化学水处理思考题1.doc

1、 什么是超临界机组？其运行参数范围及我公司的机组参数。答：蒸汽参数超过水的临界状态的压力( 22.129MPa)和温度(374.15)的机组称超临界机组。实际运行的超临界机组的蒸汽参数大多在23MPa和538以上，我国600MW超临界火力发电机组的参数范围为24-25MPa，538-566。我公司锅炉蒸汽压力为25.4MPa 、蒸汽温度为571。2、 简述超临界锅炉的典型水汽流程。答：超临界锅炉的典型水汽流程是： 给水省煤器螺旋水冷壁垂直水冷壁汽水分离器顶棚和包覆过热器低温过热器屏式过热器高温过热器集汽联箱。 3、画出超临界锅炉的典型水汽流程简图。 4、 简述水汽流程中各水汽名称及内容。答：1)原水：未经任何处理的天然水(如江河、湖、泊、海洋、地下水等) 称为原水，又称生水。(2)清水：原水经过混凝澄清过滤后，去掉悬浮物的水称为清水。(3)锅炉补给水：原水经过各种方法净化处理后，用来补充热力发电厂汽水损失的水，称为锅炉补给水。可分为软化水、蒸馏水、除盐水和高纯水等。(4)凝结水：在汽轮机中做功后的乏汽冷凝成的水称为凝结水。 (5)疏水：各种蒸汽管道和用汽设备中的蒸汽冷凝水称为疏水。(6)返回水：热电厂向用户供热后，回收的蒸汽冷凝水称为返回水。(7)给水：送进锅炉的水称为给水。发电厂的给水主要由凝结水，补给水和各种疏水组成。(8)锅炉水：在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水，习惯上简称炉水。(9)冷却水：用作冷却介质的水称为冷却水，又称循环水。主要是指通过凝汽器用以冷却汽轮机排汽的水。(10)饱和蒸汽：炉水吸热蒸发成为湿分较大的蒸汽。(11)再热蒸汽：在汽轮机高压缸做功后的蒸汽，重新抽出进入锅炉再热器加热，然后再进入中压缸继续做功的蒸汽。(12)过热蒸汽：饱和蒸汽经过热器加热后的干蒸汽5、简述超临界机组的水质的水汽质量标准。答5、 在常压下水由哪三种状态变化来转换能量的？答：水在常压下有汽、液、固三态。在常压下，水的冰点为0，沸点为100。在自然环境中可以固体存在，也可以液体存在，并有相当部分变为水蒸汽。火力发电厂的生产工艺就是利用水的这种三态变化来转换能量的。6、 天然地表水的特点是什么？答、地表水（江、河、湖、泊）特点是：(1) 悬浮物和胶体含量较多，浊度较高。(2)含盐量较低，硬度和CO2含量较低。(3) 含氧量呈饱和状态。 (4)地表水易被污染；含有藻类，并具有色、臭、味。7、除去天然水中悬浮物和胶体杂质，通常采用的方法是什么？简述水的预处理的工艺流程。答：除去天然水中悬浮物和胶体杂质，通常采用的方法是混凝沉淀(澄清)及过滤处理。 水的预处理的工艺流程通常为：原水混凝沉淀澄清过滤。8、什么是混凝处理？混凝处理的主要化学药剂使哪几种？答：混凝处理就是在水中投加适当的化学药剂，使水中微小的悬浮物以及胶体结合成大的絮凝体，并在重力作用下沉淀出来。投加的化学药剂称为混凝剂，常用的是聚合铁盐和聚合铝盐。9、说出胶体稳定存在于水中的原因，如何使其脱稳？答：促使水中胶体具有聚集稳定性的原因有以下四种：(1)胶体表面带电； (2)胶体表面有水化层；(3)胶体表面吸附有某些促使胶体稳定的物质；(4)胶体颗粒布朗运动。胶体的脱稳：(1)投加电解质。(2)投加与天然水中胶体电荷相反的胶体。(3)投加高分子絮凝剂。10、影响混凝效果的因素有哪些？混凝处理后水质发生哪些变化？答：影响混凝效果的因素：1）水的H值。（2）混凝剂的用量水温。（3）水和混凝剂的混合速度。4）水中杂质。5）接触介质。 混凝处理后水质变化：（1）除掉部分：悬浮物；60%80%有机物； 部分重碳酸盐硬度；占全硅25%50%的胶态硅。（2）增加部分：SO、Cl等；CO；HF；溶解固形物。11、简述过滤的机理。常用的颗粒状滤料有哪些？答：过滤主要取决于悬浮颗粒和滤料的性质、相对粒径的大小以及过水断面的水流状态。过滤机理有以下两种作用：(1)机械筛滤作用：当滤料粒度较小时，粒径大于滤料层孔隙的悬浮物由于吸附和机械筛滤作用彼此重叠和架桥作用，在滤层表面形成了一层附加的滤膜，在以后的过滤过程中，这层滤膜主要起机械截留作用，这种过滤称为膜过滤或表面过滤。(2) 接触絮凝作用。当滤料粒度较大时，悬浮颗粒的水流经滤层中的孔道时，在范德华力、静电力的作用下，靠吸附和架桥作用而粘附在滤料表面，这种过滤称为深层过滤。 常用的颗粒状滤料为石英砂、无烟煤、大理石、活性炭等。12、过滤处理是由拿三个步骤交替循环操作的？什么是过滤器失效？过滤设备运行的技术指标主要有哪些？答：过滤处理是由过滤、反洗和正洗三个步骤交替循环操作。过滤器通常运行到出水浊度达到规定的允许值或进出口压差达到规定的允许值时停止运行，这时称过滤器失效。过滤设备运行的技术指标主要有出水浊度、滤料的截污容量和滤层的水头损失。 13、什么是混凝过滤？通常有哪两种方法？答：当原水悬浮物较低(如低于50mg/L)，而胶体杂质(如胶体硅)含量较高时，可以将混凝和过滤在一个设备中进行，这种处理工艺就是所谓的混凝过滤。也有称接触过滤。混凝过滤有两种作法：一种是当加有混凝剂的水中生成微小絮状物时，将水引入过滤器，这称为徽絮凝过滤；另一种为，在微小絮状物生成之前，水已到达滤层中，水中胶体和滤料疑聚在一起，此法称为凝聚过滤。 14、什么是水的水的吸附处理？为什么要用活性炭做吸附剂？答：水的吸附处理的主要目的是去除水中有机物，降低水的COD值。还可以去除游离氯。活性炭是非极性吸附剂，所以它对于某些有机物有较强的吸附力。活性炭的吸附力以物理吸附为主，一般是可逆的。活性炭过滤法能较彻底除去水中的游离氯： Cl2+H2O=HCl+HCLO HClOHCl+O (新生态氧)这里所产生的新生态氧可以和活性炭中的碳或其他易氧化的组分反应，例如； C+2OCO2 15：简述超滤的原理。答：超滤 （UF ）原理是利用一种压力活性膜,在外界推动力(0.040.7MPa)作用下，截留水中胶体颗粒和有机物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。16、描述超滤运行的流程。超滤正常过滤有几种方式并简述之。答：运行（流程）模式：正常过滤反冲洗加化学药剂的反冲洗(CEB) 化学清洗完整性测试。超滤过滤方式分为：全量过滤和错流过滤。（1）全量过滤：进水水质较好时采用全量过滤运行方式。过滤参数为，水通量：59145 L/m2/hr(3585 GFD)；透膜压降：0.31.5 bar(422psi)；回收率：90 98%(包括反洗)。 （2）错流过滤高浊度/高TSS进水时使用错流过滤方式，过滤参数为，产水通量：55100L/m2/hr(3260 GFD)；单支膜组件错流流量：3.65.5 m3/hr (1624gpm)；回收率：8090%(包括反洗)。 17、反渗透脱盐的基本原理。答案：渗透的原理，当把浓溶液和稀溶液（不同浓度）分别置于渗透膜的两侧，稀溶液侧的水将自发的穿过膜向浓溶液侧流动，这种现象就叫渗透。此时，稀溶液侧液位下降，浓溶液侧液位上升，等到两侧液位出现一定的高度差后，水通过的净流量为零，此时该渗透过程达到了一个平衡点，此时液位对应的压力差即为渗透压。而当在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，水从浓溶液侧流向稀溶液侧，这种现象就叫反渗透。18、简述反渗透膜的性能和对其有效地因素。答：反渗透膜的性能：（1）产水量：QW=KW（P）A / T 式中： QW产水量 KW与膜性能有关的系数 P膜两侧的压差 渗透压 A膜的面积 T膜的厚度 水通量：单位时间内单位膜面积上的产水量，单位为加仑/平方英尺天（GFD）或升/平方米分钟（L/m2min）。 （2）脱盐率： =1KSCA/（QS T） 式中： 脱盐率 QS进水盐浓度 Ks与膜性能有关的系数 C膜两侧盐浓度差 A膜的面积 T膜的厚度 影响因素： 温度的影响：进水温度越高，水通量增加，但同时脱盐率会下降。 pH值的影响：膜的脱盐率和水通量都随pH值变化而变化。约在接近中性条件下时，膜的脱盐率最高。压力的影响：压力越高，产水量越大。膜的脱盐率与运行压力无直接关系。 19、简述反渗透运行中常用的指标术语。答：水通量：单位时间内透过膜元件（组件）单位膜表面的水量。回收率：淡水与供水之比，以百分比表示。回收率(%)=脱盐率：反渗透装置或膜元件对盐分（或特定物质）的脱除能力。 脱盐率(%)=浓差极化：反渗透装置在运行过程中，淡水透过后，膜界面层浓缩水中含盐量和水之间往往会产生浓度差，严重时会形成很高的浓度梯度的现象，称为浓差极化。污染指数（SDI）：在一定压力和标准间隔时间内，一定体积的水样通过微孔滤（0.45m）的阻塞率。20、反渗透设备的清洗的一般原则是什么？答：清洗的一般原则： a)在正常压力下，如产品水流量比正常值下降1015%。 b)为了维持正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了1015%。c)产品水的盐透过率增加1015%。d)反渗透各段间压差增加明显，增加约10%。21、请说明反渗透的故障与原因答：1) 给水压力低的原因可能是：给水流速不适当；系统泄漏；高压泵入口水压力不足或泵部漏气、漏 水；保安过滤器滤芯污堵；高压泵故障。(2)给水压力高的原因可能是：高压泵出口门调节不当；从高压泵到反渗透器之间的管道堵塞；浓水调节门关的太紧或堵塞，浓水排放流量小；回收率太高。(3)回收率太低的原因可能是：给水流速过高；给水压力或浓度低。(4)回收率高的原因可能是：给水压力过高；给水流速不足。(5)反渗透器两端压降高的原因可能： 浓水流速高；膜元件污染。(6)高压泵停止运转的原因可能是：泵出口水压力过高（高限报警）；泵入口水压力过低（低限报警）。(7)产品水流量降低的原因可能是：水温度低；给水压力低；浓水浓度太高引起高的渗透压。8)产品水流量增大的原因可能是： 给水压力高；给水温度高。(9)产品水电导和浓水电导同时升高的原因可能是：浓水管道或浓水调节阀污堵；回收率过高。(10)产品水电导率高，浓水电导率也高