水在大自然循环过程中,无时不与外界接触。由于水极易与各种物质混杂,溶解能力又较强,所以,任何天然水体均不同程度地含有多种多样的杂质。工业废水、生活污水及其他废弃物排人水体,则使水中杂质更趋复杂。所有各种杂质,按它们在水中的存在状态可分为三类:悬浮物、胶体和溶解物。

(一)悬浮物和胶体杂质

悬浮物尺寸较大,易于在水中下沉或上浮。易于下沉的一般是比重大于水的大颗粒泥沙及矿物质废渣等,能够上浮的一般是体积较大而比重小于水的物质。

胶体颗粒尺寸很小,在水中具有稳定性,经长期静置也不会下沉。水中所存在的胶体通常有粘土、细菌、病毒、腐殖质及蛋白质等。天然水中的胶体一般带负电荷,有时也含有少量带正电荷的金属氢氧化物胶体。

悬浮物和胶体是使水产生浑浊现象的根源。其中有机物,如腐殖质及藻类等,还会造成水的色、臭和味。

悬浮物和胶体一般是生活饮用水处理的去除对象。粒径大于0.1mm的泥沙去除较易,通常在水中可自行下沉;而粒径较小的悬浮物和胶体杂质,须投加凝聚剂才可去除。

(二)溶解杂质

溶解杂质是指水中的低分子和离子。它们与水构成均相体系,外观透明,称真溶液。 但有的溶解杂质可使水产生色、臭和味。溶解杂质是某些工业用水的去除对象,处理方法也和去除悬浮物和胶体的方法不同。

在未受工业废水或生活污水污染的天然水体中,溶解杂质主要有以下几种:

1.溶解气体

天然水中的溶解气体主要是氧、氮和二氧化碳,有时也含有少量硫化氢。

天然水中的氧主要来源于空气中氧的溶解,部分来自藻类和其他水生植物的光合作用。地表水中溶解氧的量与水温、气压及水中有机物含量等有关。天然水体的溶解氧含量一般为5〜10mg/L。

地表水中的二氧化碳主要来自有机物的分解;地下水中的二氧化碳除来源于有机物的分解外,还有在地层中所进行的化学反应。地表水中(除海水外)二氧化碳含量一般小于 20〜30mg/L;地下水中二氧化碳含量约几十毫克每升至100mg/L。

水中氮主要来自空气中氮的溶解,部分是有机物分解及含氮化合物的细菌还原等生化 过程的产物。

水中硫化氢的存在与某些含硫矿物(如硫铁矿)的还原及水中有机物腐烂有关。由于硫化氢极易氧化,因而地表水中含量较少。如果发现地表水中硫化氢的含量较高。往往与含有大量含硫物质的生活污水或工业废水污染有关。

2.离子

天然水中所含的主要阳离子有钙离子、镁离子、钠离子,主要阴离子有碳酸氢离子、 硫酸根离子、氯离子。此外,还含有少量钾离子、二价铁离子、锰离子、费萆子等阳离子及硅酸氢离子、碳酸根离子、硝酸根离子等阴离子。所有这些离子,主要来源于矿物质的溶解,也有部分可能来源于水中有机物的分解。