·影响水的混凝、消毒、软化、脱盐、腐蚀控制等处理过程 (2)排水和废水处理 生活污水:7.2-7.6 工业废水进入下水道:6-9 影响生物处理工艺 (3)影响有毒物质的毒性:使重金属络合物的结构发生变化 3、pH值的测定方法 (1)电位测定法—pH计 构成:溶液中的指示电极(玻璃电极)和参比电极(饱和甘汞电极)构成电池 原理:能斯特方程E=E0+0.059log{}=E0-0.059pH 标准溶液校准——磷酸二氢钾十磷酸氢二钠 温度补偿 ·精度:0.1pH单位 (2)比色测定法:利用常用pH指示剂,pH试纸 水的酸度 水的酸度是水中所有能与强碱相互作用的物质的总量,包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等 1、水中酸度来源 (1)主要的弱酸碳酸来源于二氧化碳在水中的平衡 ·溶于水中的二氧化碳决大多数为游离二氧化碳 ·水中的二氧化碳来源于大气中的二氧化碳和有机物的分解 (2)强酸来源于冶金、化工等工业废水 (3)味精等含硫废水在硫酸盐菌作用下产生硫酸 2、酸度的分类 总酸度、酚酞酸度 酚酞终点时的酸度83 强酸度、无机酸度、甲基橙酸度|甲基橙终点时的酸度44 3、酸度的测定 (1)酸碱滴定法:用NaOH或Na2CO3标准溶液,以酚酞作指示剂。 (2)计算法求水中游离二氧化碳含量 [CO2]=[H+][HCO03]/K1(K1=4.3×10) 诺模图 4、测定意义 防止酸性腐蚀一一水中二氧化碳高于15mg/L时,混凝土腐蚀 酸性废水和其它废水反应形成有害物质 废水处理的适宜酸度 影响水生生物的生长繁殖 水的碱度 水的碱度是水中所有能与强酸相互作用的物质的总量,包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等 1、水中碱度来源 天然水:重碳酸盐、碳酸盐、氢氧化物等 藻类吸收水中游离和化合的二氧化碳 废水中的洗涤剂、农药、化肥等含有磷酸盐 造纸、印染、化工、电镀等工业废水含有碱度
21 • 影响水的混凝、消毒、软化、脱盐、腐蚀控制等处理过程 （2 ）排水和废水处理 • 生活污水：7.2-7.6 • 工业废水进入下水道：6 －9 • 影响生物处理工艺 （3 ）影响有毒物质的毒性: 使重金属络合物的结构发生变化。 3、pH值的测定方法 （1）电位测定法——pH计 • 构成：溶液中的指示电极（玻璃电极）和参比电极（饱和甘汞电极）构成电池 • 原理：能斯特方程 E＝E0+0.059log{H+ }＝E0-0.059pH • 标准溶液校准——磷酸二氢钾＋磷酸氢二钠 • 温度补偿 • 精度：0.1pH单位 （2）比色测定法：利用常用pH指示剂， pH试纸 水的酸度 水的酸度是水中所有能与强碱相互作用的物质的总量，包括强酸、弱酸、强酸弱碱盐等 1、水中酸度来源 （1）主要的弱酸碳酸来源于二氧化碳在水中的平衡 • 溶于水中的二氧化碳决大多数为游离二氧化碳 • 水中的二氧化碳来源于大气中的二氧化碳和有机物的分解 （2）强酸来源于冶金、化工等工业废水 （3）味精等含硫废水在硫酸盐菌作用下产生硫酸 2、酸度的分类 总酸度、酚酞酸度 酚酞终点时的酸度 8.3 强酸度、无机酸度、甲基橙酸度 甲基橙终点时的酸度 4.4 3、酸度的测定 （1）酸碱滴定法 :用NaOH或Na2CO3 标准溶液，以酚酞作指示剂。 （2）计算法求水中游离二氧化碳含量 • [CO2]＝[H+][HCO3 - ]/K1 （ K1=4.3×10-7） 诺模图 4、测定意义 防止酸性腐蚀－－水中二氧化碳高于15mg/L时，混凝土腐蚀 酸性废水和其它废水反应形成有害物质 废水处理的适宜酸度 影响水生生物的生长繁殖 水的碱度 水的碱度是水中所有能与强酸相互作用的物质的总量，包括强碱、弱碱、强碱弱酸盐等 1、水中碱度来源 天然水：重碳酸盐、碳酸盐、氢氧化物等 藻类吸收水中游离和化合的二氧化碳 废水中的洗涤剂、农药、化肥等含有磷酸盐 造纸、印染、化工、电镀等工业废水含有碱度
2、碱度的分类 氢氧化物碱度、碳酸盐碱度、重碳酸盐碱度 酸度碱度 酚酞终点时的酸度83 甲基橙碱度(总碱度)甲基橙终点时的酸度44 12.0 氢氧化物 硬挽盐 是m&上0寒喷应盐 礦盐 游离二氧化碳 终点 酸 图13-6pH值与不同形式碱度之间的关系 3、及的绸們Ⅵ昇 (1)酸碱滴定法 (2)三种碱度的计算法 由总碱度、酚酞碱度测定值计算 T—一总碱度 酚酞碱度 M—一由酚酞碱度滴定至总碱度时消耗的酸量 T=P+M ①M=0,只含氢氧化物 ②P>M,氢氧化物和碳酸盐共存 ③P=M,只含碳酸盐 ④P<M,碳酸盐和酸式碳酸盐共存 ⑤P=0,只含酸式碳酸盐 根据碱度和pH值的测定计算 根据平衡方程式的计算 水的混凝处理——酸化后影响效果 水的软化处理——石灰苏打法 水质稳定和管道腐蚀控制 碱性工业废水的中和处理 生物处理的适宜酸碱度 二、水中的硬度 硬度及其分类(一) 1、水的硬度:是由于能与肥皂作用生成沉淀和与水中某些阴离子化合生成水垢的两价金属 离子的存在而产生的 致硬金属离子:钙、镁和铁、锰、锶
22 2、碱度的分类 氢氧化物碱度、碳酸盐碱度、重碳酸盐碱度 酸度碱度 酚酞终点时的酸度 8.3 甲基橙碱度（总碱度） 甲基橙终点时的酸度 4.4 3、碱度的测定和计算 （1）酸碱滴定法 （2）三种碱度的计算法 • 由总碱度、酚酞碱度测定值计算 – T——总碱度 – P——酚酞碱度 – M——由酚酞碱度滴定至总碱度时消耗的酸量 – T＝P+M ① M=0, 只含氢氧化物 ② P﹥M, 氢氧化物和碳酸盐共存 ③ P=M, 只含碳酸盐 ④ P﹤M, 碳酸盐和酸式碳酸盐共存 ⑤ P=0, 只含酸式碳酸盐 根据碱度和pH值的测定计算 根据平衡方程式的计算 水的混凝处理——酸化后影响效果 水的软化处理——石灰苏打法 水质稳定和管道腐蚀控制 碱性工业废水的中和处理 生物处理的适宜酸碱度 二、 水中的硬度 硬度及其分类（一） 1、水的硬度：是由于能与肥皂作用生成沉淀和与水中某些阴离子化合生成水垢的两价金属 离子的存在而产生的。 致硬金属离子：钙、镁和铁、锰、锶
与致硬金属离子有关的阴离子:HCO3,CO2,SO42,Cl,NO3,SiO3 硬度及其分类(二) 2、硬度的分类 总硬度=钙硬度十镁硬度 总硬度=碳酸盐硬度(暂时硬度)十非碳酸盐硬度(永久硬度) 碳酸盐硬度(暂时硬度):钙镁的碳酸盐和重碳酸盐,可经煮沸除去(但碳酸盐在水中有 定溶解) 非碳酸盐硬度(永久硬度):钙镁的硫酸盐、氯化物等,不受加热影响 3、硬度单位 mg/l Cao计 mg/ L Caco3计 度:1升水中含10mg/CaO时所引起的硬度(我国的定义同德国度) 硬度测定的意义 1、雨水的硬度极低,地面水稍高(长江水4-7度),地下水更高 2、水质软硬的分类(见下表) 3、日常生活:消耗肥皂、产生水垢、口感不好 4、工业:锅炉内结垢、冷却水管路堵塞、产品质量 种类 度 CaCo3 很软水 <4 软水 4-8 <75 稍硬水 8-16 75-150 硬水 16-30 150-300 很硬水 >30 硬度的测定 总硬度测定:络合滴定法 滴定剂:EDIA(乙二胺四乙酸或其钠盐)的标准溶液 指示剂:EBT(铬黑T) 终点现象:由酒红色变为蓝色 注意事项:控制溶液的pH在10左右 (非)碳酸盐硬度的计算 1、S=碳酸盐碱度十重碳酸盐碱度(见下表) S与总硬度关系碳酸盐硬度「非碳酸盐硬度「解释 S<总硬度 =总硬度一S无钠、钾(重) 碳酸盐 S=总硬度 =S=总硬度|=0 /酸绘酸钠、无硫 S>总硬度 总硬度 0 无硫酸钽 2、阳离子、阴离子的假想化合顺序表 阳阴离子的假想化合顺序 阴离
23 与致硬金属离子有关的阴离子：HCO3 - , CO3 2- ,SO4 2- , Cl- , NO3 - , SiO3 - 硬度及其分类（二） 2、硬度的分类 总硬度＝钙硬度＋镁硬度 总硬度＝碳酸盐硬度（暂时硬度）＋非碳酸盐硬度（永久硬度） 碳酸盐硬度（暂时硬度）：钙镁的碳酸盐和重碳酸盐，可经煮沸除去(但碳酸盐在水中有 一定溶解） 非碳酸盐硬度（永久硬度）：钙镁的硫酸盐、氯化物等，不受加热影响 3、硬度单位 mg/L CaO计 mg/L CaCO3计 度：1升水中含10mg/L CaO时所引起的硬度（我国的定义同德国度） 硬度测定的意义 1、雨水的硬度极低，地面水稍高（长江水4－7度），地下水更高 2、水质软硬的分类（见下表） 3、日常生活：消耗肥皂、产生水垢、口感不好 4、工业：锅炉内结垢、冷却水管路堵塞、产品质量 硬度的测定 总硬度测定：络合滴定法 滴定剂：EDTA（ 乙二胺四乙酸或其钠盐）的标准溶液 指示剂：EBT（ 铬黑T） 终点现象：由酒红色变为蓝色 注意事项：控制溶液的pH在10左右 （非）碳酸盐硬度的计算 1、S＝碳酸盐碱度＋重碳酸盐碱度（见下表） 2、阳离子、阴离子的假想化合顺序表 阳阴离子的假想化合顺序 阳 离 子 阴 离 子 种类 度 CaCO3 很软水 <4 软水 4-8 <75 稍硬水 8-16 75-150 硬水 16-30 150-300 很硬水 >30 >300 S 与总硬度关系 碳酸盐硬度 非碳酸盐硬度 解释 S<总硬度 =S =总硬度－ S 无钠、钾（重） 碳酸盐 S＝总硬度 =S＝总硬度 ＝0 无碳酸钠、无硫 酸钙 S>总硬度 ＝总硬度 ＝0 无硫酸钙
钙(Ca2+) 碳酸盐(CO2-) 致 致硬不致硬 都|都 镁(Mg2+) 重碳酸盐(HCO3) 钠(Na+) 硫酸盐(SO-) 碱|硬 不致碱 钾(K+) 氯化物(C1-) 3、图解法 三、水中的氯离子 水中氯化物的来源 1、来源 水源流经含有氯化物的地层 水源受工业废水或生活污水的污染 近海水源受海水影响 地面水:海水倒灌(潮汐、枯水期) 地下水:海水渗透补给一一过分开采 海面上吹过来的海水夹带氯离子 水中氯化物的来源(二) (mg/L) 15k~20k 2、含量 几乎所有天然水中都含有不同数量的氯化物 一般来说:总含盐量高的水,氯离子浓度也高 水中氯化物的测定意义 1、饮用水 影响: 少量对人体无害 多了有咸味(钠离子多时易感觉) 太多超过4000mg/影响健康 水质标准:(mg/L) 中国:不大于250 美国:不大于250 日本:不大于200 缺水国家常高达2000,将苦咸水作生活用水,未影响健康 2、工业:对锅炉、金属管道、建筑物有腐蚀作用 3、农业灌溉:不大于300mg,影响作物生长 4、在环境工程、水文、水利等工程实践中作示踪剂一一研究地下水动力学 水中氯化物的测定方法 1、Mohr法(银盐法或铬酸钾指示剂)一最常用方法 滴定剂:硝酸银标准溶液
24 致 硬 钙（Ca 2+ ） 镁（Mg 2+ ） 都 致 碱 都 致 硬 碳酸盐（CO 2− 3 ） 重碳酸盐（HCO − 3 ） 致 碱 不 致 硬 钠（Na + ） 钾（K + ） 硫酸盐（SO 2− 4 ） 氯化物（Cl − ） 不 致 碱 3、图解法 三、 水中的氯离子 水中氯化物的来源 1、来源 水源流经含有氯化物的地层 水源受工业废水或生活污水的污染 近海水源受海水影响 地面水：海水倒灌（潮汐、枯水期） 地下水：海水渗透补给－－过分开采 海面上吹过来的海水夹带氯离子 水中氯化物的来源(二） 2、含量 几乎所有天然水中都含有不同数量的氯化物 一般来说：总含盐量高的水，氯离子浓度也高 水中氯化物的测定意义 1、饮用水 影响： 少量对人体无害 多了有咸味（钠离子多时易感觉） 太多超过4000mg/L影响健康 水质标准：（mg/L） 中国：不大于250 美国：不大于250 日本：不大于200 缺水国家常高达2000，将苦咸水作生活用水，未影响健康 2、工业：对锅炉、金属管道、建筑物有腐蚀作用 3、农业灌溉：不大于300mg/L，影响作物生长 4、在环境工程、水文、水利等工程实践中作示踪剂－－研究地下水动力学 水中氯化物的测定方法 1、Mohr法（银盐法或铬酸钾指示剂）－最常用方法 滴定剂：硝酸银标准溶液 水体 氯离子含量 (mg/L) 山水、溪水 几～几十 河水、地下水 几十～几百 苦咸水 1.2k～5k 海水 15k～20k
指示剂:铬酸钾 终点现象:白色变成砖红色 注意事项: 水样p在6.3~10,最佳7-8 过高pH:产生氢氧化银沉淀 过低pH:铬酸根变成重铬酸根。无终点现象 适量指示剂 2、硝酸汞法 滴定剂:硝酸汞标准溶液 指示剂:二苯偕肼(十分灵敏) 终点现象:紫色 注意事项:水样pH在2.5±0.1 四、水中的余氯和需氯量 水的氯化和消毒 1、水中的细菌和病毒 病原微生物传播疾病:伤寒、痢疾、甲肝 2、消毒:杀灭水中的病原菌及其它有害微生物 不是杀灭一切,与灭菌不同 即使病原病微生物,也不能绝对杀灭。如芽孢病毒 方法:煮沸、氯、紫外线、臭氧、CIO 3、水的氯化氯消毒起源于1850年,1904年英国正式用于给水消毒 氯药剂:液氯(压缩氯气):漂白粉(Ca(OCl)Cl,有效氯25-35%液氯) 漂粉精(次氯酸钙)Ca(OCl)2,60~70%液氯 水处理中的水的氯化是指水的消毒或处理(作氧化剂脱出氮和色度等) 4、氯的性质 与水作用Cl2+H2O=HOC+HCl Cl2,HOCl,OCl的比例与H有关 杀菌作用:仅HOC1有,或认为Cl2,HOCl,OC+均有。 与氨作用:生成氯胺。氯胺水解可变成HOCl,能杀菌。作用较慢,但稳定,持续时 间长。氯胺消毒法。 与杂质作用:还原性物质Fe2+,Mn2+,S2,SO32,有机物等 余氯及其分类 1、余氯 水经过氯消毒,接触一定时间后(30分钟)还应有适量的剩余氯留在水中以保证持续 的杀菌作用,这中剩余的氯称为余氯 为了保证水中所有的病原细菌都能受到氯的作用而加入的过量的氯 保证饮用水安全:接触量和接触时间 2、余氯的分类 总余氯=自由性余氯( Free Cr)+化合性余氯( Combined cr) 自由性余氯:Cl2,HOCl,OCl 化合性余氯:氯胺化合物NH2Cl,NHCl2,NCl3 3、饮用水水质标准
25 指示剂：铬酸钾 终点现象：白色变成砖红色 注意事项： 水样pH 在6.3 ～10 ，最佳7 －8 。 过高pH： 产生氢氧化银沉淀 过低pH： 铬酸根变成重铬酸根。无终点现象 适量指示剂 2、硝酸汞法 滴定剂： 硝酸汞标准溶液 指示剂： 二苯偕肼（十分灵敏） 终点现象：紫色 注意事项：水样pH 在2.5 ±0.1 四、 水中的余氯和需氯量 水的氯化和消毒 1、水中的细菌和病毒 病原微生物传播疾病：伤寒、痢疾、甲肝 2 、消毒：杀灭水中的病原菌及其它有害微生物 不是杀灭一切，与灭菌不同 即使病原病微生物，也不能绝对杀灭。如芽孢病毒 方法：煮沸、氯、紫外线、臭氧、ClO2 3、水的氯化氯消毒起源于1850 年，1904 年英国正式用于给水消毒 氯药剂： 液氯（压缩氯气）； 漂白粉（Ca(OCl)Cl, 有效氯25 －35 ％液氯） 漂粉精（次氯酸钙）Ca(OCl)2，60～70％ 液氯 水处理中的水的氯化是指水的消毒或处理（作氧化剂脱出氮和色度等） 4、氯的性质 与水作用Cl2＋H2O＝HOCl＋HCl Cl2， HOCl， OCl- 的比例与H+ 有关。 杀菌作用：仅HOCl 有，或认为Cl2 ，HOCl， OCl+ 均有。 与氨作用：生成氯胺。氯胺水解可变成HOCl， 能杀菌。作用较慢，但稳定，持续时 间长。氯胺消毒法。 与杂质作用：还原性物质Fe2+， Mn2+， S 2- ，SO3 2-， 有机物等。 余氯及其分类 1、余氯 水经过氯消毒，接触一定时间后（30分钟）还应有适量的剩余氯留在水中以保证持续 的杀菌作用，这中剩余的氯称为余氯 为了保证水中所有的病原细菌都能受到氯的作用而加入的过量的氯 保证饮用水安全：接触量和接触时间 2、余氯的分类 总余氯＝自由性余氯（Free CR）＋化合性余氯(Combined CR) 自由性余氯：Cl2， HOCl， OCl- 化合性余氯：氯胺化合物NH2Cl， NHCl2， NCl3 3、饮用水水质标准