模块一常用仪表基础知识.pdf

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1、项目一常用控制阀的基本知识项目二 常用测量仪表的分类及基本知识初级122 X常用液位计的种类初级 123 X压力测量仪表的分类初级vl.2-4 X流量测量仪表的分类初级vl.2 5 X温度测量仪表的分类初级vl.2 6 X流量计的作用初级vl210 Y电气测量仪表的标度符号初级2.340 X测温仪的使用初级v2.3-41 X测振仪的使用中级 2.336团仪表维护方法高级 2.341 X电磁流量计的结构原理常用液位计基地式仪表将测量、显示、调节等各部分都组装在一个表壳内,成为不可分割的整体。这种仪表适于在现场作就地检测和调节之用。它的特点是基地式仪表的结构紧凑,比较适用于控制分散、自动化程度不高

2、的场合。在工业生产和过程控制中,常常需要测量储罐或其它容器中液面的位置。液位的测量方法很多,如直读法、浮力法、静压法、电容法、超声波法等。但是,由于直读法只能进行就地测量,甩容法和超声波法因价格、技术等原因也未被普遍采用。因此,目前工业上仍广泛采用静压法及浮力法进行液位测量。传统的现场液位测量工具是玻璃管液位计,它是一种直读式液位测量仪表,适用于工业生产过程中一般贮液设备中的液体位置的现场检测,它有结构简单,测量准确等优点。压差液位计是通过测量容器两个不同点处的压力差来计算容器内物体液位(差压)的仪表。一般由差压计、差压变送器和导压管三部分组成。其中差压变送器是测量变送器两端压力之差的变送器。

3、所测量的结果是压力差,差压变送器与一般的压力变送器不同的是它们均有2个压力接口,差压变送器一般分为正压端和负压端,一般情况下,差压变送器正压端的压力应大于负压段压力才能测量。差压变送器的作用将压差计获得的压力信号转换成统一的气压或电流信号。批注 d l:初级。.2-2)X常用液位计的种类压力测量仪压力计是测量流体压力的仪器。通常都是将被测压力与某个参考压力(如大气压力或其他给定压力)进行比较,因而测得的是相对压力或压力差。常用的压力计有液柱式压力计、单管压力计和电气式压力计。液柱式压力计是利用液柱所产生的压力与被测压力平衡,并根据液柱高度来确定被测压力大小的压力计。它是将被测压力转换成液柱高度

4、差进行测量。单管压力计是液柱式压力计的一种。弹性压力计是利用各种形式的弹性元件,在被测介质的表压或真空度作用下产生的弹性变形与被测压力之间的关系制成的。它是将被测压力转换成弹性形变的位移进行测量。弹簧管压力表、膜盒压力表、波纹管式压力表都属于弹性变形式压力计。电气式压力计又称电学压力计飞将压力直接或间接地转换成与压力有一定关系的各种电量,再由电量的测量而测得压力值。测量压力时应注意:测量稳定压力时,最大工作压力不应超过量程的2/3:测量脉动压力时,最大工作压力不应超过量程的1/2:测量高压压力时,最大工作压力不应超过量程的3 机流量测量仪表流量计是指示被测流量和(或)在选定的时间隔内流体总量的

5、仪表。简单来说就是用于测量管道或明渠中流体流量的一种仪表,工程上常用单位m3/h o流量计又分为压差式流量计、转子流量计、节流式流量计、涡旋流量计、浮子流量子、电磁流量计等。电磁流量计的测量原理是基于法拉第电磁感应定律:导电液体在磁场中作切割磁力线运动时,导体中产生感应电势。电磁流量计科采用直流电、永久磁铁和交流电的激磁方式产生磁场。电磁流量计由电磁流量传感器和电磁流量转换器两大部分组成。主要组成部分是测量管、电极、励磁线圈、铁芯和磁辄、壳体。传感器的测量管,是一内衬绝缘材料的非导磁合金短管,它必须采用不导磁、低电导率、低导热率和具有一定机械强度的材料制成,可选用不导磁的不锈钢、玻璃钢、高强度

6、塑料、铝等。电磁流量计可以用来测量导电流体的体积流量,不可用来测量气体、蒸汽、石油制品等非导电流体的流量。电磁流量计最大的优点是测量范围大,水头损失小。使用时,必须充满液体才能计量准确。常用电磁流量计的计量精度约为1.5%,差压式流量计是由节流元件、差压计(一般用差压变送器)、引压导管和流量显示记录仪批注 d2:初级 X压力测量仪表的分类组成的。节流元件包括孔板、喷嘴、文丘利管。浮子流量计,又称转子流量计,通过量测设在直流管道内的转动部件的(位置)来推算流量的装置.,是基于浮子位置测量的一种变面积流量仪表。液体涡轮流量计拥有高质量轴承、特别设计的导流片,因此极大降低了磨损,对峰值不敏感,甚者恶

7、劣的条件下也可以给出可靠的测量变量。涡轮流量计输出信号为脉冲,易于数字化。它依据脉冲频率得知流量。超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。它是以声波在静止流体和流动流体中的传播速度不同来测量流速和流量的。根据对信号检测 的 原 理 超 声 流 量 计 可 分 为 传 播 速 度 差 法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。其中频差法是超声波流量计常采用消除声速影响的方法。超声波流量计的频率差与管道内的流速大小有关。流量计按介质可分为液体流量计和气体流量计。由于气体的可压缩性,决定了它的流量测量比液体复杂

8、,仪表的输出信号除了与输入信号有关,还与气体密度有关,而气体的密度又是温度和压力(简称温压)的函数。所以,气体的流量测量普遍存在温压补偿问题。温度测量仪表温度是表征物体冷热程度的物理量。它可以通过物体随温度变化的某些特性(如电阻、电压变化等特性)来间接测量。温度仪表是众多仪表中的一个分支,热电偶(thermocouple)是温度测量仪表中常用的测温元件,它直接测量温度,并把温度信号转换成热电动势信号,通过电气仪表(二次仪表)转换成被测介质的温度。常见的温度仪表有温度计,压力变送器,温度记录仪,温度送变器等。温度仪最高使用值一般为满量程的90%,正常指示值应为满量程的5%至75%。温度测量仪表按

9、测温方式可分为接触式和非接触式两大类。接触式测温法是将传感器置于与物体相同的热平衡状态中,使传感器与物体保持同一温度的测温方法。液体膨胀温度计、双金属温度计、压力式温度计都属于接触式测温仪表。其特点是,温度计要与被测物体有良好的热接触,使两者达到热平衡。因此,测温准确度较高。非接触式测温仪表是基于物体的热辐射原理设计而成的。非接触法的特点是:不与被测物体接触,也不改变被测物体的温度分布,热惯性小。光学温度计、光电温度计、辐射温度计都属于非接触式测温仪表。通常来说接触式测温仪表比较简单、可靠,测量精度较高,但容易产生破坏被测温度场、测温元件易产生化学反应、滞后较大等问题。非接触式测温仪表反应速度

10、快、测温上限高、结构复杂。批注付3:初级1.2-4 X流量测量仪表的分类初级 1.2-6 X流量计的作用高级2.3-41 X电磁流量计的结构原理目前现场采用最多的测温仪有红外测温仪、热电偶测温仪。红外测温仪属于非接触式测温仪,依据原理可分为单色测温仪和双色测温仪(辐射比色测温仪)c关于单色测温仪,在进行测温时,被测方针面积应充溢测温仪视场。双色测温仪,其温度是由两个独立的波长带内辐射能量的比值来断定的。因而当被测方针很小,没有充溢现场。红外测温仪只能测量表面温度,不能测量内部温度;不能通过玻璃测量,测出的温度受影响;要注意环境的变化,蒸汽,烟雾,灰尘遮住镜头,妨碍精确测量;不同的物体要调节他的

11、发射率。热电偶测温仪是目前接触式测温中应用最广的热电式传感器。它的优点有:测量精度高。因热电偶直接与被测对象接触,不受中间介质的影响。测量范围广。常用的热电偶从-50+1600C均可边续测量,某些特殊热电偶最低可测到-269C(如金铁银铭),最高可达+2800C(如鸨-蛛)。构造简单,使用方便。热电偶通常是由两种不同的金属丝组成,而且不受大小和开头的限制,外有保护套管,用起来非常方便。当巡检中发现温度计指数与现场测量有偏差、或者表盘模糊、破损等情况发生时,需及时更换温度计,与内操联系,取得操作作业票便可进行更换作业。更换温度计的步骤:用活动扳手卡住温度计卜.部套管,保持不动(这是由于套管式温度

12、计的下部套管是直接和管内介质接触的,通过热传导显示读数,所以套管不能轻易活动)。用另一把活动扳手弄懂温度计与套管的接口处螺帽,慢慢动作,取出损坏的需要更换的温度计,同时仔细检查套管,取同一规格的温度计(长短、刻度值相同)对照进行安装。安装时必须两把扳手同时协作,保证套管不活动:温度计是镶嵌在套管中的,所以不能拧的太紧,方便更换时拆卸。安装完成后,表盘应在作业人员方便观察的方向,校准准确后,将废旧零件同一回收处理,清洁周围后方可离开现场。温度计的感应管束由所输介质管径决定长短,不能随便更换。振动检测仪振动检测仪是基于微处理器最新设计的机器状态监测仪器,具备有振动检测,轴承状态分析和红外线温度测量

13、功能。现在的测振仪一般都采用压电式的,结构形式大致有二种:压缩式;剪切式,测振仪原理是利用石英晶体和人工极化陶瓷(PZT)的压电效应设计而成。通常在设备正常运行时,测振仪的检测速度在4.511.2mm/s范围为监控使用,超过以上就要考虑安排大修。这个数值的确定除考虑设备电机容量外,还要考虑工作连续性、安全可靠性高等方面。在设备刚刚大修后或接近大修时,需两周测一次:正常运行时一个月测一次;如遇所测值与上一次测值有明显变化时,应加强测试密度,以防突发事故而造成故障停机。批注 d 4 :初级 X温度测量仪表的分类初级 X测温仪的使用轴承振动测量动态参数有:(1)振幅。振幅是表示机械振动严重程度或者剧

14、烈的一个重要指标,它可以用位移、速度或者加速度表示。振幅的测量可以使用速度传感器或涡流传感器。(2)频率旋转机械的振动频率。通常用机械运行的转速的倍数或者分数来表示。根据振动频率,可以把振动分为同步振动和非同步振动,同步振动的频率是机器转速的可以是整数倍或分数倍。(3)相位旋转机械中相位角是转子某一瞬间的振动基频信号与轴上某一固定标志的相位差。(4)振型。所谓振型是转轴一定转速下,沿轴向的一种变形。对旋转机械振动监测静态参数主要有:偏心位置、轴向位置、偏心度峰.峰值、差胀、机壳膨胀、对中等等。某蒸汽透平有较大振动值,可能是轴承、支承自激振动、共振引起的“电气测量仪表电气测量仪表按被测电流的种类

15、分为交流仪表和直流仪表两大系列;按结构特征分为模拟指示 仪 表、数字仪表、记录仪表、积算仪表和比较仪表,此类仪表可为安装式固定在屏、柜、箱上,也可为携带式;按测量功能分,常用的有电流表、电压表、欧姆表、功率表、功率因数表、频率表、相位表、同步指示器、电能表和多种用途的万用电表等。此外,还有电量变送器和变换器式仪表;试验用的仪表和仪器有:电桥、绝 缘 电 阻 表、接地电阻测量仪、测量用互感器、谐波分析仪、电压闪变仪、示波器等。电气测量仪表盘,图形标识仪表工作位置为垂直放置:电气测量仪表盘“FT图形标识仪表工作位置为水平放置。电气测量仪表表盘中”符号表示直流电表,“”符号表示交流电表,“二”符号表

16、示交直流两用电表,“3”符号表示三项交流电表。仪表的维护以下的仪表维护只是仪表的一部分维护常识,未尽事项,需要在实际工作中不断的摸索、积累经验。1、每天检查现场仪表的外观是否完整、卫生是否干净、表体是否有水及潮气,并做好仪表防水,防碰、防砸等防护工作。2、每天检查现场测量仪表的管线是否有漏气、漏水现象,否则及时处理,检查仪表信号线、电源线(配电箱)是否美观,测量管线的防腐需要完好美观。3、与仪表有关的所有大小阀门(包括排污阀)要经常加油(机械油、黄油、铅粉),确保仪表阀门开关灵活好用。批注 d5:初级 2.3 41 X测振仪的使用批注 d6:初级 1.2-10 Y 1电气测设仪表的标度将号4、

17、现场一次差变、压变要定期排污,以防测量管线,阀门堵死(正确使用平衡阀、两台锅炉液位差变指示正确时轻易不要排污)。排污需要作记录,做到心中有数(频繁排污或开关阀门也不利于仪表正常运行)。5、锅炉汽包压力、主蒸汽压力、省煤器出口压力、高过蒸汽出口压力4台压力表需要每半年到质检局校验一次(注意要作好鉴定记录),其他模拟仪表也要根据情况定期自行校验。6、每天结合工艺检查确认二次显示仪表是否准确可靠,否则及时校验处理。D C S主机单元、操作站微机、仪表柜等要等机会及时吹除灰尘。7、检查仪表。控制回路或动仪表接线时要先绘制实际接线图,然后再动手拆线检查(这一点一定要注意),程序操作变动前要先备份。仪表检

18、修、现场维护或处理故障时要通知主控人员并作好应急措施,特别处理有停车的联锁回路时,一定要采取措施确保正常生产的情况下,切掉停车连锁后再处理仪表故障。8、分析表要天天维护.9、更换压力表时要注意“工艺实际的压力不能超过压力表量程的2/3”,以次规定来确定所安装压力表量程。通常情况下压力表半年校验一次。1 0、更换热电偶时要注意热电偶输出信号的正负端(有时热电偶上标的是错误的,需要用万用表确认,热电偶输出毫伏的正端要接到补偿导线的红线上)。1 1、剪断两芯以上的导线时要注意,要一根一根逐一剪断,以防触电或损坏设备。1 2、仪表维护或微机维护时要注意严禁带电操作或插拔接插件。1 3、处理现场测量仪表

19、故障时(特别是蒸汽等高温高压设备),要注意关严一次阀门或工艺卸压后具备检修条件时再检修。1 4、记录仪的传动机构需要定期润滑。1 5、直接安装在管道上的仪表,宜在管道吹扫之后安装。1 6、冬天要作好仪表的防冻、保温工作。1 7、现场压变、差变原则上每半年校验一次。仪表工每天巡检时要根据工艺情况并结合现场压力表,对流量、液位、温度、压力测量系统做出判断,有显示不准或不符合工艺逻辑的仪表及时进行检杳校验。批注WU7:中级2.3-36凶 仪表维护方法项目三压力表的基本知识初级vl27 X 压力表的作用初 级 X 压力表的结构初级vl.2 9X压力表的校对方式初级真空表的作用初级v2.l-14X 更换

20、压力表的操作方法压力表的作用与结构压力是物理学上的压强,即单位面积上所承受压力的大小。以大气压力为基准,用于测量小于或大于大气压力的仪表,以及用于计量流体(气体、液体)压力的仪表都叫压力表。它由外壳、中心齿轮、扇形齿轮、连 杆、扁曲弹簧管、游丝、指针刻度盘表等组成。压力表是通过表内的敏感元件(波登管、膜盒、波纹管)的弹性形变,再由表内机芯的转换机构将压力形变传导至指针,引起指针转动来显示压力。压力表最大的误差范围值叫压力表的精度等级。压力表的精度等级,是以允许误差占压力表量程的百分率来表示的,一般分为0.5、1、1.5、2、2.5、3、4七个等级,数值越小,其精度越高。静压是指物体在静止或者匀

21、速直线运动时表面所受的压强。通常工业现场压力表的示值表示被测参数静压。相对真空度是指被测对象的压力与测量地点大气压的差值,用普通真空表测量。在没有真空的状态下(即常压时),表的初始值为0,真空表的显示为。时,是 指101325Pa。一般压力传感器压力表上所指出的气体压力,并不是代表气体的真实压力,而为超出大气之压力值,也就是说没有把大气压力计算在内。指示压力是以大气压力为零算起的。也叫表压力或计压力。简称表压。表压指总绝对压力超过周围大气压力之数或液体中某一点高出大气压力的那部分压力等,即用压力表测出高于大气压的压力。测量容器负压的表叫做压力真空表。压力真空表广泛应用于气体输送,管道液体及密闭

22、容器中测量无腐蚀性、无爆炸危险、无结晶体、不凝固体的各种液体,气体,蒸汽等介质的压力大小。弹簧压力表属于就地指示性压力表,就地显示压力的大小,不带远程传送显示、调节功能。它的示值为液体的相对压强。在压力稳定的情况卜,规定被测压力的最大值是选用压力表满刻度值的三分之二;在脉动压力情况下,选用压力表满刻度的二分之一。它的工作原理是:弹簧管在压力的作用下,其自由端产生位移,该位移量通过拉杆带动传动放大机构,使指针偏转,并在刻度盘上指示出被测压力值。如果是循环水泵,应该入水口出水口都安装压力表,如果入水口工况可能出现真空,那就应该安装真空压力表。正常水泵最起码在出水口安装压力表。离心泵出水口压力表上的

23、出水压力也称为水泵的供水压力,单位符号应用M P a表示。离心泵出口上的压力表作用是观察离心泵在工作中的运行情况。离心泵出管上的压力表安装位置,对压力表的读数会产生影响,尤其是当压力表特别靠近泵出口法兰时更为突出。只有压力表装在离泵出口足够远的位置时才能获得正确的压头读数一般情况下,都是安装在离心泵出口和泵出水阀前,这是为了在启泵时能看到泵出口的压力,方便操作工操作。水泵进口阀门不可以关小,必须保持全开,否则,会引起水泵进口压力减小,容易发生气蚀而损坏水泵。对于不同的水泵扬程和吸水高度应选用不同量程的压力表和真空表。但应注意的是,如果不分任何情况,水泵的进口处一律选用真空表,水泵的出口处一律选

24、用压力表,则压力表和真空表反映出的数值就可能是错误的且极易损坏仪表。水泵进口处真空表的真空值也称为吸水扬程。真空表安装在负压进水的离心泵进水口处。真空表指针摆动过大,可能是入口处发生了汽化,真空表读数过高,可能是进水管路堵塞、吸水池水位降低等。离心泵允许吸上真空高度是指水泵在标准状况下运转时,水泵所允许的最大吸上高度的真空值,一般常用它来反映离心泵的吸水性能。这时,真空表读数为吸水扬程,也就是泵的吸水扬程(简称泵的吸程),包括实际吸水扬程与吸水损失扬程之和。压力表的校对方法压力表的实际工作压力要在最大量程的(1/3 2/3)之间,误差较小。现场进行检查和校对压力表所采用的方法有互换法、用标准压

25、力表校对法和(落零法)三种。压力表使用中注意事项有:(1)在测量范围内,示值误差,不应大于允许误差。(2)在测量范围内,回程误差应不大于允许误差绝对值。(3)轻敲位移,轻敲表壳后,指针示值变动量应不大允许误差绝对值的1/2。更换压力表更换压力表的的操作流程依次是关闭压力表控制阀、卸下旧压力表、安装新压力表、打批注 d8:初级 1.2-7 X压力表的作用初 级 1.2-8 X压力表的结构初级1.271 X真空表的作用批注 d9:初级 X压力表的校对方式开压力表控制阀。更换时,应选择合理站位,关闭旧压力表控制阀门,截断压力源。风险提示:侧身站位,防止阀门刺漏伤害人身安全。选择压力表:根据现场使用的

26、泵的扬程通过P=pgH计算该泵的压力,根据压力选择压力表,压力表量程大于等于压力源得1.5倍。(压力源在表量程的1/32/3之间,最好在1/2,最多不超过3/4。)安装压力表:1)把合格的压力表螺纹按顺时针方向缠好密封带35圈,2)用手扶正压力表在接头上,先用手拧几扣,再用扳手上紧3)安装压力表不可用力过猛以防拧坏螺纹或憋压打坏指针,憋压值小于0.05Mpa。拆卸压力表:1)先缓慢关闭压力表下边的截断阀,待指针归零后方可拆卸。用活动扳手固定表接头,用固定扳手拆卸压力表,拆卸时不能损坏压力表2)压力表卸松后用手扶好压力表,边卸边轻轻左右晃动,卸掠表内余压3)将卸下的压力表放在干燥无尘的地方送有关

27、部门进行效检4)用棉纱布与螺丝刀清理压力表接头内赃物,检查压力表接头丝扣是否完好,引压孔是否堵塞,检查时压力表接头如正常不需更换,紧固压力表接头。在更换压力表操作过程中存在以卜.隐患:(1)操作中因未将压力表安全泄压而造成带压伤人。(2)压力表安装不牢固造成刺漏伤人。(3)压力表试压时有损坏而造成压力刺出伤人。为确保安全,应严格按照安全标准操作进行施工。项目一简单给排水常识专业知识工艺操作简单给排水常识 Y水资源的分布概况水是自然界中分布最广的一种资源,总量约为13.8亿立方公里,其 中97.5%是海水,陆地淡水资源储量只占地球上水体总量的2.53%,其中冰川约占淡水总量的68.69%,实际上

28、可供开发利用的淡水只约占总水量的0.:凡。从各大洲水资源分布来看,年径流量亚洲最多,其次为南美洲,北美洲,非洲,欧洲,欧洲大洋洲。其中南美拥有全球1,4水资源。中国水资源总量为2.8万亿立方米”其中地表水2.7万亿立方米,地下水0.8 3万亿立方米,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.7 3万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米,按照国际公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为重度缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(

29、不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米,为极度缺水地区。而 我 国 是 个干旱缺水严重的国家,人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4。中国水资源分布的主要特点是:总量并不丰富,人均占有量更低。中国水资源总量居世界第六位,人均占有量为2240立方米,约为世界人均的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。地区分布不均,水土资源不相匹配。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国水资源总量的19%。批注 d i O :

30、初级2.X更换压力表的操作方法年内年际分配不匀,旱涝灾害频繁。大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上,连续丰水或连续枯水较为常见。解决我国水资源分布不均的主要措施跨流域调水。海水淡化是一种前景可观的获得淡水的技术,水的淡化和除盐的方法有离子交换法和过滤法。Y水的种类 Z天然水的分类 Y天然水中杂质的分类城市给水系统管网分环状网、树枝状两利L 给水按照其用途可分为生活用水、生产用水、消防用水三种,其中生活用水包括城镇生活用水和农村生活用水。城镇生活用水由居民用水和公共用水(含服务业、餐饮业、货运邮电业及建筑业等用水)组成、农村生活用水除居民生活用水外还包括牲畜用水在内,生产用水(pro

31、cess water)是指生产过程所需用的水,消防用水(firedemand)是指扑灭火灾所需用的水,。按其成分分有碱水、淡水、海水、天然水等,这些水中溶有的盐类都是呈离子状态存在的,其中天然水中所含阳离子有钙离子、镁离子、钠离子,阴离子包括氯离子等,而天然水氯离子含量相对较大。同时天然水还含有胶体杂质,主要由细小的泥沙、矿物质等无机物和腐殖质等有机物组成的,所含杂质的胶体颗粒直径在10心 1 0 廊之间。天然水中的杂质按来源可分为天然的和污染性的物质。按硬度划分天然水,极软的水硬度在0.5m m ol/L以下,其中地面水的硬度比较低,一般在70 100 m g/L之间。按含盐量划分天然水,含

32、盐量较高的水是指含盐量为500 1000 m g/L。我国的水多属于碳酸盐型。水中杂质的种类很多,按其性质可分为无机物、有机物和微生物。当水中的杂质只有溶解物时,外观为透明的。天然水中的杂质按尺寸可分为3 种,分别为悬浮物,胶体和溶解杂质。其中天然水中胶体颗粒的大小为LOnm 100nm,生活饮用水的水质标准中规定浊度应小于5 度。由于天然水中的ph值一般均在8.3以下,所以水中的CO32-很 多,常用的生活水中pH值 为 6.5-8.5。地下水含有较多的矿物质,多以离子的形式存在,其中铁的存在形式为Fe2+。水中高价金属离子的总浓度用硬度表示,在一般天然水中主要是指钙离子和镁离子,所以水中钙

33、镁离子总和称为硬度。地面水的水质很不稳定,会因季节,外界条件的影响而发生变化。批注。1讣 初级 Y 水资源的分布概况 Z地下水和表面水的特点地表水与地卜水水质各有什么特点地下水可分为上所滞水、潜水、自流水。上层滞水的水质与地表水基本相同。潜水含水层通过包气带直接与大气圈、水圈相通.因此其具有季节性变化的特点。承压水地质条件不同于潜水,其受水文、气象因素直接影响小.含水层的厚度不受季节变化的支配,水质不易受人为活动污染。地下水的总体特征流动较慢.水质参数变化慢,一旦污染很难恢复;埋藏深度不同,温度变化规律也不同;取出后水质状况容易发生改变;由于采水器的吸附或沾污及某些组分的损失,水样的真实性将受

34、到影响。地表水的特征:除海洋含盐量极高以外.其他地表水的含盐量低:与地下水相比,硬度较低;地表水的含盐量比较低,含 盐 量 般 在 70-l00m g/L之间。但是在地表水含盐高的地区,地卜.水盐分也高。地下水受污染的可能性比较低,特征包括:水中的悬浮物,如泥沙,原生动物,细菌等;批注112:初级 Y 水的种类 Z 天然水的分类 Y 天然水中杂质的分类水中的胶体物质,胶体是许多分了和离子的集合物,包括无胶体如铁、铝的化合物;水中的溶解物质:各种盐类化合物的离子还有气体:水的硬度(通常把钙、镁离子的总浓度看作水的硬度)地下水存在于地壳岩石裂缝或土壤空隙中的水。广泛埋藏于地表以下的各种状态的水,统

35、称为地下水。来源主要是大气降水。根据地卜埋藏条件的不同,地卜.水可分为上层滞水、潜水和自流水三大类。聚环科技专注于水处理领域2、分类情况根据埋藏条件可把地下水分为包气带水、潜水和承压水。包气带水指潜水面以上包气带中的水,这里有吸着水、薄膜水、毛管水、气态水和暂时存在的重力水。包气带中局部隔水层之上季节性地存在的水称上层滞水。潜水是指存在于地表以卜第个稳定隔水层上面、具有自由水面的重力水。它主要由降水和地表水入渗补给。承压水是充满于上下两个隔水层之间的含水层中的水。它承受压力,当上覆的隔水层被凿穿时,水能从钻孔上升或喷出。按含水空隙的类型,地下水又被分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。孔隙水是存在于岩土

36、孔隙中的地下水,如松散的砂层、砾石层和砂岩层中的地下水。裂隙水是存在于坚硬岩石和某些粘土层裂隙中的水。岩溶水又称喀斯特水,指存在于可溶岩石的洞隙中的地下水。3、总水量 地卜水是个庞大的家庭。据估算,全世界的地卜水总量多达1.5亿立方公里,几乎占地球总水量的十分之一,比整个大西洋的水量还要多!4、地下水水质情况地下水中分布最广的是钾、钠、镁、钙、氯、硫酸根和碳酸氢根7种离子,地下水中各种离子、分子和化合物的总量称总矿化度,总矿化度小于1克/升 的,称淡水,1 3克/升 的,称微水,3 10克/升 的,称 咸 水,10 5 0克/升 的,称盐水,大 于50克/升 的,称卤水。地下水中钙、镁、铁、锦

37、、锢、铝等溶解盐类的含量称硬度,含量高的硬度大,反之硬度小。5、地下水去向绝大多数地卜.水的运动属层流运动。在宽大的空隙中,如水流速度高,则易呈紊流运动。地下水主要有降水入渗、灌溉水入渗、地表水入渗补给,越流补给和人工补给。在一定条件下,还有侧向补给。地下水的排泄主要有泉、潜水蒸发、向地表水体排泄、越流排泄和人工排泄。泉是地下水天然排泄的主要方式。Z 水环境污染的危害各种污染物进入水体,最直接的危害后果是降低和破坏了水体质量。1.水体污染对人体健康的危害水是人体主要的组成部分,人体的一切生理活动,如输送营养、调节温度、排泄废物等都要靠水来完成。水环境一旦遭到污染,人喝了被污染的水体或吃了被水体

38、污染的食物,将对人体健康产生严重.危害。人类活动产生的污染物很大部分以水溶液的形式排放,所以各种有害物质极易进入水体。例如当水中总磷浓度达到O.6mg/L时,就认为水体已处于富营养化,那么水中的藻类等数量就会急剧增长,破坏生态环境。在自然情况下,水温越低,水中溶解氧含量越高 一。控制水污染的基本途径是减少污染因子的产生於、减少污染囚子的排放鼠等。在人为的保护水资源的同时,水体还有一定的自净能力,水体自净过程中,按其作用机制可分为物理净化、化学净化、生物净化。生活用水的细菌总数在1亳升水中不得超过100个。否则会影响人体的健康。批注113:初级 Z 地下水和表面水的特点饮用水中氟含量过高,会引起

39、牙齿玦斑及色素沉淀,严重时会引起牙齿脱落。相反含氟量过低时,会发生胡齿病等。当人畜粪便等生物性污染物管理不当也会污染水体,严重时会引起细菌性肠道传染病,如伤寒、霍乱、痢疾等,也会引起某些寄生虫病等。1 9世纪欧洲一些城市由于饮水不清洁,时常发生霍乱,1882年德国汉堡市由于饮水不洁,导致霍乱流行,死 亡7500多人。水体中还含有一些可致癌的物质,农民常常施用一些除草剂或除虫剂,如苯胺、苯并花和其他多环芳燃等,它们都可进入水体。这些污染物可以在悬浮物、底泥和水生生物体内积累,若长期饮用这样的水,就可能诱发癌症。据统计,水污染引发的癌症死亡率20世 纪90年代比30年前 高 出1.45倍。2.对工

40、业生产的影响水质受到污染会影响工业产品的产量和质量,造成严重的经济损失。水质污染同时会使工业用水的处理费用增加。3.对农业、渔业生产的影响农田水分对农作物发育及生长的影响,不仅表现在数量上,而且也表现在质量上。使用污染的天然水体或直接使用污染水来灌溉农田,会破坏土壤,影响农作物的生长,造成减产,严重时则颗粒无收。当土壤被污染的水体污染后,会在今后长时间内失去土壤的功能作用,造成土地资源严重浪费。据统计,由广水污染,已造成了 160多万公顷农田粮食减产,减产粮食 达2550亿公斤。水也是水生生物生存的介质。当水受到污染,就会危及到水生生物生长和繁衍,并造成渔业大幅度减产。如黄河的兰州段原有18个

41、鱼种,其 中8个鱼种现已绝迹。自1987年以来连续3次发生的死鱼事故,直接经济损失达1 000多万元。由于水体污染也会使鱼的质量卜.降,据统计,每年由于鱼的质量问题造成的经济损失多达300亿元。Y 常用水的指标水质分析中的常用指标1、有机化学指标溶 解 氧(Dissolved oxygen简 称D0)指溶解在水中的分子态氧(02),简 称D0)。水中溶解氯的含量与大气压、水温及含盐量等因素有关。大气压力下降、水温升高、含盐量增加,都会导致溶解氧含量减低。般清洁的河流,D 0可接近其温度的饱和值,当有大量藻类繁殖时,溶解氧可能过饱和;当水体受到有机物质、无机还原物质污染时,会使溶解氧含量降低,甚

42、至趋于零,此时厌氧细菌繁殖活跃,水质恶化。水中溶解氧低于34mg/L时,许多鱼类呼吸困难,窒息死亡。溶解氧是表示水污染状态的重要指标之一。化学需氧量(Chemical oxygen demand简 称COD)化学需僦量是指以重格酸钾(K2Cr207)或 高 钵 酸 钾(KMnO4)为氧化剂,氧化水中的还原性物质所消耗氧化剂的量,结果折算成氧的 量(以mg/L计)。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐等无机物。化学需氧量反应了水中受还原性物质污染的程度。基于水体被有机物污染是很普遍的现象,该指标也作为有机物相对含量的综合指标之一,在与水质有关的各种法令中均采用它作为控制项目。总 磷

43、(Total Phosphorus简 称TP)总磷为控制水体富营养化主要指标。以水中可被强氧化物质氧化转变成磷酸盐的各种形态磷的总量计。磷是植物生长的营养元素,也是生命必不可少的。如水中的磷超过临界浓度后,就会刺激水生植物的生长,以至发生“藻花”,造成水体的富营养化。磷是由若干不同途径进入水体的,如排放含磷化合物的废水,农田的地表径流,以及畜牧场等。近年来,由于含磷洗涤剂和其他日用含磷物质的使用,也增加了磷的排放量。氨 氮(Ammonia nitrogen简 称NH3-N)水中的氨氮是指以游离氨NH3(也称非离子氨)和离子氨NH4+形式存在的氮。对地面水,常要求测定非离子氨。两者的组成比决定于

44、水的pH 批注114:初级 Z 水环境污染的危害值和温度,当pH值偏高时,游离氨的比例较高,反之,则氨盐的比例较高。水中氨氮主要来源于生活污水中含氮有机物受微生物作用的分解产物,焦化、合成氨等工业废水,以及农田排水等。氨氮含量较高时,对鱼类呈现毒害作用,对人体也有不同程度的危害。总 氮(Total N itrogen简称TN)水中各种形态无机和有机氮的总量。包括N03-、N02和 NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮,以每升水含氮毫克数计算。常被用来表示水体受营养物质污染的程度。2、无机化学指标硬 度(hardness)硬度起初表示水中肥皂起泡程度的大小,现在,人们在化学上把水中C

45、a、Mg离子含量,换算为与其相对应的CaC03量来计算硬度值,用 mg/L表示。硬度有总硬度、钙硬度、镁硬度、碳酸盐硬度(暂时硬度)、非碳酸盐硬度(永久硬度)等表示方式。pH值(pH value)pH值表示水中酸碱性的强弱,用溶液中氢离子活度的负对数表示:pH=Iga H+pH 表示水的最基本性质,它可以控制水体的弱酸、弱碱的离解程度,降低氯化物、氨、硫化氢等的毒性,防止底泥重金属的释放。它对水质的变化、生物繁殖的消长、腐蚀性、水处理效果等均有影响,是评价水质的一个重要参数。天然水的川值多在6-9 范围内;生活用水的pH值范围是6.5 8.5:某些工业用水的pH值必须保持在7.0-8.5 间,

46、以防止金属设备和管道被腐蚀。电导率(conductivity)水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。不同类型的水有不同的电导率。氧化还原电 位(Oxidation reduction potential)氧化还原电位是水中多种氧化物质与还原物质发生氧化还原反应的综合结果。这一指标虽然不能作为某种氧化物质与还原物质浓度的指标,但能帮助我们了解水体的电化学特征,分析水体的性质,是一项综合性指标。水体的氧化还原电位必须在现场测定。3、物理性质指标浊 度(Turbidity)浊度是表现水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度。水中含有泥沙、黏土、有机物

47、、无机物、浮游生物和微生物等悬浮物质时,可使光散射或吸收,浊度大。水的浊度大小不仅和水中存在颗粒物含量有关,而且和其粒径大小、形状、颗粒表面对光散射特性有密切关系。浊度的高低般不能直接说明水质的污染程度,但浊度增高表明水质变坏。透明度(Transparency)是指水样的清澈程度,洁净的水是透明的。透明度与浊度相反,水中悬浮物和胶体颗粒物越多,其透明度就越低。测定透明度的方法有铅字法、塞氏盘法、十字法等。悬浮物(Suspended solids简称S S)水中的固体污染物主要以悬浮状态、胶体状态和溶解状态的形态存在于水体中。悬浮状态的固体污染物通常称为悬浮物,是指杂质、泥沙类的无机物、动植物体

48、腐败而产生的有机质和浮游生物。固体悬浮物,它会造成水体外观恶化、混浊度升高,改变水的颜色。悬浮物沉积于河底淤枳河道,危害水底栖生生物的繁殖,影响渔业生产;沉积于灌溉的农田,则会堵塞土壤毛细管,影响通透性,造成土壤坂结,不利于农作物的生长硬度表示水中高价金属离子的总浓度,在一般天然水中主要是指钙离子和镁离子,所以水中钙镁离子总和称为硬度。地面水的硬度比较低,一般在70100 m g/L 之间。批注115:初级2.1-7)Y 常用水的指标 X 水处理规范内容 X 循环水处理的目的 X 冷却水水质的处理工业水处理管理制度规定:水冷器热介质温度大于1 5 0时,应先进行热量回收,再用间接循环水冷却。水

49、冷器冷却水出口水温不应大于6 0。水冷气热介质大于5 0时,应先进行热量回收,再用间接循环水冷却。对于碳钢换热设备,循环水中含C 应小 于K M)O m g/L .人工填料生物接触氧化池的水力停留时间宜为I-2 h。工业生产中使用循环水的目的是减少排污量,便于污水处理同时大量节约用水。为确保系统平稳运行,控制冷却水水质尤为重要。冷却水中水质控制的内容是指溶液中物理化学性质和水中所含微生物特征的总和,其中水的化学处理主要处理污水中那些不能单用物理方法或生物方法除去的一部分胶体和溶解物质。分为预处理和水质处理两个部分:循环水水质的预处理一般包括中和处理、混凝沉淀、过滤、消毒、除铁、软化等。为了控制

50、循环水中悬浮物的增长,一般循环水系统均设有旁酒池。循环水水质循环系统中过滤罐主要是去除循环水中的悬浮杂质,而水中的细菌要通过投加杀菌剂进行去除。水循环系统水质稳定处理的目的是既阻垢又减缓腐蚀。缓释阻垢剂的投加能够有效缓解循环水系统管线结垢、腐蚀。般防腐阻垢剂在系统中的停留时间在5 0小时以内较为合适。水腐蚀的主要元素是氧腐蚀,所以要控制水中的含节1量。循环冷却有很多优点,比如:方约用水、防I上水体热污柒、减少设备腐蚀等。循环水加酸的目的是降低P H值,以适应磷系水稳剂防腐阻垢的要求。凉水塔结构特点 X 冷却塔的工艺特征冷却塔(T h e c o o l i n g t o w e r)是用水作

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