化学-电厂化学水处理完整版.pdf

第一章水质概述 第一节 天然水及其分类 一、水源 水是地面上分布最广的物质，几乎占据着地球表面的四分之三，构成了海洋、江 河、 湖泊以及积雪和冰川1 ，此外，地层中还存在着大量的地下水，大气中也存在着相 当数量的 水蒸气。地面水主要来自雨水，地下水主要来自地面水，而雨水又来自地面水和 地下水的 蒸发。因此，水在自然界中是不断循环的。 水分子 (H20) 是由两个氢原子和一个氧原子组成， 可是大自然中很纯的水是没 有的， 因为水是一种溶解能力很强的溶剂，能溶解大气中、地表面和地下岩层里的许多 物质，此 外还有一些不溶于水的物质和水混合在一起。 水是工业部门不可缺少的物质，由于工业部门的不同，对水的质量的要求也不同， 在 火力发电厂中，由于对水的质量要求很高，因此对水需要净化处理。 电厂用水的水源主要有两种，一种是地表水，另一种是地下水。 地表水是指流动或静止在陆地表面的水，主要是指江河、湖泊和水库水。 海水虽 然属于地 表水，但由于其特殊的水质，另作介绍。 天然水中的杂质 要有氧和二氧化碳天然水中的杂质是多种多样的，这些杂质按照其颗粒大小可分 为悬浮 物、胶体和溶解物质三大类。 悬浮物:颗粒直径约在10 -4 毫米以上的微粒，这类物质在水中是不稳定的，很容易除 去。 水发生浑浊现象，都是由此类物质造成的。 胶体:颗粒直径约在10 -6 一-10 -4 毫米之间的微粒，是许多分子和离子的集合体，有明 显的表面活性，常常因吸附大量离子而带电，不易下沉。 溶解物质:颗粒直径约在10 -6 毫米以上的微粒，大都为离子和一些溶解气体。呈离子 状态的杂质主要有阳离子(铀离子Na + 、饲离子K + 、钙离子Ca 2+ 、读离子Mg 2+ ) ，阴离子(氯 离子CI 、硫酸根S04 2- 、碳酸氢根HC03 ) ;溶解气体主。 水质指标 二、水中的溶解物质 悬浮物的表示方法:悬浮物的量可以用重量方法来测定(将水中悬浮物过滤、烘 干后 称量) ，通常用透明度或浑浊度(浊度)来代替。 溶解盐类的表示方法: l. 含盐量:表示水中所含盐类的总和。 2.蒸发残渣:表示水中不挥发物质的量。 0 3.灼烧残渣:将蒸发残渣在800 C 时灼烧而得。 2 2 4. 电导率:表示水导电能力大小的指标。 5.硬度的表示方法:硬度是用来表示水中某些容易形成垢类以及洗涤时容易消耗 肥皂 得一类物质。对于天然水来说， 主要指钙、馍离子。 硬度按照、水中存在得阴离子 情况。划 分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类。 6.碱度和酸度:碱度表示水中含OH-、 C032-、 HC03-量以及其它一些弱酸盐类量 得总 和。碱度表示方法可分为甲基橙碱度和盼酥碱度两种。酸度表示水中能与强酸起 中和作用 的物质的量。 有机物的表示方法:通常用耗氧量来表示。 溶解物质是指颗粒直径小于10 -6 mm 的微粒，它们大都以离子或溶解气体状态存在于 水中，现概述如下。 (1)离子态杂质。天然水中含有的离子种类甚多，但在一般的情况下，它们总是 些常见的离子。 如按含量多少来分，可以将这些离子归纳为表1-2 中的三类。 其 中第一类 杂质的含量为最多，是工业水处理中需要净化的主要离子。 天然水中离子态杂质来自水源经地层时溶解的某些矿物质。列如石灰石 (CaC03 ) 和石膏 ( CaS04? 2H20) 的溶解。 CaC03 在水中的溶解度虽然很小，但当水中含有游离 态C02 时， CaC03 被转化为较易溶的Ca (HC03) 2 而溶于水中。 其反应为 CaC03+C02+H20=Ca (HC03) 2 又如白云石(MgC03 ?CaC03 )和菱镇矿 (MgC03) ，也会被含游离 C02 的水 溶解，其中 MgC03 溶解反应可表示为 MgC03+C02+H20=Mg (HC03) 2 由于上述反应，所以天然水中都存在Ca 2+ 、 Mg 2+ 、 HC0