水質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)

水質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)！一、水中的9種雜質(zhì)1、微粒物質(zhì)

包括泥沙、鐵銹、藻類(lèi)、懸浮物、微纖維等微粒雜質(zhì)，肉眼可見(jiàn)。這些微粒常常懸浮在水流之中，水產(chǎn)生的渾濁現(xiàn)象。這些微粒很不穩(wěn)定，可以通過(guò)沉淀和過(guò)濾而除去。水在靜置的時(shí)候，重的微粒（主要是砂子和粘土一類(lèi)的無(wú)機(jī)物質(zhì)）會(huì)沉下來(lái)。輕的微粒（主要是動(dòng)植物及其殘骸的一類(lèi)有機(jī)化合物）會(huì)浮于水面上，用預(yù)沉、過(guò)濾等分離方法可以除去。

微粒物質(zhì)是造成濁度、色度、氣味的主要來(lái)源。自來(lái)水、二次供應(yīng)的自來(lái)水、江河湖泊水中均可能存在。2、膠體物質(zhì)膠體物質(zhì)是比離子物質(zhì)大而比顆粒物質(zhì)小、直徑在10-4－10-6mm之間的微粒。膠體是許多分子和離子的集合物。天然水中的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)膠體主要是鐵、鋁和硅的化合物。水中的有機(jī)膠體物質(zhì)主要是植物或動(dòng)物的肢體腐爛和分解而成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖質(zhì)含量最多，因此常常使水呈黃綠色或褐色。

只記粉紅色文字膠體顆粒不能借重力自行沉降而去除，一般是在水中加入藥劑破壞其穩(wěn)定，使膠體顆粒增大而沉降予以去除。地表水或地下水都可能存在膠體物質(zhì)。3、離子物質(zhì)包括：陽(yáng)離子、陰離子。陽(yáng)離子如鈣離子、鎂離子、鐵離子等；陰離子氯離子、硫酸鹽離子、磷酸鹽離子等。離子物質(zhì)通常易溶于水中，溶解物質(zhì)可以用離子交換或除鹽等方法予以去除。4、不反應(yīng)的溶解氣體如空氣中的氮?dú)獾取Ｖ挥浄奂t色文字5、可反應(yīng)的溶解氣體天然水中常見(jiàn)的溶解氣體有氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)、有時(shí)還有硫化氫（H2S）、二氧化硫(SO2)、氮?dú)猓∟2）和氨(NH3)等。這些溶解于水中的氣體，大都對(duì)金屬有腐蝕作用,是引起水系統(tǒng)金屬腐蝕的重要因素。

空氣中的CO2對(duì)純水影響最大。CO2存在于空氣中并很容易溶于水中，使水質(zhì)呈酸性，即PH值低于7。水質(zhì)越純，越易受空氣的影響，影響主要表現(xiàn)為PH值、電導(dǎo)（阻）率。6、微生物

主要指水中的細(xì)菌含量。中國(guó)自來(lái)水的常規(guī)細(xì)菌允許含量＜100cfu/ml；純水的常規(guī)細(xì)菌允許含量＜1cfu/ml。7、熱源

熱源又稱(chēng)細(xì)菌內(nèi)毒素，主要用于醫(yī)藥用水特別是注射用水時(shí)需考量熱源的含量控制。實(shí)驗(yàn)室中有細(xì)胞培養(yǎng)等生物方面的應(yīng)用時(shí)，對(duì)熱源用含量控制要求。只記粉紅色文字8、有機(jī)物質(zhì)水中的有機(jī)物質(zhì)主要是指腐殖酸、生活污水和工業(yè)廢水的污染物。腐殖物質(zhì)是水生生物一類(lèi)的生命活動(dòng)過(guò)程的產(chǎn)物。這些有機(jī)物污染著水體，并使水質(zhì)惡化。

水中的有機(jī)物有個(gè)共同特點(diǎn)，就是要進(jìn)行生物氧化分解，需要消耗水中的溶解氧，而導(dǎo)致水中缺氧。同時(shí)會(huì)發(fā)生腐敗發(fā)酵,使細(xì)菌滋長(zhǎng)，惡化水質(zhì)，破壞水體；工業(yè)用水的有機(jī)污染,還會(huì)降低產(chǎn)品的質(zhì)量。有機(jī)物是引起水體污染的主要原因之一。地表水中有機(jī)物含量通常高于地下水中的含量。9、殘留消毒劑自來(lái)水公司為控制水中的細(xì)菌含量，會(huì)添加消毒劑來(lái)控制總細(xì)菌數(shù)。常用的消毒劑為含氯制劑，當(dāng)氯加到水中會(huì)產(chǎn)生含氧化性極強(qiáng)的化合物如余氯，起到消毒殺菌的作用。對(duì)于采用反滲透技術(shù)的水處理設(shè)備而言，氧化性極強(qiáng)的余氯會(huì)對(duì)RO膜造成很大的損傷，因此在預(yù)處理中必須嚴(yán)格去除。常用活性碳吸附去除。只記粉紅色文字

天然水中的雜質(zhì)對(duì)水質(zhì)什么影響？

天然水中的雜質(zhì)對(duì)水質(zhì)的主要影響如下：理解即可理解即可

二、水處理常用名詞解釋1.什么是水的渾濁度？由于水中含有微粒雜質(zhì)，使得原是無(wú)色透明的水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，其渾濁的程度稱(chēng)為渾濁度。渾濁度的單位是用“NTU”來(lái)表示的?？刂茰啙岫仁枪I(yè)水處理的一個(gè)重要內(nèi)容，根據(jù)水的不同用途，對(duì)渾濁度有不同的要求：生活飲用水的渾濁度不得超過(guò)5度；在工業(yè)水處理中，主要是采用混凝、澄清和過(guò)濾的方法來(lái)降低水的渾濁度。

SDI代表污染指數(shù)2.什么是水的總固體、溶解固體和懸浮固體？

水中除了溶解氣體之外的一切雜質(zhì)稱(chēng)為總固體。而水中的固體又可分為溶解固體和懸浮固體。這二者的總和即稱(chēng)為水的總固體。

溶解固體是指水經(jīng)過(guò)過(guò)濾之后，那些仍然溶于水中的各種無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、有機(jī)物等。懸浮固體是指那些不溶于水中的泥砂、粘土、有機(jī)物、微生物等懸浮物質(zhì)。總固體的測(cè)定是蒸干水分再稱(chēng)重得到的。

只記粉紅色文字，其余理解即可3.什么是水的含鹽量？TDS值？

水的含鹽量（也稱(chēng)礦化度）是表示水中所含鹽類(lèi)的的總含量。由于水中各種鹽類(lèi)一般均以離子的形式存在，所以含鹽量也可以表示為水中各種陽(yáng)離子的量和陰離子的量的和。水的含鹽量與溶解固體的含義有所不同，因?yàn)槿芙夤腆w不僅包括水中的溶解鹽類(lèi)，還包括有機(jī)物質(zhì)。同時(shí)，水的含鹽量與總固體的含義也有所不同，因?yàn)榭偣腆w不僅包括溶解固體、還包括不溶解于水的懸浮固體。所以，溶解固體和總固體在數(shù)量上都要比含鹽量高。但是，在不很?chē)?yán)格的情況下，當(dāng)水比較清凈時(shí)，水中的有機(jī)物質(zhì)含量比較少，有時(shí)候也用溶解固體的含量來(lái)近似地表示水中的含鹽量。

水質(zhì)的TDS值是指溶解性總固體含量。在水處理計(jì)算中，通常被用作水的含鹽量的代替值，?？捎肨DS筆作快速測(cè)得，其單位為PPM。通常TDS、電導(dǎo)率間的關(guān)系可簡(jiǎn)易換算為：1ppm=2us/cm只記粉紅色文字，其余理解即可4.什么是水的硬度？水中有些金屬陽(yáng)離子，同一些陰離子結(jié)合在一起，容易形成水垢，附著在物體表面，我們把水中這些金屬離子的總濃度稱(chēng)為水的硬度。如在天然水中最常見(jiàn)的金屬離子是鈣離子(Ca2+)和鎂離子(Mg2+)、它與水中的陰離子如碳酸根離子(CO32-)、碳酸氫根離子（HCO3-）、硫酸根離子(SO42-)、氯離子(Cl-)、以及硝酸根離子（NO3-）等結(jié)合在一起。形成鈣鎂的碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、氯化物、以及硝酸鹽等硬度。水中的鐵、錳、鋅等金屬離子也會(huì)形成硬度，但由于它們?cè)谔烊凰械暮亢苌?，可以略去不?jì)。因此，通常就把Ca2+、Mg2+的總濃度看作水的硬度。

通常，地下水、井水等的硬度較大，地表水的硬度較小。中國(guó)北方地區(qū)的水質(zhì)較硬，南方地區(qū)的水質(zhì)較軟。

通常，若水質(zhì)的硬度大于200PPM，則在反滲透處理之前必須對(duì)原水進(jìn)行軟化，否則易在RO膜表面結(jié)垢，影響RO膜的產(chǎn)水質(zhì)量及使用壽命。水的硬度對(duì)鍋爐用水的影響很大，因此，鍋爐用水時(shí)必須進(jìn)行軟化或除鹽處理。

只記粉紅色文字，其余理解即可只記粉紅色文字，其余理解即可5.水的電阻率、電導(dǎo)率？二者的關(guān)系？水的電阻率和電導(dǎo)率的大小,與水中含鹽量的多少、水中離子濃度、離子的電荷數(shù)以及離子的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。水越純，電阻率越大，電導(dǎo)率越小。電阻和電導(dǎo)是成反比的關(guān)系。目前，最純的水質(zhì)電阻率為18.25MΩ.cm。水質(zhì)越純，電阻率和電導(dǎo)率越易受空氣中的CO2的影響，因此超純水的電導(dǎo)電阻檢測(cè)必須在線(xiàn)檢測(cè)，才可保證其準(zhǔn)確性。6.什么是水的PH值？有什么意義？

水的PH值是表示水質(zhì)酸堿性的相對(duì)值。PH值范圍規(guī)定在1-14之間，以7為中性的界限，1＜PH＜7時(shí)水質(zhì)為酸性，PH值越小，酸性越強(qiáng)；7＜PH＜14時(shí)水質(zhì)為堿性，PH值越大，堿性越強(qiáng)。純水的PH值很容易受空氣中的CO2的影響，水質(zhì)越純，對(duì)CO2的溶解性越強(qiáng)，因此中國(guó)實(shí)驗(yàn)室水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB6682-92對(duì)一、二級(jí)純水的PH值不作規(guī)定。7.什么是ppm、ppb？

1ppm（partspermillion）就是指1毫克/升。即表示1升水中含有多少毫克的雜質(zhì)，故1毫克／升的雜質(zhì)相當(dāng)于水中含有百萬(wàn)分之一份雜質(zhì)。1微克／升相當(dāng)于水中含有十億分之一份的雜質(zhì)，也可以ppb來(lái)表示。

1mg/L=1ppm1μg/L=1ppb1ppm=1000ppb8、常用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目縮寫(xiě)名稱(chēng)的說(shuō)明(除TOC外不需死記)PCR―――分子生物測(cè)試．基因研究及細(xì)胞培養(yǎng)等IVF―――受精卵培養(yǎng)AA―――原子吸收分析儀HPLC―――高效液相色譜ICP――――電感耦合等離子光譜

TOC―――總有機(jī)碳：水中的有機(jī)物質(zhì)含量，以有機(jī)物中的主要元素—碳的量來(lái)表示

只記粉紅色文字，其余理解即可0只記粉紅色文字，其余理解即可09.什么是水的預(yù)處理？預(yù)處理有哪些主要方法？水的預(yù)處理是在水精制處理之前，預(yù)先進(jìn)行的初步處理，以便在水的精處理時(shí)取得良好效果，提高水質(zhì)，延長(zhǎng)精處理設(shè)備的使用壽命。預(yù)處理的方法很多，主要有預(yù)沉、混凝、澄清、過(guò)濾、軟化、消毒等。用這些方法預(yù)處理之后,可以使水的懸浮物(濁度)、色度、膠體物、有機(jī)物、鐵、錳、暫時(shí)硬度、微生物、揮發(fā)性物質(zhì)、溶解的氣體等雜質(zhì)除去或降低到一定的程度。

預(yù)沉就是大容積、低流速的自然沉淀處理，如沉沙池、預(yù)沉池。

混凝利用鐵鹽、鋁鹽、高分子等混凝劑，與水中的雜質(zhì)通過(guò)絮凝和架橋作用生成大顆粒沉淀物，然后通過(guò)其他設(shè)備，如澄清池、過(guò)濾池等，予以除去。

澄清通過(guò)混凝劑作用而形成的大顆粒沉淀物在澄清池內(nèi)分離，沉淀物除去，得到澄清水。

過(guò)濾將被處理的水，流經(jīng)裝有特殊過(guò)濾材料裝置，如各種濾池等，截留水中雜質(zhì)，予以去除。

軟化采用化學(xué)藥劑，如石灰水、蘇打粉等，使水中碳酸氫鹽硬度除去；或是采用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂等方法除去水中的鈣、鎂、鐵離子等，這一過(guò)程稱(chēng)為軟化。

消毒加入殺菌劑，如液氯、漂白粉等，殺滅水中的微生物。只記粉紅色文字，其余理解即可二．10種常見(jiàn)的水處理方法1.沉淀過(guò)濾法這是一種最原始的過(guò)濾方法，它是依靠水中微粒雜質(zhì)的自身重量下沉來(lái)達(dá)到分離的目的。常用于水中雜質(zhì)顆粒較大的場(chǎng)所，如江河湖水的初步自然澄清過(guò)濾。2.蒸餾法蒸餾法是把水加熱，變成氣體，分出混入氣相中的低沸點(diǎn)成分或飛沫成分，低沸點(diǎn)氣體放于大氣中。不揮發(fā)性不純物殘留于液相中，成為濃縮液排出。如此把水精制成高純度的水。此法耗電耗水量很大，且使用時(shí)需有人看守，使用不方便，現(xiàn)已較少使用。

3.薄膜微孔過(guò)濾（MF）法薄膜微孔過(guò)濾法包括三種形式：深層過(guò)濾、篩網(wǎng)過(guò)濾、表面過(guò)濾。深層過(guò)濾是以編織纖維或壓縮材料制成的基質(zhì)，利用隋性吸附或是捕捉方式來(lái)留住顆粒，如常用的多介質(zhì)過(guò)濾或砂濾；深層過(guò)濾是一種較為經(jīng)濟(jì)的方式，可去除98%以上的懸浮固體，同時(shí)保護(hù)下游的純化單元不會(huì)被堵塞，因此通常作為預(yù)處理。表面過(guò)濾則是多層結(jié)構(gòu)，當(dāng)溶液通過(guò)濾膜時(shí)，較濾膜內(nèi)部孔隙大的顆粒將被留下來(lái)，并主要堆積在濾膜表面上，如常用的PP纖維過(guò)濾。表面過(guò)濾可去除99.9%以上的懸浮固體，所以也可作為預(yù)處理或澄清用。篩網(wǎng)濾膜基本上是具有一致性的結(jié)構(gòu)，就象篩子一般，將大于孔徑的顆粒，都留在表面上（這種濾膜的孔量度是非常精準(zhǔn)的），如超純水機(jī)終端使用的保安過(guò)濾器；篩網(wǎng)過(guò)濾微孔過(guò)濾一般被置于純化系統(tǒng)中的最終使用點(diǎn)，以去除最后的殘留微量樹(shù)脂片、碳屑、膠體和微生物。4、活性炭吸附法活性炭依靠吸附和過(guò)濾作用主要去除水中的異色、異味、余氯、殘留消毒物等有機(jī)物雜質(zhì)。只記粉紅色文字，其余理解即可5.電滲析滲析是一種物理現(xiàn)象。如將兩種不同濃度的鹽水，用一張滲透膜隔開(kāi)，濃度高的鹽水中的溶質(zhì)如無(wú)機(jī)鹽離子通過(guò)膜向濃度低的鹽水中滲透，這個(gè)現(xiàn)象就是滲析。這種滲析是由于含鹽量濃度不同而引起的，稱(chēng)為濃差滲析。因?yàn)槭且詽舛炔钭鳛橥苿?dòng)力，擴(kuò)散速度始終是比較慢的。如果要加快這個(gè)速度，就可以在膜的兩邊加一直流電極。電解質(zhì)在電場(chǎng)的作用下，會(huì)加快遷移的速度，這就稱(chēng)為電滲析。電滲析耗電量大，且滲析膜片易壞，在反滲透技術(shù)出現(xiàn)后已很少使用。6.離子交換（IX）法離子交換法的原理是將原水中的無(wú)機(jī)鹽陰陽(yáng)離子如鈣離子Ca2+、鎂離子Mg2+、硫酸鹽SO42-、硝酸鹽NO3-等，通過(guò)與離子交換樹(shù)脂交換，使水中的陰、陽(yáng)離子與樹(shù)脂中的陰、陽(yáng)離子相交換，從而使水得到軟化或純化。

注1：原水是指相對(duì)于每一個(gè)過(guò)濾單元而言，其進(jìn)水就稱(chēng)為原水。

重點(diǎn)：通常用1L樹(shù)脂可以交換1至2T的反滲透產(chǎn)水只記粉紅色文字，其余理解即可離子交換樹(shù)脂：

分為陰離子樹(shù)脂（R-OH）和陽(yáng)離子樹(shù)脂（H-R和Na-R）兩種，其中陽(yáng)離子樹(shù)脂根據(jù)其活性基團(tuán)的不同而分為鈉型樹(shù)脂（Na-R）和氫型樹(shù)脂（H-R）。鈉型樹(shù)脂常用于水質(zhì)軟化，氫型樹(shù)脂常和陰離子樹(shù)脂R-OH一起配合使用，以去除水中的無(wú)機(jī)鹽陰陽(yáng)離子，使水質(zhì)純化為超純水。注2：離子交換樹(shù)脂指離子交換樹(shù)脂的高分子基團(tuán)通常以R表示。a、純化過(guò)程：如以H-R代表氫型陽(yáng)樹(shù)脂，其純化水質(zhì)的交換過(guò)程如下：2H-R＋Ca2+=R2Ca＋2H＋2R-OH+SO42-=R2SO4+2OH-

以上過(guò)程中生成的H＋和OH-再反應(yīng)：H＋+OH-=H2O

即水質(zhì)通過(guò)離子交換器后，水中的無(wú)機(jī)鹽陰陽(yáng)離子被置換成H2O，達(dá)到純化的目的。只記粉紅色文字，其余理解即可b、軟化過(guò)程：如以Na-R代表鈉型樹(shù)脂，其交換過(guò)程如下：

2Na-R＋Ca2+=R2Ca＋2Na＋2Na-R＋Mg2+=R2Mg＋2Na+即水質(zhì)通過(guò)鈉離子交換器后，水中的Ca2+、Mg2+被置換成Na+，達(dá)到軟化的目的。c、再生過(guò)程：離子交換樹(shù)脂使用一段時(shí)間后，樹(shù)脂中的離子被交換完全后，達(dá)到飽和程度，失去離子交換能力，此時(shí)就需要對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行再生。軟化樹(shù)脂需要用Nacl即食鹽溶液進(jìn)行再生，再生過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)與上述軟化過(guò)程的離子交換反應(yīng)正好相反。純化水用陽(yáng)樹(shù)脂需要用酸進(jìn)行再生，陰樹(shù)脂需要用堿進(jìn)行再生。再生過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)與上述純化過(guò)程的離子交換反應(yīng)正好相反。只記粉紅色文字，其余理解即可7．超過(guò)濾（UF）法微孔薄膜是依其過(guò)濾孔徑的大小來(lái)去除微粒，而超濾(UF)薄膜則像一個(gè)分子篩，它以尺寸為基準(zhǔn)，讓溶液通過(guò)極微細(xì)的孔，以達(dá)到分離溶液中不同大小分子之目的。

超濾膜是一種強(qiáng)韌、薄、具有選擇性的通透膜，通常認(rèn)為其過(guò)濾孔徑約為0.01μm，可截留某種特定大小以上的分子，包括：膠質(zhì)、微生物和熱源。較小的分子，例如：水和離子，都可通過(guò)濾膜。超濾法常用于果汁濃縮、中草藥提取、反滲透的預(yù)處理、超純水的終端保安過(guò)濾等。超濾的功能及特性

超濾（UF）是一個(gè)以壓力差為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程，一般認(rèn)為超濾是一種篩孔分離過(guò)程。在壓差的推動(dòng)下，原料液中的溶劑和小的溶質(zhì)粒子從高壓的料液側(cè)透過(guò)膜到低壓側(cè)，所得到的液體一般稱(chēng)為濾出液或透過(guò)液，而大的粒子組分被膜截留，使它在濾剩液中濃度增大，達(dá)到溶液的凈化、分離與濃縮的目的只記粉紅色文字，其余理解即可◆超濾技術(shù)的特點(diǎn)

超濾膜早期用的是醋酸纖維素膜材料，以后還用聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏