第一單元水凈化與污水處理1．膠體性質？提醒①丁達爾效應②聚沉③電泳④滲析⑤吸附1/342．水解含義？Al3＋、Fe3＋水解反應？提醒水解是指弱酸陰離子或弱堿陽離子結合水電離出

H＋或OH－生成弱酸或弱堿促進了水電離。3．判斷強弱電解質依據？

電解質在水溶液中電離程度。完全電離為強電解質，如CaCO3、NaCl等，不完全電離為弱電解質，如HClO、Al(OH)3等。提醒2/341．了解水是寶貴自然資源，知道自然界中沒有純水，知道天然水中所含主要雜質。2．知道生活用水、工業用水對水質有一定要求，了解水處理主要步驟，認識化學沉淀劑、氯水、臭氧、二氧化氯、活性炭在水處理中作用。3．知道明礬凈水原理，知道污水中主要污染物及污水處理主要方法——生物化學方法。4．充分認識水資源保護主要性。3/34

天然水中雜質含量超出一定標按時會影響水體

作用，需要

后才能使用。生活用水凈化路徑主要包含除去水中

和，，除去水中異味等。1．混凝法除天然水中固體雜質和懸浮物

(1)混凝法就是在天然水中加入

，使細小懸浮物和膠體聚集成較大顆粒而沉淀，然后

除去方法。人工凈化固體雜質懸浮物消毒混凝劑自凈過濾4/34(2)混凝劑，又叫做

，能夠除去水中懸浮物質。常見混凝劑有

，有時還慣用“聚合鋁”，即由堿式氯化鋁聚合而成化合物聚氯化鋁。(3)鋁鹽凈水原理：鋁鹽是強電解質，溶于水后完全電離出

，

水解生成

能夠吸附

形成沉淀，使之從水中分離出來。原理為氫氧化鋁膠體因吸附溶液中陽離子而帶正電荷。天然水中雜質大多為

，所以，帶

電荷

能吸附水中

膠粒，并使這些雜質與氫氧化鋁膠體一起

。其它如

、

、

、

也有相同功效。化學沉降劑鋁鹽(硫酸鋁、明礬、堿式氯化鋁等)Al3＋Al3＋氫氧化鋁膠體懸浮于水中雜質帶負電荷膠粒氫氧化鋁帶負電荷凝聚而沉降硫酸鋁硫酸亞鐵氯化鐵堿式氯化鋁正5/342．水消毒慣用消毒劑有

、

、

、

等。利用是這些物質

，將細菌和病毒殺死而起到消毒效果。3．除水異味活性炭顆粒

大，

能力強。讓水經過由細小活性炭顆粒組成濾床可去除水中異味。氯氣漂白粉、漂白精臭氧二氧化氯比表面積吸附強氧化性6/341.污水中污染物污水中主要污染物有

、

、、

、

、

、

等，也可能會因情況不一樣而含有不同成份。2．污水處理主要方法——生物化學方法

(1)生物化學方法定義：通常使用含有

活性污泥，在強力通入空氣(曝氣)條件下，微生物以水中

為養料生長繁殖，將有機物分解為

、

等無機物，從而到達

目標。

(2)生物化學方法關鍵：培養好活性污泥中

，并提升處理過程曝氣效率，使需氧微生物取得足夠

。需氧廢物傳染性物質植物養料有機物質其它礦物及化學物質由土壤沖刷帶來沉積物放射性物質大量需氧微生物有機廢物有機廢物水微生物氧氣凈水7/343．水DO與BOD(1)DO表示

。

(2)BOD指

分解所需氧氣量。污水中

，

越高，水富營養化程度

。4．城市污水再利用城市污水中

約占70%，其次是

。工業污水中含有一些寶貴資源，可

。生活污水中含有

，是寶貴肥源。城市污水經處理后成為

，可供

之用。在我國缺水嚴重大連、青島等城市，

緩解了水資源短缺。水中溶解氧量水中有機物經微生物有機物含量越大BOD越高工業污水生活污水回收再利用豐富植物營養素能二次利用“中水”農林澆灌、灑水、消防、沖洗廁所“中水”8/34【慎思1】

提醒

不是。澄清水只是沒有固體雜質和懸浮物，可能含有大量細菌、病毒等微生物，需繼續消毒殺菌才能變成潔凈水。澄清水是潔凈嗎？為何？9/34【慎思2】

提醒(1)篩濾：用篩子對水進行篩濾，濾去較大懸浮物。

(2)沉淀：加入混凝劑靜置，將水中懸浮物沉淀到池底部。

(3)過濾：使水經過細沙，以除去沉淀和殘留懸浮物。

(4)曝氣：把水暴露在空氣中，使水與空氣接觸面增大，增加水中氧含量，以加速水中有機物分解。

(5)消毒：加入殺菌消毒劑殺滅水中有害微生物。自來水廠處理水過程是什么？10/34【慎思3】

提醒不一樣。FeCl3水解生成Fe(OH)3膠體只能起到凈水作用。而Na2FeO4含有強氧化性，能夠殺菌消毒還原為Fe3＋后再水解為Fe(OH)3膠體又可起到凈水作用。

FeCl3與Na2FeO4在凈水中作用相同嗎？為何？11/34當代水處理工藝為混凝→沉淀→過濾→消毒。1．混凝劑可加入鋁鹽或鐵鹽，當代技術慣用聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵作為混凝劑。2．混凝劑凈水原理是Al3＋或Fe3＋與水中OH－結合成膠體，膠體能吸附水中懸浮物質而沉降。3．鹽類水解：在水溶液中，鹽電離出來離子跟水電離出來H＋或OH－結合生成弱電解質反應。12/34

取得飲用水，凝聚過程中除去其中懸浮物，常加入凈水劑是 (

)。

A．明礬B．NaClC．Ca(ClO)2D．FeCl3

解析NaCl不用于凈水，Ca(ClO)2用于殺菌消毒，而不能使水中懸浮雜質沉降，鋁鹽和鐵鹽形成Al(OH)3膠體和Fe(OH)3膠體，可吸附水中固體小顆粒而沉降，從而到達凈水目標。

答案AD【例1】13/3414/34

天然水到飲用水凈化普通需要經過步驟除沉降懸浮物外，還需要 (

)。

A．煮沸 B．過濾

C．殺菌消毒 D．蒸餾

解析天然水含有很多雜質如泥土、難溶性無機鹽、可溶性無機鹽，微小固體物質和致病菌等，必須經過綜合處理才能到達飲用標準，普通必須經過沉降懸浮物、殺菌消毒等步驟。答案C【體驗1】15/341．液氯消毒在我國，用液氯做消毒劑對自來水消毒，是很普遍。因為用液氯成本低、材料起源方便，設備也簡單，易于操作，消毒效果良好，且積累了豐富經驗。不過，當水源污染較嚴重時，有機物含量往往較高，若采取液氯消毒(尤其是為了確保水質進行預氯化處理時)，易造成許多有機鹵化物產生。有些有機鹵化物危害人體健康，會誘發癌癥產生。為此，現在國內外普遍關注自來水消毒處理問題，尤其對直接飲用自來水，許多國家相關部門專門要求了飲用水中有機鹵化物指標(如三氯甲烷等)。16/34這么，用液氯消毒就受到了限制。不過，限于我國自來水行業現實狀況，自來水用液氯消毒仍會繼續。鑒于上述原因，改進當前加氯消毒工藝，研究最正確氯化條件，實施投氯自動化，做到科學合理地加氯，對降低飲用水有害物質含量，含有主要意義。17/3418/34該裝置以食鹽水為電解質，電解后陰極室得到燒堿溶液，陽極室可得到含有氯、二氧化氯、過氧化氫和臭氧混合消毒劑。故有廠家將這種生產裝置稱為“二氧化氯協同發生器”?；旌舷練怏w中二氧化氯含量不高，但合理地選擇電解槽中材料，恰當地控制電極電位和電解條件，可提升二氧化氯含量。②化學法：由亞氯酸鈉作原料，應用較多反應方法是亞氯酸鈉自氧化法和氯氣氧化法，反應方程式分別以下：5NaClO2＋4HCl===4ClO2＋5NaCl＋2H2O(亞氯酸鈉自氧化法)；2NaClO2＋Cl2===2ClO2＋2NaCl(氯氣氧化法)；從反應式能夠看出，經過準確控制反應器中反應物投加量，能夠得到較純凈ClO2，且轉化率較高。19/343．臭氧(O3)消毒臭氧是強氧化劑，氧化產物中毒副產物極少，作為消毒劑，含有廣譜消毒效果，對水中Fe2＋、Mn2＋、嗅和色等有很好去除作用。但O3需現場制備，現場使用。還因為臭氧是由臭氧發生器以電作動力制備，發生器設備昂貴，運轉費用高，消毒后難以在水中維持一定殘余量以控制水再污染等原因，制約了臭氧在飲用水消毒中推廣作用。20/34

以下方法不能用于對飲用水進行殺菌消毒是(

)。

A．加熱煮沸 B．加入Ca(ClO)2

C．加入純堿 D．加入ClO2

解析細菌主要由蛋白質組成，殺菌實質是用強氧化劑或在高溫條件下使菌體蛋白質變性，對少許水通常使用加熱煮沸法來殺菌消毒，對大量水多用氧化劑來殺菌消毒，故C不正確。答案C【例2】21/34蛋白質是生命活動物質基礎，蛋白質失去生理活性。那么，生物就失去生命而死亡，蛋白質變性后不再有生理活性，強氧化劑、酒精、加熱、紫外線、重金屬離子等都可引發蛋白質變性。22/34

以下物質能夠代替漂白精是 (

)。

A．濃氨水 B．Na2CO3

C．Na2FeO4 D．NaOH

解析漂白精主要成份Ca(ClO)2含有強氧化性，可用于殺菌消毒，四個選項中含有強氧化性物質是Na2FeO4，因為Fe元素為＋6價。答案

C【體驗2】23/34污水處理時，污水中懸浮物可用混凝法除去；對其它溶解在水中污染物，則要依據其化學性質采取有針對性化學方法，如酸堿中和法、重金屬離子沉淀法等。24/3425/3426/343．處理工業廢水還有其它方法，如氧化還原法等。在實際處理工業廢水時，依據污染物組成和回收用水水質要求不一樣，經常需要采取各種技術分步處理，才能到達排放標準或復用指標。27/34

污水處理主要方法有：①中和法；②化學沉淀法；③氧化還原法；④過濾法。其中屬于化學方法有(

)。

A．①②③ B．①②④

C．②③④