高中化學 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 蘇教版選修2

《高中化學 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 蘇教版選修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學 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 蘇教版選修2（34頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第一單元水的凈化與污水處理1膠體的性質(zhì)？膠體的性質(zhì)？ 提示提示丁達爾效應(yīng)聚沉電泳滲析吸附丁達爾效應(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離子結(jié)合水電離出的 H或OH生成弱酸或弱堿促進了水的電離。3判斷強弱電解質(zhì)的依據(jù)？判斷強弱電解質(zhì)的依據(jù)？ 電解質(zhì)在水溶液中的電離程度。完全電離的為強電電解質(zhì)在水溶液中的電離程度。完全電離的為強電 解質(zhì)，如解質(zhì)，如CaCO3、NaCl等，不完全電離的為弱電解質(zhì)，如等，不完全電離的為弱電解質(zhì)，如HClO、Al(OH)3等。等。提示提示1了解水是寶貴的自然資源，知道自然界中沒有純水，知道天 然水中所含的主要雜質(zhì)。2知道

2、生活用水、工業(yè)用水對水質(zhì)有一定的要求，了解水處理的主要環(huán)節(jié)，認識化學沉淀劑、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方法。4充分認識水資源保護的重要性。 天然水中雜質(zhì)含量超過一定標準時會影響水體的 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。人工凈化人工凈化固體雜質(zhì)固體雜質(zhì)懸浮物懸浮物消毒消毒混凝劑混凝劑自凈自凈過濾過濾(2)混凝劑，又叫做

3、，可以除去水中的懸浮物質(zhì)。常見的混凝劑有 ，有時還常用“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。原理為氫氧化鋁膠體因吸附溶液中的陽離子而帶正電荷。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。化學沉降劑化學沉降劑鋁鹽鋁鹽(硫酸鋁、明礬、堿式氯化鋁等硫酸鋁、明礬、堿式氯化鋁等)Al3Al3氫氧化鋁膠體氫氧化鋁膠體懸浮于水中的雜質(zhì)懸浮于水中的雜質(zhì)帶負電荷的膠粒帶負電荷的膠粒氫氧化鋁氫氧化鋁帶負電

4、荷帶負電荷凝聚而沉降凝聚而沉降硫酸鋁硫酸鋁硫酸亞鐵硫酸亞鐵氯化鐵氯化鐵堿式氯化鋁堿式氯化鋁正正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。讓水通過由細小的活性炭顆粒組成的濾床可去除水中的異味。氯氣氯氣漂白粉、漂白精漂白粉、漂白精臭氧臭氧二氧化氯二氧化氯比表面積比表面積吸附吸附強氧化性強氧化性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方法 (1)生物化學方法的定義：通常使用含有 的活性污泥，在強力通入空氣(曝氣)

5、的條件下，微生物以水中的 為養(yǎng)料生長繁殖，將有機物分解為 、 等無機物，從而達到 的目的。 (2)生物化學方法的關(guān)鍵：培養(yǎng)好活性污泥中的 ，并提高處理過程的曝氣效率，使需氧微生物獲得足夠的 。需氧廢物需氧廢物 傳染性物質(zhì)傳染性物質(zhì)植物養(yǎng)料植物養(yǎng)料有機物質(zhì)有機物質(zhì)其他礦物及化學物質(zhì)其他礦物及化學物質(zhì)由土壤沖刷帶來的沉由土壤沖刷帶來的沉積物積物放射性物質(zhì)放射性物質(zhì)大量需氧微生物大量需氧微生物有機廢物有機廢物有機廢物有機廢物水水微生物微生物氧氣氧氣凈水凈水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，水的富營養(yǎng)化程度 。4城市污水的再利用 城市污水中 約

6、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。在我國缺水嚴重的大連、青島等城市， 緩解了水資源的短缺。水中的溶解氧量水中的溶解氧量水中有機物經(jīng)微生物水中有機物經(jīng)微生物有機物的含量越大有機物的含量越大BOD越高越高工業(yè)污水工業(yè)污水生活污水生活污水回收再利用回收再利用豐富的植物營養(yǎng)素豐富的植物營養(yǎng)素能二次利用的能二次利用的“中水中水”農(nóng)林灌溉、灑水、消防、沖洗農(nóng)林灌溉、灑水、消防、沖洗廁所廁所“中水中水”【慎思1】 提示不是。澄清的水只是沒有固體雜質(zhì)和懸浮物，可能含有大量的細菌、病毒等微生物，需繼續(xù)消毒殺菌才能變成干凈的

7、水。澄清的水是干凈的嗎？為什么？澄清的水是干凈的嗎？為什么？【慎思2】 提示(1)篩濾：用篩子對水進行篩濾，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)過濾：使水通過細沙，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。自來水廠處理水的過程是什么？自來水廠處理水的過程是什么？【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具有強氧化性，可以殺菌消毒還原為Fe3后再水解為Fe(OH)3膠體

8、又可起到凈水作用。FeCl3與與Na2FeO4在凈水中的作用相同嗎？為什么？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，鹽電離出來的離子跟水電離出來的H或OH結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。 獲得飲用水，凝聚過程中除去其中的懸浮物，常加入的凈水劑是()。 A明礬 BNaCl CCa(ClO)2 DFeCl3 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

9、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，從而達到凈水的目的。 答案AD【例例1】 天然水到飲用水凈化一般需要經(jīng)過的步驟除沉降懸浮物外，還需要()。 A煮沸 B過濾 C殺菌消毒 D蒸餾 解析天然水含有很多雜質(zhì)如泥土、難溶性無機鹽、可溶性無機鹽，微小的固體物質(zhì)和致病菌等，必須經(jīng)過綜合處理才能達到飲用標準，一般必須經(jīng)過沉降懸浮物、殺菌消毒等步驟。 答案C【體驗體驗1】1液氯消毒 在我國，用液氯做消毒劑對自來水消毒，是很普遍的。因為用液氯成本低、材料來源方便，設(shè)備也簡單，易于操作，消毒效果良好，且積累了豐富的經(jīng)驗。但是，當水源污染較嚴重時，有機物的含量往往較高，若采用

10、液氯消毒(特別是為了保證水質(zhì)進行預(yù)氯化處理時)，易導(dǎo)致許多有機鹵化物的產(chǎn)生。有些有機鹵化物危害人體健康，會誘發(fā)癌癥的產(chǎn)生。為此，現(xiàn)在國內(nèi)外普遍關(guān)注自來水的消毒處理問題，尤其對直接飲用的自來水，許多國家的有關(guān)部門專門規(guī)定了飲用水中的有機鹵化物指標(如三氯甲烷等)。這樣，用液氯消毒就受到了限制。但是，限于我國自來水行業(yè)的現(xiàn)狀，自來水用液氯消毒仍會繼續(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，實施投氯自動化，做到科學合理地加氯，對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，陽極室可得到含有氯、二氧化氯、過氧化氫和臭氧的混合消毒劑。故有的廠家

11、將這種生產(chǎn)裝置稱為“二氧化氯協(xié)同發(fā)生器”?；旌舷練怏w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?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：5NaClO24HCl=4ClO25NaCl2H2O(亞氯酸鈉自氧化法)；2NaClO2Cl2=2ClO22NaCl(氯氣氧化法)；從反應(yīng)式可以看出，通過精確控制反應(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，對水中的Fe2、Mn2、嗅和色

12、等有很好的去除作用。但O3需現(xiàn)場制備，現(xiàn)場使用。還由于臭氧是由臭氧發(fā)生器以電作動力制備，發(fā)生器設(shè)備昂貴，運轉(zhuǎn)費用高，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飲用水進行殺菌消毒的是 ()。 A加熱煮沸 B加入Ca(ClO)2 C加入純堿 D加入ClO2 解析細菌主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，殺菌的實質(zhì)是用強氧化劑或在高溫條件下使菌體蛋白質(zhì)變性，對少量水通常使用加熱煮沸法來殺菌消毒，對大量水多用氧化劑來殺菌消毒，故C不正確。 答案C【例例2】蛋白質(zhì)是生命活動的物質(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

13、活性，強氧化劑、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 BNa2CO3 CNa2FeO4 DNaOH 解析漂白精主要成分Ca(ClO)2具有強氧化性，可用于殺菌消毒，四個選項中具有強氧化性的物質(zhì)是Na2FeO4，因為Fe元素為6價。 答案C【體驗體驗2】污水處理時，污水中的懸浮物可用混凝法除去；對其他溶解在水中的污染物，則要根據(jù)其化學性質(zhì)采用有針對性的化學方法，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。在實際處理工業(yè)廢水時，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

14、到排放標準或復(fù)用指標。 污水處理的主要方法有：中和法；化學沉淀法；氧化還原法；過濾法。其中屬于化學方法的有 ()。A B C D解析本題考查了物質(zhì)分離的方法。中和法、化學沉淀法(加入化學試劑形成沉淀)和氧化還原法均屬于化學方法，而過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【例例3】化學法包含有化學反應(yīng)，而物理法不包含有化學反應(yīng)。請回答下列問題：(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_(填化學式)。(4)薄膜液體過濾器是將膨體聚

15、四氟乙烯專利技術(shù)與全自動控制系統(tǒng)完美地結(jié)合在一起的固液分離設(shè)備。為提高薄膜液體過濾器的過濾能力，廢水處理系統(tǒng)工作一段時間后，需要對薄膜進行化學處理，薄膜定期處理的方法是_。(5)經(jīng)上述工藝處理后的廢水pH8，此時廢水中Zn2的濃度為_mgL1(常溫下，KspZn(OH)21.21017)，_(填“符合”或“不符合”)國家環(huán)保標準。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濾流量等等。其中化學處理的方法是定期清洗濾膜上殘存的Zn(OH)2等雜質(zhì)。(5)先將國家環(huán)保標準值中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Zn2物質(zhì)的量濃度值，再計算要控制的c(OH)的值，最后求pH(注意：實際計算時，無須每一步都算到底)。