锅炉水处理工试题及答案

锅炉水处理工试题及答案一、单项选择题（共30题，每题1分）1.天然水中的硬度主要是指水中（）的浓度。A.钙、镁离子B.钠、钾离子C.氯离子、硫酸根离子D.铁离子、铜离子2.锅炉给水进行锅外化学处理时，要求控制给水硬度（）。A.≤0.03mmol/LB.≤0.05mmol/LC.≤0.1mmol/LD.≤0.5mmol/L3.在离子交换过程中，树脂层中树脂由上至下分为失效层、工作层和（）。A.保护层B.再生层C.饱和层D.新鲜层4.顺流再生离子交换器，再生液流速一般控制在（）。A.1-3m/hB.4-8m/hC.10-15m/hD.20-30m/h5.测定水的碱度时，以酚酞为指示剂滴定至无色，测得的是（）。A.甲基橙碱度B.酚酞碱度C.总碱度D.氢氧根碱度6.锅炉内加药处理通常为了防止（）。A.锅炉结垢B.锅炉腐蚀C.蒸汽品质恶化D.锅炉结垢和腐蚀7.锅炉水中磷酸根含量过高，容易产生（）。A.水垢B.药剂浪费C.二氧化碳腐蚀D.碱性腐蚀8.锅炉排污的目的是（）。A.降低含盐量，排除泥垢B.提高锅炉效率C.增加蒸汽湿度D.回收热量9.工业锅炉锅水pH值的标准通常要求控制在（）。A.7-9B.10-12C.8.5-10D.13-1410.下列哪种物质属于阳离子交换树脂？()A.R-SO3HB.R-N(CH3)3ClC.R-NH2D.R-OH11.水中的溶解氧主要造成锅炉的（）。A.碱性腐蚀B.酸腐蚀C.氧腐蚀D.应力腐蚀12.热力除氧的原理是基于（）。A.亨利定律B.道尔顿分压定律C.拉乌尔定律D.质量作用定律13.测定水的硬度时，常用的指示剂是（）。A.甲基橙B.酚酞C.铬黑TD.淀粉14.钠离子交换器软化水时，出水水质变化是（）。A.硬度逐渐降低B.硬度逐渐升高，最后等于进水硬度C.硬度不变D.碱度逐渐升高15.水处理中，混凝处理的主要对象是水中的（）。A.钙镁离子B.胶体和悬浮物C.溶解气体D.溶解盐类16.锅炉停用保养时，采用干法保养通常使用的药剂是（）。A.生石灰B.液氨C.磷酸三钠D.盐酸17.下列关于相对碱度的说法，正确的是（）。A.相对碱度=游离NaOH/溶解固形物B.相对碱度=溶解固形物/游离NaOHC.相对碱度=总碱度/含盐量D.相对碱度=含盐量/总碱度18.氯离子通常作为衡量锅炉水（）的指标。A.硬度B.碱度C.含盐量D.pH值19.混合床离子交换器通常用于（）。A.预处理B.软化C.除盐D.除铁20.逆流再生固定床与顺流再生相比，其突出优点是（）。A.再生剂耗量低B.设备简单C.操作方便D.出水水质差21.锅炉发生汽水共腾的原因之一是锅水（）。A.硬度过高B.含盐量过高C.pH值过低D.溶解氧过高22.为了防止锅炉发生苛性脆化，应控制锅水的（）。A.相对碱度<0.2B.相对碱度>0.2C.pH值<7D.硬度>023.在测定水中氯离子时，使用的标准溶液是（）。A.EDTAB.AgNO3C.Na2S2O3D.KMnO424.树脂受到铁污染时，颜色通常变为（）。A.棕色或深褐色B.蓝色C.绿色D.白色25.锅炉给水系统腐蚀的主要原因是水中含有（）。A.Ca2+,Mg2+B.O2,CO2C.SO42-,Cl-D.Na+,K+26.水的预处理工艺中，过滤通常设置在（）。A.混凝之前B.混凝之后、沉淀之前C.沉淀之后D.离子交换之后27.磷酸盐加药系统一般设置在锅炉的（）。A.省煤器前B.汽包内C.给水泵前D.过热器后28.下列哪种情况需要增加锅炉排污率？()A.锅水含盐量高B.锅水碱度低C.给水品质好D.蒸汽压力低29.移液管移取溶液后，将溶液放入锥形瓶时，应（）。A.吹出尖嘴最后一滴B.靠壁流下，不吹出C.洗涤三次D.烘干30.在化学分析中，滴定管读数应保留到小数点后（）位。A.一B.二C.三D.四二、多项选择题（共15题，每题2分）1.天然水中的杂质通常包括（）。A.悬浮物B.胶体C.溶解物质D.微生物2.锅炉水处理的主要任务包括（）。A.防止锅炉结垢B.防止锅炉腐蚀C.保证蒸汽品质D.提高锅炉燃烧效率3.离子交换树脂的污染主要有（）。A.铁污染B.硅污染C.有机物污染D.活性氯复苏4.锅炉常用的水处理方法有（）。A.锅内加药处理B.锅外化学处理C.电磁处理D.热力除氧5.下列哪些指标属于锅炉水质标准控制的范畴？()A.硬度B.碱度C.pH值D.浊度6.影响混凝效果的因素有（）。A.水温B.pH值C.混凝剂种类D.水中杂质浓度7.锅炉腐蚀的类型包括（）。A.化学腐蚀B.电化学腐蚀C.应力腐蚀D.氢脆8.下列关于锅炉排污的说法，正确的有（）。A.分为连续排污和定期排污B.连续排污主要排出表面泡沫和高含盐量水C.定期排污主要排出底部泥渣和水垢D.排污率越高越好9.朗格利尔指数（LSI）可以用来判断水的（）。A.结垢倾向B.腐蚀倾向C.稳定性D.浑浊度10.树脂再生过程中，反洗的目的是（）。A.松动树脂层B.冲洗截留的悬浮物C.清除破碎的树脂D.提高再生效率11.测定碱度时，若酚酞碱度等于甲基橙碱度，则水中碱度成分主要为（）。A.氢氧化物（OH-）B.碳酸根（CO32-）C.重碳酸根（HCO3-）D.氢氧根和碳酸根共存12.锅内加药处理常用的药剂有（）。A.磷酸三钠B.氢氧化钠C.碳酸钠D.腐植酸钠13.下列哪些操作会导致分析误差？()A.滴定管未润洗B.天平未调平C.读数时视线不水平D.溶液溅出14.锅炉给水除氧的方法有（）。A.热力除氧B.真空除氧C.化学除氧（亚硫酸钠）D.电化学除氧15.水处理设备运行中，发现出水水质恶化，可能的原因是（）。A.树脂老化失效未及时再生B.再生剂用量不足C.反洗强度不够导致树脂结块D.进水水质突然恶化三、判断题（共15题，每题1分）1.水的硬度是指水中钙、镁离子的总浓度，单位通常用mmol/L表示。()2.钠离子交换器只能去除水中的硬度，不能去除碱度。()3.锅炉水的pH值越高，对锅炉金属的腐蚀越小。()4.离子交换树脂在运行和再生过程中，体积不会发生变化。()5.测定氯离子时，指示剂铬酸钾用量过多会使终点提前。()6.锅炉排污只能排掉锅水中的盐分，不能排掉泥垢。()7.热力除氧器不仅能除去氧气，还能除去大部分二氧化碳和其他气体。()8.混凝剂加入水中后，应立即进行过滤。()9.酸度滴定中，甲基橙指示剂变色点pH值为4.2。()10.锅炉进行酸洗时，必须添加缓蚀剂以防止金属腐蚀。()11.水中的溶解固形物近似等于含盐量。()12.树脂的工作交换容量与再生水平无关。()13.为了节约用水，可以将离子交换器的正洗水作为反洗水。()14.锅炉给水硬度超标会直接导致锅炉爆炸。()15.分析天平称量时，被称量的物品可以直接放在秤盘上。()四、填空题（共15题，每题1分）1.锅炉水处理工必须持有________级以上资格证书方可上岗。2.水中的总硬度等于________硬度与________硬度之和。3.钠离子交换软化的反应原理是：C+2N4.工业锅炉水质标准（GB/T1576）规定，蒸汽锅炉采用锅外化学处理时，给水硬度应≤________mmol/L。5.测定水的硬度时，用EDTA标准溶液滴定，在pH=________的缓冲溶液中进行。6.锅炉排污率计算公式为：P=，其中代表________含盐量，代表________含盐量。7.离子交换器反洗的目的是________树脂层，并冲洗掉截留的________。8.磷酸盐处理是向锅水中加入________，维持水中一定的P浓度。9.水的预处理主要包括________、________和澄清工艺。10.滴定管分为________滴定管和________滴定管。11.水中的碱度主要由________、碳酸根（C）和重碳酸根（HC12.树脂的________交换容量是指树脂完全再生时的交换能力。13.锅炉停用保养方法主要有干法保养、________保养和充氮保养。14.测定水中溶解氧时，通常采用________法（两瓶法）。15.在分析化学中，基准物质必须具备________、纯度高、组成与化学式相符等条件。五、简答题（共5题，每题6分）1.简述锅炉结垢的危害及防止措施。2.什么是离子交换树脂的“中毒”？常见的树脂污染有哪些？如何复苏？3.简述锅炉排污的目的、方式及控制原则。4.简述热力除氧器的工作原理及其主要组成部分。5.在水质分析中，如何进行溶解固形物的测定？有哪些注意事项？六、计算题（共5题，每题8分）1.某锅炉给水硬度为3.5mmol/L，软化后要求出水硬度为0.03mmol/L。已知离子交换器的周期制水量为200，树脂的工作交换容量为800mol2.某锅炉锅水氯离子含量为800mg/L，给水氯离子含量为40mg/L。求该锅炉的排污率是多少？3.取水样100mL，用0.1000mol/L的HCl标准溶液滴定碱度。加入酚酞指示剂，滴定至无色消耗HCl溶液12.50mL；在此溶液中加入甲基橙指示剂，继续滴定至橙色，又消耗HCl溶液8.50mL。求水样中各种碱度成分（OH-、CO32-、HCO3-）的含量（以mmol/L为单位）。4.某化验室配制0.0500mol/L的EDTA标准溶液1000mL，需称取乙二胺四乙酸二钠（NY5.某锅炉房有两台离子交换器，一台运行，一台备用。已知周期制水量为500，每小时用水量为20，再生一次所需时间为3小时（包括反洗、再生、清洗）。问是否需要增加备用交换器？请计算说明。参考答案及解析一、单项选择题1.A解析：硬度定义为水中钙、镁离子的总浓度。2.A解析：根据《工业锅炉水质》GB/T1576-2018，采用锅外化学处理的蒸汽锅炉，给水硬度应≤0.03mmol/L。3.A解析：在离子交换器运行过程中，树脂层自上而下分为失效层（已饱和）、工作层（正在进行交换）和保护层（保护出水水质）。4.B解析：顺流再生时，再生液流速一般控制在4-8m/h，以保证再生液与树脂有足够的接触时间，又不会导致树脂乱层。5.B解析：酚酞指示剂变色范围pH8.0-10.0，滴定至无色时，中和了全部氢氧根和一半碳酸根，测得的是酚酞碱度。6.D解析：锅内加药处理主要是向锅内投加防垢剂，创造泥垢，防止结垢，同时通过调节pH值防止腐蚀。7.B解析：磷酸根含量过高不仅浪费药剂，还可能增加锅水含盐量，导致蒸汽品质恶化，甚至生成水渣过多。8.A解析：排污是为了排出含盐量高的锅水和泥垢，控制锅水水质在标准范围内。9.B解析：工业锅炉锅水pH值一般控制在10-12之间，以防止钢材腐蚀并保证防垢效果。10.A解析：R-SO3H是强酸性阳离子交换树脂的典型结构；B是强碱性阴树脂；C是弱碱性阴树脂。11.C解析：溶解氧是造成锅炉热力系统金属发生氧腐蚀的主要原因。12.A解析：亨利定律指出，在一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体在液面上的分压成正比。热力除氧通过加热水降低氧的分压来除氧。13.C解析：测定硬度时，使用铬黑T作指示剂，终点颜色由酒红色变为蓝色。14.B解析：钠离子交换器运行过程中，随着树脂失效，出水硬度逐渐升高，穿透后硬度迅速上升直至等于进水硬度。15.B解析：混凝处理主要去除水中的胶体和微小悬浮物，使其凝聚成大颗粒沉淀。16.A解析：干法保养通常利用生石灰或无水氯化钙的吸湿性保持锅炉内部干燥。17.A解析：相对碱度定义为游离NaOH含量与溶解固形物之比，用于衡量苛性脆化的倾向。18.C解析：氯离子在锅内不挥发、不分解、不结垢，其浓缩倍率与溶解固形物一致，常用来间接控制含盐量。19.C解析：混合床是将阴、阳树脂按比例混合装填，用于深度除盐，制取高纯水。。20.A解析：逆流再生时，再生液首先接触失效程度较低的树脂层，再生效率高，再生剂耗量低，出水水质好。21.B解析：锅水含盐量过高，表面张力减小，容易产生汽水共腾。22.A解析：为防止苛性脆化，需控制相对碱度小于0.2。23.B解析：测定氯离子（沉淀滴定法-莫尔法）使用AgNO3标准溶液。24.A解析：铁污染会使树脂颜色变深，呈深褐色或棕红色，并导致交换容量下降。25.B解析：给水系统中最主要的腐蚀性气体是氧气和二氧化碳。26.C解析：预处理流程通常为：混凝->沉淀->过滤->离子交换。过滤设置在沉淀之后。27.B解析：磷酸盐通常直接加入汽包内的锅水中。28.A解析：当锅水含盐量或碱度超标时，需要增加排污率。29.B解析：移液管标示有“吹”字时才吹出，否则应靠壁流下，不吹出尖嘴残留液体。30.B解析：滴定管读数应估读到0.01mL，即小数点后两位。二、多项选择题1.ABC解析：天然水杂质包括悬浮物、胶体、溶解物质（离子、分子、气体）。2.ABC解析：水处理主要任务是防垢、防腐蚀、保汽质。提高燃烧效率是燃烧调整的任务。3.ABC解析：树脂污染主要包括铁污染、有机物污染、硅污染等。4.AB解析：锅炉常用处理方法为锅内加药和锅外化学处理（离子交换等）。5.ABC解析：浊度通常在预处理阶段控制，锅炉水质主要控制硬度、碱度、pH、溶解氧等。6.ABCD解析：水温、pH值、混凝剂种类及用量、水中杂质浓度及性质均影响混凝效果。7.ABC解析：锅炉腐蚀包括化学腐蚀、电化学腐蚀（全面、局部）、应力腐蚀、氢脆等。8.ABC解析：排污率过高会浪费热量和水资源，不是越高越好。9.ABC解析：朗格利尔指数用于判断水的稳定性（结垢或腐蚀倾向）。10.ABCD解析：反洗可以松动树脂、冲洗悬浮物和碎树脂，提高运行和再生效率。11.A.解析：若P=M（酚酞碱度等于甲基橙碱度），说明只有OH-，没有CO32-和HCO3-。12.ABCD解析：常用的锅内防垢药剂包括磷酸盐、氢氧化钠、碳酸钠、有机膦酸盐、腐植酸盐等。13.ABCD解析：操作不规范均会带来系统误差或偶然误差。14.ABCD解析：热力、真空、化学、电化学均为常用的除氧方法。15.ABCD解析：树脂老化、再生不足、树脂结块、进水恶化均会导致出水水质变差。三、判断题1.√解析：硬度的定义正确。2.√aR+HCO3->H2CO3->CO2+H2O，除硬的同时增加酸度（降低碱度），但作为单纯的钠离子交换，主要功能是除硬，且不增加碱度，反而会因为钠盐水解产生微弱碱度，但在交换反应本身主要关注硬度的去除。题目说“不能去除碱度”是正确的，钠离子交换器会将碳酸盐硬度（暂硬）转化为等当量的NaHCO3，碱度数值不变（以mmol/L计），非碳酸盐硬度（永硬）转化为钠盐，碱度也不变。所以它不能去除碱度。3.×解析：pH值过高（>13）虽然能全面防腐，但会导致碱性腐蚀和苛性脆化，且蒸汽携带系数增加。工业锅炉控制在10-12即可。4.×解析：树脂在转型（如Na型转H型）和膨胀收缩过程中体积会发生变化。5.√解析：铬酸钾指示剂过多，浓度大，会使Ag2CrO4沉淀提前生成，导致终点提前。6.×解析：定期排污的主要目的就是排掉底部的泥渣和水垢。7.√解析：热力除氧基于亨利定律，能除去各种溶解气体。8.×解析：混凝剂加入后，需要经过混合、反应（絮凝）过程，形成大的絮体后再进行过滤。9.√解析：甲基橙变色范围pH3.1-4.4，滴定终点通常取4.2左右。10.√解析：酸洗液（盐酸等）对金属有强腐蚀性，必须加缓蚀剂。11.√解析：溶解固形物是水在规定温度下蒸发至干后的残留物，近似代表含盐量。12.×解析：工作交换容量与再生水平（再生剂用量、浓度、流速等）密切相关。13.√解析：为了节约用水，可以将后期的正洗水收集作为反洗水或配液水。14.×解析：硬度超标主要导致结垢，结垢严重会导致过热、爆管，但不会直接导致瞬间爆炸，且“直接”一词过于绝对。15.×解析：被称量物品不得直接放在秤盘上，需放在称量纸或玻璃器皿中。四、填空题1.相应（或特种设备作业）解析：需持证上岗。2.暂时（或碳酸盐）；永久（或非碳酸盐）解析：硬度分类。3.C解析：离子交换反应式。4.0.03解析：GB/T1576-2018标准值。5.10解析：EDTA滴定硬度在氨-氯化铵缓冲液（pH=10）中进行。6.给水；锅水解析：排污率公式中符号含义。7.松动；悬浮物（或碎树脂）解析：反洗目的。8.磷酸三钠（或磷酸盐）解析：磷酸盐处理药剂。9.混凝；沉淀解析：预处理三步：混凝、沉淀、过滤。10.酸式；碱式解析：或无色、棕色（聚四氟乙烯）。11.氢氧化物（O）解析：碱度成分。12.全（或理论）解析：全交换容量定义。13.湿法解析：停炉保养方法。14.碘量解析：两瓶法属于碘量法测溶解氧。15.性质稳定解析：基准物质条件。五、简答题1.简述锅炉结垢的危害及防止措施。答：危害：(1)浪费燃料：水垢导热系数比钢小得多（约为1/10~1/100），导致传热效率降低，排烟温度升高，热损失增加。(2)危及安全：结垢会使受热面金属壁温升高，导致钢材过热、变形、鼓包，甚至引起爆管事故。(3)降低出力：结垢减少了水流通截面积，甚至堵塞管子，影响水循环，降低锅炉蒸发量。(4)缩短寿命：垢下腐蚀会加速金属损坏，缩短锅炉使用年限。防止措施：(1)锅外水处理：采用离子交换、反渗透等方法去除给水中的硬度成分。(2)锅内加药处理：向锅内投加防垢剂（如磷酸盐、腐植酸钠等），使钙镁离子形成泥渣通过排污排出。(3)控制排污：按水质标准要求进行连续排污和定期排污，控制锅水含盐量。(4)加强运行监督：定期化验水质，确保给水和锅水指标合格。2.什么是离子交换树脂的“中毒”？常见的树脂污染有哪些？如何复苏？答：树脂“中毒”是指树脂的结构未破坏，但微孔被杂质堵塞或活性基团被占据，导致工作交换容量显著下降、再生效率降低的现象。常见污染：(1)铁污染：树脂呈红褐色，常见于铁管锈蚀。(2)有机物污染：阴树脂受天然水中的有机物（腐殖酸等）污染，树脂颜色变深，甚至发黑。(3)硅污染：再生不彻底导致硅在树脂层积聚。复苏方法：(1)铁污染复苏：用10%~15%的HCl浸泡清洗，可加入还原剂（如亚硫酸钠）辅助。(2)有机物污染复苏：用温热的碱性氯化钠溶液（如10%NaCl+2%~4%NaOH）浸泡或清洗。(3)硅污染复苏：提高再生液温度（对于强碱阴树脂可用40~50℃的NaOH）和浓度，进行彻底复苏。3.简述锅炉排污的目的、方式及控制原则。答：目的：排出锅水中的高含盐量水、泥垢和水渣，控制锅水水质指标（碱度、含盐量、悬浮物等）在标准范围内，防止汽水共腾和结垢。方式：(1)连续排污：设在水汽表面附近（汽包正常水位线附近），连续不断地排出表面高浓度锅水、泡沫和悬浮物。(2)定期排污：设在下联箱或最低处，定期排出底部泥渣和沉淀物。控制原则：(1)在保证锅水水质合格的前提下，尽量减少排污率，以节约热量和水资源。(2)根据水质分析结果调整排污量，通常以控制锅水氯离子或溶解固形物为主要依据。(3)定期排污应在低负荷或高水位时进行，每次排污时间不宜过长。4.简述热力除氧器的工作原理及其主要组成部分。答：工作原理：基于亨利定律（气体在液体中的溶解度与该气体在液面上的分压成正比）。热力除氧器将水加热至沸腾温度，此时水面上水蒸汽的分压接近于全压，其他气体（如O2）的分压趋近于零，溶解于水中的气体不断逸出被除去。主要组成部分：(1)除氧头（脱气塔）：内装填料（如拉西环、丝网波纹填料）或淋水盘，水在其中被加热并分散成水膜或水滴，增大接触面积以解析气体。(2)水箱：储存已除氧的水，并起辅助除氧作用。(3)蒸汽分配系统：引入蒸汽加热水。(4)自动调节装置：调节水位和压力，保持除氧器在定压下运行。5.在水质分析中，如何进行溶解固形物的测定？有哪些注意事项？答：测定方法：(1)取一定体积（如VmL）经过滤除去悬浮物的清澈水样，注入已恒重的蒸发皿中。(2)在水浴上蒸干。(3)将蒸发皿移入105~110℃的烘箱中，烘干1~2小时。(4)取出蒸发皿，放入干燥器中冷却至室温，称重。(5)反复烘干、冷却、称重，直至恒重（两次称量差值≤0.0004g）。(6)计算溶解固形物含量：RG注意事项：