G3鍋爐水處理知識(shí)及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.天然水中的雜質(zhì)按顆粒大小可分成（）。A.懸浮物、膠體物和溶解物B.有機(jī)物和無(wú)機(jī)物C.微生物和化學(xué)物質(zhì)D.金屬離子和非金屬離子答案：A解析：天然水中雜質(zhì)按顆粒大小可分為懸浮物（顆粒較大）、膠體物（顆粒適中）和溶解物（顆粒極?。?。2.能使水的硬度降低的方法是（）。A.加酸B.加氯C.軟化D.曝氣答案：C解析：軟化處理是降低水中鈣、鎂等離子含量，從而降低水硬度的常用方法。加酸主要是調(diào)節(jié)水的酸堿度；加氯用于消毒；曝氣主要是去除水中的揮發(fā)性物質(zhì)等。3.測(cè)定水的硬度時(shí)，常用的指示劑是（）。A.鉻黑TB.酚酞C.甲基橙D.鈣指示劑答案：A解析：測(cè)定水的硬度時(shí)，鉻黑T是常用指示劑，它能與金屬離子形成特定顏色絡(luò)合物，便于判斷滴定終點(diǎn)。酚酞用于酸堿滴定中指示堿性終點(diǎn)；甲基橙用于酸堿滴定中指示酸性終點(diǎn)；鈣指示劑主要用于單獨(dú)測(cè)定鈣離子含量。4.鍋爐給水的pH值應(yīng)控制在（）。A.7以下B.7～9C.9～11D.11以上答案：B解析：鍋爐給水pH值控制在79較為合適，這樣可以防止金屬腐蝕，同時(shí)也能保證一定的水質(zhì)條件。pH值過(guò)低易腐蝕金屬，過(guò)高可能會(huì)引起其他問(wèn)題。5.鍋內(nèi)加藥處理時(shí)，常用的防垢劑是（）。A.氫氧化鈉B.碳酸鈉C.磷酸三鈉D.氯化鈉答案：C解析：磷酸三鈉是鍋內(nèi)加藥處理常用的防垢劑，它能與水中的鈣、鎂離子形成沉淀，防止水垢生成。氫氧化鈉主要用于調(diào)節(jié)水的酸堿度；碳酸鈉也有一定的軟化作用，但效果不如磷酸三鈉；氯化鈉一般不用于防垢。6.離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)度越大，其（）。A.交換容量越大B.機(jī)械強(qiáng)度越高C.交換速度越快D.再生越容易答案：B解析：離子交換樹(shù)脂交聯(lián)度越大，樹(shù)脂結(jié)構(gòu)越緊密，機(jī)械強(qiáng)度越高。但交聯(lián)度大，交換容量會(huì)降低，交換速度會(huì)變慢，再生也相對(duì)困難。7.反滲透膜的孔徑一般為（）。A.0.11微米B.110納米C.0.11納米D.10100納米答案：C解析：反滲透膜的孔徑非常小，一般為0.11納米，這樣可以截留大部分的溶解鹽、有機(jī)物等雜質(zhì)。8.當(dāng)原水的堿度較高時(shí)，可采用（）軟化系統(tǒng)。A.鈉離子交換B.氫鈉離子交換C.強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換D.弱酸性陽(yáng)離子交換答案：B解析：當(dāng)原水堿度較高時(shí)，氫鈉離子交換軟化系統(tǒng)可以在降低硬度的同時(shí)，適當(dāng)降低堿度。鈉離子交換主要降低硬度；強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換和弱酸性陽(yáng)離子交換有各自的特點(diǎn)，但對(duì)于高堿度水，氫鈉離子交換更合適。9.水中的溶解氧會(huì)對(duì)鍋爐金屬造成（）。A.化學(xué)腐蝕B.電化學(xué)腐蝕C.垢下腐蝕D.應(yīng)力腐蝕答案：B解析：水中溶解氧會(huì)與鍋爐金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，形成腐蝕電池，加速金屬的腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕一般是金屬與其他物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；垢下腐蝕是在水垢下面發(fā)生的腐蝕；應(yīng)力腐蝕是在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生的。10.鍋爐水處理設(shè)備安裝完畢后，應(yīng)進(jìn)行（）。A.水壓試驗(yàn)B.試運(yùn)行C.調(diào)試D.以上都是答案：D解析：鍋爐水處理設(shè)備安裝完畢后，需要進(jìn)行水壓試驗(yàn)檢查設(shè)備的密封性和耐壓性，進(jìn)行試運(yùn)行觀察設(shè)備的運(yùn)行情況，進(jìn)行調(diào)試使設(shè)備達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。11.水質(zhì)分析中的“灼燒減量”主要反映水中（）的含量。A.有機(jī)物B.無(wú)機(jī)物C.懸浮物D.膠體物答案：A解析：水質(zhì)分析中“灼燒減量”主要是指水中有機(jī)物在高溫灼燒時(shí)分解揮發(fā)的量，所以主要反映水中有機(jī)物的含量。12.離子交換器再生時(shí)，再生液的流速一般控制在（）。A.13米/小時(shí)B.35米/小時(shí)C.58米/小時(shí)D.810米/小時(shí)答案：B解析：離子交換器再生時(shí)，再生液流速一般控制在35米/小時(shí)，這樣可以保證再生效果，使再生液與樹(shù)脂充分接觸。13.對(duì)于小型低壓鍋爐，通常采用（）的水處理方式。A.爐外化學(xué)處理B.鍋內(nèi)加藥處理C.反滲透處理D.電滲析處理答案：B解析：小型低壓鍋爐由于規(guī)模較小，采用鍋內(nèi)加藥處理的方式較為簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。爐外化學(xué)處理設(shè)備投資和運(yùn)行成本相對(duì)較高；反滲透處理和電滲析處理主要用于對(duì)水質(zhì)要求較高的場(chǎng)合。14.水中的硬度主要是由（）引起的。A.鈣、鎂離子B.鈉離子C.鐵離子D.氯離子答案：A解析：水中的硬度主要是由鈣、鎂離子引起的，它們?cè)谒行纬商妓猁}、硫酸鹽等，導(dǎo)致水的硬度升高。15.鍋爐排污的目的是（）。A.降低水位B.排除雜質(zhì)C.增加壓力D.提高溫度答案：B解析：鍋爐排污的主要目的是排除鍋水中的雜質(zhì)、沉淀物等，防止水垢生成和保證鍋水水質(zhì)。不是為了降低水位、增加壓力或提高溫度。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.天然水中的膠體物質(zhì)主要有（）。A.腐殖質(zhì)B.黏土C.細(xì)菌D.藻類(lèi)答案：ABCD解析：天然水中的膠體物質(zhì)包括腐殖質(zhì)、黏土、細(xì)菌、藻類(lèi)等，它們顆粒大小適中，一般不能通過(guò)過(guò)濾等簡(jiǎn)單方法去除。2.鍋爐水處理的目的是（）。A.防止結(jié)垢B.防止腐蝕C.保證蒸汽品質(zhì)D.提高熱效率答案：ABCD解析：鍋爐水處理的目的包括防止結(jié)垢，減少熱阻，提高熱效率；防止腐蝕，延長(zhǎng)鍋爐使用壽命；保證蒸汽品質(zhì)，避免蒸汽帶水、帶雜質(zhì)等問(wèn)題。3.離子交換樹(shù)脂按活性基團(tuán)分類(lèi)，可分為（）。A.強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂B.弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂C.強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂D.弱堿性陰離子交換樹(shù)脂答案：ABCD解析：離子交換樹(shù)脂按活性基團(tuán)分類(lèi)，可分為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂和弱堿性陰離子交換樹(shù)脂，不同類(lèi)型的樹(shù)脂具有不同的交換性能。4.影響反滲透膜性能的因素有（）。A.溫度B.壓力C.進(jìn)水水質(zhì)D.膜的材質(zhì)答案：ABCD解析：溫度會(huì)影響水的黏度和膜的擴(kuò)散系數(shù)，從而影響反滲透膜的性能；壓力是反滲透過(guò)程的驅(qū)動(dòng)力，壓力大小影響產(chǎn)水量和脫鹽率；進(jìn)水水質(zhì)中的雜質(zhì)、硬度等會(huì)影響膜的使用壽命和性能；膜的材質(zhì)決定了膜的基本性能。5.鍋內(nèi)加藥處理時(shí)，常用的藥劑有（）。A.氫氧化鈉B.碳酸鈉C.磷酸三鈉D.栲膠答案：ABCD解析：鍋內(nèi)加藥處理常用藥劑有氫氧化鈉調(diào)節(jié)酸堿度；碳酸鈉有一定軟化和調(diào)節(jié)堿度作用；磷酸三鈉防垢；栲膠可以分散水垢、防止腐蝕等。三、判斷題（每題2分，共20分）1.水的硬度就是指水中鈣、鎂離子的含量。（）答案：√解析：水的硬度主要是由水中鈣、鎂離子的含量決定的，通常用鈣、鎂離子的總量來(lái)表示水的硬度。2.離子交換樹(shù)脂使用一段時(shí)間后，其交換容量會(huì)下降。（）答案：√解析：離子交換樹(shù)脂在使用過(guò)程中，會(huì)受到水中雜質(zhì)、有機(jī)物等的污染，同時(shí)樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生一定變化，導(dǎo)致交換容量下降。3.反滲透膜可以截留所有的雜質(zhì)。（）答案：×解析：反滲透膜雖然能截留大部分溶解鹽、有機(jī)物、微生物等雜質(zhì)，但對(duì)于一些小分子物質(zhì)，如某些氣體等，不能完全截留。4.鍋爐給水的含氧量應(yīng)越低越好。（）答案：√解析：水中溶解氧會(huì)對(duì)鍋爐金屬造成電化學(xué)腐蝕，所以鍋爐給水含氧量越低越好，一般需要通過(guò)除氧設(shè)備將其降低到規(guī)定范圍。5.鍋內(nèi)加藥處理可以完全防止水垢的生成。（）答案：×解析：鍋內(nèi)加藥處理可以在一定程度上防止水垢生成，但不能完全防止，還需要結(jié)合其他水處理措施和合理的運(yùn)行管理。6.水質(zhì)分析中的堿度主要是指水中氫氧根離子的含量。（）答案：×解析：水質(zhì)分析中的堿度是指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和作用的物質(zhì)總量，包括氫氧根離子、碳酸根離子、碳酸氫根離子等。7.離子交換器再生時(shí)，再生液濃度越高越好。（）答案：×解析：再生液濃度過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致樹(shù)脂結(jié)構(gòu)損壞，同時(shí)也會(huì)造成浪費(fèi)，一般需要控制在合適的濃度范圍內(nèi)。8.鍋爐排污量越大越好。（）答案：×解析：鍋爐排污量過(guò)大，會(huì)造成熱量和水資源的浪費(fèi)，同時(shí)也可能影響鍋爐的正常運(yùn)行，需要根據(jù)水質(zhì)情況和運(yùn)行要求合理控制排污量。9.反滲透設(shè)備運(yùn)行時(shí)，不需要進(jìn)行維護(hù)。（）答案：×解析：反滲透設(shè)備運(yùn)行時(shí)需要進(jìn)行定期的維護(hù)，包括清洗膜元件、檢查設(shè)備部件等，以保證其正常運(yùn)行和性能穩(wěn)定。10.水的pH值對(duì)鍋爐金屬的腐蝕有影響。（）答案：√解析：水的pH值過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)鍋爐金屬的腐蝕產(chǎn)生影響，合適的pH值可以減少腐蝕的發(fā)生。四、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）1.簡(jiǎn)述離子交換軟化的原理。答案：離子交換軟化是利用離子交換樹(shù)脂中的可交換離子與水中的鈣、鎂等離子進(jìn)行交換反應(yīng)。以鈉離子交換樹(shù)脂為例，當(dāng)含有鈣、鎂離子的水通過(guò)鈉離子交換樹(shù)脂層時(shí)，水中的鈣、鎂離子與樹(shù)脂上的鈉離子發(fā)生交換，鈣、鎂離子被吸附在樹(shù)脂上，而樹(shù)脂上的鈉離子進(jìn)入水中，從而使水的硬度降低。反應(yīng)式為：2RNa+Ca2?=R?Ca+2Na?，2RNa+Mg2?=R?Mg+2Na?。當(dāng)樹(shù)脂上的鈉離子全部被鈣、鎂離子交換后，樹(shù)脂失去軟化能力，需要用氯化鈉溶液進(jìn)行再生，使樹(shù)脂恢復(fù)為鈉型，反應(yīng)式為：R?Ca+2NaCl=2RNa+CaCl?，R?Mg+2NaCl=2RNa+MgCl?。2.簡(jiǎn)述鍋爐除氧的方法及原理。答案：鍋爐除氧方法主要有熱力除氧和化學(xué)除氧。熱力除氧原理：根據(jù)氣體在水中的溶解度與水的溫度和液面上該氣體的分壓力有關(guān)。在一定壓力下，將水加熱至沸點(diǎn)，水的蒸汽壓力就會(huì)等于液面上的全壓力，此時(shí)液面上氧氣等氣體的分壓力為零，水中的溶解氧就會(huì)不斷地逸出，從而達(dá)到除氧的目的?；瘜W(xué)除氧原理：利用某些化學(xué)藥劑與水中的溶解氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將氧消耗掉，從而除去水中的溶解氧。例如，常用的亞硫酸鈉除氧，其反應(yīng)式為：2Na?SO?+O?=2Na?SO?；聯(lián)氨除氧，反應(yīng)式為：N?H?+O?=N?+2H?O。五、計(jì)算題（每題15分，共15分）某鍋爐給水的硬度為3.0mmol/L，堿度為2.0mmol/L，若采用氫鈉離子交換軟化系統(tǒng)，要求軟化水的硬度小于0.03mmol/L，試計(jì)算需用多少體積的氫型離子交換樹(shù)脂和鈉型離子交換樹(shù)脂（假設(shè)樹(shù)脂的工作交換容量均為1000mol/m3，進(jìn)水流量為10m3/h）。答案：1.首先分析氫鈉離子交換軟化系統(tǒng)的作用氫型離子交換樹(shù)脂去除水中的陽(yáng)離子，將水中的鈣、鎂、鈉等陽(yáng)離子交換為氫離子，同時(shí)水中的碳酸氫根離子與氫離子反應(yīng)生成二氧化碳和水，降低堿度。鈉型離子交換樹(shù)脂進(jìn)一步去除水中剩余的硬度。原水硬度\(H=3.0mmol/L\)，堿度\(A=2.0mmol/L\)。經(jīng)過(guò)氫型離子交換樹(shù)脂處理后，水中的碳酸氫根離子被去除，同時(shí)部分硬度也被去除。由于堿度主要由碳酸氫根離子貢獻(xiàn)，與氫離子反應(yīng)的鈣、鎂離子量與堿度有關(guān)。假設(shè)與堿度相當(dāng)?shù)拟}、鎂離子全部被氫型樹(shù)脂去除。經(jīng)過(guò)氫型樹(shù)脂處理后剩余硬度\(H_1=HA=3.02.0=1.0mmol/L\)。2.計(jì)算氫型離子交換樹(shù)脂所需體積\(V_1\)每小時(shí)處理的水量\(Q=10m3/h\)，原水堿度\(A=2.0mmol/L=2.0mol/m3\)。樹(shù)脂的工作交換容量\(E=1000mol/m3\)。根據(jù)公式\(V_1=\frac{Q\timesA}{E}\)，代入數(shù)據(jù)可得\(V_1=\frac{10\times2.0}{1000}=0.02m3\)。3.計(jì)算鈉型離子交換