电厂水处理技术试题及答案

电厂水处理技术试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在火力发电厂水处理中，用来表征水中导电能力的指标是（）。A.浊度B.硬度C.电导率D.碱度2.天然水中的硬度主要是指水中（）的浓度。A.Ca²⁺和Mg²⁺B.Na⁺和K⁺C.Cl⁻和SO₄²⁻D.Al³⁺和Fe³⁺3.在混凝处理过程中，常用的无机高分子混凝剂是（）。A.聚丙烯酰胺（PAM）B.聚合氯化铝（PAC）C.硫酸铝D.三氯化铁4.强酸性阳离子交换树脂失效后，通常使用的再生剂是（）。A.HClB.NaOHC.NaClD.Na₂CO₃5.反渗透（RO）膜的核心脱盐机理是（）。A.电迁移B.筛分效应和溶解扩散模型C.重力沉降D.离子交换6.电厂锅炉给水加氨处理的目的是（）。A.除去水中的溶解氧B.调节给水pH值，防止酸性腐蚀C.除去水中的二氧化碳D.沉淀水中的硬度成分7.下列关于活性炭过滤器作用的描述，错误的是（）。A.去除水中的余氯B.去除水中的有机物C.去除水中的悬浮物D.去除水中的离子态杂质8.离子交换除盐系统中，阴床设置在阳床之后的主要原因是（）。A.防止生成CaCO₃、Mg(OH)₂沉淀B.阴树脂耐酸性差C.阳树脂交换容量大D.降低运行成本9.在热力系统水汽监督中，蒸汽纯度的重要指标是（）。A.电导率B.钠离子含量C.二氧化硅含量D.以上都是10.现代大型超临界机组锅炉给水处理通常采用（）。A.磷酸盐处理B.全挥发处理（AVT）C.中性水处理（NWT）D.氧化性水处理（OT）11.树脂的交联度越大，其（）。A.网孔越大，交换容量越高B.网孔越小，选择性越高C.抗氧化性越差D.再生效率越高12.凝结水精处理系统中，混床树脂通常采用（）。A.体外再生B.体内再生C.不需要再生D.定期更换13.循环冷却水系统中，防止换热面结垢的主要方法是（）。A.投加缓蚀剂B.投加阻垢剂C.投加杀菌剂D.增加补充水量14.下列哪种物质会导致离子交换树脂的有机物污染？（）A.NaClB.腐殖酸C.CaSO₄D.Mg(OH)₂15.水的预处理中，石灰软化处理的主要目的是去除水中的（）。A.钙硬度B.镁硬度C.碳酸盐硬度D.非碳酸盐硬度16.电除盐（EDI）装置中，离子迁移的驱动力是（）。A.浓度差B.压力差C.直流电场D.温度差17.磷酸盐处理常用于（）的炉水调节。A.直流炉B.汽包炉C.超临界压力机组D.凝汽式汽轮机18.某电厂电导率仪表显示读数为0.2µS/cm，换算成电阻率为（）。A.5MΩ·cmB.2MΩ·cmC.0.5MΩ·cmD.10MΩ·cm19.造成热力设备氧腐蚀的主要因素是水中含有（）。A.CO₂B.O₂C.Cl⁻D.SO₄²⁻20.在反渗透系统中，浓水侧的浓缩倍率过高会导致（）。A.产水量增加B.脱盐率上升C.难溶盐结垢D.膜通量恒定二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对得2分，选对但不全得1分，有选错得0分）1.天然水中的杂质按颗粒大小分类，包括（）。A.悬浮物质B.胶体物质C.溶解物质D.微生物2.下列属于离子交换树脂主要性能指标的有（）。A.交换容量B.选择性C.物理稳定性D.粒度3.反渗透预处理中，必须严格控制SDI（污染指数），其目的是为了防止（）。A.膜被化学氧化B.膜发生胶体污染C.膜发生微生物污染D.膜发生机械堵塞4.锅炉给水加氨调节pH时，应注意控制氨的过量程度，因为氨过量会导致（）。A.铜合金腐蚀B.给水pH过高C.凝结水精处理混床运行周期缩短D.碳钢腐蚀加剧5.离子交换树脂常见的污染类型有（）。A.铁污染B.硅污染C.有机物污染D.硫酸钙污染6.循环冷却水系统中的微生物控制方法主要包括（）。A.投加氧化性杀菌剂（如次氯酸钠）B.投加非氧化性杀菌剂C.旁流过滤D.保持水质清洁（控制补水中营养源）7.汽轮机叶片积盐的主要原因是（）。A.蒸汽携带炉水水滴B.蒸汽溶解携带硅酸盐C.补给水水质恶化D.凝汽器泄漏8.电厂废水处理中，常见的酸碱废水中和方法有（）。A.酸碱废水相互混合中和B.投药中和C.过滤中和D.蒸发浓缩9.影响混凝效果的因素包括（）。A.水温B.pH值C.混凝剂投加量D.水中杂质成分10.下列关于联氨（N₂H₄）作为除氧剂的描述，正确的有（）。A.具有还原性，能除去水中溶解氧B.在高温下分解，提高蒸汽pH值C.有毒，操作需注意安全D.反应速度快，低温下效果也很好三、判断题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.强酸阳树脂不仅能交换水中的钙镁离子，还能交换钠离子和氢离子。（）2.电导率可以直接准确地表示高纯水中微量杂质的含量。（）3.反渗透膜的透水量随进水温度的降低而增加。（）4.磷酸盐处理不仅能起到防垢作用，还能起到调节炉水pH值和防腐作用。（）5.混凝处理中，投加的助凝剂本身不具备混凝作用，主要起改善絮体结构的作用。（）6.离子交换器顺流再生比逆流再生更节省再生剂。（）7.所有的离子交换树脂都是耐热的，可以在100℃以上长期使用。（）8.活性炭过滤器吸附饱和后，可以通过反冲洗完全恢复其吸附能力。（）9.锅炉水冷壁管的碱性腐蚀主要与炉水pH值过高和游离NaOH有关。（）10.凝结水精处理的高速混床通常在凝结水100%流量下运行。（）11.Langelier饱和指数（LSI）大于0时，表示水具有结垢倾向。（）12.除盐水箱呼吸器如果不完善，空气中的CO₂会进入水箱，导致水电导率升高。（）13.真空除氧器的除氧效果优于大气式热力除氧器。（）14.EDI（电除盐）技术不需要酸碱再生，是一种环保的水处理工艺。（）15.为了防止锅炉腐蚀，炉水的pH值应控制在酸性范围内。（）四、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。请将正确的答案填在横线上）1.水处理工艺中，用001×2.反渗透膜的实际回收率一般定义为__________流量与进水流量的比值。3.在火力发电厂热力系统中，最常见的金属腐蚀形态包括均匀腐蚀、__________、点蚀和应力腐蚀开裂等。4.磷酸盐加药处理中，为了防止“磷酸盐隐藏”现象，通常采用__________磷酸盐处理工艺。5.测定水的硬度时，常用的指示剂是__________，终点颜色由酒红色变为蓝色。6.阴离子交换树脂容易受__________污染，表现为交换容量下降，出水除硅能力降低。7.循环冷却水的浓缩倍率K通常定义为循环水中的__________离子浓度与补充水中该离子浓度之比。8.电厂锅炉给水处理方式中，AVT(R)表示__________全挥发处理。9.混凝过程中，Zeta电位越接近__________，胶体颗粒间的排斥力越小，越容易聚沉。10.树脂再生过程中，再生剂耗量是指恢复单位体积树脂的__________所消耗的再生剂质量（克）。五、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述混凝处理在电厂水处理预处理中的作用机理及主要影响因素。2.请解释反渗透（RO）系统中“浓差极化”现象及其危害。3.为什么在离子交换除盐系统中，必须将除碳器设置在阳床之后、阴床之前？4.简述锅炉给水进行加氨和联氨处理的化学原理及目的。5.什么是树脂的“交叉污染”？在凝结水精处理混床中如何减少或避免这种现象？六、计算题（本大题共3小题，共25分。要求写出必要的计算过程和公式）1.（8分）某电厂阳离子交换器的直径为D=2.0m，树脂层高度H=1.5m。已知该树脂的工作交换容量为E=800m2.（8分）某反渗透系统，进水流量为100/h，浓水流量为25/h。已知进水含盐量为（1）系统的回收率（Y）；（2）系统的脱盐率（R）。3.（9分）某电厂化学车间配制再生液，需用30浓度的工业盐酸（密度ρ=1.15g/mL）配制5浓度的稀盐酸七、综合分析题（本大题共2小题，共20分）1.（10分）某300MW机组凝汽器发生铜管泄漏，导致冷却水（高含盐量、硬度高）漏入凝结水系统。请分析：（1）这对凝结水精处理混床（高速混床）的运行有何影响？（2）如果未能及时发现，对热力系统（锅炉、汽轮机）会造成哪些危害？（3）运行人员通常通过哪些在线化学仪表参数的变化来判断凝汽器泄漏？2.（10分）某电厂锅炉炉水采用协调磷酸盐处理，在最近一次大修检查中发现水冷壁管有明显的碱性腐蚀迹象。请分析可能的原因，并提出改进调整措施（从控制指标和运行方式两方面分析）。参考答案及解析一、单项选择题1.C2.A3.B4.A5.B6.B7.D8.A9.D10.B11.B12.A13.B14.B12.C16.C17.B18.A19.B20.C(注：第15题答案为C，石灰主要与碳酸盐硬度反应；第12题答案为A，高速混床通常因流速快、树脂细，采用体外再生方便彻底；第18题计算：电阻率=1/电导率，1/(0.2×10⁻⁶)=5×10⁶Ω·cm=5MΩ·cm)(注：第15题答案为C，石灰主要与碳酸盐硬度反应；第12题答案为A，高速混床通常因流速快、树脂细，采用体外再生方便彻底；第18题计算：电阻率=1/电导率，1/(0.2×10⁻⁶)=5×10⁶Ω·cm=5MΩ·cm)二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.BD4.ABC5.ABC6.ABD7.AB8.ABC9.ABCD10.AC三、判断题1.√2.×（高纯水电导率极低，难以准确反映微量杂质，需用钠表、硅表等）3.×（温度降低，粘度增加，透水量减少）4.√5.√6.×（逆流再生更省再生剂，且出水水质好）7.×（一般耐热性有限，凝胶树脂通常<120℃）8.×（反冲洗只能去除截留的悬浮物，无法恢复吸附饱和的活性能力，需化学再生或更换）9.√10.ABD（部分旁流或全流量，视机组而定，但高速混床具备全流量处理能力，此处题目表述若指“必须”则可能有歧义，但一般设计具备此能力。修正：通常高速混床按100%（或带旁路）设计，此处判定为√，强调其处理能力。若严格考题，一般说“可以”。参考答案设为√，意为设计上常按此能力配置，但实际运行可能旁路。注：标准答案通常认为高速混床用于处理全部凝结水）->修正：标准答案为√。10.ABD（部分旁流或全流量，视机组而定，但高速混床具备全流量处理能力，此处题目表述若指“必须”则可能有歧义，但一般设计具备此能力。修正：通常高速混床按100%（或带旁路）设计，此处判定为√，强调其处理能力。若严格考题，一般说“可以”。参考答案设为√，意为设计上常按此能力配置，但实际运行可能旁路。注：标准答案通常认为高速混床用于处理全部凝结水）->修正：标准答案为√。11.√12.√13.√14.√15.×（应控制在碱性或微碱性，防止酸性腐蚀）四、填空题1.苯乙烯2.产水3.电化学腐蚀（或溃疡腐蚀）4.平衡等（或低pH）5.铬黑T6.有机物（或腐殖酸等）7.氯离子（或电导率/含盐量对应离子）8.还原性9.010.1摩尔交换基团五、简答题1.答：作用机理：混凝处理主要通过压缩胶体颗粒的双电层、电性中和、吸附架桥和网捕卷扫四种机理，使水中胶体颗粒脱稳，相互聚集形成大颗粒絮体（矾花），便于后续沉淀或过滤去除。主要影响因素：（1）水温：水温低时，水解反应慢，絮体松散，效果差。（2）pH值：不同的混凝剂有最佳pH范围，影响金属水解产物的存在形态。（3）混凝剂投加量：过少效果不好，过多会使胶体重新带电（再稳）。（4）水中的杂质成分、浓度及性质。（5）水力条件（搅拌强度和混合时间）。2.答：现象：在反渗透运行过程中，膜表面的溶质浓度高于主体溶液浓度的现象称为浓差极化。这是由于溶剂（水）透过膜带走溶质较少，导致溶质在膜表面边界层积累。危害：（1）增加膜表面渗透压，导致产水通量下降。（2）增加膜表面难溶盐的过饱和度，加剧膜结垢风险。（3）可能引起某些溶质在膜表面沉积，造成膜污染。3.答：原因如下：（1）化学反应需要：阳床出水呈酸性，水中的碳酸、重碳酸根在酸性环境下转化为游离的二氧化碳（C+（2）减轻阴床负荷：二氧化碳是气体，若不除去，会以HC形式进入阴床，消耗阴树脂的交换容量。C（3）经济性：除碳器用物理吹脱法去除C成本低，而用离子交换法去除成本高。4.答：加氨处理：原理：利用氨水（N·目的：提高水的pH值，使铁表面形成致密的F保护膜，减缓给水系统（碳钢）的二氧化碳腐蚀和氧腐蚀。联氨处理：原理：+→目的：化学除氧，除去热力除氧器后残余的微量溶解氧，防止氧腐蚀。同时，联氨在高温下分解，可提高系统pH值。5.答：定义：在混床树脂再生分离过程中，由于阳树脂密度略大于阴树脂，但两者密度差小，导致在界面处有少量阳树脂混杂在阴树脂层中（或反之），这称为交叉污染。危害：混床运行时，混杂的阳树脂（处于再生成Na型或失效型）会释放Na⁺，导致出水漏钠，电导率升高，甚至导致pH值和硅漏量升高。避免措施：（1）采用中间抽出法：在阴阳树脂界面处设有隔离装置，将界面的混脂抽出。（2）采用三层床技术：在阴阳树脂间加入一层密度介于两者之间的惰性树脂，起到隔离作用。（3）采用高分离度的塔内再生工艺及优化的反洗流速控制。六、计算题1.解：（1）计算树脂体积：=（2）计算周期制水量Q：根据物料平衡：QQ（3）计算运行周期T：T答：该交换器的周期制水量为942，运行周期为20小时。2.解：（1）系统回收率Y：Y其中，=100/Y（2）系统脱盐率R：R其中，=1000mR答：系统回收率为75，脱盐率为95。3.解：利用稀释前后溶质质量相等的原则：×即：×已知：=≈1.0===设需30盐酸体积为（单位L）。××=保留一位小数，≈289.9答：需要30的工业盐酸约289.9升。七、综合分析题1.答：（1）对精处理混床的影响