2025年鍋爐水處理考試題及答案一、單項選擇題（共15題，每題2分，共30分）1.某工業(yè)鍋爐給水采用鈉離子交換處理，原水總硬度為6.5mmol/L，鈉離子交換器出水殘留硬度應控制在（）以下。A.0.03mmol/LB.0.3mmol/LC.3mmol/LD.0.003mmol/L2.鍋爐運行中，若鍋水pH值長期低于9，最可能導致的問題是（）。A.結碳酸鈣垢B.金屬腐蝕C.蒸汽帶水D.堿脆3.反滲透（RO）系統(tǒng)中，預處理階段設置活性炭過濾器的主要目的是（）。A.去除懸浮物B.降低濁度C.吸附有機物和余氯D.調(diào)節(jié)pH值4.用于鍋爐給水除氧的亞硫酸鈉（Na?SO?），其理論投加量與溶解氧的質(zhì)量比約為（）。A.1:1B.4:1C.8:1D.16:15.某低壓鍋爐采用磷酸鹽處理，鍋水磷酸根（PO?3?）控制范圍應為（）。A.5-15mg/LB.15-25mg/LC.25-35mg/LD.35-45mg/L6.離子交換樹脂再生時，若使用食鹽（NaCl）作為再生劑，鈉離子交換器的再生液濃度通?？刂圃冢ǎ?。A.1%-3%B.5%-8%C.10%-15%D.15%-20%7.鍋爐排污率是指（）與鍋爐蒸發(fā)量的比值。A.排污水量B.給水量C.補水量D.冷凝回水量8.測定鍋水氯離子（Cl?）時，若滴定終點顏色由黃色變?yōu)榇u紅色，使用的指示劑是（）。A.酚酞B.甲基橙C.鉻酸鉀D.淀粉9.鍋爐水冷壁管內(nèi)結生硫酸鹽水垢（主要成分為CaSO?），最可能的原因是（）。A.給水硬度高B.鍋水pH值過低C.鍋水濃縮倍數(shù)過高D.補水中硫酸鹽含量高10.采用電滲析（ED）處理鍋爐補給水時，其脫鹽原理主要利用（）。A.離子交換樹脂B.半透膜的選擇透過性C.電場驅動離子遷移D.活性炭吸附11.鍋爐蒸汽品質(zhì)惡化（如鈉含量超標），可能的原因不包括（）。A.鍋水含鹽量過高B.汽水分離器故障C.給水pH值偏低D.鍋爐負荷波動過大12.測定水的堿度時，若用酚酞作指示劑滴定至無色，再用甲基橙滴定至橙色，兩次消耗酸液體積分別為V?和V?。當V?=0、V?>0時，堿度組成為（）。A.氫氧化物堿度B.碳酸鹽堿度C.重碳酸鹽堿度D.氫氧化物+碳酸鹽堿度13.鍋爐停用保護時，采用充氮法的關鍵要求是（）。A.氮氣純度≥99.9%B.系統(tǒng)壓力保持微正壓C.金屬表面干燥D.定期更換氮氣14.某鍋爐給水溶解氧含量為0.15mg/L（標準要求≤0.1mg/L），最經(jīng)濟的處理措施是（）。A.增加除氧器蒸汽用量B.投加亞硫酸鈉C.改用熱力除氧+化學除氧聯(lián)合法D.提高除氧器工作溫度15.離子交換樹脂“中毒”后，若為鐵離子污染，可采用（）溶液浸泡復蘇。A.稀鹽酸B.氫氧化鈉C.氯化鈉D.亞硫酸氫鈉二、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.鍋爐給水的濁度越高，越容易在受熱面形成沉積物。（）2.鈉離子交換只能去除水中的硬度，不能降低堿度。（）3.反滲透膜的脫鹽率隨進水壓力升高而降低。（）4.鍋水的相對堿度（游離NaOH與溶解固形物的比值）應控制在0.2以下，防止堿脆。（）5.磷酸鹽處理中，過量的磷酸根會與鍋水中的鈣、鎂離子反應生成水渣，需通過排污排除。（）6.測定水的硬度時，若水樣中存在鐵離子，會干擾滴定終點判斷，需加掩蔽劑（如三乙醇胺）。（）7.鍋爐連續(xù)排污的目的是排除鍋水表面的高濃度鹽分和泡沫，定期排污主要排除底部水渣。（）8.電導率是反映水中溶解鹽類總量的指標，電導率越高，水質(zhì)越差。（）9.鍋爐停用后，若采用濕法保護（如充亞硫酸鈉溶液），需定期檢測溶液濃度并補充藥劑。（）10.蒸汽中的硅酸（H?SiO?）主要通過溶解攜帶進入汽輪機，可能導致葉片結硅垢。（）三、簡答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡述鈉離子交換器的工作原理及再生操作步驟。2.反滲透系統(tǒng)運行中，膜污染的主要類型有哪些？如何預防？3.鍋爐給水為什么需要除氧？常用的除氧方法有哪些？4.鍋水pH值的控制范圍是多少？pH值過高或過低對鍋爐運行有何影響？5.簡述磷酸鹽處理（協(xié)調(diào)pH-磷酸鹽處理）的作用機理及控制要點。四、計算題（共3題，每題8分，共24分）1.某鍋爐原水水質(zhì)：Ca2?濃度80mg/L（以CaCO?計），Mg2?濃度30mg/L（以CaCO?計），Na?濃度50mg/L，HCO??濃度200mg/L（以CaCO?計），SO?2?濃度120mg/L（以CaCO?計），Cl?濃度80mg/L（以CaCO?計）。計算原水的總硬度（以mmol/L計）、總堿度（以mmol/L計）和溶解固形物（TDS，以mg/L計，忽略其他離子）。（已知：CaCO?摩爾質(zhì)量100g/mol，Na?摩爾質(zhì)量23g/mol，HCO??摩爾質(zhì)量61g/mol，SO?2?摩爾質(zhì)量96g/mol，Cl?摩爾質(zhì)量35.5g/mol）2.某鈉離子交換器裝填001×7型樹脂（工作交換容量1000mmol/L），樹脂體積為2m3。原水總硬度為5mmol/L，計算該交換器的制水量（以m3計，出水殘留硬度忽略不計）。3.某鍋爐蒸發(fā)量為20t/h，給水含鹽量為50mg/L，鍋水允許最大含鹽量為3000mg/L，求鍋爐的排污率（%）及排污水量（t/h）。（假設蒸汽帶走的鹽量忽略不計）五、案例分析題（共2題，每題8分，共16分）1.某企業(yè)一臺DZL4-1.25-AⅡ型鍋爐（額定蒸發(fā)量4t/h，工作壓力1.25MPa），近期出現(xiàn)以下問題：①鍋水磷酸根（PO?3?）含量持續(xù)低于5mg/L（標準要求5-15mg/L）；②水冷壁管內(nèi)檢測到碳酸鈣垢（厚度約0.5mm）；③蒸汽冷凝水鐵含量升高（0.3mg/L，標準≤0.1mg/L）。請分析可能原因，并提出處理措施。2.某熱電廠鍋爐采用反滲透+混床處理作為補給水系統(tǒng)，近期反滲透產(chǎn)水流量下降（由100m3/h降至80m3/h），脫鹽率由98%降至95%，膜壓差由0.2MPa升至0.4MPa。請判斷可能的膜污染類型，說明驗證方法，并提出清洗方案。參考答案一、單項選擇題1.A2.B3.C4.B5.A6.B7.A8.C9.D10.C11.C12.C13.B14.B15.A二、判斷題1.√2.√3.×4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√三、簡答題1.工作原理：鈉離子交換器內(nèi)裝填鈉型陽離子交換樹脂（R-Na），原水通過樹脂層時，水中的Ca2?、Mg2?與樹脂上的Na?發(fā)生交換反應（2R-Na+Ca2?→R?-Ca+2Na?），從而去除硬度，出水為軟化水。再生步驟：①反洗：從底部進水，松動樹脂層，去除懸浮物；②再生：用5%-8%的NaCl溶液從頂部流入，置換樹脂上的Ca2?、Mg2?（R?-Ca+2Na?→2R-Na+Ca2?）；③置換：用少量清水沖洗，確保再生劑充分反應；④正洗：從頂部進水，沖洗殘留再生劑，直至出水硬度達標。2.膜污染類型：①顆粒污染（懸浮物、膠體）；②有機污染（腐殖酸、蛋白質(zhì)）；③無機結垢（CaCO?、CaSO?、SiO?）；④微生物污染（細菌、藻類）。預防措施：①加強預處理（多介質(zhì)過濾、超濾去除懸浮物；活性炭吸附有機物；阻垢劑抑制結垢；殺菌滅藻）；②控制運行參數(shù)（回收率≤75%，避免濃差極化；定期沖洗）；③定期監(jiān)測SDI（污染指數(shù)）≤5，余氯≤0.1mg/L。3.除氧原因：溶解氧是鍋爐金屬腐蝕的主要因素，氧與鐵反應生成Fe?O?（Fe+O?+H?O→Fe?O?），導致氧腐蝕，嚴重時造成管壁穿孔。常用方法：①熱力除氧（利用蒸汽加熱至沸點，使氧溶解度降低并逸出，適用于高壓鍋爐）；②化學除氧（投加亞硫酸鈉、聯(lián)氨等還原劑，與氧反應生成無害物質(zhì)，用于低壓鍋爐或輔助除氧）；③真空除氧（降低壓力使水沸騰除氧，適用于低溫系統(tǒng)）。4.控制范圍：低壓鍋爐（≤2.5MPa）鍋水pH值9-11；中高壓鍋爐（>2.5MPa）pH值9-10.5。pH過低影響：金屬表面氧化膜（Fe?O?）溶解，加劇腐蝕；H?濃度高，發(fā)生析氫腐蝕。pH過高影響：可能引起堿脆（應力腐蝕）；鍋水起泡，蒸汽帶水；磷酸根與過量OH?反應生成HPO?2?，降低防垢效果。5.作用機理：向鍋水投加磷酸鹽（如Na?PO?），與Ca2?反應生成流動性好的水渣（Ca?(PO?)?），避免形成堅硬的CaCO?垢；同時調(diào)節(jié)鍋水pH值，維持金屬表面鈍化膜穩(wěn)定?？刂埔c：①磷酸根濃度5-15mg/L（低壓鍋爐），避免過量結磷酸鹽垢；②協(xié)調(diào)pH與磷酸根關系，防止游離NaOH過高（相對堿度≤0.2）；③定期排污排除水渣；④監(jiān)測鍋水SiO?2?含量，防止與磷酸鹽協(xié)同結垢。四、計算題1.總硬度=（Ca2?+Mg2?）濃度（以CaCO?計）/100=（80+30）/100=1.1mmol/L總堿度=HCO??濃度（以CaCO?計）/100=200/100=2.0mmol/LTDS=（Na?×100/23）+（HCO??×100/61）+（SO?2?×100/96）+（Cl?×100/35.5）=（50×100/23）+（200×100/61）+（120×100/96）+（80×100/35.5）≈217.39+327.87+125+225.35≈895.61mg/L2.樹脂總交換容量=體積×工作交換容量=2m3×1000mmol/L=2×10?mmol制水量=總交換容量/原水硬度=2×10?mmol/5mmol/L=4×10?L=400m33.排污率P=（給水含鹽量S?）/（鍋水含鹽量S?-給水含鹽量S?）×100%=50/(3000-50)×100%≈1.69%排污水量D=蒸發(fā)量×P=20t/h×1.69%≈0.338t/h五、案例分析題1.可能原因：①磷酸根不足：加藥系統(tǒng)故障（如計量泵堵塞）、藥劑投加量不足、鍋水pH值過高（PO?3?與OH?反應生成HPO?2?）；②碳酸鈣結垢：給水殘留硬度（鈉離子交換器失效）、鍋水pH值偏低（HCO??分解產(chǎn)生CO?，降低pH，促進CaCO?沉淀）；③冷凝水鐵含量高：蒸汽管道腐蝕（CO?腐蝕或氧腐蝕）、冷凝水回收系統(tǒng)未加緩蝕劑（如氨或嗎啉）。處理措施：①檢查磷酸鹽加藥裝置，校準計量泵；調(diào)整鍋水pH至9-11，必要時補加NaOH；②檢測軟化水硬度，若超標需再生離子交換器；增加排污量，減少CaCO?沉積；③對冷凝水系統(tǒng)投加中和胺（如環(huán)己胺）提高pH至8.5-9.2，或投加成膜胺（如十八胺）保護金屬表面；定期清理管道內(nèi)腐蝕產(chǎn)物。2.污染類型判斷：膜壓差升高、產(chǎn)水量下降、脫鹽率降低，可能為混合污染（顆粒污染+有機污染或無機結垢）。驗證方法：①分析進水SDI（若>5，提示顆粒污染）；②檢測濃水側結晶體（如CaC