水的基本知識

1.水的定義：

　　常溫下，水是無色.無味.無臭.透明的液體,純水幾乎不導(dǎo)電。水是一切有機化合物和生命物質(zhì)的氫的來源。

2.水源的分類:

　　1）地表水：指雨雪.江河.湖泊以及海洋的水。

　　2）地下水：是雨水經(jīng)過土壤及地層的滲透流動而形成的水。如泉水.井水。

3.天然水中含有哪些雜質(zhì)？按顆粒大小如何分類？

　　水中雜質(zhì)種類極多，按其性質(zhì)可分為無機物.有機物和微生物。按分散體系分類，可分為以下三類：

　　1）分子-離子分散系。小于1nm（0.001um），包括各種無機.有機的低分子物及其離子，在水中成為溶液。

　　2）膠態(tài)分散系。通俗的叫做膠體，大小由1-200nm(0.001-0.2um)，其中有的高分子物以溶液存在，溶膠微粒以溶膠存在。

　　3） 粗分散系。大于0.2um,其中有懸濁液和乳濁液。

水中的各種分散系中雜質(zhì)顆粒大小如下：

1）分子離子：

　　無機物：H2O，O2，CO2 和K+，NA+，CA2+，Mg2+,CL-,NO3-,OH-.

　　有機物：染料，谷氨酸，蔗糖，甲酸，乙酸，剛果紅，乙胺，苯酸，二苯醋酸。

2）膠態(tài)分散系：

　　無機物：金溶膠，硅溶膠，金屬氫氧化物，碳黑，黏土

　　有機物：脫氧核糖核酸DNA，酶，蛋白質(zhì)，纖緯素，橡膠，絮凝劑

　　微生物：病毒

3） 粗分散系：

　　無機物：顏料，金屬粉塵，煤塵，灰塵，水泥，浮選礦粉，細泥，中砂

　　有機物：紅血球，紙漿纖維，石油微滴，頭發(fā)粗

　　微生物：細菌，硫磺菌，藻類，酵母，阿米巴，動物性浮游生物

4.什么是水中的懸浮物質(zhì)？

　　水中的懸浮物質(zhì)是顆粒直徑約在0.1微米以上的微粒，肉眼可見，這些微粒主要是由泥沙.黏土.原生動物.藻類.細菌.病毒以及高分子有機物等組成，常常懸浮在水流中，產(chǎn)生水的渾濁現(xiàn)象。重的顆粒會沉下來，主要是沙子和黏土異類的無機物質(zhì)。輕的微粒會浮于水面上，主要是動植物及其殘骸的一類有機化合物。用過濾等分離方法可以除去。懸浮物是造成濁度.色度.氣味的主要來源。

5.什么是水中的膠體物質(zhì)？

　　水中的膠體物質(zhì)是指直徑在0.1-0.001微米之間的微粒。膠體是許多分子和離子的集合物。天然水中的無機礦物質(zhì)膠體主要是鐵.鋁和硅的化合物。天然水中的有機膠體物質(zhì)主要是植物和動物的肢體腐爛和分解而生成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖質(zhì)含量***多，因此常常使水呈黃綠色和褐色。

　　由于膠體物質(zhì)的微粒小，重量輕，單位體積所具有的表面積很大，故其表面具有較大的吸附能力，常常吸附著多量的離子而電。同類膠體因帶有同性的電荷而相互排斥，它們在水中不能相互黏合而處于穩(wěn)定狀態(tài)。所以，膠體顆粒不能籍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。

6.什么是水中的溶解物質(zhì)？水中溶有哪些主要離子和氣體？

　　水中溶解物質(zhì)是直徑小于或等于0.001um的微小顆粒。主要是溶于水中的以低分子存在的溶解鹽類的各種離子和氣體。溶解物質(zhì)在水中呈真溶液狀態(tài)，可以用離子交換和除鹽等方法予以去除。

　　天然水中溶解的離子，主要是水流經(jīng)巖層時所溶解的礦物質(zhì)。

　　天然水中常見的溶解氣體有氧氣，二氧化碳，硫化氫，二氧化硫，氮氣和氨等。這些溶解于水中的氣體，大都對金屬有腐蝕作用，是引起水系統(tǒng)金屬腐蝕的重要因素。

7.天然水中的雜質(zhì)對水質(zhì)有些什么影響？

1）懸浮物質(zhì)：

　　泥沙、黏土：使水渾濁.產(chǎn)生沉積；

    藻類及原生動物：使水有色度，有臭味，渾濁并產(chǎn)生黏泥；

    細菌：致病、產(chǎn)生黏泥、產(chǎn)生腐蝕；

    其他不溶物質(zhì)：產(chǎn)生沉積；

2）膠體物質(zhì)：

    溶膠（如硅膠）：致使結(jié)垢；高分子化合物（如腐殖酸膠體）：使水渾濁.產(chǎn)生吸附和沉積；

3）溶解物質(zhì)：

    鹽類：鈣鎂鹽（碳酸氫鹽：產(chǎn)生堿度.硬度；碳酸鹽：產(chǎn)生堿度.硬度；硫酸鹽：產(chǎn)生硬度；氯化物：產(chǎn)生硬度.腐蝕.氣味）；鈉鹽（碳酸氫鈉：產(chǎn)生堿度；碳酸鹽：產(chǎn)生堿度；硫酸鹽：產(chǎn)生含鹽量；氯化物：產(chǎn)生鹽類.氣味；氟化物：過量會致病。）鐵鹽及錳鹽：產(chǎn)生氣味.硬度和腐蝕金屬。

    氣體：氧：產(chǎn)生腐蝕；

    二氧化碳：產(chǎn)生腐蝕和酸度；

    硫化物：產(chǎn)生腐蝕.酸度和臭味；

    有機分解氣體：污染水體

8.水中的有機物質(zhì)是指什么？有機物對水體有什么危害？

　　水中的有機物質(zhì)主要是指生活污水.工業(yè)廢水的污染物和腐殖酸和富里酸的化合物，腐殖物質(zhì)是水生生物一類的生命過程的產(chǎn)物。生活污水主要是人體排泄物和染料.有機酸.各種有機合成的工業(yè)制品.有機原料等。這些有機物污染著水體，并使水質(zhì)惡化。

　　水中的有機物有個共同特點，就是要進行生物氧化分解，需要消耗水中的溶解氧，而導(dǎo)致水中缺氧。同時會發(fā)生腐敗發(fā)酵，使細菌滋長，惡化水質(zhì)，破壞水體；工業(yè)用水的有機污染，還會降低產(chǎn)品的質(zhì)量。有機物是引起水體污染的主要原因之一。

9.為什么水中會有臭味？

　　清凈的水是無臭無味，無色透明的液體。但被污染的水體，常會使人感覺有不正常的氣味。用鼻聞到的稱為臭，用口嘗到的稱為味。水的臭味主要來源于：

1）水中的水生動物.植物和微生物的繁殖和腐爛而發(fā)出的臭味；

2）水中的有機物質(zhì)的腐敗分解而散發(fā)的臭味；

3）水中溶解氣體如SO2，H2S及NH3的臭味；

4）溶解鹽類和泥土的氣味；

5）排入水體的工業(yè)廢水所含雜質(zhì)如石油.酚類等的臭味；

6）消毒水過程中加入氯氣等的氣味。

由于上述的各種原因，所以有的水會有臭味。

10.什么是水的總固體.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)稱為固體，而水中的固體又氛圍溶解固體和懸浮固體。這兩者的總和即稱為水的總固體。

　　溶解固體是指水經(jīng)過過濾之后，那些仍然溶于水中的各種無機鹽類.有機物.微生物等懸浮物質(zhì)。

　　總固體的測定是蒸干水分再稱重得到的，一般蒸干溫度控制在105-110度。

11.什么是水的含鹽量？

　　水的含鹽量（也稱礦化度）是表示水中所含鹽類的數(shù)量。由于水中各種鹽類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離子和陰離子的量的和。

　　水的含鹽量與溶解固體的含義有所不同，因為溶解固體不僅包括水中的溶解鹽類，還包括有機物質(zhì)。同時，水的含鹽量與總固體的含義有所不同，因為總固體不僅包括溶解固體，還包括不溶解水的懸浮固體，所以溶解固體和總固體在數(shù)量上要比含鹽量高。

12.什么是水的渾濁度？

　　由于水中含有懸浮及膠體狀態(tài)的微粒，使得原是無色透明的水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，其渾濁的程度稱為渾濁度。渾濁度是表達水中不同大小.不同相對密度.不同形狀的懸浮物.膠體物質(zhì).浮游生物和微生物等對光所產(chǎn)生的效應(yīng)。并不是直接表示雜質(zhì)的含量，但與雜質(zhì)存在的數(shù)量相關(guān)。

　　渾濁度是一種光學(xué)效應(yīng)，是光線透過水層時受到阻礙的程度，表示水層對于光線散射和吸收的能力。

　　控制渾濁度是工業(yè)水處理的一個重要內(nèi)容，也是一項重要的水質(zhì)指標(biāo)。根據(jù)水的不同用途，對渾濁度要求不同，生活飲用水的渾濁度不超過1NTU；循環(huán)冷卻水補給水渾濁度小于2-5NTU，反滲透除鹽進水要求小于0.5NTU

13.什么是水的色度？

　　水的色度是對天然水或處理后的各種水進行顏色定量測試時的指標(biāo)。天然水經(jīng)常顯示出淺黃.淺褐色或黃綠等不同的顏色。產(chǎn)生顏色的原因是由于溶于水的腐殖質(zhì).有機物或無機物質(zhì)所造成。另外，當(dāng)水體受到工業(yè)廢水的污染時也會呈現(xiàn)不同的顏色。這些顏色分為真色和表色。真色是由于水中溶解物質(zhì)引起的，也就是除去水中懸浮物后的顏色。而表色是沒有除去水中懸浮物時的顏色。這些顏色的定量程度就是色度。

　　工業(yè)廢水可能使水體產(chǎn)生各種各樣的顏色，但水中腐殖質(zhì).懸浮泥沙和不溶解礦物質(zhì)的存在，也會使水帶有顏色。如黏土能使水帶黃色，鐵的氧化物會使水變褐色，硫化物能使水帶黃色，藻類使水邊綠色，腐敗的有機物會使水變成黑褐色等等。

14.什么是水的硬度？

　　水中有些金屬陽離子，同一些陰離子結(jié)合在一起，在水被加熱的過程中，由于蒸發(fā)濃縮，容易形成水垢，附著在受熱面上而影響熱傳導(dǎo)，我們把水中這些金屬離子的總濃度稱為水的硬度。

　　如在天然水中***常見的金屬離子是鈣離子和鎂離子，它與水中的陰離子如碳酸根離子，碳酸氫根離子，硫酸根離子，氯離子以及硝酸根離子等結(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，鋅等金屬離子也會形成硬度，但由于它們在天然水中的含量很少，可以略去不計。因此通常把鈣鎂離子的總濃度看做水的硬度。

　　硬度的單位是mmol/L或mg/L。

　　由于硬度并非是由單一的金屬離子或鹽類形成，因此，為了一個統(tǒng)一的比較標(biāo)準，有必要換算為另一種鹽類。通常用CaO或者CaCO3的質(zhì)量濃度來表示。當(dāng)硬度等于0.5mmol/L時，等于28mg/L的CaO或等于50mg/L的CaCO3。

15.什么是水的電阻率？

　　在測定水的導(dǎo)電性能時，與水的電阻值大小有關(guān)，電阻值大，導(dǎo)電性能差，電阻值小，導(dǎo)電性能就良好。

水的電阻率的大小，與水中含鹽量的多少.水中離子含量.離子的電荷數(shù)以及離子的運動速度有關(guān)，因此，純凈的水電阻率很大，超純水電阻率就更大。水越純，電阻率越大。

16.什么是水的電導(dǎo)率？

　　水的導(dǎo)電能力的強弱通俗稱為電導(dǎo)率；電導(dǎo)率反映了水中含鹽量的多少，是水的純凈程度的一個重要指標(biāo)。水越純凈，含鹽量越少，電阻越大，電導(dǎo)率越小。超純水幾乎不能導(dǎo)電。電導(dǎo)的大小等于電阻值的倒數(shù)。

　　由于水溶液中溶解鹽類都以離子狀態(tài)存在，因此具有導(dǎo)電能力，所以電導(dǎo)率也可以間接表示出溶解鹽類的含量（含鹽量）

17.什么是水的PH值？

　　水中氫離子濃度的負對數(shù)值。

18.什么是電解質(zhì)？

　　電解質(zhì)是在水溶液中能夠?qū)щ姷奈镔|(zhì)，非電解質(zhì)則沒有這種能力。所有酸.堿.鹽都是電解質(zhì)。電解質(zhì)在水中具有導(dǎo)電能力的原因是由于它在水中發(fā)生離解或電離，生成帶正電荷的陽離子和帶負電荷的陰離子。

19.什么是化學(xué)需氧量（COD）？

　　在一定的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)主要是有機物。因此COD又往往作為衡量水中有機物含量多少的指標(biāo)。COD越高，說明水體受有機物污染越嚴重。

20.什么叫生化需氧量（BOD）？

　　在有氧的條件下，由于微生物的作用，水中能分解的有機物質(zhì)完全氧化分解時所消耗氧的量稱為生物化學(xué)需氧量簡稱生化需氧量。BOD的多少，表明水體受有機物污染的程度，反映出水質(zhì)的好壞。

21.什么叫總需氧量（TOD）？

　　總需氧量的測定，是在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑，于900度下將有機物燃燒氧化所消耗氧的量，該測定結(jié)果比COD更接近理論需氧量。

22.什么叫總有機碳（TOC）？

　　水中的有機物質(zhì)的含量，以有機物中的主要元素-碳的量來表示，稱為總有機碳。

　　TOC的測定是在高溫下，使水樣中的有機物氣化燃燒，生成CO2，測定其生成的CO2的量，即可知總有機碳量。

　　若將水樣經(jīng)過0.2um微孔膜過濾后，測得的碳量即為溶解性有機碳（DOC）。TOC，DOC是較為經(jīng)常使用的水質(zhì)指標(biāo)。

2，應(yīng)用水的分類：

1）自來水：是由水分子.微生物.礦物質(zhì)及其他有機物和無機物組成的物質(zhì)。

2）礦泉水：水中的礦物質(zhì)超過一定標(biāo)準的水。

3）純凈水：除了水分子以外，不含有任何其他物質(zhì)的水。

4）高純水，超純水：根據(jù)工業(yè)用途：經(jīng)過反滲透膜處理，配合離子交換，混床，電滲析,EDI等處理方法，得到一定電阻率的水（如18兆歐）。

5）中水：自來水經(jīng)過工業(yè)或者民用使用過的水。-

6）污水：一般指經(jīng)過工業(yè)或民用使用后污染指標(biāo)嚴重的水。

7）冷凝水，冷卻水，循環(huán)水，鍋爐補給水，回注水，：電廠.石油.化工。鋼廠等大型企業(yè)工業(yè)用水經(jīng)過循環(huán)過程的水。鞍山凈水器