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专题 1

专题 1. 多样化的 水处理 技术. 1 、水，是生命之源，没有水，就没有生命。. 2 、人体六大营养物质 : 水、糖类、脂肪、蛋白质、矿物质、维生素. 水约占体重 60% — 70% 。 工农业生产用的淡水量占人类消耗淡水总量的 60% — 80% 。 地球表面 70% 被水覆盖 , 但淡水仅 3%, 可用小于 1%. 3 、 每人每天 需要水 2.5Kg 。水是优良的溶剂。人体内的一切生化过程都是在水的参与下进行的。. 第一单元. 水的净化与污水处理. 水的净化 : —— 从 天然水 到 自来水 污水处理 : —— 保护 环境、 节约 资源.

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专题 1

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Presentation Transcript

  1. 专题1 多样化的水处理技术

  2. 1、水，是生命之源，没有水，就没有生命。 2、人体六大营养物质: 水、糖类、脂肪、蛋白质、矿物质、维生素 水约占体重60%—70%。 工农业生产用的淡水量占人类消耗淡水总量的60%—80%。 地球表面70%被水覆盖,但淡水仅3%,可用小于1% 3、每人每天需要水2.5Kg。水是优良的溶剂。人体内的一切生化过程都是在水的参与下进行的。

  3. 第一单元 水的净化与污水处理 • 水的净化: • ——从天然水到自来水 • 污水处理: • ——保护环境、节约资源

  4. 珊溪水库—文成 淡溪水库—乐清 桥墩水库—苍南 泽雅水库—瓯海 温州四大水缸

  5. ——从天然水到生活用水(自来水) 生活用水的净化 • 天然水中的杂质(P2) 细菌、病毒、藻类、原生物、泥沙和黏土等 硅、铝、铁的水合氧化物等无机胶体 腐殖质等有机高分子胶体 气体、离子、微量元素 • 需重点除去的杂质 • 主要步骤 • 除去固体杂质和悬浮物 • 消毒 • 除异味 ——悬浮物和胶体物质

  6. 主要方法、试剂及原理 • 除固体杂质和悬浮物 • 自然沉降、过滤 • 加混凝剂、过滤 • 混凝剂： • 铝盐、铁盐、亚铁盐、聚铁、聚铝 • 消毒： • 氯系消毒剂 • 氯气、二氧化氯、漂粉精 • 臭氧 • 高铁酸盐 • 除异味 • 活性炭吸附

  7. 拓展视野 • 自来水的二次污染 从自来水厂到用户家中的输送途中重新被污染 • 延长氯气消毒时间 与NH3生成NH2Cl，在水中缓慢水解生成HClO • 氯气消毒的潜在危害 与水中有机物(如CH4)生成有机氯化合物(致癌) 措施：自来水煮沸后在饮用、改用其它消毒剂 • 二氧化氯消毒的优点 不产生有机氯、效率高 • 高铁酸钠消毒的优点 可消毒、可净水、可避免铝对人体的危害

  8. 两个不同地区自来水厂的生产流程图

  9. “八十里荷塘”、“七铺河路”。傍河有堤，辟绎路称“南塘驿路”。水绿岸清，园宅布局有如锦绣，风光美胜。“八十里荷塘”、“七铺河路”。傍河有堤，辟绎路称“南塘驿路”。水绿岸清，园宅布局有如锦绣，风光美胜。 《咏南塘》：“出门日已晚，棹短路何长？赖有风相送，荷花十里香。” 《客南塘》：“雨霁南塘春多水，日光浮动绿生波，荷前无数蜻蜓舞，柳底成群白鹭过。”。 污水处理 “1981年半夜坐船到南门进蔬菜。再用船运回来挑着担子卖，渴了用手捧起河水就能喝，那水清得能看见底的。”—岷岗村村民

  10. 污水的分类 • 工业污水 • 酸、碱、重金属、氰化物、硫化物、放射性物质… • 生活污水 • 需氧废物(动植物残体) • 传染性物质(细菌和病毒) • 植物养料(N、P化合物) • 有机物质(杀虫剂、洗涤剂) • ….

  11. 水质评价 • 溶解氧DO • 生化需氧量(BOD) • 水中耗氧有机物生化分解过程(N→N2、C→CO2、 H→H2O)所需消耗的氧气量(单位mg/L)。 • 用于监测水体中有机物的污染状况。 • BOD5 • 化学需氧量(COD): • 用强氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量，再折 算成O2的消耗量（的单位mg/L） • 用于检测水样中还原性物质的污染状况。如各种有 机物、亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等。 • DO与COD、BOD的关系

  12. 污水处理 • 生活污水 • ——生物化学处理法(P6) • 在需氧微生物存在下，强力通入空气(曝气)， • 使有机物氧化分解为CO2和H2O • 工业污水 • 中和法 • 氧化法 • 还原法 • 沉淀法 • (主要含各类有机物) • 污水再利用 经处理后可供农林灌溉、洒水、消防、冲洗厕所等 ——中水(中水道)

  13. 温瑞塘河治理(个别河段)初见成效

  14. 第二单元 硬水软化

  15. 1.硬水: 含有较多Ca2+ ,Mg2+的水 (如:地下水等) 2.软水: 不含或含较少Ca2+ , Mg2+的水 (如雨水等) 3.硬水的危害 (1)洗涤时用硬水，浪费肥皂，衣物不易洗净，还使衣服变硬； (2)长期饮用硬度过高或硬度过低的水，使胃肠功能紊乱，容易生病；正所谓“一方水土养一方人” (3)锅炉用水硬度过高易形成锅垢，不仅浪费燃料，而且易引起爆炸事故。

  16. 暂时硬度和永久硬度 • 1.水的硬度 • 水中Ca2+ ,Mg2+的总含量 • 表示方法1： • 水中Ca2+ ,Mg2+的总物质的量浓度 • 单位：mmol/L • 表示方法2： • 1L水含10mgCaO(把Mg2+当做Ca2+)称为1度(1°) • 例：某水样中含钙离子60mg·L-1，镁离子36mg·L-1。则其硬度为。这样的水属于水(P9) 硬 16.8°

  17. 饮用水的硬度 • Ca、Mg都是人体必需的常量元素 • 据调查：某些心血管疾病，如高血压和动脉硬 化性心脏病的死亡率，与饮水的硬度成反比， 水质硬度低，死亡率反而高。 • 长期饮用过硬或者过软的水都不利与人体健康。 • 我国规定：饮用水的硬度不得超过25度，人的 饮用水硬度最好介于8度—18度之间 • 水硬度的检测方法 • 肥皂水 • 总硬度试纸(使用方法似pH试纸)

  18. 2.暂时硬度 • Ca2+、Mg2+的碳酸氢盐引起的硬度 • ——加热即可转化为沉淀除去 • Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O • Mg(HCO3)2=MgCO3↓+CO2↑+H2O • MgCO3+2H2O=Mg(OH)2↓+CO2↑ • 3.永久硬度 • Ca2+ ,Mg2+的其它(硫酸、盐酸…)盐引起的硬度 • ——通过加热方法无法除去

  19. 硬水的软化 ——降低水中钙、镁离子的浓度 1.煮沸法： ——只能除去暂时硬度 2.药剂法: 石灰-纯碱法 先加入石灰 除去暂时硬度 将Mg2+引起的永久硬度转化为Ca2+的 再加入纯碱 除去Ca2+引起的永久硬度 结果： 仅除去了Ca2+、Mg2+；引入了新的离子

  20. 3.离子交换法 (1)阴阳离子交换法 先通过(H型)阳离子交换树脂 nRSO3H+Mn+=(RSO3)nM+nH+ 再通过(OH型)阴离子交换树脂 nRN(CH3)3OH+An-=[RN(CH3)3]nA+nOH- H++OH-=H2O 结果：能除去所有阴阳离子，得去离子水 但不能除去电中性粒子 问题：先后顺序能否颠倒？ (2)磺化煤交换法 仅通过(Na型)阳离子交换树脂(RSO3Na) 结果：仅将水中钙镁离子转化为钠离子 (3)离子交换树脂的再生

  21. 第三单元 海水淡化

  22. 他是如何获得淡水的？

  23. 过滤柱 • 利用自制的过滤柱过滤泥水 • 将已过滤的水煮沸 • 收集冷凝下来的水蒸气

  24. 1.蒸馏法 • 优点： • 设备相对简单、技术比较成熟 • 约占海水总淡化量的70% • 缺点： • 能耗大 • 措施： • 减压蒸馏 • 充分利用热交换技术 • (循环利用蒸汽冷凝时释放出的热量)

  25. 反渗透 P 渗透平衡 渗透 2.膜法 (1)电渗析法 特点：能耗大，但比蒸馏小 材料：阴阳离子交换膜 (2)反渗透法： 优点：可大量、快速生产淡水 产品几乎为纯净水 (反渗透水、太空水) 材料：渗透膜 研究方向：寻找更理想的渗透膜 (通量、承压能力) 阳离子 交换膜 阴离子 交换膜 淡水 海水

  26. 3.冷冻法 • 原理： • 冰水混合物体系，冰中几乎不含盐分 • 操作： • 将海水喷入真空室 • 部分海水蒸发吸热 • 其余海水冷却形成冰晶 • 缺点： • 能耗高 • 4.离子交换法 • 见《硬水软化》 (减压)

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