电厂水处理考试题及答案

电厂水处理考试题及答案一、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.在火力发电厂水处理工艺中，用于去除水中悬浮物和大颗粒杂质的预处理步骤通常是（）。A.离子交换B.混凝沉淀C.反渗透D.电去离子（EDI）2.天然水中，导致锅炉结垢的主要物质是（）。A.钠离子B.氯离子C.钙、镁离子D.硫酸根3.强酸性阳离子交换树脂通常用（）再生。A.HClB.NaOHC.NaClD.S或HCl4.在反渗透（RO）系统中，浓水侧与淡水侧的压力差称为（）。A.渗透压B.跨膜压差（TMP）C.产水压差D.系统压差5.炉内磷酸盐处理的主要目的是（）。A.调节pH值B.消除硬度C.防止钙镁水垢并调节pHD.除氧6.电导率是衡量水溶液中（）含量的指标。A.悬浮物B.胶体硅C.导电离子总量D.溶解氧7.混凝处理中，常用的混凝剂聚合氯化铝（PAC）属于（）。A.无机高分子混凝剂B.有机高分子絮凝剂C.助凝剂D.氧化剂8.树脂被铁污染后，颜色通常会变成（）。A.白色B.棕色或深褐色C.黑色D.蓝色9.热力除氧的原理是基于亨利定律，通过（）将水中溶解氧去除。A.降低压力B.提高压力C.将水加热至沸腾D.化学反应10.在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.保护阴树脂B.利用阳床产生的去除碳酸根C.降低运行成本D.防止生成Ca11.下列哪种物质常作为循环冷却水的缓蚀剂？（）A.聚丙烯酸B.六偏磷酸钠C.次氯酸钠D.聚合氯化铝12.活性炭过滤器在水处理中的主要作用是（）。A.去除悬浮物B.去除有机物和余氯C.去除硬度D.去除离子13.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14.锅炉给水加氨处理的目的是（）。A.除氧B.调节给水pH值，防止酸性腐蚀C.杀菌D.沉淀硬度15.某电厂凝结水精处理采用混床，运行中出水电导率升高，硅含量也升高，最可能的原因是（）。A.树脂被有机物污染B.树脂分层不好C.阳树脂漏钠D.进水温度过高16.循环冷却水中，控制微生物生长最常用的氧化性杀生剂是（）。A.氯气或次氯酸钠B.非氧化性杀生剂C.硫酸铜D.季铵盐17.水的硬度单位中，1mmol/A.2.8B.5.0C.10D.1.018.在水汽循环系统中，最容易发生酸性腐蚀的部位是（）。A.省煤器B.水冷壁C.汽轮机叶片D.凝汽器铜管19.反渗透膜元件长期停用保护时，通常需要使用（）溶液浸泡。A.次氯酸钠B.氢氧化钠C.亚硫酸氢钠D.氯化钠20.某水样碱度为2.0mmol/A.碳酸盐硬度B.非碳酸盐硬度C.负硬度D.暂时硬度二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填在括号内。错选、多选、少选均不得分）1.下列关于混凝处理的描述，正确的有（）。A.混凝剂主要起电中和、压缩双电层作用B.助凝剂主要起吸附架桥作用C.水温越低，混凝效果越好D.pH值对混凝效果影响显著E.混凝可以完全去除水中的溶解性盐类2.离子交换树脂发生有机物污染的特征包括（）。A.树脂颜色变深B.交换容量明显下降C.出水电导率延迟升高D.清洗水耗增加E.树脂物理破碎严重3.反渗透系统发生污堵的可能原因有（）。A.预处理效果差，SDI指数超标B.阻垢剂加药系统故障C.进水压力过高D.膜元件发生微生物滋生E.回收率过高4.锅炉水冷壁管容易发生的腐蚀类型有（）。A.碱性腐蚀B.酸性腐蚀C.氢脆D.应力腐蚀E.氧腐蚀5.下列指标中，用于评价蒸汽纯度的有（）。A.钠含量B.电导率C.二氧化硅含量D.铁含量E.硬度6.提高混凝效果的主要措施包括（）。A.优化混凝剂投加量B.调整水温C.调节pH值D.增加混合强度E.投加助凝剂（如PAM）7.树脂再生过程中，影响再生效果的因素有（）。A.再生剂用量B.再生剂浓度C.再生流速D.再生温度E.接触时间8.循环冷却水系统中的主要危害有（）。A.结垢B.腐蚀C.微生物粘泥D.污染空气E.消耗大量水资源9.电去离子（EDI）装置的特点包括（）。A.无需酸碱再生B.连续制取高纯水C.出水电阻率可达15D.操作简单，环保E.可以完全替代混床作为精处理10.凝结水精处理系统的主要功能是（）。A.去除凝结水中的金属腐蚀产物（铁、铜等）B.去除微量的溶解盐类C.去除漏入的冷却水杂质D.调节凝结水pH值E.去除悬浮物三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。请判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.强酸阳树脂不仅可以与水中的阳离子发生交换，还可以吸附水中的有机物。（）2.水的pH值越高，水中游离C的含量就越低。（）3.离子交换器顺流再生时，再生剂利用率通常高于逆流再生。（）4.反渗透膜的脱盐率与进水温度无关，只与压力有关。（）5.锅炉水的含盐量越高，蒸汽的带水（机械携带）越严重。（）6.循环冷却水浓缩倍数越高，节水效果越好，因此越高越好。（）7.联氨（）是一种有毒物质，且具有挥发性，主要用于给水除氧。（）8.活性炭过滤器不仅能去除余氯，也能通过吸附作用去除水中的部分胶体硅。（）9.在阳离子交换柱中，树脂总是按照→N10.磷酸盐加药过量会导致锅炉发生“磷酸盐隐藏”现象，甚至引起碱性腐蚀。（）四、填空题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。请将正确答案填在横线上）1.水中离子按选择性交换顺序，对于强酸性阳树脂，F______A（填“>”或“<”）。2.衡量反渗透进水淤塞污染指数的指标是______，通常要求进水该值小于______。3.在锅炉水处理中，为了防止金属腐蚀，给水pH值一般调节至______范围（加氨处理）。4.阴离子交换树脂容易降解的基团是______，特别是在高温和氧化剂存在下。5.混床中，阴树脂和阳树脂的体积比通常为______。6.某反渗透膜元件在标准测试条件下的脱盐率为99%，若进水含盐量为1000mg/7.热力除氧器除氧效果的好坏，除了取决于水温外，还取决于______。8.循环冷却水系统中最常用的控制结垢的方法是投加______和______。9.树脂的全交换容量是指树脂中______基团的总数。10.炉内协调pH-磷酸盐处理的核心思想是控制锅炉水中______的比值，以消除游离碱。11.水处理中常用的氧化杀菌剂除氯气外，还有______。12.某水样C浓度为2.0mmol/L，M浓度为13.离子交换器反洗的目的是______和去除截留的悬浮物。14.在一级除盐系统中，除二氧化碳器通常设置在______之后。15.电厂废水处理中，含油废水常采用______方法进行处理。五、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述混凝处理的基本原理及其主要影响因素。2.什么是树脂的“中毒”？试列举常见的树脂污染类型及其复苏方法。3.简述反渗透（RO）的工作原理及驱动力的来源。4.锅炉给水为什么要进行加氨和联氨处理？它们各自的作用是什么？5.简述循环冷却水系统发生腐蚀的主要原因及控制措施。六、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.某电厂化学车间有一台阳离子交换器，直径D=2.0m，树脂层高H=1.5m。已知该阳树脂的工作交换容量为800m(1)该交换器内树脂的体积是多少？(2)该交换器的周期制水量是多少？(3)若运行流速控制在15m2.某反渗透系统，回收率设定为75。已知进水流量为100/h，进水含盐量为2000m(1)系统的产水流量和浓水流量。(2)产水的含盐量。(3)浓水的含盐量（提示：基于物料平衡计算）。七、综合分析题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）1.某超临界机组凝结水精处理混床在运行一段时间后，出现出水电导率升高、硅含量超标的现象，且制水周期明显缩短。试分析可能的原因有哪些？并针对树脂可能受到的污染提出相应的处理措施。2.某电厂锅炉启动过程中，发现炉水磷酸盐浓度控制困难，且汽包内存在“磷酸盐隐藏”现象（即蒸汽负荷升高时，炉水磷酸盐浓度明显下降，负荷降低时浓度又回升）。请分析“磷酸盐隐藏”的机理及其危害，并说明应如何通过调整水汽品质控制策略来解决这一问题。参考答案一、单项选择题1.B2.C3.D4.B5.C6.C7.A8.B9.C10.B11.B12.B13.B14.B15.B16.A17.A18.C19.C20.B二、多项选择题1.ABD2.ABCD3.ABDE4.ABE5.ABCD6.ABCE7.ABCDE8.ABCE9.ABCDE10.ABC三、判断题1.√2.√3.×4.×5.√6.×7.√8.×9.×10.√四、填空题1.>2.SDI（淤塞密度指数），5（或4/5）3.8.8-9.3（或9.0-9.6）4.季铵基（或强碱基团）5.1:2（或2:1）6.107.水汽接触面积（或解吸面积）8.阻垢剂，缓蚀剂9.活性交换10.钠与磷酸根摩尔比（Na11.二氧化氯（或次氯酸钠/臭氧）12.3.013.松动树脂层14.阳床（或强酸阳离子交换器）15.气浮（或隔油/粗粒化）五、简答题1.简述混凝处理的基本原理及其主要影响因素。答：基本原理：(1)压缩双电层作用：混凝剂加入水中后水解，产生大量高价反离子，压缩胶体颗粒的扩散双电层，降低Zeta电位，使胶体颗粒脱稳。(2)吸附电中和作用：胶体表面对异性离子、异性胶体颗粒或链状高分子带异性电荷的部位有强烈的吸附作用，中和了部分电荷，减少了静电斥力，容易碰撞聚结。(3)吸附架桥作用：高分子聚合物（如PAM）的长链在水中延伸，其活性基团与胶体颗粒吸附，形成“胶体-高分子-胶体”的絮体，像架桥一样连接多个颗粒。(4)网捕卷扫作用：当金属盐或金属氧化物剂量较大时，会形成大量氢氧化物沉淀，在沉降过程中网捕、卷扫水中的胶体颗粒一同下沉。主要影响因素：(1)水温：水温低时，水的粘度大，布朗运动减弱，混凝剂水解慢，絮体形成慢且松散。(2)pH值：不同的混凝剂有最佳pH范围。如铝盐在pH6.5-7.5效果较好，铁盐在pH8-10较好。(3)水中杂质成分：杂质的浓度、性质、颗粒大小、带电性质等影响混凝剂的选择和用量。(4)混凝剂种类与投加量：需根据水质选择合适的混凝剂，投加量不足效果差，过量则导致胶体再稳。(5)水力条件：混合阶段需要剧烈搅拌以快速分散药剂，反应阶段需要缓慢搅拌以利于絮体生长，避免打碎絮体。2.什么是树脂的“中毒”？试列举常见的树脂污染类型及其复苏方法。答：树脂“中毒”是指在运行过程中，树脂的结构或活性基团被进水中的杂质侵害、占据或破坏，导致其物理化学性能下降，如交换容量降低、再生效率变差、运行周期缩短等现象。常见污染类型及复苏方法：(1)铁污染：现象：树脂颜色变深（红褐色），工作交换容量下降，出水水质恶化。复苏：用10的HCl浸泡或动态清洗，配合还原剂（如亚硫酸钠）和络合剂（如EDTA）效果更好。(2)有机物污染：现象：树脂颜色变黑，机械强度下降，产水电导率升高，清洗水耗增加。主要发生在阴树脂。复苏：用温热的碱性NaCl溶液（如4）浸泡复苏，也可使用氧化剂复苏（慎用，防止破坏骨架）。(3)硅污染：现象：阴树脂再生困难，运行中除硅效果差。复苏：提高再生液温度（40−(4)油污染：现象：树脂抱团，床层压降升高，浮油附着。复苏：用非离子表面活性剂清洗，或用温热的Na3.简述反渗透（RO）的工作原理及驱动力的来源。答：工作原理：反渗透是一种以压力为驱动力的膜分离技术。当在半透膜的一侧施加大于溶液渗透压的压力时，溶剂（水）会自然地透过半透膜，流向另一侧，而溶质（盐分、有机物等）被截留，从而实现溶液的浓缩和淡水的分离。这实际上是渗透现象的逆过程。驱动力来源：反渗透过程的净驱动力是操作压力与渗透压之差。公式表达为：ΔP其中，为施加在进水侧的操作压力，π为溶液的渗透压（与溶液浓度成正比）。只有当>π时，反渗透才能进行。4.锅炉给水为什么要进行加氨和联氨处理？它们各自的作用是什么？答：为了防止锅炉给水系统及水汽循环系统的金属腐蚀，延长设备寿命，保证蒸汽品质，需对给水进行化学调节。(1)加氨处理：作用：调节给水pH值。原理：氨（N）溶于水呈弱碱性，能中和水中游离的C等酸性物质，提高水的pH值。将给水pH值调节至9.0-9.6（或8.8-9.3）的碱性范围，有利于在钢铁表面形成致密的F保护膜，从而抑制钢铁的酸性腐蚀和氧腐蚀。(2)加联氨处理：作用：化学除氧。原理：联氨（）是一种强还原剂，在碱性环境中能与水中的溶解氧发生化学反应，生成氮气和水。反应式：+→此外，联氨还能将氧化铁还原为氧化亚铁或铁，有助于保护膜的维护。5.简述循环冷却水系统发生腐蚀的主要原因及控制措施。答：主要原因：(1)电化学腐蚀：冷却水中含有溶解氧，导致碳钢发生吸氧腐蚀，形成氧浓差电池。(2)酸性腐蚀：水中C泄漏或水质偏酸，破坏保护膜。(3)微生物腐蚀：细菌、真菌、藻类代谢产物形成粘泥，产生氧浓差电池，或厌氧菌（如SRB）产生硫化物加剧腐蚀。(4)冲刷腐蚀：水流速度过高或含有气泡、悬浮物，物理破坏保护膜。控制措施：(1)投加缓蚀剂：如磷酸盐、钼酸盐、锌盐等，它们在金属表面形成沉淀膜或吸附膜，阻碍腐蚀反应。(2)调节pH值：通常加酸或加碱将循环水pH控制在碱性范围（如7.5-8.5），使金属表面钝化。(3)控制浓缩倍数与补水水质：减少腐蚀性离子（如C，S）的富集。(4)投加杀生剂：控制微生物滋生，防止微生物腐蚀。(5)涂装防腐涂层：在碳钢管内壁衬胶或涂防腐涂料。六、计算题1.解：(1)计算树脂体积V：VV(2)计算周期制水量Q：交换器主要去除水中的阳离子，工作交换容量按800m总交换能力=V进水阳离子总量C=Q(3)计算理论运行时间T：运行流速v=交换器截面积A=产水流量q=T答：(1)树脂体积为4.71；(2)周期制水量约为837.33；(3)理论运行时间约为17.78小时。2.解：(1)计算产水流量和浓水流量：回收率Y=75，进水流量==(2)计算产水含盐量：进水含盐量=2000mg=(3)计算浓水含盐量：根据物料平衡方程：×10020000025=答：(1)产水流量为75/h，浓水流量为25/h；(2)产水含盐量为七、综合分析题1.分析：可能原因：(1)树脂分层不好：混床中阴、阳树脂若在再生后分层不彻底，会导致交叉污染，即阳树脂中残留阴树脂，阴树脂中残留阳树脂，导致运行中发生离子交换泄漏，使得电导率和硅升高。(2)树脂污染：有机物污染：凝汽器泄漏或补充水有机物高，导致阴树脂被有机物堵塞，交换容量下降，除硅能力丧失。铁污染：腐蚀产物（铁氧化物）覆盖在树脂颗粒表面，阻碍离子交换。(3)树脂降解：阴树脂在高温或氧化剂作用下发生降解，导致强碱基团变为弱碱基团，除硅能力急剧下降（弱碱基团不能去除硅）。(4)再生剂纯度或剂量不足：碱液质量差（含Na(5)进水水质恶化：凝汽器泄漏导致冷却水含盐量和硅含量直接进入混床，超出混床的处理能力。处理措施：(1)树脂复苏：针对有机物污染：用温热的碱性NaCl溶液（10）对阴树脂进行浸泡复苏。针对铁污染：用10的HCl对阳树脂进行