❶ 如何除去饮用水中杂质
~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。
上面是我帮你找的..
希望对你有用噢 .
写的够详细了吧
❷ 水垢去除小妙招
水垢去除小妙招
水垢去除小妙招,水垢是一种对人体有害的物质,但只要是装水的容器,就避免不了会产生水垢,如果不及时清理,水垢也会越积越多,我在了解到水垢的形成之后,总结了一些水垢去除小妙招,一起来看看吧。
水垢的形成
含有钙(Ca)、镁(Mg)盐类等矿物质的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河水、湖水或者井水经过沉降,除去泥沙,消毒杀菌后得到的,也是硬水。刚下的雨雪,水里不含矿物质,是“软水”。水烧开后,一部分水蒸发了,本来不好溶解的硫酸钙(CaSO4,石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙(Ca(HCo3)2)和碳酸氢镁(Mg(HCO3)2),在沸腾的水里分解,放出二氧化碳(CO2),变成难溶解的碳酸钙(CaCO3)和氢氧化镁(Mg(OH)2)也沉淀下来。这就是水垢的来历。
水垢根据其形成原因和成形状态的不同大致可分为硬垢和软垢两种。当水中含有碳酸盐胶体、细菌和有机物等杂质时,碳酸盐类似于水泥沙浆中的沙石,而胶体、细菌和有机物等则相当于水泥沙浆中的水泥,当水中胶体、细菌和有机物等粘性物质和碳酸盐共同作用,在高温煮沸条件下则形成了和容器(或管道表面)粘附在一起的硬垢。而一旦胶体、细菌和有机物等粘性物质被去除(如通过超滤滤除)后,即使水中钙、镁离子和碳酸根离子浓度很高,也只生成洁白而松散的容易去除的碳酸盐软垢,而不会产生硬垢。
水垢的危害
水垢的危害主要 有:
一、水垢对人体的健康有较为严重危害的
1、容易造成肠胃消化和吸收功能紊乱,以及泌尿系统的疾病,比如便秘等,同时水垢如果严重的话,还会导致胃炎及各类结石如肾结石、尿道结石的大病率的提升。而牙垢、牙周炎在某种程度上也与水垢有较大的关系。
2、其次,水垢胶结时,也常常会附着大量重金属离子,如果该容器用于盛装饮用水,会有重金属离子过多溶于饮水的风险。
二、水垢对人们的生活也有着很大的影响和危害
1、首先,水垢导热性很差,会导致受热面传热情况恶化,从而浪费燃料或电力。水垢通常胶结于容器或管道表面。家庭用水时,如果水壶已经结满水垢则会影响烧水功率约30%左右,即会更费电,包括电热水器也是一样。比如,如果按每个月烧水成本是30元计算的话,则其中10元为水垢影响所造成的浪费。
2、其次,水垢如果胶结于热水器或锅炉内壁,还会由于热胀冷缩和受力不均,极大的增加热水器和锅炉爆裂甚至爆炸的危险性。
水垢怎么去除
热胀冷缩除水垢:
将空水壶放在炉上烧干水垢中的水分,烧至壶底有裂纹或烧至壶底有“嘭”响之时,将壶取下,迅速注入凉水,或用抹布包上提手和壶嘴,两手握住,将烧干的水壶迅速坐在冷水中(不要让水注入壶内)。重复2次至3次,壶底水垢会因热胀冷缩而脱落。
柠檬除水垢:
把柠檬切片放入烧水壶(越薄越好,目的是让柠檬酸尽量释放出来)水烧开煮沸5分钟左右,烧开后让柠檬在水中浸泡2分钟即可除去。
醋除水垢:
如烧水壶有了水垢,可将几勺醋放入水中,烧一二个小时,水垢即除。如水垢中的主要成分是硫酸钙,则可将纯碱溶液倒在水壶里烧煮,可去垢。
口罩防积水垢:
在烧水壶里放一只干净的口罩,烧水时,水垢会被口罩吸附。
整体的去除全家的用水水垢:
可以安装一台软水机,对全家的水进行整体的去处水垢,让大家省去了为水垢而烦恼的问题了。用于饮用水质的水垢去除,可以使用宝宝爱水婴幼儿专用滤水壶等带有氢离子树脂的净水设备。
水垢清洁剂:
超市、茶店里有销售的水垢清洁剂,主要成分是羟基丙三酸,原料安全无毒还环保。这种水垢清洁剂使用便捷而且效果好,有合适的剂量和比较详尽的说明,很适合家庭用户使用。
磁化:
在壶中放一块磁铁,不仅不积垢,煮开的水被磁化,还具有防治便秘、咽喉炎作用。
离子交换除水垢方法:
采用特定的阳离子交换树脂,以钠离子将水中的钙镁离子置换出来,由于钠盐的溶解度很高,所以就避免了随温度的升高而造成水垢生成的情况。
膜分离除水垢方法:
纳滤膜(NF)及反渗透膜(RO)均可以拦截水中的钙镁离子,从而从根本上降低水的硬度。膜分离除水垢方法的特点是,效果明显而稳定,处理后的水适用范围广;但是对进水压力有较高要求,设备投资、运行成本都较高。
电水壶除水垢怎么去除
电热水壶的诞生,就是为大家提供安全、健康、快捷的饮用水,电热水壶设计人性化,造型美观时尚,烧水速度快,性价比高,成为当今家庭很常用的小家电之一,但电热水壶如果长时间使用,会产生水垢,不及时清理的话,会影响水质,下面教大家5招除水垢绝招。
电水壶煮山芋除垢
在新水壶内,放半水壶以上的山芋,加满水,将山芋煮熟,以后再烧水,就不会积水垢了。但要注意水壶煮山芋后,内壁不要擦洗,否则会失去除垢作用。对于已积满了水垢的旧水壶,用以上方法煮一二次后,不仅原来的水垢会逐渐脱落,并能起到防止再积水垢的作用。
小苏打除水垢
一般电水壶加热盘都是铝制的,在电热水壶烧水时,很容易形成水垢,一般我们可以放1小匙小苏打,烧沸几分钟,水垢即除。或者也可倒入浓度为1%的小苏打水500克左右,轻轻摇涮,水垢即可除掉。
醋除水垢
这个方法是最简单也是最实用的方法,水垢的主要成分是碳酸钙等碳酸盐,醋里面的醋酸会与其发生反应,产生溶于水的物质矿物质和二氧化碳气体,一般超市都能买到白醋,放入水壶刻度的10%的白醋,然后加满水,烧开放置一小时左右,然后刷洗就可以了,陈醋也可以,但陈醋的效果没有白醋的好。
土豆皮除水垢
铝壶或铝锅用一段时间后,会结有薄层水垢。将土豆皮放在里面,加适量水烧沸,煮10分钟左右可除去。
煮鸡蛋除水垢
一般电水壶,用久了积垢坚硬难除,如用它煮上两次鸡蛋,会收到理想的'效果,把两个鸡蛋壳稍微弄碎,装进瓶中,再装入半壶水,用搅拌器或者调羹搅拌,然后煮沸,放置半小时左右,倒出蛋壳,再用清水涮洗两遍即可。
热水瓶水垢怎么去除
1、用醋250克,烧热后灌入热水瓶内,浸泡几小时,再上下、左右摇晃,瓶内水垢就会脱落。
2、可倒入浓度为1%的小苏打水500克左右,轻轻摇涮,水垢即可除掉。
3、取200克稀盐酸放瓶内浸泡一会儿后,再摇动就可以清除瓶内的水垢。
4、抓一把绿豆放进热水瓶里,再放一点水,用塞堵住瓶口,轻晃几下,把绿豆和水倒出来,再放些清水冲洗一下就可以。
5、在瓶里放些纸屑,然后倒进温盐水,轻轻晃一会儿,水垢即可除净。
6、取少许茶叶,放入暖水瓶里,再灌入滚开的水,盖好瓶塞,过15~20分钟后,就可饮用其中的茶水。而瓶内的水垢在茶碱的作用下,就会脱落下来,沉入瓶底。连泡几次,效果会更好。
7、把两个鸡蛋壳稍微弄碎,装进瓶中,再装入半茶缸凉水,堵上瓶塞并用一只手按住,大拇指和其他手指握住瓶口颈部,另一只手托住瓶底,上下左右旋转摇晃。约20秒种,取下瓶塞,倒出蛋壳,再用清水涮洗两遍即可。
8、用煮面条的水倒入瓶内,摇晃几分钟后倒掉,再用清水冲洗即可干净。
9、取一些向阳叶或南瓜叶切成3厘米至4厘米见方大小的碎片,放入瓶内,再加入少许冷水,轻轻将暖水瓶摇晃几下,倒出后再用清水洗净即可。
加什么可以溶解加湿器水垢
加醋溶解水垢
取清水加热,然后白醋与热水按照1:4的比例混合,倒入加湿器储水槽,浸泡15分钟,使槽壁水垢充分溶解,然后用棉布轻轻擦拭槽壁即可清除水垢。
加小苏打溶解水垢
取50克小苏打溶解在一杯热水中,倒入储水槽,逆时针转动储水槽,使水槽壁各个部位接触小苏打水。泡十分钟后,用软毛刷轻轻一刷,水垢就没有了。
加湿器清洗步骤
除垢剂可以购买专门除水垢的洗涤剂,也可以参照上面的方法自己配置溶解水垢的洗涤剂,然后按照以下步骤除水垢
第一步:切断电源
清洗前关闭电源,并拔掉插头。
第二步:倒掉水槽中的水
取水箱前将主机内部的储水倒掉,否则水流入机体内部,容易损坏零部件。
第二步:溶解水垢
将专用“除垢剂”倒入加湿器储水槽内浸泡15分钟,等待水垢充分溶解
第三步:刷洗清除水垢
用软毛刷轻轻刷掉储水槽槽壁上,及水位感应器上面的水垢,水垢清洗不干净容易造成堵塞,从而影响机器运行。
第四步:清水冲洗
倒掉水槽内的脏水,并用清水清洗水槽,千万不能将水溅入出风口内,最后将清水倒掉。
不同类型加湿器清洗方法
纯净型加湿器
清洗方便简单,基本没有水垢,只需每1年换一次蒸发器、过滤网即可。
电加热式加湿器
需定期清洗水箱中的水垢。清洗时不可将机器放入水中,清洗水温不得超过50摄氏度。不能用硬物刮除水垢,不要用洗涤剂、煤油、酒精等清洗机身和部件,以免损坏机件。
超声波加湿器
一个月就必须用专用清洗剂清洁一次,否则积累下来的水垢可能会堵塞甚至烧坏机器。超声波加湿器清洗时,需要掀开水箱,用专用的清洗剂重点去除机器内部发雾器上积聚的水垢。
❸ 百合防雾霾口罩是用哪些材料做的
产品材质采用:
1、中间层为防霾三维超滤膜(我司核心技术产品【全国唯一】采用膜材料作为滤芯的口罩
2、口罩外层采用长绒棉制作
3、内层采用抗菌布材料
4、软硅胶耳带
❹ 在防雾霾的时候,之前用别的牌子口罩有时候勒得耳朵疼,打算百合防雾霾口罩,各位觉得怎样
世界顶尖防霾三维超滤膜孔径小微孔多(每11平方厘米面积上多达90亿微孔,微孔直径0.1-0.5微米,最小孔径是雾霾颗粒物的1/25),高效防霾的同时能防水透湿。
❺ 我家的井水含碱多,怎么能处理一下
水的硬度,是指水中的钙、镁、铁、铝、锰的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐及硝酸 盐等所有的盐类,并常含有汞、镉、砷、铅等少量的有害元素。水的硬度单位通常是将水 中的全部盐类换算为碳酸钙来计量。当水中的硬度以碳酸钙计小于150毫克/升时,称为软 水;150—450毫克/升时,称为硬水;450—714毫克/升时为高硬水;大于714毫克/升时为 特硬水。国家生活饮用水硬度的卫生标准为小于450毫克/升(以碳酸钙计)。 在生活上,水的硬度过高,用来洗涤可使肥皂不起泡沫而造成浪费;用硬水洗衣物易使纺 织物纤维变硬发脆而损坏;用硬水洗澡、洗头时有发涩发黏的感觉;用硬水烧豆与肉类不 易熟烂;用硬水烧开水易使水壶结垢,浪费燃料1/3以上。在人体健康上,饮用高硬水易 使人患暂时性胃肠不适、腹胀、泻肚、排气多,甚至引起肾结石等疾病。不仅如此,水壶 与暖水瓶使用一段时间后,其内壁就会结满一层白色的水碱,除大部分为碳酸钙、碳酸镁 外、还含有多种有害的汞、镉、铅、砷等元素,如不经常及时清除,反复用来烧水、装水 后,有害元素积累越来越多,并能再次溶于水中,当人们饮用后就进入人体,从而引起人 体慢性中毒甚至可致癌和致畸,严重危害人体健康。
最简单的软化方法是你可以买过滤嘴安在水龙头上,有一定的效果。
硬水软化方法有二类:
一是药物软化。可利用高中课本上提到的石灰苏打法、磷酸钠法等。这类方法可以将钙镁 离子沉淀除去。磺化煤可将水中Ca2+、Mg2+与Na+交换来达到软化的目的;当磺化煤使用 一段时间后会失去软化能力,可将其放置在8%~10%的食盐水中浸泡以恢复软化能力。在日 常生活中:如洗面时,可在水中加半杯牛奶或一撮食盐,在一定程度上除去钙镁离子。 硬水软化的设备也有很多,我们在调查中只见到了三种。第一种是软化机;其设备中有一 种树脂,它是一种多孔、不可溶性交换材料,里面含有千万颗细小塑料球珠。当水经过这 些球珠时,钙镁离子就可以被除掉。第二种是纯净水机;水经过多介质过滤器、活性碳精 过滤器、超滤膜、臭氧等工序处理后可得纯净水。第三种为离子交换设备;让水通过多介 质过滤器、活性炭、阳床、阴床、脱气、精气、精阳床、混床、紫外杀菌器、精过滤器。 可将水中许多杂质除掉。这三种设备除钙镁离子所采用的还是药物软化法,其中都用到离 子交换树脂。
二是加热法。将水煮沸,并多煮一会时间,可将钙镁离子转化为锅垢除掉,硬水在一定程 度上得到软化。 日常生活中,我们也有简单办法除垢。保温瓶中倒入4%~5%盐酸可将瓶内水垢除去。 水壶除垢的方法,我们了解了以下几种:①小心将水壶烧到刚刚干涸后,立即浸入凉水, 水垢会因受热不均脱落。②在水壶中加入食醋,在火上烧至温热也可除水垢。③新水壶中 装半壶山芋,加满水煮熟,不要摩擦内壁,以后使用就不会有垢了。旧水壶用上述方法做 一至二次,不仅可以除垢,以后烧水也不会产生水垢。④在水壶中加一撮小苏打,将水烧 沸几分钟,可以除垢。⑤水壶中装一些土豆,加适量水烧沸10分钟。⑥用水壶煮几次鸡蛋。 ⑦在壶中放一块洁净的口罩烧水,水垢只沉积在口罩上,水壶上不形成水垢。⑧在壶中放 一块磁铁烧水,不产生水垢。
❻ 净水器好处与坏处
1、净水器的水是不是没有矿物质?不能长期喝?
首先净水器的水经过过滤分为含有矿物质的水,和不含矿物质的纯水,对于净水器的水很多网友担心就是纯水不能长时间饮用,这样的水没有矿物质,对身体补充矿物质没有什么帮助。
其实对于这种说法是错误的,人体不是靠喝水补充矿物质的,水中的矿物质含量是非常低的,比如说含钙、铁、镁等矿物质的,一杯牛奶中含钙量是矿泉水的1000倍,而一斤牛肉中含铁的含量是8000倍一瓶矿泉水的含量,所以人体主要补充矿物质是靠的外在食物补充,靠喝水补充是远远不够的。
有的人说水中含有矿物质也可以补充,但是大家可以看到水中的矿物质只是含量非常少的矿物质,人体主要营养物质补充是靠吃各种食物来补充的,包括肉类、蛋类、鱼虾、以及蔬菜和水果。
2、净水器的纯水是否长期喝有害?
肯定没有害处,人体营养补充是靠食物,水只要有水分子就行了,对于纯净水如果不能长期喝,净水器就不可能符合国家相关技术和卫生健康标准,没法在市场上销售,所以这点大家不用担心!
净水器的水不仅没坏处,还有好处,因为现在的自来水只是初级过滤和消毒,如果需要更进一步的过滤和消毒,建议是通过净水器。净水器靠多层过滤包括PP棉、活性炭滤芯、RO反渗透膜等等,通过这些可以有效过滤有害杂质以及各种细菌,最后人体喝到的水是纯净水,所以对人体还是有好处的。
3、如果担心喝纯水有危害怎么办?
上面小编也介绍了,纯水对人体无害,如果您真的担心,可以喝纯水和初级过滤水混合喝,比如小编家里购买的沁园净水器,分为2种过滤水,一种含有矿物质的,一种是不含有矿物质的纯水,小编基本上就是纯水和初级过滤水都喝,这样就不用担心一直喝纯水对身体有危害了!
❼ 超滤膜的使用寿命是多久,其他滤芯使用状况
超滤膜的寿命一般情况下在3年,但根据各地水质的不同可能使用寿命也不同。专正常维护寿命能到属5年甚至8年的,使用寿命与膜在使用过程中的清洗维护有很大的关系,如果在日常生产中清洗维护得好的话,膜可以一直保持很好的通量,从而提高了生产效率,且使用寿命自然也会有所延长,减短膜更换的频率。
❽ 超滤膜纱窗能够将雾霾过滤吗
能不能很简单。你只要看看一星期你的纱窗还能看见外面不。看不见,可以看见了就不可以。一般的口罩在雾霾时最多带一天
❾ 哪位能为我详细说说保安过滤器、精密过滤器、微孔过滤器、疏水性过滤器、除菌过滤器的区别
保安过滤器、精密过滤器、微孔过滤器三种过滤器的区别
保安过滤版器和微孔过滤器都属于精权密过滤器。
精密过滤器如果用在反渗透前面,就叫做保安过滤器,保安过滤器也就是保障进入膜的进水安全,一般精度选为5微米。
如果用于反渗透后面或超滤膜的后面,精密过滤器又称为微孔膜过滤器,这时的过滤器精度通常在1微米以下,主要是除去通过紫外线杀菌器后,拦截水中的细菌的杂质。
精密过滤器、疏水性过滤器、除菌过滤器的区别
疏水性过滤器和除菌过滤器是两种特定功能的过滤器,分别用于疏水性处理和水处理除菌。
精密过滤器过滤精度范围大,作用广泛,具有耐高压,更换滤芯方便,处理水量大,占地面积小、过滤效果好等特点,广泛应用于电子工业、医药工业、家用饮水、食品饮料、酒、啤酒、矿泉水行业作为预处理及终端过滤。
❿ 家用净水器滤芯种类有哪些
净水器滤芯的种类主要有以下几种:
1.PP滤芯
PP滤芯一般价格低,但容易堵塞专,需经常更换。PP滤芯过属滤精度不高,仅用于水的初步过滤。
2.活性炭滤芯
活性炭滤芯分为两大类:颗粒活性炭滤芯和压缩活性炭滤芯。前者使用寿命及效果不稳定,常用做各种家用净水设备的二级过滤。后者使用寿命也更长,常用做各种家用净水设备的三级过滤。
3.反渗透滤芯
反渗透膜的过滤精度为0.0001微米,除了水分子外,任何的杂质都无法通过,因此净化出来的水可以直接饮用。
4.超滤膜滤芯
超滤膜滤芯使用寿命长,滤后的水可以生饮,出水量大,无须加电、加压,净化成本低,可反复冲洗循环使用。
5.陶瓷滤芯
陶瓷滤芯的净化原理与活性炭类似,不过相对过滤效果好、寿命比较长。但是陶瓷滤芯的滤渣容易藏在纱线间,需经常用毛刷涮洗,砂纸打磨。
6.离子交换树脂滤芯
离子交换树脂滤芯可分为阳离子树脂和阴离子树脂两类,能分别与水中的钙、镁等阳离子和硫酸根等阴离子进行离子交换,实现硬水软化和去离子,避免人体因长期食用硬水而罹患结石病。但它不能滤除细菌、病毒等杂质。