化學水處理教材微盤

❶ 火力發電廠化學水處理實用技術的圖書信息

所有責任者： 鞏耀武，管炳軍編
標識號： ISBN:7-5083-4367-0
出版、發行地： 北京
關鍵詞： 火電廠回---電廠化學---水處理---化學處理火答電廠電廠化學水處理化學處理
語種： Chinese 漢語
分類： 中圖分類:TM621.8
載體形態： 195頁

❷ 生活用水的水處理

常用的水處理方法有：(一)沉澱物過濾法、(二)硬水軟化法、(三)活性炭吸附法、(四)去離子法、(五)逆滲透法、(六)超過濾法、(七)蒸餾法、(八)紫外線消毒法等。
一、沉澱物過濾法
沉澱物過濾法的目的是將水源內之懸浮顆粒物質或膠體物質清除干凈。這些顆粒物質如果沒有清除，會對透析用水其他精密的過濾膜造成破壞或甚至水路的阻塞。這是最古老且最簡單的凈水法，所以這個步驟常用在水純化的初步處理，或有必要時，在管路中也會多加入幾個濾器(filter)以清除體積較大的雜質。濾過懸浮的顆粒物質所使用的濾器種類很多，例如網狀濾器，沙狀濾器(如石英沙等)或膜狀濾器等。只要顆粒大小大於這些孔洞之大小，就會被阻擋下來。對於溶解於水中的離子，就無法阻攔下來。
二、硬水軟化法
硬水的軟化需使用離子交換法，它的目的是利用陽離子交換樹脂以鈉離子來交換硬水中的鈣與鎂離子，*此來降低水源內之鈣鎂離子的濃度。其軟化的反應式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示離子交換樹脂，這些離子交換樹脂結合了Ca2+及Mg2+之後，將原本含在其內的Na+離子釋放出來。
三、活性碳
活性碳是由木頭，殘木屑，水果核，椰子殼，煤炭或石油底渣等物質在高溫下干餾炭化而成，製成後還需以熱空氣或水蒸氣加以活化。它的主要作用是清除氯與氯氨以及其他分子量在60到300道爾頓的溶解性有機物質。活性碳的表面呈顆粒狀，內部是多孔的，孔內有許多約1Onm~lA大小的毛細管,1g的活性碳內部表面積高達700-1400m2，而這些毛細管內表面及顆粒表面就是吸附作用之所在。影響活性碳清除有機物能力的因素有活性碳本身的面積，孔洞大小以及被清除有機物的分子量及其極性(Polarity)，它主要*物理的吸附能力來排除雜物，當吸附能力達飽合之後，吸附過多的雜質就會掉落下來污染下游的水質，所以必須定時利用逆沖的方式來清除吸附其上的雜質。
四、去離子法
去離子法的目的是將溶解於水中的無機離子排除，與硬水軟化器一樣，也是利用離子交換樹脂的原理。在這 使用兩種樹脂-陽離子交換樹脂與陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂利用氫離子(H+)來交換陽離子;而陰離子交換樹脂則利用氫氧根離子(OH-)來交換陰離子，氫離子與氫氧根離子互相結合成中性水，其反應方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表陽離子，x表電價數，M+x陽離子與陽離子樹脂上H-Re的氫離子交換，A-z則表陰離子，z表電價數，A-z與陰離子交換樹脂結合後，釋放出OH-離子。H+離子與OH-離子結合後即成中性的水。這些樹脂之吸附能力耗盡之後也需要再還原，陽離子交換樹脂需要強酸來還原。
五、逆滲透法
逆滲透法可以有效的清除溶解於水中的無機物，有機物，細菌，熱原及其它顆粒等，是透析用水之處理中最重要的一環。所謂滲透(osmosis)是指以半透膜隔開兩種不同濃度的溶液，其中溶質不能透過半透膜，則濃度較低的一方水分子會通過半透膜到達濃度較高的另一方，直到兩側的濃度相等為止。在還沒達到平衡之前，可以在濃度較高的一方逐漸施加壓力，則前述之水分子移動狀態會暫時停止，此時所需的壓力叫作 滲透壓 (osmotic pressure)，如果施加的力量大於滲透壓時，則水份的移動會反方向而行，也就是從高濃度的一例流向低濃度的一方，這種現象就叫作逆滲透。逆滲透的純化效果可以達到離子的層面，對於單價離於(monovalentions)的排除率(rejectionrate)可達90%-98%，而雙價離子(divalent ions)可達95%-99%左右(可以防止分子量大於200道爾敦的物質通過)。
六、超過濾法
超過濾法與逆滲透法類似，也是使用半透膜，但它無法控制離子的清除，因為膜之孔徑較大，約10-200A之間。只能排除細菌，病毒，熱原及顆粒狀物等，對水溶性離子則無法濾過。超過濾法主要的作用是充當逆滲透法的前置處理以防止逆滲透膜被細菌污染。它也可用在水處理的最後步驟以防止上游的水在管路中被細菌污染。一般是利用進水壓與出水壓差來判斷超過濾膜是否有效，與活性碳類似，平時是以逆沖法來清除附著其上的雜質。
七、蒸餾法
蒸餾法是古老卻也是有效的水處理法，它可以清除任何不可揮發性的雜質，但是無法排除可揮發性的污染物，它需要很大的儲水槽來存放，這個儲水槽與輸送管卻是造成污染的重要原因，血液透析用水不用這種方式來處理。
八、紫外線消毒法
紫外線消毒法是常使用的方法之一。紫外線消毒不產生任何二次污染物，屬於國際上最新一代的消毒技術，它以其高效率、廣譜性、低成本、長壽命、大水量、無污染等其他消毒手段無法比擬的優點，已在西方發達國家逐漸成為一種主流消毒手段 。它的殺菌機理是破壞細菌核酸的生命遺傳物質，使其無法繁殖，其中最重大的反應是核酸分子內的pyrimidine鹽基變成雙合體(dimer)。一般是使用低壓水銀放電燈（殺菌燈）的人工253.7nm波長的紫外線能量。紫外線殺菌燈的原理與日光燈相同，只是燈管內部不塗螢光物質，燈管的材質是採用紫外線穿透率高的石英玻璃。一般紫外線裝置依用途分照射型，浸泡型及流水型。
九、生物化學法
[1]生物化學水處理方法利用自然界存生的各種細菌微生物，將廢水中有機物分解轉化成無害物質，使廢水得以凈化。生物化學水處理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地處理系統、厭氧生物水處理方法。生物化學水處理法的流程：原水→格柵→調節池→接觸氧化池→沉澱地→過濾→消毒→出水。
1、活性污泥水處理方法
(1)鼓風曝氣：即排流式曝氣，將壓縮空氣不斷地鼓入廢水中(主要裝置由曝氣鼓風機和曝氣器組成)，保證水中有一定的溶解氧，以維持微生物的生命活動，分解水中有機物，以達到水處理的凈化效果。
(2)機械曝氣：即表面曝氣，利用裝在曝氣池內的機械葉輪轉動，劇烈攪動水面，使空氣中的氧溶於水中，供微生物生命活動，進行生化作用以達到水處理的凈化效果。
(3)純氧曝氣：它是按鼓風曝氣方法向水中吹入純氧，以提高充氧效率，從而加快水處理的凈化速度。
2、生物膜水處理方法
(1)生物濾池：使廢水流過生長在濾料表面的生物膜，通過兩面間的物質交換及生化作用，使廢水中有機物降解，達到水處理的凈化目的。
(2)生物轉盤：由固定在一橫軸上的若干間距很近的圓盤組成，不斷旋轉的圓盤面上生長一層生物膜，以達到水處理凈化效果。
(3)生物接觸氧化：供微生物棲附的填料全部浸於廢水中，並採用機械設備向廢水中充入空氣，使廢水中有機物降解，以凈化廢水。
3、土地處理系統 (1)土地滲濾：利用土壤膜中的微生物和植物根系對污染物的凈化能力來進行生活污水處理，同時利用污水中的水、肥來促進農作物、牧草、樹木生長。
(2)污水灌溉：這種水處理方法主要目的為灌溉，以充分利用凈化後的污水。
4、厭氧生物水處理方法：利用厭氧微生物分解污水中有機物，達到水處理凈化目的，同時產生甲烷氣、CO2等氣體。
生活用水(domestic water)人類日常生活所需用的水。包括居民日常生活用水(飲用、洗滌等室內用水和洗車、綠化等室外用水)和公共設施用水(浴池、商店、旅館、學校、醫院、市政綠化、清潔、消防等用水)。中國的年生活用水總量約600多億立方米(2001年),大城市人均每人每年生活用水量為70～247立方米,中小城市人均年用水量約為32～166立方米,農村人均用水量約28立方米。由於中國大部分城市和農村未實現分質供水,所以生活用水的水質評價一般仍沿用飲用水的標准或採用優於Ⅳ類水的標准來衡量。

❸ 高中化學選修2知識點

化學選修2《化學與技術》
第一單元 走進化學工業
教學重點（難點）：
1、化工生產過程中的基本問題。
2、工業制硫酸的生產原理。平衡移動原理及其對化工生產中條件控制的意義和作用。
3、合成氨的反應原理。合成氨生產的適宜條件。
4、氨鹼法的生產原理。復雜鹽溶液中固體物質的結晶、分離和提純。
知識歸納：

1

制硫酸

反應原理

造氣：S+O2==SO2 (條件 加熱)
催化氧化：2SO2+O22SO3
吸收：SO3+H2O==H2SO4 98.3%的硫酸吸收。

原料選擇

黃鐵礦：FeS2 硫磺：S

反應條件

2SO2+O22SO3 放熱 可逆反應（低溫、高壓會提升轉化率）
轉化率、控制條件的成本、實際可能性。400℃～500℃，常壓。
釩觸媒：V2O5

三廢處理

廢氣：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O
廢水：酸性，用鹼中和
廢渣：黃鐵礦廢渣――煉鐵、有色金屬；制水泥、制磚。
局部循環：充分利用原料

能量利用

熱交換：用反應放出的熱預熱反應物。

2

制氨氣

反應原理

N2+3H22NH3 放熱、可逆反應（低溫、高壓會提升轉化率）
反應條件：鐵觸媒 400～500℃，10MPa～30MPa

生產過程

1、造氣：N2:空氣（兩種方法，(1)液化後蒸發分離出氮氣和液氧，沸點N2－196℃，H2－183℃；(2)將氧氣燃燒為CO2再除去）。
H2:水合碳氫化合物（生成H2和CO或CO2）
2、凈化：避免催化劑中毒。
除H2S：NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O
除CO：CO+H2O==CO2+H2 K2CO3+CO2+H2O==2KHCO3
3、氨的合成與分離：混合氣在合成塔內合成氨。出來的混合氣體中15％為氨氣，再進入冷凝器液化氨氣，剩餘原料氣體再送入合成塔。

工業發展

1、原料及原料氣的凈化。2、催化劑的改進（磁鐵礦）3、環境保護

三廢處理

廢氣：H2S－直接氧化法（選擇性催化氧化）、循環。
CO2－生產尿素、碳銨。
廢液：含氰化物污水－生化、加壓水解、氧化分解、化學沉澱、反吹回爐等。
含氨污水－蒸餾法回收氨，濃度較低可用離子交換法。
廢渣：造氣階段產生氫氣原料的廢渣。煤渣（用煤），炭黑（重油）。

3

制純鹼

氨鹼法
（索爾維）

1、CO2通入含NH3的飽和NaCl溶液中
NH3+CO2+H2O==NH4HCO3 NaCl+NH4HCO3==NaHCO3↓+NH4Cl
2、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑

缺點：CO2來自CaCO3，CaO－Ca(OH)2－2NH3+CaCl2+2H2O
CaCl2的處理成為問題。和NaCl中的Cl－沒有充分利用，只有70％。CaCO3的利用不夠充分。

聯合法
（侯德榜）

與氨氣生產聯合起來：
NH3、CO2都來自於合成氨工藝；這樣NH4Cl就成為另一產品化肥。綜合利用原料、降低成本、減少環境污染，NaCl利用率達96％。

資料：
一、硫酸的用途肥料的生產。
硫酸銨（俗稱硫銨或肥田粉）：2NH3 + H2SO4＝(NH4)2SO4；
和過磷酸鈣（俗稱過磷酸石灰或普鈣）：Ca3(PO4)2 + 2H2SO4＝Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4； 濃硫酸的氧化性。
（ 1） 2Fe + 6H2SO4 (濃) Fe2 (SO4)3 + 3SO2 ­ + 6H2O （鋁一樣）
（2）C + 2H2SO4 ( 濃) 2SO2 ­ + CO2 ­+ 2H2O
S + 2H2SO4 (濃) 3SO2 ­ + 2H2O
2P + 5H2SO4(濃) 2H3PO4 + 5SO2 ­ + 2H2O
（3）H2S + H2SO4 (濃) = S + SO2 ­ + 2H2O
2HBr + H2SO4 (濃) = Br2 ­ + SO2 ­ + 2H2O
8HI + H2SO4(濃) = 4I2 + H2S ­ + 4H2O
（4）2NaBr + 3H2SO4 (濃) = 2NaHSO4 + Br2 ­ + SO2­ + 2H2O
2FeS + 6H2SO4(濃) = Fe2(SO4)3 + 2S ¯ + 3SO2 ­ + 6H2O
（5）當濃硫酸加入膽礬時，濃硫酸吸水，膽礬脫水，產生白色沉澱。

二、氨氣
1、氮肥工業原料 與酸反應生成銨鹽
2、硝酸工業原料 能被催化氧化成為NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O （Pt-Rh 高溫）
3、用作製冷劑 易液化，汽化時吸收大量的熱
三、純鹼
燒鹼（學名氫氧化鈉）是可溶性的強鹼。它與燒鹼並列，在工業上叫做「兩鹼」。燒鹼和純鹼都易溶於水，呈強鹼性，都能提供Na＋離子。1、普通肥皂。
高級脂肪酸的鈉鹽，一般用油脂在略為過量的燒鹼作用下進行皂化而製得的。

如果直接用脂肪酸作原料，也可以用純鹼來代替燒鹼制肥皂。

第二單元 化學與資源開發利用
教學重點（難點）：
1、 天然水凈化和污水處理的化學原理，化學再水處理中的應用和意義。
硬水的軟化。中和法和沉澱法在污水處理中的應用。
2、 海水曬鹽。海水提鎂和海水提溴的原理和簡單過程。氯鹼工業的基本反應原理。
從海水中獲取有用物質的不同方法和流程。
3、 石油、煤和天然氣綜合利用的新進展。
知識歸納：

方法

原理

天然水的凈化

混凝法

混凝劑：明礬、綠礬、硫酸鋁、聚合鋁、硫酸亞鐵、硫酸鐵等
Al3++3H2O3H++Al(OH)3
絮狀膠體（吸附懸浮物）；帶正電（使膠體雜質聚沉）。
生活用水凈化過程：混凝沉澱－過濾－殺菌

化學軟化法

硬水：含有較多的Ca2+,Mg2+的水，較少或不含的為軟水。
不利於洗滌，易形成鍋垢，降低導熱性，局部過熱、爆炸。
暫時硬度：Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的硬度。1、加熱法
永久硬度：鈣和鎂的硫酸鹽或氯化物引起的硬度。
2、葯劑法：純鹼、生石灰、磷酸鹽
3、離子交換法：離子交換樹脂，不溶於水但能與同電性離子交換
2NaR+Ca2+==CaR2+2Na＋再生：CaR2+2Na＋==2NaR+Ca2+

污水處理

物理法

一級處理：格柵間、沉澱池等出去不溶解的污染物。預處理。

（微）生物法

二級處理：除去水中的可降解有機物和部分膠體污染物。

化學法

三級處理：中和法－酸性廢水（熟石灰），鹼性廢水（硫酸、CO2）
沉澱法－含重金屬離子的工業廢水（沉澱劑，如S2-）
氧化還原法。（實驗：電浮選凝聚法）

方法

原理

鹽的利用

海水制鹽

蒸發法（鹽田法）

太陽照射，海水中的水分蒸發，鹽析出。
鹽田條件：地點（海灘、遠離江河入海口）、氣候。
鹽田劃分：貯水池、蒸發池、結晶池。
苦鹵：分離出食鹽的母液。

食鹽利用

電解（氯鹼工業）

2NaCl＋2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
陽極：2Cl－-2e－＝Cl2↑ 陰極：2H++2e－＝H2↑

海水提溴

吹出法

1、氯化：Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2
2、吹出：空氣（或水蒸氣）吹出Br2
3、吸收：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 再用氯氣氧化氫溴酸。

海水提鎂

具體過程

海水―――Mg(OH)2―――MgCl2―――Mg
鹼（貝殼）/過濾 鹽酸 乾燥/電解

海水提取重水

蒸餾法、電解法、化學交換法、吸附法

了解化學交換法

化工

目的

石油

分餾（常壓、減壓）（物理）

把石油分成不同沸點范圍的蒸餾產物，得到汽油（C5~11）、煤油（C11~16）、柴油（C15~18）等輕質油，但產量較低。

裂化（化學）

獲得更多輕質油，特別是汽油。斷鏈。

列解（化學）

獲得重要有機化工原料：乙烯、丙稀、丁烯等。

煤

關注問題

提高燃燒熱效率，解決燃燒時的污染，分離提取化學原料。

干餾

隔絕空氣加熱。得焦爐氣（H2、CH4、乙烯、CO等，燃料）、煤焦油（苯等芳香族化合物，進一步提取）、焦炭（金屬冶煉）等。

氣化

利用空氣或氧氣將煤中的有機物轉化為可燃性氣體。C＋水

液化

把煤轉化為液體燃料的過程。
直接液化：與溶劑混合，高溫、高壓、催化劑與氫氣作用，得到汽油、柴油、芳香烴等。煤制油（內蒙古）。
間接液化：先轉變為CO和氫氣，再催化合成為烴類、醇類燃料。

一碳化學

以分子中只含一個碳原子的化合物（甲烷、甲醇等）為原料合成一系列化工原料和燃料的化學。
CO：煤 CH4：天然氣。

電解飽和食鹽水中。
正陽失，負陰得。
陽極：活性電極，放電順序：S2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-
陰極： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸性溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

（1）在電解飽和食鹽水中， 陽極有氣泡產生，有刺激性味道的氣體，濕潤的KI-澱粉試紙變藍。陰極有氣泡，可燃氣體。

（2）如果交換電極：如果用的都是惰性電極（石墨或鉑），那麼可以互換（反應不變）；但如果原來陰極用的是鐵棒，那麼不能互換，若互換，鐵作陽極：Fe-2e-=Fe2+，陰極：2H++2e-=H2；陰極產生的氫氧根離子會和陽極產生的亞鐵離子在溶液中反應，生成氫氧化亞鐵（白色沉澱，不穩定馬上變成灰綠色，最終變成紅褐色）。

（3）陽離子交換膜有一種特殊的性質，即它只允許陽離子通過，而阻止陰離子和氣體通過，也就是說只允許Na+通過，而Cl-、OH-和氣體則不能通過。這樣既能防止陰極產生的H2和陽極產生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影響燒鹼的質量。

（4）陽極接在電源正極上，電源正極會不斷地吸電子，所以只能掛惰性電極，如炭棒和Pt等，若掛其他，如鐵棒，那麼電子被電源正極吸收，Fe會變成鐵離子，從而進入電解液中，你會很快看到鐵棒不見了。那至於為什麼用炭棒而不用Pt，則是價格關系。炭棒便宜。
而陰極接在電源負極上，電源負極在不斷產生電子，所以掛什麼並沒有什麼大的關系，掛鐵的話，反而保護了鐵不變為鐵離子。其實負極掛炭棒什麼的，也可。在工業生產中一般陰極不用鐵棒而做成鐵網，增大反應接觸面。而炭不易做成網狀，所以選用炭棒。

第三單元 化學與材料的發展
教學重點（難點）：
1、硅氧四面體的特殊性，一些無機非金屬材料生產的化學原理。
形成對化學與材料發展關系比較全面的認識。
2、金屬冶煉的原理，金屬腐蝕的原理和防腐方法。
電解、電鍍的原理。
3、常見高分子材料的生產原理。
知識歸納：
一、 無機非金屬材料

原料

成分

生產原理

性能、用途

傳統硅酸鹽材料

陶瓷

黏土

高溫燒制

抗氧化、抗酸鹼腐蝕、耐高溫、絕緣、易成型。盛放物品、藝術品

玻璃

石英砂、石灰石、純鹼

Na2SiO3CaSiO3

Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3類似

光學玻璃、耐腐蝕玻璃，不同顏色玻璃。

水泥

石灰石、黏土

硅酸二三鈣鋁酸三鈣、鐵鋁酸鈣

磨成粉－煅燒－加石膏等－粉磨

水硬性，用作建築材料。
混凝土：水泥、砂子、碎石

新材料

碳化硅

SiO2,C

SiC

SiO2+CSiC+CO↑

結構與金剛石相似，硬度大，優質磨料，性質穩定，航天器塗層材料。

氮化硅

高純Si、N2

Si3N4

3Si＋2N2Si3N4
3SiCl4+2N2+6H2= Si3N4+12HCl

熔點高、硬度大、化學性質穩定，製造軸承、氣輪機葉片、發動機受熱面。

單質硅

高純焦炭、石英砂

Si

SiO2＋2CSi+2CO↑
=SiHCl3+H2
SiHCl3+H2Si+3HCl

半導體工業

金剛石

CH4

C

CH4=====C（金剛石）＋2H2

研磨材料

其餘新材料

C60（新型貯氫材料）、超導材料等

二、 金屬材料
金屬活動順序表：
標出金屬冶煉的方法及范圍：

原料

裝置

原理

煉鐵

鐵礦石、焦炭、石灰石、空氣

高爐

還原劑CO的生成：C+O2==CO2 CO2+C==2CO
生鐵形成：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO

煉鋼

生鐵

氧氣頂吹轉爐

降低C％:2C+O2=2CO 2Fe+O2=2FeO FeO+C=CO+Fe
除雜質:FeS+CaO=CaS+FeO 脫硫
添加合金元素：Cr、Mn、Ni

煉鋁

鋁土礦、純鹼、石灰、煤、燃料油

電解槽

鋁土礦溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
氫氧化鋁析出：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
氫氧化鋁脫水：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
電解氧化鋁：2Al2O34Al+3O2↑
冰晶石(Na3AlF6)－氧化鋁熔融液,少量CaF2
陽極：6O2—12e-=3O2↑陰極：4Al3++12e-=4Al

金屬腐蝕及防護：

分類

實例

金屬腐蝕原理

化學腐蝕

氧氣、氯氣等，溫度影響較大。鋼材高溫容易氧化一層氧化皮

電化學腐蝕

原電池反應，例如鋼材
吸氧腐蝕（大多）：陰極1/2O2+H2O+2e-=2OH- 陽極Fe-2e-=Fe2+
析氫腐蝕（酸性）：陰極2H++2e-=H2 陽極Fe-2e-=Fe2+

金屬防腐方法

氧化膜

用化學方法在鋼鐵、鋁的表面形成緻密氧化膜

電鍍

鍍鉻、鋅、鎳（在空氣中不容易發生化學變化的金屬，原理）

其餘

改善環境、犧牲陽極（原電池的負極）、外加電流等

三、 高分子材料
分類：天然高分子：澱粉、纖維素、蛋白質
合成高分子：聚×××

合成方法

舉例

基本概念

加成聚合反應

聚氯乙稀：
聚苯乙烯：

單體：
鏈節：
聚合度：

縮合聚合反應

滌綸：

塑料分類

結構

性質

舉例

熱塑性

線型

溶解於一些有機溶劑，一定溫度范圍會軟化、熔融，加工成形

聚乙烯

熱固性

體型

不易溶於有機溶劑，加熱不會熔融

酚醛樹脂

高分子材料降解分類：生物降解、光降解、化學降解
廢舊高分子材料的再利用途徑：（1）再生、改性重新做成有用材料和製品；（2）熱裂解或化學處理的方法制備多種化工原料；（3）作為燃料回收利用。

化學肥料

實例

生產原理

氮肥

尿素

2NH3+CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2+H2O

硝酸銨

4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO NH3+HNO3=NH4NO3

其餘：碳酸氫銨、硫酸銨、氯化銨、氨水、硝酸鈣、硝酸鉀等

磷肥

過磷酸鈣/普鈣

硫酸處理。成分：Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4

其餘：重過磷酸鈣 Ca(H2PO4)2，鈣鎂磷肥、KH2PO4等

鉀肥

草木灰K2CO3，氯化鉀，硫酸鉀、硝酸鉀等

復合肥料

銨磷復合肥、硝磷復合肥、硝酸銨、 KH2PO4等

農葯

實例

作用、影響

殺蟲劑

有機氯（DDT 、六六六 、DDE）有機磷、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類等。

防治有害生物，提高農作物產量。影響生物群落、土壤、大氣、水等。

殺菌劑

波爾多液（硫酸銅、石灰）、石灰硫磺合劑等、除草劑等

植物生長調節劑

乙烯利、矮壯素等

肥皂

通式

肥皂成分

高級脂肪酸鈉（鉀）

RCOONa或RCOOK

生產原理

油脂水解/鹼性條件

去污原理

水中電離

RCOONa=RCOO-+Na+

親油基（憎水基）

RCOO-

親水基

Na+

主要作用

使肥皂、油污、水之間發生潤濕、乳化、起泡

簡單圖示

第四單元 化學與技術的發展教學重點（難點）：1、化肥為農作物補充必要的營養元素，主要化肥的生產原理；了解農葯的組成、結構和性 質是決定其防治病蟲害效果的關鍵因素。化肥、農葯的使用及其對環境的影響。2、了解肥皂、合成洗滌劑的組成、特點、性質及其生產原理。3、通過典型實例了解精細化學品的生產特點，體會化學與技術發展在滿足生產和生活需要中的不可替代作用。知識歸納:

合成洗滌劑

故態：洗衣粉 液態：洗潔凈

主要成分

烷基苯磺酸鈉

生產原理

結構優化

1、確定合適的碳鏈長度（12～18）。（過長水溶性降低，過短水溶性過強）2、不含支鏈的烴基。（容易生物降解）3、合理配方。（提高綜合性能，環境污染、增白、香味等）

工業味精：表面活性劑。用量少，能顯著降低水與空氣或其他物質的界面張力（表面張力）， 提高工業生產效率，提高產品質量和性能。

❹ PLC在水處理系統中的應用

PLC在化學水處理系統中的應用

PLC在化學水處理系統中的應用(1)摘要：本文介紹了PLC在電廠化學水處理中的控制方法。

化學水處理的方法主要是離子交換法。即利用離子交換樹脂將水中溶鹽的離子吸收，根據運行要求，PLC需要控制兩個系統的陽床、陰床、混床的投運、停運和再生，兩個系列的運行和再生可通過選擇鍵點動或自動進行。點動時按編制的程序進行操作，用點動按鈕進行轉步，全部程序執行完畢後，裝置自動復零。

鍋爐補給水程式控制系統的程序設計，可將常規的繼電器控制系統按照三菱FX—2系列PLC的編程指令要求，轉化成PLC的梯形圖程序。

關鍵字：PLC 控制 程序

前 言

電廠化學水處理包括鍋爐補給水處理、凝結水處理和廢水處理，其目的在於預防熱力設備結垢、腐蝕和結鹽，確保可靠生產，並盡量做到節水和控制環境污染。化學水處理的工藝流程十分復雜，以往都採用繼電器進行程序控制，因安裝接線復雜，程序修改困難，維護量大，以及設備老化等原因，使得其可靠性差，投運率較低。

為了改善上述利用繼電器控制存在的缺陷，應用PLC進行程序控制，可以有效地解決上述存在的問題。

PLC具有高可靠性，編程方便，易於使用，環境要求低，與其他裝置的配置連接方便，鑒於PLC有上述優點，所以PLC用於化學水處理系統中，可以很好的解決繼電器控制存在的問題。

化學水處理的方法主要是離子交換法，即利用離子交換樹脂將水中溶鹽的離子吸收。經過一定時間的運行之後，離子交換樹脂會失效，這就需要停止運行以對樹脂進行再生還原以便使樹脂可以重新使用。為此，就需要兩套設備輪流運行、切換。應用PLC裝置再輔以一些外部設備，可以很方便的控制兩套設備的運行和切換。兩個系列的陽床、陰床、混床的投運、停運和再生，其運行方式為#1系列運行，2#系列再生和2#系列運行、1#系列再生。兩個系列的運行和再生可通過選擇鍵點動或自動運行。點動時按編制的程序進行操作，用點動按鈕進行轉步；自動時，按操作人員發出的啟動指令由事先設定的時間自動轉步，全部程序執行完畢後，裝置自動復零。

1、PLC簡介

可編程式控制制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計，它採用一類可編程的存貯器，用於其內部存貯程序、執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術操作等面向用戶的指令，並通過數字式或模擬式輸入輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程式控制制器及其有關外部設備，都按易於工業控制系統聯成一個整體，易於擴充其功能的原則設計。它有如下特點：

（1）高可靠性

可以說，到目前為止沒有任何一種工業控制設備可以達到可編程式控制制器的可靠性，隨著器件水平的提高，可編程式控制制器可靠性還在繼續提高。例如三菱F1，F2系列平均無故障時間可達30萬小時，而A系列的可靠性又比之高幾個數量級，尤其是近來開發出的多機冗餘系統和表決系統則更進一步增加了可靠性，事實上，如果某種控制裝置可以連續運行20年以上不出問題，在當前技術更新瞬息萬變的世界上，則可認為是永遠不會壞的裝置了。三菱公司已宣布，在今後它生產的可編程式控制制器不再標可靠性這一指標了，因為對於可編程式控制制器，這一指標已經無意義了，可以說在可編程式控制制器使用中發生的故障，大部分是由可編程式控制制器外部的開關、感測器、執行器引起的，而不是可編程式控制制器本身發生的。

可編程式控制制器是如何做到如此高可靠性的呢？可以先看看產生故障的原因及解決這些問題的方法。

任何電子設備產生故障的原因分為外部和內部兩類，外部起因主要由於電磁干擾、輻射干擾以及由輸入輸出線、電源線等引入的干擾；環境溫度、粉塵、有害氣體的影響；振動、沖擊引起的器件損壞、斷聯等，

內部的原因主要是器件的失效、老化，存貯信息的丟失、錯誤，程序分支的錯誤，條件判別的錯誤，及運行進入死循環等。

針對以上故障原因，可以從軟體及硬體兩方面來解決可靠性問題。

在硬體方面，首先是選用優質器件，再就是設計合理的系統結構、加固、簡化安裝，使其易於抗沖擊，對印製電路板的設計加工及焊接工藝都做到嚴格要求。在此基礎上，可編程器還採用如下獨特的方式：

所有輸入輸出電路都採用光電隔離，做到電浮空，無論對於抗電干擾還是對於方便接地都大有好處。
PLC在化學水處理系統中的應用(2)① 個I/O端子除了採用常規模擬量濾波以外，還加上數字濾波。

② 內部採用電磁屏蔽，防止輻射干擾。

③ 採用較先進的電源電路，以防止由電源迴路串入的干擾，有人做過實驗，在三菱F1系列可編程式控制制器上從電源迴路接入峰-峰為4000V的脈沖群干擾或電源瞬停30ms，對可編程式控制制器不會產生任何影響。

④ 採用合理的電路程序，一旦某模塊有故障，在線插拔、調試時不會影響整機的正常運行。

在軟體方面採取了如下措施：

① 設置了警戒時鍾WDT，可編程式控制制器運行時對WDT定時刷新，如果程序出現了死循環，就能立即跳出重新啟動，並報警。

② 為避免由於程序出錯而錯誤運行，每次掃描都對程序進行檢查和校驗，一旦程序出錯立即報警並停止運行。

③ 對程序及動態數據進行電池後備，停電後，運行停止，但有關狀態及信息不會因此而丟失。

④ 隨時對CPU等內部電路進行檢測，一旦出錯，立即報警，程序中還設置了對用戶程序電路查錯報錯的程序，錯誤的程序或參數是不能運行的。

採用以上措施後，可編程式控制制器的可靠性大為加強，事實上從用戶角度來看，選用可編程式控制制器的首要根據便是可靠性。以下是美國1982年對可編程式控制制器用戶調查的結果。

（2）編程方便，易於使用

可編程式控制制器採用與實際電路接線圖非常接近的梯形圖，這種圖形編程方式易懂易編，就是普通的工人，也能在很短的時間內學會使用，有人曾說過，將來自動化工廠的電氣工人將在左腿上別著螺絲刀，右腰上別著編程器。

為了進一步簡化編程，編程工作集中到了設計思想的本身而不是如何實現設計思想。當今的可編程式控制制器還針對具體問題設計了諸如進順控指令，流程圖指令等指令系統，這點對於加快系統開發速度非常重要。

從硬體方面來說，使用可編程式控制制器，無論是接線、配置都極其方便，只用螺絲刀即可進行全部接線工作，而不是自製很多介面電路，通常經實驗室編程，模擬調試後，在現場很快就能安裝調試成功。

（3）環境要求低

可編程式控制制器適用於惡劣的工業環境。

（4）與其它裝置配置聯接方便。

可編程式控制制器的介面原則是使外部接線、電平轉換盡量少。

對於開關量，輸入可以是無源觸電開關或集電極開路晶體管輸出；輸出有繼電器、可控硅、晶體管等各種不同的形式，可直接接各種不同類型的接觸器、電磁閥等。

對於模擬量，只要模擬信號電平在一定的范圍內（通常為+-10V或+-20mA），就可以按要求自由設置轉換特性，而不需要另加電平轉換，另外還有運用熱電偶直接輸入的A/D轉換器等，此時就連放大器、冷端補償也是多餘的。

對於各種顯示，音響輸出更是以最方便的形式提供借口，大量的問題都在可編程式控制制器內部解決了。

對於數據通訊，只須同軸電纜和普通RS232和TS422介面即可，不必由用戶來考慮波特率及通訊規程等具體的設置問題。

2、工藝流程

化學水處理的方法主要是離子交換法，即利用離子交換樹脂將水中溶鹽的離子吸收。經過一定的運行以後，離子交換樹脂會失效，這時就需要停止運行以對離子交換樹脂進行再生（還原），以便使樹脂可以重新使用（陽離子交換樹脂實效時，使用酸進行再生，陰離子交換樹脂失效時，使用鹼進行再生）。為了保證不間斷地供水，電廠的化學水處理車間設有多組離子交換器，輪流進行再生。

鍋爐補給水系統的示意圖如圖2.1所示。該系統由兩個系列的陽床（陽離子交換器）、除碳器、中間水箱、陰床（陰離子交換器）、混床（混合離子交換器）、除鹽水箱等大小20多台設備組成，程式控制系統控制工藝流程中的各個閥門、水泵和風機，根據運行時間選擇#1系列或#2系列運行，在工藝模擬圖板上顯示出工藝流程的實際流向，並反映閥門、水泵和風機的運行狀態。
3、程式控制裝置的控制范圍和運行方式

根據運行要求，程式控制裝置需控制兩個系列的陽床、陰床、混床的投運、停運和再生，其運行方式分為1#系列運行、2#系列再生和2#系列運行、1#系列再生。兩個系列的運行和再生可通過選擇鍵點動或自動運行。點動時按編制的程序進行操作，用點動按鈕進行轉步；自動時，按操作人員發出的啟動指令，由事先設定的時間自動轉步，全部程序執行完畢後，裝置自動復零。

4、程序設計

鍋爐補給水程式控制系統的程序設計，可將常規的繼電器系統按照FX—2PLC的編程指令要求，轉化成PLC的梯形圖程序。該控制系統中包括#1系列陽床、陰床投運、停運程式控制，#2系列陽床、陰床投運、停運程式控制，#1系列陽床、陰床再生程式控制，#2系列陽床、陰床再生程式控制，以及混床投運、停運程式控制和混床再生程式控制。本文以#1系列陽床投運程式控制為例來說明其程序設計。#1系列陽床投運程序流程圖如圖4.1所示，其相應的梯形圖程序如圖4.2所示。
梯形圖說明：

M105：#1系列投運標志

Y1：開#1陽床進水門

M8100—M8103：移位寄存器的步

Y2：開#1陽床頂部排氣門

Y3：啟動#1清水泵

Y4：啟動#2清水泵

Y5：開#1陽床正排門

Y6：開#1陽床出水門

Y7：投#1CO2風機

Y10：移位寄存器輸入端

Y11：時鍾控制端

X10：復位端

X11：投運按鈕

X12：#1清水泵投運按鈕

X13：#2清水泵投運按鈕

M101：#1清水泵投運標志

M102：#2清水泵投運標志

#1系列陽床投運步序控制由移位寄存器SFTR控制。移位寄存器的計數輸入端為Y10，時鍾控制端為Y11，復位端為X10。#1系列陽床投運有三步，分別由移位寄存器的第一步、第二步、第三步控制，每步的時間則由時鍾控制端控制，由#1系列定時電路產生定時脈沖（當M8100接通時，計時器T3產生每隔1min的時鍾脈沖；當M8101接通時，計時器T4產生每隔3min的時鍾脈沖）。該移位寄存器的其餘步用作#1系列陰床投運步序控制。

當#1系列投運，#1系列運行標志M100=1時，同時開啟#1陽床進水門、頂部排氣門及運行1台清水泵，1 min後，M8100=0，M8101=1，開#1陽床正排門，關頂部排氣門，再過3min後，M8101=0，M8102=1，則關#1陽床出水門，並投運#1CO2風機，這就是#1系列陽床投運程式控制過程。

5、梯形圖的程序指令

LD M100

OUT Y1

OUT T0

K2400

LD M100

AND M8100

SET Y2

OUT T1

K600

LD M100

MC N0

SP M0

LD M101

OUT Y3

LD M102

OUT Y4

MCR N0

LD M8101

AND M100

SET Y5

OUT T2

K1800

LD T1

AND M100

RST Y2

LDI M8100

ANI M8101

ANI M8102

AND T2

AND M100

RST Y5

LD T0

AND M100

OUT Y6

OUT Y7

LD M105

AND Y10

OR Y11

OR X10

SFTR M8100—M8105

LD X11

OUT M105

LD M105

MC N1

SP M1

LD M8100

ANI T3

OUT T3

K600

LD M8101

ANI T4

OUT T4

K1800

MCR N1

LD X11

OUT M106

LD X12

OUT M102

LD X13

OUT M103

END
指令如下：

LD X1

SET Y15

SET Y16

SET Y17

OUT T1

K18000

LD T1

OUT T2

K18000

LD T2

RST Y15

RST Y16

RST Y17

END

❺ 有關於水處理 反滲透方面好的學習資料嗎 拜求

1、現在這樣的書復籍已經很多了，不制知道你可不可以去圖書館借書，如果可以的話，那應該有很多的，如 工業純水制備技術、設備及應用，很多的。
2、如果想搞設計，開始還要先去實踐一下比較好，對以後的設計有很大幫助。
3、如果借書不方便，現在網路這么方便，可以經常逛逛論壇，水世界 網易環保論壇

❻ 注冊給排水工程師基礎考試有官方教材嗎

注冊給排水工程師基礎考試有官方教材。

《注冊排水工程師》的官方教材包括：水文學、供水水文地質、水泵及水泵站、水處理微生物學、水分析化學、工程測量、法規等。

給排水工程師是與住宅、建築群、城市等的水供給、水排放、水處理等相關聯。水是生命之源，城市離不開水，所以也不能離開給排水工程師。

相關信息介紹：

凡中華人民共和國公民，遵守國家法律、法規，恪守職業道德，並具備以下條件之一者，可申請參加基礎考試：

1、取得本專業（指公用設備專業工程中的暖通空調、動力、給水排水專業，大學本科及以上學歷或學位。

2、取得本專業或相近專業大學專科學歷，累計從事公用設備專業工程設計工作滿1年。

3、取得其他工科專業大學本科及以上學歷或學位，累計從事公用設備專業工程設計工作滿1年。

❼ 關於水處理的化學葯劑方面的書籍

《水處理葯劑大全》石化出版社
《水處理葯劑應用手冊》化學工業出版社

❽ 什麼是EDI水處理裝置

EDI水處理裝置是指的EDI模塊：

EDI，又稱連續電除鹽技術，它是將傳專統電滲析技術和離子交換技術相結合屬，在電場力的作用下，通過陽、陰離子膜對陽、陰離子的選擇透過性作用以及離子交換樹脂對水中離子的交換作用，使水中離子作定向遷移，從而實現水的深度凈化除鹽。水電解產生的氫離子和氫氧根離子對樹脂進行連續再生，因此EDI模塊制水過程不需要酸鹼化學再生即可連續製取高品質超純水。

EDI模塊

EDI模塊有哪些特點？

1、產水穩定安全，可以進行隨時監測保證水質是一直合格的。

2、系統自動化程度高，操作控制簡單方便，可以無人化生產，減少了勞動力。

3、連續穩定產水，再生時不需要對設備停機，更加方便快捷。

4、無污染，在生時不需要對其投加化學試劑，因此減少了對環境的污染。

5、成本低。設備經過合理的設計，運行穩定並有效節約了成本。

6、裝置結構緊湊減少了佔地面積，節省了空間，間接的減少了運行成本。

7、原水利用率高，幾乎沒有廢水的排放。

❾ 化學混凝法優缺點

優點：處理效果好、生產效率高、葯劑用量節約、佔地面積少。

缺點：混凝本身會導致絮凝物的形成，但需要絮凝以幫助絮凝物進一步聚集和沉降。

混凝是一種化學水處理過程，用於通過操縱懸浮在水中的顆粒的靜電荷從水中去除固體。這個過程將小的、高度帶電的分子引入水中，使懸浮液中的顆粒、膠體或油性材料上的電荷不穩定。為系統選擇合適的混凝劑將提高整體系統性能，特別是通過提高過濾器和澄清器的性能來提高固體去除效率。

有許多廢水處理應用需要混凝反應，例如從水中去除膠體固體、破乳油乳液（「破乳」）和油漆脫粘。還有許多類型的混凝劑可用於滿足處理過程的特定需求。通常，在化學水處理過程中，凝結先於絮凝。

在膠體懸浮液中，顆粒會非常緩慢地沉降或根本不沉降，因為膠體顆粒帶有相互排斥的表面電荷。這種表面電荷最常用的評估方法是zeta 電位，即滑動平面上的電位。為了誘導凝結，將帶有相反電荷的凝結劑（通常是金屬鹽）加入水中以克服排斥電荷並使懸浮液「不穩定」。

可用於廢水處理的混凝劑

1、金屬混凝劑

構成了最大的可用產品組。產品可能僅包含金屬鹽（如硫酸鋁或氯化鐵），或者產品可能是聚合金屬鹽（如聚合氯化鋁或氯化鋁）。

2、合成混凝劑

可能在相對較大的分子（如聚胺或聚 DADMAC）上帶有非常高的電荷密度。根據配方，一些合成衍生物可能起到絮凝劑的作用。

3、生物聚合物凝結劑

來自天然來源。許多 Dober 水處理產品源自植物來源（如木質素、單寧和澱粉）。還有多糖和其他天然生物聚合物，它們來自動物、真菌和微生物過程（產生殼聚糖、果膠、角叉菜膠、車前子等）。