什么叫總有機(jī)碳(TOC)?
水中的有機(jī)物質(zhì)的含量，以有機(jī)物中的主要元素一碳的量來表示,，稱為總有機(jī)碳,。TOC的測(cè)定類似于TOD的測(cè)定。在950℃的高溫下,，使水樣中的有機(jī)物氣化燃燒,，生成CO2，通過紅外線分析儀,，測(cè)定其生成的CO2之量,，即可知總有機(jī)碳量。在測(cè)定過程中水中無機(jī)的碳化合物如碳酸鹽,、重碳酸鹽等也會(huì)生成CO2,，應(yīng)另行測(cè)定予以扣除。若將水樣經(jīng)0.2μm微孔濾膜過濾后,，測(cè)得的碳量即為溶解性有機(jī)碳(DOC),。TOC、DOC是較為經(jīng)常使用的水質(zhì)指標(biāo),。
什么叫總需氧量(TOD)?
總需氧量的測(cè)定,，是在特殊的燃燒器中，以鉑為催化劑,，于900℃下將有機(jī)物燃燒氧化所消耗氧的量,，該測(cè)定結(jié)果比COD更接近理論需氧量。TOD用儀器測(cè)定只需約3min可得結(jié)果,，所以,，有分析速度快、方法簡(jiǎn)便,，干擾小,、精度高等優(yōu)點(diǎn)，受到了人們的重視,。如果TOD與BOD5間能確定它們的相關(guān)系數(shù),，則以TOD指標(biāo)指導(dǎo)生產(chǎn)有更好的實(shí)用意義。
什么叫生化需氧量(BOD)?如何以生化需氧量(BOD)來判斷
所謂生化需氧量(BOD)是在有氧的條件下,，由于微生物的作用,，水中能分解的有機(jī)物質(zhì)*氧化分解時(shí)所消耗氧的量稱為生物化學(xué)需氧量簡(jiǎn)稱生化需氧量。
它是以水樣在一定的溫度(如20℃)下,，在密閉容器中,，保存一定時(shí)間后溶解氧所減少的量(mg/L)來表示的。當(dāng)溫度在20℃時(shí),，一般的有機(jī)物質(zhì)需要20天左右時(shí)間就能能完成氧化分解過程,，而要全部完成這一分解過程就需100天,。但是，這么長(zhǎng)的時(shí)間對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)控制來說就失去了實(shí)用價(jià)值,。因此，目前規(guī)定在20℃下,，培養(yǎng)5天作為測(cè)定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn),。這時(shí)候測(cè)得的生化需氧量就稱為五日生化需氧量，用BOD5表示,。如果是培養(yǎng)20天作為測(cè)定生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),，這時(shí)候測(cè)得的生化需氧量就稱為20天生化需氧量，用BOD20表示,。生化需氧量(BOD)的多少,，表明水體受有機(jī)物污染的程度，反映出水質(zhì)的好壞,。
什么叫化學(xué)需氧量(COD)?
所謂化學(xué)需氧量(COD),，是在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí),，所消耗的氧化劑量,。
它是表示水中還原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。水中的還原性物質(zhì)有各種有機(jī)物,、亞硝酸鹽,、硫化物、亞鐵鹽等,。但主要的是有機(jī)物,。因此，化學(xué)需氧量(COD)又往往作為衡量水中有機(jī)物質(zhì)含量多少的指標(biāo),?；瘜W(xué)需氧量越大，說明水體受有機(jī)物的污染越嚴(yán)重,。
化學(xué)需氧量(COD)的測(cè)定,，隨著測(cè)定水樣中還原性物質(zhì)以及測(cè)定方法的不同，其測(cè)定值也有不同,。目前應(yīng)用普遍的是酸性高錳酸鉀氧化法與重鉻酸鉀氧化法,。高錳酸鉀(KmnO4)法，氧化率較低,，但比較簡(jiǎn)便,，在測(cè)定水樣中有機(jī)物含量的相對(duì)比較值時(shí)，可以采用,。重鉻酸鉀法,，氧化率高,，再現(xiàn)性好，適用于測(cè)定水樣中有機(jī)物的總量,。有機(jī)物對(duì)工業(yè)水系統(tǒng)的危害很大,。含有大量的有機(jī)物的水在通過除鹽系統(tǒng)時(shí)會(huì)污染離子交換樹脂，特別容易污染陰離子交換樹脂,，使樹脂交換能力降低,。
有機(jī)物在經(jīng)過預(yù)處理時(shí)(混凝、澄清和過濾),，約可減少50%,，但在除鹽系統(tǒng)中無法除去，故常通過補(bǔ)給水帶入鍋爐,，使?fàn)t水pH值降低,。有時(shí)有機(jī)物還可能帶入蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)水中，使pH降低,，造成系統(tǒng)腐蝕,。在循環(huán)水系統(tǒng)中有機(jī)物含量高會(huì)促進(jìn)微生物繁殖。因此,，不管對(duì)除鹽,、爐水或循環(huán)水系統(tǒng),，COD都是越低越好,，但并沒有統(tǒng)一的限制指標(biāo)。在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中COD(DmnO4法)>5mg/L時(shí),，水質(zhì)已開始變差,。
什么叫水的溶解氧(DO)?
溶解于水中的游離氧稱為溶解氧(用DO表示),，常以O(shè)2mg/L、mL/L等單位來表示,。天然水中氧的主要來源是大氣溶于水中的氧,，其溶解量與溫度，壓力有密切關(guān)系,。溫度升高氧的溶解度下降,，壓力升高溶解度增高。
天然水中溶解氧含量約為8～14mg/L,，敞開式循環(huán)冷卻水中溶解氧一般約為6～8mg/L,。水體中的溶解氧含量的多少，也反映出水體遭受到污染的程度,。當(dāng)水體受到有機(jī)物污染時(shí),，由于氧化污染物質(zhì)需要消耗氧，使水中所含的溶解氧逐漸減少,。污染嚴(yán)重時(shí),，溶解氧會(huì)接近于零,，此時(shí)厭氧菌便滋長(zhǎng)繁殖起來，并發(fā)生有機(jī)污染物的fu敗而發(fā)臭,。因此,，溶解氧也是衡量水體污染程度的一個(gè)重要指標(biāo)。
何謂水的電阻率?
在測(cè)定水的導(dǎo)電性能時(shí),，與水的電阻值大小有關(guān),，電阻值大，導(dǎo)電性能差,，電阻值小，導(dǎo)電性能就良好,。
根據(jù)歐姆定律,，在水溫一定的情況下，水的電阻值R大小與電極的垂直截面積F成反比,，與電極之間的距離L成正比,，如下式：R=ρ式中ρ——電阻率，或稱比電阻,。電阻的單位為歐姆(歐，代號(hào)Ω),，或用微歐(μΩ),，1Ω等于106μΩ;電阻率的制(SI)單位為歐米(Ω•m),。如果電極的截面積F做成1cm2,，兩電極間的距離L為1cm,，電阻率的單位為Ω•cm時(shí),，那么電阻值就等于電阻率值,。
水的電阻率的大小,，與水中含鹽量的多少、水中離子含量,、離子的電荷數(shù)以及離子的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān),。因此，純凈的水電阻率很大,，超純水電阻率就更大,。水越純，電阻率越大,。
什么是水的酸度?
水的酸度是指水中所含能提供H離子與強(qiáng)堿(如NaOH,、KOH等)發(fā)生中和反應(yīng)的物質(zhì)總量,。這些物質(zhì)能夠放出H,，或者經(jīng)過水解能產(chǎn)生H,。
水中形成酸度的物質(zhì)有三部分：
(1)水中存在的強(qiáng)酸能全部離解出H,，如硫酸(H2SO4),、鹽酸(HCl)、硝酸(HNO3)等;
(2)水中存在的弱酸物質(zhì),，如游離的二氧化碳(CO2),、碳酸(H2CO3),、硫化氫(H2S)、醋酸(CH3COOH)和各種有機(jī)酸等;
(3)存在的強(qiáng)酸弱堿組成的鹽類，如鋁,、鐵,、銨等離子與強(qiáng)酸所組成的鹽類等。天然水中,，酸度的組成主要是弱酸,，也就是碳酸。天然水中在一般的情況下不含強(qiáng)酸酸度,。水中酸度的測(cè)定是用強(qiáng)堿的標(biāo)準(zhǔn)溶液(如0.1mol/LNaOH)來滴定水中。如用甲基橙指示劑所測(cè)得的酸度是指強(qiáng)酸酸度和強(qiáng)酸弱堿形成鹽類的酸度;而用酚酞指示劑所測(cè)得的酸度包括了上述三部分酸度,，即稱為總酸度,。
如何根據(jù)硬度和堿度的關(guān)系了解水質(zhì)?
天然水中的硬度主要是指Ca2+,、Mg2+等金屬離子,，水中的堿度主要是指碳酸氫鹽堿度HCO3-。而水中主要存在的離子有Ca2+,、Mg2+,、Na、K和HCO3-,、SO42-,、Cl-等,。
水中的硬度與硬度之間的關(guān)系分為三種情況,。
(1)堿度>硬度(以mol/L計(jì))HCO3->(Ca2+,、Mg2+)水中的硬度(Ca2+,、Mg2+)都變成為碳酸氫鹽,，并同時(shí)還有Na、K的碳酸氫鹽,，但沒有非碳酸鹽硬度在,。此時(shí)，堿度減去硬度所得的差值等于Na,、K的碳酸氫鹽,。這部分多出的Na、K的碳酸氫鹽堿度即所謂過剩堿度亦稱為負(fù)硬度,。
(2)堿度=硬度(以mol/L計(jì))即HCO3-=(Ca2+,、Mg2+)此時(shí)只有Ca2+、Mg2+的硬度及其碳酸氫鹽堿度,，既無非碳酸鹽硬度，亦無Na,、K的碳酸氫鹽。
(3)堿度<硬度(以mol/L計(jì))即HCO3-<(Ca2+、Mg2+),。此時(shí)又有兩種情況,，一是Ca2+>HCO3-的鈣硬水，此時(shí)水中有非碳酸鹽硬度CaSO4,、MgSO4的存在,，但沒有鎂的碳酸鹽硬度Mg(HCO3-)2,。另一種情況是Ca2+>HCO3-的鎂硬水,，水中有鎂的碳酸鹽硬度Mg(HCO3-)2的存在,，但沒有鈣的非碳酸鹽硬度存在,，而有鎂的非碳酸鹽硬度MgSO4的存在,。
但上述兩種情況,，無論是哪種,，水中都有非碳酸鹽的硬度存在，而沒有Na,、K的碳酸氫鹽存在。
水中各種堿度的相互關(guān)系如何?
水中的堿度是用鹽酸中和的方法來測(cè)定的,。在滴定水的堿度時(shí)采用兩種指示劑來指示滴定的終點(diǎn)。用酚酞作指示劑時(shí),，滴定的終點(diǎn)為pH8.2～8.4，稱為酚酞堿度或P堿度,。此時(shí)，水中的氫氧化物全部被中和,，碳酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽,，就是碳酸鹽被中和了一半。即P堿度=CO32-全部OH-,。用甲基橙作指示劑時(shí),，滴定的終點(diǎn)pH為4.3～4.5，稱為甲基橙堿度或M堿度,。
此時(shí),，水中的氫氧化物、碳酸鹽及碳酸氫鹽全部被中和,，所測(cè)得的水中各種弱酸鹽類的總和,，因此又稱為總堿度。即M堿度=全部HCO3-全部CO32-全部OH-,。如果水中單獨(dú)存在OH-堿度,，水的pH>11.0;水中同時(shí)存在OH-,、CO32-時(shí)，pH9.4～11.0;如水中只有CO32-存在時(shí),，pH=9.4;當(dāng)CO32-,、HCO3-共同存在時(shí)，pH8.3～9.4;單一的HCO3-存在時(shí),，pH=8.3;但pH<8.3時(shí),，水中堿度也只有HCO3-存在，此時(shí)的pH值變化只與HCO3-和游離的CO2含量有關(guān),。
什么是水的堿度?水中的堿度有哪幾種形式存在?
水的堿度是指水中能夠接受H離子與強(qiáng)酸進(jìn)行中和反應(yīng)的物質(zhì)含量,。水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)主要由碳酸鹽產(chǎn)生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽產(chǎn)生的碳酸氫鹽堿度，以及由氫氧化物存在和強(qiáng)堿弱酸鹽水解而產(chǎn)生的氫氧化物堿度,。所以,，堿度是表示水中CO32-、HCO3-,、OH-及其他一些弱酸鹽類的總和,。這些鹽類的水溶液都呈堿性，可以用酸來中和,。
然而,，在天然水中，堿度主要是由HCO3-的鹽類所組成,?？烧J(rèn)為：總堿度M=[HCO3-]2[CO32-][OH-]-[H+]當(dāng)pH值大于7.0時(shí)，[H]可略去,，故,，M=c(Bx-)=[HCO3-][2CO32-][OH-]mol/L形成水中堿度的物質(zhì)碳酸鹽和碳酸氫鹽可以共存，碳酸鹽和氫氧化物也可以共存,。
然而,，碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時(shí)存在，它們?cè)谒心芷鹑缦路磻?yīng)：HCO3+OH-==CO32- H2O由此可見,，碳酸鹽,、碳酸氫鹽,、氫氧化物可以在水中單獨(dú)存在,，除此之外,，還有兩種堿度的組合，所以,，水中的堿度有五種形式存在,，即：(1)碳酸氫鹽堿度HCO3-;(2)碳酸鹽堿度CO32-;(3)氫氧化物堿度OH-;(4)碳酸氫鹽和碳酸鹽堿度HCO3- CO32-;(5)碳酸鹽和氫氧化物堿度CO32- OH-。
硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有什么危害?
硬水作為工業(yè)生產(chǎn)用的冷卻水,，會(huì)使換熱器結(jié)水垢,，嚴(yán)重的不僅會(huì)阻礙水流通道，使熱交換效果大大降低,，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行,，甚至被迫停產(chǎn)。結(jié)垢還會(huì)產(chǎn)生垢下腐蝕,，會(huì)使換熱器穿孔而損壞,，不僅物料漏損，而且增加設(shè)備投資費(fèi)用,，浪費(fèi)鋼材,。硬水用于洗滌，也往往影響產(chǎn)品質(zhì)量,，如紡織印染會(huì)造成織物的斑點(diǎn),，不僅影響美觀，而且影響強(qiáng)度,。
硬水作為鍋爐用水,，在鍋內(nèi)加熱后，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮過程,，使鍋爐受熱面結(jié)水垢,，而水垢的導(dǎo)熱性能極差。水垢的導(dǎo)熱性能只有鋼材的幾百分之一,。在鍋爐內(nèi)結(jié)垢之后,，如果仍要達(dá)到無水垢時(shí)同樣的爐水溫度，勢(shì)必要提高受熱面的壁溫,，例如1.01Mpa(10atm)的鍋爐,，壁溫為280℃，當(dāng)硅酸鹽水垢達(dá)1mm厚時(shí),，要達(dá)到同樣的爐水溫度,，壁溫要提高到680℃，此時(shí)鋼板的強(qiáng)度自3.92Mpa(40kgf/cm2)降至0.98Mpa(10kgf/cm2),，嚴(yán)重的會(huì)引起爆裂事故,。
金屬溫度升高還會(huì)使金屬伸長(zhǎng)，1m長(zhǎng)的鋼板,，每升高100℃,，伸長(zhǎng)1.2mm,，增加材料應(yīng)力，導(dǎo)致?lián)p壞,。此外,，結(jié)垢之后，使受熱面的傳熱情況變壞,，燃燒熱也不能很好地傳給水,，降低了鍋爐的熱效率，從而白白浪費(fèi)燃料,，如結(jié)有1.5mm厚硫酸鹽水垢,，就要浪費(fèi)燃料10%以上，并使鍋爐的出力大為降低,。結(jié)水垢之后,，還得經(jīng)常清洗，不僅影響生產(chǎn),，且而降低鍋爐使用壽命,，還要耗費(fèi)人力物力。因此,，硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的危害很大,，必須根據(jù)產(chǎn)品或設(shè)備對(duì)水質(zhì)的要求，對(duì)硬水進(jìn)行軟化,、除鹽或其他有效的水處理,。
硬度的單位是如何表示的?
硬度的常用單位是mmol/L或mg/L。過去常用的當(dāng)量濃度N現(xiàn)已停用,。換算時(shí),，1N=0.5mol/L。由于硬度并非是由單一的金屬離子或鹽類形成的,，因此,，為了有一個(gè)統(tǒng)一的比較標(biāo)準(zhǔn)，有必要換算為另一種鹽類,。通常用CaO或者是CaCO3的質(zhì)量濃度來表示,。當(dāng)硬度為0.5mmol/L時(shí)，等于28mg/L的CaO,，或等于50mg/L的CaCO3,。此外，各國也有的用德國度,、法國度來表示硬度,。1德國度等于10mg/L的CaO，1法國度等于10mg/L的CaCO3,。0.5mmol/L相當(dāng)于2.8德國度,、5.0法國度,。
什么是水的總固體、溶解固體和懸浮固體?
水中除了溶解氣體之外的一切雜質(zhì)稱為固體,。而水中的固體又可分為溶解固體和懸浮固體。這二者的總和即稱為水的總固體,。溶解固體是指水經(jīng)過過濾之后,，那些仍然溶于水中的各種無機(jī)鹽類、有機(jī)物等,。懸浮固體是指那些能過濾掉的不溶于水中的泥砂,、黏土、有機(jī)物,、微生物等懸浮物質(zhì),。總固體的測(cè)定是蒸干水分再稱重得到的,。因此選定蒸干時(shí)的溫度有很大的關(guān)系,，一般規(guī)定控制在105～110℃。
為什么有的水會(huì)有臭味?
清凈的水是無臭,、無味,、無色透明的液體。但被污染的水體,，常會(huì)使人感覺有不正常的氣體,。用鼻聞到的稱為鼻，用口嘗到的稱為味,。
水的臭味主要來源有：
(1)水中的水生動(dòng)物,、植物或微生物的繁殖和腐爛而發(fā)出的臭味;
(2)水中有機(jī)物質(zhì)的fu敗分解而散發(fā)的臭味;
(3)水中溶解氣體如SO2、H2S及NH3的臭味;
(4)溶解鹽類或泥土的氣味;
(5)排入水體的工業(yè)廢水所含雜質(zhì)如石油,、酚類等的臭味;
(6)消毒水過程中加入lv氣等的氣味,。
由于上述的各種原因，所以有的水會(huì)有臭味,。例如湖泊,、沼澤水中因水藻繁殖或有機(jī)物過多而帶有魚腥氣味及霉?fàn)€氣味;渾濁的河水常有泥土氣味或澀味;溫泉水常帶有硫磺氣味;地下水有時(shí)會(huì)有硫化氫味;含氧量較多的水、含硫酸鈣量多的水,、有機(jī)物多的水或含NO2-高的水,，常有不正常的甜味;水中含有氯化鈉而帶有咸味;水中含有硫酸鎂，硫酸鎂帶有苦味;含鐵水帶有澀味;生活污水及工業(yè)廢水的氣味更是多種多樣,。
水中的主要陰,、陽離子對(duì)水質(zhì)有些什么影響?
水中主要的陰離子有Cl-、SO42-,、HCO3-,、CO32-,、OH-等，其中HCO3-,、CO32-,、OH-在水中常與陽離子K、Na,、Ca2+,、Mg2+等組成硬度和堿度，它們之間的量的變化要影響水的pH值變化,，從這一變化可以知道水的屬性是腐蝕型的或是結(jié)垢型的,。因此，它們是影響水的性質(zhì)的主要離子,。Cl-是水中為常見的陰離子,，是引起水質(zhì)腐蝕性的催化劑，能強(qiáng)烈地推動(dòng)和促進(jìn)金屬表面電子的交換反應(yīng),，特別是對(duì)水系統(tǒng)的不銹鋼材料,，應(yīng)力集中處(如熱應(yīng)力、震蕩應(yīng)力等),，會(huì)引起Cl-的富集,，加速電化學(xué)腐蝕過程。SO42-也是水中較為普遍存在的腐蝕性陰離子,，使水的電導(dǎo)率上升,，同時(shí)又能與陽離子Ca2+等生成CaSO4沉淀而結(jié)垢，它又不是水中硫酸鹽還原菌的營養(yǎng)源,。
水中主要的陽離子有K,、Na、Ca2+,、Mg2+和Fe3+,、Mn2+等，其中Na是水中為常見的陽離子,，Na,、K的存在使水的電導(dǎo)率上升，增加了水的不穩(wěn)定傾向;其中Ca2+,、Mg2+是組成水中硬度的主要離子,，在一定的條件下，常在受熱設(shè)備的表面結(jié)垢,，影響傳熱效果,。Fe3+、Mn2+很易生成Fe(OH)3、Mn(OH)2的沉淀形成水垢,，從而產(chǎn)生垢下腐蝕,，又是鐵細(xì)菌生長(zhǎng)的促進(jìn)劑。
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