(完整版)循环水处理工试题库及答案

(完整版)循环水处理工试题库及答案1.循环冷却水系统中，缓蚀剂的主要作用是（）。A.杀灭微生物B.防止结垢C.抑制金属腐蚀D.剥离污垢答案：C2.在敞开式循环冷却水系统中，浓缩倍数的定义是（）。A.补充水量与排污水量的比值B.循环水量与补充水量的比值C.循环水含盐量与补充水含盐量的比值D.排污水量与蒸发水量的比值答案：C3.下列水质指标中，通常用于判断循环水结垢倾向的是（）。A.pH值B.浊度C.朗格利尔指数（LSI）D.化学需氧量（COD）答案：C4.敞开式循环冷却水系统产生生物黏泥的主要原因是（）。A.水中硬度离子过高B.水中溶解氧过低C.微生物大量繁殖D.系统压力波动答案：C5.循环水系统中，投加非氧化性杀菌剂通常采用的方式是（）。A.连续投加B.冲击式投加C.与缓蚀剂同时投加D.仅在冬季投加答案：B6.下列因素中，会导致循环水浓缩倍数升高的是（）。A.增加排污水量B.增加补充水量C.减少排污水量D.增加系统泄漏答案：C7.硫酸盐还原菌在循环水系统中危害很大，主要是因为其代谢产物会导致（）。A.结垢加剧B.设备发生点蚀C.水的pH值升高D.悬浮物增加答案：B8.循环冷却水系统中，旁流过滤处理的主要目的是去除水中的（）。A.溶解盐类B.悬浮物和胶体C.溶解氧D.二氧化碳答案：B9.对铜及铜合金设备有缓蚀作用的药剂通常是含有（）成分的。A.聚磷酸盐B.锌盐C.苯并三氮唑（BTA）D.硅酸盐答案：C10.循环水系统进行化学清洗时，通常最后一步操作是（）。A.水冲洗B.酸洗除垢C.钝化预膜D.杀菌剥离答案：C11.循环水系统中，能有效控制军团菌的物理方法是（）。A.投加阻垢剂B.提高浓缩倍数C.定期提高水温至60℃以上D.降低pH值答案：C12.当循环水系统出现铁细菌大量繁殖时，最直观的水质变化可能是（）。A.浊度下降B.pH值急剧上升C.水色变红或产生褐色黏泥D.碱度显著降低答案：C13.以下关于阻垢剂的描述，错误的是（）。A.有机膦酸类阻垢剂具有阈值效应B.聚合物类阻垢剂可通过分散作用防止沉积C.阻垢剂可以完全阻止垢的生成D.聚丙烯酸是常用的阻垢分散剂答案：C14.冷却塔中填料的主要作用是（）。A.过滤杂质B.增加水与空气的接触面积和时间C.降低水流速度D.吸附水中的离子答案：B15.循环水系统补充水处理中，采用弱酸阳离子交换树脂处理的主要目的是去除（）。A.悬浮物B.碱度和部分硬度C.二氧化硅D.氯离子答案：B16.循环水系统微生物控制中，氧化性杀菌剂与非氧化性杀菌剂交替使用的主要目的是（）。A.降低药剂成本B.防止微生物产生抗药性C.提高缓蚀效果D.促进阻垢效果答案：B17.循环水系统金属腐蚀速率常用的监测方法是（）。A.挂片失重法B.测定水的总碱度C.测定水的浊度D.测定水的电导率答案：A18.当循环水的朗格利尔指数（LSI）>0时，表明水质具有（）倾向。A.结垢B.腐蚀C.稳定D.无倾向答案：A19.以下不属于循环水系统日常运行监测项目的是（）。A.pH值B.浓缩倍数C.总铁D.系统设计图纸答案：D20.循环水系统停车期间，采用湿法保护时，通常需要保持（）。A.系统排空并干燥B.系统充满经过处理的水并定期循环C.系统充满氮气D.系统充满未经处理的生水答案：B21.循环冷却水系统运行中，补充水量主要消耗于__________、__________和__________三个方面。答案：蒸发损失、风吹损失、排污损失22.循环水系统金属腐蚀的常见形式包括__________腐蚀、__________腐蚀、__________腐蚀和__________腐蚀。答案：均匀（全面）、点蚀（孔蚀）、电偶（galvanic）、缝隙（差异充气）23.常用的氧化性杀菌剂有__________、__________和__________等。答案：氯气、次氯酸钠、二氧化氯（任选三个，答案合理即可）24.循环水系统预膜处理的目的，是在金属表面形成一层__________、__________的protectivefilm。答案：致密、均匀25.判断水质稳定性的常用指数有__________指数和__________指数。答案：朗格利尔（LSI）、瑞兹纳（RSI）（或稳定指数）26.循环水系统结垢的主要成分通常是__________和__________。答案：碳酸钙、磷酸钙（或硫酸钙、硅酸镁等，答出常见两种即可）27.循环水系统粘泥主要由__________、__________和__________组成。答案：微生物群体、微生物分泌物、悬浮物（或泥沙、腐蚀产物等）28.提高循环水浓缩倍数可以__________补充水量和__________排污水量，从而节约水资源。答案：减少、减少29.敞开式循环冷却水系统，由于水的蒸发，水中__________离子浓度会增加，而__________离子浓度基本不变。答案：氯（或钾、钠等保守性离子）、钙（或镁、碱度等非保守性离子，此说法在简化模型中成立，实际有变化）30.监测换热器是模拟生产装置换热器运行条件的监测设备，通过监测其__________和__________的变化来评价系统的腐蚀和结垢状况。答案：腐蚀速率、污垢热阻（或沉积速率）31.简述敞开式循环冷却水系统与直流式冷却水系统相比的主要优缺点。答案：敞开式循环冷却水系统的优点：1.节水效果显著，通过循环使用，大大减少了新鲜水的取用量。2.减少了废水排放量，有利于环境保护。3.水温控制相对稳定。缺点：1.水质容易恶化，易产生结垢、腐蚀和微生物滋生等问题。2.需要配套水处理设施（如加药、旁滤等）和运行管理，增加了投资和运行成本。3.存在冷却塔飘水损失和对周边环境的影响（如噪声、水雾）。32.简述循环水系统微生物控制的常用方法。答案：循环水系统微生物控制的常用方法包括：1.物理方法：如定期进行人工清洗、机械刮除、采用旁流过滤去除悬浮物和部分微生物、紫外线杀菌等。2.化学方法：这是最主要的方法，包括定期或连续投加杀菌灭藻剂。杀菌剂又分为氧化性杀菌剂（如氯、次氯酸盐、二氧化氯、臭氧等）和非氧化性杀菌剂（如季铵盐、异噻唑啉酮、戊二醛等）。通常采用氧化性和非氧化性杀菌剂交替或复合使用，以防止微生物产生抗药性。3.加强系统管理：如控制补水水质、保持合适的浓缩倍数和流速、防止系统内死角的存在、定期排污等。33.什么是循环水系统的“三环节”运行管理？其核心是什么？答案：循环水系统的“三环节”运行管理是指将系统运行管理分为“前处理”、“中间处理”和“后处理”三个环节进行综合控制。1.前处理：主要指补充水进入循环水系统前的处理，如混凝、沉淀、过滤、软化、除盐等，目的是改善补充水水质，减轻后续处理的压力。2.中间处理：指循环水在系统运行过程中的处理，是核心环节，包括投加缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等化学药剂，以及进行旁流过滤、排污等操作，以控制腐蚀、结垢和微生物。3.后处理：指系统排污水和旁流处理水的处置，需达到环保要求后才能排放。其核心是“中间处理”，即通过科学的水质稳定处理技术，在系统内直接控制腐蚀、结垢和微生物滋生，确保系统安全、稳定、长周期运行。34.简述影响循环水系统金属腐蚀的主要因素。答案：影响循环水系统金属腐蚀的主要因素包括：1.水质因素：pH值（影响腐蚀产物膜和氢的析出）、溶解氧（阴极去极化剂，促进腐蚀）、含盐量（影响水的电导率，通常含盐量高腐蚀加快）、氯离子等侵蚀性离子（破坏钝化膜，诱发点蚀）、硬度与碱度（影响结垢倾向，可能形成保护性垢层或加剧垢下腐蚀）。2.物理因素：水温（通常温度升高腐蚀加快）、流速（过低易沉积，造成垢下腐蚀；过高可能产生冲刷腐蚀）、悬浮物（造成磨损和沉积）。3.微生物因素：微生物代谢产物（如酸、氨、硫化氢）或微生物本身（如形成浓差电池）会加剧腐蚀，特别是硫酸盐还原菌、铁细菌等。4.金属材料因素：不同金属的耐蚀性不同，不同金属连接可能产生电偶腐蚀。35.循环水系统化学清洗的主要步骤有哪些？钝化的目的是什么？答案：循环水系统化学清洗的主要步骤通常包括：1.水冲洗：用大流量水冲洗系统，去除疏松的污垢、泥沙等。2.杀菌剥离：投加杀菌剂和剥离剂，杀灭微生物并剥离生物黏泥。3.酸洗（或碱洗）：针对结垢或腐蚀产物，投加酸（如盐酸、氨基磺酸）或碱配以清洗助剂，溶解或疏松硬垢和腐蚀产物。期间需监测酸浓度和铁离子浓度变化。4.中和与水冲洗：用碱中和残余酸液，并用大量水冲洗至排水pH值和浊度接近补水。5.钝化预膜：投加钝化剂（如聚磷酸盐-锌盐体系或专用预膜剂），在清洁的金属表面形成一层完整、致密的保护膜。钝化的目的：在化学清洗后，金属表面处于非常活泼的状态，极易发生腐蚀。钝化处理就是通过化学方法，使金属表面生成一层薄而致密的钝化膜（如氧化膜或磷酸盐膜），这层膜化学性质稳定，能显著降低金属的腐蚀速率，为后续的正常运行和日常缓蚀处理打下良好基础。36.某敞开式循环冷却水系统，循环水量R=10000m³/h，蒸发损失水量E=150m³/h，风吹损失水量D=10m³/h。要求系统浓缩倍数K控制在5.0左右运行。试计算：（1）系统的排污水量B应为多少m³/h？（2）系统的补充水量M应为多少m³/h？答案：已知：R=10000m³/h，E=150m³/h，D=10m³/h，K=5.0。（1）对于敞开式循环冷却水系统，浓缩倍数K与水量平衡关系为：K=M/(B+D)或近似为K=E/B+1（当忽略风吹损失D时，但本题D已知，需用精确式）。更精确的关系式是：M=E+B+D同时，根据浓缩倍数定义（保守离子平衡）：M=K*(B+D)由以上两式可得：E+B+D=K*(B+D)代入数据：150+B+10=5.0*(B+10)160+B=5B+50160-50=5B-B110=4BB=27.5m³/h所以，系统的排污水量B应为27.5m³/h。（2）补充水量M=E+B+D=150+27.5+10=187.5m³/h。或M=K*(B+D)=5.0*(27.5+10)=5.0*37.5=187.5m³/h。所以，系统的补充水量M应为187.5m³/h。37.某循环水系统采用磷系配方进行水质稳定处理，日常运行中控制总磷（以PO₄³⁻计）为6.0-8.0mg/L。某日化验室分析测得循环水正磷（以PO₄³⁻计）含量为0.8mg/L，总磷含量为6.5mg/L。请根据数据分析：（1）循环水中有机膦（以PO₄³⁻计）的含量是多少？（2）该水质数据是否正常？可能反映了什么问题？答案：（1）总磷=正磷+有机膦（此处指有机磷酸盐等药剂分解后测定的磷，但通常总磷包括所有形态的磷，正磷指正磷酸盐）。因此，有机膦（以PO₄³⁻计）含量=总磷-正磷=6.5-0.8=5.7mg/L。（2）该水质数据不正常。在磷系配方运行良好的系统中，有机膦（药剂）应比较稳定，正磷含量通常较低（因为有机膦水解为正磷酸盐的速度较慢）。当前数据表明：总磷6.5mg/L在控制范围内，但正磷含量0.8mg/L偏高。这很可能反映了以下问题：①系统中有机膦酸类药剂（如HEDP、ATMP等）发生了显著的水解，生成了正磷酸盐。②高正磷含量在存在钙离子的水中，容易生成磷酸钙垢，尤其在pH偏高、水温高的部位。③药剂水解加快的可能原因包括：系统停留时间过长、水温过高、系统内存在促进水解的物质（如某些微生物、金属离子催化）、或药剂本身质量/配方问题。应引起重视，需检查系统运行参数（如浓缩倍数、pH、水温），并考虑调整排污、加强杀菌或调整药剂配方。38.某厂循环水系统换热器为碳钢管束，近期发现换热效率下降，拆检发现管束内壁有大量坚硬、致密的灰白色垢层，同时伴有局部坑状腐蚀。取垢样分析，主要成分为碳酸钙（CaCO₃）和少量磷酸钙。请分析：（1）产生这种硬垢的主要原因是什么？（2）为什么垢下会发生局部腐蚀（坑蚀）？（3）从运行管理角度，提出防止此类问题再次发生的措施。答案：（1）产生硬垢（碳酸钙和磷酸钙）的主要原因：1.浓缩倍数控制过高或补水硬度过高，导致水中钙离子和碱度（HCO₃⁻）浓度过高，超过了阻垢剂的分散阻垢能力。2.水的pH值控制偏高，促进了HCO₃⁻向CO₃²⁻的转化，增加了碳酸钙的结垢倾向。3.局部过热：换热器热负荷高或水流分布不均，导致局部管壁温度过高，加速了碳酸钙等难溶盐的析出结晶。4.阻垢剂效果不佳：可能药剂种类选择不当、投加量不足、或药剂在系统中停留时间过长失效。（2）垢下发生局部腐蚀（坑蚀）的原因：1.形成闭塞电池：致密的垢层覆盖在金属表面，但存在缝隙或孔隙。垢层外部溶解氧浓度高，为阴极区；垢层内部溶解氧难以补充，浓度低，为阳极区。形成了氧浓差电池，导致垢下金属持续溶解，形成坑蚀。2.局部环境酸化：在闭塞的阳极区，金属离子（如Fe²⁺）水解产生H⁺，使局部pH值下降，酸性环境又加速了金属的溶解，形成自催化过程。3.氯离子等侵蚀性离子在垢下富集，进一步破坏可能形成的钝化膜。（3）防止措施：1.优化水质控制：严格控制浓缩倍数在合理范围，避免水质过度浓缩。监控并调节pH值在配方允许下限附近运行（如7.0-8.0，视配方而定）。2.保证药剂效果：确保阻垢缓蚀剂的投加量准确、有效。定期进行动态模拟试验评价药剂效果。考虑采用对磷酸钙有更好抑制效果的阻垢剂。3.改善水流条件：检查换热器设计和水流分布，避免局部滞流和过热。保证设计流速。4.加强监测与清洗：定期监测换热器的污垢热阻和腐蚀速率。建立定期拆检和清洗制度，一旦发现结垢苗头及时处理。5.控制微生物：防止生物黏泥与无机垢结合形成更难处理的污垢。39.某大型石油化工企业循环水场，系统容积V=20000m³，循环水量R=50000m³/h。采用氧化性杀菌剂（次氯酸钠）和非氧化性杀菌剂交替投加的微生物控制方案。计划进行一次冲击式投加非氧化性杀菌剂（有效成分为12.5%的异噻唑啉酮溶液），要求投加后系统内药剂浓度达到80mg/L（以有效成分计）。请计算：（1）需要投加多少公斤12.5%的异噻唑啉酮原液？（不考虑管道存量，按系统容积计算）（2）冲击式投加操作时应注意哪些事项？答案：（1）计算所需有效成分质量：系统容积V=20000m³=2.0×10⁷L。目标有效成分浓度C=80mg/L=0.08g/L。所需有效成分总质量=V×C=2.0×10⁷L×0.08g/L=1.6×10⁶g=1600kg。原液有效成分含量为12.5%，即0.125kg有效成分/kg原液。所需原液质量=所需有效成分质量/原液有效成分含量=1600kg/0.125=12800kg。所以，需要投加12800公斤（即12.8吨）12.5%的异噻唑啉酮原液。（2）冲击式投加非氧化性杀菌剂时应注意：1.安全防护：操作人员需佩戴好防护用品（如手套、护目镜、防护服），因药剂可能有刺激性或毒性。现场应配备冲洗设施。2.系统状态：投加前应确认系统浓缩倍数、pH值等在正常范围，排污阀处于正常状态。最好在系统保有量稳定时进行。3.投加方式：应将药剂在加药罐中充分稀释（根据药剂性质），然后用加药泵连续、均匀地打入循环水系统集水池或冷却塔水池中，投加点应远离排水口，保证药剂在系统内充分混合。投加时间不宜过短，通常控制在几小时内。4.排污控制：冲击投加期间及投加后一段时间（如24-48小时）内，通常需要减少或停止排污，以维持药剂有效浓度和作用时间。具体按药剂说明书要求操作。5.效果监测：投加前后及过程中，监测水中浊度、异养菌数、生物黏泥量等指标的变化，评估杀菌效果。6.环保要求：冲击投加后恢复排污时，应注意排污水中的药剂残留可能对环境有影响，需确保符合排放标准。7.交替使用：应按照既定方案，与氧化性杀菌剂交替使用，避免微生物产生抗药性。40.分析比较石灰软化法与离子交换软化法作为循环水系统补充水预处理时的优缺点及适用场合。答案：石灰软化法：优点：1.成本较低，主要药剂为生石灰（CaO），价格