处理考试试题工业水

第一章绪论

1.地球上水资源的分布状况怎样？

答：地球上的总水量约1.36义1。9旧3,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2.3X10Skm3,其中淡水只有二分之一左右，为地球总水量的万分之一；地下

水总水量约为8.4X105km3；高山上和南北极地区的冰雪和冰川占地面水总量的利。

3•水在自然界中是怎样循环运动的？

答：自然界的水在太阳能和地球重力的作用下不停地循环运动着一一在太阳能作用下，多种

形式的水蒸气升入天空为云，在合适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；或者渗透地下形成地下水层和水流（渗流）。这两种水流互相转换，

最终汇入海洋，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，会混入多种各样的杂质（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到达一定程度后，对人

类生存环境或水的运用产生不良影响，水质的这种恶化称为水的污染。

来源：

①工业污染源；

②生活污染源；

③养殖业:

④面污染源。

7.表达水中杂质含量的指标有哪几项？各指标的含义是什么？

答：①悬浮物：用每升水中所含固形物的质量（mg/L）来表达。

②含盐量：表达水中多种盐含量的总和。

③硬度（H）：表达水中高价金属离子的总浓度。

2

④碱度：表达水中OH，CO3',HCO3及其他弱酸强碱盐类的总和。

⑤酸度：指水中能与强碱起中和作用的物质的含量。

8.工业水处理重要包括哪些内容？

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.污水处理的常规措施：①物理处理；②物理化学处理；③化学处理；④生物化学处理。

第二章工业水处理技术

（补充）天然水中具有哪些杂质？

答：①悬浮物：砂石、腐殖物等，密度轻的上浮，密度大的卜沉，形成多种悬浮状态。

②胶体物：分子和离子的笊合体，天然水中重要是腐殖质与铝、铁、硅等化合物。

③溶解物：Ca2+、Mg2一、HCO“、C「、SO42一、IC、Fe和Mn离子、NO?，以及HUSiC^-

④可溶性气体：82、。2、出5等.

（补充）天然水处理措施有：混凝、沉淀、澄清和过滤等。

（补充）水的除氯措施：化学还原法:

活性炭脱氯法。

L水中微小悬浮物和胶体杂质能稳定存在的原因是什么？

答：①微粒的布朗运动；

②微粒间的静电斥力；

③微粒的水化作用。

2•何谓凝聚作用？何谓絮凝作用？其机理有何不一样？

答：①凝聚作用：胶体颗粒互相接触时通过吸附作用聚结成大颗粒的现象。

②絮凝作用：高分子物质或高价盐类（能水解成高娶物）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•起，逐渐絮凝成紫状沉淀物的现象。

不一样：

凝聚是向水中加入电解质（凝聚剂），使胶体的扩散层变薄，（电位减少甚至趋于零，

胶体轻易互相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原因有哪些?

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。

影响原因：①PH值：②水温：③混凝剂用量；④原水水质；⑤水与混凝剂的混合

速度：⑥助凝剂：

6.沉淀池和澄清池在构造上和沉淀机理上有何区别？

答：①构造上：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种设备内。

②机理上：沉淀池运用重力作用沉淀，澄清池运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：曝气除铁法是运用空气中的。2对含铁地下水中的FM+进行氧化处理，将其氧化成Fe?+

而形成难溶化合物Fe(OHb沉淀析出，从而到达除铁的目的。

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.试阐明镒砂过滤除铁的机理，采用镒砂过滤的水为何要预先曝气？

答：天然钵砂的重要成分是MnO2,它是Fe2+氧化成Fe3+的良好催化剂，当含铁地下水Ph>5.5

时，水与镒砂接触，就可将Fe2+氧化成Fe3+,反应式如下：

4MnO2-l_3O2=2Mn2O7

2t3<

Mn2O7+6Fe+3H2O=2MnO2+6Fe'+6OH

生成的Fe3+立即水解成氢氧化铁絮状沉淀，反应式如下:

Fe3++30H-=Fe(OH)

Fe(OH)3沉淀物经钵砂滤层后清除。

预先曝气的目的：提高水中的溶解氧。

12.用化学反应方程式阐明石灰、石灰一纯碱法处理的原理。

答：石灰法：

Ca(OH)2+CO2-------：CaCO3^+H2O

Ca(OH)2+Ca(HCO3)2^=CaCOJ+H2O

i

Ca(OH)2+Mg(HCO3)2-------£aCO3+MgCO3+2H2O

L

Ca(OH)2+MgCO3^=CaCO3^+Mg(OH)2'

石灰一纯碱法：

CaSC)4+Na2co3^^=Na2sO4+CaCC)3!

CaCI2+Na2CO3-------2NaCI+CaCO3I

MgSCU+Na2co3^=Na2SO4+MgCC)3

MgCL+Na2co3^=2NaCI+MgCO3

反应生成的MgCCh深入与石灰反应生成Mg(0H)2沉淀:

Ca(OH)2+MgCO3------CaCO3I+Mg(OH)2I

第三章水的离子互换软化处理

（补充）离子互换树脂工作原理？

答：离子互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，引入离子互

换基团而合成的。在交联构造的高分子基体上，以化学键结合着许多互换基团被束缚在高分

子基体上，使之不能自由活动，因此将其称为固定离子；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，它能与自身符号相似

的其他反离子发生互换反应。

6.互换器在运行初期、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PPT31〜35张。

7.（重点）何谓顺流再生与对流再生？对流再生有何长处？

答：顺流再生一一再生液与离子互换水流方向相似的再生方式；

对流再生一一再生液与离子互换水流方向相反的再生方式。

长处一一再生剂效率高（可以到达75%〜85%）,用量少。

11.固定床逆流再生有哪些长处？实现逆流再生的关键是什么？

答：长处一一再生剂比耗减少、出水质量高和相似再生水平时工作容量增长。

关键一一防止互换剂层托起和乱层现象。

15.简要阐明浮动床的水垫层、惰性树脂层、上、下分派装置各起什么作用c

答：①水垫层：一是作为宋层变化的缓冲高度；二是使水流或再生剂分派均匀；

②情性树脂层:用于防止破碎树脂堵塞滤网，提高水流的分派均匀性和减少设备的阻力；

③上部分分派装置：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派装置。

④下部分分派装置：在运行或顺洗时，作为水流分派装置.；在再生或清洗时，起支撑互

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、混合床和除碳器应怎样布置？为何？

答：阳床设置在除盐系统的前边，阴床要设置在阳床背面，混床设置在一级复床背面，除二

氧化碳装置设在阴床之前。

由于强型阳离子互换容量是强型阴离子的3倍，抗反离子干扰能力强；并且阴床在前轻

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背面，是由于进水为酸性，可以中和互换出来的0K,减少了反

离子的干扰，互换彻底；同步对除去水中的碳酸、硅酸等弱酸有利。

混床设置在一级复:床背面，是由于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，是为了减轻阴床承担。

2.什么叫双层床？它与混合床有什么区别？有什么长处？

答：双层床是由弱型树脂和强型树脂构成的离子互换设备，在互换器内，假如强型树脂和弱

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;

长处：

①合用于含盐量较高为水质，原水可以在500mg/l以上；

②树脂平均工作容量大，互换周期制水量大；

③再生剂运用率高，制水成本低；

④排放废酸碱量很低，废液处理轻易，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：在一种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，同处在大气

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

压兀，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艇水淡化开始，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

上的应用更是获得很好的效果；同步还用于除去水中微生物、有机物质、胶体质，延长离子

互换树脂的使用寿命。

第五章循环冷却水处理

（补充）常见的水垢有哪些？污垢呢？

答：水垢一一重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐；

污垢一一泥渣及粉尘、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）结垢的防治措施是什么？

答：①补加水的处理；

②在循环水中加酸或加二氧化碳：

③使用阻垢剂；

④增设旁流设备。

2.为何工业用水要采用循环冷却水系统？

答：采用循环冷却水系统，可以处理冷却水结垢、悬浮固体沉积和腐蚀等影响冷却效率的问

题，并且可以节省大量的水，有助于稳定生产，节省水资源，减少环境污染，节省钢材和提

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：但凡添加到腐蚀介质中能干扰腐蚀电化学作用，制止或减少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一一

①无机缓蚀剂：钠酸盐、重铭酸盐、聚磷酸盐、硅酸盐；

②有机缓蚀剂：疏基苯并噬喋（MBT）、苯并三氮噬；

③阳极缓蚀剂：铝酸盐、铝酸盐；

④阴极缓蚀剂：锌盐、聚磷酸盐；

⑤氧化膜型缓蚀剂；馅酸盐、铝酸盐

⑥沉淀膜型缓蚀剂：聚磷酸盐、锌盐、硅酸盐

⑦吸附膜型缓蚀剂：疏基苯并嗨噗（MBT）、苯并三氮唾

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：但凡能控制产生泥垢或水垢的药剂成为阻垢剂。

作用机理一一

①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；

②把金属离子变成一种赘合离子或配离子，从而克制了它们和阴离子结合产生沉淀物;

③运用高分子混凝剂的凝聚架桥作用，是胶体颗粒形成矶花，悬浮在水中。

原则——

①阻垢效果好；

②化学稳定性好;

③无毒或低毒，轻易被微生物降解;

④配制、投加、操作等简朴以便；

⑤原料易得，制备简朴，价格低廉，易于运送和储冬。

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：目的一一控制旁流量和进、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。

怎样进行一一取部分循环水晶进行处理后再返回系统内，以满足循环水水质的规定。

第6章工业废水的一般处理措施

1.工业废水的处理一般包括哪几类措施？各类措施又包括哪几种措施？

答：①物理法：筛滤、重力、离心、磁分离、蒸发：

②化学法：中和、氧化还原、化学沉淀、电解；

③物理化学法：混凝、气浮、吸附、离子互换、萃取、膜分离（电渗析、扩散渗析、反

渗透、超滤）：

④生物化学法：好氧生物法（活性污泥法、生物膜法）、厌氧生物法、自然生物处理法。

2.生物化学处理法可分为哪几类？各类措施的作用原理是什么？

答：生物化学处理法按作用原理不一样可以大体分类如下:

—天然条件一水体自冷、生物塘

好氧处理活性冷呢一凝气池

生生物过口总法——生物滤池