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水质指标


抖化学 / 2022-11-26

 水质指标通常水中总是含有杂质的,这就产生了水的品质问题。水质的优劣决定于水中所含杂质的多少。一般来说,含杂质较少的水,水质较好,而含杂质较多的水,水质较差。在实际生产中,由于水的用途不同,对水质的要求也就不同,故采用的水质指标有所不同。现将水质的某些技术指标的意义简述如下。

(一)表明水中悬浮物含量的指标一浑浊度
悬浮物是由不溶于水的淤泥、粘土、有机物、微生物及矿物质等的粒子组成。悬浮物含量指每升水中含悬浮物的质量,其单位常用mg•L-1表示。由于测定悬浮物含量时操作麻烦,所以常用透明度或浑浊度来量度。浑浊度可用特制的光学仪器(浊度仪)测定,测定方法为将待测水样与精制的SiO₂配成的标准液系列相比较,水样的浑浊度是用与水样浑浊情况相同的标准液中SiO2的浓度(mg•L-1)表示。
(二)表明水的物性指标
  1.色度i水的颜色主要来自水中含有的胶质悬浮物及溶解性有机物,但不包括可以沉淀的悬浮物。色度可由比较原水与标准色度比色液而得。
  2.嗅和味由于水中有 机物质的分解、溶解气体、某些矿物成分的溶解及沟渠中的污物等原因产生的水臭,这称为天然臭气,而由某些工业污水所引起的称为人为臭气。当水中含有矿物质或有机物时,便会产生水味。一般仅对极清洁的水或已经消毒的水逃行测定。饮用水应无异嗅和异味。工业用水对嗅与味无严格要求。
(三)表明水中溶解盐类含量的指标
1.含盐量它表示水中各种盐类含量的总和,可以通过水质企分析,将水中所含全部阳离子和全部阴离子的量相加得到,单位为mg•L-¹。
   水按含盐量多少可分为:
   低含盐量一一含盐量为200mg•L-¹以下;
   中等含盐量一一含盐量为200~500mg•L-¹;
   较高含盐量一一含盐量为500~1000mg•L-¹;
   高含盐量一一含盐量为1000mg•L-¹以上。
  我国的地面水约有一半属于低含盐量,其它属中等含盐量。地下水青盐量山不高,属中等。
2.蒸发残渣它表示水中的溶解性与悬浮性固体的量,包括出解于水中的盐类和量胶体状志存在于水中的有机物和矿物质经蒸发后的总量。共测定方法是将水蒸发后再在烘箱中于105~
110℃下平燥重恒重而得,以mg•L-¹表示。
3.电导申它表示水导电能力的大小。实用上它以uS•cm-1(微西+厘米))为单位。一般蒸馏水的电导冰为0,5~2uS•cm-1,相纯水的电导单内在0.1~0.3uS•cm-1,某些含盐量高的工业废水可离达1S•m-1以上。在25℃水的PH值在5~9范围时,水的电导率与水中溶解盐含量大致成比侧,每1S•m-1的电导率相当于水中含盐0.55~0.9mg•L-¹由此看出,水的导电能力也可反胰水中含盐量的大小。对于同类型的水,电导率愈大,含盐量就愈多,水质意坏。
(四)表示水中结垢物质含量的指标一一硬度(H)
  水申钙镁盐类的总香量称为水的硬度。硬度可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度两类,即
                               总硬度-碳酸盐硬度+非碳酸盐硬度
   碳酸盐硬度(以H碳表示)是指钙、镁的碳酸盐和碳酸氢盐(重碳酸盐)含量之和。由于碳酸盐在水中的溶解度很小,且天然水中又常常不含碳酸盐,所以可将碳酸盐硬度看作水中钙、镁的重碳酸盐的含量,并称它为暂时硬度(H暂),这是因为,当水煮沸后
,这些盐可从水中沉淀出来:


  非碳酸盐硬度(以H非表示)是钙、镁的氯化物、硫酸盐等的含量。长时间煮沸后也不能除去的硬度称为永久硬度,它近似等于非碳酸盐硬度。
  现在常用的硬度单位是½Ca2+(或以½Mg2+含量的mmol•*L-¹表示) ,此外,在国外资料或早期的书刊上也常用德国度(°G)表示(每升水中含有相当于10mg CaO的钙镁离子称为1°G)。另外,还可用每升水中所含CaCO3的亳克数(或Ppm)来表示。它们之间的换算关系为:1mmo1•L-¹-2.8°G=50ppm CaCO3
   按水中含有硬度盐的多少可分为:
   极软水一一硬度在1.0mmo1•L-¹以下,
   软水一一硬度在1.0~3.0mmo1•L-1之间;
   中硬水一一硬度在3.0~6.0mmo1•L-1之间; 
   硬水一一硬度在6.0~9.0mmol•L-1之间;
   极硬水一一硬 度在9.0mmo•L-1以上。
_________________________________________
◆过去硬度都是用钙或镁离子的毫克当量/升表示,但在国际单位制中,物质的量的单位用摩尔。在使用摩尔时应予指明基本单元,基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其它粒子,或是这些粒子的特定组合。因此1毫摩尔½Ca2+或上½Mg2+相当1
毫克当量Ca2+或Mg2+。
   我国河流水的硬度情况大致为:东南沿海一带河水硬度最低,为极软水,愈向西北河水愈硬;东北地区由北向南,河水硬度增大。
(五)表示水中碱性物质含量的指标一 碱度(A)
  水中OH-、CO3²-、HCO3-及其它一些弱酸盐类的总和称为碱度,水的碱性是由它们引起的。对于天然水来说,碱度主要由HCO3-的盐类组成,因此,天然水的碱度通常与其暂时硬度的大小相符。应该指出OH-和HCO3-在水中是不能同时存在的,因两者要发生反应:
                         HCO3-+0H→CO3²-+H2O 
碱度的单位与硬度相似,用OH-、½CO3²-及HCO3-含量的mmo1•L-I表示。
  如果水分析的结果是碱度大于硬度(A>H),则该水没有非碳酸盐硬度,这种水称为碱性水(负硬水) ;当硬度大于碱度(H>A)时,
则表明水中有非碳酸盐硬度(即永久硬度)存在,称为非碱性水。
(六)表示水中有机物含量的指标一一水的耗氧量
  天然水中含有的有机物的种类不同,要精确的定量测定比较困难,但对于水处理来说,并不要求严格区分这些有机物。它们含量经常用简便的间接方法来表示。即利用有机物的可氧化性,用水的耗氧量来量度。水的耗氧量表示氧化每升水中的有机
物需要销耗的氧气(O2)的毫克数,用mg•L-1表示。
  在具体测定中可细分为化学耗氧量(COD)、生化耗氧量(BOD)、总有机碳(TOC)、总需氧量(TOD)等各项指标。
  1.化学耗氧量(COD)用重铬酸钾(K2Cr2O7)作氧化剂,在强酸性介质中沸腾回流,让有机物完全氧化后,从消耗的重铬酸钾计算化学耗氧量。化学耗氧量这个指标主要应用于生活污水及有机物含量较多的工业废水中。
  2.生化耗氧量(BOD)在25℃向水中通入充足的氧气,让水中微生物将有机物氧化成二氧化碳和水所需要的耗氧量,它可以间接反映水中有机物含量。如果进行氧化的时间为5天,就称5日生化耗氧量,以BOD5表示,它主要应用于受污染的天然水、生活污水和工业废水中。通常生物氧化不如化学氧化彻底,而BODs大约只占总生化耗氧量的65 ~80%,所以数值比COD低。它既反映水中可氧化有机物的相对含量,也在一定程度上反映有机物进行生物氧化的难易程度,在水处理工艺中具有实用价值。
工业用水的水质要求
1.原料用水
主要指饮料、食品制造工业、电解水、医药、药剂制造工业等。
(1)饮料、食品制造工业的水质要求基本与生活饮用水相同。
特殊行业:
酿酒工业:考虑对微生物发酵过程的影响,钙镁作为营养料应有一定量;Cl-促进糖化作用50mg/L左右;NO2-在0.2以下,NO3-在5-25mg/L
(2)电解水、医药、药剂制造工业要求含盐量低,铁锰尽量低,最好是纯水。
2.产品工艺用水
轻工业和化学工业:制糖、造纸、纺织、染色、人造纤维、有机合成等。在生产过程中,水本身并不进入最终产物,但其所含成分可能进入产品影响产品质量。
制糖用水要求尽量少含有机物、含氮化合物、细菌等;精制糖常用纯水;造纸用水对不同级别的纸有不同的水质要求。浑浊度、色度、铁锰以致钙镁会影响光洁度和颜色,氯化物和含盐量影响纸的吸湿性;纺织染色工业对硬度和含铁量要求较高,生成的沉积物会减弱纤维的强度,使染料分解变质,色泽鲜明度降低。
3.生产过程用水
不直接进入产品,只是一般接触或清洗表面,大多对产品质量影响不大。这类用水没有共同的水质要求,视具体用途提出不同标准。
a.油田注水:无沉积物,不致堵塞油层;
b.电镀清洗用水:在金属表面没有沉积生成斑点,要求硬度、金属离子、固体盐类含量尽量低。
4.锅炉动力用水
按锅炉的压力和温度提出不同的要求,对硬度要求较高,易生成水垢;溶解氧会造成设备腐蚀;油脂会产生泡沫和促进沉垢;游离CO2、pH、含盐量、碱度、Cl-、SiO2、等与结垢、腐蚀、泡沫等有关。
工业锅炉:以蒸汽做热源或一般动力,多为中低压锅炉,对水质要求较低;
电站锅炉:以蒸汽驱动汽轮机,多为高压甚至超高压,同时要考虑蒸汽对汽轮机的沉积结垢和腐蚀问题,对水质要求十分严格。
5.冷却用水
基本要求:水温尽可能低,不随气候剧烈变化;不产生水垢、泥垢等堵塞管路现象;对金属无腐蚀性;不繁殖微生物和生物等。
无统一的标准,一般应考虑藻类、微生物、悬浮物、硬度盐类、溶解气体、有机物、酸、油脂等项目。
6.纯水和超纯水
纯水是指进行一定深度除盐处理的水,一般包括除盐水、纯水和超纯水。
纯水又称去离子水或深度除盐水,含盐量降到1.0mg/L以下,电导率降低到1-0.1μΩ/cm;超纯水或高纯水,是在进一步除盐外,还把水中的气体、胶体、有机物、细菌等各种杂质都去除到最低限度,含盐量降到0.1mg/L以下,电导率降低到0.1μΩ/cm以下。

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