水的过滤实验[教学参考]

1、一，给水处理得基本方法： “混凝沉淀过滤消毒”常规处理工艺流程 以广州水源为例，由于水源差，七间水厂的水源有六间达不到国家规定的五类标准，因此在进行常规处理前须经过预处理，在泵前投加高锰酸钾（主要通过氧化作用，使有机物膜被氧化，悬浮颗粒物或胶体的表面性质发生有利于脱稳凝聚的变化，从而使除浊效率增加，有机物含量也随之降低，减轻了水的异臭味。并且高锰酸钾与水中还原性物质发生反应，生成不溶于水的中间产物二氧化锰，也可以为新生凝核促使胶体凝聚。用隔膜泵直接投加到源水。）、活性炭（物理吸附与化学吸附，物理吸附主要是其多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的；化学吸附指被吸附的物

2、质与活性炭表面物质发生反应，如：与水中的亚氯酸盐发生反应，使亚氯酸盐变成氯离子形式，从而达到去除水中亚氯酸盐目的，使水中不再有令人反感的味道和气味。用螺杆泵直接投加到源水。）、氨（主要为稳定水中余氯。在氯化的同时投加氨使其优先生成氯氨，然后逐步对其他物质发生氧化，使水中游离氯减少，增强了消毒目的。由氨机自动调节直接投加到源水管）。泵后投加氯（主要目的是杀死水体中的青苔、氧化部分有机物和降低亚硝酸盐的生成。且此值须根据待虑水的余氯值进行投加。由氯机及水射器直接投加到源水管。）、矾（主要成分一般为碱铝或硫酸铝。但碱铝腐蚀性及对水温的适应性相对较高，因此碱铝较常用。用螺杆泵直接投加到源水管。） 预处

3、理后，进入澄清工艺，即混凝、沉淀和过滤，处理对象主要是水中悬浮物和胶体杂质，水中杂质通过药，形成大颗粒的絮凝（此步骤在絮凝池中完成，俗称反应池。本厂全部反应池都为网格反应池，由多格竖井串联而成，进水水流顺序从一格到下一格，上下对角交错流动，直到出口，使矾与水中悬浮物和胶体杂质充分反应。），而后经沉淀池进行矾花与水的重力分离（本厂沉淀池有平流沉淀池与斜管沉淀池。平流沉淀池利用重力作用，使矾花以抛物线形式沉到池底，使其与待虑水分开；斜管沉淀池根据水流向上流动，污泥下滑的原理将水与矾花分离。），再者待滤水进入滤池，使细微残余的杂质颗粒经沙（从上而下沙层依次为：细沙，粗沙，春石）滤掉（本厂有移动罩虑池

4、与普通快虑池，这两钟虑池主要区别在于冲洗沙层的方法。移动罩虑池利用虹吸原理将沙层表面杂物抽掉；普通快虑池则通过反冲洗，包括300秒的气冲，主要目的将沙层冲散，7分钟的水冲，将沙层里的杂质彻底冲洗干净。）。滤后水须经后加氯（主要目的是杀死细菌、病毒和其它致病微生物，保证出厂水有适量的余氯量，以抑制水中残存细菌的繁殖及防止管网再度被污染，但须根据出厂水余氯值进行投加，本厂一般控制在2.83.3之间。），成品水流入清水池后，经吸水井由二级泵房的泵机加压进入城市供水管网。 二，混凝原理 原水之所以浑浊不清，是因为水中含有大量以胶体形式存在的粘土颗粒。由于这些粘土颗粒一般都带有一定的负电荷，在静电的相斥

5、作用下，这些颗粒一般不易结大而沉淀，原水始终表现为浑浊现象。要让这些颗粒互相凝聚、结大而沉淀出来，最有效的办法之一是加入致沉作用强的三价铝离子 。在铝离子的衍生物中，由于以聚合物形式存在的聚合氯化铝具有反应时间短、混凝效果好、形成矾花大、沉淀速度快、适应不同水质及较宽的PH范围等优点，在生产上我们采用加入聚合氯化铝水溶液的方法使浑浊的原水变得清澈。聚合氯化铝的分子式可表示为： 。 我们把一定量的矾溶液按比例混合到原水中，并在混合槽和反应池中充分混合、反应，凝聚成较大颗粒的矾花的过程称为混凝。在混凝过程中起混凝作用的致沉剂，也可称为混凝剂。水的混凝机理是水处理的一个重要的课题。混凝包括凝聚与絮凝

6、两种过程。凝聚是指胶体被压缩双电层而脱稳的过程。凝聚是瞬间的，只需将化学药剂扩散到全部水中即可。絮凝则是指胶体脱稳后（或由于高分子物质的吸附桥作用）聚结成大颗粒絮体的过程。絮凝过程是需要一定的时间去完成的。但是一般情况下二者很难区分，因此把能起凝聚与絮凝作用的药剂通称为混凝剂。 注意的是，混凝剂的添加量存在一个最佳的范围。添加少了，致沉作用不大；添加多了，反而会因过多的铝离子致使原来带负电荷的胶粒变为带正电荷，颗粒间的斥力又增加了，从而导致凝聚效果下降。因此，在投矾工艺中，必须准确控制添加量，且应经常跟踪投加效果。 污水由有害化学物质（harmful chemical）造成水的使用价值降低或丧

7、失，污染环境。污水中的酸、碱、氧化剂，以及铜、镉、汞、砷等化合物，苯、酚、二氯乙烷、乙二醇等有机毒物，会毒死水生生物，影响饮用水源、风景区景观。污水中的有机物被微生物分解时消耗水中的溶解氧，影响鱼类等水生生物的生命，水中溶解氧耗尽后，有机物进行厌氧分解，产生硫化氢、硫醇等难闻气体，使水质进一步恶化。还会因石油漂浮水面，影响水生生物的生命，引起火灾。 废水从不同角度有不同的分类方法。据不同来源分为生活废水和工业废水两大类；据污染物的化学类别又可分无机废水与有机废水；也有按工业部门或产生废水的生产工艺分类的，如焦化废水、冶金废水、制药废水、食品废水等 污染物主要有：（1）未经处理而排放的工业废水；

8、（2）未经处理而排放的生活污水；（3）大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；（4）堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；（5）森林砍伐，水土流失；（6）过度开采，矿山污水。沉淀:去处水中大颗粒的杂质过滤 ：去处颗粒较小的杂质消毒：杀灭水中的微生物，像最主要的大肠杆菌明矾 ：在溶液状态下可形成胶体吸附更小的杂质三、分子 1、定义：分子是保持物质化学性质的最小粒子。 2、分子的特征： （1）分子很小，质量和体积都很小 （2）分子总是在不停地运动着，并且温度越高，分子的能量越大，运动速度也就越快。 （3）分子间有作用力和间隔。不同的液体混合后的总体积通常不等于几种液体的体积简单相加，就是因为分子间有一定

9、的作用力和间隔。（热胀冷缩） 3、解释在日常生活中,遇到的这些现象:： a：路过酒厂门口,并未喝酒,却能闻到酒的香味？ b：在烟厂工作,虽不会吸烟,身上却有一身烟味？ c：衣服洗过以后,经过晾晒,湿衣变干.那么,水到那里去了? d：糖放在水中,渐渐消失,但水却有了甜味.为什么? e：半杯酒精倒入半杯水中,却不满一杯.怎么回事? 四、原子 1、定义：原子是化学变化中的最小粒子 2、化学变化的实质：分子的分化和原子的重新组合。 3、分子与原子的比较： 原子 分子 备注 概念 化学变化中的最小粒子 保持物质化学性质的最小粒子。 原子一定比分子小吗？ 相似性 小，轻，有间隔。 同种原子性质相同； 不同

10、种原子性质不同； 小，轻，有间隔。同种分子性质相同； 不同种分子性质不同； 相异性 在化学反应中不能再分。 在化学反应中，分裂成原子，由原子重新组合成新的分子。 相互关系 原子可以构成分子，由分子构成物质。如：氧气，氮气等原子也可以直接构成物质。如：金属 分子是由原子构成的。 无数多个同种分子构成物质。 构成物质的粒子有几种？ 五、物质的分类、组成、构成 1、物质由元素组成 2、构成物质的微粒有：分子、原子、离子 3、物质的分类 单质 纯净物 化合物 混合物 六、水的净化 1、水的净化（1）、加入絮凝剂吸附杂质（吸附沉淀）（2）、过滤（3）、消毒（加氯气或一氧化二氯） 2、活性炭的净水作用：具

11、有多孔结构，对气体、蒸气或胶状固体具有强大的吸附能力。可以吸附色素而使液体变无色，也可以除臭味。 3、硬水和软水 （1）区别：水中含有可溶性钙、镁化合物的多少。 （2）硬水的软化方法：煮沸或蒸馏 七、物质的分类方法 1、过滤：分离可溶性与不溶性物质组成的混合物（注意：“一贴” “二低” “三靠”） 2、蒸馏：分离沸点不同的物质组成的混合物 八、爱护水资源 1、人类拥有的水资源P57P59 2、我国的水资源情况及水资源污染：主要水体污染来源：工业污染、农业污染、生活污染。 3、爱护水资源节水标志 （1）节约用水，提高水的利用率节约用水，一方面要防止浪费水，另一方面要通过使用新技术，改革工艺和改变

12、习惯来减少大量工农业和生活用水，提高水的利用率。 （2）防治水体污染的办法：A、减少污染物的产生B、对被污染的水体进行处理使之符合排放标准 C、农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药 D、生活污水集中处理后再排放。 第四单元 物质构成的奥妙 一、原子的构成： 质子：1个质子带1个单位正电荷 原子核() 中子：不带电 原子 不带电 电 子(一) 1个电子带1个单位负电荷 五、化学式 1、定义：用元素符号来表示物质组成的式子。 2、意义： （1）表示一种物质； （2）表示组成这种物质的元素； （3）表示各种元素原子的个数比； （4）表示这种物质的一个分子(对由分子构成的物质)。 5、操作步骤： 查：检