水的物理加工方法(水的物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì),用途,制法)

1.水的物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì),用途,制法

水的物理性質(zhì)：

純凈的水沒(méi)有顏色、沒(méi)有氣味、沒(méi)有味道的液體。在101KPa時(shí)，水的凝固點(diǎn)是0攝氏度，沸點(diǎn)是100攝氏度，4攝氏度是密度最大，為1g /cm3.水結(jié)冰時(shí)體積膨脹，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水的上面。

水的化學(xué)性質(zhì)：

1、通電產(chǎn)生氫氣和氧氣 2H2O 通電 2H2↑+ O2 ↑

2、與堿性氧化物反應(yīng)生成堿 CaO + H2O == Ca(OH)2

3、與酸性氧化物反應(yīng)生成酸 H2O + CO2== H2CO3

水的用途

1、水對(duì)氣候具有調(diào)節(jié)作用。

2、水是所有生命體的重要組成部分。人體中水占體重的70%；水是維持生命必不可少的物質(zhì)，沒(méi)有水就沒(méi)有生命，人每天都離不開水！

3、水上人類的日常生活必備的物質(zhì)。如炊事、洗滌、沐浴、清潔等等

4、工業(yè)生產(chǎn)離不開水。如原料用水、產(chǎn)品處理用水、鍋爐用水、洗滌用水、冷卻用水等等。

5、水利是農(nóng)業(yè)的命脈。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，需要大量的水進(jìn)行灌溉。

地表面有3/4被水覆蓋，但可用的淡水只占全球儲(chǔ)水總量的2.53%，其中大部分還分布在兩極冰川與雪蓋、高山冰川和永久凍土層中難以利用。克利用的水只約占30.4%。加之隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，大量排放各種廢水，使自然水系受到顯著污染，水質(zhì)普遍下降，可供安全使用的淡水更日顯不足。節(jié)約用水、防止水體污染、保護(hù)水資源是當(dāng)前重要的一項(xiàng)基本國(guó)策！

2.水是怎樣生產(chǎn)的

基本信息：中文名稱 水中文別名 氧化氫； 一氧化二氫英文名稱 Water英文別名 Water,purified; Water vapor; Distilled water; Diprotium oxide; Dihydrogen Monoxide; Dihydrogen oxideCAS號(hào) 7732-18-5分子式 H2O分子量 18。

01530生產(chǎn)方法：制備純水的方法主要有蒸餾法和離子交換法。將自來(lái)水直接蒸餾可獲得一般實(shí)驗(yàn)所需的蒸餾水。

對(duì)于重要的物理化學(xué)和分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)，通常采用二次或三次蒸餾水，這種蒸餾最好在石英裝置中進(jìn)行，所得的純水應(yīng)收集在耐高溫玻璃、石英或聚乙烯瓶中。 為了除去水中的有機(jī)雜質(zhì)和NH 4與Cl-，最好在每升被提純的水中加入0。

05g KMnO4，半小時(shí)后加入0。5~1g鉀明礬，再過(guò)半小時(shí)后加入0。

66g Na2HPO4，靜置半小時(shí)后過(guò)濾，濾液煮沸10min后再加入蒸餾瓶中進(jìn)行蒸餾，除去餾出物開頭和最后的餾份（各10%）。 離子交換法是制備高純度水的更好方法。

離子交換樹脂分為陽(yáng)離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，兩種樹脂在裝柱前分別進(jìn)行預(yù)處理。陽(yáng)離子交換樹脂先用自來(lái)水反復(fù)漂洗除去其中的色素、水溶性雜質(zhì)及其他夾雜物，直至水清無(wú)泡沫，并用純水浸泡4h。

然后用5%的鹽酸溶液浸泡樹脂（以沒(méi)過(guò)樹脂為宜）4h，適當(dāng)攪拌，將鹽酸排盡后以純水反復(fù)洗至近中性為止。陰離子交換樹脂同樣用水反復(fù)漂洗直至水清無(wú)泡沫，并用純水浸泡4h。

再用5%氫氧化鈉溶液浸泡4h，適當(dāng)攪拌，然后將氫氧化鈉溶液排盡，以純水反復(fù)洗至近中性為止。 處理好的樹脂裝入準(zhǔn)備好的有機(jī)玻璃交換柱中，交換流程按陽(yáng)離子交換柱陰離子交換柱混合樹脂交換柱（陽(yáng)、陰離子交換樹脂充分混勻）的順序設(shè)定。

控制一定流速向交換柱中通入蒸餾水（或自來(lái)水），從混合樹脂交換柱中流出純水，當(dāng)水質(zhì)達(dá)到要求后即可使用。

3.水的軟化方法有哪些

1）離子交換法：采用特定的陽(yáng)離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來(lái)，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標(biāo)準(zhǔn)方式。主要優(yōu)點(diǎn)是：效果穩(wěn)定準(zhǔn)確，工藝成熟。可以將硬度降至0。采用這種方式的軟化水設(shè)備一般也叫做“離子交換器”（由于采用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為“鈉離子交換器”）。

2）膜分離法：納濾膜（NF）及反滲透膜（RO）均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點(diǎn)是：效果明顯而穩(wěn)定，處理后的水適用范圍廣；但是對(duì)進(jìn)水壓力有較高要求，設(shè)備投資、運(yùn)行成本都較高。一般較少用于專門的軟化處理。

3）石灰法：向水中加入石灰，主要是用于處理大流量的高硬水，只能將硬度降到一定的范圍。

4）加藥法：向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業(yè)上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點(diǎn)是：一次性投入較少，適應(yīng)性廣；但水量軟大時(shí)運(yùn)行成本偏高，由于加入了化學(xué)物質(zhì)，所以水的應(yīng)用受到很大限制，一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面。在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用。由于加藥法只是從化學(xué)原理上阻止水垢的生成，并沒(méi)有降低水的硬度，所以一般不歸入軟化方法中，而是稱為阻垢。

5）電磁法：采用在水中加上一定的電場(chǎng)或磁場(chǎng)來(lái)改變離子的特性，從而改變碳酸鈣（碳酸鎂）沉積的速度及沉積時(shí)的物理特性來(lái)阻止硬水垢的形成。其特點(diǎn)是：設(shè)備投資小，安裝方便，運(yùn)行費(fèi)用低；但是效果不夠穩(wěn)定性，沒(méi)有統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，而且由于主要功能僅是影響一定范圍內(nèi)的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時(shí)間、距離都有一定局限。多用于商業(yè)（如中央空調(diào)等）循環(huán)冷卻水的處理，不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補(bǔ)給水的處理（同時(shí)由于該種設(shè)備的機(jī)理并未得到真正的理論證實(shí)）。另外，此種方法與加藥法類似也是阻止水垢的生成，而不是降低硬度，所以一般不應(yīng)歸入軟化方式中，而是應(yīng)該稱為防垢或阻垢。

4.污水的物理處理方法及其特點(diǎn)有哪些

1、物理法：

利用物理作用來(lái)分離廢水中的懸浮物或乳濁物。常見有格柵、篩濾、離心、隔油、澄清、過(guò)濾等。

2、化學(xué)法：

利用化學(xué)反應(yīng)的作用來(lái)去除廢水中的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常見的有中和、沉淀、氧化還原、催化氧化、光催化氧化、微電解、電解絮凝、焚燒等方法。

3、物理化學(xué)法：

利用物理化學(xué)作用來(lái)去除廢水中溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常見的有混凝、浮選、吸附、離子交換、膜分離、萃取、汽提、吹脫、蒸發(fā)、結(jié)晶、焚燒等。

4、生物處理法：

利用微生物代謝作用，使廢水中的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)微生物營(yíng)養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無(wú)害的物質(zhì)。常見的方法有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物消化法、穩(wěn)定塘與濕地處理等。

5.水經(jīng)過(guò)什么樣的加工才能成為純凈水

純凈水，指的是不含雜質(zhì)的H2O。

從學(xué)術(shù)角度講，純水又名高純水，是指化學(xué)純度極高的水，其主要應(yīng)用在生物、化學(xué)化工、冶金、宇航、電力等領(lǐng)域，但其對(duì)水質(zhì)純度要求相當(dāng)高，所以一般應(yīng)用最普遍的還是電子工業(yè)。例如電力系統(tǒng)所用的純水，要求各雜質(zhì)含量低達(dá)到“微克/升”級(jí)。在純水的制作中，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)該根據(jù)電子（微電子）元器件（或材料）的生產(chǎn)工藝而定（如普遍認(rèn)為造成電路性能破壞的顆粒物質(zhì)的尺寸為其線寬的1/5-1/10），但由于微電子技術(shù)的復(fù)雜性和影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素繁多，至今尚無(wú)一份由工藝試驗(yàn)得到的適用于某種電路生產(chǎn)的完整的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)近年來(lái)電子級(jí)水標(biāo)準(zhǔn)也在不斷地修訂，而且高純水分析領(lǐng)域的許多突破和發(fā)展，新的儀器和新分析方法的不斷應(yīng)用都為制水工藝的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

高純水的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為：GB1146.1-89至GB1146.11-89[168]，目前我國(guó)高純水的標(biāo)準(zhǔn)將電子級(jí)水分為五個(gè)級(jí)別：Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅲ級(jí)、Ⅳ級(jí)和Ⅴ級(jí)，該標(biāo)準(zhǔn)是參照ASTM電子級(jí)標(biāo)準(zhǔn)而制定的。

高純水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)的主要依據(jù)有：1.微電子工藝對(duì)水質(zhì)的要求；2.制水工藝的水平；3.檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀。

在高純水的生產(chǎn)過(guò)程中，水中的陰、陽(yáng)離子可用電滲析法、反滲透法及離子交換樹脂技術(shù)等去除；水中的顆粒一般可用超過(guò)濾、膜過(guò)濾等技術(shù)去除；水中的細(xì)菌，目前國(guó)內(nèi)多采用加藥或紫外燈照射或臭氧殺菌的方法去除；水中的TOC則一般用活性炭、反滲透處理。在高純水應(yīng)用的領(lǐng)域中，水的純度直接關(guān)系到器件的性能、可靠性、閾值電壓，導(dǎo)致低擊穿，產(chǎn)生缺陷，還影響材料的少子壽命，因此高純水要求具有相當(dāng)高的純度和精度。

天然水中溶解的氣體主要有O2、、CO2、SO2和少量的CH4、氡氣、氯氣等，在高純水的生產(chǎn)過(guò)程中，還必需去除這類的氣體。為了有效的去除雜質(zhì)，在生產(chǎn)高純水的過(guò)程中，加入了一些化學(xué)殺菌劑，如甲醛、雙氧水、次氯酸鈉等。這些都是為什么高純水不能作為飲用水的原因之一。

那么什么為純凈水呢？所謂純凈水是指其水質(zhì)清純，不含任何有害物質(zhì)和細(xì)菌，如有機(jī)污染物、無(wú)機(jī)鹽、任何添加劑和各類雜質(zhì)，有效的避免了各類病菌入侵人體，其優(yōu)點(diǎn)是能有效安全地給人體補(bǔ)充水份，具有很強(qiáng)的溶解度，因此與人體細(xì)胞親合力很強(qiáng)，有促進(jìn)新陳代謝的作用。

它是采用離子交換法、反滲透法、精微過(guò)濾及其他適當(dāng)?shù)奈锢砑庸し椒ㄟM(jìn)行深度處理后產(chǎn)生的水。一般情況下純凈水在生產(chǎn)過(guò)程中，源水只有50%-75%被利用，也就是說(shuō)，1公斤自來(lái)水或地下水大約只能生產(chǎn)出0.4公斤左右的純凈水，而剩下的0.6公斤左右的水不能當(dāng)作飲用水，只能另作它用。

6.廢水物理處理有哪些方法

物理處理法 通過(guò)物理作用分離、回收廢水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物（包括油膜和油珠）的方法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。

屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上?。飧。┑?，相應(yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等。離心分離法本身就是一種處理單元，使用的處理裝置有離心分離機(jī)和水旋分離器等。

篩濾截留法有柵篩截留和過(guò)濾兩種處理單元，前者使用的處理設(shè)備是格柵、篩網(wǎng)，而后者使用的是砂濾池和微孔濾機(jī)等。以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理方法也屬于物理處理法，其處理單元有蒸發(fā)、結(jié)晶等。

一種去除廢水中有機(jī)物的方法是活性炭吸附法。活性炭處理可以與活性污泥法一同使用，在這一過(guò)程中使用粉末活性炭。

粉末活性炭可吸附那些對(duì)微生物有毒的物質(zhì)，并最終同污泥一起收集?；钚蕴糠ㄔ谖鬯幚磉^(guò)程中存在的最主要的危險(xiǎn)是失效的活性炭可能一直存在于水中。

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7.常見的水處理工藝有哪些

目前，工業(yè)廢水的處理技術(shù)主要有以下幾種。

一、混凝沉淀法 混凝沉淀法是利用混凝劑對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行凈化處理的一種方法?；炷齽┩ǔＳ袩o(wú)機(jī)高分子絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑和生物高分子絮凝劑3大類。

目前，在水處理方面應(yīng)用最為廣泛的是無(wú)機(jī)高分子絮凝劑中的聚鋁鹽和復(fù)合型聚鋁鹽。聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鋁（PAS）是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的兩種聚鋁鹽，其生產(chǎn)工藝成熟，生產(chǎn)原料來(lái)源廣泛。

實(shí)驗(yàn)證明，PAC對(duì)處理石油化工廢水具有高效的絮凝效果，不僅去濁率高，對(duì)原水的pH值影響小，處理后水的色度好，可作為石化污水回收處理的絮凝劑。用其處理河水除濁和除COD（化學(xué)需氧量）效果良好（除濁度低于 4mg/L、COD低于 6 mg/L ）。

PAS的絮凝效果大大優(yōu)于傳統(tǒng)的硫酸鋁絮凝劑，溫度適用范圍廣泛，適合于飲用水、工業(yè)用水及絕大多數(shù)廢水的絮凝處理，用其處理河水無(wú)論是除濁還是去除COD均能達(dá)到良好的處理效果。近年來(lái)，為了改善單一聚鋁鹽的絮凝效果，人們合成了新型的高分子復(fù)合鋁鹽絮凝劑，如聚合氯化鋁鐵（PAFC）、聚合硫酸鋁鐵（PAFS）、聚合硫酸氯化鋁鐵（PAFCS）、聚合硅（磷）酸鋁（鐵）等。

這些高分子復(fù)合鋁鹽絮凝劑廣泛用來(lái)處理飲用水、工業(yè)用水、礦井廢水、油田含油廢水、生活用水、天然黃河水、長(zhǎng)江原水、印染廢水等。 二、吸附法 吸附法是利用吸附劑對(duì)廢水進(jìn)行處理。

目前工業(yè)上應(yīng)用較多的吸附劑有氫氧化鎂、活性纖維素碳（ACF）及新型的吸附劑-殼聚糖及其衍生物。氫氧化鎂作為酸性工業(yè)廢水處理劑的應(yīng)用范圍很廣，可以用于造紙和印染廢水、城市生活污水、電鍍廢水、含氟廢水等，安全可靠，即使中和過(guò)量其PH值也不會(huì)超過(guò)9，且中和過(guò)程平緩，沉淀晶粒粗大密實(shí)，淤泥易于過(guò)濾和排放。

由于其比表面積大，吸附力強(qiáng)，可從各種不同的工業(yè)廢水中吸附并除去對(duì)環(huán)境造成危害的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+、Cr6+等重金屬離子。氫氧化鎂還可以有效地除去工業(yè)廢水和生活污水中的氨和磷，降低江河等水系的富營(yíng)養(yǎng)化，控制藻類的生長(zhǎng)，有利于生態(tài)保護(hù)；活性纖維素碳（ACF）是一種高效的吸附材料，是天然纖維、人造纖維經(jīng)炭化后得到的。

其微孔結(jié)構(gòu)分布狹窄均勻，微孔的體積占總體積的90%左右，其孔徑在1nm左右，它具有巨大的比表面積（2000m3/g），因而具有極強(qiáng)的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的異詳情味、吸附水中的錳、鐵離子效果最好，對(duì)于CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以上，對(duì)于細(xì)菌有很好的過(guò)濾作用。

與高分子絮凝劑相比，活性纖維素碳具有極強(qiáng)的再生能力，因此在水處理工業(yè)中具有很廣的應(yīng)用前景；殼聚糖是甲殼素的主要衍生物，分子中含有活性基團(tuán)-胺基和羥基，是一種很好的絮凝劑和螯合劑，對(duì)過(guò)渡金屬離子有極強(qiáng)的鏊合作用，可除去工業(yè)廢水中的銅、鉻、鎘、汞、鋅等貴金屬離子，其中對(duì)汞離子的去除率大于99。8%，對(duì)電鍍廢水中的重金屬離子Cr3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的去除率均大于99%，且可回收重金屬。

殼聚糖的羧甲基化衍生物對(duì)水溶性染料廢水特別是水溶性很好的陰離子型染料脫色效果顯著。研究表明，用羧甲基殼聚糖處理的印染廢水，不僅脫色效果好，而且絮凝速度快，絮體不易破碎，優(yōu)于合成高分子有機(jī)絮凝劑聚丙烯酰胺（PAM）和明礬。

用殼聚糖其衍生物處理食品廢水或含高蛋白質(zhì)廢水可以回收殘?jiān)黠暳?，不引起二次污染。研究表明，用其處理味精廠廢水，除濁率可達(dá)99.5%, CODcr的去除率可達(dá)89.7%；用于處理大豆加工食品生產(chǎn)的廢水，可有效絮凝回收蛋白類固體，也可將處理后的殘?jiān)庸こ娠暳匣蝠D料。

另外，它還廣泛用于水中有機(jī)物（如氯酚、聯(lián)苯）、造紙廢水的處理、城市生活污水和海水的處理，也用于處理赤潮生物及海水中的COD及固定氧化池廢水中的藻類物質(zhì)等。 三、生物降解法。

目前，印染和造紙廢水是造成環(huán)境污染的兩大主要因素?，F(xiàn)在所用染料大多是人工合成的大分子芳香類化合物，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以降解，染料工業(yè)廢水顏色深，用物理方法處理的染料廢水色度降低程度雖大，但對(duì)COD的去除率較差，且處理費(fèi)用昂貴，并易引起二次污染，而用化學(xué)合成的有機(jī)物則會(huì)使水體發(fā)生中毒，使用生物降解法不僅可以克服上述問(wèn)題，同時(shí)還具有以下優(yōu)點(diǎn)：①不需對(duì)污染物進(jìn)行預(yù)處理；②對(duì)其它微生物具有抗括作用；③可以處理污染重、毒性大的污染物；④降解物具有廣譜性。

白腐真菌和黃胞原毛平抱菌是兩種很好的可降解含本質(zhì)素印染造紙廢水的菌種。 四、離子交換樹脂法 離子交換樹脂（IER）是一種含有活性基團(tuán)的合成功能高分子材料，它是交聯(lián)的高分子共聚物引入不同性質(zhì)離子交換基團(tuán)而成的。

離子交換樹脂具有交換。選擇、吸附和催化等功能，在工業(yè)廢水處理中，主要用于回收重金屬和貴稀有金屬，凈化有毒物質(zhì)，除去有機(jī)廢水中的酸性或堿性的有機(jī)物質(zhì)如酚、酸以及胺等。

目前，在工業(yè)廢水處理中使用的離子交換樹脂有陰離子交換樹脂、陽(yáng)離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂，應(yīng)用IER進(jìn)行工業(yè)廢水處理，不僅樹脂可以再生，而且操作簡(jiǎn)單，工藝條件成熟且流程短，目前已為一些大型企業(yè)采用，。