《高中化學(xué)專題一多樣化的水處理技術(shù)1.1水的凈化與污水處理課件蘇教版.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué)專題一多樣化的水處理技術(shù)1.1水的凈化與污水處理課件蘇教版.ppt（33頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

第一單元水的凈化與污水處理 1 膠體的性質(zhì) 提示 丁達(dá)爾效應(yīng) 聚沉 電泳 滲析 吸附 2 水解的含義 Al3 Fe3 水解反應(yīng) 提示水解是指弱酸陰離子或弱堿陽(yáng)離子結(jié)合水電離出的H 或OH 生成弱酸或弱堿促進(jìn)了水的電離 3 判斷強(qiáng)弱電解質(zhì)的依據(jù) 電解質(zhì)在水溶液中的電離程度 完全電離的為強(qiáng)電解質(zhì) 如CaCO3 NaCl等 不完全電離的為弱電解質(zhì) 如HClO Al OH 3等 提示 1 了解水是寶貴的自然資源 知道自然界中沒(méi)有純水 知道天然水中所含的主要雜質(zhì) 2 知道生活用水 工業(yè)用水對(duì)水質(zhì)有一定的要求 了解水處理的主要環(huán)節(jié) 認(rèn)識(shí)化學(xué)沉淀劑 氯水 臭氧 二氧化氯 活性炭在水處理中的作用 3 知道明礬的凈水原理 知道污水中的主要污染物及污水處理的主要方法 生物化學(xué)方法 4 充分認(rèn)識(shí)水資源保護(hù)的重要性 天然水中雜質(zhì)含量超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)會(huì)影響水體的作用 需要后才能使用 生活用水的凈化途徑主要包括除去水中的和 除去水中的異味等 1 混凝法除天然水中固體雜質(zhì)和懸浮物 1 混凝法就是在天然水中加入 使細(xì)小的懸浮物和膠體聚集成較大的顆粒而沉淀 然后除去的方法 人工凈化 固體雜質(zhì) 懸浮物 消毒 混凝劑 自凈 過(guò)濾 2 混凝劑 又叫做 可以除去水中的懸浮物質(zhì) 常見(jiàn)的混凝劑有 有時(shí)還常用 聚合鋁 即由堿式氯化鋁聚合而成的化合物聚氯化鋁 3 鋁鹽凈水的原理 鋁鹽是強(qiáng)電解質(zhì) 溶于水后完全電離出 水解生成可以吸附形成沉淀 使之從水中分離出來(lái) 原理為氫氧化鋁膠體因吸附溶液中的陽(yáng)離子而帶正電荷 天然水中的雜質(zhì)大多為 因此 帶電荷的能吸附水中的膠粒 并使這些雜質(zhì)與氫氧化鋁膠體一起 其他如 也有相同功效 化學(xué)沉降劑 鋁鹽 硫酸鋁 明礬 堿式氯化鋁等 Al3 Al3 氫氧化鋁膠體 懸浮于水中的雜質(zhì) 帶負(fù)電荷的膠粒 氫氧化鋁 帶負(fù)電荷 凝聚而沉降 硫酸鋁 硫酸亞鐵 氯化鐵 堿式氯化鋁 正 2 水的消毒常用消毒劑有 等 利用的是這些物質(zhì)的 將細(xì)菌和病毒殺死而起到消毒效果 3 除水的異味活性炭顆粒的大 能力強(qiáng) 讓水通過(guò)由細(xì)小的活性炭顆粒組成的濾床可去除水中的異味 氯氣 漂白粉 漂白精 臭氧 二氧化氯 比表面積 吸附 強(qiáng)氧化性 1 污水中的污染物污水中的主要污染物有 等 也可能會(huì)因情況不同而含有不同成分 2 污水處理的主要方法 生物化學(xué)方法 1 生物化學(xué)方法的定義 通常使用含有的活性污泥 在強(qiáng)力通入空氣 曝氣 的條件下 微生物以水中的為養(yǎng)料生長(zhǎng)繁殖 將有機(jī)物分解為 等無(wú)機(jī)物 從而達(dá)到的目的 2 生物化學(xué)方法的關(guān)鍵 培養(yǎng)好活性污泥中的 并提高處理過(guò)程的曝氣效率 使需氧微生物獲得足夠的 需氧廢物 傳染性物質(zhì) 植物養(yǎng)料 有機(jī)物質(zhì) 其他礦物及化學(xué)物質(zhì) 由土壤沖刷帶來(lái)的沉 積物 放射性物質(zhì) 大量需氧微生物 有機(jī)廢物 有機(jī)廢物 水 微生物 氧氣 凈水 3 水的DO與BOD 1 DO表示 2 BOD指分解所需的氧氣量 污水中 越高 水的富營(yíng)養(yǎng)化程度 4 城市污水的再利用城市污水中約占70 其次是 工業(yè)污水中含有某些寶貴的資源 可 生活污水中含有 是寶貴的肥源 城市污水經(jīng)處理后成為 可供之用 在我國(guó)缺水嚴(yán)重的大連 青島等城市 緩解了水資源的短缺 水中的溶解氧量 水中有機(jī)物經(jīng)微生物 有機(jī)物的含量越大 BOD 越高 工業(yè)污水 生活污水 回收再利用 豐富的植物營(yíng)養(yǎng)素 能二次利用的 中水 農(nóng)林灌溉 灑水 消防 沖洗 廁所 中水 慎思1 提示不是 澄清的水只是沒(méi)有固體雜質(zhì)和懸浮物 可能含有大量的細(xì)菌 病毒等微生物 需繼續(xù)消毒殺菌才能變成干凈的水 澄清的水是干凈的嗎 為什么 慎思2 提示 1 篩濾 用篩子對(duì)水進(jìn)行篩濾 濾去較大的懸浮物 2 沉淀 加入混凝劑靜置 將水中的懸浮物沉淀到池底部 3 過(guò)濾 使水通過(guò)細(xì)沙 以除去沉淀和殘留的懸浮物 4 曝氣 把水暴露在空氣中 使水與空氣的接觸面增大 增加水中氧的含量 以加速水中有機(jī)物的分解 5 消毒 加入殺菌消毒劑殺滅水中的有害微生物 自來(lái)水廠處理水的過(guò)程是什么 慎思3 提示不同 FeCl3水解生成Fe OH 3膠體只能起到凈水作用 而Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性 可以殺菌消毒還原為Fe3 后再水解為Fe OH 3膠體又可起到凈水作用 FeCl3與Na2FeO4在凈水中的作用相同嗎 為什么 現(xiàn)代水處理工藝為混凝 沉淀 過(guò)濾 消毒 1 混凝劑可加入鋁鹽或鐵鹽 現(xiàn)代技術(shù)常用聚合氯化鋁和聚合硫酸鐵作為混凝劑 2 混凝劑的凈水原理是Al3 或Fe3 與水中的OH 結(jié)合成膠體 膠體能吸附水中的懸浮物質(zhì)而沉降 3 鹽類水解 在水溶液中 鹽電離出來(lái)的離子跟水電離出來(lái)的H 或OH 結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng) 獲得飲用水 凝聚過(guò)程中除去其中的懸浮物 常加入的凈水劑是 A 明礬B NaClC Ca ClO 2D FeCl3解析NaCl不用于凈水 Ca ClO 2用于殺菌消毒 而不能使水中的懸浮雜質(zhì)沉降 鋁鹽和鐵鹽形成Al OH 3膠體和Fe OH 3膠體 可吸附水中的固體小顆粒而沉降 從而達(dá)到凈水的目的 答案AD 例1 天然水到飲用水凈化一般需要經(jīng)過(guò)的步驟除沉降懸浮物外 還需要 A 煮沸B 過(guò)濾C 殺菌消毒D 蒸餾解析天然水含有很多雜質(zhì)如泥土 難溶性無(wú)機(jī)鹽 可溶性無(wú)機(jī)鹽 微小的固體物質(zhì)和致病菌等 必須經(jīng)過(guò)綜合處理才能達(dá)到飲用標(biāo)準(zhǔn) 一般必須經(jīng)過(guò)沉降懸浮物 殺菌消毒等步驟 答案C 體驗(yàn)1 1 液氯消毒在我國(guó) 用液氯做消毒劑對(duì)自來(lái)水消毒 是很普遍的 因?yàn)橛靡郝瘸杀镜?材料來(lái)源方便 設(shè)備也簡(jiǎn)單 易于操作 消毒效果良好 且積累了豐富的經(jīng)驗(yàn) 但是 當(dāng)水源污染較嚴(yán)重時(shí) 有機(jī)物的含量往往較高 若采用液氯消毒 特別是為了保證水質(zhì)進(jìn)行預(yù)氯化處理時(shí) 易導(dǎo)致許多有機(jī)鹵化物的產(chǎn)生 有些有機(jī)鹵化物危害人體健康 會(huì)誘發(fā)癌癥的產(chǎn)生 為此 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注自來(lái)水的消毒處理問(wèn)題 尤其對(duì)直接飲用的自來(lái)水 許多國(guó)家的有關(guān)部門專門規(guī)定了飲用水中的有機(jī)鹵化物指標(biāo) 如三氯甲烷等 這樣 用液氯消毒就受到了限制 但是 限于我國(guó)自來(lái)水行業(yè)的現(xiàn)狀 自來(lái)水用液氯消毒仍會(huì)繼續(xù) 鑒于上述原因 改善目前加氯消毒工藝 研究最佳氯化條件 實(shí)施投氯自動(dòng)化 做到科學(xué)合理地加氯 對(duì)降低飲用水的有害物質(zhì)含量 具有重要意義 該裝置以食鹽水為電解質(zhì) 電解后陰極室得到燒堿溶液 陽(yáng)極室可得到含有氯 二氧化氯 過(guò)氧化氫和臭氧的混合消毒劑 故有的廠家將這種生產(chǎn)裝置稱為 二氧化氯協(xié)同發(fā)生器 混合消毒氣體中二氧化氯的含量不高 但合理地選擇電解槽中的材料 恰當(dāng)?shù)乜刂齐姌O電位和電解條件 可提高二氧化氯的含量 化學(xué)法 由亞氯酸鈉作原料 應(yīng)用較多的反應(yīng)方法是亞氯酸鈉自氧化法和氯氣氧化法 反應(yīng)方程式分別如下 5NaClO2 4HCl 4ClO2 5NaCl 2H2O 亞氯酸鈉自氧化法 2NaClO2 Cl2 2ClO2 2NaCl 氯氣氧化法 從反應(yīng)式可以看出 通過(guò)精確控制反應(yīng)器中反應(yīng)物的投加量 可以得到較純凈的ClO2 且轉(zhuǎn)化率較高 3 臭氧 O3 消毒臭氧是強(qiáng)氧化劑 氧化產(chǎn)物中毒副產(chǎn)物很少 作為消毒劑 具有廣譜的消毒效果 對(duì)水中的Fe2 Mn2 嗅和色等有很好的去除作用 但O3需現(xiàn)場(chǎng)制備 現(xiàn)場(chǎng)使用 還由于臭氧是由臭氧發(fā)生器以電作動(dòng)力制備 發(fā)生器設(shè)備昂貴 運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高 消毒后難以在水中維持一定的殘余量以控制水的再污染等因素 制約了臭氧在飲用水消毒中的推廣作用 下列方法不能用于對(duì)飲用水進(jìn)行殺菌消毒的是 A 加熱煮沸B 加入Ca ClO 2C 加入純堿D 加入ClO2解析細(xì)菌主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成 殺菌的實(shí)質(zhì)是用強(qiáng)氧化劑或在高溫條件下使菌體蛋白質(zhì)變性 對(duì)少量水通常使用加熱煮沸法來(lái)殺菌消毒 對(duì)大量水多用氧化劑來(lái)殺菌消毒 故C不正確 答案C 例2 蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ) 蛋白質(zhì)失去生理活性 那么 生物就失去生命而死亡 蛋白質(zhì)變性后不再有生理活性 強(qiáng)氧化劑 酒精 加熱 紫外線 重金屬離子等都可引起蛋白質(zhì)變性 下列物質(zhì)可以代替漂白精的是 A 濃氨水B Na2CO3C Na2FeO4D NaOH解析漂白精主要成分Ca ClO 2具有強(qiáng)氧化性 可用于殺菌消毒 四個(gè)選項(xiàng)中具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)是Na2FeO4 因?yàn)镕e元素為 6價(jià) 答案C 體驗(yàn)2 污水處理時(shí) 污水中的懸浮物可用混凝法除去 對(duì)其他溶解在水中的污染物 則要根據(jù)其化學(xué)性質(zhì)采用有針對(duì)性的化學(xué)方法 如酸堿中和法 重金屬離子沉淀法等 3 處理工業(yè)廢水還有其他方法 如氧化還原法等 在實(shí)際處理工業(yè)廢水時(shí) 根據(jù)污染物組成和回收用水水質(zhì)要求的不同 經(jīng)常需要采用多種技術(shù)分步處理 才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或復(fù)用指標(biāo) 污水處理的主要方法有 中和法 化學(xué)沉淀法 氧化還原法 過(guò)濾法 其中屬于化學(xué)方法的有 A B C D 解析本題考查了物質(zhì)分離的方法 中和法 化學(xué)沉淀法 加入化學(xué)試劑形成沉淀 和氧化還原法均屬于化學(xué)方法 而過(guò)濾法是分離難溶性固體和液體分離的方法 屬于物理方法 答案A 例3 化學(xué)法包含有化學(xué)反應(yīng) 而物理法不包含有化學(xué)反應(yīng) 請(qǐng)回答下列問(wèn)題 1 向中和反應(yīng)池中通入壓縮空氣的作用是 2 若廢水中細(xì)菌含量較高 往往用漂白粉代替石灰乳沉淀Zn2 漂白粉沉淀Zn2 的離子方程式是 3 污泥處理系統(tǒng)除去污泥后 可得到的工業(yè)副產(chǎn)品有 填化學(xué)式 4 薄膜液體過(guò)濾器是將膨體聚四氟乙烯專利技術(shù)與全自動(dòng)控制系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起的固液分離設(shè)備 為提高薄膜液體過(guò)濾器的過(guò)濾能力 廢水處理系統(tǒng)工作一段時(shí)間后 需要對(duì)薄膜進(jìn)行化學(xué)處理 薄膜定期處理的方法是 5 經(jīng)上述工藝處理后的廢水pH 8 此時(shí)廢水中Zn2 的濃度為 mg L 1 常溫下 Ksp Zn OH 2 1 2 10 17 填 符合 或 不符合 國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn) 定期清洗濾膜上殘存的Zn OH 2等雜質(zhì) 以免堵塞膜孔影響過(guò)濾流量等等 其中化學(xué)處理的方法是定期清洗濾膜上殘存的Zn OH 2等雜質(zhì) 5 先將國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)值中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Zn2 物質(zhì)的量濃度值 再計(jì)算要控制的c OH 的值 最后求pH 注意 實(shí)際計(jì)算時(shí) 無(wú)須每一步都算到底