化学水处理教材微盘

❶ 火力发电厂化学水处理实用技术的图书信息

所有责任者： 巩耀武，管炳军编
标识号： ISBN:7-5083-4367-0
出版、发行地： 北京
关键词： 火电厂回---电厂化学---水处理---化学处理火答电厂电厂化学水处理化学处理
语种： Chinese 汉语
分类： 中图分类:TM621.8
载体形态： 195页

❷ 生活用水的水处理

常用的水处理方法有：(一)沉淀物过滤法、(二)硬水软化法、(三)活性炭吸附法、(四)去离子法、(五)逆渗透法、(六)超过滤法、(七)蒸馏法、(八)紫外线消毒法等。
一、沉淀物过滤法
沉淀物过滤法的目的是将水源内之悬浮颗粒物质或胶体物质清除干净。这些颗粒物质如果没有清除，会对透析用水其他精密的过滤膜造成破坏或甚至水路的阻塞。这是最古老且最简单的净水法，所以这个步骤常用在水纯化的初步处理，或有必要时，在管路中也会多加入几个滤器(filter)以清除体积较大的杂质。滤过悬浮的颗粒物质所使用的滤器种类很多，例如网状滤器，沙状滤器(如石英沙等)或膜状滤器等。只要颗粒大小大于这些孔洞之大小，就会被阻挡下来。对于溶解于水中的离子，就无法阻拦下来。
二、硬水软化法
硬水的软化需使用离子交换法，它的目的是利用阳离子交换树脂以钠离子来交换硬水中的钙与镁离子，*此来降低水源内之钙镁离子的浓度。其软化的反应式如下:
Ca2++2Na-EX→Ca-EX2+2Na+1
Mg2++2Na-EX→Mg-EX2+2Na+1
式中的EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合了Ca2+及Mg2+之后，将原本含在其内的Na+离子释放出来。
三、活性碳
活性碳是由木头，残木屑，水果核，椰子壳，煤炭或石油底渣等物质在高温下干馏炭化而成，制成后还需以热空气或水蒸气加以活化。它的主要作用是清除氯与氯氨以及其他分子量在60到300道尔顿的溶解性有机物质。活性碳的表面呈颗粒状，内部是多孔的，孔内有许多约1Onm~lA大小的毛细管,1g的活性碳内部表面积高达700-1400m2，而这些毛细管内表面及颗粒表面就是吸附作用之所在。影响活性碳清除有机物能力的因素有活性碳本身的面积，孔洞大小以及被清除有机物的分子量及其极性(Polarity)，它主要*物理的吸附能力来排除杂物，当吸附能力达饱合之后，吸附过多的杂质就会掉落下来污染下游的水质，所以必须定时利用逆冲的方式来清除吸附其上的杂质。
四、去离子法
去离子法的目的是将溶解于水中的无机离子排除，与硬水软化器一样，也是利用离子交换树脂的原理。在这 使用两种树脂-阳离子交换树脂与阴离子交换树脂。阳离子交换树脂利用氢离子(H+)来交换阳离子;而阴离子交换树脂则利用氢氧根离子(OH-)来交换阴离子，氢离子与氢氧根离子互相结合成中性水，其反应方程式如下:
M+x+xH-Re→M-M-Rex+xH+1
A-z+zOH-Re→A-Rez+zOH-1
上式中的的M+x表阳离子，x表电价数，M+x阳离子与阳离子树脂上H-Re的氢离子交换，A-z则表阴离子，z表电价数，A-z与阴离子交换树脂结合后，释放出OH-离子。H+离子与OH-离子结合后即成中性的水。这些树脂之吸附能力耗尽之后也需要再还原，阳离子交换树脂需要强酸来还原。
五、逆渗透法
逆渗透法可以有效的清除溶解于水中的无机物，有机物，细菌，热原及其它颗粒等，是透析用水之处理中最重要的一环。所谓渗透(osmosis)是指以半透膜隔开两种不同浓度的溶液，其中溶质不能透过半透膜，则浓度较低的一方水分子会通过半透膜到达浓度较高的另一方，直到两侧的浓度相等为止。在还没达到平衡之前，可以在浓度较高的一方逐渐施加压力，则前述之水分子移动状态会暂时停止，此时所需的压力叫作 渗透压 (osmotic pressure)，如果施加的力量大于渗透压时，则水份的移动会反方向而行，也就是从高浓度的一例流向低浓度的一方，这种现象就叫作逆渗透。逆渗透的纯化效果可以达到离子的层面，对于单价离于(monovalentions)的排除率(rejectionrate)可达90%-98%，而双价离子(divalent ions)可达95%-99%左右(可以防止分子量大于200道尔敦的物质通过)。
六、超过滤法
超过滤法与逆渗透法类似，也是使用半透膜，但它无法控制离子的清除，因为膜之孔径较大，约10-200A之间。只能排除细菌，病毒，热原及颗粒状物等，对水溶性离子则无法滤过。超过滤法主要的作用是充当逆渗透法的前置处理以防止逆渗透膜被细菌污染。它也可用在水处理的最后步骤以防止上游的水在管路中被细菌污染。一般是利用进水压与出水压差来判断超过滤膜是否有效，与活性碳类似，平时是以逆冲法来清除附着其上的杂质。
七、蒸馏法
蒸馏法是古老却也是有效的水处理法，它可以清除任何不可挥发性的杂质，但是无法排除可挥发性的污染物，它需要很大的储水槽来存放，这个储水槽与输送管却是造成污染的重要原因，血液透析用水不用这种方式来处理。
八、紫外线消毒法
紫外线消毒法是常使用的方法之一。紫外线消毒不产生任何二次污染物，属于国际上最新一代的消毒技术，它以其高效率、广谱性、低成本、长寿命、大水量、无污染等其他消毒手段无法比拟的优点，已在西方发达国家逐渐成为一种主流消毒手段 。它的杀菌机理是破坏细菌核酸的生命遗传物质，使其无法繁殖，其中最重大的反应是核酸分子内的pyrimidine盐基变成双合体(dimer)。一般是使用低压水银放电灯（杀菌灯）的人工253.7nm波长的紫外线能量。紫外线杀菌灯的原理与日光灯相同，只是灯管内部不涂萤光物质，灯管的材质是采用紫外线穿透率高的石英玻璃。一般紫外线装置依用途分照射型，浸泡型及流水型。
九、生物化学法
[1]生物化学水处理方法利用自然界存生的各种细菌微生物，将废水中有机物分解转化成无害物质，使废水得以净化。生物化学水处理方法可以分活性污泥法、生物膜法、生物氧化塔、土地处理系统、厌氧生物水处理方法。生物化学水处理法的流程：原水→格栅→调节池→接触氧化池→沉淀地→过滤→消毒→出水。
1、活性污泥水处理方法
(1)鼓风曝气：即排流式曝气，将压缩空气不断地鼓入废水中(主要装置由曝气鼓风机和曝气器组成)，保证水中有一定的溶解氧，以维持微生物的生命活动，分解水中有机物，以达到水处理的净化效果。
(2)机械曝气：即表面曝气，利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动水面，使空气中的氧溶于水中，供微生物生命活动，进行生化作用以达到水处理的净化效果。
(3)纯氧曝气：它是按鼓风曝气方法向水中吹入纯氧，以提高充氧效率，从而加快水处理的净化速度。
2、生物膜水处理方法
(1)生物滤池：使废水流过生长在滤料表面的生物膜，通过两面间的物质交换及生化作用，使废水中有机物降解，达到水处理的净化目的。
(2)生物转盘：由固定在一横轴上的若干间距很近的圆盘组成，不断旋转的圆盘面上生长一层生物膜，以达到水处理净化效果。
(3)生物接触氧化：供微生物栖附的填料全部浸于废水中，并采用机械设备向废水中充入空气，使废水中有机物降解，以净化废水。
3、土地处理系统 (1)土地渗滤：利用土壤膜中的微生物和植物根系对污染物的净化能力来进行生活污水处理，同时利用污水中的水、肥来促进农作物、牧草、树木生长。
(2)污水灌溉：这种水处理方法主要目的为灌溉，以充分利用净化后的污水。
4、厌氧生物水处理方法：利用厌氧微生物分解污水中有机物，达到水处理净化目的，同时产生甲烷气、CO2等气体。
生活用水(domestic water)人类日常生活所需用的水。包括居民日常生活用水(饮用、洗涤等室内用水和洗车、绿化等室外用水)和公共设施用水(浴池、商店、旅馆、学校、医院、市政绿化、清洁、消防等用水)。中国的年生活用水总量约600多亿立方米(2001年),大城市人均每人每年生活用水量为70～247立方米,中小城市人均年用水量约为32～166立方米,农村人均用水量约28立方米。由于中国大部分城市和农村未实现分质供水,所以生活用水的水质评价一般仍沿用饮用水的标准或采用优于Ⅳ类水的标准来衡量。

❸ 高中化学选修2知识点

化学选修2《化学与技术》
第一单元 走进化学工业
教学重点（难点）：
1、化工生产过程中的基本问题。
2、工业制硫酸的生产原理。平衡移动原理及其对化工生产中条件控制的意义和作用。
3、合成氨的反应原理。合成氨生产的适宜条件。
4、氨碱法的生产原理。复杂盐溶液中固体物质的结晶、分离和提纯。
知识归纳：

1

制硫酸

反应原理

造气：S+O2==SO2 (条件 加热)
催化氧化：2SO2+O22SO3
吸收：SO3+H2O==H2SO4 98.3%的硫酸吸收。

原料选择

黄铁矿：FeS2 硫磺：S

反应条件

2SO2+O22SO3 放热 可逆反应（低温、高压会提升转化率）
转化率、控制条件的成本、实际可能性。400℃～500℃，常压。
钒触媒：V2O5

三废处理

废气：SO2+Ca(OH)2==CaSO3+H2O CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O
废水：酸性，用碱中和
废渣：黄铁矿废渣――炼铁、有色金属；制水泥、制砖。
局部循环：充分利用原料

能量利用

热交换：用反应放出的热预热反应物。

2

制氨气

反应原理

N2+3H22NH3 放热、可逆反应（低温、高压会提升转化率）
反应条件：铁触媒 400～500℃，10MPa～30MPa

生产过程

1、造气：N2:空气（两种方法，(1)液化后蒸发分离出氮气和液氧，沸点N2－196℃，H2－183℃；(2)将氧气燃烧为CO2再除去）。
H2:水合碳氢化合物（生成H2和CO或CO2）
2、净化：避免催化剂中毒。
除H2S：NH3H2O+H2S==NH4HS+H2O
除CO：CO+H2O==CO2+H2 K2CO3+CO2+H2O==2KHCO3
3、氨的合成与分离：混合气在合成塔内合成氨。出来的混合气体中15％为氨气，再进入冷凝器液化氨气，剩余原料气体再送入合成塔。

工业发展

1、原料及原料气的净化。2、催化剂的改进（磁铁矿）3、环境保护

三废处理

废气：H2S－直接氧化法（选择性催化氧化）、循环。
CO2－生产尿素、碳铵。
废液：含氰化物污水－生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等。
含氨污水－蒸馏法回收氨，浓度较低可用离子交换法。
废渣：造气阶段产生氢气原料的废渣。煤渣（用煤），炭黑（重油）。

3

制纯碱

氨碱法
（索尔维）

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

缺点：CO2来自CaCO3，CaO－Ca(OH)2－2NH3+CaCl2+2H2O
CaCl2的处理成为问题。和NaCl中的Cl－没有充分利用，只有70％。CaCO3的利用不够充分。

联合法
（侯德榜）

与氨气生产联合起来：
NH3、CO2都来自于合成氨工艺；这样NH4Cl就成为另一产品化肥。综合利用原料、降低成本、减少环境污染，NaCl利用率达96％。

资料：
一、硫酸的用途肥料的生产。
硫酸铵（俗称硫铵或肥田粉）：2NH3 + H2SO4＝(NH4)2SO4；
和过磷酸钙（俗称过磷酸石灰或普钙）：Ca3(PO4)2 + 2H2SO4＝Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4； 浓硫酸的氧化性。
（ 1） 2Fe + 6H2SO4 (浓) Fe2 (SO4)3 + 3SO2 ­ + 6H2O （铝一样）
（2）C + 2H2SO4 ( 浓) 2SO2 ­ + CO2 ­+ 2H2O
S + 2H2SO4 (浓) 3SO2 ­ + 2H2O
2P + 5H2SO4(浓) 2H3PO4 + 5SO2 ­ + 2H2O
（3）H2S + H2SO4 (浓) = S + SO2 ­ + 2H2O
2HBr + H2SO4 (浓) = Br2 ­ + SO2 ­ + 2H2O
8HI + H2SO4(浓) = 4I2 + H2S ­ + 4H2O
（4）2NaBr + 3H2SO4 (浓) = 2NaHSO4 + Br2 ­ + SO2­ + 2H2O
2FeS + 6H2SO4(浓) = Fe2(SO4)3 + 2S ¯ + 3SO2 ­ + 6H2O
（5）当浓硫酸加入胆矾时，浓硫酸吸水，胆矾脱水，产生白色沉淀。

二、氨气
1、氮肥工业原料 与酸反应生成铵盐
2、硝酸工业原料 能被催化氧化成为NO 4NH3+5O2=4NO+6H2O （Pt-Rh 高温）
3、用作制冷剂 易液化，汽化时吸收大量的热
三、纯碱
烧碱（学名氢氧化钠）是可溶性的强碱。它与烧碱并列，在工业上叫做“两碱”。烧碱和纯碱都易溶于水，呈强碱性，都能提供Na＋离子。1、普通肥皂。
高级脂肪酸的钠盐，一般用油脂在略为过量的烧碱作用下进行皂化而制得的。

如果直接用脂肪酸作原料，也可以用纯碱来代替烧碱制肥皂。

第二单元 化学与资源开发利用
教学重点（难点）：
1、 天然水净化和污水处理的化学原理，化学再水处理中的应用和意义。
硬水的软化。中和法和沉淀法在污水处理中的应用。
2、 海水晒盐。海水提镁和海水提溴的原理和简单过程。氯碱工业的基本反应原理。
从海水中获取有用物质的不同方法和流程。
3、 石油、煤和天然气综合利用的新进展。
知识归纳：

方法

原理

天然水的净化

混凝法

混凝剂：明矾、绿矾、硫酸铝、聚合铝、硫酸亚铁、硫酸铁等
Al3++3H2O3H++Al(OH)3
絮状胶体（吸附悬浮物）；带正电（使胶体杂质聚沉）。
生活用水净化过程：混凝沉淀－过滤－杀菌

化学软化法

硬水：含有较多的Ca2+,Mg2+的水，较少或不含的为软水。
不利于洗涤，易形成锅垢，降低导热性，局部过热、爆炸。
暂时硬度：Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2引起的硬度。1、加热法
永久硬度：钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的硬度。
2、药剂法：纯碱、生石灰、磷酸盐
3、离子交换法：离子交换树脂，不溶于水但能与同电性离子交换
2NaR+Ca2+==CaR2+2Na＋再生：CaR2+2Na＋==2NaR+Ca2+

污水处理

物理法

一级处理：格栅间、沉淀池等出去不溶解的污染物。预处理。

（微）生物法

二级处理：除去水中的可降解有机物和部分胶体污染物。

化学法

三级处理：中和法－酸性废水（熟石灰），碱性废水（硫酸、CO2）
沉淀法－含重金属离子的工业废水（沉淀剂，如S2-）
氧化还原法。（实验：电浮选凝聚法）

方法

原理

盐的利用

海水制盐

蒸发法（盐田法）

太阳照射，海水中的水分蒸发，盐析出。
盐田条件：地点（海滩、远离江河入海口）、气候。
盐田划分：贮水池、蒸发池、结晶池。
苦卤：分离出食盐的母液。

食盐利用

电解（氯碱工业）

2NaCl＋2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
阳极：2Cl－-2e－＝Cl2↑ 阴极：2H++2e－＝H2↑

海水提溴

吹出法

1、氯化：Cl2＋2Br－＝2Cl－＋Br2
2、吹出：空气（或水蒸气）吹出Br2
3、吸收：Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4 再用氯气氧化氢溴酸。

海水提镁

具体过程

海水―――Mg(OH)2―――MgCl2―――Mg
碱（贝壳）/过滤 盐酸 干燥/电解

海水提取重水

蒸馏法、电解法、化学交换法、吸附法

了解化学交换法

化工

目的

石油

分馏（常压、减压）（物理）

把石油分成不同沸点范围的蒸馏产物，得到汽油（C5~11）、煤油（C11~16）、柴油（C15~18）等轻质油，但产量较低。

裂化（化学）

获得更多轻质油，特别是汽油。断链。

列解（化学）

获得重要有机化工原料：乙烯、丙稀、丁烯等。

煤

关注问题

提高燃烧热效率，解决燃烧时的污染，分离提取化学原料。

干馏

隔绝空气加热。得焦炉气（H2、CH4、乙烯、CO等，燃料）、煤焦油（苯等芳香族化合物，进一步提取）、焦炭（金属冶炼）等。

气化

利用空气或氧气将煤中的有机物转化为可燃性气体。C＋水

液化

把煤转化为液体燃料的过程。
直接液化：与溶剂混合，高温、高压、催化剂与氢气作用，得到汽油、柴油、芳香烃等。煤制油（内蒙古）。
间接液化：先转变为CO和氢气，再催化合成为烃类、醇类燃料。

一碳化学

以分子中只含一个碳原子的化合物（甲烷、甲醇等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化学。
CO：煤 CH4：天然气。

电解饱和食盐水中。
正阳失，负阴得。
阳极：活性电极，放电顺序：S2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-
阴极： Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸性溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

（1）在电解饱和食盐水中， 阳极有气泡产生，有刺激性味道的气体，湿润的KI-淀粉试纸变蓝。阴极有气泡，可燃气体。

（2）如果交换电极：如果用的都是惰性电极（石墨或铂），那么可以互换（反应不变）；但如果原来阴极用的是铁棒，那么不能互换，若互换，铁作阳极：Fe-2e-=Fe2+，阴极：2H++2e-=H2；阴极产生的氢氧根离子会和阳极产生的亚铁离子在溶液中反应，生成氢氧化亚铁（白色沉淀，不稳定马上变成灰绿色，最终变成红褐色）。

（3）阳离子交换膜有一种特殊的性质，即它只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过，也就是说只允许Na+通过，而Cl-、OH-和气体则不能通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量。

（4）阳极接在电源正极上，电源正极会不断地吸电子，所以只能挂惰性电极，如炭棒和Pt等，若挂其他，如铁棒，那么电子被电源正极吸收，Fe会变成铁离子，从而进入电解液中，你会很快看到铁棒不见了。那至于为什么用炭棒而不用Pt，则是价格关系。炭棒便宜。
而阴极接在电源负极上，电源负极在不断产生电子，所以挂什么并没有什么大的关系，挂铁的话，反而保护了铁不变为铁离子。其实负极挂炭棒什么的，也可。在工业生产中一般阴极不用铁棒而做成铁网，增大反应接触面。而炭不易做成网状，所以选用炭棒。

第三单元 化学与材料的发展
教学重点（难点）：
1、硅氧四面体的特殊性，一些无机非金属材料生产的化学原理。
形成对化学与材料发展关系比较全面的认识。
2、金属冶炼的原理，金属腐蚀的原理和防腐方法。
电解、电镀的原理。
3、常见高分子材料的生产原理。
知识归纳：
一、 无机非金属材料

原料

成分

生产原理

性能、用途

传统硅酸盐材料

陶瓷

黏土

高温烧制

抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型。盛放物品、艺术品

玻璃

石英砂、石灰石、纯碱

Na2SiO3CaSiO3

Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2 CaCO3类似

光学玻璃、耐腐蚀玻璃，不同颜色玻璃。

水泥

石灰石、黏土

硅酸二三钙铝酸三钙、铁铝酸钙

磨成粉－煅烧－加石膏等－粉磨

水硬性，用作建筑材料。
混凝土：水泥、砂子、碎石

新材料

碳化硅

SiO2,C

SiC

SiO2+CSiC+CO↑

结构与金刚石相似，硬度大，优质磨料，性质稳定，航天器涂层材料。

氮化硅

高纯Si、N2

Si3N4

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

熔点高、硬度大、化学性质稳定，制造轴承、气轮机叶片、发动机受热面。

单质硅

高纯焦炭、石英砂

Si

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

半导体工业

金刚石

CH4

C

CH4=====C（金刚石）＋2H2

研磨材料

其余新材料

C60（新型贮氢材料）、超导材料等

二、 金属材料
金属活动顺序表：
标出金属冶炼的方法及范围：

原料

装置

原理

炼铁

铁矿石、焦炭、石灰石、空气

高炉

还原剂CO的生成：C+O2==CO2 CO2+C==2CO
生铁形成：Fe2O3+3CO==2Fe+3CO

炼钢

生铁

氧气顶吹转炉

降低C％:2C+O2=2CO 2Fe+O2=2FeO FeO+C=CO+Fe
除杂质:FeS+CaO=CaS+FeO 脱硫
添加合金元素：Cr、Mn、Ni

炼铝

铝土矿、纯碱、石灰、煤、燃料油

电解槽

铝土矿溶解：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
氢氧化铝析出：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
氢氧化铝脱水：2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
电解氧化铝：2Al2O34Al+3O2↑
冰晶石(Na3AlF6)－氧化铝熔融液,少量CaF2
阳极：6O2—12e-=3O2↑阴极：4Al3++12e-=4Al

金属腐蚀及防护：

分类

实例

金属腐蚀原理

化学腐蚀

氧气、氯气等，温度影响较大。钢材高温容易氧化一层氧化皮

电化学腐蚀

原电池反应，例如钢材
吸氧腐蚀（大多）：阴极1/2O2+H2O+2e-=2OH- 阳极Fe-2e-=Fe2+
析氢腐蚀（酸性）：阴极2H++2e-=H2 阳极Fe-2e-=Fe2+

金属防腐方法

氧化膜

用化学方法在钢铁、铝的表面形成致密氧化膜

电镀

镀铬、锌、镍（在空气中不容易发生化学变化的金属，原理）

其余

改善环境、牺牲阳极（原电池的负极）、外加电流等

三、 高分子材料
分类：天然高分子：淀粉、纤维素、蛋白质
合成高分子：聚×××

合成方法

举例

基本概念

加成聚合反应

聚氯乙稀：
聚苯乙烯：

单体：
链节：
聚合度：

缩合聚合反应

涤纶：

塑料分类

结构

性质

举例

热塑性

线型

溶解于一些有机溶剂，一定温度范围会软化、熔融，加工成形

聚乙烯

热固性

体型

不易溶于有机溶剂，加热不会熔融

酚醛树脂

高分子材料降解分类：生物降解、光降解、化学降解
废旧高分子材料的再利用途径：（1）再生、改性重新做成有用材料和制品；（2）热裂解或化学处理的方法制备多种化工原料；（3）作为燃料回收利用。

化学肥料

实例

生产原理

氮肥

尿素

2NH3+CO2H2NCOONH4 H2NCOONH4H2NCONH2+H2O

硝酸铵

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

其余：碳酸氢铵、硫酸铵、氯化铵、氨水、硝酸钙、硝酸钾等

磷肥

过磷酸钙/普钙

硫酸处理。成分：Ca(H2PO4)2·H2O和CaSO4

其余：重过磷酸钙 Ca(H2PO4)2，钙镁磷肥、KH2PO4等

钾肥

草木灰K2CO3，氯化钾，硫酸钾、硝酸钾等

复合肥料

铵磷复合肥、硝磷复合肥、硝酸铵、 KH2PO4等

农药

实例

作用、影响

杀虫剂

有机氯（DDT 、六六六 、DDE）有机磷、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等。

防治有害生物，提高农作物产量。影响生物群落、土壤、大气、水等。

杀菌剂

波尔多液（硫酸铜、石灰）、石灰硫磺合剂等、除草剂等

植物生长调节剂

乙烯利、矮壮素等

肥皂

通式

肥皂成分

高级脂肪酸钠（钾）

RCOONa或RCOOK

生产原理

油脂水解/碱性条件

去污原理

水中电离

RCOONa=RCOO-+Na+

亲油基（憎水基）

RCOO-

亲水基

Na+

主要作用

使肥皂、油污、水之间发生润湿、乳化、起泡

简单图示

第四单元 化学与技术的发展教学重点（难点）：1、化肥为农作物补充必要的营养元素，主要化肥的生产原理；了解农药的组成、结构和性 质是决定其防治病虫害效果的关键因素。化肥、农药的使用及其对环境的影响。2、了解肥皂、合成洗涤剂的组成、特点、性质及其生产原理。3、通过典型实例了解精细化学品的生产特点，体会化学与技术发展在满足生产和生活需要中的不可替代作用。知识归纳:

合成洗涤剂

故态：洗衣粉 液态：洗洁净

主要成分

烷基苯磺酸钠

生产原理

结构优化

1、确定合适的碳链长度（12～18）。（过长水溶性降低，过短水溶性过强）2、不含支链的烃基。（容易生物降解）3、合理配方。（提高综合性能，环境污染、增白、香味等）

工业味精：表面活性剂。用量少，能显著降低水与空气或其他物质的界面张力（表面张力）， 提高工业生产效率，提高产品质量和性能。

❹ PLC在水处理系统中的应用

PLC在化学水处理系统中的应用

PLC在化学水处理系统中的应用(1)摘要：本文介绍了PLC在电厂化学水处理中的控制方法。

化学水处理的方法主要是离子交换法。即利用离子交换树脂将水中溶盐的离子吸收，根据运行要求，PLC需要控制两个系统的阳床、阴床、混床的投运、停运和再生，两个系列的运行和再生可通过选择键点动或自动进行。点动时按编制的程序进行操作，用点动按钮进行转步，全部程序执行完毕后，装置自动复零。

锅炉补给水程控系统的程序设计，可将常规的继电器控制系统按照三菱FX—2系列PLC的编程指令要求，转化成PLC的梯形图程序。

关键字：PLC 控制 程序

前 言

电厂化学水处理包括锅炉补给水处理、凝结水处理和废水处理，其目的在于预防热力设备结垢、腐蚀和结盐，确保可靠生产，并尽量做到节水和控制环境污染。化学水处理的工艺流程十分复杂，以往都采用继电器进行程序控制，因安装接线复杂，程序修改困难，维护量大，以及设备老化等原因，使得其可靠性差，投运率较低。

为了改善上述利用继电器控制存在的缺陷，应用PLC进行程序控制，可以有效地解决上述存在的问题。

PLC具有高可靠性，编程方便，易于使用，环境要求低，与其他装置的配置连接方便，鉴于PLC有上述优点，所以PLC用于化学水处理系统中，可以很好的解决继电器控制存在的问题。

化学水处理的方法主要是离子交换法，即利用离子交换树脂将水中溶盐的离子吸收。经过一定时间的运行之后，离子交换树脂会失效，这就需要停止运行以对树脂进行再生还原以便使树脂可以重新使用。为此，就需要两套设备轮流运行、切换。应用PLC装置再辅以一些外部设备，可以很方便的控制两套设备的运行和切换。两个系列的阳床、阴床、混床的投运、停运和再生，其运行方式为#1系列运行，2#系列再生和2#系列运行、1#系列再生。两个系列的运行和再生可通过选择键点动或自动运行。点动时按编制的程序进行操作，用点动按钮进行转步；自动时，按操作人员发出的启动指令由事先设定的时间自动转步，全部程序执行完毕后，装置自动复零。

1、PLC简介

可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用一类可编程的存贮器，用于其内部存贮程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式输入输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。它有如下特点：

（1）高可靠性

可以说，到目前为止没有任何一种工业控制设备可以达到可编程控制器的可靠性，随着器件水平的提高，可编程控制器可靠性还在继续提高。例如三菱F1，F2系列平均无故障时间可达30万小时，而A系列的可靠性又比之高几个数量级，尤其是近来开发出的多机冗余系统和表决系统则更进一步增加了可靠性，事实上，如果某种控制装置可以连续运行20年以上不出问题，在当前技术更新瞬息万变的世界上，则可认为是永远不会坏的装置了。三菱公司已宣布，在今后它生产的可编程控制器不再标可靠性这一指标了，因为对于可编程控制器，这一指标已经无意义了，可以说在可编程控制器使用中发生的故障，大部分是由可编程控制器外部的开关、传感器、执行器引起的，而不是可编程控制器本身发生的。

可编程控制器是如何做到如此高可靠性的呢？可以先看看产生故障的原因及解决这些问题的方法。

任何电子设备产生故障的原因分为外部和内部两类，外部起因主要由于电磁干扰、辐射干扰以及由输入输出线、电源线等引入的干扰；环境温度、粉尘、有害气体的影响；振动、冲击引起的器件损坏、断联等，

内部的原因主要是器件的失效、老化，存贮信息的丢失、错误，程序分支的错误，条件判别的错误，及运行进入死循环等。

针对以上故障原因，可以从软件及硬件两方面来解决可靠性问题。

在硬件方面，首先是选用优质器件，再就是设计合理的系统结构、加固、简化安装，使其易于抗冲击，对印制电路板的设计加工及焊接工艺都做到严格要求。在此基础上，可编程器还采用如下独特的方式：

所有输入输出电路都采用光电隔离，做到电浮空，无论对于抗电干扰还是对于方便接地都大有好处。
PLC在化学水处理系统中的应用(2)① 个I/O端子除了采用常规模拟量滤波以外，还加上数字滤波。

② 内部采用电磁屏蔽，防止辐射干扰。

③ 采用较先进的电源电路，以防止由电源回路串入的干扰，有人做过实验，在三菱F1系列可编程控制器上从电源回路接入峰-峰为4000V的脉冲群干扰或电源瞬停30ms，对可编程控制器不会产生任何影响。

④ 采用合理的电路程序，一旦某模块有故障，在线插拔、调试时不会影响整机的正常运行。

在软件方面采取了如下措施：

① 设置了警戒时钟WDT，可编程控制器运行时对WDT定时刷新，如果程序出现了死循环，就能立即跳出重新启动，并报警。

② 为避免由于程序出错而错误运行，每次扫描都对程序进行检查和校验，一旦程序出错立即报警并停止运行。

③ 对程序及动态数据进行电池后备，停电后，运行停止，但有关状态及信息不会因此而丢失。

④ 随时对CPU等内部电路进行检测，一旦出错，立即报警，程序中还设置了对用户程序电路查错报错的程序，错误的程序或参数是不能运行的。

采用以上措施后，可编程控制器的可靠性大为加强，事实上从用户角度来看，选用可编程控制器的首要根据便是可靠性。以下是美国1982年对可编程控制器用户调查的结果。

（2）编程方便，易于使用

可编程控制器采用与实际电路接线图非常接近的梯形图，这种图形编程方式易懂易编，就是普通的工人，也能在很短的时间内学会使用，有人曾说过，将来自动化工厂的电气工人将在左腿上别着螺丝刀，右腰上别着编程器。

为了进一步简化编程，编程工作集中到了设计思想的本身而不是如何实现设计思想。当今的可编程控制器还针对具体问题设计了诸如进顺控指令，流程图指令等指令系统，这点对于加快系统开发速度非常重要。

从硬件方面来说，使用可编程控制器，无论是接线、配置都极其方便，只用螺丝刀即可进行全部接线工作，而不是自制很多接口电路，通常经实验室编程，模拟调试后，在现场很快就能安装调试成功。

（3）环境要求低

可编程控制器适用于恶劣的工业环境。

（4）与其它装置配置联接方便。

可编程控制器的接口原则是使外部接线、电平转换尽量少。

对于开关量，输入可以是无源触电开关或集电极开路晶体管输出；输出有继电器、可控硅、晶体管等各种不同的形式，可直接接各种不同类型的接触器、电磁阀等。

对于模拟量，只要模拟信号电平在一定的范围内（通常为+-10V或+-20mA），就可以按要求自由设置转换特性，而不需要另加电平转换，另外还有运用热电偶直接输入的A/D转换器等，此时就连放大器、冷端补偿也是多余的。

对于各种显示，音响输出更是以最方便的形式提供借口，大量的问题都在可编程控制器内部解决了。

对于数据通讯，只须同轴电缆和普通RS232和TS422接口即可，不必由用户来考虑波特率及通讯规程等具体的设置问题。

2、工艺流程

化学水处理的方法主要是离子交换法，即利用离子交换树脂将水中溶盐的离子吸收。经过一定的运行以后，离子交换树脂会失效，这时就需要停止运行以对离子交换树脂进行再生（还原），以便使树脂可以重新使用（阳离子交换树脂实效时，使用酸进行再生，阴离子交换树脂失效时，使用碱进行再生）。为了保证不间断地供水，电厂的化学水处理车间设有多组离子交换器，轮流进行再生。

锅炉补给水系统的示意图如图2.1所示。该系统由两个系列的阳床（阳离子交换器）、除碳器、中间水箱、阴床（阴离子交换器）、混床（混合离子交换器）、除盐水箱等大小20多台设备组成，程控系统控制工艺流程中的各个阀门、水泵和风机，根据运行时间选择#1系列或#2系列运行，在工艺模拟图板上显示出工艺流程的实际流向，并反映阀门、水泵和风机的运行状态。
3、程控装置的控制范围和运行方式

根据运行要求，程控装置需控制两个系列的阳床、阴床、混床的投运、停运和再生，其运行方式分为1#系列运行、2#系列再生和2#系列运行、1#系列再生。两个系列的运行和再生可通过选择键点动或自动运行。点动时按编制的程序进行操作，用点动按钮进行转步；自动时，按操作人员发出的启动指令，由事先设定的时间自动转步，全部程序执行完毕后，装置自动复零。

4、程序设计

锅炉补给水程控系统的程序设计，可将常规的继电器系统按照FX—2PLC的编程指令要求，转化成PLC的梯形图程序。该控制系统中包括#1系列阳床、阴床投运、停运程控，#2系列阳床、阴床投运、停运程控，#1系列阳床、阴床再生程控，#2系列阳床、阴床再生程控，以及混床投运、停运程控和混床再生程控。本文以#1系列阳床投运程控为例来说明其程序设计。#1系列阳床投运程序流程图如图4.1所示，其相应的梯形图程序如图4.2所示。
梯形图说明：

M105：#1系列投运标志

Y1：开#1阳床进水门

M8100—M8103：移位寄存器的步

Y2：开#1阳床顶部排气门

Y3：启动#1清水泵

Y4：启动#2清水泵

Y5：开#1阳床正排门

Y6：开#1阳床出水门

Y7：投#1CO2风机

Y10：移位寄存器输入端

Y11：时钟控制端

X10：复位端

X11：投运按钮

X12：#1清水泵投运按钮

X13：#2清水泵投运按钮

M101：#1清水泵投运标志

M102：#2清水泵投运标志

#1系列阳床投运步序控制由移位寄存器SFTR控制。移位寄存器的计数输入端为Y10，时钟控制端为Y11，复位端为X10。#1系列阳床投运有三步，分别由移位寄存器的第一步、第二步、第三步控制，每步的时间则由时钟控制端控制，由#1系列定时电路产生定时脉冲（当M8100接通时，计时器T3产生每隔1min的时钟脉冲；当M8101接通时，计时器T4产生每隔3min的时钟脉冲）。该移位寄存器的其余步用作#1系列阴床投运步序控制。

当#1系列投运，#1系列运行标志M100=1时，同时开启#1阳床进水门、顶部排气门及运行1台清水泵，1 min后，M8100=0，M8101=1，开#1阳床正排门，关顶部排气门，再过3min后，M8101=0，M8102=1，则关#1阳床出水门，并投运#1CO2风机，这就是#1系列阳床投运程控过程。

5、梯形图的程序指令

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 有关于水处理 反渗透方面好的学习资料吗 拜求

1、现在这样的书复籍已经很多了，不制知道你可不可以去图书馆借书，如果可以的话，那应该有很多的，如 工业纯水制备技术、设备及应用，很多的。
2、如果想搞设计，开始还要先去实践一下比较好，对以后的设计有很大帮助。
3、如果借书不方便，现在网络这么方便，可以经常逛逛论坛，水世界 网易环保论坛

❻ 注册给排水工程师基础考试有官方教材吗

注册给排水工程师基础考试有官方教材。

《注册排水工程师》的官方教材包括：水文学、供水水文地质、水泵及水泵站、水处理微生物学、水分析化学、工程测量、法规等。

给排水工程师是与住宅、建筑群、城市等的水供给、水排放、水处理等相关联。水是生命之源，城市离不开水，所以也不能离开给排水工程师。

相关信息介绍：

凡中华人民共和国公民，遵守国家法律、法规，恪守职业道德，并具备以下条件之一者，可申请参加基础考试：

1、取得本专业（指公用设备专业工程中的暖通空调、动力、给水排水专业，大学本科及以上学历或学位。

2、取得本专业或相近专业大学专科学历，累计从事公用设备专业工程设计工作满1年。

3、取得其他工科专业大学本科及以上学历或学位，累计从事公用设备专业工程设计工作满1年。

❼ 关于水处理的化学药剂方面的书籍

《水处理药剂大全》石化出版社
《水处理药剂应用手册》化学工业出版社

❽ 什么是EDI水处理装置

EDI水处理装置是指的EDI模块：

EDI，又称连续电除盐技术，它是将传专统电渗析技术和离子交换技术相结合属，在电场力的作用下，通过阳、阴离子膜对阳、阴离子的选择透过性作用以及离子交换树脂对水中离子的交换作用，使水中离子作定向迁移，从而实现水的深度净化除盐。水电解产生的氢离子和氢氧根离子对树脂进行连续再生，因此EDI模块制水过程不需要酸碱化学再生即可连续制取高品质超纯水。

EDI模块

EDI模块有哪些特点？

1、产水稳定安全，可以进行随时监测保证水质是一直合格的。

2、系统自动化程度高，操作控制简单方便，可以无人化生产，减少了劳动力。

3、连续稳定产水，再生时不需要对设备停机，更加方便快捷。

4、无污染，在生时不需要对其投加化学试剂，因此减少了对环境的污染。

5、成本低。设备经过合理的设计，运行稳定并有效节约了成本。

6、装置结构紧凑减少了占地面积，节省了空间，间接的减少了运行成本。

7、原水利用率高，几乎没有废水的排放。

❾ 化学混凝法优缺点

优点：处理效果好、生产效率高、药剂用量节约、占地面积少。

缺点：混凝本身会导致絮凝物的形成，但需要絮凝以帮助絮凝物进一步聚集和沉降。

混凝是一种化学水处理过程，用于通过操纵悬浮在水中的颗粒的静电荷从水中去除固体。这个过程将小的、高度带电的分子引入水中，使悬浮液中的颗粒、胶体或油性材料上的电荷不稳定。为系统选择合适的混凝剂将提高整体系统性能，特别是通过提高过滤器和澄清器的性能来提高固体去除效率。

有许多废水处理应用需要混凝反应，例如从水中去除胶体固体、破乳油乳液（“破乳”）和油漆脱粘。还有许多类型的混凝剂可用于满足处理过程的特定需求。通常，在化学水处理过程中，凝结先于絮凝。

在胶体悬浮液中，颗粒会非常缓慢地沉降或根本不沉降，因为胶体颗粒带有相互排斥的表面电荷。这种表面电荷最常用的评估方法是zeta 电位，即滑动平面上的电位。为了诱导凝结，将带有相反电荷的凝结剂（通常是金属盐）加入水中以克服排斥电荷并使悬浮液“不稳定”。

可用于废水处理的混凝剂

1、金属混凝剂

构成了最大的可用产品组。产品可能仅包含金属盐（如硫酸铝或氯化铁），或者产品可能是聚合金属盐（如聚合氯化铝或氯化铝）。

2、合成混凝剂

可能在相对较大的分子（如聚胺或聚 DADMAC）上带有非常高的电荷密度。根据配方，一些合成衍生物可能起到絮凝剂的作用。

3、生物聚合物凝结剂

来自天然来源。许多 Dober 水处理产品源自植物来源（如木质素、单宁和淀粉）。还有多糖和其他天然生物聚合物，它们来自动物、真菌和微生物过程（产生壳聚糖、果胶、角叉菜胶、车前子等）。