软水中有机物去除

『壹』 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法它们的技术原理是什么

氧化法：比如：在制备蒸馏水时,可在蒸馏容器内添加高锰酸钾.或者直接向需处理水中通入臭氧.
沉淀法：加入适当的无机盐使其与之形成络合物沉淀,过滤除去.
微生物分解法：利用微生物分解水中有机物,然后蒸馏出去杂质.
分子筛、活性炭吸收法：
总之,基本思路有如下几个：
1.将可溶性有机物转化为不溶于水的沉淀化合物并过滤除去.
2.可用物理吸收法将可溶性有机物吸附并除去.
3.若是含量较多,可先用蒸馏萃取等方法,之后可用用上述方法.

『贰』 超滤膜能去除水中有机物吗

超滤膜能否去除水中的有机物?

答案是否定的。超滤可以很容易的去除水中的有机物，这是一种误解。

1、关于水中有机物的形态

按形态来分，水中有机物也和水中无机物一样，可以分为悬浮态、胶态和溶解态三大类。

对溶解态有机物的定义，是依据测定方法来理解。目前普遍应用的测定方法是将水样通过0.45μm(或0.15μm)滤膜过滤，通过滤膜后的水中有机物作为溶解态有机物，没有通过滤膜的有机物作为悬浮态和胶态有机物。有人选用0.15μm滤膜，这是因为在无浊度水制备中将透过0.15μm滤膜的水作为零浊度水。试验表明，水通过0.45μm或0.15μm滤膜后，对水中有机物量影响不大，所以目前一般均将通过0.45μm滤膜的水中有机物作为溶解态有机物。

根据这种观点，水分析中测定的COD，也可以分为悬浮态和胶态有机物的COD和溶解态有机物的COD二部分。原水都是先经过混凝、澄清、过滤之后才作为离子交换的进水，反渗透的进水在过滤之后还要再经过二次混凝或细砂过滤，这样的水，应该说其中的悬浮态和胶态有机物已大部分去除，水的COD中大部分是溶解态有机物的COD。试验表明，原水在混凝、澄清、过滤阶段，对水中溶解态有机物去除甚微，有时甚至为0，而对水中悬浮态和胶态有机物去除率可以达到90%以上。

所以，我们笼统讲某种处理方法可以去除水中多少有机物，即COD去除率为多少是不确切的，也不全面的。水处理中面临的困难不是总的有机物(COD)的去除率能提高到多少，因为在悬浮态和胶态有机物含量高的水中，应用一般的混凝、澄清、过滤的方法，就可以把总有机物(COD)去除率提高到很高的数值。

因此，反渗透(或离子交换)进水中的有机物主要是溶解态有机物，反渗透(或离子交换)进水的COD指标也主要是指溶解态有机物的COD。要使反渗透(或离子交换)进水的COD达到标准，其主要任务也是降低水中溶解态有机物的量。

『叁』 如何去除水中有机物

通常用蒸馏的方法和离子交换方法来获得。
将自然界的水经过蒸馏器蒸馏冷凝，就可以得到蒸馏水，
利用离子交换树脂，将水中所含的杂质（阴阳离子）可除去有机物。

『肆』 自来水厂处理工艺中,()可以有效地去除水中的有机物

一般城市自来水处理厂都用活性炭，因为活性炭有效地去除水中色素、异味和溶解的有机物，另外可以通过膜技术来除去水中的有机物

『伍』 怎样去除水中有机污染物和重金属离子

有机污染物一般用氧化法，重金属离子一般用硫试剂（如：硫化钠等）转化为难溶物除去

『陆』 如何降解水中有机污染物

前采用的处理方法主要有：

1、氧化吸附法：

高浓度废水稀释后用煤粉进行初步混凝、吸附处理，然后用Fenton试剂催化氧化和酸性凝聚，再用煤粉混凝、吸附。

2、焚烧法：

焚烧法适用于处理高浓度有机废水。预处理后的废水经加压、过滤、计量后送至炉拱上方，由高压空气雾化专用喷嘴喷入炉膛蒸发焚烧。该法在保证锅炉安全运行的条件下，能对高浓度有机废水彻底处理，其优点是初投资省、运行费用低。

3、吸附法：

吸附法是用具有很强吸附能力的固体吸附剂，使废水中的一种或数种组分富集于固体表面的方法。常用的吸附剂有活性炭和树脂，活性炭再生和洗脱困难；树脂吸附具有适用范围广，不受废水中无机盐的影响，吸附效果好，洗脱和再生容易，性能稳定等优点。

4、SBR处理：

SBR污水处理工艺是现代活性污泥法的一种类型，它是在一个设有曝气及搅拌装置的反应器内，按照预定的程序，进行充水、生化反应、沉淀、排水、闲置等过程的操作。这种方法是利用微生物降解有机物，但大部分高浓度的工业有机废水可生化性很差，所以该方法在高浓度工业有机废水处理方面应用前景有限。

(6)软水中有机物去除扩展阅读：

生化法降解原理：

有机污染物首先通过物理沉降，形成沉淀。然后会被水中的细菌等微生物分解，分解为无机物，也就是一些矿质元素，这些物质又会被水中的藻类等自养型生物所利用。

具体过程是靠微生物的代谢功能、醛等，转化成简单的有机物，例如有机酸，首先由产酸菌等细菌将复杂的大分子有机物进行水解，使有机底物得到降解、醇，产生甲烷和二氧化碳等，或者有机物被水解成无机物；然后产甲烷菌将这些有机物作为营养物质，进行厌氧发酵反应。

『柒』 水中的胶体有机物如何去除

水中胶体有机物可以用
聚沉
。或者导电去除。

『捌』 怎样去除水池中的沉淀物（水碱）

用软水机
1.什么是硬水？
所谓硬水，就是含矿物质的水，主要是钙盐、镁盐等。钙盐和镁盐含量越多，水的硬度越大。当用硬水洗脸时，钙盐、镁盐与香皂相互作用，形成不溶于水的钙镁皂，它像胶质的、有黏性的物质，粘附在脸上不易去掉。这样，原来皮肤上的污垢没有洗净，且又增添了新的污垢。这些污垢与钙镁皂形成的黏性物质堵塞在皮肤腺的开口处，不仅堵塞了皮肤的排泄通道，形成栓塞，刺激皮肤，还会影响皮肤的正常代谢，使皮肤过早地萎缩、老化。因此，在洗脸时我们要注意选择硬度小的软水。在自然界中，井水、泉水的硬度最大，湖水、河水硬度中等、雨水、雪水、蒸馏水的硬度最小，故用后三种水洗脸较好。
水的软硬与口感有关系，硬水爽口，多数矿泉水硬度较高，使人感到清爽可口，软水显得淡而无味。但用硬水泡茶，冲咖啡，口感将受到影响。有些食品加工用水比较讲究，水硬将影响食品加工，易造成蛋白质沉淀、无机盐沉淀或较难煮熟，而饮料用水又用软水较好。锅炉用水一般应使硬水软化，否则会因水垢太多而发生意外事故。热水壶和淋浴器上的水碱，浴室中的瓷砖及卫生洁具上难以擦洗的污渍，玻璃器皿上的斑点等都是硬水造成的。硬水使家庭水管逐渐堵塞、浪费能源、缩短热水器使用寿命，洗衣需要更多的洗涤用品，损伤棉织品，造成浪费。
2.有机污染物对人体带来的危害极大？
当前我国水源有机物污染非常严重，有机物种类越来越多，据统计，常见的就有约7万多种。水中有机物的存在对胶体有保护作用，使其稳定性提高，不但给水处理增加了一定的难度，同时有毒的小分子有机物难以降解，并在生物体内蓄积，并有强烈的三致作用（致癌、致畸、致突变）或慢性毒性，有机物对人体的危害往往是滞后的，从发现到得病需要一个漫长的时间，甚至20—30年。另外有机物和氯消毒剂结合后产生卤代化合物，有许多已经确认是癌症的诱发物。其中主要是挥发性三卤甲烷和非挥发性的卤乙酸，后者致癌的危险是前者的50—100倍。
3.为什么家庭生活用水必须全方位进行处理？

工业上是怎么软化水的？

当前我们对家庭水处理的认识有一个错误消费观念和意识：只要“饮” 部分达标而其它方面用水差一点没关系。其实家庭生活饮用水除了饮用外还包括食用、沐浴、洗衣、冲厕等。实际上水中的各种物质有三分之一是通过沐浴等经皮肤吸收进入人体。好水可以提高水洗涤力，减少洗衣粉用量，减少水环境污染等，好水也可以减少冲厕恶臭从而改善室内环境。因此，除了“饮”部分，人的沐浴、洗漱、洗衣等用水也应该干净、卫生和没有污染。Brown等研究了皮肤对水中挥发性有机物的吸收，按成人饮水量2升/天、婴儿饮水1升/天、二者洗澡时间均为15分钟/天，饮用水常见挥发性有机物的皮肤吸收与口腔摄入的比例，成人与婴儿分别为63/37及40/60。Andelaman 报道了饮用水中三氯乙烯造成的户内呼吸摄入。以饮水量2升/人•天，沐浴耗水量40—95升/人•天计，淋浴时三氯乙烯的呼吸摄入量是饮水口腔摄入量的数倍。
所以，水中有害物质对人健康的危害不单纯从饮用产生的。据国外报道水中有害物质被人体吸收的比例大致为：1/3由口腔摄入；1/3在洗漱和沐浴中由皮肤吸收；1/3在沐浴时由随水蒸汽经呼吸道吸收。
工业上用到水的地方很多，根据用水水质的不同采用不同的处理方法达到应有的标准。而工业上通用的软化水方法是离子交换法。

离子交换水处理是指采用离子交换剂，使交换剂中和水溶液中可交换离子产生符合等物质的量规则的可逆性交换，导致水质改善而交换剂的结构并不发生实质性（化学的）变化的水处理方式。在这种水处理方式中，只有阳离子参与交换反应的，称阳离子交换水处理；只有阴离子参与交换反应的，称阴离子交换水处理；既有阳离子又有阴离子参与交换反应的，称阳、阴离子交换水处理。由于原水的水质千差万别，而对出水水质的要求又多种多样，所以有许多种类型的离子交换及某组合的水处理方法，采用这些水处理方法而使原水软化、除碱和除盐。离子交换剂中参与交换反应的离子是钠离子Na+时，此方法称为钠（Na）型离子交换法，此交换剂称为钠（Na）型阳离子交换剂，相类似的，有氢（H）型离子交换法及氢（H）型阳离子交换剂等。

钠型离子交换法是工业锅炉给水最通用的一种水处理方法。当原水经过钠型离子交换剂时，水中的Ca2+、Mg2+等阳离子与交换剂中的Na+进行交换，降低了水的硬度，使水质得到软化，故这种方法又称为钠离子交换软化法。

（1）交换过程

碳酸盐硬度（暂硬）软化过程：

Ca(HCO3)2 + 2NaR——CaR2 + 2NaHCO3

Mg(HCO3)2 + 2NaR——MgR2 + 2NaHCO3

非碳酸盐硬度（永硬）软化过程：

CaSO4 + 2NaR——CaR2 + Na2SO4

CaCl2 + 2NaR——CaR2 + 2NaCl

MgSO4 + 2NaR——MgR2 + Na2SO4

MgCl2 + 2NaR——MgR2 + 2NaCl

也可以用综合上述反应式的离子式表示：

Ca2+ + 2NaR——CaR2 + 2Na+

Mg2+ + 2NaR——MgR2 + 2Na+

（2）再生过程

在钠离子交换过程中，当软水出现了硬度，且残留硬度超过水质标准规定时，则认为钠离子交换剂已经失效。为了恢复其交换能力，就需要对交换剂进行再生（或还原）。再生过程是使含有大量钠离子的氯化钠（NaCl）溶液通过失效的交换剂层恢复其交换能力的过程。此时，钠离子又被离子交换剂所吸着，而交换剂中的钙、镁离子被置换到溶液中去。钠型离子交换剂的再生过程可用如下反应式表示：

CaR2 + 2NaCl——2NaR + CaCl2

MgR2 + 2NaCl——2NaR + MgCl2

生产中多采用食盐（NaCl）溶液作为再生剂。因为食盐比较容易得到，而且再生过程中所形成的产物（CaCl2、MgCl2）是可溶性盐类，很容易随再生液排出去。再生用食盐，大都采用工业用盐，其中杂质含量不宜过多，食盐溶液需澄清过滤后使用。通常认为，10%食盐溶液的硬度不应超过40mmol/L，悬浮物不应大于2%。离子交换剂再生时，一般要用经过澄清的8～10%的盐溶液。总的再生接触时间随离子交换树脂交联度的不同而变化，对于一般交联度7%左右的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，再生剂和树脂总的接触时间最低应保证45min以上。
安装软水机系统后的好处；
一、 安装软水系统后，将会使您的家庭使用比较少的肥皂，浴液，洗发精，或是洗涤剂，洗衣粉等，减少有机物的排放，节省开资，利于环保。
二、 您在每次洗澡后会感到皮肤更细腻而光洁，头发更加柔软亮丽，不再枯涩。(南方水质比较软，所以南方女孩皮肤比较好)
三、 软水洗衣泡沫丰富--衣服也将会变得更加蓬松、艳丽明亮, 洁白，而且耐穿，洗脸的毛巾不再变黑、变硬。软水洗涤餐具、茶具晶莹剔透。脸盆浴盆光亮如新，不再有污渍、斑点。
四、 由于金属矿物水碱等杂质被过滤出, 您昂贵的家用电器，如洗衣机，洗碗机，加湿器，咖啡壶，热水器，家用锅炉及供暖管道系统将会有更持久的使用寿命。
五、 美容佳品——软水，纯净无污染的软水是女人美容的佳品。软水洗浴不仅能祛除毛孔中的角质， 令皮肤光滑、细嫩。 且保湿效果好，护肤用品更易吸收。
六、 软水作为家庭用水可使沐浴器具、管道等避免结垢堵塞，延长使用寿命；软水也可使玻璃杯晶莹光洁，表面免除水渍残留，卫生设施保持光亮如新。
七、 保健：有效抑制真菌，促进外伤烧伤快速愈合，减少便秘、肠胃疾病、各类结石等疾病的发病率。
八、 洗菜：延长蔬菜保质期，完全清除农药成份，沸水轻烫不变色。烹饪 ：不破坏蔬菜自身营养素，保持新鲜的口感和天然的香浓。
九、 最为可贵的是，您全家人的生活家质量和健康状况将会有明显提高 ---这是用金钱所难以换来的。
十、不少家庭水池、马桶水垢不断，水管、龙头生锈硬化，白衬衫洗后发黄等问题，归根到底都是“硬水”惹的祸。使用软水可以避免水管内结垢，在已结垢的管道中使用一段时间的软水后，可以降解水垢。使水流通畅。

如何选购软水机？什么样的软水机更适合自己呢？
首先，要判断软水机所选用软化树脂的品牌及质量的好坏。软水机内的树脂是对水进行软化程度的关键，软化水质的好坏与产品选用的树脂质量有直接关系，家用软水机内部构造的树脂应该是达到食品级的，不能用工业级的。
其次，要看产品选用的再生控制阀的质量。 再生控制阀是软水机的最核心部分，软水机耗盐耗水量的大小最主要取决于控制阀，根据控制阀的不同，软水机可以分为自动型和半自动型。所有自动型都需耗电，又分为时间型、流量型、时间流量混合型控制器，它们的特点各有千秋。时间型是指按设定的时间进行再生，优点是再生时不影响用水，缺点是不管你用了多少水，是否需要再生，到时间就自动再生。流量型是根据设定的水流量进行再生，优点是该再生时才再生，缺点是再生时很可能是你用水的时间。时间流量混合型则综合了两者的特点，一般设定在夜里两点再生，当其根据记录的用水规律计算出第二天软水不够用时，它才会再生。此外，自动控制器相对于半自动控制器废水及耗盐量要小，出水质量稳定，可以随时再生软化；半自动型控制阀需要根据自己的用水量来估算出何时需要再生，一般是在夜里不再用水的时候手动再生，比较适合用水量较小或经常出差人士。
第三，检查软化过的水的硬度，硬度越低质量越好。一般只有硬度降低到70毫克／升以下的水才能称之为软水。好的软水机处理后的水硬度可降低到17毫克／升，甚至更低。而一般自来水的硬度是每升水里含有200—500毫克的氧化钙。（备注：水的硬度是指水中钙，镁的总含量。目前国际上还没有统一的标准，一般按照德国的标准，德国表示硬度的单位是DH，每升水中含氧化钙10毫克为1度（DH），生活饮用水不应大于20度。）

『玖』 如何去除水中杂质呢

城市自来水厂水处理的任务是通过必要的变频供水处理方法去除水中杂质，使之符合生活饮用水的水质要求，所以处理方法是根据水抓水质确定的。下面介绍几种主要的处理方法。 (一)常挽处理工艺 混凝一沉淀一过博一消毒是以地表水为水源的生活饮用水常规处理工艺.去除对象是引起水浑浊的悬浮物及胶体物质。棍凝、沉淀和过撼在去除浊度的同时，对色度、细菌和病毒等也有一定去除作用。再通过向变频供水设备、无负压供水设备水中投加饭气、漂白粉，或二氧化抓等消毒剂，杀灭挂后水中致病徽生物，达到饮用水水质要求。 (二)特殊处理方法 (1)软化和淡化。软化处理的对象是水中的钙、镁离子，主要方法有离子交换法和药剂软化法。淡化处理对象是水中各种溶解盐类，即将高含盐量的水如苦咸水或海水处理到符合生活饮用水要求。主要方法有蒸馏法、电渗析法和反渗透法等。 (2)除铁、除锰和除氟。当溶解于地下水中的铁、锰含最超过规定标准时.常采取级化法和接触暇化法除铁、除锰。当水中含报量超过1.Omg/L时.可采取活性氧化铝或反渗透及电渗析法除报。 (3)除臭和除味。除奥和除味的方法取决于水中臭和味的来源。用活性炭吸附、氧化荆氧化等方法去除水中有机物所产生的奥和味;用徽滤机或气浮法去除因藻类繁殖而产生的奥和味;采取除盐措施解决溶解盐类所产生的奥和味等。

『拾』 什么东西可以去除水里的杂质呢

从网上搜集的，共同学习吧，希望对你有所帮助。
一、水的来源及含杂质情况
水对很多物质都有良好的溶解能力，这就造成水中容易混入杂质的缺点。
从自然界得到的水中往往含有许多杂质，这些杂质或者溶解或者悬浮在水中。悬浮在水中的无机物包括少量砂土和煤灰；有机悬浮物包括有机物的残渣及各种微生物。溶解在水中的气体包括来自空气中的氧气、二氧化碳、氮气和工业排放的气体污染物如氨、硫氧化物、氮氧化物、硫化氢、氯气等；溶解在水中的无机盐类主要有碳酸钙、碳酸氢钙、硫酸钙、氯化钙以及相应的镁盐、钠盐、钾盐、铁盐、锰盐和其他金属离子的盐，溶解的有机物，主要是动植物分解的产物。
由于天然水的来源不同，其中溶解的杂质也不尽相同。下面分别加以介绍。
(1)雨水 雨水是天空中水蒸气凝聚而成，总的来说雨水中含杂质较少，是含钙、镁离子较少的软水。但也溶解有一部分来自空气的少量氧气、二氧化碳和十定量的尘埃。还可能含有由雷电作用产生的含氮化合物。在城市上空受工业废气污染可能含有二氧化硫，这种雨水有酸性，俗称酸雨，有较强的腐蚀性。
(2)江河水 河流是降水经过地面流动汇集而成的。它在发源地可能受高山冰雪或冰川的补给，沿途可能与地下水相互交流。由于江河流域面积十分广阔，又是敞开流动的水体，所以江河水的水质成分与地区和气候条件关系密切i而且受生物活动寻口人类社会活动的影响最大。
(3)湖泊水 湖泊是由河流及地下水补给而在低洼地带形成的。湖泊的水质与它来源的水质有一定关系，但又不完全相同。日照及蒸发的强度也强烈影响湖泊的水质。如果蒸发强烈水中溶解物浓度就会逐渐增加，特别是水中含有的硝酸盐、磷酸盐的浓度增加时，会带来水质富营养化的倾向，造成水生植物过度生长，水中含氧量降低，会使水腐败变质。
(4)地下水 地下水是降水或地表水经过土壤地层渗流而形成的。十般地下水经过土壤地层的过滤，所含悬浮杂质较少，常为清澈透明；受地面污染蠖少因而含有机，物及细菌相对较少；但一般溶解的无机盐含量较高，硬度和含矿物质高；有的地区地下水含可溶性二价铁盐异常高，由于二价铁离子不稳定易氧化成三价铁离子并生成不溶性三价铁盐或氢氧化铁沉淀，所以在利用这种地下水之前，需要经过曝气处理以分离去除所含的铁离子。
(5)自来水 经过水厂处理得到的自来水，应该达到适合饮用水的标准，但其中仍有少量杂质。
表5—4 天然水中的杂质

来源
悬浮物
胶体
气体
非离子固体
阳离子
阴离子

从矿物，土壤和岩石中来的
粘土、砂砾、
其他无机的土壤污物
粘土
SiO2
Fe2O3
Al2O2
MnO2

CO2

Ca2+、Mg2+
Na+、K+
Fe2+、Mn2+
Zn2+、Cu2+

HCO3-、Cl-
SO42-、NO3-
CO32-、HSiO3-
H2BO3-、HPO42-
H2PO4-、OH-、F-

从大气中来

NH3、N2、
O2、CO2、
SO2

HCO3-、
SO42-

从有机物分解现时来

有机污物、有机废水

蔬菜的色素物质，有机废水

O2、NH3
CO2、N2
H2S、CH4
H2
蔬菜色素物质，有机废水

Na+
NH4+
H+

Cl-
HCO3-
NO2-、NO3-
OH-、HS-
其他有机阴离子

活的微生物
鱼、藻、微生物、硅藻
细菌、藻类、病毒、硅藻

从表5—4可看出，天然水中杂质主要分为两大类，即悬浮杂质和溶解杂质。悬浮杂质包括悬浮物和胶体；溶解杂质包括气体’、司巨电解质和电解质固．体，其中电解质杂质以离子状态存
在于水中。天然水中杂质来自于四个方面：即从矿物、土壤和岩石中溶入的；从空气中带入的；有机物分解带人的和活的微生物产生的。
二、杂质对水质的不良影响
1．水中溶解的气体
水中熔解的气体主要有氮气、氧气、二氧化碳、氨二氧化硫和硫化氢等。对水质影响较大的氧气、二氧化碳、氨、二氧化硫和硫化氢；
(1)氧气 水中溶解的氧气常是造成工业生产中锅炉等金属设备腐蚀的原因d：溶解氧不仅可以引起金属的化学腐蚀，而且由于水中氧浓度分布不均匀还会导致危害更大的电化学腐蚀。水中氧浓度分布不均的区域称为氧浓差区域l氧浓度较高的区域称为高氧区广氧浓度较低的区域称为贫氧区；由于氧浓度的不伺在金属表面形成浓差电池发生电化学腐蚀时i牛富氧区是腐蚀电池的阴极，贫氧区是电池的阳极；由于气体在水中扩散十分缓、慢十因此水的深度不同会产生氧浓差。离水面较深的区域，一旦氧气被消耗不能及时得到补充成为贫氧区，而在水面附近与空气接触、易溶入氧气形成富氧区；而在搅动邢流动的水中虽然象水的流动，氧的浓度比较均匀卜但在水中某些部位厂水流动受阻，会成为水的滞流区，因此也会形成贫氧区和浓度差而造成电化学腐蚀。
在化工生产的动力锅炉用水中士溶解氧浓度是一项重要监测指标，锅炉水中微量溶解氧存在时会使钢铁表面钝化膜破裂而导致严重的点蚀或局部腐蚀主因此必须除去水中；的溶解氧，而且锅炉压力越高，÷允许残留在水中的氧浓度就越低。通常的作法是先用蒸气加热的方法脱 氧再加入联氨；亚硫酸钠之类的还原剂：与氧反应使氧浓度进扒步下降，当含氧量小于0.005mg/L时，一般不会引起锅炉腐蚀。
(2)二氧化碳 溶于水中二氧化碳一方面对水的pH值产生影响，含CO2多的水显酸性，会导致金属设备的腐蚀，为此工业生产中在水中加入环己胺或吗福啉等挥发性碱来调节水的pH值以防止二氧化碳腐蚀。
另一方面在水溶液中二氧化碳、碳酸氢根和碳酸根离子浓度之间存在一个平衡关系：溶于水的二氧化碳(H2CO：)在水中发生两级电离，
一级电离为：
一级电离平衡常数 (5—2)
二级电离为：
二级电离平衡常数 (5—3)
计算表明，当pH<8.3即氢离子浓度cH+＝4.7X10-9mol/L时，溶液中主要以H2CO3，和HCOi-3离子形式存在，COi2-3离子浓度低。而水中COi—离子和Ca2+离子浓度过高是造成水垢产生的原因，因此要把水溶液控制在一个近中性(pH＝7)的合适范围，既不引起金属腐蚀，也防止碳酸盐水垢的产生。
(3)氨气 氨气是易溶于水的碱性物质，通常水中含氨量很少，不会对水质造成影响，但是当水中含蛋白质等含氮有机物较高时，在微生物作用下可分解产生氨。氨在潮湿空气中或含氧水中会引起铜和铜合金腐蚀。氨与铜离子能形成稳定络合物而降低了铜的氧化还原电极电位使铜易被氧化腐蚀，导致铜质工业设备损坏。
(4)硫化氢和二氧化硫 溶于水中的二氧化硫和硫化氢都使水显酸性，其中硫化氢的危害更大些，这是因为硫离子有强烈的促进金属腐蚀的作用。工业生产设备中与水接触的碳钢表面出现“鼓泡”等腐蚀现象，主要是硫化氢作用的结果。硫化氢有强还原性，会与水中的氧化性杀菌剂或铬酸盐等强氧化性缓蚀剂反应而使它们失效。另外许多金属硫化物在水中溶解度很低，所以硫化氢是一种金属离子沉淀剂，会使含锌等金属离子缓蚀剂形成硫化物沉淀而失效。因此要尽力减少水中硫化氢的含量。
2。水中溶解的无机盐类
(1)无机盐在水中的溶解性规律 无机盐在水中溶解度受温度影响的变化规律分为三类：绝大多数盐的溶解度都是随温度升高而增加的；有些盐溶解度受温度变化的影响不显著(如食盐)；也有些盐类溶解度是随温度升高而下降的，属于这一类的有碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁等微溶和难溶盐，因此在受热过程中，这些盐特别容易形成水垢。
(2)溶盐含量的表示方法 常用mg/L(ppm)表示溶解盐(或离子)的含量。如lm水中含有钙离子40g相当于40mg/L(Ca2+)，有时用mg/L(CaC03)表示，即折合成每升水中含碳酸钙多少毫克。由于Ca的相对原子质量为40，而CaCO3的相对分子质量为100，所以40mg/L(Ca2+)相当于100mg/L(CaC03)。目前通常用mg/L(CaC03)作为水硬度的单位， lmg/L(CaC02)叫1度。
(3)总溶固含量和电导率 总溶固含量(TDS)是水质控制的第一个重要指标。溶于水的总固体物质包括盐类和可溶性有机物，但后者在水中含量一般很低：实际上总溶固量就是水中溶解盐的数量，根据水中的总溶固量的不同而将水质分为淡水、咸水、高盐水三类。
测定水中总固含量需把水蒸至干，很费时间。由于水中溶解的盐有导电能力，含盐量高导电力强，因此直接测定溶液的导电率即可换算出总溶固含量。电导率是一定体积溶液的电导，是溶液电阻率的倒数。对于同一类型淡水，在pH＝5～9范围，电导率是与总溶固含量大 致成线性关系。电导率测定通常在25℃恒温下进行，温度变化l℃，电导率可有2％变化量锅炉压力越高，要求控制电导率越低，即总溶固含量越低。
(4)钙镁离子与硬度 一般从自然界得到的水都溶有一定的可溶性钙盐和镁盐，这种含可溶性钙盐、镁盐较多的水称为硬水。又根据钙盐、镁盐具体种类的不同，又分为暂时硬水和永久硬水。含有碳酸氢钙和碳酸氢镁的硬水在煮沸过程中会变成碳酸盐沉淀析出，所 以把这种硬水叫做暂时硬水；而把含钙、镁的硫酸盐、氯化物的硬水称为永久硬水，因为它们在煮沸时也不会析出。而把含钙、镁离子少的水称为软水。
水中含钙；镁离子这种杂质时对洗涤危害是较大的。钙、镁离子会使肥皂和一些合成洗涤剂的洗涤效力大为降低。肥皂中含有的高碳脂肪酸根(如硬脂肪酸根)会与钙、镁离子生成不溶性的硬脂酸钙(俗称钙皂)或硬脂酸镁，而使肥皂失去洗涤去污的作用。同时生成的钙皂沉淀物会牢固地附着在洗涤对象的表面，不易去除，严重影响洗涤质量：
2C17H35COONa+Ca2+=====(C17H35COO)2Ca↓+2Na+
同样，合成洗涤剂、烷基苯磺酸钠虽有一定的耐硬水能力，但也会与钙、镁离子发生反应：

原来十二烷基苯磺酸钠是易溶于水的，当形成十二烷基苯磺酸钙之后则不易溶于水，只能在一定程度上分散在水中。因此洗涤时最好使用含钙、镁离子少的软水。
水的硬度是反映水中含钙、镁盐特性的一种质量指标。把水中含有的碳酸氢钙、碳酸氢镁的量叫碳酸盐硬度。由于将水煮沸时，这些盐可分解成碳酸盐沉淀析出，故又称之为暂时硬度。把水中含有的钙、镁硫酸盐及氯化物的量叫非碳酸盐硬度，因为用煮沸方法不能除掉这些盐，故又称为永久硬度。把上述两类硬度的总和称为总硬度。
世界各国虽都规定有自己的硬度单位标准，但通常把一百万份水中含一份碳酸钙作为硬度单位(即lkg水中含有lmg碳酸钙)。
水的硬度与水质的关系如表5—5所示。
表5-5 水的硬度分级

水质
硬度/(CaCO3mg/kg)

水技
硬度/(CaCO3mg/kg

很软的水
软水
较软的水
0～40
40～80
80～120

较硬功夫的水
硬水
很硬的水
120～180
180～300
300以上

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硬水对肥皂的洗涤性能影响很大。有实验结果表明，用硬脂酸钠制成的肥皂，以硬度为、100的水配成质量分数为0.2％的溶液时，大约有1/4的硬脂酸钠转变成没有涤涤作用硬脂酸钙，而且它们会沾附在洗涤对象表面造成污染。假如用硬度为200的水配制上述溶液时，肥皂的起泡性和洗涤效果都受到很大影响，甚至用眼看，手摸都能感觉到钙皂沉淀的存在。
硬水不仅不适合做洗涤用水，也不适合作锅炉用水，它容易产生水垢，使锅炉热效率降低，甚至引起锅炉爆炸。因此必须把硬水进行软化处理。
(5)铁离子的危害 水中含铁量过高时，饮用时有发腥发涩的感觉，用于洗涤衣物和瓷器会染上黄色。水牛铁离子包括Fe2+、Fe3+两种形式。由于Fe(OH)3溶度积很小，所以在中性水中Fe3+都是以胶体状态的氢氧化铁形式悬浮于水中，会相互作用凝聚沉积在锅炉房金属表面形成难以去除的锈垢，并弓[发金属进一步腐蚀。而溶在水中的FeZ+的危害作用在于它是水中铁细菌的营养源，Fe2+含量过多会引起铁细菌的滋生。Fe2+与磷酸根离子结合形成的磷酸亚铁是粘着性很强的污垢。而且Fe2+能在碳酸钙过饱和溶液中起到晶核作用，能加快碳酸钙沉淀的结晶速度。因此在水中要严格控制含铁量。
(6)铜离子的危害 虽然铜离子在水中含量一般不高，但它对金属腐蚀有明显影响。由于铜离子易被铁、锌、铝等活泼金属还原成金属铜，而在金属表面形成以铜为阴极的微电池，引发金属电化学腐蚀，造成金属的点蚀而穿孔，因此要严格控制水中含铜量。
(7)水中的阴离子与碱度 水中含有的阴离子有OH-、C02-、PO3-4、Si02-3、C1-和SO24离子等，其中能引起金属腐蚀是通常在水中含量较高的C1-离子。研究表明，C1-离子虽然并没有直接参加电极反应，但能明显加速腐蚀速度，这可能是与C1-离子容易变形发生离子极化，极化后的Cl-离子具有较高极性和穿透性有关。由于它的高极性和穿透性使Cl-离子易于吸附在金属表面，并渗入到金属表面氧化膜保护层内部，造成破坏而导致腐蚀发生。
碱度是指水中能与H+发生反应的物质总量。水中能与H+发生反应的物质包括OH-、CO2-3、HCO-3、HP02-4、H2PO-4、HSi0-3等阴离子和NH3，测量碱度时，加入酚酞指示剂，用强酸滴定到红色褪去所消耗酸的数量叫酚酞碱度。加入甲基橙指示剂用强酸滴定至溶液显红色所消耗的酸的总量叫甲基橙碱度或总碱度。甲基橙碱度总是大于酚酞碱度的。根据两者的关系可判断水中OH-、C02-3、HCO-3离子的相对含量。
滴至酚酞变色发生的反应是：
而进一步滴定至甲基橙变色发生的反应是：
由于将C02-3滴定至HCO-3，与将HCO-3滴定至H2CO3所消耗的酸量相等，而OH-与HC0-3不能同时共存于溶液，因此当酚酞碱度等于甲基橙碱度时，说明溶液中只有OH-，没有HC0-3、CO2-3离子，当甲基橙碱度等于酚酞碱度二倍时，说明溶液中只有C02-3离子。而当甲基橙碱度小于酚酞碱度二倍时，说明溶液中有OH-、C02-3，没有HCO-3(因为OH-与HCO-3不能同时存在于同一溶液中)。
由于OH-、C02-3、HC0-3离子与钙镁离子一样都是成垢离子的来源，为了防止结垢就必须控制溶液的硬度和碱度。因此碱度也是水质控制的重要指标。
3．水中其他杂质的危害
(1)油污 水中含有油污，一方面它会粘附在金属表面上影响金属的传热效率，还会阻止缓蚀剂与金属表面充分接触，使金属不能受到很好的保护而腐蚀。还会对水中各种污垢起粘结剂作用加速污垢的形成和聚积。油污还是微生物的营养源会加快微生物的滋生和形成微生物粘泥，因此水中含油量必须严格控制。
(2)二氧化硅 水中溶解少量以硅酸或可溶性硅酸盐形式存在的二氧化硅对金属的腐蚀有一定的缓蚀作用。但含量过高时会形成钙镁的硅酸盐水垢或二氧化硅水垢。这种水垢热阻大、难以去除对锅炉危害特别大，因此要严格加以控制。
三、水的净化与纯化
1．硬水软化
把硬水转变成软水的过程叫硬水软化。软化硬水的方法较多，有加热法、化学沉淀法和离子交换法。目前广泛采用的是离子交换法，即用离子交换剂来软化硬水的方法。过去曾用过磺化煤、泡沸石来软化硬水，目前普遍使用的离子交换剂是高分子离子交换树月旨，它是有交换离子能力的高分子化合物。它是由不溶于水的交换剂本体及能在水中解离的活性交换基团两个基本部分组成。根据可交换的离子是阳离子或阴离子而分别称为陌离子交换树脂和阴离子交换树脂，如通常使用的苯乙烯型离子交换树脂，它的交换剂本体是由苯乙烯与部分对苯二乙烯共聚而成的不溶性高聚物。当本体上连有磺酸基(一SO-3Na+)或季铵基[一N+ (CH3)3Cl-]后则分别具有交换阳离子或阴离子的能力。
用离子交换树脂软化硬水分为两步：处理工程和再生工程。
当硬水通过阳离子交换树脂时，水中的钙、镁离子与阳离子交换树脂上的活性基团钠离 —B子发生交换并被吸附，使水软化：
口一(S03Na)2+Ca2+——>口一(SO3)2·Ca+2Na+ (处理工程)
当阳离子交换树脂上的钠离子几乎全部被钙、镁离子所交换时就失去了交换离子的能力；必须通过再生恢复它的交换能力。通常使用食盐为再生剂，再生过程中先用清水洗涤离子交换树脂，然后通人质量分数为10％的食盐水浸泡而使离子交换树脂吸附的钙、镁离子解吸下来，然后随废液排出。
口一(S03)2Ca+2Na+——>口一(S03Na)2+a2+ (再生工程)
在离子交换过程中，不仅钙、镁离子会被交换，水中含有的铁、锰、铝等金属离子也可同旧寸被交换去除。当硬水先后通过阳、阴离子交换树脂后；水中的电解质阳、阴离子基本均可被去除，这种方法得到的软水叫去离子水。见图5—3。
图5—3 离子交换树脂软化硬水示意图

一般锅炉中使用的软水，精密工业清洗领域使用的洗涤及冲洗用水，大都是采用离子交换树脂法制得的。这种方法简便、成本低，水中的离子性杂质基本被去除，在许多场合去离子水被用来代替成本较高的蒸馏水使用。
目前中国大型工矿软化水大都仍采用石灰法。其他软化方法成本较高只适用于少量水系统。用石灰可以去除水中的二氧化碳和碳酸氢钙、碳酸氢镁。
Ca(OH)2+C02====CaCO3↓+H20
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2====2CaCO3↓+2H20
Mg(HCO3)2+2Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H20
有时为了去除非碳酸盐硬度(如CaSO+，CaCl。等)要配合加入适量Na2CO汁
CaSO4+Na2C03=CaCO3+Na2S04
MgSO4+Na2CO3+Ca(OH)2====Mg(OH)2+CaCO↓+Na2SO4
2．混凝剂去除悬浮胶体
为了去除水中悬浮粘土和胶体要加入混凝剂。分散很细的粘土胶体，单靠重力沉降很难从水中分离。混凝剂的作用在于通过吸附作用使细小粘土颗粒聚集在一起首先形成直径在1μm的聚集体，再通过化学粘结、共同沉淀等作用使聚集体进一步聚集成羊毛绒状的絮状体。絮状体在重力作用下可以发生沉降而被去除。
工业上常用的无机混凝剂有硫酸铝[A12(SO4)·18H20l铝铵矾[Al2(SO4)·(NH4)2SO4·24H20]孔氯化铝(A1C13)；—铝钾矾[A12(SO4)3·K2SO4· 24H20]三氯化铁(FeCl3)，绿矾(FeSO4·H20)，硫酸高铁等。
有机絮凝剂有聚丙烯酰胺等。
无机混凝剂的作用机理是铝、铁离子在水中发生水解，形成单核或多核的羟基络离子：
这些永解产物有混凝作用，它们可以把表面带负电荷的粘土颗粒的双电层压缩，使所节净负电荷减少。当铝、铁离子形成氢氧化铁或氢氧化铝等絮状沉淀物时会把粘土颗粒卷扫携同沉淀。它们也可以通过吸附架桥作用把粘土颗粒连在一起形成聚集体。
聚丙烯酰胺等有机高分子絮凝剂主要通过架桥作用使粘土颗粒絮凝沉淀，当聚合物分子与胶体粒子接触时，聚合物分子的一些基团吸附到胶体粒子表面，而聚合物分子的剩余部分仍留在溶液中。一个聚合物分子有多个位置可与胶体粒子发生吸附，当聚合物分子同时与多个胶体粒子发生吸附作用时就会发生架桥作用，把胶体粒子聚集在一起，并在重力作用下形成沉淀，如图5—4所示。
经过混凝处理之后的水再通过细砂、活性炭组成的过滤池就可把水中悬浮颗粒基本去除。
3．纯水和超纯水
由于现代工业技术的发展，对水质提出日益严格的要求，因而直接采用批水作原料、工艺用水或生产过程用水的部门逐渐增多，制造纯水的技术也相应得到迅速发展。
所谓纯水并非指化学纯的水，而是指在千定程度上去除了各种杂质的水。用离子交换法主要去除的是水的硬度(Ca2+、Mg2+)，而并没有把水中包括非硬度盐在内的所有强电解质者陆除，而且水中还存在硅酸等弱电解质以及气体、胶体、有机物、细菌等杂质，根据这些杂质的去除程度把纯水又分为除盐水、纯水和超纯水几个等级。
按生产工艺的实际需要，许多部门都提出了对纯水的。要求。如在医药、精．制糖、高级纸制造、合成纤维、电影胶片、电子工业、高压锅炉用水以及其他部门都要求使用除盐水或纯水。而在超高压锅炉、高绝缘材料、精密电子元件、原子能工业等则要求使用超纯水。在精密工业清洗的许多领域，水中含有微量杂质都会影响制品的精度，如属于最先进的精密工业的光学仪器、电子机械、半导体元件等领域，洗涤后冲洗用水中存在的微量杂质在干燥之后会在被洗物表面形成污点或斑迹，这是造成元件表面覆盖膜会存在气孔的原因，也是造成其导电性变差，机械性能变坏的原因。电子工业中一些精密元件的制造和清洗都要求使用高纯水心口果电子管阴极涂面混入杂质则会影响电子发射；在电视摄像管和电视机荧光屏制造过程中混入微量铜、铁等金属就会使画面变色。在半导体晶体管制造、集成电路蚀刻过程中对水质要求更高。
测量水的纯度有多种指标，而电·阻率是通常衡量水纯度的重要指标。水的电阻率早与水中含有的离子性杂质多少直接有关的。因为水中溶解的各种盐都是以离子状态存在而具有导电能力的。水的导电能力越强<电阻率越低)说胡含有离子性杂质越多，而电阻率越高则说明水越纯。理论上不含离子性杂质的纯水可达到电阻率的极限为18.3M∏·cm(25℃)。只有经过蒸馏的纯水的电阻率才能达到这个标准。读者可根据表5—6了解各种水的电阻率与所含离子性杂质的关系。
下面列出天然水经处理后其中含盐量。
除盐水是指水中包括非硬度盐类的各种电解质都去除到一定程度的水，其含盐量在1～5mg/L范围。
纯水又称深度除盐水，其中不仅除去了强电解质，而且大部分硅酸和二氧化碳等弱电解质也已除去，含盐量降至1.0mg儿以下。
超纯水要求把水中的气体、胶体、有机物、…细菌等各种杂质都去除到最低限度，达到工业上可达到的最高纯度，此时水中的含盐量降低到0．tmg／i以下。见表5—?。
表5-7 超纯水水质标准(电子工业甲)

项目
ASTM①
SEMI②

项目
ASTM①
SEMI②

电阴率/M∏·cm(25℃)
微粒数/（个/cm3)

细菌数/（个/L）
SiO2（μg/L)
TOC(总有机碳)/(μg/L)
18
2(粒径<
1μm)
10
75
200
17
1000(粒径<
0.8μm)
2(菌族)
5(胶体)
75

铜/(μg/L)
氯离子/(μg/L)
钾郭子/(μg/L)
钠离子/(μg/L)
锌/(μg/L)
TDS③/(μg/L)
2
10
2
2
10
10
2
20
1
1
1
15

①ASTM：美国材料试验标准。
②SEMI：电子材料工业标准。
⑧TDS：可溶性固体总含量·
超纯水的制造系统通常由以下几个步骤组成。
(1)前处理 目的为减少后续处理步骤的负荷，包括凝聚沉淀、精密过滤、活性炭吸附层过滤等步骤，使水中含有的较粗大颗粒杂质得以去除。
(2)离子交换处理 通过离子交换树脂脱除各种可溶的离子性杂质，为了去除钙、镁离子以外的其他非硬度强电解质离子；·有时要增加高性能的离子交换装置；
(3)超滤膜处理 目的在于去除悬浮在水中的各种微小杂质(包括细菌、有机物残渣)。
(4)反渗透处理 将超滤膜无法去除的更微小的可溶性杂质(如可溶性蛋白质)加以去除。应词注意，反渗透处理工艺使用的半透膜耐压寿命较短+应当尽量减少此种半透膜的负荷：
(5)紫外灯处理 利用紫外线的杀菌作用对水牛微生物进行杀灭。
其整个处理流程如图5—5所示。
图5—5 超纯水制连流程图

制造超纯水时，应考虑到不锈钢和玻璃器材虽然耐水腐蚀性很好，但仍会在水中溶解邱微量离子性杂质．，因此制造超纯水生产路线的管道以及各种反应容器应该使用对水更加稳定
的氟树脂和其他塑料来制造。 同时在保存、使用超纯水的过程中，会因种种原因使水的纯度降低，比如由于静电弓I力而附着在容器上的污垢落入水中，微量的食盐或其他电解质溶解到水中，二氧化碳气体溶解到水中，都会使纯水的纯度下降导：电性增加，所以在保存过程中要十分小心。