng)容易進(jìn)行。 離子交換樹脂與中性鹽進(jìn)行離子交換反應(yīng)，并在溶液離子交換樹脂與中性鹽進(jìn)行離子交換反應(yīng)，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(qiáng)弱性的強(qiáng)弱有關(guān)。有關(guān)。3、中和與水解、中和與水解離子交換樹脂這一性質(zhì)和電解質(zhì)一樣，例如離子交換樹脂這一性質(zhì)和電解質(zhì)一樣，例如OH 型強(qiáng)堿型強(qiáng)堿陰樹脂與酸液相遇或陰樹脂與酸液相遇或H 型強(qiáng)酸陽樹脂與堿液相遇，進(jìn)行很完型強(qiáng)酸陽樹脂與堿液相遇，進(jìn)行很完全的中和反應(yīng)。全的中和反應(yīng)。鹽型樹脂的水解反應(yīng)也與通常的鹽一樣，如水解產(chǎn)物有弱酸鹽型樹脂的水解反應(yīng)也與通常的鹽一樣，如水解產(chǎn)物有弱酸和弱堿時(shí)，水解度較大。和弱堿時(shí)，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(duì)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(duì)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(zhì)、溶液的濃度和離則恰好相反。交換離子的種類、樹脂的本質(zhì)、溶液的濃度和離子組分等都會(huì)影響離子交換的選擇性。子組分等都會(huì)影響離子交換的選擇性。 常溫、低濃度水溶液中，樹脂對(duì)常見離子的選擇次序如下：常溫、低濃度水溶液中，樹脂對(duì)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(tuán)的總量。：表示離子交換樹脂中所有活性基團(tuán)的總量。對(duì)于同一種

58、離子交換樹脂而言，對(duì)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(biāo)主要用于離子交換樹脂的研究。此指標(biāo)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(yùn)行水質(zhì)、樹脂層高、水流速度、運(yùn)行水質(zhì)、樹脂層高、水流速度、再生條件以及失效控制指標(biāo)的不同而不同再生條件以及失效控制指標(biāo)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(jī)理一、離子交換的機(jī)理 理論模型較多，這里介紹與膠體結(jié)構(gòu)類似的理論模型較多，這里介紹與膠體結(jié)構(gòu)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(nèi)層內(nèi)層 (同離子，靠同離子，靠化學(xué)鍵與骨架牢固結(jié)合化學(xué)鍵與骨架牢固結(jié)合)和和外側(cè)外側(cè)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(kuò)散層擴(kuò)散層，固定層的反離子受較強(qiáng)吸引而被固定，擴(kuò)散層的受吸，固定層的反離子受較強(qiáng)吸引而被固定，擴(kuò)散層的受吸引較弱，活動(dòng)性較強(qiáng)。水溶液中的電解質(zhì)對(duì)雙電層有以下作用：引較弱，活動(dòng)性較強(qiáng)。水溶液中的電解質(zhì)對(duì)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(kuò)散層中的交換，再逐漸與固定層中的交換。置。先與擴(kuò)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(huì)壓縮擴(kuò)散層，使：若溶液中的鹽類濃度較大，則會(huì)壓縮擴(kuò)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(dòng)力學(xué)過程二、離子交換的動(dòng)力學(xué)過程 實(shí)際離子交換過程是復(fù)雜的