工业水处理高级工培训教材VIP免费

第1页共25页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共25页碳酸化合物在水中的存在形式与水的pH值有何关系？答案：碳酸化合物在水中有几种不同的存在形态：溶于水中的气体(即所谓游离CO2)；分子态碳酸H2CO3；碳酸氢根HCO3-和碳酸根CO32-。在这四者之间存在着以下平衡关系：CO2十H2OH2CO3H2CO3H+十HCO3-HCO3-H+十CO32-如将这些平衡式联系起来，则可写成下式：CO2十H2OH2CO3H+十HCO3-2H+十CO32-在上述一系列的平衡中，CO2与H2CO3的平衡实际上是强烈地趋向于生成CO2，水中呈H2CO3状态的量非常小(通常小于1％)，所以可把生成H2CO3的过程略去，其平衡式可改为下式：其中:K1=[H+][HCO3−][CO2](25℃时，K1=4.45×10-7)K2=[H+][CO32−][HCO3−](25℃时，K1=4.69×10-11)根据以上情况可知，[H+]对平衡的移动起着决定性的作用，水中CO2、HCO32-和CO32-的相对值和[H+]浓度的关系如图4-3所示。从图4-3上可看出：(1)当pH＜4时，水中只有游离CO2。(2)当pH值升高时，平衡向有移动，[CO2]降低，[HCO3-]增大，当pH＝8.3～8.4时,98%以上的碳酸化合物以HCO3-形态存在。(3)pH值再升高(大于8.3时)，CO2消失，[HCO3-]降低，[CO32-]增大，23322221COHHCOHOHCOKK第2页共25页第1页共25页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共25页当pH＝12时，水中碳酸化合物几乎完全以CO32-的形态存在。硅酸化合物在水中的存在形式与水的pH值有何关系?答案：酸酸化合物是天然水中的主要杂质之一，它在水中有多种形态，是一种比较复杂的化合物。硅酸化合物在水中的不同形态与水的pH值有着密切的关系。当pH＜7时，水中实际上只有硅酸的分子，没有硅酸根离子存在。所以，当pH值较低时(酸性溶液中)，水中的胶态硅酸明显增多；当pH值＞7时，水中同时有H2SiO3和HSiO3-存在；当pH＝11时，水中是以HSiO3-为主；只有在碱性较强的水中(pH＞11时)才出现SiO32-离子。混凝处理对水的pH值有什么要求?答案：水的pH值对混凝过程的影响很大，不同的混凝剂，对水的pH值的要求也不一样，因此在混凝处理时，必须严格控制加入混凝剂后的水的pH值。不同混凝剂对pH值的要求如下：(1)铝盐。铝盐在水中经电离、水解后生成氢氧化铝胶体，pH值对该胶体有两方面的影响。一是氢氧化铝是两性氢氧化物，当水的pH值低于5.5时，氢氧化铝呈碱性而被溶解，反应如下：A1(OH)3十3H+→A13+十3H2O反应结果，使水中残留铝含量增加。当水的pH值高于7.5时，氢氧化铝呈酸性，水中有偏铝酸根(AlO2-)出现，反应如下：AI(OH)3十OH--→AlO2-十2H2O反应结果是水中残留铝量也增加。因此起不到产生AI(OH)2絮团的作用。二是水的pH值在5.5～8.8时，氢氧化铝胶体微粒带正电荷。当水的pH＜5时，胶体微粒带负电荷；水的pH＞8时，氢氧化铝溶解。因此，当水的pH值高于8.0或低于5.0时，都影响着带正电荷的氢氧化铝胶体的生成，所以，用铝盐作混凝剂时，水的pH值应为6.5～7.5。(2)铁盐。铁盐在水中电离、水解生成带正电荷的氢氧化铁胶体，反应如下：4FeSC４十10H2O十O2→4Fe(OH)3十4H2SO4该反应过程中，Fe2+在pH＞8．5时，极易被氧化成Fe3+而形成Fe(OH)3胶体；而pH值较低时，完成上述反应速度缓慢。第3页共25页第2页共25页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共25页所以，用铁盐作混凝剂进行混凝处理时，一般与石灰处理一起进行，维持水的pH值在8.5～10之间。由于原水水质的差异和采用的混凝剂不同，最切合实际的pH值应通过小型试验来确定。采用聚合铝作混凝剂有哪些优点?答案：聚合铝混凝剂有以下优点：(1)适用范围广。对低浊度水、高浊度水、有色度水和某些工业废水等，都有优良的混凝效果。(2)用量少(按Al2O3计)。对于低浊度水，其用量相当于硫酸铝的l/2；对于高浊度水，其用量可减少到硫酸铝用量的l/3～l/4。(3)操作简单。加药后，水的碱度降低较少，因而水的PH值下降也小，混凝的最优pH值范围广，一般pH值自7～8都可取得良好的效果，低温时效果仍稳定。(4)形成凝絮速度快。由于这种药剂形成凝絮快，可以减小澄清设备的体积。(5)加药过多也没有害处...