循环水处理练习题及答案解析

循环水处理练习题及答案解析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______选择题（每题2分，共20分）1.循环冷却水系统中，导致金属腐蚀的主要因素是（）。A.水中溶解氧B.水温升高C.浓缩倍数降低D.pH值升高2.下列属于阻垢剂作用机理的是（）。A.在金属表面形成钝化膜B.螯合水中Ca²⁺、Mg²⁺C.破坏微生物细胞膜D.中和酸性物质3.循环冷却水的浓缩倍数是指（）的比值。A.循环水量与补充水量B.排污水量与补充水量C.循环水中某离子浓度与补充水中该离子浓度D.蒸发水量与循环水量4.旁流处理的目的是控制循环水中（）的浓度。A.溶解氧B.溶解性固体和悬浮物C.杀菌剂D.缓蚀剂5.下列属于缓蚀剂的是（）。A.聚丙烯酸钠B.聚磷酸盐C.次氯酸钠D.EDTA6.循环水系统中“结垢”的主要成因是（）。A.水中溶解氧浓度升高B.Ca²⁺、Mg²⁺等离子浓缩超过溶度积C.pH值降低D.微生物大量繁殖7.化学清洗法去除铁锈垢时，常用的清洗剂是（）。A.氢氧化钠B.盐酸C.次氯酸钠D.聚丙烯酸钠8.循环水水质监测中，异养菌总数的标准应控制在（）以下。A.10³CFU/mLB.10⁴CFU/mLC.10⁵CFU/mLD.10⁶CFU/mL9.下列属于循环冷却水系统组成的是（）。A.换热器B.冷却塔C.补水管D.以上都是10.控制循环水结垢的常用阻垢剂是（）。A.锌盐B.有机膦酸盐C.次氯酸钠D.聚丙烯酰胺填空题（每空2分，共20分）1.循环冷却水系统中，蒸发损失水量、排污水量和补充水量的关系式为：M=______+______。2.阻垢剂主要通过______、分散和晶格畸变等方式抑制难溶盐沉淀。3.循环水微生物滋生会导致水体______、______，并加剧腐蚀。4.化学清洗后的钝化步骤目的是在金属表面形成______保护膜。5.循环水处理中，控制pH值通常在______范围内，以抑制结垢和腐蚀。6.旁流过滤器的过滤精度一般控制在______μm以下。7.杀菌剂按作用机理可分为氧化型杀菌剂（如次氯酸钠）和______杀菌剂。8.循环水系统的保有水量是指系统中______的水量。9.导致循环水腐蚀的氧浓差电池是指由于金属表面______差异形成的腐蚀电池。10.常用于去除循环水中Ca²⁺、Mg²⁺的软化方法是______处理。简答题（每题7.5分，共30分）1.简述循环冷却水系统中“腐蚀”的主要类型及危害。2.说明循环水系统旁流处理的作用及主要工艺步骤。3.简述有机膦酸盐阻垢剂的作用机理及优点。4.循环水运行中，若发现出水温度升高、压差增大，可能的原因有哪些？计算题（每题10分，共20分）1.某循环冷却水系统，循环水量为1200m³/h，补充水量为25m³/h，排污水量为8m³/h，蒸发损失水量为17m³/h。补充水中Cl⁻浓度为60mg/L，求该系统的浓缩倍数（以Cl⁻为基准）。2.某循环水系统保有水量为800m³，计划投加缓蚀剂（锌盐），控制投加量为3mg/L，求需投加缓蚀剂的量（kg）。案例分析题（10分）某制药厂循环冷却水系统运行中，发现换热器效率下降，出水温度较正常升高5℃，且水体浑浊、有臭味。水质检测指标如下：pH=8.2，浊度20NTU，Ca²⁺=900mg/L，Cl⁻=350mg/L，总铁=8mg/L，异养菌总数×10⁷CFU/mL。请分析该系统存在的主要问题，并提出具体的解决方案。试卷答案一、选择题1.A2.B3.C4.B5.B6.B7.B8.C9.D10.B二、填空题1.蒸发损失水量；排污水量2.螯合3.发黑；有异味4.钝化5.7.0-9.06.507.非氧化型8.总体积9.氧浓度10.离子交换三、简答题1.答：循环冷却水系统中腐蚀的主要类型及危害：（1）类型：①氧腐蚀（氧去极化腐蚀，金属在含氧水中发生氧化反应）；②电偶腐蚀（不同金属接触形成电位差）；③微生物腐蚀（细菌代谢产物如酸、硫化氢腐蚀金属）；④垢下腐蚀（垢层下氧浓差电池导致）。（2）危害：①设备壁厚减薄，穿孔泄漏；②换热效率降低（腐蚀产物增加热阻）；③增加运行成本（维修、更换设备）；④安全隐患（如管道破裂）。2.答：旁流处理的作用及主要工艺步骤：（1）作用：①控制循环水中溶解性固体（TDS）和悬浮物（SS）浓度，防止结垢和淤积；②降低系统浓缩倍数，减少药剂用量；③去除微生物及代谢产物。（2）工艺步骤：①旁流取水（从循环水管路引出一部分水）；②过滤（通过砂滤、活性炭滤等去除悬浮物）；③软化（可选，如离子交换去除Ca²⁺、Mg²⁺）；④排放或回用（处理达标后排入污水系统或回用）。3.答：有机膦酸盐阻垢剂的作用机理及优点：（1）作用机理：①螯合作用：与水中的Ca²⁺、Mg²⁺等金属离子形成稳定的可溶性络合物，防止离子结合成垢；②晶格畸变：干扰CaCO₃等晶体的正常生长，使晶体变得疏松易被水流冲走。（2）优点：①耐高温（适用于高温循环水）；②化学稳定性好，不易水解；③与缓蚀剂兼容性好；④投加量少，成本低。4.答：循环水运行中出水温度升高、压差增大的可能原因：（1）结垢：换热器表面形成垢层（如CaCO₃、铁锈垢），阻碍热量传递（导致出水温度升高）和水流流动（导致压差增大）。（2）生物黏泥：微生物滋生形成黏泥附着在换热器表面，降低换热效率并增加流动阻力。（3）悬浮物沉积：循环水中悬浮物（如泥沙、腐蚀产物）在换热器沉积，堵塞流道。（4）设备问题：如换热器内漏、冷却塔风机故障等，导致换热效率下降。四、计算题1.解：（1）验证水量平衡：蒸发损失水量E=17m³/h，排污水量B=8m³/h，补充水量M=25m³/h。根据M=E+B+W（W为风吹损失水量），若忽略W，则M≈E+B（17+8=25），符合平衡。（2）浓缩倍数N=循环水中Cl⁻浓度/补充水中Cl⁻浓度。根据物料平衡，循环水中Cl⁻浓度=补充水中Cl⁻浓度×(M/B)=60×(25/8)=187.5mg/L。故N=187.5/60=3.125。2.解：投加量=保有水量×投加浓度=800m³×3mg/L=800×10³L×3×10⁻⁶kg/L=2.4kg。五、案例分析题答：（1）主要问题分析：①结垢：Ca²⁺浓度高（900mg/L），浊度升高（20NTU），表明存在CaCO₃等难溶盐沉积及悬浮物淤积，导致换热效率下降（出水温度升高）和压差增大。②微生物滋生：异养菌总数严重超标（×10⁷CFU/mL，标准≤10⁵CFU/mL），导致水体浑浊、有臭味，微生物分泌黏泥加剧结垢和腐蚀。③腐蚀：总铁升高（8mg/L），表明金属腐蚀加剧（微生物腐蚀+垢下腐蚀）。（2）解决方案：①紧急处理：立即投加强氧化型杀菌剂（如次氯酸钠，冲击投加使余氯≥1.0mg/L），控制微生物；开启旁流过滤器（精度≤50μm），降低