锅炉水处理实操题及答案

锅炉水处理实操题及答案一、单项选择题（本大题共25小题，每小题1分，共25分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在括号内）1.在锅炉水处理中，用于测定水样硬度的指示剂通常为（）。A.甲基橙B.酚酞C.铬黑TD.甲基红2.工业锅炉给水水质标准中，对于额定蒸汽压力大于1.0MPa但小于等于1.6MPa的锅炉，其给水硬度应要求为（）。A.≤B.≤C.≤D.≤3.离子交换器逆流再生工艺中，压顶层通常使用的是（）树脂。A.强酸性阳B.强碱性阴C.弱酸性阳D.惰性4.锅炉水中加入磷酸盐的主要目的是（）。A.降低碱度B.消除硬度，防止二次水垢生成C.调节pH值D.除氧5.下列关于锅内加药处理的说法，错误的是（）。A.天然碱度较高的水质，可以采用纯碱处理B.锅内加药处理可以完全代替锅外化学处理C.对于小型低压锅炉，可采用防垢剂处理D.锅内加药需定期排污6.测定氯根时，使用的标准滴定溶液是（）。A.AB.NC.ED.K7.锅炉排污水需要进行冷却处理，其排放温度一般要求低于（）。A.40℃B.60℃C.80℃D.100℃8.阴离子交换树脂受有机物污染后，颜色通常会变（）。A.浅B.深C.不变D.漂白9.在水处理设备反洗操作中，反洗强度的控制主要目的是（）。A.冲洗掉截留的悬浮物和破碎的树脂B.将树脂层压实C.提高交换容量D.节省清洗水10.下列物质中，既能起到防垢作用，又能起到缓蚀作用的是（）。A.NB.NC.ND.H11.测定溶解氧时，采用的两瓶法属于（）。A.比色法B.碘量法C.电导率法D.电位法12.锅炉给水除氧最常用的热力除氧器是（）。A.真空式B.大气式C.喷雾填料式D.旋膜式13.树脂长期停用保存时，应转换为（）型。A.NB.C.CD.C14.朗格利尔饱和指数（LSI）用于判断水的（）。A.结垢或腐蚀倾向B.含盐量C.硬度成分D.碱度成分15.锅炉发生汽水共腾的主要原因之一是（）。A.锅水含盐量过低B.锅水含盐量过高C.锅炉负荷过低D.锅炉压力过低16.用EDTA测定硬度时，若水样中有少量重金属离子干扰，应加入（）。A.三乙醇胺B.盐酸羟胺C.硫化钠D.铬酸钾17.顺流再生固定床离子交换器的运行流速一般控制在（）。A.5B.10C.20D.3018.锅炉连续排污的主要目的是（）。A.排除锅底的水渣和泥垢B.排除锅表面高浓度的盐分C.降低锅水温度D.回收利用热量19.下列关于酚酞碱度的测定，正确的pH值变色范围是（）。A.8.0B.8.2C.8.3D.8.020.为了防止锅炉尾部受热面的低温腐蚀，应控制排烟温度不低于（）。A.酸露点B.水露点C.100℃D.50℃21.钠离子交换器交换反应过程中，出水水质变化是（）。A.硬度逐渐降低，碱度不变B.硬度逐渐升高，碱度不变C.硬度不变，碱度降低D.硬度和碱度都降低22.在化学清洗过程中，酸洗结束后通常要进行的步骤是（）。A.漂洗B.钝化C.水冲洗D.碱煮23.测定亚硫酸根过剩量时，通常使用碘量法，其反应必须在（）溶液中进行。A.酸性B.中性C.碱性D.弱酸性24.锅炉水处理中，为了防止树脂铁中毒，应对进水进行（）处理。A.除盐B.除铁C.除硅D.除有机物25.下列哪种情况会导致锅炉产生酸性腐蚀？（）A.锅水pH值过高B.锅水pH值过低C.锅水氯根过高D.锅水磷酸根过高二、多项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的五个备选项中有两个或两个以上是符合题目要求的，请将其代码填在括号内。错选、多选、少选或未选均无分）1.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.防止汽水共腾D.保证蒸汽品质E.提高锅炉热效率2.天然水中的杂质按颗粒大小可分为（）。A.悬浮物质B.胶体物质C.溶解物质D.微生物E.气体3.下列哪些指标属于锅炉水质标准中控制的项目？（）A.悬浮物B.总硬度C.总碱度D.pH值E.溶解氧4.离子交换树脂的物理性能主要包括（）。A.粒度B.含水量C.密度D.耐磨性E.交换容量5.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E.碱脆6.锅内加药处理常用的药剂有（）。A.碳酸钠B.氢氧化钠C.磷酸三钠D.栲胶E.腐殖酸钠7.影响锅炉水中磷酸盐溶解度的因素有（）。A.温度B.pH值C.含盐量D.压力E.硅化合物含量8.下列关于离子交换器反洗操作正确的有（）。A.反洗前应先检查反洗水管是否畅通B.反洗时应先小流量，后大流量C.反洗时间应足够长，以冲去污物D.反洗出水不应跑树脂E.反洗可以彻底清除树脂中的所有铁污染9.锅炉排污的方式有（）。A.连续排污B.定期排污C.表面排污D.底部排污E.紧急排污10.测定水的硬度时，若水样酸性或碱性较强，应预先中和，因为（）。A.强酸性会破坏指示剂B.强碱性会使指示剂变色C.酸性过强会使树脂分解D.影响络合反应的进行E.防止沉淀生成11.锅炉化学清洗的步骤一般包括（）。A.系统冲洗B.碱煮C.酸洗D.漂洗E.钝化12.造成离子交换器“偏流”的原因可能有（）。A.进水装置损坏B.排水装置损坏C.树脂层表面不平D.反洗强度不够E.进水流量波动大13.热力除氧器除氧效果不佳的原因可能有（）。A.水温未达到饱和温度B.进水量波动大C.负荷过大D.排汽门开度过小E.填料层损坏14.下列关于水汽循环系统腐蚀的说法，正确的有（）。A.氧腐蚀主要发生在给水系统和省煤器B.游离二氧化碳腐蚀主要发生在凝结水系统C.锅炉本体的腐蚀主要是碱性腐蚀D.汽轮机叶片的腐蚀主要是酸性腐蚀E.停炉保护不当会导致全面腐蚀15.在水质分析中，引起误差的主要来源有（）。A.方法误差B.仪器误差C.试剂误差D.操作误差E.环境温度湿度误差三、判断题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。请判断下列各题的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.锅炉水的硬度主要是指水中钙、镁离子的总浓度。（）2.钠离子交换器只能去除水中的硬度，不能去除碱度。（）3.氢-钠离子交换系统可以既软化水又降低碱度。（）4.锅炉水的pH值越高，对金属的腐蚀速度就越快。（）5.磷酸盐加药处理时，应严格控制锅水中磷酸根的含量，防止产生磷酸镁水垢。（）6.离子交换树脂在运行过程中，如果出水水质恶化，应立即进行反洗。（）7.锅炉定期排污的主要目的是排出锅底沉积的水渣和泥垢。（）8.测定氯根时，指示剂铬酸钾的用量多少对滴定终点没有影响。（）9.所有的离子交换树脂都是耐酸的，但不一定耐碱。（）10.锅炉给水进行除氧处理是为了防止锅炉发生氧腐蚀。（）11.澄清池主要用于去除水中的溶解盐类。（）12.在锅炉酸洗过程中，加入缓蚀剂是为了防止金属基体被过度腐蚀。（）13.树脂的交联度越大，其机械强度越高，但交换容量越低。（）14.锅炉发生汽水共腾时，应立即停止燃烧，关闭主汽阀。（）15.朗格利尔指数LSI为正值时，表示水具有腐蚀倾向。（）16.用硝酸银标准溶液测定氯根时，不需要做空白试验。（）17.锅炉连续排污管口一般安装在汽包的正常水位线下。（）18.阴离子交换树脂一般比阳离子交换树脂的热稳定性差。（）19.水中的重碳酸钙、重碳酸镁在加热后会分解生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀。（）20.只要锅水硬度控制在标准范围内，锅炉就绝对不会结垢。（）四、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。请将正确的答案填在横线上）1.水质指标中，表示水中钙、镁离子的总和称为________，单位通常为mmol/L。2.离子交换树脂的________是指单位体积或单位质量的树脂中所含有的可交换离子的摩尔数。3.工业锅炉常用的锅内加药处理方法中，________法是利用有机膦酸盐与钙、镁离子形成稳定的络合物。4.测定水的硬度时，调节水样pH值为________的缓冲溶液通常为氨-氯化铵缓冲液。5.锅炉排污率的计算公式中，P=，其中代表________，代表________。6.钠离子交换器再生时，常用的再生剂是________，其浓度一般控制在________%左右。7.热力除氧器是根据________原理去除水中溶解氧的。8.酸度滴定中，指示剂甲基橙的变色范围是pH________。9.锅炉水处理中，为了防止给水系统腐蚀，通常调节给水pH值在________范围（对于全铁系统）。10.树脂在使用过程中，会被水中的铁、铝等金属离子污染，通常用________方法复苏。11.锅炉化学清洗中，酸洗液通常由盐酸和________组成。12.凝结水回收利用时，若含有油污，会严重影响________效果。13.测定溶解氧的两瓶法中，固定氧的试剂是________和碱性碘化钾。14.离子交换器正洗的目的是________。15.锅炉水的相对碱度是指________与溶解固形物的比值。16.001×7型树脂中的“001”代表________，“7”代表________。17.锅内水处理中，为了防止苛性脆化，通常控制相对碱度小于________。18.机械过滤器反洗时，应观察反洗出水是否________，以决定何时停止反洗。19.磷酸盐加药系统通常采用________计量泵进行加药。20.水中的余氯过高会氧化________树脂，导致其降解。五、简答题（本大题共10小题，每小题5分，共50分。请简要回答下列问题）1.简述锅炉给水为什么要进行除氧处理？常用的除氧方法有哪些？2.简述离子交换树脂受铁污染的特征及处理方法。3.锅炉为什么要进行排污？排污有哪些注意事项？4.简述磷酸盐加药处理的基本原理及其在锅炉水处理中的作用。5.什么是汽水共腾？产生的原因及处理方法是什么？6.简述钠离子交换器运行过程中出水硬度升高的原因。7.简述锅炉化学清洗的必要性和清洗过程的主要步骤。8.如何测定水的硬度？请写出EDTA滴定法测定硬度的基本原理和反应条件。9.简述锅炉水处理中“协调pH-磷酸盐”处理法的目的是什么？10.简述朗格利尔饱和指数（LSI）和雷兹纳稳定指数（RSI）的含义及其在水处理中的应用。六、计算题（本大题共5小题，每小题10分，共50分。要求写出计算公式、主要计算过程及结果，公式需使用LaTeX格式）1.某锅炉房有一台钠离子交换器，直径为1.0m，树脂层高度为1.5m，树脂的工作交换容量为800mol/。若进水硬度为2.取锅炉锅水水样100mL，用0.1000mol/L的硝酸银标准溶液滴定氯根，消耗10.503.某锅炉的给水溶解固形物为350mg/4.某化验员测定水样硬度，取水样50mL，加入氨-氯化铵缓冲溶液调节pH=10，加入铬黑T指示剂，用0.0100mol/5.某锅炉房采用氢-钠并联离子交换系统处理给水。已知进水总硬度为4.0mmol/L，总碱度为3.5mmo七、综合应用题（本大题共3小题，每小题15分，共45分。请结合理论知识和实际操作进行综合分析回答）1.某工业锅炉在运行过程中，发现汽包内壁及下部集箱有大量坚硬的水垢，主要成分是碳酸钙和硫酸钙。同时，省煤器管有明显的溃疡腐蚀。(1)分析造成锅炉严重结垢和省煤器腐蚀的可能原因。(2)针对上述情况，应采取哪些水处理措施进行整改？(3)如果对该锅炉进行化学清洗，应如何选择清洗介质和工艺？简述清洗过程。2.某锅炉房钠离子交换器在运行过程中，出现周期制水量明显下降，且再生后出水硬度迅速升高的现象。经检查，树脂颜色变深，呈深褐色。(1)判断树脂可能发生了什么问题？(2)分析造成该问题的主要原因。(3)提出具体的复苏处理方案和操作步骤。3.某台额定蒸发量为10t/h的蒸汽锅炉，工作压力为1.25(1)分析锅水磷酸根含量不稳定（超标或偏低）对锅炉安全运行的影响。(2)针对相对碱度超标的情况，在锅内加药处理方面应如何调整？(3)作为水处理操作人员，应如何建立一套科学的加药和排污制度来保证水质稳定？参考答案及解析一、单项选择题1.C2.A3.D4.B5.B6.A7.A8.B9.A10.B11.B12.B13.A14.A15.B16.A17.C18.B19.C20.A21.A22.C23.A24.1B25.B二、多项选择题1.ABCDE2.ABC3.ABCDE4.ABCDE5.ABCDE6.ABCDE7.AB8.ABCD9.AB10.ABDE11.ABCDE12.ABCDE13.ABCDE14.ABE15.ABCDE三、判断题1.√2.√3.√4.×5.√6.×7.√8.×9.×10.√11.×12.√13.√14.×15.×16.×17.√18.√19.√20.×四、填空题1.硬度2.交换容量3.有机膦酸盐4.105.给水溶解固形物（或排污控制指标），锅水溶解固形物6.氯化钠，5-107.亨利定律（或气体溶解度随温度升高而降低）8.3.1-4.49.9.2-9.8（或7.0以上，视具体标准，通常给水pH调高防腐）10.盐酸复苏（或酸洗）11.缓蚀剂12.锅炉13.硫酸锰（或氯化锰）14.洗去残留的再生液和置换出的离子15.游离氢氧化钠16.强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，交联度数值（7%）17.0.218.清澈19.隔膜式（或柱塞式）20.阴离子五、简答题1.答：原因：氧是锅炉给水系统及锅炉本体最主要的腐蚀性气体，能引起严重的氧腐蚀，导致金属管壁变薄、穿孔，缩短锅炉寿命。常用方法：热力除氧（大气式、真空式）、化学除氧（亚硫酸钠、联氨）、真空除氧、解析除氧等。2.答：特征：树脂颜色变深、呈暗红或褐色，工作交换容量明显下降，出水水质恶化，再生盐耗增加。处理方法：通常使用10%-15%的盐酸（HCl）溶液进行浸泡复苏，也可配合还原剂（如抗坏血酸）进行处理，最后用水冲洗至中性。3.答：目的：排出锅水中悬浮的水渣、泥垢和过高的盐分、碱度，防止结垢、腐蚀和汽水共腾，保证蒸汽品质。注意事项：排污要在高水位、低负荷时进行；定期排污应快开快关；连续排污应连续均匀；严禁同时打开两个排污阀；密切监视水位。4.答：原理：向锅水中加入磷酸盐（如Na3PO4），与水中残留的钙、镁离子反应生成松软的碱式磷酸钙（水渣），随排污排出，防止生成坚硬的硫酸钙或硅酸钙水垢。作用：去除残余硬度，防止二次水垢；在金属表面形成保护膜，减缓腐蚀；调节锅水pH值，增加碱性。5.答：定义：锅炉蒸发面泡沫过多，汽水界限模糊，蒸汽带水严重，导致蒸汽品质恶化的现象。原因：锅水含盐量过高、悬浮物过多、负荷增加过快、压力变化剧烈。处理：降低锅炉负荷；开启连续排污阀，加强给水处理，降低锅水含盐量；适当增加定期排污；改善油污污染情况。6.答：原因：树脂老化、破碎，交换容量下降；反洗不当导致树脂乱层或流失；再生剂纯度不够或用量不足、再生浓度过低；进水水质剧烈变化（如硬度突然升高）；交换器内部布水装置损坏导致偏流。7.答：必要性：锅炉受热面结垢会导致热效率下降、燃料浪费、金属过热变形甚至爆管；腐蚀会缩短设备寿命。步骤：系统水冲洗→碱煮（除油污）→酸洗（除垢）→漂洗（去除残留铁离子和酸液）→钝化（形成保护膜）。8.答：原理：在pH=10的缓冲溶液中，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液滴定水中的钙、镁离子。铬黑T与钙、镁离子形成酒红色络合物，EDTA与钙、镁离子形成更稳定的无色络合物。终点时，铬黑T游离出来，溶液由酒红色变为纯蓝色。反应条件：pH=10（氨-氯化铵缓冲液），温度15-20℃，指示剂铬黑T。9.答：目的：在不产生水垢的前提下，消除锅水中的游离氢氧化钠，防止锅炉产生碱性腐蚀（如苛性脆化），同时使锅水中保持一定的磷酸根含量，防止钙垢生成。即通过控制磷酸盐与pH值的对应关系，使锅水中的碱度主要由磷酸盐水解产生的碱度构成。10.答：LSI=pHpHs（pHs为水的饱和温度）。LSI>0结垢，LSI<0腐蚀，LSI=0稳定。RSI=2pHspH。RSI<6结垢，RSI>6腐蚀，6<RSI<7稳定。应用：用于判断循环冷却水或锅炉水的结垢或腐蚀倾向，指导水质调整。六、计算题1.解：(1)计算树脂总体积V：V(2)计算周期总去除硬度量：进水硬度=3.5mmol平均去除硬度ΔH=(3)计算树脂理论总交换容量：=(4)计算实际利用率η：η答：该交换器的树脂实际利用率约为73.7%。2.解：公式：C其中V=10.50mL,=0.50mLCC答：该锅水中氯根的含量为355mg/L。3.解：排污率公式：P=350mgP答：该锅炉的排污率约为11.1%。4.解：硬度YC=0.0100molY答：该水样的硬度为1.04mmol/L。5.解：设氢交换水量为，钠交换水量为，总水量Q=+。氢交换出水呈酸性，设酸度为A（此处A≈进水碱度JD，即3.5mmol/L，题目给钠交换出水碱度等于进水碱度JD混合后碱度平衡：×3.53.0即氢交换:钠交换=2:1。答：氢离子交换器和钠离子交换器的水量分配比例为2:1。七、综合应用题1.答：(1)原因分析：结垢：给水硬度超标，钠离子交换器失效未及时再生或出水控制不当；锅内加药不足或排污不及时。腐蚀：给水除氧效果差，导致省煤器发生氧