水的净化与污水处理.ppt

1、第一单元水的净化与污水处理,专题1 多样化的水处理技术,我们的将来,思考：造成淡水资源紧缺的主要原因是什么？,工业污水、生活污水、农业污水是造成水体污染的关键原因,1、地球上总的水体积大约为14亿立方千米，其中只有2.5是淡水，或者说只有0.35亿立方千米的淡水。大部分的淡水以永久性冰或雪的形式存在，或成为埋藏很深的地下水。,2、我国水资源总量位于世界第6位;若按人均水资源计算,则仅为平均水平的1/4,排名在第110位之后. 且南多北少 、夏季多,冬季少 ；同时浪费也大。,天然水中所含的杂质（见P2表1-1 ）,生活用水的净化,生活用水的净化通常是在自来水厂完成的，主要包括除去水中的固体杂质和

2、悬浮物，消毒，除去水中的异味等。,生活用水的净化 净化处理1、混凝法 A、混凝剂化学沉降剂，除去水中的悬浮物质 B、常见的混凝剂：铝盐明矾KAl(SO4)212H2O、 Al2(SO4)3、碱式氯化铝AlCln(OH)3-n；铁盐（FeCl3 ）等 C、铝盐的净水原理 盐类的水解,KAl(SO4)212H2OK+Al3+2SO42-+12H2O,Al3+3H2O Al(OH)3 (胶体)+3H+,明矾KAl(SO4)212H2O,氢氧化铝在水中形成胶体，它对水中细小的悬浮物有很强的吸附性，能沉降除去悬浮物，达到净化水的目的。,Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3(胶体) + 3H+,聚合铝：

3、 Al2(OH)nCl6-nm(1n5，m10),净化处理2：水源的杀菌消毒,几种常用的杀菌消毒剂,加液氨后，使HClO部分转化为稳定的NH2Cl，当HClO开始消耗后，平衡左移又产生HClO起杀菌作用,目前，科学家致力于研制高效、安全、无毒的饮用水消毒剂。(1)近年来，某些自来水厂在用液氯进行处理的同时还加入少量液氨，其反应的化学方程为：NH3+HClO=H2O+NH2Cl(一氯氨)。NH2Cl较HClO稳定，加液氨能延长液氯杀菌时间的原因是：_。(2)科研人员发现在氯消毒的饮用水中，含有微量对人体有潜在危害作用的含氯化合物。世界环保联盟即将全面禁止在自来水中加氯气，推广采用光谱性高效杀菌消

4、毒剂二氧化氯(ClO2，黄绿色气体)。目前欧洲和我国主要采用Kesting法(原料为氯酸钠和盐酸)制ClO2，该法的缺点是同时产生Cl2(占ClO2体积的一半)，使产物纯度低。试写出该法制ClO2的化学反应方程式：_。Cl2和ClO2都是通过氧化作用而杀菌消毒，试计算在等质量时，ClO2的氧化能力是Cl2的 倍。,2NaClO3+4HCl=2NaCl+2ClO2+Cl2+2H2O,2.63, Na2FeO4物质在净水、消毒过程中可以起到很好的作用，原理？,净化处理3：利用活性炭除水中异味,活性炭颗粒的比表面积大（达900m2g-1以上），吸附能力强，还可去除异味等。,整合介绍：自然水净化的工艺

5、流程,曝气池,过滤池,沉降池,消毒间,思考感悟 1.自来水厂处理水的过程是什么？ 【提示】(1)筛滤：用筛子对水进行筛滤，滤去颗粒较大的悬浮物。 (2)沉淀：加入混凝剂静置，将水中的悬浮物沉淀到池底部。 (3)过滤：使水通过细沙，以除去沉淀和残留的悬浮物。 (4)曝气：把水暴露在空气中，使水与空气的接触面增大，增加水中氧的含量，以加速水中有机物的分解。 (5)消毒：加入杀菌消毒剂杀灭水中的有害微生物。,生活向导,终端净水 自来水需要经过很长的管道才能进入千家万户，由于种种原因自来水在使用之前便受到污染，这种污染称为二次污染。现在提倡终端净水即：在家中的出水点前加装净化设备，消除二次污染，使饮用

6、水更安全、更可靠。,人类生存离不开阳光、空气和水。当人类步入21世纪之时，人的生命之源水却向人们发出了警报：世界缺水，中国缺水,水污染是导致缺水的一个重要因素,我国的水污染已十分严重。,水污染： 由于人类的生活或生产活动改变了天然水的物理、化学或生物学的性质和组成，影响人类对水的利用价值或危害人类健康，称为水污染,在洗“牛奶浴”的赞比亚民工,水上垃圾随处可见,城 市 水 污 染,缺水造成土地沙漠化,臭美,溃烂,黑水和泡末,愁容,调查研究： 1、阅读本节调查研究思考水体富营养化是如何产生的？你认为该污染主要由表中哪些因素导致？ 2、DO和BOD的含义是什么？BOD5的含义是什么？为什么BOD5高

7、，河水就会出现恶臭？ 3、你了解的处理污水的方法有哪些？该方法主要用于处理怎样的污水？,污水中的主要污染物,1、水的理化性质色度、浊度、PH等 2、无机物溶解氧（DO）、某些金属离子、氯离子、硫酸根离子、氮和磷的化合物等 3、有机物通常测定生化需氧量（BOD）,资料卡：水的DO与BOD DO：水中的溶解氧量（单位：mg/L），反应水体自净能力的大小。 BOD：水中有机物经微生物分解所需的氧气量（单位：mg/L），污水中有机物的含量越大，BOD越高，水的富营养化程度越高。,水污染的检测项目,1、物理处理法主要是利用物理原理和机械作用对废水进行治理，如过滤、离心、沉淀分离等方法 2、化学处理法通过

8、施用化学试剂或采用其他化学手段进行废水处理的方法，如化学混凝法(加净水剂)、 中和法（轧钢厂中的废水(酸性)） 化学沉淀法（废水中重金属离子的除去） 氧化还原法（油类、氰化物、硫化物）等方法,污水处理的主要方法,3、生物化学处理法通常使用含有大量需氧微生物的活性污泥。,思考感悟 2.现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为哪几种？ 【提示】可分为一级、二级和三级处理。 一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD物质一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状

9、态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。 三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法等。,城市污水的再利用 城市污水中工业污水约占70%，其次是生活污水。工业污 水中含有含有某些宝贵的资源，可回收加工利用 水的区别 天然水取自地面或地下的水；商品中经过包括过滤、臭氧 化或其他消毒处理过程，而不改变其矿化度的瓶装 泉水、矿泉水或井水也称为天然水 自来水经过自来水厂过滤、消毒等方法处理过的水 中水城市污水处理后，进行二次利用的一类水

10、 蒸馏水利用蒸馏设备使水蒸发汽化，然后使水蒸气冷凝而 成的水,磁化水经磁场作用，交叉切割磁力线，分 子结构发生改变，完成磁化过程的水。 矿泉水流经某些岩石层的深层地下水。 纯净水经纯化处理后的水。因宇航员最早饮 用的是这种水，故也叫太空水。但是在纯化过程中，不仅除去了水中的细菌、病毒、污染物等杂质，也除去了对人体有益的微量元素和矿物质，如钙、镁等几乎被除净。,使用自来水时应注意： 1、警惕早晨“死水杀手” 2、拒绝饮用反复煮沸的水 3、不喝没有完全煮沸的水来水，水中的有 害病菌必须达到100时才能被完全杀死。 4、家用滤水器,自制简易净水装置,练习题: 1、明矾是一种较好的净水剂，这是因为()

11、 A本身有较强的吸附性 B本身与悬浮杂质生成沉淀 CAl3水解呈酸性 DAl3水解生成的Al(OH)3胶体有吸附作用,2 、用自来水养鱼时，通常先将自来水晒一段时间后再注入鱼缸中，目的是() A提高水温 B增加水中氯气的含量 C除去水中少量的次氯酸 D用紫外线杀死水中的细菌,3养殖场长途运输鱼苗时，需满足3个条件：保持水中有适量的氧气；及时排出鱼苗呼出的二氧化碳；防止细菌滋生。已知下列物质加入水中都可以起到供氧、杀菌作用，在储运鱼苗的水中可加入的最佳药剂是() ANa2O2BCaO2 CCl2 DH2O2,4(2010年宁波高二检测)自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒，又知氯气与水反应的产

12、物之一是盐酸。市场上有些不法商贩为牟取暴利，用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低)出售，给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中，可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是() A酚酞试液B氯化钡溶液 C氢氧化钠溶液 D硝酸银溶液,5(2011年邯郸调研)聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)nCl6n。 本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3(25%34%)、SiO2(40%50%)、Fe2O3(0.5%3.0%)以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，

13、且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：,根据流程图回答下列问题： (1)“煅烧”的目的是_。 (2)配制质量分数为15%的盐酸需要200 mL 30%的浓盐酸(密度约为1.15 g/cm3)和_g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_。,(3)“溶解”过程中发生反应的离子方程式为 _。 (4)加少量铝粉的主要作用是_。 (5)“调节溶液pH在4.24.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_；“蒸发浓缩”需保持温度在90100 ，控制温度的实验方法是_。,答案：(1)改变高岭土中氧化铝的结构，使其能溶于酸 (2)230量筒 (3)Al2

14、O36H= 2Al33H2O，Fe2O36H= 2Fe33H2O (4)除去溶液中的Fe3 (5)pH计(或精密pH试纸)水浴加热,6、为了测量水中有机物等还原性污染物的含量，通过把1 L水样与强氧化剂完全作用时消耗氧化剂的量，折算成以氧气为氧化剂时的质量(O2 mgL1)来表示，称为该水样的化学耗氧量(COD)。我国明文规定：COD500 mgL1的污水不得直接排放。为了测定某工业废水的COD，实验如下：量取废水样品20.00 mL，加入0.100 molL1 KMnO4溶液10.00 mL和少量稀H2SO4，在一定条件下充分反应后，再用0.200 molL1的草酸钠(Na2C2O4)溶液滴

15、定过量的KMnO4，达到滴定终点时消耗Na2C2O4溶液11.00 mL。,(1)写出酸性介质中KMnO4(被还原为Mn2)与Na2C2O4(被氧化为CO2)反应的离子方程式_。 (2)计算该水样的COD，写出计算过程。 (3)如果每次取水样20.00 mL，加入等体积的0.100 molL1酸性KMnO4溶液；为简化计算，令滴定过量KMnO4时，每消耗1.00 mL Na2C2O4溶液，就相当于水样的COD为10 mgL1，该Na2C2O4溶液的物质的量浓度应配制为多少？,7污水处理的主要方法有：中和法；化学沉淀法；氧化还原法；过滤法，其中属于化学方法的是() A B C D,8.某工厂排出的废水中含游离氯(Cl2)和H的物质的量浓度分别为0.015 mol/L和0.001