水质基础知识Word格式文档下载.docx

1、阴离子氯离子、硫酸盐离子、磷酸盐离子等。离子物质通常易溶于水中，溶解物质可以用离子交换或除盐等方法予以去除。4、不反应的溶解气体如空气中的氮气等。5、可反应的溶解气体天然水中常见的溶解气体有氧气（O2）、二氧化碳（CO2）、有时还有硫化氢（H2S）、二氧化硫（SO2）、氮气（N2）和氨 （NH3）等。这些溶解于水中的气体，大都对金属有腐蚀作用,是引起水系统金属腐蚀的重要因素。空气中的CO2对纯水影响最大。CO2存在于空气中并很容易溶于水中，使水质呈酸性，即PH值低于7。水质越纯，越易受空气的影响，影响主要表现为PH值、电导（阻）率。6、微生物主要指水中的细菌含量。中国自来水的常规细菌允许含量1

2、00cfu/ml；纯水的常规细菌允许含量1cfu/ml。7、热源热源又称细菌内毒素，主要用于医药用水特别是注射用水时需考量热源的含量控制。实验室中有细胞培养等生物方面的应用时，对热源用含量控制要求。8、有机物质水中的有机物质主要是指腐殖酸、生活污水和工业废水的污染物。腐殖物质是水生生物一类的生命活动过程的产物。这些有机物污染着水体，并使水质恶化。水中的有机物有个共同特点，就是要进行生物氧化分解，需要消耗水中的溶解氧，而导致水中缺氧。同时会发生腐败发酵,使细菌滋长，恶化水质，破坏水体；工业用水的有机污染,还会降低产品的质量。有机物是引起水体污染的主要原因之一。地表水中有机物含量通常高于地下水中的

3、含量。9、残留消毒剂自来水公司为控制水中的细菌含量，会添加消毒剂来控制总细菌数。常用的消毒剂为含氯制剂，当氯加到水中会产生含氧化性极强的化合物如余氯，起到消毒杀菌的作用。对于采用反渗透技术的水处理设备而言，氧化性极强的余氯会对RO膜造成很大的损伤，因此在预处理中必须严格去除。常用活性碳吸附去除。二10种常见的水处理方法1. 沉淀过滤法这是一种最原始的过滤方法，它是依靠水中微粒杂质的自身重量下沉来达到分离的目的。常用于水中杂质颗粒较大的场所，如江河湖水的初步自然澄清过滤。2. 蒸馏法蒸馏法是把水加热，变成气体，分出混入气相中的低沸点成分或飞沫成分，低沸点气体放于大气中。不挥发性不纯物残留于液相中

4、，成为浓缩液排出。如此把水精制成高纯度的水。此法耗电耗水量很大，且使用时需有人看守，使用不方便，现已较少使用。3. 薄膜微孔过滤（MF）法薄膜微孔过滤法包括三种形式：深层过滤、筛网过滤、表面过滤。深层过滤是以编织纤维或压缩材料制成的基质，利用隋性吸附或是捕捉方式来留住颗粒，如常用的多介质过滤或砂滤；深层过滤是一种较为经济的方式，可去除98%以上的悬浮固体，同时保护下游的纯化单元不会被堵塞，因此通常做为预处理。表面过滤则是多层结构，当溶液通过滤膜时，较滤膜内部孔隙大的颗粒将被留下来，并主要堆积在滤膜表面上，如常用的PP纤维过滤。表面过滤可去除99.9%以上的悬浮固体，所以也可作为预处理或澄清用。

5、筛网滤膜基本上是具有一致性的结构，就象筛子一般，将大于孔径的颗粒，都留在表面上（这种滤膜的孔量度是非常精准的），如超纯水机终端使用的用点保安过滤器；筛网过滤微孔过滤一般被置于纯化系统中的最终使用点，以去除最后的残留微量树脂片、碳屑、胶体和微生物。4、活性炭吸附法活性炭依靠吸附和过滤作用主要去除水中的异色、异味、余氯、残留消毒物等有机物杂质。5. 电渗析渗析是一种物理现象。如将两种不同浓度的盐水，用一张渗透膜隔开，浓度高的盐水中的溶质如无机盐离子通过膜向浓度低的盐水中渗透，这个现象就是渗析。这种渗析是由于含盐量浓度不同而引起的，称为浓差渗析。因为是以浓度差作为推动力，扩散速度始终是比较慢的。如果

6、要加快这个速度，就可以在膜的两边加一直流电极。电解质在电场的作用下，会加快迁移的速度，这就称为电渗析。电渗析耗电量大，且渗析膜片易坏，在反渗透技术出现后已很少使用。6. 离子交换（IX）法离子交换法的原理是将原水*中的无机盐阴阳离子如钙离子Ca2+、镁离子Mg2+、硫酸盐SO42-、硝酸盐NO3-等，通过与离子交换树脂交换，使水中的阴、阳离子与树脂中的阴阳离子相交换，从而使水得到软化或纯化。注1：原水是指相对于每一个过滤单元而言，其进水就称为原水。离子交换树脂*分为阴离子树脂（R-OH）和阳离子树脂（H-R和Na-R）两种，其中阳离子树脂根据其活性基团的不同而分为钠型树脂（Na-R）和氢型树脂

7、（H-R）。钠型树脂常用于水质软化，氢型树脂常和阴离子树脂R-OH一起配合使用，以去除水中的无机盐阴阳离子，使水质纯化为超纯水。注2：离子交换树脂指离子交换树脂的高分子基团通常以R表示。纯化过程：如以H-R代表氢型阳树脂，其纯化水质的交换过程如下： 2H-RCa2+ = R2Ca 2H2R-OH+ SO42- = R2SO4 + 2OH- 以上过程中生成的H 和OH- 再反应： H + OH- =H2O即水质通过离子交换器后，水中的无机盐阴阳离子被置换成H2O，达到纯化的目的。软化过程：如以Na-R代表钠型树脂，其交换过程如下： 2Na-RCa2+=R2Ca2Na 2Na-RMg2+=R2Mg

8、2Na+即水质通过钠离子交换器后，水中的Ca2+、Mg2+被置换成Na+，达到软化的目的。再生过程：离子交换树脂使用一段时间后，树脂中的离子被交换完全后，达到饱和程度，失去离子交换能力，此时就需要对树脂进行再生。软化树脂需要用Nacl即食盐溶液进行再生，再生过程的化学反应与上述软化过程的离子交换反应正好相反。纯化水用阳树脂需要用酸进行再生，阴树脂需要用碱进行再生。再生过程的化学反应与上述纯化过程的离子交换反应正好相反。7 超过滤（UF）法微孔薄膜是依其过滤孔径的大小来去除微粒，而超滤（UF）薄膜则像一个分子筛，它以尺寸为基准，让溶液通过极微细的孔，以达到分离溶液中不同大小分子之目的。超滤膜是一

9、种强韧、薄、具有选择性的通透膜，通常认为其过滤孔径约为0.01m，可截留某种特定大小以上的分子，包括：胶质、微生物和热源。较小的分子，例如：水和离子，都可通过滤膜。超滤法常用于果汁浓缩、中草药提取、反渗透的预处理、超纯水的终端保安过滤等。8反渗透（RO）法一种高新膜分离技术。它是以压力为推动力，利用反渗透膜只能透水而不能透过溶质的选择性，从含有各种无机物、有机物、微生物的水体中，提取纯水的物质分离过程。反渗透膜的孔径小于10埃（1埃等于1010米），具有极强的筛分作用，其脱盐率高达99，除菌率大于99.5%。可去除水中的无机盐、糖类、氨基酸、细菌、病毒等杂质。现已广泛应用于海水的淡化处理、纯净

10、水的生产，超纯水的制备、及其它以细菌、热原、胶体、微粒和有机物为去除目的的先进工艺。如果以原水水质及产水水质为基准，经过适当设计后，RO是将自来水纯化的最经济的有效方法，同时也是超纯水系统最好的前处理方法。9紫外线（UV）、臭氧灭菌法紫外灯所放射出来的254nm的紫外线是一种有效的杀菌方法，因为细菌中的DNA及蛋白质会有吸收紫外线导致死亡。紫外线灭菌法 臭氧灭菌法：采用臭氧发生器产生臭氧，加入纯水中，灭菌效果极好。10、EDI法一种新的去离子水处理方法。又称连续电除盐技术，EDI装置将离子交换树脂充夹在阴/阳离子交换膜之间形成EDI单元。这种方法不需再用酸碱对树脂进行再生，环保性好。现已广泛应

11、用。三、各种水处理方法与处理对象的比较符号标注：表示优良，表示良，表尚可，表不好.离子状物质微粒子微生物热源有机物1）活性炭过滤-因炭沫等而增加层内的微生物增殖有除去能,也会因层内菌而增加1000-2000有效果2）离子交换大致完全脱盐因树脂破片等而增加稍有除去能力，但常自行氧化劣化而成为有机物源3）反渗透脱盐率90-99%10以上者除去内毒素0.1ng/ml以下兔子试验合格鲎鱼试验依有机物种类除去40-90%分子量200-300以下穿过4）超滤（UF）不除去20A以上者除去同上也取决于分划分子量,除去分子量1万-2万以上的物质5）精密过滤除去能力大6）蒸馏大致完全脱盐（s=0.2）除去但要注

12、意,飞沫同伴除去内毒素0.1ng/ml以下大白鼠试验合格鲎鱼试验7）紫外线杀菌有机物氧化分解，如CO2溶解于水产生的水质电阻变化杀菌有机物氧化分解四、水处理常用名词解释1.什么是水的浑浊度？答：由于水中含有微粒杂质，使得原是无色透明的水产生浑浊现象，其浑浊的程度称为浑浊度。浑浊度的单位是用“度NTU”来表示的。控制浑浊度是工业水处理的一个重要内容，根据水的不同用途，对浑浊度有不同的要求：生活饮用水的浑浊度不得超过5度；在工业水处理中，主要是采用混凝、澄清和过滤的方法来降低水的浑浊度。2.什么是水的硬度？水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，容易形成水垢，附着在物体表面，我们把水中这些金属

13、离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子（Ca2+）和镁离子（Mg2+）、它与水中的阴离子如碳酸根离子（CO32-）、碳酸氢根离子（HCO3-）、硫酸根离子（SO42-）、氯离子（Cl-）、以及硝酸根离子（NO3-）等结合在一起。形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。因此，通常就把Ca2+、Mg2+的总浓度看作水的硬度。通常，地下水、井水等的硬度较大，地表水的硬度较小。中国北方地区的水质较硬，南方地区的水质较软。若水质的硬度较大，则在反渗透处理之前必须对原水进行软

14、化，否则易在RO膜表面结垢，影响RO膜的产水质量及使用寿命。水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，锅炉用水时必须进行软化或除盐处理。3.什么是水的总固体、溶解固体和是悬浮固体？水中除了溶解气体之外的一切杂质称为总固体。而水中的固体又可分为溶解固体和悬浮固体。这二者的总和即称为水的总固体。溶解固体是指水经过过滤之后，那些仍然溶于水中的各种无机盐类、有机物等。悬浮固体是指那些不溶于水中的泥砂、粘土、有机物、微生物等悬浮物质。总固体的测定是蒸干水分再称重得到的。4.什么是水的含盐量？TDS值？水的含盐量（也称矿化度）是表示水中所含盐类的的总含量。由于水中各种盐类一般均以离子的形式存在，所以含盐量也可以

15、表示为水中各种阳离子的量和阴离子的量的和。水的含盐量与溶解固体的含义有所不同，因为溶解固体不仅包括水中的溶解盐类，还包括有机物质。同时，水的含盐量与总固体的含义也有所不同，因为总固体不仅包括溶解固体、还包括不溶解于水的悬浮固体。所以，溶解固体和总固体在数量上都要比含盐量高。但是，在不很严格的情况下，当水比较清净时，水中的有机物质含量比较少，有时候也用溶解固体的含量来近似地表示水中的含盐量。水质的TDS值是指溶解性总固体含量。在水处理计算中，通常被用作水质含盐量的代替值，常可用TDS笔作快速测得，其单位为。通常TDS、电导率间的关系可简易换算为：1ppm=2us/cm5.水的电阻率、电导率？二者

16、的关系？水的电阻率和电导率的大小,与水中含盐量的多少、水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。水越纯，电阻率越大，电导率越小。电阻和电导是成反比的关系。目前最纯的水质电阻率为18.25M.cm。需了解中国实验室水质标准GB6682-92的PH、电阻等指标。水质越纯，电阻率和电导率越易受空气中的CO2的影响，因此超纯水的电导电阻检测必须在线检测，才可保证其准确性。6.什么是水的PH值？有什么意义？水的PH值是表示水质酸碱性的相对值。PH值范围规定在1-14之间，以7为中性的界限，1PH7时水质为酸性，PH值越小，酸性越强；7PH14时水质为碱性，PH值越大，碱性越强。纯水的PH值很容易

17、受空气中的CO2的影响，水质越纯，对CO2的溶解性越强，因此中国实验室水质标准GB6682-92对一、二级纯水的PH值不作规定。7.什么是ppm、ppb？1ppm（parts per million）就是指1毫克/升。即表示1升水中含有多少毫克的杂质，故1毫克升的杂质相当于水中含有百万分之一份杂质。1微克升相当于水中含有十亿分之一份的杂质，也可以ppb来表示。 1mg/L=1ppm 1g/L=1ppb 1ppm=1000ppb8.什么是水的预处理？预处理有哪些主要方法？水的预处理是在水精制处理之前，预先进行的初步处理，以便在水的精处理时取得良好效果，提高水质，延长精处理设备的使用寿命。预处理的

18、方法很多，主要有预沉、混凝、澄清、过滤、软化、消毒等。用这些方法预处理之后,可以使水的悬浮物（浊度）、色度、胶体物、有机物、铁、锰、暂时硬度、微生物、挥发性物质、溶解的气体等杂质除去或降低到一定的程度。预沉 就是大容积、低流速的自然沉淀处理，如沉沙池、预沉池。混凝 利用铁盐、铝盐、高分子等混凝剂，与水中的杂质通过絮凝和架桥作用生成大颗粒沉淀物，然后通过其他设备，如澄清池、过滤池等，予以除去。澄清 通过混凝剂作用而形成的大颗粒沉淀物在澄清池内分离，沉淀物除去，得到澄清水。过滤 将被处理的水，流经装有特殊过滤材料装置，如各种滤池等，截留水中杂质，予以去除。软化 采用化学药剂，如石灰水、苏打粉等，使水中碳酸氢盐硬度除去；或是采用阳离子交换树脂等方法除去水中的钙、镁、铁离子等，这一过程称为软化。消毒 加入杀菌剂，如液氯、漂白粉等，杀灭水中的微生物。9、常用实验项目缩写名称的说明：PCR分子生物测试基因研究及细胞培养等IVF受精卵培养AA原子吸收分析仪HPLC高效液相色谱ICP电感耦合等离子光谱TOC总有机碳10、水的压力版权所有：美国莱伯泰科（中国）发展公司