【詳細(xì)說(shuō)明】
水質(zhì)概述
水是地球上分布zui廣的一種資源,，水遍布海洋、河流,、冰川,、地下、大氣中,，同時(shí)水也是萬(wàn)物之源,，我們生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、綠化,、工藝生產(chǎn)都需要用水，同時(shí)隨著科學(xué)的發(fā)展水處理技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立的科學(xué)分支,，以下主要介紹水的特性及其應(yīng)用,。
1.1 水資源的分布
地球上海洋和陸地上的液態(tài)水和固態(tài)水構(gòu)成了一個(gè)連續(xù)的圈層，覆蓋著3/4以上的地球表面,，海洋,、河流、湖泊,、地下水,、冰川、積雪和土壤水和大氣水等水體中總量共約1.4x1019m3,，如果將其平鋪在地球表面上,水層厚度可達(dá)到約3000 m深,，其中海水、咸湖水,、地下咸水占總水量的98%,，冰川、積雪約占總水量的1.7%,，可供開(kāi)發(fā)利用的淡只占總水量的0.3%,，約為4x1019m3，因而淡水是有限的寶貴資源,。
1.2 水的特性
水的分子式為H2O,，相對(duì)分子質(zhì)量為18.015,，常溫下是無(wú)色、無(wú)味,、無(wú)臭的透明液體,，純水幾乎不導(dǎo)電。水有以下幾種特點(diǎn)：
1） 水的狀態(tài) 水在常溫下有氣液固三態(tài),，水的融點(diǎn)為0℃,，沸點(diǎn)100℃；
2） 水的密度 水的密度是3.98℃時(shí)zui大,，為1g/m3,高于或低于此溫度時(shí),其密度都小于1g/m3;
3） 水的比熱容 幾乎在所有的液體和固體物質(zhì)中,水的比熱容是zui大,同時(shí)有很大的蒸汽熱和溶解熱,。
4） 水的溶解能力 水有很大的介電常數(shù)，溶解能力*,，是一種很好的溶劑,，溶于水中的物持可以進(jìn)行許多化學(xué)反應(yīng)，而且能與許多金屬的氧化物,、非金屬氧化物及活潑金屬產(chǎn)生化合作用,。
5） 水的電導(dǎo) 因?yàn)樗且环N很弱的電解質(zhì)，能電離出少量的氫和氫氧根離子,，所以即使理想的純水也有一定的導(dǎo)電能力,，這種導(dǎo)電能力常用電導(dǎo)率來(lái)表示，25℃時(shí)純水的電阻率為18.3MΩ,。
6） 水的化學(xué)性質(zhì) 水能與金屬和非金屬作用放出氫,，還能與許多金屬和非金屬的氧化物反應(yīng)生成堿或酸。
1.3 天然水體的物質(zhì)組成
天然水體在自然循環(huán)運(yùn)動(dòng)中,，無(wú)時(shí)不與大氣,、土壤、巖石,、各種礦物質(zhì),、動(dòng)植物等接觸。由于水是一種很強(qiáng)的溶劑,，極易與各種物質(zhì)混雜,，所以天然水體是含有許多溶解性和非溶解性的物質(zhì)、組成成分又非常復(fù)雜的一種綜合體,。
1.3.1 水中雜質(zhì)的分類(lèi)
從水的凈化和處理的需要,，假定水中的物質(zhì)均呈球形，并按其直徑大小分成懸浮物,、膠體和溶解物質(zhì)三大類(lèi)：
1） 懸浮物
顆粒zui大的為懸浮物質(zhì),，粒徑約在10-4mm 以上，肉眼可見(jiàn)。這些微粒主要是由泥沙,、粘土,、原生動(dòng)物、藻類(lèi),、細(xì)菌以及有機(jī)物等組成,；
2） 膠體
其次為膠體物質(zhì)，粒徑在10-4~10-6 mm,。膠體是許多離子和分子的集合物,。天然水中的無(wú)機(jī)礦物質(zhì)膠體主要是鐵、鋁和硅的化合物,，有機(jī)膠體物質(zhì)主要是腐殖質(zhì),；
3） 溶解物質(zhì)
顆粒zui小的是離子和分子,，稱(chēng)為溶解物質(zhì),，粒徑[10-6mm，主要是溶解于水中的以低分子存在的溶解鹽類(lèi)的各種離子和氣體,。
1.3.2 天然水中的雜質(zhì)對(duì)水質(zhì)的影響
1） 懸浮物質(zhì)：
泥沙,、粘土：使水渾濁、產(chǎn)生粘泥
藻類(lèi)及原生動(dòng)物：使水有色度,、有臭味,、渾濁并產(chǎn)生粘泥
細(xì)菌：致病、產(chǎn)生粘泥,、產(chǎn)生腐蝕
其它不溶物質(zhì)：產(chǎn)生沉積
2） 膠體物質(zhì)
溶膠（如硅膠）：致使結(jié)垢
高分子化合物（如腐殖酸膠體等）：使水渾濁,、產(chǎn)生吸附和沉積
3） 溶解物質(zhì)：
HCO3-、CO32-,、OH-：使水具有形成碳酸鹽垢的傾向,，例如碳酸鈣、碳酸鎂,。
SO42-：使水具有形成硫酸鹽垢的傾向,例如硫酸鈣,、硫酸鋇。
Cl-：產(chǎn)生金屬腐蝕,。
F-：過(guò)量可致病,。
Ca2+、Mg2+：可能形成結(jié)垢,。
Fe3+,、Mn2+：產(chǎn)生氣味，腐蝕金屬,，并可能形成氫氧化物沉淀,。
CO2：降低水的pH。
O2：腐蝕金屬。
1.4 常用的水質(zhì)指標(biāo)
1.4.1 毫克/升（ppm）
毫克/升是表示水中某種物質(zhì)含量多少的單位,。水的單位體積常用升表示,，而水中含有的物質(zhì)的量通常采用克來(lái)表示。由于一升水的體積通常為1000克,，故1毫克/升的雜質(zhì)相當(dāng)于水中含有百萬(wàn)分之一份雜質(zhì),，故單位ppm在表示水中雜質(zhì)時(shí)與此相當(dāng)。
1.4.2 含鹽量,、電導(dǎo)率
水的含鹽量（也稱(chēng)礦化度）是表示水中所含鹽類(lèi)的數(shù)量,。由于溶解鹽類(lèi)在水中一般以離子的形式存在，也可以表示為水中各種陽(yáng)離和陰離子的量的和,，其單位是mg/L,。由于溶解鹽類(lèi)在水中多以陰離子和陽(yáng)離子形態(tài)存在。當(dāng)水中插入一對(duì)通電電極時(shí),，在電場(chǎng)作用下,，帶電離子會(huì)產(chǎn)生定向移動(dòng)，使水具有導(dǎo)電的性質(zhì),，導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱就用電導(dǎo)率來(lái)表示,，其單位是μs/cm。水的含鹽量越大,，一般說(shuō)來(lái),，電導(dǎo)率也越大，但由于不同的離子導(dǎo)電性能和質(zhì)量均不同,，故含鹽量與電導(dǎo)率并無(wú)嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系,。
1.4.3 水的渾濁度
水中存在的懸浮及膠體狀態(tài)的微粒使水產(chǎn)生渾濁，其渾濁的程度稱(chēng)為渾濁度,。生活飲用水的渾濁度規(guī)定不可超過(guò)5度,。
1.4.4 水的硬度
水中的鈣離子與鎂離子同一些陰離子結(jié)合在一些，在水加熱或濃縮時(shí)可能形成水垢,。水中的鈣與鎂的含量和就是水的硬度,。用mmol/L表示。通常也表示成等分子數(shù)量的CaCO3的質(zhì)量濃度,，單位為mg/L CaCO3,。
1.4.5 水的堿度
水的堿度是指水中能夠接受[H+]與強(qiáng)酸進(jìn)行中和反應(yīng)的物質(zhì)含量。在天然水中,，堿度主要由HCO3-的鹽類(lèi)組成,。單位為mmol/L。通常也表示成等分子數(shù)量的CaCO3的質(zhì)量濃度,，單位為mg/L CaCO3,。
1.4.6 水的pH值
水的pH值是表示水中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值，表示為
pH= - Lg [H+]
氫離子的濃度是水的酸堿性的標(biāo)志，當(dāng)H+的濃度為10-7mol/L時(shí),，水呈中性,。H+越多，水的酸性越強(qiáng),，反之水的堿性越強(qiáng),。對(duì)應(yīng)pH表示即為當(dāng)pH為7時(shí)，水呈中性,。當(dāng)pH為0-7時(shí),，水呈酸性，為7-14時(shí),，水呈堿性,。
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