锅炉水处理理论试题及答案

锅炉水处理理论试题及答案一、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.天然水中的硬度主要是指水中哪种离子的含量？A.C和MB.N和C.C和SD.HC和2.锅炉给水进行除氧处理的主要目的是为了防止锅炉发生哪种腐蚀？A.碱腐蚀B.酸腐蚀C.氧腐蚀D.应力腐蚀3.在锅水内部加药处理中，常用的磷酸盐其主要作用是？A.消除硬度B.调节pH值C.防止结垢D.消除溶解氧4.下列哪种物质属于水中暂时硬度（碳酸盐硬度）的组成部分？A.CB.MC.CD.M5.朗格利尔饱和指数（LSI）用于判断水的什么性质？A.结垢或腐蚀倾向B.含盐量高低C.胶体稳定性D.微生物活性6.离子交换树脂在使用过程中，其交换容量会逐渐下降，其主要原因不包括？A.树脂物理破碎B.交换基团降解C.树脂被铁污染D.水温过低7.锅炉排污的主要目的是？A.降低锅水含盐量B.提高锅炉热效率C.增加蒸汽产量D.防止锅炉超压8.在顺流再生固定床中，再生液流速通常控制在？A.1B.4C.10D.20m9.为了防止锅炉发生碱性腐蚀，通常要求锅水的相对碱度控制在多少以下？A.0.1B.0.2C.0.5D.1.010.热力除氧器的除氧效果主要取决于？A.水的温度B.水的压力C.水的流量D.除氧器的材质11.测定水的碱度时，以酚酞为指示剂滴定至无色，此时测得的碱度称为？A.甲基橙碱度B.酚酞碱度C.总碱度D.碳酸盐硬度12.水中氯离子含量过高，对锅炉的主要危害是？A.结垢B.引起酸性腐蚀C.引起应力腐蚀D.降低蒸汽品质13.在水处理系统中，活性炭过滤器的主要作用是？A.去除悬浮物B.去除余氯和有机物C.去除硬度D.调节pH值14.锅炉水处理中，协调pH-磷酸盐处理的主要目的是？A.提高蒸汽品质B.消除硬度C.防止钙垢和碱性腐蚀D.降低含盐量15.下列关于电导率的说法，正确的是？A.电导率可以直接表示水中含盐量的精确值B.电导率随温度升高而降低C.电导率是衡量水溶液导电能力的指标D.纯水的电导率很高16.混合床离子交换器通常用于？A.预处理B.中间处理C.精制除盐（一级除盐后）D.软化处理17.锅炉在进行酸洗时，常用的酸洗剂主要是？A.盐酸B.硫酸C.硝酸D.氢氟酸18.锅内加药处理时，向锅水中加入NCA.与C,B.提高水温C.中和酸性物质D.消除溶解氧19.下列哪种情况会导致蒸汽品质恶化（蒸汽带水）？A.锅水含盐量过低B.锅炉负荷过低C.锅炉负荷剧烈波动D.水位过低20.树脂中毒后，对于铁污染，通常使用的复苏剂是？A.HB.NC.ND.S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，少选得1分，错选不得分）1.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.提高锅炉蒸发量3.常用的锅炉补给水预处理方法有？A.混凝沉淀B.过滤C.离子交换D.软化4.下列关于离子交换树脂的说法，正确的有？A.强酸性阳树脂可以去除水中硬度B.弱酸性阳树脂交换容量高，易再生C.强碱性阴树脂可去除硅酸D.树脂不可耐高温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6.影响锅炉排污率的因素有？A.给水水质B.锅炉额定蒸发量C.排污方式D.锅水水质标准7.下列哪些指标属于水质全分析的项目？A.硬度B.碱度C.pH值D.电导率8.为了防止锅炉发生氧腐蚀，常用的除氧方法有？A.热力除氧B.真空除氧C.化学除氧（亚硫酸钠）D.钢屑除氧9.锅内水处理常用的药剂有？A.磷酸三钠B.氢氧化钠C.碳酸钠D.腐植酸钠10.造成汽水共腾的原因有？A.锅水品质恶化（含盐量、悬浮物高）B.锅炉负荷增加过快C.锅炉压力急剧下降D.水位过高三、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.水的硬度是指水中钙、镁离子的总浓度。（）2.只要进行锅外化学处理，锅炉内就不需要加药处理。（）3.蒸汽溶解携带具有选择性，硅酸在蒸汽中的溶解度最大。（）4.离子交换器反洗的目的是松动树脂层，清除截留的悬浮物。（）5.锅水的pH值越高，对锅炉防腐蚀越有利。（）6.暂时硬度在加热煮沸后会完全沉淀析出，形成水垢。（）7.电导率表可以直接测量水中盐分的具体成分。（）8.锅炉连续排污的目的是排出锅水表面的泡沫和高含盐量水。（）9.树脂再生时，再生液浓度越高，再生效果越好。（）10.磷酸盐处理不仅能消除硬度，还能在金属表面形成保护膜。（）11.除氧器必须保持一定的压力才能正常工作。（）12.水中的铁离子含量高，容易导致离子交换树脂中毒。（）13.锅炉酸洗后，如果不进行钝化处理，金属表面腐蚀速度会加快。（）14.澄清池的作用主要是降低水的硬度和碱度。（）15.相对碱度是指锅水中游离氢氧化钠含量与溶解固形物含量的比值。（）四、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.锅炉水处理工艺一般包括________、________和________三个部分。2.水中按阴离子占优势的化合物不同，可将天然水分为________水和________水。3.阳离子交换树脂失效后，通常用________进行再生；阴离子交换树脂失效后，通常用________进行再生。4.锅炉给水系统中最常见的腐蚀形式是________，其特征是溃疡状腐蚀。5.磷酸盐加药处理中，为了防止生成磷酸镁水垢，通常控制锅水的的比值（即R值）在________之间。6.锅炉排污分为________排污和________排污。7.测定硬度时，常用的指示剂是________，终点颜色由酒红色变为________。8.混凝处理中，常用的混凝剂有________、________和聚合氯化铝等。9.离子交换器的运行周期通常由________交换容量决定。10.锅炉停用保养的方法主要有________保养、________保养和充氮保养等。11.在锅内加药处理中，栲胶的主要作用是________和________。12.水的碱度是指水中能与强酸发生中和作用的物质的总量，主要包括________、________和氢氧化物碱度。五、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述锅炉结垢的危害及防止结垢的基本原理。2.试述热力除氧器的工作原理及其主要影响因素。3.什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？4.简述锅炉排污的目的、方式及计算排污率的基本公式。5.解释朗格利尔饱和指数（LSI）和雷兹纳稳定指数（RSI）的含义及其在水处理中的应用。六、计算与分析题（本大题共4小题，共45分）1.（10分）某锅炉给水分析结果如下：C含量为60mg/L，M含量为24m（1）试计算该水的总硬度（以mmol（2）试计算该水的碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。（注：原子量Ca2.（10分）一台蒸发量为10t/h的锅炉，给水溶解固形物为300mg/L，根据水质标准，锅水允许的溶解固形物最高浓度为35003.（12分）某离子交换器直径D=1.5m，树脂层高H=1.8m，树脂的工作交换容量（1）该交换器中的树脂体积。（2）周期制水量（）。（3）若运行流速为15m4.（13分）某锅炉锅水水质分析结果如下：酚酞碱度J=12mmo（1）计算该锅水中O、C、HC的含量（m（2）判断该锅水的碱度成分是否符合磷酸盐处理的要求（通常要求锅水中有适量的O以维持pH，但不能过高导致碱性腐蚀），并说明理由。（注：对于锅炉水，通常认为HC在高温下会分解，若计算结果含有H参考答案及解析一、单项选择题1.A2.C3.C4.C5.A6.D7.A8.B9.B10.A11.B12.C13.B14.C15.C16.C17.A18.A19.C20.A二、多项选择题1.ABC2.ABC3.AB4.ABC5.ABCD6.ABD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD三、判断题1.√2.×3.√4.√5.×6.×7.×8.√9.×10.√11.√12.√13.√14.×15.√四、填空题1.锅外水处理、锅内水处理、汽水监督2.碱性、非碱性3.HCl（或硫酸）、NaOH4.氧腐蚀5.2.2～2.86.连续、定期7.铬黑T、蓝色8.硫酸铝、硫酸亚铁9.工作10.湿法、干法11.防垢、缓蚀（或防腐蚀）12.碳酸盐、重碳酸盐五、简答题1.简述锅炉结垢的危害及防止结垢的基本原理。答：（1）危害：a.浪费燃料：水垢导热系数比钢小得多，导致传热效率降低，排烟温度升高，热损失增加。b.危及安全：结垢会导致金属管壁温度升高，甚至过热爆管；还会引起沉积物下腐蚀。c.降低出力：结垢使锅炉受热面管子流通截面减小，水循环受阻，蒸发量下降。d.缩短锅炉寿命：由于过热和腐蚀，缩短锅炉使用年限。（2）防止原理：a.锅外处理：通过离子交换、反渗透等方法，去除给水中的硬度成分（C,b.锅内加药：向锅水中加入防垢剂（如磷酸盐、碳酸钠、栲胶等），与残余硬度反应生成松软的水渣，通过排污排出，并保持金属表面清洁。2.试述热力除氧器的工作原理及其主要影响因素。答：（1）工作原理：基于亨利定律，即气体在水中的溶解度与该气体在水面上的分压力成正比。热力除氧器将水加热至沸点，使水蒸汽分压力接近于液面上的全压，其他气体的分压力趋于零，从而将溶解于水中的氧气及其他气体解析出来。（2）主要影响因素：a.水温：必须将水加热到相应压力下的饱和温度，哪怕有微小的温差也会显著影响除氧效果。b.水与蒸汽的接触面积：接触面积越大，气体越容易逸出。c.解析氧的排出速度：需及时将分离出来的气体排出，防止分压力升高。d.进水含氧量及负荷波动。3.什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：（1）中毒：指树脂失去或部分失去离子交换能力，且通过正常的再生操作难以恢复的现象。（2）常见污染：a.铁污染：树脂呈红褐色，交换容量下降。b.有机物污染：阴树脂受有机物（腐殖酸等）污染，颜色变深，清洗水困难。c.硅污染：树脂吸附硅酸后难以洗脱。（3）复苏方法：a.铁污染：用10的温热盐酸浸泡或循环清洗。b.有机物污染：用温热的碱性氯化钠溶液（如10）浸泡清洗。c.硅污染：提高再生液温度或浓度，对于严重污染可用过量NaOH复苏。4.简述锅炉排污的目的、方式及计算排污率的基本公式。答：（1）目的：排出锅水中的悬浮物、水渣及高浓度的溶解固形物，控制锅水水质符合标准，防止结垢、腐蚀和蒸汽品质恶化。（2）方式：a.连续排污：从锅水表面含盐量最高处连续排出，主要控制含盐量和碱度。b.定期排污：从锅炉最低点（下联箱）定期排出，主要排出水渣和泥垢。（3）排污率计算公式（忽略蒸汽带盐）：P其中：P为排污率（%），为给水含盐量（mg/L），为排污水（锅水）允许的含盐量（m若考虑凝结水回收率，公式修正为：P（通常简化计算基于物料平衡：×=5.解释朗格利尔饱和指数（LSI）和雷兹纳稳定指数（RSI）的含义及其在水处理中的应用。答：（1）朗格利尔饱和指数（LSI）：L其中p为水的实际pH值，p为水在碳酸钙饱和平衡时的pH值。应用：若LSI>0，水有结垢倾向；若（2）雷兹纳稳定指数（RSI）：R应用：是对LSI的修正。若RSI<6，严重结垢；若RS这两个指数主要用于循环冷却水系统或直流锅炉给水系统判断水质稳定性，指导加药量。六、计算与分析题1.解：（1）计算总硬度：当量计算：C的当量=40M的当量=24C硬度=60M硬度=24总硬度Y（2）计算碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度：HC的当量=碱度J因为JD碳酸盐硬度Y非碳酸盐硬度Y答：该水总硬度为5.0mmol/L，碳酸盐硬度为2.解：设总给水量为，排污量为，蒸发量为D。已知D=10t凝结水回收率50，即补给水率也为50（假设排污量较小忽略对平衡的微小迭代影响，或直接使用物料平衡）。物料平衡方程（以溶解固形物平衡）：×设蒸汽携带杂质≈0则：×又因为=代入得：(30003200=计算排污率P：P（注：若使用简化公式P=，未考虑回收率，应为混合后给水含盐量。此处题目给的是“给水溶解固形物”，通常指进入锅炉的混合水。若300m根据题意“给水溶解固形物为300m答：该锅炉排污率约为8.57，每小时排污量约为0.94t3.解：（1）树脂体积V：VV（2）周期制水量Q：总交换能力W注意：工作交换容量通常指单位体积树脂所能交换的摩尔数。去除的硬度总量=进水硬度×周期制水量Q由于(0.03Q（3）运行时间T：交换器截面积A流量qT答：树脂体积为3.18；周期制水量为508.8；实际运行时间约为19.2小时。4.解：（1）计算碱度成分：已知J=