水处理总复习题及参考答案

水处理总复习题及参考答案

第一章 锅炉补给水的预处理 一、选择题

根据题意，将正确答案的填入括号内。

1．为了保证良好的反洗效果，滤料的膨胀度和冲洗强度应保持适当，冲洗强度过小时，下部滤层浮不起来；冲洗强度过大时，滤料之间碰撞机率减小，细小滤料也易流失。一般来讲，石英砂的反洗强度为（C）L/（m2·s） A、5～10 B、10～15 C、15～20 D、20～25

2．超滤膜是分离膜技术中的一部分，它是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，笼统地讲，超滤膜孔径在（A）之间。

A、1nm～0.1μm B、0.1nm～0.1μm C、1nm～1μm D、0. 1nm～0.1μm

3．常用中空纤维超滤膜材料有聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚砜等，其中聚醚砜英文代号（D）

A、PS B、PVDF C、PSA D、PES

4．部分回流加压溶气气浮澄清池，设计回流比控制在（C）之间。 A、5%～10% B、10%～20% C、20%～30% D、30%～40%

5．活性炭用作吸附处理时，表征其理化性能的主要技术指标—碘吸附值的含义是指在浓度为0.1mmol/L的碘溶液50mL中，加入活性炭（B）g左右，震荡5min，测定剩余碘，计量单位为mg/g，即每克活性炭吸附碘的毫克数。 A、0.1 B、0.5 C、1.0 D、2.0

6．当澄清池分离室泥渣层逐渐上升、出水水质变坏、反应室泥渣浓度增高、泥渣沉降比达到（C）以上时，应缩短排泥周期，加大排泥量。 A、5% B、10% C、25% D、50% 7．（A）适用于处理有机物含量较高的原水或有机废水的处理，pH适用范围4.5～10。

A、聚合硫酸铁（PFS） B、碱式氯化铝（PAC） C、硫酸铝 D、三氯化铁

8．在电厂水处理中，为了提高混凝处理效果，常常采用生水加热器对来水进行加热，也可增加投药量来改善混凝处理效果。采用铝盐混凝剂时，水温（C）℃比较适宜。

A、0 B、10 C、20 D、40

9．当原水浊度小于（A）FTU时，为了保证混凝效果，通常采用加入粘土增浊、泥渣循环、加入絮凝剂助凝等方法。 A、20 B、40 C、60 D、80

10．为使澄清池泥渣保持最佳活性，一般控制第二反应室泥渣沉降比在5min内控

制（B）%。

A、5 B、15 C、30 D、50 二、填空题

根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。

1．投加化学药剂——混凝剂，使得胶体分散体系（脱稳）和（凝聚）的过程称为化学混凝。

2．模拟试验的内容一般只需确定（最优加药量）和（pH值）。在电厂补给水预处理中，往往用（出水残留浊度）和（有机物的去除率）判断混凝效果。 3．（直流凝聚）是在过滤设备之前投加混凝剂，原水和混凝剂经混合设备充分混合后直接进入过滤设备，经过滤层的（接触混凝作用）就能较彻底地去除悬浮物。直流凝聚处理通常用于（低浊水）的处理。 4. 过滤设备中堆积的滤料层称为（滤层或滤床）。水通过（滤床的空塔流速）简称滤速。 5．（透膜压差（TMP））是衡量超滤膜性能的一个重要指标，它能够反映膜表面的污染程度。 6．在电厂锅炉补给水处理领域内，为了除去水中的有机物，除了采用活性炭以外，有时也采用大孔吸附树脂，目前常用的有DX-906和（大孔丙烯酸）系列两种吸附树脂。

7.在过滤器实际运行过程中，水流通过过滤介质层时的压力降即为（水头损失）。8．（反洗强度）是指每秒钟内每平米过滤断面所需要反洗水量的升数。 9．通常要求超滤膜材料要具有很好的分离（过滤）能力、（亲水性）和抗污染能力。

10．过滤前加氯是加氯点布置在过滤设备之前，加氯与混凝处理同时进行，故也称预氯化，它适用处理（含有机物污染或色度较高）的水。 三、问答题

1．简述影响混凝澄清处理的主要因素有哪些？

答：因为混凝澄清处理包括了药剂与水的混合，混凝剂的水解、羟基桥联、吸附、电性中、架桥、凝聚及絮凝物的沉降分离等一系列过程，因此混凝处理的效果受到许多因素的影响，其中影响较大的有水温、pH值、碱度、混凝剂剂量、接触介质和水的浊度等。

2．用聚合铝作混凝剂，有何优点？

答：①加药量少，可节省药耗；②混凝效果好，凝絮速度快，密度较大，易沉降分离；③适用范围广，对于高、低浊度水都有较好的混凝效果。 3．简述助凝剂在混凝过程中的主要作用是什么？

答：有机类的助凝剂大都是水溶性的聚合物，分子呈链状或树枝状，其主要作用

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有：①离子性作用，即利用离子性基团进行电性中和，起絮凝作用；②利用高分子聚合物的链状结构，借助吸附架桥起凝聚作用。 4．简述气浮工艺过程

答：气浮工艺过程是在气浮澄清池反应罐前加入混凝剂，在混凝剂的作用下水中的胶体和悬浮物脱稳形成细小的矾花颗粒；水流进入气浮池接触室后矾花颗粒与溶气水中大量的微细气泡发生吸附，形成密度小于水的絮体并且上浮，在水面形成浮渣层；清水则由气浮澄清池下部汇集进入出水槽。 5．简述什么是超滤

答：超滤是利用超滤膜为过滤介质，以压力差为驱动力的一种膜分离过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水、无机盐及小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶体、微生物等物质透过，以达到水质净化的目的。 6．超滤错流和死端过滤的优、缺点是什么？

答：超滤错流运行时，错流的浓水如果排放掉则会使系统水回收率降低。与死端相比，其结垢和污染的倾向较低，通量下降趋势相对小；死端过滤水回收率高。但是死端过滤时，杂质都压在膜表面，在进水杂质含量高时在一个制水周期里将使得过滤阻力迅速增大。简单的说，死端过滤的优点是回收率高，而膜污染严重；错流过滤尽管能减少污染，但回收率略低。 7．影响活性炭吸附的主要因素有哪些？

答：影响活性炭吸附的主要因素包括水中有机物的浓度、pH值、温度、共存物质和接触时间。

8．水的杀菌消毒处理方法有哪些？

答：水的杀菌消毒处理分为化学法和物理法：化学法包括加氯、次氯酸钠、二氧化氯或臭氧处理等；物理法包括加热、紫外线处理等。 9．使用活性炭床时，在水处理布置时应注意哪些问题？

答：当活性炭床以除去有机物为主时，宜放在阳床之后，研究证明，活性炭在酸性介质中可以较好的吸附水中有机物；当以除活性氯为主时，应放在阳床之前。 10．何谓接触凝聚？

答：原水经过滤料层前，向水中投加混凝剂（有时同时投加絮凝剂），使水中胶体脱稳、凝聚，形成初始矾花。水进入滤料层前的凝聚反应时间一般为5～15min。这种过滤形式的特点是省去了专门的混凝澄清设备，混凝剂投加量少。适用于常年原水浊度小于50mg/L，有机物含量中等以下的水源和地下水除铁、锰、胶体硅。 第二章 锅炉补给水的化学除盐 一、选择题

根据题意，将正确答案的填入括号内。

1．阴树脂受到有机物污染程度的顺序是（D）

A、大孔强碱Ⅰ型 >凝胶强碱Ⅰ型 >弱碱>强碱Ⅱ型 B、大孔强碱Ⅰ型 >凝胶强碱Ⅰ型 >强碱Ⅱ型 > 弱碱 C、 凝胶强碱Ⅰ型 > 大孔强碱Ⅰ型 >弱碱>强碱Ⅱ型 D、 凝胶强碱Ⅰ型 > 大孔强碱Ⅰ型 > 强碱Ⅱ型 > 弱碱

2．浮床体外清洗需增加设备和操作更为复杂，为了不使体外清洗次数过于频繁，通常要求进水的浊度小于（C）。

A、5 FTU B、10 FTU C、2 FTU D、1 FTU

3．一级除盐系统出水水质指标主要包括电导率κ25℃（μS/cm）和SiO2（μg/L），它们分别控制在（A）。

A、κ<10 SiO2<100 B、 κ<1 SiO2<10 C、κ<0.2 SiO2<20 D、 κ<10 SiO2<20

4．为保证化学除盐系统安全、经济运行，进入化学除盐系统的原水游离氯应达到（B）。

A、 <0.05mg/L B、 <0.1mg/L C、<0.2mg/L D、 <0.5mg/L 5．通常锅炉补给水处理系统混床中装载的阳、阴树脂体积比例是（A）。 A、 1:1 B、 1:2 C、2:1 D、3:2

6．失效的弱酸树脂采用强酸再生时，按设计规程再生剂比耗一般控制在为（C）。 A、 0.95 B、 1.0 C、1.05 D、1.2 二、填空题

根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。 1．（再生剂比耗）表示单位体积树脂所用再生剂的量（mol/m3）和该树脂的工作交换容量（mol/m3）的比值，它反映了树脂的再生性能。

2．浮床成床时，为了使成床保持原床层状态，水流不宜（缓慢上升），应使其流速（突然增大）。在制水过程中，应保持（足够的水流速度），不得过低，以避免出现树脂层下落的现象。

3．为了防止浮床低流速时树脂层下落，可在交换器出口（设回流管）。

4．制水→落床→进再生液→置换→（下流清洗）→成床、上流清洗，再转入制水。上述过程构成浮床的一个运行周期。 5．（EDI）又称填充床电渗析，是一种不耗酸、碱而制取纯水的新技术。它克服了（电渗析）不能深度除盐的缺点，又弥补了（离子交换）不能连续制水、需要用酸碱再生等不足。

6．EDI要求进水硬度小于（1.0）mg/L(CaCO3)，当原水硬度不能满足该要求时，可以使用钠离子软化器等工艺去除硬度。

7．化学水处理设备中常用的几种防腐措施包括：（橡胶衬里、玻璃钢衬里、环氧树脂涂料）、聚氯乙烯塑料、工程塑料和不锈钢等。

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8．离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。在它的分子结构中，可分为两部分，一部分称为（离子交换树脂骨架），它是高分子化合物的基体，具有庞大的空间结构，支撑着整个化合物；另一部分是带有可交换离子的（活性基团），它结合在高分子骨架上起着交换离子的作用。 9．离子交换树脂与水中的中性盐进行离子交换反应，同时生成游离酸或碱的能力，通常称之为树脂的（中性盐分解）能力。显然，强酸性阳树脂和强碱性阴树脂中性盐分解能力强，而弱酸性阳树脂和弱碱性阴树脂中性盐分解能力（基本没有）。 三、问答题：

1．简述影响离子交换工作层厚度的主要因素？

答：影响工作层厚度的因素很多，这些因素有：树脂种类、树脂颗粒大小、空隙率、进水离子浓度、出水水质的控制标准、水通过树脂层时的流速以及水温等。

a 树脂的选择性系数越大，树脂与水中离子的交换反应势就越大，工作层就越薄。 b 树脂颗粒越大，单位体积树脂比表面越小，离子在树脂相中的扩散所需要的时间就越长，工作层就越厚。 c 进水中离子浓度越高，交换反应所需时间就越长，工作层就越厚。 d 水的流速越大，水与树脂接触的时间就越短，工作层就越厚。 e 水温越高，可以减少树脂颗粒外水膜的厚度，有利于交换反应的进行，工作层就越薄。水温对弱型树脂的影响更为明显。 2．简述逆流再生离子交换器的工艺特点？

答：1）对水质适应性强；2）出水水质好；3）再生剂比耗低；4）自用水率低；5）对进水浊度要求较严，一般浊度应小于2FTU。

3. 为了防止用H2SO4再生时在树脂层中析出CaSO4沉淀，可以采用哪些再生方式？

答：1) 稀H2SO4再生法。再生液浓度通常为0.5%～2.0%，这种方法比较简单，但要用大量的稀H2SO4，再生时间长、自用水量大，再生效果也较差。

2)分步再生 先用低浓度的H2SO4溶液以高流速通过交换器，然后用较高浓度的H2SO4溶液以较低的流速通过交换器。先用低浓度的目的是降低再生液中CaSO4的过饱和度，使它不易析出；先采用高流速的原因是因为CaSO4从过饱和到析出沉淀物常需一定的时间，加快流速，缩短硫酸对树脂的接触时间，使CaSO4在发生沉淀前就排出树脂层。分步再生可分为二步法、三步法和四步法，也可采用将H2SO4浓度不断增大的方法，以达到先稀后浓的目的。 4．树脂转型膨胀含义是什么？

答：树脂的离子型态不同，其体积也不相同。当树脂从一种离子型态变为另一种离子型态时，树脂的体积就发生了变化。这种变化称为转型膨胀，是一种可逆膨

胀。当恢复成原来的离子型态时，树脂的体积就会恢复到原来的体积。各种离子形态树脂的体积不同、树脂中离子交换基团解离的能力不同以及亲水能力不同等都会引起树脂转型体积变化。如果树脂骨架上某种离子能形成氢键、离子架桥等作用时，会使树脂体积发生较大的变化。 5． 混床工作原理？

答：混合离子交换器简称混床，它是将阴、阳两种离子交换树脂按一定比例混合装填于同一交换床中，在运行前，先把它们分别再生成OH型和H型，然后用压缩空气混合均匀后再投入制水。由于运行时混床中阴、阳树脂颗粒互相紧密排列，所以阴、阳离子交换反应几乎是同时进行的。因此，经阳离子交换所产生的氢离子和经阴离子交换所产生的氢氧根都不会积累起来，而是立即生成水，基本上消除了反离子的影响，因此交换反应进行彻底，出水水质好。常用在串接在一级复床后用于初级纯水的进一步精制，处理后的纯水可作为高压及以上锅炉的补给水。 6．满室床的工艺特点是什么？

答：1）交换器内是装满树脂的，没有惰性树脂层。为防止细小颗粒的树脂堵塞出水装置的网孔或缝隙，采用了均粒树脂。由于没有惰性树脂层，因此增加了交换器空间的利用率。

2）树脂的这种清洗方式有以下优点：清洗罐体积可以很小，清洗工作量小；基本上没有打乱有利于再生的失效层态，所以每次清洗后仍按常规计量进行再生；在树脂移出或移入的过程中树脂层得到松动。 3） 满室床的运行和再生过程与浮床一样，因此具有对流再生工艺的优点。但这种床型要求树脂粒度均匀、转型体积改变率小以及较高的强度，并要求进水悬浮物含量小于1mg/L。

7．从大气式除碳器的原理分析处理阳床出水后水中CO2的极限浓度

答：除碳器的工作原理：CO2气体在水中的溶解度服从于亨利定律，即在一定温度下气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的分压成正比。通常在阳床出水中游离 CO2的浓度较高，所对应的液面上的分压也较高。只要降低与水相接触的气体中CO2的分压，溶解于水中的游离 CO2便会从水中解吸出来，从而将水中游离CO2除去。降低气体分压的办法：一是在除碳器中鼓入空气，即大气式除碳；另一办法是从除碳器的上部抽真空，即为真空式除碳。

由于空气中的CO2的量约为0.03%，当空气和水接触时，水中多余的CO2便会逸出并被空气流带走。在正常情况下，阳床出水通过除碳器后，可将水中的CO2含量降至5mg/L以下。

8．EDI与传统混合离子交换技术相比，具有哪些特点？

答：1）能够连续运行，不需要因为再生而备用一套设备；2）模块化组合方便，运行操作简单；3）水回收率高，EDI的浓水可以回收至反渗透进水；4）占地面

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积小，不需要再生和中和处理系统；5）运行费用低，不使用酸碱。 9．如何防止强碱阴树脂再生时结胶体硅？

答：胶体硅是强碱阴树脂再生不当产生的现象。当原水中二氧化硅和强酸阴离子比值较大或有弱碱阴树脂吸收水中强酸时，在阴树脂再生中可能出现结胶体硅的现象。一般在碱液浓度较高，温度和流速较低时更易发生这种现象。胶体硅一般出现在再生液排出端的树脂层中，这是由于到达出口处再生碱液的pН急剧下降，形成结胶硅的环境。防止结胶体硅的方法有： 1）预热树脂床层；

2）采用再生液先稀后浓，流速先快后慢的再生方法； 3）将部分初期的再生废液从树脂层中部排出等； 第三章 反渗透水处理技术 一、选择题：

根据题意，将正确答案的填入括号内 1. RO膜可用于去除（C） A、水中的盐分和溶解气体 B、水中的盐分和有机物

C、水中的盐分和微生物如病毒和细菌 D、水中的盐分和胶体和颗粒

2. 对RO膜的脱盐率特性叙述不正确的是（A） A、随着温度的升高，RO膜的脱盐率也随之提高 B、当反渗透膜元件发生结垢时，其脱盐率会降低

C、对水中离子去除率Al3+ > Fe3+ > Ca2+> Na+ ；PO3?2?4>SO4>Cl-

D、在压力一定时膜通量越高，脱盐率越低。

3. 在压力一定时，对RO膜通量特性叙述不正确的是（B） A、RO膜通量随着温度升高而提高

B、RO膜通量随着进水的含盐量升高而提高 C、RO膜通量随着水的回收率升高而降低

D、进水的pH 值4～8的范围内，醋酸纤维膜和复合膜的膜通量基本保持不变。 4. 复合膜对进水的游离氯的要求是（A）

A、< 0.1mg/L B、< 0.2mg/L C、< 0.3mg/L D、< 0.5mg/L 5. 测定SDI用的滤膜的过滤孔径为（B）

A、0.045mm B、0.45μm C、0.45nm D、4.5μm 二、填空题

根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。 1. 反渗透脱盐的依据是，①半透膜的（选择透过性）；②盐水室的外加压力（大

于）盐水室与淡水室的渗透压力，提供了水从盐水室向淡水室移动的推动力。

2. 产水通量─又称膜渗透通量或膜通量，指（单位反渗透膜面积在单位时间内透过的水量）。

3. 背压─反渗透膜组件（淡水侧）压力与（进水侧压力）的压力差。 4. 影响反渗透本体的水通量和脱盐率因素较多，主要包括（压力）、（温度）、（回收率）、（进水含盐量）和（pH值）等影响因素。

5. 脱盐率─反渗透水处理装置除去的盐量占（进水）含盐量的百分比，用来表征反渗透水处理装置的除盐效率。

6. 反渗透进水压力直接影响反渗透膜的膜通量和脱盐率。膜通量随反渗透进水压力增加而（增加）；脱盐率随进水压力的增大而（增大），但压力达到一定值后，脱盐率变化曲线趋于（平缓），脱盐率(不再增加)。 7. 测定SDI用的滤膜的过滤孔径为（0.45μm）。

8. 浓差极化是指在反渗透过程中，膜表面的（浓水）与（进水）之间有时会产生很高的浓度梯度。

9. 当遇到下述情况，则需要清洗膜元件：（1）产水量低于初始产水量的（10～15%）；（2）反渗透本体装置进水压力与浓水压力差值超过初始产水量的（10～15%）；（3）脱盐率增加初始脱盐率的（5%）以上。

10. 目前用于电厂水处理系统的反渗透膜元件，对其进水中的游离氯要求一般控制在（< 0.1mg/L）的范围。

11. 判断CaCO3是否沉淀，根据原水水质分为两种情况：对于苦咸水TDS≤10000mg/L，可根据（朗格利尔指数LSI）大小判断；对于海水

TDS>10000mg/L，可根据（斯蒂夫和大卫饱和指数S&DSI）大小判断。当LSI或S&DSI为（正值）时，水中CaCO3就会沉淀。

12. 水中某硫酸盐是否沉淀，可以通过该硫酸盐（离子浓度积IPb）的与其（溶度积Ksp）比较来进行判断：当(IPb)>(Ksp)时，则有可能生成硫酸盐垢；当(IPb)<(Ksp)时，没有硫酸盐结垢倾向。

13. 反渗透进水若需要进行水质软化则分为：（石灰软化）、（钠软化）和（弱酸软化）三种方法。

14. 判断反渗透膜元件进水胶体和颗粒最通用的办法是测量水中的（SDI）。 15. 膜元件的要求有最低浓水流速，主要为了防止（浓水极化）现象发生。 三、问答题：

1. 为什么RO产水pH值低于进水pH值？

答： 由于RO膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性气体，因此RO产水中

由于CO含量与进水基本相同，而HCO?2?23和CO3会减少1~2个数量级，这样

会打破水中CO?2?2、HCO3和CO3之间的平衡，因此CO2与水会发生如下的反

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