高二化學(xué)水的凈化與污水處理2

1、2 水，是生命之源，是萬物之源.沒有水，就沒有生命的存在。3一是淡水水資源本身儲量少，且分布不勻;二是水污染嚴(yán)重。思考：造成淡水資源緊缺的主要原因是什么？ 、生活污水、農(nóng)業(yè)污水是造成水體污染的關(guān)鍵原因1、地球上總的水體積大約為14億立方千米，其中只有2.5是淡水，或者說只有0.35億立方千米的淡水。大部分的淡水以永久性冰或雪的形式存在，或成為埋藏很深的地下水。 2、我國水資源總量位于世界第6位;若按人均水資源計算,則僅為平均水平的1/4,排名在第110位之后. 且南多北少 、夏季多,冬季少 ；同時浪費(fèi)也大。45明礬的凈水作用 氫氧化鋁呈絮狀膠著狀態(tài)，能吸附水中的懸浮物質(zhì)而迅速沉降。 KAl(S

2、O4)2K+Al3+2SO42- Al3+3H2O Al(OH)3 (膠體) 3H+Fe3+3H2O Fe(OH)3 (膠體) 3H+常用混凝劑：如明礬、硫酸亞鐵、氯化鐵、聚合鋁（堿式氯化鋁-Al2(OH)nCl6-nm）7方法2：大量水可添加消毒劑，如氯氣、漂白粉、臭氧、二氧化氯等?？紤]：氯氣的消毒原理？其在消毒過程中有何缺陷？ 加液氨后，使HClO部分轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的NH2Cl，當(dāng)HClO開始消耗后，平衡左移又產(chǎn)生HClO起殺菌作用 目前，科學(xué)家致力于研制高效、安全、無毒的飲用水消毒劑。(1)近年來，某些自來水廠在用液氯進(jìn)行處理的同時還加入少量液氨，其反應(yīng)的化學(xué)方程為：NH3+HClO=H2O

3、+NH2Cl(一氯氨)。NH2Cl較HClO穩(wěn)定，加液氨能延長液氯殺菌時間的原因是：_。(2)科研人員發(fā)現(xiàn)在氯消毒的飲用水中，含有微量對人體有潛在危害作用的含氯化合物。世界環(huán)保聯(lián)盟即將全面禁止在自來水中加氯氣，推廣采用光譜性高效殺菌消毒劑二氧化氯(ClO2，黃綠色氣體)。目前歐洲和我國主要采用Kesting法(原料為氯酸鈉和鹽酸)制ClO2，該法的缺點是同時產(chǎn)生Cl2(占ClO2體積的一半)，使產(chǎn)物純度低。試寫出該法制ClO2的化學(xué)反應(yīng)方程式：_。Cl2和ClO2都是通過氧化作用而殺菌消毒，試計算在等質(zhì)量時，ClO2的氧化能力是Cl2的 倍。 2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2+

4、Cl2+2H2O 2.63 Na2FeO4物質(zhì)在凈水、消毒過程中可以起到很好的作用，原理？9整合介紹：自然水凈化的工藝流程把水暴露在空氣中，使水與空氣接觸面增大，增大水中氧氣的含量，以加速有機(jī)物的分解。10溫馨提示：盡管自來水是在水廠按照國家飲用水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的，但其不能直接飲用，主要原因有二：一是氯氣消毒仍是常見的消毒方式，水中余留的氯氣可以和某些有機(jī)物反應(yīng)生成有毒害的物質(zhì)；二自來水需要經(jīng)過很長的管道輸送，極有可能受到二次污染，導(dǎo)致微生物滋生。 使用自來水還應(yīng)注意： (1)警惕早晨“死水殺手 (2)拒絕飲用反復(fù)煮沸的水 (3)不喝沒有完全煮沸的水來水中的有害病菌必須達(dá)到100時才能被完全殺

5、死。 (4)家用濾水器,進(jìn)行終端凈水。常用的濾水物質(zhì)一般為離子交換樹脂或活性炭。 如何解決淡水資源短缺問題？一、全民關(guān)注，倡導(dǎo)節(jié)約用水1、第47屆聯(lián)合國大會確定每年3月22日為世界水日。 2、日常生活中提倡節(jié)約用水、一水多用 、推廣節(jié)水器具 、少使用洗滌劑和清潔劑 。 13二、減少污水排放，從源頭治理污水 城市污水中工業(yè)污水約占70%。但是工業(yè)污水中含有某些寶貴的資源，生活污水中含有豐富的植物營養(yǎng)素。所以污水處理和防治的重點有： 對城市污水實行回收、加工、利用，成為二次利 用的“中水”，可供農(nóng)林灌溉、消防、沖廁所之用。14例子污染物植物和動物殘體需氧廢物細(xì)菌和病毒傳染性物質(zhì)肥料（如硝酸鹽和磷酸

6、鹽）植物養(yǎng)料殺蟲劑、洗滌劑有機(jī)物質(zhì)煤礦及工廠排出的酸及其他無機(jī)物（如鐵的化合物等）其他礦物及化學(xué)物質(zhì)淤積在河床上的黏土由土壤沖刷帶來的沉淀物由開采及加工放射性物質(zhì)帶來的廢物及使用后的放射性廢物放射性物質(zhì)了解污水中的污染物151、水的理化性質(zhì)色度、濁度、PH等2、無機(jī)物溶解氧（DO）、某些金屬離子、氯離子、硫酸根離子、氮和磷的化合物等3、有機(jī)物通常測定生化需氧量（BOD）資料卡：水的DO與BODDO：水中的溶解氧量（單位：mg/L），反應(yīng)水體自凈能力的大小。BOD：水中有機(jī)物經(jīng)微生物分解所需的氧氣量（單位：mg/L），161、主要是利用物理原理和機(jī)械作用對廢水進(jìn)行治理，如過濾、離心、沉淀分離等方

7、法2、通過施用化學(xué)試劑或采用其他化學(xué)手段進(jìn)行廢水處理的方法，如化學(xué)混凝法(加凈水劑)、 173、 通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥。 在強(qiáng)力通入空氣的條件下（曝氣），微生物以水中的有機(jī)廢物為養(yǎng)料生長繁殖，將有機(jī)物分解為二氧化碳、水等無機(jī)物，從而達(dá)到凈化污水的目的。關(guān)鍵：1、培養(yǎng)好活性污泥中的微生物。2、提高曝氣效率，使微生物獲得足夠的氧氣。18三、研發(fā)技術(shù)，進(jìn)行海水淡化海水淡化就是利用物理、化學(xué)或生物方法除去海水中溶有的鹽。主要方法有：蒸餾法、膜法、冷凍法和離子交換法等。方法一：蒸餾法，這種方法淡化的水量約占世界海水總淡化量的70%。19思考：蒸餾法進(jìn)行淡化海水有什么優(yōu)點和缺點？優(yōu)點：設(shè)備

8、簡單、技術(shù)成熟。缺點：能耗大。改進(jìn)措施： 降低壓強(qiáng)，使水的沸點降低，從而在低溫下使水沸騰，減小能耗。20方法2：電滲透法1、分析淡化原理？2、陰、陽離子交換膜的位置能否互換？21方法3：反滲透法可以大量、快速地生產(chǎn)淡水，關(guān)鍵是尋找理想的滲透膜22方法四：冷凍法 把冷海水噴入真空室，部分海水蒸發(fā)吸熱使其余海水冷卻形成冰晶。固體冰晶中的雜質(zhì)要比原溶液中少得多。將得到的冰晶用適量的淡水淋洗、溶化，就得到淡水。23什么是水的硬度呢？1.硬水：溶有較多量的Ca2+和Mg2+的水 (如:井水等)2.軟水：只溶有較少量或不含Ca2+和Mg2+的水 (如:蒸餾水等)24水的硬度如何測定？1、概念：一般把 1L

9、水里含有10mg CaO(或含相當(dāng)于10mg CaO的物質(zhì)，如7.1mgMgO)稱為1度。0-4 4-88-16 16-30 30 很軟水很軟水軟水軟水中硬水中硬水硬水硬水很硬水很硬水例如:經(jīng)測定:某天然水中Ca2+濃度為0.001mol/L，Mg2+濃度為0.002mol/L，試求該天然水的總硬度。且如何證明這個硬度是暫時硬度還是永久硬度？注意：水的硬度可分為暫時硬度（由碳酸氫鈣、碳酸氫鎂引起的）和永久硬度（由鈣、鎂的硫酸鹽或氯化物引起的）2、常用的測定方法：總硬度試紙+標(biāo)準(zhǔn)色階25 人飲用的水，1、對于不習(xí)慣的人來說，易造成腸胃功能紊亂，導(dǎo)致疾病的發(fā)生，如南方人初到北方時的“水土不服”現(xiàn)象

10、；長期飲用過硬的水，還會使胃炎、結(jié)石等病的發(fā)病率上升。2、浪費(fèi)肥皂，衣物不易洗凈，還使衣服變硬。3、鍋爐用水硬度過高易形成鍋垢，不僅浪費(fèi)燃料，而且會使鍋爐管道因受熱不均而導(dǎo)致變形或損壞，嚴(yán)重時會引起爆炸事故。則人無法從水中吸收人體發(fā)育所必需的無機(jī)鹽離子和微量元素等，對人體的危害也很大。危害26硬水的軟化降低水中鈣、鎂離子的含量，就叫做硬水的軟化。思路1：若硬水中鈣、鎂離子是以碳酸氫鹽的形式存在,加熱煮沸法Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2OMg(HCO3)2 = MgCO3 + CO2 + H2O由于氫氧化鎂的溶解性比碳酸鎂的溶解性要小得多,因而繼續(xù)加熱時,碳酸鎂要轉(zhuǎn)化為

11、氫氧化鎂:MgCO3 + 2H2O = Mg(OH)2 + CO2思考：現(xiàn)在你知道為什么水瓶使用時間長瓶膽上會有一層水垢？27硬水的軟化降低水中鈣、鎂離子的含量，就叫做硬水的軟化。思路2:凡硬水可用藥劑軟化法，先加石灰、后加碳酸鈉。（1）若硬水中鈣、鎂離子是以碳酸氫鹽的形式存在Ca2+ + 2HCO3- + Ca2+ + 2OH- = 2CaCO3 + 2H2OMg2+2HCO3-+2Ca2+4OH- =Mg(OH)2+2CaCO3+2H2OCa2+ + CO32- =CaCO3（2）若硬水中鈣、鎂離子是以氯化物、硫酸鹽的形式存在Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2Ca2+ + CO32- =CaCO3CaSO4+ CO32- =CaCO3+SO42-28硬水的軟化降低水中鈣、鎂離子的含量，就叫做硬水的軟化。思路3:凡硬水可用離子交換樹脂進(jìn)行軟化離子交換樹脂由交換劑本體（有機(jī)高聚物，用R表示）和交換基團(tuán)兩部分組成。 陽離子交換樹脂：磺化煤（NaR）、RSO3H 陰離子交換樹脂：RN(CH3)3OH2NaR + Ca2+ = CaR2 + 2Na+2NaR + Mg2+ = MgR2 + 2Na+ 可用8% - 10% 的氯化鈉溶液浸泡可用強(qiáng)酸稀溶