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文档简介

水的基础知识1、水的分子式H2O,相对分子量为18.015,在水中分子中,氢占11.9%,氧占88.81%。2、水的含盐量:也成矿化度,是表示水中的含盐类的数量,也可以表示为水中各种阴、阳离子量的和。3、硬度:水中阳离子同阴离子结合形成水垢后的金属离子的总浓度。4、电导与电阻:水越纯净,含盐量越少,电阻率越大,电导度越小。超纯水几乎不能导电。电导的大小等于电阻值的倒数。5、PH值与酸碱度:水的PH值是表示水中氢离子浓度的负对数值,也称氢离子指数。可以知道水溶液是呈碱性、中性、酸性。6、优质水:在市政供水的基础上(或达标水)采用粗滤、精滤、超滤、杀菌等工序。进行深加工而得到的优质饮用水。7、矿泉水:大自然中的宝贵水资源,经过杀菌过滤简单处理后,作为商品饮用水供应给广大消费者。8、纯净水:采用脱盐率较高的水处理设备而得到的几乎无任何杂质的干净水,电导率一般为1.00.1S/cm,9、矿化水:在较为纯净的原水中采用特殊工艺,加入矿岩石以期得到的含有微量元素的纯净矿化水。10、软化水:是指将水中硬度(主要指水中钙、镁离子)去除或降低一定程度的水。水在软化过程中,仅硬度降低,而总含盐量不变。11、脱盐水:是指水中盐类(主要是溶于水的强电解质)除去或降低到一定程度的水。1.0-10.0S/cm,电阻率(25)0.1-1.0*106cm含盐量为1-5mg/L.12、纯水:是指水中的强电解质和弱电解质(如SiO2、CO2等)去除或降低到一定程度水。其电导率一般为:1.0-0.1S/cm,电阻率1.0-10.0*106cm。含盐量1mg/L。13、超纯水:是指水中的电介质几乎完全去除,同时将不分解的气体,胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。其电导率一般为0.1-0.55µS/cm,电阻率(25)10.0*106cm。含盐量0.1mg/L。理想纯水(理论上)电导率0.05µS/cm,电阻率(25)18.3*106cm。14、地下水:是雨水经过土壤及地层的渗透流动而形成的水,在其漫长的流程和广泛的接触中,溶入较多的盐类,硬度极高,但同时地下水经过层层过滤,悬浮物很少,水质清,浊度低。15、地表水:指雨雪、江河、湖泊及海洋的水,除海洋含盐量极高以外,其他地表水的重要特点就是含盐量低,硬度低,但污染杂质却很高。市政供水(自来水)主要是指经过自来水厂处理过的市政供水。这是较为普遍的一种饮水方式。由于各区源水的巨大差异,故国家标准也响应的比较宽松。自来水厂经过沉淀、过滤、加氯消毒处理后。输送到千家万户。此种方式水质相对稳定,一般不会有太大的起落,但该水可谓粗加工,用途十分广泛,不可能将工业、生活及饮用水分开,根本不能满足人口饮水的高标准、高要求,而且在漫长的输送或储存过程中造成的二次污染也十分严重。人们不得不煮沸后再用,而煮沸除能杀菌外,却无法去除其它污物,有些物质甚至越煮越浓,危害人体。16、磁化:利用磁场效应对于水的处理作用,称为水的磁化处理。17、矿化:是指在洁净的水中加入有益矿物质。特别需要指出的是:第一,此水必须是经过严格精处理后的干净之水。因为水中杂质有时会与矿石发生反应而产生其它物质;第二,矿石必须经过严格筛选,并通过特殊工艺如高温蒸馏,脱碳去浊后方可使用。18、吸附净水技术主要指活性炭等具有吸附能力的物质吸附技术。这里只就活性炭的一些特点,做简要介绍:活性炭广泛应用于生活饮用水及食品工业、化工、电力等工业用水的净化、脱氢、除油和去臭等。通常,能够去除63%-86%胶体物质;50%左右的铁;以及47%-60%的有机物质。19、精密过滤技术用特殊材料制成的微孔滤芯、滤膜,利用其均一孔径,来截留水中的微粒、细菌等,使其不能通过滤芯、滤膜而被去除截留。精密过滤能够过滤微米级(µm)或纳米级(nm)的微粒和细菌。在水的深度处理中应用也十分广泛。20、超过滤技术超过滤是一种薄膜分离技术。就是在一定压力下(压力为0.07-0.7Mpa,最高不超过1.05Mpa),水在膜面上流动,水与溶解盐在和其他电解质是微小的颗粒,能够渗透超滤膜,而分子量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻挡,从而使水中的部分微粒得到分离的技术。超滤膜的孔径是由一定分子量的物质进行截留试验测定的,并以分子量的数值来表示的。21、纳滤、逆渗透技术纳滤:也称松散式逆渗透,它与逆渗透的基本原理是一样的只不过脱盐率略低于逆渗透。“渗透”是一种物理现象,当两种含不同浓度盐类的水,如用一张半渗透的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会头国膜渗到含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力。如果压力再加大,可以使水向相反的方向渗透,而盐分剩下。因此膜渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施入比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中水分子压到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中盐分的目的,这就是纳滤、反渗透除盐的原理。22、离子交换所谓离子交换,就是水中的离子和离子交换树脂上的离子,所进行的等电荷反应。离子交换的反应过程可以用H+型阳离子交换树脂HR和水中Na+交换反应过程为例:HR+Na+=Na+H+从上式可知:在离子交换反应中,水中的阳离子(如Na)被转移到树脂上去了,而离子交换树脂上的一个可交换的H转入水中。Na从水中转移到树脂上的过程是离子的置换过程。而树脂上的H交换到水中的过程称游离过程。因此,由于游离和置换过程的结果,使得Na和H互换位置,这一变化,就称为离子交换。23、杀菌、消毒水的消毒方法可分为化学和物理的两种。物理消毒方法有加热法、紫外线法、超声波等法;化学方法有加氯法、臭氧法、重金属离子法以及其他氧化剂法等。这里只就物理消毒方法中的紫外线(u*)法和化学消毒方法中臭氧(*3)法做一个简略介绍:24、紫外线:汞灯在点燃时,能够放射出波长为1400&*ring;-4900Å的紫外线(1Å=10-10m),这种光线能穿透细菌的细胞壁,杀死微生物,达到消毒杀菌目的。紫外线波长在2600Å左右效果最好。紫外线消毒主要应用于处理量小的饮用水方面。它的特点是:杀生能力强,接触时间短;设备简单,操作管理方便,处理后的水无色、无味、无中毒的危害;不会增加像氧气杀一时出现的氯离子。然而,紫外线没有余氯那样的持续杀生作用,而且汞灯使用寿命短,价格贵,处理水量小。臭氧是一种在常温下呈蓝色、有特殊的鱼腥味的气体,分子式为O3。臭氧是氧的同素异形体,它在常温下可自行分解为单氧原子,而单个氧原子则具有极强的氧化性。臭氧可是细菌、真菌等菌体的蛋白质氧化、变性,使电解质失去作用,可杀灭细菌繁殖体和芽胞、病毒、真菌等,并可破坏肉毒杆菌菌毒素,可以清除和杀灭空气中、水中、食物中的有毒物质和细菌,可除异味,广泛应用于食品生产的消毒、灭菌等工序中。臭氧在消毒、灭菌过程中仅产生无毒的氧化物,多余的臭氧最终还原为氧,在被消毒物品上不存在残留物,可直接用于食品的消毒灭菌。地球上水的总贮量约有13.9亿立方千米,其中约97%为海洋咸水,不能直接为人类利用。二淡水的总量仅为0.36亿立方千米,而且这不足地球总水量3%的淡水中,有77.2%是以冰川和冰帽形式存在于极地和高山上,也难以为人类直接利用22.4%为地下水和土壤水,其中2/3的地下水深埋在地下深处;江河、湖泊等地面水的总量大约只有23万立方千米,占淡水总量的0.36%。因此,只有约20%的淡水是人类易于利用的,而能直接取用的河、湖淡水仅占淡水总量的0.3%。可见,可供人类直接利用的淡水资源是十分有限的。、煮沸过的自来水也会喝出健康问题?一般民众以为将自来水煮沸后即可享用干净的饮用水,事实上,煮沸仅能杀死水中的部分细菌及病毒,对人体有害的重金属、化学物质及杂质却无法排除。我们可以用水质测试笔检测,得出的TDS值仍高,即可证明水中重金属与杂质依旧存在,这些物质包含数十种农药、氯化合物、钠盐、亚硝酸盐、石棉纤维、砷、镉等;此外,被沸水杀死的细菌尸体(称之为热原)亦仍残留于自来水中,故非纯净水质。民间流传煮沸10分钟再熄火,甚至煮沸2次的方法,实际上都无法改变前述的事实,因此饮用煮沸过的自来水,基本上能避免大多数因病菌引起的疾病,却无法带来健康。二、为什么有的水会有臭味?清净的水是无臭、无味、无色、透明的液体,被污染的水才会有不正常的气味。水的臭味主要原因有:(1)水中的动物、植物或微生物的繁殖和腐烂而产生的味道。(2)水中有机物质的腐败、分解而散发的味道。(3)水中溶解气体如:二氧化硫(SO2)、氢化硫(H2S)、氮氢化合物(NH3)的臭味。(4)溶解盐类或泥土的气味。(5)排入水中的工业废水所含杂质而产生的臭味。(6)消毒过程中加入水中氯气的气味。三、什么是水中的悬浮物质?水中的悬浮物质是颗粒直径约在14mm以上的微粒,肉眼可见(目),这些微粒子主要是由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌及高分子有机物质所组成,常常悬浮在水流之中,使水产生浑浊现象。这些微粒很不稳定,可以通过沉淀和过滤去除,静置的时候,砂、土一类的无机物质会沉淀,而轻的微粒则会浮于水面上,悬浮物是造成浑浊度(NTU)、色度(SDI)、气味(O.T)的主要来源,会随季节、地区的不同而变化。四、水中的有机物质是指什么?水中的有机物质主要是指腐殖酸和聚羧酸化合物,生活污水和工业污染物,腐殖酸是水中生物生命活动的产物,聚羧酸化合物是多官能团芳香族类中大分子的弱性有机酸,占水中溶解有机物质95%以上,生活污水主要是人体排泄物和垃圾废物,工业废水中的有机物有动植物纤维、油脂、糖类、染料、有机酸、各种有机合成的工业制品、有机原料等,这些有机物污染水体,并使水质恶化。简单的说有机物是有机化合物,以碳为主要成分之化合物的总称,为构成动植物的化合物;无机物则是无生活力的矿物性物质。五、有机物对水体有什么危害?水中的有机物有个共同特点,就是要进行生物氧化分解,需要消耗水中的溶存氧,而导致水中缺氧。同时会发生腐败发酵,使细菌滋长,水质恶化。工业用废水的有机污染,还会降低产品的品质。六、什么是水中的总固体、溶解固体和悬浮固体?水中除了溶解气体之外的一切杂质称为固体,而水中的固体又分为溶解性固体和悬浮性固体,这二者的总和即称为水的总固体。溶解性固体是指水经过过滤后,那些仍然溶存于水中的各种无机盐类、有机物等。悬浮性固体是指那些不溶于水中的泥砂、粘土、有机物、微生物等较轻悬浮物质。七、什么是水的含盐量?水中的各种盐类一般均以离子形式存在,所以含盐量是表示水中各种阳离子和阴离子的量的总和。水中的含盐量和溶解性固体有所不同,因为溶解性固体除包括水中的溶解盐类外,还包括有机物质。八、什么是水的硬度?水中有些金属阳离子,同一金属阳离子结合在一起,在水的加热过程中,由于蒸发浓缩,在表层形成水垢而影响传导,这些金属阳离子的总浓度称为水的硬度。一般水中所含的金属阳离子以钙、镁、锰、钾居多,若其浓度在100ppm以上时即称为硬水,在50ppm以下时则称之为软水,硬水亦有永久硬水及暂时硬水的区别。硬水常对锅炉造成很大的伤害,对人体健康亦有很大的影响。水的硬度大致分为:017ppm称软水、1860ppm稍硬、60120ppm较硬、120180ppm硬水、180ppm以上非常硬。九、何谓ppm毫克/每公升、ppb微克/每公升?毫克/升和微克/升是表示水中某些物质或杂质含量多少的单位,在水处理中,水的单位体积或单位重量通常采用升或毫升、克或毫克来表示,而含于水中物质的量通常采用克、毫克或微克来表示。因此,根据水质情况,常用单位毫克/升或微克/升来表示。毫克/升就表示1公升水中含有多少毫克的杂质,由于1公升水的重量等于1000克也即是1000000毫克,故1毫克/升的杂质相当于水中含有百万分之一份的杂质,即通常所用的ppm(parts per milliom)。水经过脱盐处理后的杂质含量很低时,就用微克/升来表示;1毫克=1000微克。1微克/升相当于水中含有十亿分之一份的杂质,也可以用ppb来表示。毫克/升的单位符号为mg/l、微克/升的单位符号为ug/l。十、何谓TDS(TOTAL DISSOLVED SOLIDS)?水中有无杂质又如何能得知?中文的意思是溶解于水中的总固体含量,TDS计是针对此设计的计量器,可看出水中无机物或有机物的ppm值。但这只是初期性的检验,无法提供完全正确的资料及内含物是什么?若需要正确的内含物成分,仍以送检为准。检测水中总溶解固体值(TDS)即检验出在水中溶解的各类有机物或无机物的总量,使用单位为ppm或毫克/升(mg/l)。它的导电仪器能测出水中的可导电物质,如悬浮物、重金属和可导电离子。如何使用呢?(一)测量时的水温应维持在摄氏25度左右,切记,温度过高会使TDS值增加,影响正确性。(二)液晶屏幕所显示的数值即为TDS值,若TDS计显示100度数字,那代表溶于水中的物质含量正离子或负离子总数为100ppm(公差为5ppm),数字愈高,表示水中的物质愈多。(三)北京市地区自来水平均在250ppm左右,RO纯水能减至30ppm以下,当数值超过30ppm时,就必须考虑更换RO滤膜或请技术人员验修。当然TDS计也非万能,它也有其盲点与缺点:(一)TDS仅能测出水中的可导电物质,但无法测出细菌、病毒等物质。(二)单独依赖TDS水质测试来判断水质是否能生饮,并不是最正确的作法;经高温无法灭绝的细菌或病毒,必须透过更精密的仪器才能测出来。十一、以电解器检验水质结果如何?电解器的检测是一种最粗浅,也是最基本、简易、方便的方法;也是美国F.D.A(美国国家食品药物管理局)所认定为最简易之水质检验法。可大约显示沉淀物质,由颜色来区分,但无法代表真正的所含物是什么?电解结果说明:正极铁棒、负极铝棒。红色:氧化铁水中铁质、水管铁锈及电解棒之铁损失;墨绿色:重金属氧化物铜、汞、铅、钙、镁等;白色:有机物动植物死亡腐化及排泄物形成、胶质、细菌;蓝色:有机磷洗衣粉、肥料、农药;红黄色:重金属离子沉淀;微黄色:电解器铁棒所释放出之铁质正常水质。有关电解器的详细使用说明如附图。十二、何谓重金属(Heavy Metals)?对人体有何影响?指化学元素周期表金属栏内原子量超过40以上之金属元素均称为重金属,如:铜、汞、镉、锌、铅、镍、铬、锰、铁等。重金属会在人体内沉积,造成严重伤害,如造成肝肾及神经系统的病变;重金属甚至于会与水中有机化合物结合为氯化碳氢化合物(DDT六氯化苯和类似的广效杀虫剂)进入鱼贝类或动物体内,引起相关的食物链连锁反应。十三、饮用水中含氧量高对人体有何好处?血液和淋巴液的循环,是为了把更多的氧气送到细胞。若水中含氧量高,能更迅速促进细胞的活化。水中若不含氧,鱼贝类会死亡。一公升水中的含氧量应该在5毫克以上。长期饮用含氧量高的纯净水,会感觉上盥洗室的次数增加,就是因为纯净水含氧量高,容易为人体吸收,促进人体的新陈代谢作用。十四、何谓水的电导度和电导率?和电阻率之间有何关系?由于水中含有各种溶解盐类,并以离子的形态存在。当水中插入一对电极时,通电之后,在电场的作用下,带电的离子就会产生一定方向的移动,水中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,使水溶液起导电作用。水的导电能力强弱程度,就称为电导度S(或称电导)。电导度反映了水中含盐量的多少,是水纯净度的一个重要指针。水愈纯净,含盐量愈小,电阻愈大,导电度愈低;超纯水几乎不导电,电导的大小等于电阻值的倒数。十五、什么是水的前处理?主要方法有那些?水的前处理是在水纯化处理之前预先进行的初级处理,以使水的纯化得到良好的效果。因为大部分的水都含有大量的杂质,如:泥沙、粘土、有机物、微生物等,这些杂质的存在,严重影响水质纯化效果,必需予以降低或去除,这些方法称为前处理。因为各地区水质状况不同、纯水机用途不同、产能不同、系统设计不同等多重因素,前处理所使用的滤材亦有所不同,主要目的都是在纯化水之前能建立一良好的环境。前处理的方法主要有:(1)沉淀:以大容积、低流速的自然沉淀方法处理,如沉淀池。(2)混凝:利用铁、铝、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,再通过其它设备,予以去除。(3)过滤:将被处理的水,流经装有特殊过滤材料的装置,截留水中杂质,予以去除。(4)软化:采用化学药剂或阳离子交换树脂方法,使水中的钙、镁、铁离子去除。(5)消毒:加入药剂或使用紫外线、臭氧等方法,消除水中的微生物、细菌等。十六、硬度的单位是如何表示的?硬度常用的单位是mmol/L或mg/L。由于硬度并非由单一的金属离子或盐类形成,因此,为了有一个统一的比较标准,有必要换算为一种盐类。通常用氧化钙(CaO)或者是碳酸钙(CaCO3)的质量浓度来表示。当硬度为0.5mmol/L时等于28mg/L的CaO或等于50mg/L的CaCO3。十七、纯水与一般未处理过的水有何差别?纯水因无杂质的影响口感特别好,在您生饮时除了无异味外,下喉以后在舌带末稍喉咙处会感觉到甘醇、甜美:(一)以纯水冲泡的茶特别香醇,甚至比一般的水更耐泡(冲泡持久);当然咖啡、牛奶亦然。(二)用纯水煮出来的米饭特别白又Q(劲道)。(三)以纯水煮出来的蛤蜊汤,其蛤蜊肉在煮沸后呈现出澎涨的现象特别明显,而其蛤肉含有大量的汤汁入口即觉得风味特佳,真正是人生一大享受。(四)在炎热的夏天里用容器(保特瓶之类)装水至于冰箱里冷藏,待冰凉后取出饮用,感觉比喝矿

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