水的物理加工方法(水的物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì),用途,制法)
1.水的物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì),用途,制法
水的物理性質(zhì)：
純凈的水沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101KPa時，水的凝固點是0攝氏度，沸點是100攝氏度，4攝氏度是密度最大，為1g /cm3.水結(jié)冰時體積膨脹，所以冰的密度小于水的密度，能浮在水的上面。
水的化學(xué)性質(zhì)：
1、通電產(chǎn)生氫氣和氧氣 2H2O 通電 2H2↑+ O2 ↑
2、與堿性氧化物反應(yīng)生成堿 CaO + H2O == Ca(OH)2
3、與酸性氧化物反應(yīng)生成酸 H2O + CO2== H2CO3
水的用途
1、水對氣候具有調(diào)節(jié)作用。
2、水是所有生命體的重要組成部分。人體中水占體重的70%；水是維持生命必不可少的物質(zhì)，沒有水就沒有生命，人每天都離不開水！
3、水上人類的日常生活必備的物質(zhì)。如炊事、洗滌、沐浴、清潔等等
4、工業(yè)生產(chǎn)離不開水。如原料用水、產(chǎn)品處理用水、鍋爐用水、洗滌用水、冷卻用水等等。
5、水利是農(nóng)業(yè)的命脈。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，需要大量的水進行灌溉。
地表面有3/4被水覆蓋，但可用的淡水只占全球儲水總量的2.53%，其中大部分還分布在兩極冰川與雪蓋、高山冰川和永久凍土層中難以利用。克利用的水只約占30.4%。加之隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，大量排放各種廢水，使自然水系受到顯著污染，水質(zhì)普遍下降，可供安全使用的淡水更日顯不足。節(jié)約用水、防止水體污染、保護水資源是當(dāng)前重要的一項基本國策！
2.水是怎樣生產(chǎn)的
基本信息：中文名稱 水中文別名 氧化氫； 一氧化二氫英文名稱 Water英文別名 Water,purified; Water vapor; Distilled water; Diprotium oxide; Dihydrogen Monoxide; Dihydrogen oxideCAS號 7732-18-5分子式 H2O分子量 18。
01530生產(chǎn)方法：制備純水的方法主要有蒸餾法和離子交換法。將自來水直接蒸餾可獲得一般實驗所需的蒸餾水。
對于重要的物理化學(xué)和分析化學(xué)實驗，通常采用二次或三次蒸餾水，這種蒸餾最好在石英裝置中進行，所得的純水應(yīng)收集在耐高溫玻璃、石英或聚乙烯瓶中。 為了除去水中的有機雜質(zhì)和NH 4與Cl-，最好在每升被提純的水中加入0。
05g KMnO4，半小時后加入0。5~1g鉀明礬，再過半小時后加入0。
66g Na2HPO4，靜置半小時后過濾，濾液煮沸10min后再加入蒸餾瓶中進行蒸餾，除去餾出物開頭和最后的餾份（各10%）。 離子交換法是制備高純度水的更好方法。
離子交換樹脂分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂，兩種樹脂在裝柱前分別進行預(yù)處理。陽離子交換樹脂先用自來水反復(fù)漂洗除去其中的色素、水溶性雜質(zhì)及其他夾雜物，直至水清無泡沫，并用純水浸泡4h。
然后用5%的鹽酸溶液浸泡樹脂（以沒過樹脂為宜）4h，適當(dāng)攪拌，將鹽酸排盡后以純水反復(fù)洗至近中性為止。陰離子交換樹脂同樣用水反復(fù)漂洗直至水清無泡沫，并用純水浸泡4h。
再用5%氫氧化鈉溶液浸泡4h，適當(dāng)攪拌，然后將氫氧化鈉溶液排盡，以純水反復(fù)洗至近中性為止。 處理好的樹脂裝入準備好的有機玻璃交換柱中，交換流程按陽離子交換柱陰離子交換柱混合樹脂交換柱（陽、陰離子交換樹脂充分混勻）的順序設(shè)定。
控制一定流速向交換柱中通入蒸餾水（或自來水），從混合樹脂交換柱中流出純水，當(dāng)水質(zhì)達到要求后即可使用。
3.水的軟化方法有哪些
1）離子交換法：采用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來，由于鈉鹽的溶解度很高，所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。這種方法是目前最常用的標準方式。主要優(yōu)點是：效果穩(wěn)定準確，工藝成熟?？梢詫⒂捕冉抵?。采用這種方式的軟化水設(shè)備一般也叫做“離子交換器”（由于采用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為“鈉離子交換器”）。
2）膜分離法：納濾膜（NF）及反滲透膜（RO）均可以攔截水中的鈣鎂離子，從而從根本上降低水的硬度。這種方法的特點是：效果明顯而穩(wěn)定，處理后的水適用范圍廣；但是對進水壓力有較高要求，設(shè)備投資、運行成本都較高。一般較少用于專門的軟化處理。
3）石灰法：向水中加入石灰，主要是用于處理大流量的高硬水，只能將硬度降到一定的范圍。
4）加藥法：向水中加入專用的阻垢劑，可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結(jié)合的特性，從而使水垢不能析出、沉積。目前工業(yè)上可以使用的的阻垢劑很多。這種方法的特點是：一次性投入較少，適應(yīng)性廣；但水量軟大時運行成本偏高，由于加入了化學(xué)物質(zhì)，所以水的應(yīng)用受到很大限制，一般情況下不能應(yīng)用于飲用、食品加工、工業(yè)生產(chǎn)等方面。在民用領(lǐng)域中也很少應(yīng)用。由于加藥法只是從化學(xué)原理上阻止水垢的生成，并沒有降低水的硬度，所以一般不歸入軟化方法中，而是稱為阻垢。
5）電磁法：采用在水中加上一定的電場或磁場來改變離子的特性，從而改變碳酸鈣（碳酸鎂）沉積的速度及沉積時的物理特性來阻止硬水垢的形成。其特點是：設(shè)備投資小，安裝方便，運行費用低；但是效果不夠穩(wěn)定性，沒有統(tǒng)一的衡量標準，而且由于主要功能僅是影響一定范圍內(nèi)的水垢的物理性能，所以處理后的水的使用時間、距離都有一定局限。多用于商業(yè)（如中央空調(diào)等）循環(huán)冷卻水的處理，不能應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)及鍋爐補給水的處理（同時由于該種設(shè)備的機理并未得到真正的理論證實）。另外，此種方法與加藥法類似也是阻止水垢的生成，而不是降低硬度，所以一般不應(yīng)歸入軟化方式中，而是應(yīng)該稱為防垢或阻垢。
4.污水的物理處理方法及其特點有哪些
1、物理法：
利用物理作用來分離廢水中的懸浮物或乳濁物。常見有格柵、篩濾、離心、隔油、澄清、過濾等。
2、化學(xué)法：
利用化學(xué)反應(yīng)的作用來去除廢水中的溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常見的有中和、沉淀、氧化還原、催化氧化、光催化氧化、微電解、電解絮凝、焚燒等方法。
3、物理化學(xué)法：
利用物理化學(xué)作用來去除廢水中溶解物質(zhì)或膠體物質(zhì)。常見的有混凝、浮選、吸附、離子交換、膜分離、萃取、汽提、吹脫、蒸發(fā)、結(jié)晶、焚燒等。
4、生物處理法：
利用微生物代謝作用，使廢水中的有機污染物和無機微生物營養(yǎng)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)。常見的方法有活性污泥法、生物膜法、厭氧生物消化法、穩(wěn)定塘與濕地處理等。
5.水經(jīng)過什么樣的加工才能成為純凈水
純凈水，指的是不含雜質(zhì)的H2O。
從學(xué)術(shù)角度講，純水又名高純水，是指化學(xué)純度極高的水，其主要應(yīng)用在生物、化學(xué)化工、冶金、宇航、電力等領(lǐng)域，但其對水質(zhì)純度要求相當(dāng)高，所以一般應(yīng)用最普遍的還是電子工業(yè)。例如電力系統(tǒng)所用的純水，要求各雜質(zhì)含量低達到“微克/升”級。在純水的制作中，水質(zhì)標準所規(guī)定的各項指標應(yīng)該根據(jù)電子（微電子）元器件（或材料）的生產(chǎn)工藝而定（如普遍認為造成電路性能破壞的顆粒物質(zhì)的尺寸為其線寬的1/5-1/10），但由于微電子技術(shù)的復(fù)雜性和影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素繁多，至今尚無一份由工藝試驗得到的適用于某種電路生產(chǎn)的完整的水質(zhì)標準。不過近年來電子級水標準也在不斷地修訂，而且高純水分析領(lǐng)域的許多突破和發(fā)展，新的儀器和新分析方法的不斷應(yīng)用都為制水工藝的發(fā)展創(chuàng)造了條件。
高純水的國家標準為：GB1146.1-89至GB1146.11-89[168]，目前我國高純水的標準將電子級水分為五個級別：Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級和Ⅴ級，該標準是參照ASTM電子級標準而制定的。
高純水的水質(zhì)標準中所規(guī)定的各項指標的主要依據(jù)有：1.微電子工藝對水質(zhì)的要求；2.制水工藝的水平；3.檢測技術(shù)的現(xiàn)狀。
在高純水的生產(chǎn)過程中，水中的陰、陽離子可用電滲析法、反滲透法及離子交換樹脂技術(shù)等去除；水中的顆粒一般可用超過濾、膜過濾等技術(shù)去除；水中的細菌，目前國內(nèi)多采用加藥或紫外燈照射或臭氧殺菌的方法去除；水中的TOC則一般用活性炭、反滲透處理。在高純水應(yīng)用的領(lǐng)域中，水的純度直接關(guān)系到器件的性能、可靠性、閾值電壓，導(dǎo)致低擊穿，產(chǎn)生缺陷，還影響材料的少子壽命，因此高純水要求具有相當(dāng)高的純度和精度。
天然水中溶解的氣體主要有O2、、CO2、SO2和少量的CH4、氡氣、氯氣等，在高純水的生產(chǎn)過程中，還必需去除這類的氣體。為了有效的去除雜質(zhì)，在生產(chǎn)高純水的過程中，加入了一些化學(xué)殺菌劑，如甲醛、雙氧水、次氯酸鈉等。這些都是為什么高純水不能作為飲用水的原因之一。
那么什么為純凈水呢？所謂純凈水是指其水質(zhì)清純，不含任何有害物質(zhì)和細菌，如有機污染物、無機鹽、任何添加劑和各類雜質(zhì)，有效的避免了各類病菌入侵人體，其優(yōu)點是能有效安全地給人體補充水份，具有很強的溶解度，因此與人體細胞親合力很強，有促進新陳代謝的作用。
它是采用離子交換法、反滲透法、精微過濾及其他適當(dāng)?shù)奈锢砑庸し椒ㄟM行深度處理后產(chǎn)生的水。一般情況下純凈水在生產(chǎn)過程中，源水只有50%-75%被利用，也就是說，1公斤自來水或地下水大約只能生產(chǎn)出0.4公斤左右的純凈水，而剩下的0.6公斤左右的水不能當(dāng)作飲用水，只能另作它用。
6.廢水物理處理有哪些方法
物理處理法 通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物（包括油膜和油珠）的方法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。
屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上?。飧。┑?，相應(yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等。離心分離法本身就是一種處理單元，使用的處理裝置有離心分離機和水旋分離器等。
篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元，前者使用的處理設(shè)備是格柵、篩網(wǎng)，而后者使用的是砂濾池和微孔濾機等。以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理方法也屬于物理處理法，其處理單元有蒸發(fā)、結(jié)晶等。
一種去除廢水中有機物的方法是活性炭吸附法。活性炭處理可以與活性污泥法一同使用，在這一過程中使用粉末活性炭。
粉末活性炭可吸附那些對微生物有毒的物質(zhì)，并最終同污泥一起收集?；钚蕴糠ㄔ谖鬯幚磉^程中存在的最主要的危險是失效的活性炭可能一直存在于水中。
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7.常見的水處理工藝有哪些
目前，工業(yè)廢水的處理技術(shù)主要有以下幾種。
一、混凝沉淀法 混凝沉淀法是利用混凝劑對工業(yè)廢水進行凈化處理的一種方法?；炷齽┩ǔＳ袩o機高分子絮凝劑、有機高分子絮凝劑和生物高分子絮凝劑3大類。
目前，在水處理方面應(yīng)用最為廣泛的是無機高分子絮凝劑中的聚鋁鹽和復(fù)合型聚鋁鹽。聚合氯化鋁（PAC）、聚合硫酸鋁（PAS）是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的兩種聚鋁鹽，其生產(chǎn)工藝成熟，生產(chǎn)原料來源廣泛。
實驗證明，PAC對處理石油化工廢水具有高效的絮凝效果，不僅去濁率高，對原水的pH值影響小，處理后水的色度好，可作為石化污水回收處理的絮凝劑。用其處理河水除濁和除COD（化學(xué)需氧量）效果良好（除濁度低于 4mg/L、COD低于 6 mg/L ）。
PAS的絮凝效果大大優(yōu)于傳統(tǒng)的硫酸鋁絮凝劑，溫度適用范圍廣泛，適合于飲用水、工業(yè)用水及絕大多數(shù)廢水的絮凝處理，用其處理河水無論是除濁還是去除COD均能達到良好的處理效果。近年來，為了改善單一聚鋁鹽的絮凝效果，人們合成了新型的高分子復(fù)合鋁鹽絮凝劑，如聚合氯化鋁鐵（PAFC）、聚合硫酸鋁鐵（PAFS）、聚合硫酸氯化鋁鐵（PAFCS）、聚合硅（磷）酸鋁（鐵）等。
這些高分子復(fù)合鋁鹽絮凝劑廣泛用來處理飲用水、工業(yè)用水、礦井廢水、油田含油廢水、生活用水、天然黃河水、長江原水、印染廢水等。 二、吸附法 吸附法是利用吸附劑對廢水進行處理。
目前工業(yè)上應(yīng)用較多的吸附劑有氫氧化鎂、活性纖維素碳（ACF）及新型的吸附劑-殼聚糖及其衍生物。氫氧化鎂作為酸性工業(yè)廢水處理劑的應(yīng)用范圍很廣，可以用于造紙和印染廢水、城市生活污水、電鍍廢水、含氟廢水等，安全可靠，即使中和過量其PH值也不會超過9，且中和過程平緩，沉淀晶粒粗大密實，淤泥易于過濾和排放。
由于其比表面積大，吸附力強，可從各種不同的工業(yè)廢水中吸附并除去對環(huán)境造成危害的Ni2+、Cd2+、Mn2+、Cr3+、Cr6+等重金屬離子。氫氧化鎂還可以有效地除去工業(yè)廢水和生活污水中的氨和磷，降低江河等水系的富營養(yǎng)化，控制藻類的生長，有利于生態(tài)保護；活性纖維素碳（ACF）是一種高效的吸附材料，是天然纖維、人造纖維經(jīng)炭化后得到的。
其微孔結(jié)構(gòu)分布狹窄均勻，微孔的體積占總體積的90%左右，其孔徑在1nm左右，它具有巨大的比表面積（2000m3/g），因而具有極強的吸附能力。它可以使水澄清、去除水中的異詳情味、吸附水中的錳、鐵離子效果最好，對于CN-、Cl-、F-、苯酚的去除率在98%以上，對于細菌有很好的過濾作用。
與高分子絮凝劑相比，活性纖維素碳具有極強的再生能力，因此在水處理工業(yè)中具有很廣的應(yīng)用前景；殼聚糖是甲殼素的主要衍生物，分子中含有活性基團-胺基和羥基，是一種很好的絮凝劑和螯合劑，對過渡金屬離子有極強的鏊合作用，可除去工業(yè)廢水中的銅、鉻、鎘、汞、鋅等貴金屬離子，其中對汞離子的去除率大于99。8%，對電鍍廢水中的重金屬離子Cr3+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的去除率均大于99%，且可回收重金屬。
殼聚糖的羧甲基化衍生物對水溶性染料廢水特別是水溶性很好的陰離子型染料脫色效果顯著。研究表明，用羧甲基殼聚糖處理的印染廢水，不僅脫色效果好，而且絮凝速度快，絮體不易破碎，優(yōu)于合成高分子有機絮凝劑聚丙烯酰胺（PAM）和明礬。
用殼聚糖其衍生物處理食品廢水或含高蛋白質(zhì)廢水可以回收殘渣作飼料，不引起二次污染。研究表明，用其處理味精廠廢水，除濁率可達99.5%, CODcr的去除率可達89.7%；用于處理大豆加工食品生產(chǎn)的廢水，可有效絮凝回收蛋白類固體，也可將處理后的殘渣加工成飼料或餌料。
另外，它還廣泛用于水中有機物（如氯酚、聯(lián)苯）、造紙廢水的處理、城市生活污水和海水的處理，也用于處理赤潮生物及海水中的COD及固定氧化池廢水中的藻類物質(zhì)等。 三、生物降解法。
目前，印染和造紙廢水是造成環(huán)境污染的兩大主要因素。現(xiàn)在所用染料大多是人工合成的大分子芳香類化合物，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以降解，染料工業(yè)廢水顏色深，用物理方法處理的染料廢水色度降低程度雖大，但對COD的去除率較差，且處理費用昂貴，并易引起二次污染，而用化學(xué)合成的有機物則會使水體發(fā)生中毒，使用生物降解法不僅可以克服上述問題，同時還具有以下優(yōu)點：①不需對污染物進行預(yù)處理；②對其它微生物具有抗括作用；③可以處理污染重、毒性大的污染物；④降解物具有廣譜性。
白腐真菌和黃胞原毛平抱菌是兩種很好的可降解含本質(zhì)素印染造紙廢水的菌種。 四、離子交換樹脂法 離子交換樹脂（IER）是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，它是交聯(lián)的高分子共聚物引入不同性質(zhì)離子交換基團而成的。
離子交換樹脂具有交換。選擇、吸附和催化等功能，在工業(yè)廢水處理中，主要用于回收重金屬和貴稀有金屬，凈化有毒物質(zhì)，除去有機廢水中的酸性或堿性的有機物質(zhì)如酚、酸以及胺等。
目前，在工業(yè)廢水處理中使用的離子交換樹脂有陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂、兩性離子交換樹脂，應(yīng)用IER進行工業(yè)廢水處理，不僅樹脂可以再生，而且操作簡單，工藝條件成熟且流程短，目前已為一些大型企業(yè)采用，。
