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海水的处理

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钙的添加方式

声明:看到好多鱼友搞不明白KH、PH的关系,钙的添加方式也不了解。现本人在网上看到了一篇很好的文章,特转载至此。因为本贴不让转载,自己又不想独享,所以推荐给大家,如给贵网带来麻烦,还请版主删除。

转载地址为:https://www.wendangku.net/doc/2310378184.html,.tw/rudersite/index.html

钙的添加方式

前言

钙的添加在海水的饲养环境中是相当重要的工作之一,因为不管是否缸中有无生物将钙消耗掉,钙还是会沉淀,钙不足所有缸中的生物都会受到影响。然而钙的高低并不绝对代表钙是否充分,水中的碳酸根或重碳酸根离子(KH)的多寡才能决定钙是否能被消耗,KH越高Ca消耗的越快,当KH低于6时,就算Ca浓度高达500PPM也很难被吸收利用。钙的添加方式有很多,没有所谓的好与坏,端看缸中所缺乏的为何?如果不能了解问题,任意的添加通常不能解决问题,反而越弄越糟。以下将各种钙的添加方式分述如下:

一.钙反应器

钙反应器的原理:

大海中钙的主要来源是由河水注入所提供的,河水所注入的量约与海中生物所消耗的量及自然沉淀的量相等,而河水中的钙离子主要是来自雨水(高空低温下溶解充分的CO2,形成碳酸雨)溶解陆地上的石灰岩(碳酸钙),因此河水中的钙主要是Ca+(钙离子) + HCO3-(重碳酸根离子)

钙反的原理与此是相同的,我们不能将整个缸子全部一起降酸来溶解碳酸钙,因此必须由密闭容器降酸溶解碳酸钙后流入缸中,假如所制造的钙离子含量与缸中消耗的量相同,则可维持缸中钙离子及(重)碳酸根离子的浓度恒定。

钙反应器的基本要件有:

1.CO2供应设备

包括钢瓶、电磁阀、计泡器、止逆阀、PH控制器、定时器(夜间中断)等

要搭配PH控制器、定时器时必须确定止逆阀完全不会吸到水,因电磁阀容易因热涨冷缩吸回过多的气体

如果不能确保止逆阀的安全性最好加长进气管的长度

2.碳酸钙反应容器

这是钙反应器的主体,有几个需注意的

(1).主体材质必须要能耐压、耐酸碱。

(2).主体的设计最好是密封式,因高压下的溶解效率较高。

(3).主体上方必须有维修、填充的活动盖,盖子要能抗压不漏水,易开关,size要大于8-10cm 以利手能直接伸进去。

(4).主体上下最好能有海绵或细孔径隔板将填充物隔开。

3.碳酸钙填充物

一般可分为三种,一种是珊瑚骨骼碎片,一种是天然石灰岩碎片,还有一种是人造碳酸钙颗粒(颗粒状非粉状)

衡量这些碳酸钙源的指标有

(1).纯净度 < BR> 在纯净度方面又可分为有机与无机,珊瑚骨骼碎片的有机污染较大,石灰岩碎片与碳酸钙颗粒并不含有机物
无机污染物如PO4之含量则是石灰岩碎片>珊瑚骨骼碎片>碳酸钙颗粒

(2).表面积

一般来说表面积大小的顺序为珊瑚骨骼碎片>碳酸钙颗粒>石灰岩碎片

有些珊瑚骨骼碎片较硬则表面积会小很多

(3).取得成本

主要是因地、因品质而异,大致上是碳酸钙颗粒较贵,石灰岩碎片次之,珊瑚骨骼碎片最便宜

(4).附加物的添加

珊瑚骨骼碎片中所含的微量元素为珊瑚所需,石灰岩碎片所提供的不一定能与珊瑚所消耗的符合,碳酸钙颗粒只有极少量

3.循环马达

循环马达可分内置与外置,内置马达通常较小,且很难达到钙反应器整个密封,因电线不易黏合,所以一般以外置居多。

衡量循环马达的效益依序为

(1).推力:马达的推力必须能达到将CO2气泡完全打散的程度,一般来说要大于1.5M的扬裎

(2).温度:较低的散热对钙反应器中的温度有很大的影响,散热差的马达很容易将钙反温度拉到50度以上,钙反中的CO2溶解效率与饱和容量都会降低很多。

(3).出水量:直接影响反应的速度

(4).安静度:外置马达必备的要求

(5).省电:卧式马达的推力、出水量都相当强、也可以风扇降温,但是相当耗电,并不经济。

4.进气、进水、出水、排气、内循环管路

(1).CO2进气口:最好能置于钙反马达的进水端。

(2).钙反进水:可由主循环马达做分流进钙反,最好也是置于钙反马达的进水端。

(3).钙反出水:可置于马达出水端或钙反主体的顶端,出水前可设置较细的滤棉,以避免出水堵塞问题。

流量少的钙反可以Dosing Pump来控制出水,避免经常性的堵塞。

高生物量的缸子可选则使用第二反应管、配合较少的出水较高的KH来提升出水的PH值。

(4).排气阀:主要是钙反刚使用或维护后之进水时可透过排气阀加快进水速度,如果钙反中有因进水所带进的气体,也可以透过排气阀排出气体。

(5).内循环管路:循环马达进水与出水间所有管路,管路可以由令与钙反主体相连,以方便拆卸,由上面进水并由下面出水的效能比较高。

使用钙反的优缺点:

优点:

1.稳定且持续的供应钙与KH。

2.缸中消耗的Ca+及HCO3-可完全由钙反所补充,不影响离子平衡。

3.可避免日间PH过高,缸中的PH值最好不要超过8.4以上,过高的PH会让缸中的NH4+转变成更多的NH3,制造了更多的毒素,增加很多风险!另外也会让钙沉淀的太快。

缺点:

1.初期投资成本颇高。

2.会释出过多的CO2到缸中,导致缸中的PH偏低,影响珊瑚的钙化速度,对珊瑚的代谢也有影响。

3.会释出养分到缸中。

问题与调整:

1.如何解决使用钙反后缸中PH偏低的问题?

ANS:不管在国内外很多都有提到将钙反出水导到蛋白、钙水混合器、增加第二管等方式,不过这些成效都很有限,尤其是在高生物量的缸中,钙反的供应比需很多时,则夜间的PH

值经常会偏低,如果是搭配ZEOvit,Vodka等养法PH值会更低

要解决这种问题最有效且最简单的方式是采用第二反应管,并于第二管中填充细珊瑚砂,然后减少第一管的出水量,CO2用量不变,此时缸中的KH不会变,但是PH值会升很多,这是因为由第二管出水的KH提升了,PH不变,但是水量减少了。当调整到出水的KH值高于25dkh时,就算缸中的KH值只有7,PH也可以维持在正常的水准。

2.缸中KH不足可是Ca却足够该怎么办?

ANS:Ca充足KH却不足时,首先要先确认缸中的盐度是否正常,应使用盐度计来检测缸中的盐度。

如果盐度超过35PPT,应先降低盐度后再测量Ca,KH

如果确实是存在KH不足Ca充足的现象,可以直接在缸中补充碳酸氢钠溶液。

如果Ca已经过量则必须要换水,并选择Ca含量较低的海盐调海水。

当缸中存在这种现象时调整钙反并不易趋于平衡

3.缸中KH充足可是Ca却不足该怎么办?

ANS:会导致这种问题的缸子多半是使用Ca含量不足的海盐所致,

这时用钙反如果硬将Ca提更升,KH值也会升的相当高,反而增加Ca沉淀的压力,此时就得要添加氯化钙同时增加氯(Cl-)离子与钙(Ca+)离子,这样可以在不影响KH 的情况下迅速拉升钙的含量。

4.缸中KH, Ca双双不足时该怎么办?

ANS:提升钙反中CO2的进气量,并将钙反出水量稍微增加,或是以等比例的氯化钙+碳酸氢钠来添加。

这种状况经常出现在缸中生物长大或生物量提升或是提升光照、照明时间等。

5.如何处理钙反出水,避免任何污染源?

ANS: 事前预防:

(1).将所有用于钙反中的填充物煮沸

(2).将煮沸过的钙砂泡淡水,泡越久越好

(3).钙反启用前先放在一独立桶子或水槽单独?#092;转数天

事后处理:

(1).在使用珊瑚砂(如ARM,KZ珊瑚砂,普通珊瑚砂)这类的钙源时可在钙反出水使用有机吸附剂、沸石等将有机物除去。

(2).使用钙石这类产品时可在钙反出水使用磷酸吸附剂将PO4强迫化除。

二.氢氧化钙水

氢氧化钙(Ca(OH)2)在国外算是相当受欢迎的Ca&KH的补充方式,主要是因为其便宜又能提升PH的特性。从氢氧化钙的化学式中可以看出,在添加到水中后会变成Ca++离子与OH-离子, Ca++是补充钙离子这应该不难懂,OH-在水中增加后KH,PH便跟着提升,于是达到补充Ca,KH的双重目的。

氢氧化钙的使用方式:

有很多人在添加氢氧化钙竟然是直接入缸,钙完全没提升外、还有一对负面效果

1.将氢氧化钙泡在装置纯水中的容器中,在添加氢氧化钙后最好能让容器有密闭性,以阻绝CO2的进入,最方便的方式是采用钙水混合器(Kalkwasserreactor)以小马达混合氢氧化钙与水,较经济的做法是以宝特瓶装水手动混合,刚倒入氢氧化钙时因为其颗粒很细,

且不易溶于水中(Max:1.85g氢氧化钙/1000ml水=>H 12.4),因此必须经过较长时间让

其溶解于水中,并让未溶解的部分沉淀,或经由纯水的补充继续溶解。虽然氢氧化钙溶解慢且PH值还不算很高,因此比较不易伤害皮肤,不过使用时仍应多注意,应避免长期接触或吸入肺部。

2.经过混合且澄清后的钙水即可添加到缸中,此时有几点需注意的:

(1).必须以很缓慢的速度添加到缸中:一般人最常使用的滴入方式为使用Dosing pump、点滴微调器或是配合补水器微微滴入缸中,这是为了避免PH值极剧的上升。

(2).必须避免在点灯时添加:因为点灯时缸中的氢养根离子OH-离子处于升高的状态,如果再添加钙水则PH值上升的更快,也更容易造成碳酸钙CaCO3沉淀,最好的情形是当夜间在添加钙水时系统的PH值不会因为添加钙水而上升,或是仅微幅的上升。

(3).必须添加在水流很强劲的地方:这一点相当重要,因为钙水中高浓度的OH-,进入海水中会相当迅速的与缸中的H+结合,而钙水中的Ca+离子也会很迅速的与CO2,HCO3-,CO3--结合,如果流速够强且缸中有游离碳酸H2CO3会形成 H2O + Ca+ + HCO3-,如果流速不够强,新添加钙水中的OH-就会抢走上述HCO3-中的 H+ 造成上式 H2O + Ca+ + HCO3- ==>H2O + CaCO3,这样的结果就是PH值上升,KH不变或微减且处于不稳定的KH,有下降的压力,而钙离子一点都没有增加!

(4).使用有无效果可以在下次添加前量看看KH值有无增加,如果KH呈现的是下降的趋势,很显然在添加的方式上一定是出问题!

氢氧化钙优缺点:

优点:

1.正确添加能提升KH,Ca,稳定缸中的PH

2.可以避免夜间缸中过剩的游离碳酸H2CO3

3.透过高PH能达到PO4的沉淀并被蛋白输出

4.可以经济的方式添加,不需过多的建置成本

缺点:

1.必须经常添加,尤其是没有 Kalkwasserreactor,Dosing pump的使用者,每天要花在上面的时间很可观!

2.必须很谨慎的添加才能有效果。

3.必须要在低生物量的缸子才能100%依赖此添加方式!不然每日所能补充的钙水(特别是夏季时)并不足以弭补流失的Ca,KH。

例如有些缸子每日只蒸发2L的水,所能补充的Ca(OH)2最多只有3.6g,其中Ca+约占2g,但是缸子每天需要的Ca+离子却需要10g以上,因此这种缸子(通常是SPS缸),氢氧化钙的添加并不能满足其Ca,KH的需求量。

4.氢氧化钙中所含的一些重金属、及一些不需要的离子浓度颇高!

解决的方式是在滴入缸中时先经过沸石,此简单的沸石滤器最好与缸中的分开,并经常更换!可以选择颗粒细的沸石!

三.氯化钙、碳酸氢钠

接下来要介绍的是氯化钙与碳酸氢钠的添加方式,这是所有钙与KH添加方式中最简单、最便宜也最有效的添加方式,添加氯化钙(CaCl2)补充缸中的Ca+离子,添加碳酸氢钠(NaHCO3)补充缸中的HCO3-离子(KH),两者是可以独立?#092;作的,两者的附加产物是氯离子Cl-,与钠离子Na+,这两者不一定要平衡!因为缸中被消耗的Ca,KH并不一定会平衡。以氯化钙的添加来说,因为增加了Cl-离子,因此对钙的添加来说几乎可以无限制的提升都不会有碳酸钙沉淀的问题,

1.什么情况下必须单独添加氯化钙(CaCl2)呢?

当发现缸中的海水或是所泡的海盐中,钙离子Ca+不足,而KH却充足时,此时只需添加氯化钙(CaCl2)就行了,氯化钙(CaCl2)每添加3.7g就可以让100L海水的Ca浓度上升约

10ppm,在此种情形下使用钙反或氢氧化钙都不能弭补Ca与KH的不平衡。

2.什么情况下必须单独添加碳酸氢钠(NaHCO3)呢?

当发现缸中的海水或是所泡的海盐中,钙离子Ca+很充足,而KH却不足时,此时只需添加碳酸氢钠(NaHCO3)就行了,碳酸氢钠(NaHCO3)每添加8.4g就可以让100L的海水提升约2.8dkh,在此种情形下使用钙反或氢氧化钙都会让已经偏高的钙离子Ca+更高!

为什么不选择使用碳酸钠(Na2CO3)呢?碳酸钠的用量比较省,但使用碳酸钠在提升KH的同时所提升的Na+离子与碳酸氢钠是相等的,不过因为KH中主要以HCO3-占多数(约90%)。直接补充碳酸氢钠问题最少,在补充碳酸钠(Na2CO3)时如果缸中的PH值偏高,则所添加的CO3--离子都不转换成HCO3--,此时CO3--比例越来越高将导致CaCO3碳酸钙沉淀!

3.在缸中钙与KH都处于正常值的时候,如果选择以此方式来添加,可以试着以平衡的比例来分别添加氯化钙与碳酸氢钠,也就是独立添加氯化钙(CaCl2)7.4g ,对上碳酸氢钠(NaHCO3)的8.4g,约1:1.14,两者一定要单独添加,不能事先混合,如果事先混合将会渐渐变成碳酸钙沉淀!添加时可以Dosing pump或点滴微调器慢慢加入缸中。

如果发现这个比例并无法让缸中的Ca或KH维持正常值,就得依照缺乏的那一方去调整剂量。

氯化钙与碳酸氢钠的添加会导致缸中的离子不平衡吗?

既然产生多余的Na+ 及 Cl-,确实会有不平衡的问题!但是这个不平衡比例并不大,例如在1000L的海水中添加1000g的氯化钙,提升约270ppm的钙离子浓度,约476ppm氯离子浓度,钙离子浓度提升约64%,氯离子浓度提升不到2.5%,因此在有定期换水的缸中添加这两种东西并不会造成任何问题!

使用氯化钙与碳酸氢钠的优缺点:

优点:

1.所有钙与KH中添加成本最低廉的一种,以一个1000L的SPS饲养缸子,每年花在这上面的金额不会超过500台币。

2.添加方式简单,就算直接放到缸中也可以,最适合新手使用!

3.能迅速解决缸中钙或KH不足的问题!

4.没有钙反会释出CO2的问题,也没有氢氧化钙会造成PH剧变的问题!

缺点:

1.必须经常添加,且要分开添加,这与钙反一劳永逸的方式差异颇大。

2.经常含有过量的其他元素,如NH3/NH4+等,大量添加时会导致缸中NH3/NH4+据升,对较敏感的生物来说冲击相当大。

解决的方式是在滴入缸中时先经过沸石,此简单的沸石滤器最好与缸中的分开,并经常更换!可以选择颗粒细的沸石!

海水缸中的沸石应用

一.沸石(zeolite)简介

形成沸石的原因有十几种,不同的生成环境所产出的沸石种类也不尽相同

沸石的成因很复杂,大部分是经由火山所喷出的沉积岩,因沉积岩中的有机物被液化或汽化而产生微细的孔洞

这些孔径的的大小正好又与一般有机分子相当,因此具备对有机分子的吸附性

沸石的另一项特色是由铝矽酸盐等成所组成的矿物,并且对阳离子具有吸附性

为什么沸石能具有离子交换功能呢?最主要的关键是其成分中有AlO4 ,多了一个O原子,因此会带-1的价数

因此沸石中会有些Na+,K+,Ca++等碱金属来抵销使其成电中性

(带有较多Na+的称为钠沸石,Ca+称为钙沸石以此类推)

而这些沸石中的金属元素在水中极易被其他金属离子所取代

要有什么样的条件会取代这些元素呢?

这与沸石离子交换的优先顺序及离子浓度有关

因为AlO4带的是-1价因此对阳离子的交换顺序以Cs+,Rb+,NH4+,K+,Na+正1价离子排前面,且较大的离子较优先

然后才交换Ba++,Sr++,Ca++,Mg++的正2价离子

所以当沸石中的游离金属以Na+存在时便会与水中的Cs+,Rb+,NH4+交换

如果是以Ca++存在时就会与水中的Cs+,Rb+,NH4+,Ba++,Sr++作交换

但是当水中某离子浓度很高时,则能形成逆向交换,因此沸石一般是可还原的

不过因为全世界的沸石产量实在多的不像话,甚至在有些国家所有的石头都是沸石

且目前沸石有50%以上是用于制造水泥,可见其普遍的程度

因此还原沸石虽环保却不经济

二.沸石的应用

由简介中可知,沸石有化学的离子交换特性及物理的吸附特性

离子交换的特性通常会化除水中的Cs+,Rb+,NH4+,K+ 等而水中的Na+,Ca+等则会增加的在海水中可使用钾沸石或钠沸石来限制其离子交换的范围,也是最常被使用的,对NH4+也具有较高的交换力

沸石的物理吸附性比较单纯,沸石的孔径多在1nm(奈米)以下,但是每一种的沸石的孔径又不太一样

因此每种沸石的吸附对象与吸附总量并不相同,在海水的应用中最好是能混用多种沸石

沸石能吸附哪些物质呢?

前面已经提过,沸石的孔径约在1nm以下,而分子的最小直径约0.28nm

因此沸石所能吸附的就是在0.28nm-1nm之间的所有分子,包括有机、无机的分子

不过因为每种沸石的孔径不一,吸附的峰值各不相同

常见在水中能被吸附的像是甲醇、氨等较小的分子都是其吸附范围

这些物质大部分都是蛋白、活性碳的处理范围以外的物质

蛋白、活性碳所能处理的物质沸石也都无法处理,两者其实是各司其职

因此沸石在海水中的应用能大大的延缓水质的老化

沸石到底能吸附多少东西呢?

这要从几个方面来探讨

第一是吸附总量,越轻的沸石表示其中的孔径越多,所能吸附的量自然比较多

沸石的密度界于1.92g/(cm)3 - 2.88g/(cm)3,一般来说密度小的吸附量最多

沸石的吸附量几乎都在其重量的50%以上

也就是说放1kg的沸石在水中所能吸附的物质高达500g以上

如果缸中的蛋白处理了90%的废物,剩余的废物都交由沸石处理,那1kg的沸石大概就能处理约10罐500g的饲料的喂食量

有可能吗?NO!因为还牵涉到第二个问题

沸石的吸附总量虽高,但是不同的孔径处理不同的物质

1kg的沸石最多约能处理到15g的有机氮素,50g的有机碳素,这两者也是沸石对水质处理有贡献的地方

由此可知沸石虽能吸附500g的物质,但是在水族缸中大概只能发挥其中的一成

也许你会问,这一成还是很可怕,1kg沸石处理1罐500g的饲料废物

有可能吗?NO!还有两项问题有很大的影响

首先是沸石粒径的问题,小粒径的沸石能比大粒径的吸收的更快更多

也就是说越小的粒径越能发挥沸石的效能,但是粒径过小吸收太快会造成很严重的问题

因此在应用中不宜过小

另一个问题是沸石表层会有菌类附着,这些菌类虽能辅助处理废物

但是却也会堵住沸石表层的孔径,以致内部完全无法发挥

因此如果超过3,4天没清理沸石,则沸石所能发挥的功能将变的极小

能清理的越干净是越好,如果没有好清理的沸石桶,拿出来用手洗净也是不错的方式

也许你会问,要怎么清除孔洞中的菌类,不用担心,这么小的孔洞任何生物都钻不进去,只会生长在表层

在选择了适当的沸石粒径及规律的清理工作后,沸石所能吸附的物质还有多少呢?

这应该是没有标准答案,?#092;作好一点的1kg沸石处理半罐250g的饲料废物没什么问题

我们再来比较一下沸石的离子交换量与吸附量的差异

沸石的离子交换量除了前述因性质不同会影响其交换内容物及交换量外

沸石的孔径大小也会影响其离子交换,能进入孔隙的才能被交换

且相同size的离子会在孔隙中竞争交换

到底其交换量有多少呢?

其实1kg的沸石顶多只能交换约5g的阳离子

例如在1000L 的缸子中放入1kg的沸石其所影响的阳离子浓度约在5ppm以下

由此可知沸石的离子交换能力在海水应用中并不会造成离子不平衡

沸石种类虽多,但差异都是在其离子交换的功能上,物理上的吸附功能基本上是相同的

三.沸石应用的好处

1.维持相当低水准的NH3,NH4+浓度

海水生物最佳的生活条件是NH3+(NH4+)<0.02ppm以下

传统的过滤方式如活砂、活石、底砂过滤能建立这样的环境

如果要再降的更低就得靠沸石了,这在SPS的饲养上特别重要

2.减少无机盐的产生

这一点应该不难理解,少了有机废物,自然就不会产生无机废物

3.避免海水素中含量过多的金属元素

海水素在制作的过程中要将一些金属元素像Rb+,Cs+等降到天然海水的标准是不可能的

NH4+一般也都偏高,沸石可以很迅速的吸收这些物质

不过海水素的Fe就没办法,因此太常换水的结果就是Fe易偏高喔!

4.维持DOC,DON,DOP的平衡

天然海水中的有机碳(DOC),有机氮(DON),有机磷(DOP)其浓度比约在100:16:1

DOC的平均浓度约1PPM来说,DON,DOP由这个比值可以轻易算出

动物性生物体中的C,N,P比值P会比平均值高

植物性生物体则相反,因此得到这样的比值

一般缸子要维持这样的比值并不容易

如果都是喂以动物性饲料则水中DOP易偏高,反应出来就是PO4偏高

全部以植物性饲料为主则DON偏高,反应出来是NO3不易降

如果设有藻缸,其结果也是缸中的PO4比值越来越高

沸石的吸附功能帮助这平衡的达成

尤其是在一个较为稳定的系统中

这个比值越稳定则缸中的微生物会维持的很健全

珊瑚自然会还以颜色

5.增加水族缸透明度

沸石虽没活性碳的除色能力

也不太容易除去色素分子或微粒

不过因为减少了有机溶解物,让水色自然澄清

6.可以吸附过多的添加剂,绝佳的缓冲区

添加剂中的养分一般都相当高,常见的钙、镁等添加剂一样也相当高

在添加这些物品前,可以先将沸石桶关闭,直接倒在沸石桶中

7.天然的脱色剂

清理沸石时,所磨插产生的沸石粉伴随一些菌类被水螅体摄食后

会产生脱色效果,尤其在稳定生长的缸中最明显!

沸石的脱色原理是因为沸石粉在被水螅体摄食后,其中的食物被消化后所产生的毒素能被沸石微粒迅速吸收,并排出珊瑚体外,共生藻少了很多有毒氮素来源,数量上自然不会太多,

且对珊瑚体本身也会比较健康。

四、辅助系统

1.纯有机碳的供给

缸中被生物分解或未分解的某些有机物并非沸石所能处理

在缸中增加纯有机碳的浓度,则能让生物更快将其分解成蛋白、活性碳、沸石所能处理的形式

另外缸中还是很难避免的会产生无机的营养盐(NO2,NO3,PO4等)

透过纯有机碳的供应也可以加速被生物给分解

所谓的纯有机碳必须是不含氮与磷的有机物(醇类)

如果是添加含有机碳与氮则磷的含量会渐渐变少(胺类),有些市售的商品就是?#092;用这原理除磷

前提是这个有机氮分子必须>1nm,否则会被沸石吸附

另外这两者添加过量都会导致泥藻泛滥,特别是后者

2.过滤器

过滤器的设计及水流量的大小对沸石效能的发挥占有决定性的影响

前文中有提到沸石必须经常清理才能发挥其效能

因此过滤器最好具备能清洗的功能,且清洗时沸石能滚动越激烈越好

水流量越大水中废物存在水中的temp time会比较短

但是过大的水流会影响沸石吸附及交换的效率

太小的水流在推拉过滤器时沉积物不易被洗出,反而成为藏污纳垢之处

一般来说过滤器管径在15cm时配上约2000-2500L/h的马达

13cm管径配上1500-2000L/h的马达,10cm管径配上600-1000L/h的马达

如果缸中原来的养份高,可先以小马达来推,等到系统稳定后在配上合适的马达

这样可以大大减缓过度期缸中生物的不适应

3. 蛋白过滤器

skimmer对养份的排除占有绝对关键的角色

效果的差异从收集杯中的污物,及缸中养份的多寡就可看出

沸石过滤在没有蛋白机下依旧可以可以?#092;作,只是沸石寿命会很短

不过在有机碳原添加后最好能有蛋白机制造溶氧

不然阵亡率应该不低

五、沸石过滤搭配之系统

沸石系统除了应用在底砂过滤、滴流过滤不适合外,其他任何系统都能表现良好

如果是旧系统开始采用沸石过滤,必须经过较长的过度期

因为沸石吸收养分后,缸中既有的微生物大部分都会抢不到食物而死亡

因此越依赖生物过滤的缸子越需要时间来搭配沸石系统

六、沸石用量

沸石的用量远比过滤器的水的流量影响小

最主要是影响使用的寿命

一般来说大粒径的沸石(像zeovit,Mr.Aqua)可采用厂商推荐量即1L沸石用在400L的水中

小粒径的则可减半使用,不减半也无所谓

粒径过小不建议采用,因为会影响水流量

七、使用沸石后应注意事项

1.在沸石使用一阵子以后,养分渐渐减少,如果是在喂食量少的缸子,因为input太少,而output却不断,如果发现珊瑚的颜色已经变的很淡就得慢慢增加喂食量,不然就会开始面临底部白化,完全失去共生藻等状况,切忌突然增加的大量喂食,这样的行为会导致系统无法负荷!循序渐进的喂食可以让珊瑚颜色亮丽很多更接近自然的颜色,而在喂食量提升后要在反过来量测水质,如果养分提高就得跟着提高有机碳的补给或是考虑提升沸石过滤器的流量,并提高清理沸石的频率,养份的减少与喂食两者必须达到平衡。

2.第二点是要探讨提高喂食量后的问题,因为食量提高后,珊瑚的组织变厚,此时对光线、水流的需求会跟着提高,因为珊瑚获得食物后能释放更多的氮素等养分供共生藻利用,共生藻的数量即使在低养分的缸中依然会增加,此时对光线的需求必然是增加的,水流则是提供珊瑚更多的氧气以供新陈代谢并排除废物。如果没做改善,也许会发现状况反而走下坡,也许不会因为本来的条件可能已经充足了,最好根据珊瑚生长的状况做些调整。

3.新缸使用沸石应有的观念:新缸中因为活石活砂所释放出的有机溶解物、矽酸等比起稳定的缸子要多上数千、数万倍之多,要沸石完全吸收这些废物并不可能,必须配合微生物的处理、藻类的吸收、适当换水等才能将养水时期所产生的毒素化除,当然每个缸子状况不太一样,所需期间也差异很多,一般来说使用沸石的系统至少养水两个月再开始慢慢进些生物、软体来饲养会比较保险,如果缸中砂石的比例高就需要更久的时间,使用纯活砂、纯活石至少也需要两个月的时间会比较理想。

4.不要误解沸石的角色:沸石在缸中所扮演的角色到底是什么呢?其实沸石能处理的都是一些低分子量的物质,这些物质的特性是毒性较强,并非生物直接产生,大部分是经由微生物分解后的物质,因此沸石在过滤系统中扮演的是最后一道防线,如果拦不住,不是产生毒害就是会被分解成无机盐类(NO2,NO3,PO4等),前者的后果很惨,后者则会制造麻烦。另外很多人误以为沸石能吸附NO2,NO3,PO4等是错误的观念,这些都是属于阴离子,沸石完全

不会吸收。

海水缸中的有机物

一.何谓Organic(有机质或物)?

化学定义就是同时带有C,H分子的物质,通常是生物所合成的物质

大部分还会带O,N,S,P 等分子,关于有机质的定义有学过化学的应该都很清楚,就不再多说。有机盐与一般所谓的营养盐(PO4,NO3,SiO2)是完全不一样的物质

相同的地方是两者(部分有机物)都能结合钙、镁、钾等物质为生物所吸收

二.为什么要讨论有机质?

1.包括红泥藻、毛藻、Mr.Brown SPS、鱼病等大部分都与有机质脱离不了关系

2.一般从设缸开始,大部分的努力都与缸中不断产生的有机物有关

3.从最简单的系统到最顶尖的系统几乎都在处理有机物

4.缸中的无机盐大部分都来自于有机物,减少有机物也等于减少无机盐的形成

三.为什么这些情形(红泥藻、毛藻、Mr.Brown SPS、鱼病)与有机质有关呢?

很多人将所有水质都调整到很理想的范围,可是这些情形却一再发生。

看过太多的国内外缸子的数据PO4=0 NO3=0 KH=8 Ca=400等等,都还是会有这些问题产生。其实无论淡海水,在设缸初期的养水作业除了让上列数据稳定外,最重要的莫过于降低有机质

四、有机质种类?

有机质大致上分为溶解性与非溶解性(生物的主要代谢物)

这两种的种类又可分为相当相当多的种类与形式,光是在水族箱中大概就有数万种之多

像amino acids类,vitamins类,acetate类, oxalate类........

五、如何除去有机质?

1.加强水流

(非溶解性)排除缸中的鱼便便、珊瑚等所代谢的物质

2.经常更换白棉

(非溶解性)白棉主要为滤除固态非溶解的物质,如果不经常更换就会渐渐变成溶解性有机物或是被生物分解成有机或无机的物质

3.使用蛋白机

(非溶解性,溶解性)主要能去除极性不强的有机物(价数不高的、亲水性差的),这部分大概就占了90%左右

4.使用活性碳

(非溶解性,溶解性)活性碳能除去部分有机物(分子量介于60-300),及部分极性强(价数高)的有机物,

可吸收部分蛋白所无法除去的,

5.培养藻缸

(溶解性)藻类能吸收蛋白及活性碳都无法去除的有机物(像亲水性有机磷、亲水性有机氮等),尤其是设缸初期功效最大

6.微生物分解

(非溶解性,溶解性)几乎所有缸子都有为数不少的微生物能分解有机质,但是因有机质的种类实在太多

因此缸中几乎不可能具备能分解所有有机物的微生物,因为大部分微生物都会因缺乏某些物质而阵亡

所以说在微生物分解的情形下,有机质的总量可能不高,但是单一种类可能蛮高的。

另外有些微生物会分解有机物,有些是完全吸收,或是形成有机生物链,如果只有会分解的物种未必是好事

7.换水

所有的过滤系统都不可能百分之百移除有机废弃物,唯有换水能作得到,但是千万不要直接使用自来水泡海盐,因为自来水中的有机质有时相当高

使用天然海水的风险也蛮高的,只要不小心用到一次西部的海水就要花很久的时间浓度才会降低

8.不要过度使用添加物,因为绝大多数的添加物中有机物的含量都相当高,厂商之所以会如此做主要是为了帮助生物吸收

但是往往也会帮助低等藻等生物的生长

9.O3

能除色,氧化大部分有机物,但所产生的物质不一定能减少毒性,有机物总量也不一定会减少

有一个好处是能帮助Skimmer的效能(简单说是降低了有机分子的价数),但是要小心控制

10.吸附剂、沸石等

有机吸附剂对溶解性有机物的吸附是全面性的,但是这样的结果通常是负面的居多,在系统正常?#092;作时,不应该使用在主过滤系统中,沸石所吸附的对象则是以小分子的有机物为主,也是扮演着维持系统稳定的角色!

六、如何测试有机质?

1.非溶解性的沉积物部分应该是无法测试的

2.非溶解性的悬浮颗粒有机碳(POC)可测试,但是小弟在水族界还找不到

3.至于溶解性的部分,比较容易测的为DOC也就是溶解性有机碳的总量,单一种类的并无试剂

目前台湾能买到的大概只有Salifert这一牌,不过听说salifert在PH与Organic这两种试剂相当不准

原厂说只适合用来测skimmer收集杯中的水。

4.整体来说DOM(溶解有机物)会比POM(颗粒有机物)+有机沉积物的量大很多,除非缸中的水流及循环太差

5.靠经验(假设无机盐类并不高)

A.如果发现缸中布满红泥藻,这代表有机质相当高(通常是有机磷或非溶解有机物)

B.如果是缸中无红泥藻,但是毛藻狂长,有可能还有蛮高的有机质(通常有机氮,有机氮比NO3的养分还高)

C.如果发现缸中的鱼类易得病,或久病不愈,有可能有很高的有机质(有毒类的有机质,通常是使用自来水)

D.如果发现缸中海鞘、海绵、垃圾海葵、扁虫等生物暴增,就是有机质正在增加,经常喂食或尚未稳定的系统很容易发生。

E.如果缸中有养SPS但是大部分都是Mr.Brown就要先检讨有机质是否还是太高

F.如果发现在相同条件下,自己的缸壁比别人的容易长绿藻,也可能是比别人的缸子多了些有机质(通常来自添加剂)

七、有机质的维持

有机质过低也未必是好事,以使用活性碳或是蛋白来说就会去除大部分有用的有机质

一般来说有机食物的分子量较高,而有机废物的分子量较低

因此如果发现缸中的生物生长实在太慢,有可能就是有机食物过低所导致

尤其是珊瑚本身的动物性蛋白并无法由共生藻获得

要使用蛋白、活性碳等又要维持有用的有机质,这就得靠喂食与经常换水(配方海盐的有机质并不多)了

另外某些种类的有机质过低会导致SPS白化、RTN、易患虫害,这在国外有蛮多的经验

当然大部分的缸子都是有机质过剩的情形居多

八、自来水中的有机物

很少看到台湾的自来水公司公布水质资料

不过从一些学者的研究中指出台湾的自来水中所含DOC浓度平均约为6PPM

另外像矽酸有时候高达14PPM,这两者对海水养殖来说是相当不利的

而像fiji等污染少的海域DOC还不到0.3PPM,矽酸更是接近于0

所以fiji的sps如果养的不好也不要太自责

我们所能做的就是尽量以高品质的RO/DI设备将原水处理好

吸附性滤材

一.磷酸吸附剂

使用时机:

1.养水期过后:为什么要在养水期过后呢?因为新缸养水期间由砂石所示放出的物质并非只会被处理成PO4,还有其他形式的废物养水期将PO4移除后将不利于微生物的?#092;作,也会影响藻类帮助吸收的效率,因此养水期过后是比较适合的时间点!

2.当缸中的PO4过高,但NO3却很低时,NO3与PO4的比值最好能大于10:1,这种状况容易产生在几种缸子:

(1).新缸

(2).使用藻缸

(3).缸中大量生物死亡

(4).使用沸石吸附大量氮素

使用方式:

1.网袋

使用细密的网袋包住滤材,置于缸中水流较强的地方,采用此方式最简便,但是滤材并不容易发挥其所有吸附能力,且在缸中PO4产生速度较快时,采用此法不易看到PO4有下降的趋势,有时甚至会呈现上升走势,主要是因为反应面积,水流流通率过低所致,因此采用滤袋的方式比较适合PO4已趋于稳定低水准的缸子。

2.过滤桶

使用过滤桶,由底部进水,让吸附滤材能充分滚动,并发挥其完整吸附功能,PO4会迅速降低为避免PO4降低过快,可透过水流量的控制,或定时开关来控制PO4减少的速度,使用此方式应注意事项有

(1).过滤桶前后必须由孔径细的滤棉将滤材拦住,避免流入缸中

(2).使用前可先将滤材冲洗干净,将粉状及微细颗粒洗掉,避免阻碍水流

(3).使用量必须精确,使用前要先量测缸中PO4含量,并依据总水量来计算所需的吸附剂用量,例如缸中现有PO4含量为0.5PPM, 水量为200L,在使用ROW A吸附剂时最多只能使用50ml的量,使用数天后再测量PO4含量,如果未达标准再依据该含量来增加所需增加的剂量

3.钙反出水

如果测量出钙反出水的PO4偏高,可以将磷酸吸附滤材置于小型滤桶中,让钙反的出水通过,因钙反的流速不快,吸附剂能有效吸附大部分的磷酸,采用此方式会导致钙反出水的部分钙离子沉淀,越高的KH值越易沉淀,因此可采用较高的流量以避免这种情形发生。

使用磷酸吸附剂的优缺点:

优点:

1.使用磷酸吸附滤材最大的好处在于能直接吸附营养盐PO4,SiO2,吸附后微生物的耗养量减少,系统能保持较高的KH,PH,ORP值。

2.使用方式正确时则此种饲养方式的管理成本、时间成本、花费等是能维持低养分的饲养法中最低的。

3.在超高喂食量的缸子如果想维持低养分,能做到的大概只有采用磷酸吸附滤材。

4.正确使用下能最快将高养分的缸子降到理想的范围,因为此法对微生物的影响较小,所需转换的时间亦较短!

缺点:

1.如果未正确使用通常都会倒缸,轻者软体白化、萎缩等!

2.在SPS的饲养环境中会释出过多的铁离子,导致SPS颜色偏绿或过于深色!

3.只能单独降磷酸,长期使用会对氮磷的平衡产生影响,除非所下的量只针对原本的不平衡(磷的比例过高)

二.有机吸附剂

滤材分类:

能吸附有机物质的滤材相当多种,包括活性碳、沸石、有机吸附滤材、有机吸附棉、有机化除剂等

1.活性碳能吸附的是60-300道焦尔,分子直径大于10nm以上的有机分子

2.沸石则是负责吸附1nm以下较小的有机分子

3.至于有机吸附滤材、有机吸附棉、有机化除剂一般来说是能吸附绝大多数的有机分子

使用时机:

1.活性碳与沸石能应用于任何鱼缸,任何时间,全裎使用或渐歇使用都可以。

2.有机吸附滤材、有机吸附棉比较适合新缸使用,养水期过后的缸子尽量不要尝试,或是养殖密度高的FO缸使用(较不经济),也可以置于采用珊瑚砂的钙反出水口!

使用后可以含氯酸的溶液将滤材还原,还原后以淡水洗净可重复使用。

3.有机化除剂是应用于特殊情况,特殊需求的缸中,例如SPS颜色的淡化,被中和的有机溶解物会被蛋白打出,因此被化除的速度约与蛋白进水量相当,有机化除剂可以是选择性化除,也可以是全面性的,非经指导勿轻易尝试!

红泥藻

一.简介

海水缸中常见的红泥藻(red slime algae)到底为何物?其实它只是大家经常听到的蓝绿藻(Cyanobacteria)中的某几种,在生物分类中属于原核生物界(Monera)中的蓝绿藻门(Cyanophyta),在地球上已经存在超过35亿年,地球上的氧气就是靠这种生物所产生的,目前蓝绿藻虽然没有当初生长的规模,不过还是遍布地球上任何角落!蓝绿藻并非我们一般所

称的藻类,藻类是属于原生生物界(Protista)中的红藻、绿藻、矽藻等。我们从学名(Cyanobacteria)中就可以看出其并非藻类。有些人称之为蓝绿菌!蓝绿藻的种类超过1500种!经常在水族箱出现的是呈现红色、褐色、深褐色等某些品种的蓝绿藻,颜色的差异并不一定是不同品种,会影响颜色的因素是养分的多寡、光线的强弱及光谱,特别是光谱的差异影响最大!从另一个角度来看,蓝绿藻中有叶绿素、藻蓝素、藻红素等,会影响其颜色呈现的主要就是藻红素所占的多寡。

二.红泥藻的生存条件

1.食物来源

蓝绿藻(Cyanobacteria)所能吸收利用的食物种类很广,所有无机盐(PO4,NO3,NH4等)及有机物都能被其吸收转换成能源,但是这种生物在藻类及植物出现后,生存竞争下通常只会出现在有机溶解物(DOM)高的水域,因为藻类及植物对无机盐的吸收更有效率,因此在有机溶解物(DOM)少,无机盐较丰富的水域是藻类的天下,相反的蓝绿藻(Cyanobacteria)通常会在有机溶解物过剩的水中大量繁殖,蓝绿藻(Cyanobacteria)通常也是用来判断水中有机污染的指标生物,有机污染物多时,藻类与植物也会无法存活,因为水中的毒性太强了。蓝绿藻(Cyanobacteria)的这种特性很像菌类,能将有机物分解转换成无机盐类,菌类无法再使用无机盐类,但是这种生物可以继续利用,因此当水中有机溶解物已经短缺时,这种生物还能活上很久,直到养分被其他生物吸收完毕为止。

2.光照

光照的长短、波长都会影响蓝绿藻(Cyanobacteria)的生存,强光下一般都会被藻类等生物所占据,因此弱光中较容易看到这类生物,而影响最大的首推波长的影响,一般来说在波长560nm以下的蓝光、绿光、紫光对其光合作用没有助益,560nm-700nm之间的光照只要一点点就足以让这类生物暴增,长光照对蓝绿藻(Cyanobacteria)的生命周期延续有很大的影响,24h的光照下生长最旺,蓝绿藻每20分钟分裂一次,24小时后就会有2^72(2的72次方)个个体,大概是4.7*10^21个,这种分裂速度实在太恐怖了!在每日只有8-10小时的光照下较不会形成其生长优势,较能维持缸中的生态平衡。

3.水流

红泥藻绝大多数的情形下只会出现在水流缓慢的地方,其实在水流强的地方依旧能生长,水流缓慢的地区代表该处容易形成有机物沉积区,这些沉积区提供红泥藻源源不绝的食物来源,因此红泥藻特别喜欢长在水流差的地方。水流还会影响其抗紫外线的能力,因为水流会带走其上方的气泡,这些气泡是帮助其抗紫外线或强光的屏障,不过某些种类却又不受影响。

三.如何防治水族缸中的红泥藻

了解了红泥藻的生态习性后要防治就能对症下药了,请看下列简单说明:

1.严格控制缸中有机污染物的产生

对于缸中鱼类的喂食必须要完全避免食物沉淀在缸底,要大量喂食珊瑚时必须有强大的过滤设备,随时清理食物残渣才行,未食用过的有机物(POM)所能溶解出的有机溶解物(DOM)是鱼类排泄物的好几倍,缸中如有生物如鱼类、珊瑚、微生物等死亡所产生的污染也相当高,这种高养分形式的有机污染物是红泥藻的最佳食物来源!单纯形式的胺机酸、维他命等添加物也是其食物来源!但是缸中不喂食所有生物都很难生存!因此循序提高喂食量,让缸中的菌种慢慢与喂食量能平衡,自然就不会有多余的食物留给红泥藻了,其他有机污染物的防治可参考海水缸中的有机物文中的说明。

2.适当光照

良好的照明是避免红泥藻泛滥的方式之一,根据科学研究在纯蓝光下,就算有养分红泥藻也会长的很慢,选择高色温灯管一般珊瑚大致上都还能生长良好,却能限制红泥藻的生长,视觉效果也很棒,可谓一举三得,如果在控制有机养分后,红泥藻依然活跃,暂时关闭灯光3-5天,可以阻断其生命周期,算是很有效的治疗法,如果养分未获控制,则熄灯期后依然会复发。

3.充分的水流

改善缸中的水流、避免水流的死角、避免沉积物出现在缸中任何地方,则缸中要出现泥藻的机率就相当低了,除非有机污染物已经累积到相当多的程度。

4.有机碳源的供给

纯的有机碳原(DOC)的供给对红泥藻来说是加速有机氮(DON)被红泥藻吸收利用,添加后在相同的条件下,红泥藻的数量会爆增,就算光照不强依旧能在短时间内将DON吸收殆尽(光合作用的目的在产生有机碳)。

5.除红泥藻生物

红泥藻之所以能屹立35亿年,除了其超强的生命力外,本身会制造毒素与抗生素有很大的关系,这使得地球上能以这类生物为食物的生物相当的少,对其毒素不能免疫的生物如果误食经常会送命,根据一些国外的报导会吃红泥藻的生物包括极少数的红脚寄居蟹、某些食藻螺等,其实请生物去吃有毒的食物有点虐待动物的感觉,某些生物必须兼吃其他食物才能解毒,但是水族缸中并不一定会有这种解毒的食物,因此很多人经常买了这些生物都养不久就挂了。

6.吸除现有红泥藻

将缸中红泥藻在换水时以水管将其吸出缸外算是很有效的除泥藻方式,但是要发挥最佳效果必须等泥藻将缸中有机污染物吸收的差不多时比较容易见效,否则就要跟着大量换水,如果所换的水不够纯净,则效果会大打折扣。

7.使用抗生素药剂

抗生素能杀死泥藻、但是泥藻的苞子并不易被消灭!如果环境不变,使用过后通常会复发,且会更严重,因为缸中被杀死的生物都会重新成为泥藻的食物来源。

8.加强过滤设备

将蛋白调得很湿、使用活性碳、沸石等都有助于防止泥藻的产生,如果缸子的泥藻已经爆发的相当严重,此时除了大量换入纯净的水外,添加有机吸附剂、吸附棉等可以发挥较大的功效。

9.培养能大量吸收有机溶解物的生物

像软珊瑚、海绵、贝类等。

Bubble Making

影响水形成气泡的因素有两个

一个是水表的张力(Water Surface tension)

另一个是水中界面活性剂(Surfactant)的含量

水表张力越小越容易型成气泡,张力太大水会紧紧的结合在一起难以形成气泡

纯水在20度的张力是72mN/m,在水中加入无机盐份会让水表张力提高

可见纯净的海水并不容易起泡,因为其张力比淡水大的多

在海水缸中可以观察到水表张力变化的现象有:

1.在缸中直接倒入氯化钠、氯化钙等盐类,会导致蛋白中的气泡减少就是这个原因

2.在水中添加酒精会降低表面张力,因此在使用V odka,Zeovit的缸中都可以发现蛋白的输出变多了!

3.在水中喂食动物性饵料因为其中含有油酯,导致水表张力下降,也会导致蛋白暴冲

4.水温上升蛋白也会输出的比平常多,因为高温也会导致水表张力的减少

5.水表张力过低在以针业叶或刷叶造泡的蛋白中,出水量会大幅减少,因为马达堆动水靠的就是水表张力

这种现象会让蛋白打不出东西来!

问题是为什么在淡水中无法使用去蛋白机,反而在海水中可以得到较好的效果呢?

这是另一项很重要的问题--界面活性剂

水中如果没有界面活性剂,是很难起泡的,气泡维持的时间也会相当短暂

日常生活中最常见的界面活性剂就是肥皂、清洁剂这类的物质

这些物质的特性就是具有亲油性与亲水性的分子

界面活性剂的存在会让气泡的结构变的很稳固,不易破裂

界面活性剂本身也会让水表面的张力降低

因此水中存在界面活性剂的含量对气泡的形成具有关键性的影响力

在海水中蛋白质会与水中的一些离子像钠等形成较强的界面活性剂

加上海水的PH值、ORP值等均较高,也是增强此活性剂的原因

详细的过程其实蛮复杂的,因为海水毕竟是个复杂的溶液

在海水缸中可以观察到界面活性剂所引起的变化有:

1.添加水稳等添加剂,这些物质中含有大量的界面活性剂,导致蛋白输出源源不断

2.喂食量太大,导致缸中的油性物质太多,会破坏界面活性剂的形成,但是慢慢的经过转换后,蛋白就开始暴冲了!

3.鱼类大量排泄,珊瑚释出大量化学物质时,此时因为出现太多油酯,虽降低的水表面的张力,但会破坏气泡的形成,因此蛋白是打不出东西的

4.喂食植物性饵料后,蛋白通常会稳稳的增加输出量,那是因为植物性饵料本身都是良好的界面活性剂。

5.使用酵素产品,会发现去蛋白机打不出什么东西,因为缸中的蛋白结构被破坏了,也就难以形成界面活性剂

RO/DI/Carbon

一.RO:逆渗透

过滤原理:简单的说是利用半透膜的材质,及水分子渗透的特性,一般水分子会由浓度低的一端往浓度高的一端渗透

但是如果在浓度高的一端加压就会型成逆渗透,也就是水分子由浓度高的一端往浓度低的逆渗透

因此逆渗透的基本配件就是半透膜与加压马达

过滤能力:可以过滤水分子以外大部分的离子,一般来说分子量大的处理能力可达99%,分子量小的约90%

这还会与离子的价数、浓度有关,与半透膜的种类及品质也有关,至于对PO4与SiO2的处理大概在90-95%之间

二.DI:离子交换树脂

阳离子与阴离子:能解离在水中的原子或原子团称为离子,很多人搞不懂什么是阳离子什么是阴离子

简单的说在元素表左边的大部分为阳离子(Na+,K+,Ca+2,Mg+2),右边的大部分为阴离子

(I-,Cl-)

原子团(如OH-)也会带阴or阳离子

有些带阳离子的金属元素燃烧后溶于水中呈碱性又称为碱金属如(Ca,Mg,Sr)

当然有些元素是不太会解离的如金,所以就不会有这些元素的离子

分类:主要有钠型阳离子树脂,强酸型阳离子树脂、弱酸型阳离子树脂、强碱型阴离子树脂、弱碱型阴离子树脂

钠型阳离子以Na+ 交换阳离子

强酸型阳离子以H+(氢离子) 交换阳离子

弱酸型阳离子以COOH+(羧基) 交换阳离子

海水淡化相关术语

英亩英尺(AF) : 衡量水体积的单位。一英亩-英尺等于325,851 加仑(面积为一英亩深度为一英尺的水的体积)或1,233 立方米。一百万加仑等于3.07 英亩-英尺。. 巴:衡量压力的单位。1 巴= 14.5 psi = 0.99 atm 生物杀菌剂:用于杀死生物有机体的化学物品(例如亚硫酸氢钠)。 苦咸水: 含盐量小于10,000 ppm 的水- 比淡水含盐多,但是比海水含盐少。 浓盐水:含盐量大于50,000 ppm 的水。从海水淡化的装置中排出的浓盐水还包含在预处理过程中所添加的化学成分。 BTU(英制热量单位):衡量热量的标准单位。电、天然气或任何其他能源均可使用BTU 衡量。一BTU 是指在海平面上将1 磅的水温度升高1 华氏度所需的热量。1000 BTU 等于0.29 千瓦时。 凝结:在某些海水淡化装置中使用的预处理工艺。在溶液中添加某种物质(例如氯化铁).使悬浮颗粒凝聚并形成比小颗粒更易于从溶液中除去的较大颗粒。 热电联产:热电联产。某电厂旨在节约能源,采用发电中的“余热”用作另一个目的,例如,热法海水淡化,或加热SWRO给水。 脱气:去除氧气。在海水淡化装置中用于减少腐蚀和污垢的预处理过程。 气浮(DAF):在海水淡化装置子中用于去除固体和有机体的预处理过程。 蒸馏:加热进水产生蒸汽的海水淡化装置。然后蒸汽被凝结为低盐浓度的成品水。 效率:能量传递效率表达为:在PX?装置或装置列中,流出与流入的能量总和比率,使用以下方程式计算: 功效= ∑(压力x 流量)流出x100% ∑(压力x 流量)流入 电渗析:水中的大部分杂质以离子(带电)状态存在。接通电流时,离子将向正极和负极移动。使中间区域的水被净化,并流出净化的成品水。此技术适用于苦咸水淡化,但当前不适用于工业规模的海水淡化商业运行。 原水: 供给海水淡化装置的水。这可以是经过预处理的原水,也可以是未经过预处理的源水。 污垢: 在反渗透膜或预处理设备上产生的污染物或生物污垢。 淡水: 溶解固体含量少于1,000 毫克/升(mg/L) 的水;一般来讲,溶解固体含量多于500 mg/L 的水不适合饮用和许多工业用途。

海水淡化--水处理方案

海水淡化水处理方案 1、海水淡化水处理概述 本文件提供20 m3/h反渗透海水淡化水处理系统的设计方案,我公司将提供满足技术规范和标准要求的高质量水处理及其相关服务。 两套TC-SW480海水淡化水处理设备系统采用国际最先进的反渗透技术,经过优化系统设计而成,能将海水直接淡化成热采锅炉用水。 TC-SW480海水淡化水处理设备适用于渔船、货轮、油轮、海上钻井平台、海岛、驻地及沿海缺水城市。能够有效地去除海水中的无机盐、重金属离子、有机物细菌及病菌等有害成分,将海水淡化为符合热采锅炉用水标准的优质水。该套系统预处理中的砂滤水处理系统采用组合阀,实现大流量反冲洗以及正洗全过程。该套水处理系统管路全部采用耐腐蚀材料,保证了全套水处理系统的经久耐用。主机RO系统是采用了最先进的RO系统软件和优质的膜元件,根据水处理设备的产水量结合高效独特的技术设计而成,保证了系统运行的低能耗。整套水处理系统的管理中配备了先进的流量、压力等控制仪表和泄压阀、排放管路,能够保持整个水处理管路系统运行平稳、安全,保证了系统维护安全,方便可靠。 3、海水淡化水处理基本参数 3.1、本水处理方案主要依据如下: 海水水源:用户提供。 原水水质分析:水质报告。 水处理设计界限:从原水泵至软化器出水口。

其它涉及的设计基础条件将在技术联络中讨论确定。 3.2、原水 原水水源TDS:≤35000mg/L (由于暂时无法取得该水处理工程准备使用的原海水水质情况,暂时按照世界平均海水含盐量(TDS:total dissolved solid)约35000 mg/L作为设计依据。 进水温度:5~40℃ 进水流量:50m3/h 水处理系统回收率:40% 3.3、海水淡化水处理产水 海水经淡化后的水质满足甲方所提要求: 产水流量:20m3/h 脱盐率:≥98%(视情况而定) 产水水质:矿化度≤500mg/L 工作压力:<7.0MPa 3.4、海水淡化水处理电源 电压:380V/50Hz/三相 功率:95KW/台(单台10 m3/h海水淡化系统) 防护等级:IP55 防爆等级:ExdIIBT4 3.5、海水淡化水处理工作环境 环境温度:0~45℃ 空气湿度:20~95%

过滤的预处理和后处理0814

过滤的预处理和后处理 1、预处理 预处理旨在通过改变难过滤悬浮液的性质,使过滤变得容 易。这里介绍几种主要的预处理方法: (1)改变液体的特性。温度对降低液体黏度很有效。用低温度热给液体升温后,能明显提高过滤速度;除 升温法外,用黏度较低的液体稀释需要过滤的高黏 度液体,也能取得同样的效果。例如石油脱蜡,就 是用此法提高了过滤速度。 降低液体的密度也能提高过滤速度。液体密度小的 悬浮液,其固体粒子容易沉淀。升温法对降低液体 密度效果不明显,而向液体密度高的悬浮液种添加 低密度液,却取得了好效果。例如向水中添加密度 较低的酒精,就是该法的具体应用。 降低液体的表面张力,同样能促进过滤。液体的表 面张力虽然受高温的影响,即提高液体的温度后, 其表面张力得到降低,但表面张力更易受添加的表 面活性剂的影响。例如,再煤泥的脱水过程中,通 常要添加表面活性剂,借以显著降低滤饼的含水率(2)淘析和分级。细粒子容易堵塞孔隙,可用淘析分级法将细粒子与粗粒子分开,移去的细粒子再用絮凝 法等增大粒子团的尺寸。

(3)结晶法旨在使悬浮液中的晶体具有中等粒径,以防小晶粒堵塞介质孔隙和大晶粒堵塞配管。 (4)冻结和融化处理。由上、下水处理生产的污泥及某些放射性污泥很难处理,这是由于其固体粒子具有 特殊的构成。为了改善这类污泥的过滤特性和沉淀 特性,可采用先将其缓慢冻结,然后融化的处理方 法。 冻结产生的冰晶体增大了未冻结液体的固相浓度, 并挤压冰晶周围的固体粒子,使之容易彼此聚集。 冰晶融化后,那些已聚集在一起的粒子,容易实现 重力沉降分离。此外,冻结将污泥中微生物的细胞 壁胀破,使胞内的水分容易放出,降低泥饼含水率。(5)超声波辐射对改善过滤的效果,取决于悬浮液的特性、声波强度、声波频率及辐射时间等参数。参数 配伍不同,效果也不同,甚至产生相反的效果。例 如一些参数配伍旨在给粒子能量,使粒子之间能战 胜絮凝张安,彼此容易聚集在一起形成絮团。反之, 另一些参数配伍旨在将粒子聚集体破碎成小微粒。 微粒化的粒子有利于提高产品的纯度、吸附性。分 散性及反应性。 利用超声波实现微粒化的原理是:当超声波以某一 频率和振幅辐射时,悬浮液便受到具有极大振动加

海水淡化

第8章海水淡化处理 8.1、海水淡化水处理设计 8.1.1、主要依据: 《火力发电厂海水淡化工程设计规范》(GB/T50619-2010) 《海水淡化预处理膜系统设计规范》(GB/T 31327-2014) 《膜法水处理反渗透海水淡化工程设计规范》(HY/T 074-2003)《海水综合利用工程环境影响评价技术导则》(GB/T22413-2008)《反渗透系统膜元件清洗技术规范》(GB/T 23954-2009) 《反渗透用能量回收装置》(HY/T 108-2008) 《反渗透用高压泵技术要求》(HY/T 109-2008) 《超滤膜及其组件》(HY/T 112-2008) 《海水综合利用工程废水排放海域水质影响评价方法》(HY/T 129-2010)《连续膜过滤水处理装置》(HY/T 165-2013) 《反渗透海水淡化装置》(CB/T 3753-1995) 《火电厂反渗透水处理装置验收导则》(DL/T 951-2005) 《反渗透水处理装置用玻璃纤维增强塑料压力壳体》 (JC692-1998) 8.1.2、原水 原水水源TDS:≤35000mg/L

(由于暂时无法取得该水处理工程准备使用的原海水水质情况,暂时按照世界平均海水含盐量约35000 mg/L作为设计依据。 8.1.3、水温 进水温度:5~40℃ 8.1.4、设计处理能力 进水流量:900m/h 8.1.5、回收率 水处理系统回收率:45% 8.1.6、海水淡化水处理产水 产水流量:400m/h 8.1.7、海水淡化水处理工作环境 环境温度:0~45℃ 空气湿度:20~95% 8.2海水淡化工艺流程图

海水淡化技术介绍

海水淡化技术及建设投资运行成本介绍 1.海水淡化技术发展现状 海水淡化又被称为海水脱盐,也就是从海水中获取淡水的技术和过程。从海水中取出淡水或者除去海水中的盐分,都可以达到淡化的目的。从这两条路线出发,海水淡化分为两类。采用从海水中分离出淡水的方法又可以细分为蒸馏法、冷冻法、反渗透法、水合物法和溶剂萃取法;而第二类则包括电渗析法和离子交换法。其中目前得到大规模商业应用是反渗透法和蒸馏法。 (1)反渗透海水淡化技术 对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶液的薄膜称之为理想的半透膜。当半透膜把不同浓度的溶液隔开后,在自然情况下,水流是从低浓度盐水侧往高浓度盐水侧流动;当在高浓度盐水侧加上一个适当的压力后,也会将水从高浓度侧压到低浓度侧,见图1。反渗透海水淡化就是利用该原理,用高压泵将海水增压后,借助半透膜的选择截留作用来除去水中的无机离子得到淡水。由于反渗透膜的截留粒度小于10×10-10 m,所以反渗透海水淡化同时能滤除各种细菌、病毒,获得高质量的纯水。 图1. 反渗透海水淡化技术原理 一般说来,反渗透海水淡化工艺包括四部分:预处理、反渗透、后处理及清洗系统,图2是一种反渗透海水淡化系统的典型工艺流程。

图2. 反渗透系统典型工艺流程图 预处理系统的目的是为了充分发挥反渗透淡化系统的技术优越性,保障良好的设计性能和长时间的安全运行,特别是为了保证膜的使用寿命(一般情况下,自来水和苦咸水反渗透膜的使用寿命为5年,而海水膜的使用寿命为3年)而设置。由于供给的源水不同,其水质组成与杂质成分千差万别,预处理系统也有很大的区别,在决定预处理系统时需要丰富的基础理论知识和工程实际经验。 反渗透装置的主体由反渗透膜堆和高压泵两部分组成,反渗透组件是整个系统的心脏部分,而高压泵是系统的关键部件。高压泵把进水升压至不同的压力进入膜堆,透过膜的水作为产品水,而未透过膜的作为浓盐水排放。其设计的核心在于根据不同的原水水质安排不同的回收率,以及通过流程及设备的选用使系统尽可能的节能。一般情况下自来水及苦咸水回收率可以做到45%~75%,有些系

各海域海水淡化方案及水质参数

为应对全球淡水资源短缺的问题,许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水;澳大利亚的海水利用主要用于市政,占总装机规模的96%;美国的海水利用主要用于市政,占89.5%;沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国,2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏,人均淡水资源量仅为世界人均占有量的1/4,沿海地区人口稠密,淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量,有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面,我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域,海岸线超过1.8万km,水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢,直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计,至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前,影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现,海水中的有机物污染、SDI(淤泥密度指数)、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标,进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨,对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此,笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合,介绍中国渤海、黄海、东海、南海4个海域海

水淡化的相关水质情况,归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状,分析形成原因和经验教训,旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助,对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考,并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海,水温受北方大陆性气候影响显著,2月份平均水温在0 ℃左右,8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响,盐度仅为30‰,是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30,渤海水温年际变化、降水量(酸雨)和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为12.7~30.8 ℃、pH为7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体(TDS)为30.7~32.1 g/L、浊度为2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽,主要受渤海湾海水泥沙含量的影响,特别在有潮汐和风浪时会大幅升高。此外还发现海水温度升

C语言条件编译及编译预处理阶段

C语言条件编译及编译预处理阶段 一、C语言由源代码生成的各阶段如下: C源程序->编译预处理->编译->优化程序->汇编程序->链接程序->可执行文件其中编译预处理阶段,读取c源程序,对其中的伪指令(以#开头的指令)和特殊符号进行处理。或者说是扫描源代码,对其进行初步的转换,产生新的源代码提供给编译器。预处理过程先于编译器对源代码进行处理。 在C 语言中,并没有任何内在的机制来完成如下一些功能:在编译时包含其他源文件、定义宏、根据条件决定编译时是否包含某些代码。要完成这些工作,就需要使用预处理程序。尽管在目前绝大多数编译器都包含了预处理程序,但通常认为它们是独立于编译器的。预处理过程读入源代码,检查包含预处理指令的语句和宏定义,并对源代码进行响应的转换。预处理过程还会删除程序中的注释和多余的空白字符。 二、伪指令(或预处理指令)定义 预处理指令是以#号开头的代码行。#号必须是该行除了任何空白字符外的第一个字符。#后是指令关键字,在关键字和#号之间允许存在任意个数的空白字符。整行语句构成了一条预处理指令,该指令将在编译器进行编译之前对源代码做某些转换。下面是部分预处理指令: 指令用途 # 空指令,无任何效果 #include 包含一个源代码文件 #define定义宏 #undef取消已定义的宏 #if如果给定条件为真,则编译下面代码 #ifdef 如果宏已经定义,则编译下面代码 #ifndef 如果宏没有定义,则编译下面代码 #elif如果前面的#if给定条件不为真,当前条件为真,则编译下面代码, 其实就是elseif的简写 #endif结束一个#if……#else条件编译块 #error停止编译并显示错误信息 三、预处理指令主要包括以下四个方面: 1、宏定义指令 宏定义了一个代表特定内容的标识符。预处理过程会把源代码中出现的宏标识符替换成宏定义时的值。宏最常见的用法是定义代表某个值的全局符号。宏的第二种用法是定义带参数的宏(宏函数),这样的宏可以象函数一样被调用,但它是在调用语句处展开宏,并

海水的综合利用

海水的综合利用 复习目标: 1.掌握氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理; 2.了解海水的综合利用,认识化学科学发展对自然资源利用的作用。 复习重点、难点:氯碱工业、海水提溴、海水冶炼镁的化学原理。 课时划分:一课时 教学过程 知识梳理 海水中储有大量的化学物质,储量可观的就有__多种化学元素,其中__多种可以被人类提取利用,海水素有“液体工业原料”之美誉。 一、海水中盐的开发与利用 1、海水制盐的方法主要有三种,即:__法、__析法和__法。 2、食盐资源的利用 (1)电解饱和食盐水反应原理 阴极:__________阳极:___________ 总反应:____________________ (2)生产设备名称:_____电解槽 阳极:金属钛网(涂钛钌氧化物) 阴极:碳钢网(有镍涂层) 阳离子交换膜:只允许阳离子通过,把电解槽隔成阴极室和阳极室。防止____________,避免_________________。 (3)食盐水的精制 思考问题:①用什么方法除去泥沙?____。②用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、2-?③所用试剂只有过量才能除净这些杂质,你能设计一个合理的顺序逐一除杂吗? SO 4

【例题1】氯碱工业中用离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下: 依据上图完成下列填空: (1)与电源正极相连的电极上所发生反应的化学方程式为___________________;与电源负极相连的电极附近,溶液的pH__________(选填“不变”“升高”“降低”)。 (2)工业食盐含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,精制过程中发生反应的离子方程式为______________________。 (3)如果粗盐中SO 42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO 4 2-,该钡试剂可以是_____(选填 a、b、c)。 a.Ba(OH) 2 b.Ba(NO 3 ) 2 c.BaCl 2 (4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO 4 2-,加入试剂的合理顺序为___________(选填a、b、c)。 a.先加NaOH,后加Na 2CO 3 ,再加钡试剂 b.先加NaOH;后加钡试剂,再加Na 2CO 3 c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na 2CO 3 (5)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过________、冷却、 _______________(填写操作名称)除去NaCl。 (6)由图示可知用离子交换膜法电解制碱工艺中___________产品可循环使用。 (7)已知NaCl在60℃的溶解度为37.1 g,现电解60℃精制饱和食盐水1 371 g 经分析,电解后溶液密度为1.37 g·cm-3,其中含有20gNaCl,则电解后NaOH的物质的量浓度为__________mo1·L-1。 解析:本题取材于新教材第三册第四单元电解原理及其应用中的氯碱工业。本题以氯碱工业为主线突出考查了元素及其化合物这一主干知识,通过本题的解答可归纳如下知识点: (1)在电解饱和NaCl溶液时,电解池阴极附近溶液的pH为什么会升高?这是因为当电解 时Na+、H+趋向阴极,而H+放电能力比Na+强,故H+在阴极放电:2H++2e=H 2 ↑,而H+在阴极不断放电打破了水的电离平衡,使阴极附近溶液中c(OH-),c(H+),故电解一段时间后阴

ArcGIS纸质图矢量化的预处理流程

ArcGIS中纸质地图矢量化的预处理流程 1.纸质地图扫描成栅格图片 这种栅格图片是没有空间参考信息的,就和普通数码相机照的照片一样,只是普通的图片而已。在ArcGIS Desktop中查看这些图片时,会发现其坐标原点是从图片左下角起算,坐标值并没有实际空间参考信息。 2.准备配准栅格底图 由于扫描栅格图不具备空间参考信息,所以在矢量化之前,需要先对栅格图进行配准。配准栅格图需要准确的空间坐标信息,这些信息有时可以从纸质地图上读取。比如,从纸质地图的经纬网(方里网)图框上读取四个角点的坐标值,将其记录下来。 3.生成控制点文件 将纸质地图四个角点的坐标值按横、纵坐标制作成表格的形式,假设A字段代表横坐标,B字段代表纵坐标。(注意:这里的坐标值一定要是十进制的,度分秒的坐标应该转换成十进制的形式!)在ArcCatalog中,选择该表格,右键–> create feature class -> from XY table 4.在ArcMap中新建地图文档,先将控制点文件加载进来 注意,这里一定要新建一个地图文档,以免旧文档中的动态投影在此造成不良影响。 5.再将需要被配准的栅格扫描图加载进ArcMap 此时由于栅格图没有正确的空间参考信息,所以栅格图和控制点可能无法在同一视图下显示。 6.调用georeferencing工具条,georeferencing -> fit to display 注意,执行这个步骤前,应保证控制点是显示在当前视图下。这个操作就是将栅格图强行拖拽到当前视图下显示。 7.georeferencing工具条,取消自动配准(auto adjust)

各海域海水淡化方案及水质参数

各海域海水淡化方案及水质参 数(总15页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

为应对全球淡水资源短缺的问题,许多沿海国家及地区积极开展海水淡化和综合利用的技术研发工作。以色列70%的饮用水来自海水淡化水;澳大利亚的海水利用主要用于市政,占总装机规模的96%;美国的海水利用主要用于市政,占89.5%;沙特阿拉伯是目前全球最大的海水淡化生产国,2010年其产量达到11亿m3。 中国淡水资源缺乏,人均淡水资源量仅为世界人均占有量的 1/4,沿海地区人口稠密,淡水供需矛盾尤为突出。海水淡化技术可以增加水资源总量,有效缓解我国沿海地区淡水短缺的矛盾。在海水资源方面,我国拥有渤海、黄海、东海、南海四大海域,海岸线超过1.8万km,水资源相当丰富。但海水淡化发展速度相对其他国家缓慢,直至“十一五”期间海水淡化产业才开始较为迅速地增长。据统计,至2011年底我国海水淡化能力为66万m3/d。目前,影响海水淡化的因素有政策、技术和价格等。其中海水水质是影响淡化技术正常应用及成本的重要因素。有研究发现,海水中的有机物污染、SDI(淤泥密度指数)、温度、浊度和盐度是影响反渗透膜运行的重要指标,进而影响淡化水品质。因此对中国海域的海水理化性质、海水利用现状、研究进展进行探讨,对于优化沿海水资源结构、保障国家用水安全和促进沿海经济社会可持续发展具有战略意义。基于此,笔者首次将海水水质和海水利用状况相结合,介绍中

国渤海、黄海、东海、南海4个海域海水淡化的相关水质情况,归纳各地区海水利用的工艺技术条件和发展现状,分析形成原因和经验教训,旨对海水利用发展落后的沿岸地带提供帮助,对海水淡化利用较好地区的发展和转型方向提供参考,并为中国海水利用的发展提供新的思考途径。 1 渤海海域 1.1 渤海的水质特征 渤海是一个近封闭的内海,水温受北方大陆性气候影响显著,2月份平均水温在0 ℃左右,8月份达21 ℃。受大陆淡水注入的影响,盐度仅为30‰,是中国近海中最低的。1978—2010年历年8月的观测资料结果表明渤海夏季海水pH年际变化范围为7.86~8.30,渤海水温年际变化、降水量(酸雨)和月均黄河口径流量年际变化是影响海水pH变化的主要因素。 吴琳琳等研究发现2012年4—7月渤海湾海水温度为 12.7~30.8 ℃、pH为 7.30~8.55、海水CODMn为0.98~3.36 mg/L、溶解性总固体(TDS)为 30.7~32.1 g/L、浊度为 2.96~136 NTU、Cl-为16.9~17.8 g/L、电导率为44 800~49 800 μS/cm。整体而言渤海水质的浊度变化范围较宽,主要受

海水资源综合利用(带答案)

§4.1 开发利用金属矿物和海水资源 第2课时 海水资源的开发利用 一、选择题: 1.许多国家十分重视海水资源的综合利用。不需要化学变化就能够从海水中获得的物质是 A .氯、溴、碘 B .钠、镁、铝 C .烧碱、氢气 D .食盐、淡水 2.下列有关海水综合利用的说法正确的是 A .从海水中可以得到NaCl ,NaCl 是制造化肥的原料 B .海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化 C .海水中含有碘元素,只需将海水中的碘升华就可以得到碘单质 D .利用潮汐发电是将化学能转化为电能 3. 已知M g O 、MgCl 2的熔点分别为2 800℃、604℃,将MgO 、MgCl 2加热熔融后通电电解,都可得到金属镁。海水中含有MgCl 2,工业上从海水中提取镁,正确的方法是 A .海水――→NaOH Mg(OH)2――→电解 Mg B .海水――→HCl MgCl 2溶液―→MgCl 2(熔融)――→电解 Mg C .海水――→石灰乳Mg(OH)2――→灼烧MgO ――→电解 Mg D .海水――→石灰乳Mg(OH)2――→HCl MgCl 2溶液―→ MgCl 2(熔融)――→电解 Mg 4.除去食盐溶液中的Ca 2+、Mg 2+、SO 2- 4等杂质,需加入NaOH 、Na 2CO 3、BaCl 2和盐酸,加入顺序正确的是 A .NaOH Na 2CO 3 BaCl 2 HCl B .Na 2CO 3 BaCl 2 HCl NaOH C .BaCl 2 HCl NaOH Na 2CO 3 D .NaOH BaCl 2 Na 2CO 3 HCl 5. 从海藻灰中提取碘的方法是:往海藻灰浸取液中通入Cl 2后用升华的方法将置换的碘提纯。但浸取液中通入Cl 2时会生成少量性质类似于Cl 2的ICl 和IBr ,为了消除这两种杂质,

图像预处理流程

图像预处理流程: 图2.2图像预处理流程图 2.2系统功能的实现方法 系统功能的实现主要依靠图像处理技术,按照上面的流程一一实现,每一部分的具体步骤如下: 1原始图像:由数码相机或其它扫描装置拍摄到的图像; 2预处理:对采集到的图像进行灰度化、图像增强,滤波、二值化等处理以克服图像干扰; 3字轮定位:用图像剪切的方法获取仪表字轮; 4字符分割:利用字符轮廓凹凸检测定位分割方法得到单个的字符; 5字符识别:利用模板匹配的方法与数据库中的字符进行匹配从而确认出字符,得到最后的仪表示数。

2.3.1 MATLA B简介 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完相同的事情简捷得多,并且mathwork也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++ ,JAVA的支持。可以直接调用,用户也可以将自己编写的实用程序导入到MATLAB函数库中方便自己以后调用,此外许多的MATLAB 爱好者都编写了一些经典的程序,用户可以直接进行下载就可以用。 2.3.2 MATLAB的优势和特点 1、MATLAB的优势 (1)友好的工作平台和编程环境 MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。

第9章 预处理命令

第9章预处理命令 宏定义不是C语句,所以不能在行尾加分号。如果加了分号则会连分号一起进行臵换。 可以用#undef命令终止宏定义的作用域。 对程序中用“”括起来的内容(即字符串内的字符),即使与宏名相同,也不进行臵换。宏定义只做字符替换,不分配内存空间。 宏名不是变量,不分配存储空间,也不能对其进行赋值。 在宏展开时,预处理程序仅对宏名作简单的字符串替换,不作任何检查。 在进行宏定义时,可以引用已定义的宏名 无参宏定义的一般格式: #define 标识符字符串 将这个标识符(名字)称为“宏名”,在用预编译时将宏名替换成字符串的过程称为“宏展开”。#define是宏定义命令。 带参宏定义的一般格式: #define 宏名(形参表)字符串 带参宏的调用和宏展开: 调用格式:宏名(实参表); 宏展开(又称为宏替换)的方法:用宏调用提供的实参直接臵换宏定义中相应的形参,非形参字符保持不变。 定义有参宏时,宏名与左圆括号之间不能留有空格。否则,C编译系统会将空格以后的所有字符均作为替代字符串,而将该宏视为无参宏。 有参宏的展开,只是将实参作为字符串,简单地臵换形参字符串,而不做任何语法检查。 为了避免出错,可以在所有形参外,甚至整个字符串外,均加上一对圆括号。 如: #define S(r) 3.14*(r)*(r) 则:area=S(a+b); 展开后为: area=3.14*(a+b)*(a+b); 调用有参函数时,是先求出实参的值,然后再复制一份给形参。而展开有参宏时,只是将实参简单地臵换形参。函数调用是在程序运行时处理的,为形参分配临时的内存单元;而宏展开则是在编译前进行的,在展开时不分配内存单元,不进行值的传递,也没有“返回值”的概念。调用函数只可得到一个返回值,而用宏可以设法得到几个结果。 在有参函数中,形参都是有类型的,所以要求实参的类型与其一致;而在有参宏中,形参和宏名都没有类型,只是一个简单的符号代表,因此,宏定义时,字符串可以是任何类型的数据。 使用宏次数多时,宏展开后源程序变长,因为每展开一次都是程序增长,而函数调用不会使源程序变长。 宏替换不占用运行时间,只占编译时间。而函数调用则占用运行时间(分配单元、保留现场、值传递、返回)。 在程序中如果有带实参的宏,则按#define命令行中指定的字符串从左到右进行臵换。如果字符串中包含宏中的形参,则将程序语句中相应的实参(可以是常量、变量或表达式)代替形参。如果宏定义中的字符串中的字符不是参数字符,则保留。

海水淡化行业分析

海水淡化行业分析 1 总论 目前,海水淡化项目中涉及海水取水方式、海水运输管道、海水预处理方式、海水淡化方法、海水退水方式的工艺选择、设计方案和设备选型等技术。不包括蒸汽系统、产品水陪水系统、海水浓盐水的处置系统(涉及到盐化工)、海水预处理的固体废弃物处理系统等相关的技术。 2 全流程技术的对比 2.1 海水取水方式 海水取水方式应根据地理环境、地质条件、后续工艺的不同进行选择。海水取水方式主要由海岸边管井取水、海滩渗井取水、铺设海底管道取水河海表面直接取水4种。 1)海岸边管井取水。取得原水位经过底层过滤的海水,水质悬浮物、浊度、污染指数(SDI)及有机物含量低,溶氧少,且季节变换对水温度影响小,受潮汐灾害影响小,但这种取水方式工程量较大,且溶解性总固体(TDS)容易高于海表面水,水源供给不稳定。天津泰达海水淡化厂选用该取水工艺。 2)海滩渗井取水。通过这种方式取得的原水由于经过天然海滩的过滤,海水中的颗粒物被海滩截留,浊度低、水质好。与海岸管井取水类似,且工程量小于海岸边管井取水,适用于小规模取水。 3)铺设海底管道取水。通过海底管道将海水引至深水区。这种取水方式工程量较大,水质较稳定,季节变换对水温影响小。浙江华能玉环电厂采用该取水方式。 4)海表面直接取水。这种取水方式工程量小,适用于大规模取水。 海岸边管井取水和海滩渗井取水为辐射式取水,铺设海底管道取水和海表面直接取水为直接取水。RO法海水淡化宜于采用辐射式取水,以减轻预处理负担。直接式取水适用于大规模取水,直接取水点的最佳位

置为海水中下部。 2.2 输送海水管道管材 应根据地理位置、输送介质和外部荷载等因素确定输送海水管道埋深、管径及管材。如地区土壤含盐量高,对混凝土有中等结晶分解复合类腐蚀,对钢材腐蚀则更为严重。输送海水管道中高速流动的海水中携带的泥沙也会加重对钢材的腐蚀。 输送海水管道可大量采用玻璃钢管及预应力钢筋混凝土管内放入钢管,其中,玻璃钢管造价与钢管相近,但其防腐蚀性能远远高于钢管;段与段之间接口为承插式,承口环和插口环与钢筒焊成一体。预应力钢筒混凝土管减少了钢材与海水及土壤的接触,从而减轻了钢材的腐蚀,且管道荷载能力较强,适用于地下管道。 2.3 海水预处理工艺 原水中有害物质包括悬浮物、胶体、铁锰盐、硬度、溶解气体、细菌和藻类等。水中的悬浮物及胶体在海水淡化过程中会沉积在受热面或膜表面,从而降低传热速度,缩短清洗周期,增加电耗或药品加入量,提高运行成本。水中的铁盐和锰盐一方面会降低水的电阻率,另一方面在空气中氧的作用下极易生成氢氧化物沉淀,堵塞水流通道、增加膜电阻、缩短膜的使用寿命。水中钙、镁等离子遇CO32-和SO42-易生成碳酸盐和硫酸盐沉淀,在pH值升高时还会生成氢氧化物沉淀,这些沉淀物同样会堵塞水流通道,降低膜的使用寿命,降低淡化效率。水中气体在海水淡化过程中,在传热面上积累而形成气膜,从而降低传热速度,O2则与金属发生腐蚀反应,损坏金属管道和设备。水中细菌与藻类在适宜的温度下,易在水体中、管道中、膜表面和淡化设备中大量繁殖,与水中悬浮物一起堵塞膜孔和管道,影响出水水质和产水量。因此,海水淡化前要去除原水水体中的悬浮物、胶体等杂质,并将水质软化,去除铁盐和锰盐,去除细菌、藻类等有害物质。预处理工艺的方案包括杀菌灭藻、凝聚澄清、过滤除浊、除气、软化等工艺步骤。 1)反渗透淡化原水预处理工艺流程

污水处理预处理阶段的运行管理

污水处理预处理阶段的运行管理 【摘要】污水处理厂的运行管理是直接影响污水处理效果是否达标及其设备操作是否安全有效的重要原因。本文对污水处理工艺预处理阶段的运行管理进行了论述。 【关键词】运行管理;格栅;提升泵站;沉砂池 污水处理厂经过调试及试运行阶段后,将进入污水处理厂的正常运行阶段。在污水处理厂正常运行期间,需要操作管理人员严格按照标准规章制度进行运行管理。 污水预处理包括格栅、提升泵站、沉砂池等。 1.格栅 1.1运行控制条件 格栅运行管理的主要参数包括:过栅流速、水头损失、设备等。 1.1.1过栅流速的控制 污水在栅前渠道流速一般应控制在0.4~0.8m/s,过栅流速应控制在0.6~1.0m/s。根据多年来的运营经验,有的污水处理厂污水中含有大粒径砂粒较多,即使控制在0.4m/s,仍有砂在格栅前的渠道内沉积,多数城市污水中砂粒径在0.1mm左右,即使格栅前渠道内流速控制在0.3m/s,也不会产生积砂现象。一些处理厂来水中绝大部分污物的尺寸比格栅栅距大得多,此时过栅流速达到1.2m/s 也能保证好的拦污效果。运行人员将根据运转实践中摸索出本厂最佳的过栅流速控制范围。 1.1.2水头损失的控制 水头损失即格栅前后的水位差,与过栅流速有关。一般在0.08~0.15m之间,若过栅水头损失增大,说明污水过栅流速过大,此时有可能过栅水量增加,或者是格栅被堵的面积增加,造成水头损失增加;若过栅水头损失减小,则说明过栅流速降低,可能是由于较大颗粒物在栅前渠道沉积或水量减少,需要及时清除格栅的栅渣或调整格栅的运行台数。 1.1.3设备的控制方式 主要包括人工控制、自动定时控制以及水位差控制。(在一般正常情况下,根据水质情况宜采用定时控制方式,并需人工定时巡检。)

数据挖掘过程中的预处理阶段

数据挖掘过程中的预处理阶段 整个数据挖掘过程中,数据预处理要花费60%左右的时间,而后的挖掘工作仅占总工作量的10%左右[1]。经过预处理的数据,不但可以节约大量的空间和时间,而且得到的挖掘结果能更好地起到决策和预测作用。 一般的,数据预处理分为4个步骤,本文把对初始数据源的选择作为数据预处理过程中的一个步骤,即共分为5个步骤。因为,如果在数据获得初期就有一定的指导,则可以减少数据获取的盲目性以及不必要噪声的引入且对后期的工作也可节约大量的时间和空间。整个预处理过程见下图: 1 初始源数据的获取 研究发现,通过对挖掘的错误结果去寻找原因,多半是由数据源的质量引起的。因此,原始数据的获取,从源头尽量减少错误和误差,尤其是减少人为误差,尤为重要。首先应了解任务所涉及到的原始数据的属性和数据结构及所代表的意义,确定所需要的数据项和数据提取原则,使用合适的手段和严格的操作规范来完成相关数据的获取,由于这一步骤涉及较多相关专业知识,可以结合专家和用户论证的方式尽量获取有较高含金量(预测能力)的变量因子。获取过程中若涉及到多源数据的抽取,由于运行的软硬件平台不同,对这些异质异构数据库要注意数据源的连接和数据格式的转换。若涉及到数据的保密,则在处理时应多注意此类相关数据的操作且对相关数据作备注说明以备查用。

2 数据清理 数据清理 数据清理是数据准备过程中最花费时间、最乏味,但也是最重要的步骤。该步骤可以有效减少学习过程中可能出现相互矛盾情况的问题。初始获得的数据主要有以下几种情况需要处理: 1)含噪声数据。处理此类数据,目前最广泛的是应用数据平滑技术。1999年,Pyle系统归纳了利用数据平滑技术处理噪声数据的方法,主要有:①分箱技术,检测周围相应属性值进行局部数据平滑。②利用聚类技术,根据要求选择包括模糊聚类分析或灰色聚类分析技术检测孤立点数据,并进行修正,还可结合使用灰色数学或粗糙集等数学方法进行相应检测。③利用回归函数或时间序列分析的方法进行修正。④计算机和人工相结合的方式等。 对此类数据,尤其对于孤立点或异常数据,是不可以随便以删除方式进行处理的。很可能孤立点的数据正是实验要找出的异常数据。因此,对于孤立点应先进入数据库,而不进行任何处理。当然,如果结合专业知识分析,确信无用则可进行删除处理。 2)错误数据。对有些带有错误的数据元组,结合数据所反映的实际问题进行分析进行更改或删除或忽略。同时也可以结合模糊数学的隶属函数寻找约束函数,根据前一段历史趋势数据对当前数据进行修正。 3)缺失数据。①若数据属于时间局部性的缺失,则可采用近阶段数据的线性插值法进行补缺;若时间段较长,则应该采用该时间段的历史数据恢复丢失数据。若属于数据的空间缺损则用其周围数据点的信息来代替,且对相关数据作备注说明,以备查用。②使用一个全局常量或属性的平均值填充空缺值。③使用回归的方法或使用基于推导的贝叶斯方法或判定树等来对数据的部分属性进行修复④忽略元组。 4)冗余数据。包括属性冗余和属性数据的冗余。若通过因子分析或经验等方法确信部分属性的相关数据足以对信息进行挖掘和决策,可通过用相关数学方法找出具有最大影响属性因子的属性数据即可,其余属性则可删除。若某属性的部分数据足以反映该问题的信息,则其余的可删除。若经过分析,这部分冗余数据可能还有他用则先保留并作备注说明。

花生的预处理工艺过程及原理

花生的预处理工艺过程及原理 强化0902 姚旭日 010******* 摘要:花生中富含脂肪和蛋白质,既是主要的食用植物油来源,而且又可提供丰富的植物蛋白质。利用花生或脱脂后的花生饼粕的蛋白粉,可直接用于烘烤食品,也可作为肉制品、乳制品、糖果盒煎炸食品的原料或添加剂。利用花生油可以制造人造奶油、起酥油、色拉油、调和油等,也可用作工业原料。花生除经简单加工就可使用外,经深加工还可以制成营养丰富,色、香、味俱佳的各种食品和保健品。花生加工副产品花生壳和花生饼粕等可以综合利用,加工增量,提高经济效益。本文主要介绍了花生的预处理工艺过程及其所用到的原理。 关键词:花生;预处理;原理 花生在制取油脂、制取花生蛋白、生产花生仪器以及在花生贸易出口时,都需要对花生进行预处理加工。花生的预处理主要包括花生的贮藏、清理、分级、剥壳、干燥、脱红衣、破碎、软化处理、轧胚和蒸炒等。 1.贮藏 花生果在仓内或露天散存均可,只要水分控制在9%-10%以内,就能较长期贮存;水分超过15%的花生果,温度过低会遭受冻伤,必须降低水分后方能保管。贮藏花生仁要切实把握好干燥、低温、密封三个环节。水分在8%以内可长期保管,9%以内基本安全,10%以内冬季可短期保存,10%以上不能长期保存;保持低温水分在8%以下,温度不超过20℃可长期保存,超过此温,脂肪酸显著增加,引起酸败;密闭可防止虫害感染和外界温湿度的影响,有利于保持低温,是保管花生的主要方式。 2.清理 清理的目的是除去原料花生中的各种杂质,如:铁块,石块,土块,植物茎叶等,清理后的原料花生杂质含量不得超过0.2%。可采用筛选、风选、筛风选联合、磁选、水选、比重去石和撞击等方法。

海水淡化工艺设计的方案

1 前言 1.1 概况 我国淡水资源极为匮乏,全国660多个城市中,有400多个城市缺水,其中100多个城市严重缺水。淡水资源短缺乃至水危机是我国经济社会可持续发展过程中的最大制约之一。电厂在生产电能的同时,可利用其廉价的热和电,进行海水淡化,不仅可满足其工业用水的需要,而且还可为周边地区提供淡水水源。在推动和利用海水淡化技术方面,电厂有着其得天独厚的有利条件。因此滨海电厂配套建设海水淡化装置已成发展趋势。 1.2 水源及水质特点 某电厂取水具有海域辽阔、水量充沛、海水较清、悬浮物及有害微生物少等特点,可大大节省海水取水成本及原料海水预处理成本。 海水水质分析报告如下: 分析报告

1.3 海水淡化规模

根据建厂地区的缺水状况,电厂可针对性地提出水电联产的方案,目前可解决电厂的淡水用水,以后可根据需要适时配套建设大规模的海水淡化厂,为地方经济发展提供淡水资源保障。本项目结合2×1000MW发电机组的建设规模,暂按配套建设2×104m3/d规模的海水淡化装置设计;并对总规模为40×104m3/d海水淡化厂作出展望。 本专题报告按本期工程厂内自用的2×104m3/d规模和规划容量的40×104m3/d的海水淡化站分别进行比较论述。 2 海水淡化技术概述 海水淡化技术的种类很多,但适于产业化的主要有蒸馏法(俗称热法)和反渗透法(俗称膜法)。蒸馏法主要有多级闪蒸(MSF)、低温多效蒸馏(LT-MED)技术。 2.1 蒸馏法淡化技术 2.1.1 多级闪蒸(MSF) MSF是蒸馏法海水淡化最常用的一种方法,在20世纪80年代以前,较大型的海水淡化装置多数采用MSF技术。大港电厂二期工程引进了美国的多级闪蒸(MSF)海水淡化装置,是我国第一套大型的海水淡化装置。 MSF的典型流程示意图见图2-1。 图2-1 盐水再循环式多级闪蒸(MSF)原理流程 多级闪蒸过程原理如下;将原料海水加热到一定温度后引入闪蒸室,由于该

海水资源的综合利用(教案)教材

海水资源的综合利用 适用学科高中化学适用年级高中一年级适用区域沪教版适用地区课时时长(分钟)60 知识点海水资源的综合利用 教学目标知识与技能:1.了解海洋是地球最大的资源库,多种元素已被人类利用。2.了解海水晒盐的原理,理解海水提取溴、碘和氯气的研究。 过程与方法:通过对氯单质和化合物性质的探究,将元素及其化合物的知识与基本概念、基本理论、化学计算、实验操作技能联系。 情感态度与价值观:培养学生理论联系实际的学风。 教学重点1、海水晒盐的原理; 2、卤素的相似性、相异性; 3、氯、溴、碘及其阴离子的检验。 教学难点1、卤素与氧化还原反应的结合考察; 2、氯、溴、碘及其阴离子的检验。 教学过程 一、复习预习 1、复习化学基本概念和基本理论; 2、复习化学实验技能; 3、通过化学反应的类型。 二、知识讲解 考点1:海水晒盐 1.食盐在自然界里的存在形式 思考:你知道食盐主要分布在哪里? 食盐主要分布在海水、盐湖、盐井和盐矿中。 想一想:为什么海水是咸的? 海水中含量最多的矿物质是食盐,是人类最早从海水中提取的物质。

查阅资料,我国的海盐生产情况如何? 我国是海水晒盐产量最多的国家。世界原盐产量中,海盐只占20%多一点,80%左右是用工业化方法生产的矿盐。而我国年产海盐1500万吨左右,约占全国原盐产量的70%。供应全国一半人口的食用盐和80%的工业用盐。 2.海水晒盐的原理 探究:海水中最多的矿物质是食盐,试设计一个从海水中提取食盐的方案。 实验准备:制作模拟海水(教师配制一个类似于海水的食盐溶液,里面添加少量氯化钙、氯化镁)。 学生实验:将模拟海水蒸发掉大部分水,到有适量晶体析出。再将混合物过滤,并洗涤沉淀。检验滤液中有无Ca2+、Mg2+。得到的固体重新制成溶液,检验有无Ca2+、Mg2+。 食盐是海水中含量最多的矿物质。由于食盐在温度改变时溶解度变化较小,海水经日光照射后,蒸发了大部分 ...的水。随着溶剂的量不断减少,溶解在水中的食盐总量也在不断减少,导致食盐从溶液中析出。而其它杂质由于含量远远少于食盐,故它们大部分仍留在溶液中。 从海水中提取食盐的方法很多,主要有太阳能蒸发法、电渗析法和冷冻法。 太阳能蒸发法即盐田法,它的原理就是用太阳晒,让盐田里的海水蒸发,食盐的浓度逐渐提高,最后盐便从海水中结晶出来。盐田法首先要在宽平的海滩上修筑盐池,在涨潮时把 海水放进来,即“纳潮”。然后让海水经多级盐池 ....进行太阳照晒,使海水蒸发、食盐浓缩,这个过程叫“制卤”。在制卤流程中,铁、钙、硫等杂质会最先从盐池中析出。当海水蒸发掉90%时,卤水盐度达到26%,即达到“盐点”,便把卤水导入结晶池使其结晶。当85%的盐析出后,再从尾液中提取镁盐和钾盐等其它矿物质。 海水晒盐得到的食盐是粗盐,含有较多的杂质(如氯化钙、氯化镁等)。通过粗食盐的提纯,得到的盐是精盐。 3.食盐的用途 食盐对于人类的生活有着极其重要的作用。人和哺乳动物血清中含盐量高达0.9%,这就是目前医学上使用的浓度为0.9%的食盐溶液叫做生理盐水的原因。人必须吃盐才能进行正常的新陈代谢。 在工业上,食盐是一种重要的化工原料。常用来生产烧碱、纯碱、液氯、盐酸、漂白粉等多种化工产品。 4.粗盐提纯的实验室方法 探究:试设计一个提纯粗盐的实验方案。写出粗盐提纯的原理、实验仪器及用品、实验步骤。 原理:粗盐中含有少量泥沙、可溶性的其它盐等杂质。泥沙不溶于水,可以将粗盐溶解后进行过滤而除去;对蒸发后得到的晶体进行洗涤,可除去其它可溶性盐。 实验仪器及用品:天平、烧杯、量筒、漏斗、铁架台及附件、酒精灯、玻璃棒、滤纸、蒸发皿、坩埚钳等。 实验步骤:称量→溶解→过滤→蒸发→洗涤。 注意点: ①溶解食盐时,在保证食盐能完全溶解的前提下,水的用量要尽量少。由于食盐的溶解度一般在35 g/100 g水,故每溶解10 g食盐需加入30 mL左右的水。 ②过滤操作中要注意:一角(漏斗与滤纸的角度要吻合)、二低(滤纸边缘低于漏斗边缘;过滤液液面低于滤纸边缘)、三靠(烧杯尖口靠住玻璃棒;玻璃棒靠住滤纸三层处;漏斗颈端靠住盛液烧杯壁)。 ③在将要蒸干时用小火加热,利用余热使食盐蒸干。如果将要蒸干时仍用大火加热,食盐晶体很容易飞溅出来。

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