工业水处理考试试题

第一章 绪论1.地球上水资源的分布情况如何？答：地球上的总水量约1.36109km3，海洋的水占水量97.2%，陆地上的江河湖沼构成的地面水总量约为2.3105km3，其中淡水只有一半左右，为地球总水量的万分之一；地下水总水量约为8.4105km3；高山上和南北极地区的冰雪和冰川占地面水总量的3/4。3.水在自然界中是如何循环运动的？答：自然界的水在太阳能和地球重力的作用下不断地循环运动着在太阳能作用下，各种形式的水蒸气升入天空为云，在适当的的条件下又称为雨雪降落，或者在地面上汇集成江河湖沼，形成地面径流；或者渗入地下形成地下水层和水流（渗流）。这两种水流互相转换，最后汇入海洋，海洋中的水蒸气升入天空为云。4.什么叫水的污染？来源？答：水在自然循环和社会循环的过程中，会混入各种各样的杂质（自然界地球化学和生物化学过程的产物、人类生活和生产的废弃物），当水中的某些杂质含量达到一定程度后，对人类生存环境或水的利用产生不良影响，水质的这种恶化称为水的污染。来源：工业污染源；生活污染源；养殖业；面污染源。7.表示水中杂质含量的指标有哪几项？各指标的含义是什么？答：悬浮物：用每升水中所含固形物的质量（mg/L）来表示。含盐量：表示水中各种盐含量的总和。硬度（H）：表示水中高价金属离子的总浓度。碱度：表示水中OH-、CO32-、HCO3-及其他弱酸强碱盐类的总和。酸度：指水中能与强碱起中和作用的物质的含量。8.工业水处理主要包括哪些内容？答：包括用水处理（新鲜水处理）、循环冷却水处理和污水处理。9.污水处理的常规方法：物理处理；物理化学处理；化学处理；生物化学处理。第二章 工业水处理技术（补充）天然水中含有哪些杂质？答：悬浮物：砂石、腐殖物等，密度轻的上浮，密度大的下沉，形成各种悬浮状态。胶体物：分子和离子的集合体，天然水中主要是腐殖质与铝、铁、硅等化合物。溶解物：Ca2、Mg2、HCO3、Cl、SO42、K、Fe和Mn离子、NO3、以及H4SiO42-等。可溶性气体：CO2、 O2、 H2S等。（补充）天然水处理方法有：混凝、沉淀、澄清和过滤等。（补充）水的除氯方法：化学还原法:活性炭脱氯法。1.水中微小悬浮物和胶体杂质能稳定存在的原因是什么？答：微粒的布朗运动；微粒间的静电斥力；微粒的水化作用。2.何谓凝聚作用？何谓絮凝作用？其机理有何不同？答：凝聚作用：胶体颗粒相互接触时通过吸附作用聚结成大颗粒的现象。絮凝作用：高分子物质或高价盐类（能水解成高聚物）在水中伸展成链状，胶体颗粒吸附在链节部位，把水中悬浮物连在一起，逐步絮凝成絮状沉淀物的现象。不同：凝聚是向水中加入电解质（凝聚剂），使胶体的扩散层变薄，电位降低甚至趋于零，胶体容易相互靠拢而聚结成大的颗粒沉淀；絮凝是向水中加入高分子的物质或高价金属盐（能水解生成高聚物，称为絮凝剂），由于吸附作用和高分子物质的架桥作用，破坏了胶体的稳定性而沉淀。5.什么是水的混凝处理过程？影响水的混凝处理效果的因素有哪些？答： 通过向废水中投加混凝剂，使其中的胶粒物质发生凝聚和絮凝而分离出来，净化废水的过程。影响因素：pH值；水温；混凝剂用量；原水水质；水与混凝剂的混合速度；助凝剂；6.沉淀池和澄清池在结构上和沉淀机理上有何区别？答：结构上：沉淀池的反应池与沉淀池分开，澄清池的反应池和沉淀池统一在一个设备内。机理上：沉淀池利用重力作用沉淀，澄清池利用活性泥渣与原水进行二次接触混凝作用澄清。9.什么叫曝气除铁？其曝气装置有哪些？答：曝气除铁法是利用空气中的O2对含铁地下水中的Fe2+进行氧化处理，将其氧化成Fe3+而形成难溶化合物Fe(OH)3沉淀析出，从而达到除铁的目的。装置：加气阀曝气、跌水曝气、气水混合器曝气、喷淋式曝气、曝气塔曝气 等。10.试说明锰砂过滤除铁的机理，采用锰砂过滤的水为什么要预先曝气？答：天然锰砂的主要成分是MnO2，它是Fe2+氧化成Fe3+的良好催化剂，当含铁地下水Ph5.5时，水与锰砂接触，就可将Fe2+氧化成Fe3+，反应式如下：4MnO23O22Mn2O7Mn2O76Fe23H2O2MnO26Fe36OH生成的Fe3+马上水解成氢氧化铁絮状沉淀，反应式如下：Fe3 3OHFe（OH）3Fe（OH）3沉淀物经锰砂滤层后去除。预先曝气的目的：提高水中的溶解氧。12.用化学反应方程式说明石灰、石灰纯碱法处理的原理。答：石灰法：Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2OCa(OH)2+ Ca(HCO3)2 CaCO3+ H2OCa(OH)2+Mg(HCO3)2 CaCO3+MgCO3+2H2OCa(OH)2+MgCO3 CaCO3+Mg(OH)2石灰纯碱法：CaSO4+Na2CO3 Na2SO4+CaCO3CaCl2+Na2CO3 2NaCl+CaCO3MgSO4+Na2CO3 Na2SO4+MgCO3MgCl2+Na2CO3 2NaCl+MgCO3反应生成的MgCO3进一步与石灰反应生成Mg(OH)2沉淀：Ca(OH)2+MgCO3 CaCO3+Mg(OH)2第三章 水的离子交换软化处理（补充）离子交换树脂工作原理？答：离子交换树脂是采用单体和交联剂共聚合，生成凝胶状的共聚物作为骨架，引入离子交换基团而合成的。在交联结构的高分子基体上，以化学键结合着许多交换基团被束缚在高分子基体上，使之不能自由活动，所以将其称为固定离子；固定离子以离子键结合的符号相反的离子称为反离子，它可以离解成自由移动的离子。在一定的条件下，它能与本身符号相同的其他反离子发生交换反应。6.交换器在运行初期、中期、末期，树脂层和出水水质的变化规律是什么？（填空）答：见书本P66页和PPT3135张。7.（重点）何谓顺流再生与对流再生？对流再生有何优点？答：顺流再生再生液与离子交换水流方向相同的再生方式；对流再生再生液与离子交换水流方向相反的再生方式。优点再生剂效率高（可以达到7585），用量少。11.固定床逆流再生有哪些优点？实现逆流再生的关键是什么？答：优点再生剂比耗降低、出水质量高和相同再生水平时工作容量增加。关键防止交换剂层托起和乱层现象。15.简要说明浮动床的水垫层、惰性树脂层、上、下分配装置各起什么作用。答：水垫层：一是作为床层变化的缓冲高度；二是使水流或再生剂分配均匀；惰性树脂层：用于防止破碎树脂堵塞滤网，提高水流的分配均匀性和减少设备的阻力；上部分分配装置：一是在运行或向上清洗是作为疏水装置；二是在再生或向下清洗时为再生液或清洗水的分配装置。下部分分配装置：在运行或顺洗时，作为水流分配装置；在再生或清洗时，起支撑交换剂层和疏水的作用。第4章水的除盐处理1.在化学除盐系统中，阳床、阴床、混合床和除碳器应如何布置？为什么？答：阳床设置在除盐系统的前边，阴床要设置在阳床后面，混床设置在一级复床后面，除二氧化碳装置设在阴床之前。因为强型阳离子交换容量是强型阴离子的3倍，抗反离子干扰能力强；而且阴床在前容易产生碳酸钙、氢氧化镁等沉淀污染树脂；故阳床设置在除盐系统的前边。而阴床要设置在阳床后面，是因为进水为酸性，可以中和交换出来的OH，减少了反离子的干扰，交换彻底；同时对除去水中的碳酸、硅酸等弱酸有利。混床设置在一级复床后面，是因为这样可以提高制水纯度；对于阳床、阴床短时失效具有保护作用。至于，除二氧化碳装置设在阴床之前，是为了减轻阴床负担。2.什么叫双层床？它与混合床有什么区别？有什么优点？答：双层床是由弱型树脂和强型树脂组成的离子交换设备，在交换器内，如果强型树脂和弱型树脂靠密度差来分层的就称为双层床。它与混合床的区别在于：双层床的树脂是分层分布，弱型分布在上层，强型分布在下层；优点：适用于含盐量较高的水质，原水可以在500mg/l以上；树脂平均工作容量大，交换周期制水量大；再生剂利用率高，制水成本低；排放废酸碱量很低，废液处理容易，环境污染小。3.什么叫渗透、反渗透？它们产生的条件是什么？答：在一个由半透膜隔开的盛水容器中，一侧注入稀溶液，另一侧注入浓溶液，同处于大气压力下，稀溶液中的水自发地透过半透膜而流入浓溶液中去，稀溶液一侧的液面逐渐下降，浓溶液一侧的液面逐渐升高，这种现象称为渗透。在外力作用下，浓溶液的溶剂透过半透膜向稀溶液中渗透的现象，称为反渗透。渗透产生的条件是半透膜两侧存在浓度差；而反渗透产生的条件是施加的压力P渗透压，即存在压力差。4.反渗透技术有什么用途？答：反渗透技术的应用从海水淡化开始，现已发展到许多方面。如硬水软化，制取高纯水，工业废水处理和回收金属盐类，维生素、抗生素、生物碱、激素等的浓缩，细菌、病毒等的分离，果汁、牛乳、咖啡、糖浆等的浓缩，以及宇宙航行生活废水的处理和回用，在预除盐上的应用更是取得较好的效果；同时还用于除去水中微生物、有机物质、胶体质，延长离子交换树脂的使用寿命。第五章 循环冷却水处理（补充）常见的水垢有哪些？污垢呢？答：水垢重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐；污垢泥渣及粉尘、砂粒、腐蚀产物、天然有机物、微生物群体、一般碎屑、氧化铝、磷酸铝、磷酸铁。（补充）结垢的防治方法是什么？答：补加水的处理；在循环水中加酸或加二氧化碳；使用阻垢剂；增设旁流设备。2.为什么工业用水要采取循环冷却水系统？答：采用循环冷却水系统，可以解决冷却水结垢、悬浮固体沉积和腐蚀等影响冷却效率的问题，并且可以节约大量的水，有利于稳定生产，节约水资源，减少环境污染，节约钢材和提高经济效益。4.何谓缓蚀剂？循环冷却水处理中常用的缓蚀剂分为哪几类？答：凡是添加到腐蚀介质中能干扰腐蚀电化学作用，阻止或降低腐蚀速率的一类物质均为缓蚀剂。循环冷却水处理中常用的缓蚀剂分类无机缓蚀剂：铬酸盐、重铬酸盐、聚磷酸盐、硅酸盐；有机缓蚀剂：巯基苯并噻唑（MBT）、苯并三氮唑；阳极缓蚀剂：铬酸盐、钼酸盐；阴极缓蚀剂：锌盐、聚磷酸盐；氧化膜型缓蚀剂：铬酸盐、钼酸盐沉淀膜型缓蚀剂：聚磷酸盐、锌盐、硅酸盐吸附膜型缓蚀剂：巯基苯并噻唑（MBT）、苯并三氮唑6.何谓阻垢剂？其作用机理是什么？选择阻垢剂要注意什么原则？答：凡是能控制产生泥垢或水垢的药剂成为阻垢剂。作用机理用阴离子型或非离子型的聚合物把胶体包围起来，使它们稳定在分散状态；把金属离子变成一种螯合离子或配离子，从而抑制了它们和阴离子结合产生沉淀物；利用高分子混凝剂的凝聚架桥作用，是胶体颗粒形成矾花，悬浮在水中。原则阻垢效果好；化学稳定性好；无毒或低毒，容易被微生物降解；配制、投加、操作等简单方便；原料易得，制备简单，价格低廉，易于运输和贮备。14.循环冷却水系统进行旁流处理的目的是什么？怎样进行旁流处理？答：目的控制旁流量和进、出旁流设备水的浊度，减轻污垢的形成，就可以保证系统长时间运行。如何进行取部分循环水量进行处理后再返回系统内，以满足循环水水质的要求。第6章工业废水的一般处理方法1.工业废水的处理一般