2025循環(huán)水處理試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.循環(huán)水系統(tǒng)中，濃縮倍數(shù)（K）的定義是（）。A.補(bǔ)充水含鹽量與排污水含鹽量的比值B.排污水含鹽量與補(bǔ)充水含鹽量的比值C.循環(huán)水含鹽量與補(bǔ)充水含鹽量的比值D.循環(huán)水含鹽量與排污水含鹽量的比值2.以下哪種藥劑屬于有機(jī)膦類阻垢劑？（）A.硫酸鋅B.聚丙烯酸C.羥基亞乙基二膦酸（HEDP）D.次氯酸鈉3.循環(huán)水系統(tǒng)中，微生物繁殖的主要危害不包括（）。A.形成生物黏泥堵塞管道B.降低換熱器傳熱效率C.提高循環(huán)水pH值D.加劇金屬腐蝕4.某循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行中，測(cè)得補(bǔ)充水濁度為5NTU，循環(huán)水濁度為25NTU，若系統(tǒng)無(wú)旁濾設(shè)施，長(zhǎng)期運(yùn)行可能導(dǎo)致的主要問(wèn)題是（）。A.結(jié)垢趨勢(shì)降低B.腐蝕速率下降C.生物黏泥大量滋生D.濃縮倍數(shù)自動(dòng)升高5.控制循環(huán)水系統(tǒng)pH值的主要目的是（）。A.提高藥劑溶解度B.抑制碳酸鈣結(jié)垢或碳酸亞鐵腐蝕C.降低補(bǔ)充水用量D.減少殺菌劑投加量6.以下關(guān)于循環(huán)水系統(tǒng)蒸發(fā)損失的描述，正確的是（）。A.蒸發(fā)損失量與環(huán)境溫度成反比B.蒸發(fā)損失量約為循環(huán)水量的0.5%~1.5%（溫差10℃時(shí)）C.蒸發(fā)損失會(huì)導(dǎo)致鹽類物質(zhì)濃縮D.蒸發(fā)損失可用化學(xué)方法直接控制7.某系統(tǒng)采用次氯酸鈉作為殺菌劑，若循環(huán)水余氯量長(zhǎng)期低于0.1mg/L，最可能的原因是（）。A.微生物繁殖速率低B.系統(tǒng)泄漏有機(jī)物（如油類）C.補(bǔ)充水硬度偏低D.緩蝕劑投加過(guò)量8.循環(huán)水系統(tǒng)中，金屬腐蝕的主要機(jī)理是（）。A.化學(xué)腐蝕（直接與O?反應(yīng)）B.電化學(xué)腐蝕（形成微電池）C.晶間腐蝕（材質(zhì)缺陷）D.應(yīng)力腐蝕（機(jī)械應(yīng)力作用）9.旁濾池的主要作用是（）。A.降低循環(huán)水溫度B.去除水中懸浮物和部分微生物C.調(diào)節(jié)循環(huán)水pH值D.提高濃縮倍數(shù)10.以下哪種情況會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)結(jié)垢趨勢(shì)增強(qiáng)？（）A.濃縮倍數(shù)降低B.水溫升高C.投加高效分散劑D.補(bǔ)充水堿度降低二、填空題（每空1分，共20分）1.循環(huán)水處理中，常用的緩蝕劑可分為無(wú)機(jī)緩蝕劑（如______）和有機(jī)緩蝕劑（如______）兩大類。2.循環(huán)水系統(tǒng)的主要水量損失包括蒸發(fā)損失、______、______和排污水損失。3.衡量循環(huán)水腐蝕性的常用指標(biāo)有______（需具體指標(biāo)）和______（需具體指標(biāo)）。4.微生物控制中，氧化性殺菌劑（如______）與非氧化性殺菌劑（如______）需交替使用，以避免微生物產(chǎn)生抗藥性。5.當(dāng)循環(huán)水pH值低于______時(shí)，碳鋼的腐蝕速率會(huì)顯著增加；當(dāng)pH值高于______時(shí)，碳酸鈣結(jié)垢趨勢(shì)加劇。6.某循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充水鈣硬度為80mg/L（以CaCO?計(jì)），循環(huán)水鈣硬度為320mg/L，則濃縮倍數(shù)K=______。7.阻垢劑的主要作用機(jī)理包括______、______和晶格畸變。8.循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行中，若出現(xiàn)濁度突然升高，可能的原因有______（至少2個(gè)）或______（至少2個(gè)）。9.為防止換熱器內(nèi)微生物黏泥沉積，通常要求循環(huán)水流速不低于______m/s。10.循環(huán)水系統(tǒng)的排污水量（B）計(jì)算公式為B=______（需寫出公式中各符號(hào)含義）。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述循環(huán)水系統(tǒng)中結(jié)垢與腐蝕的相互關(guān)系，并說(shuō)明如何通過(guò)水質(zhì)調(diào)控實(shí)現(xiàn)二者的平衡。2.某循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行中，監(jiān)測(cè)到腐蝕速率超標(biāo)（>0.1mm/a），但結(jié)垢趨勢(shì)較低（朗格利爾指數(shù)LSI<0），分析可能的原因并提出解決措施。3.說(shuō)明旁濾池的運(yùn)行原理及反沖洗的必要性，反沖洗時(shí)需控制哪些關(guān)鍵參數(shù)？4.比較氧化性殺菌劑與非氧化性殺菌劑的優(yōu)缺點(diǎn)，舉例說(shuō)明實(shí)際應(yīng)用中的搭配策略。5.循環(huán)水系統(tǒng)中，濃縮倍數(shù)（K）并非越高越好，簡(jiǎn)述K過(guò)高可能帶來(lái)的問(wèn)題。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：循環(huán)水量Q=10000m3/h，蒸發(fā)損失率e=1.2%（溫差8℃），風(fēng)吹損失率d=0.1%，系統(tǒng)無(wú)滲漏，要求濃縮倍數(shù)K=4.0。計(jì)算：（1）蒸發(fā)損失量E（m3/h）；（2）排污水量B（m3/h）；（3）補(bǔ)充水量M（m3/h）。2.某系統(tǒng)采用HEDP作為阻垢劑，有效濃度需控制在5~8mg/L（以純品計(jì)）。已知HEDP藥劑濃度為50%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），循環(huán)水流量為8000m3/h，若維持阻垢劑濃度為6mg/L，計(jì)算每小時(shí)需投加的藥劑體積（藥劑密度≈1.2g/cm3）。五、綜合分析題（10分）某化工廠循環(huán)水系統(tǒng)近期出現(xiàn)以下異常：①循環(huán)水濁度從15NTU升至40NTU；②pH值從8.5降至7.8；③碳鋼掛片腐蝕速率從0.05mm/a升至0.12mm/a；④余氯（游離氯）檢測(cè)值長(zhǎng)期低于0.05mg/L（正常應(yīng)0.2~0.5mg/L）。結(jié)合循環(huán)水處理知識(shí)，分析可能的原因，并提出針對(duì)性的解決措施。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.C3.C4.C5.B6.C7.B8.B9.B10.B二、填空題1.六偏磷酸鈉（或鉬酸鹽）；苯并三氮唑（或巰基苯并噻唑）2.風(fēng)吹損失；滲漏損失（或排污損失，但題目已列排污水損失，故應(yīng)為滲漏）3.腐蝕速率（mm/a）；極化電阻（或點(diǎn)蝕系數(shù)）4.次氯酸鈉（或二氧化氯）；異噻唑啉酮（或季銨鹽）5.7.0；9.56.4.0（320/80）7.螯合增溶；分散作用8.補(bǔ)充水濁度升高；換熱器泄漏（如油類或工藝介質(zhì)）；旁濾池失效；大氣灰塵帶入量增加（任選2個(gè)）9.0.810.B=E/(K-1)（E為蒸發(fā)損失量，K為濃縮倍數(shù)）三、簡(jiǎn)答題1.結(jié)垢與腐蝕的相互關(guān)系：-結(jié)垢：鈣鎂鹽類沉積形成垢層，可能覆蓋金屬表面，局部阻礙氧擴(kuò)散，導(dǎo)致垢下缺氧，引發(fā)垢下腐蝕（如鐵的厭氧腐蝕）；-腐蝕：金屬腐蝕產(chǎn)物（如Fe2?、Fe3?）可能與水中陰離子（如CO?2?）結(jié)合，形成疏松的腐蝕產(chǎn)物垢，加劇結(jié)垢；-平衡調(diào)控：通過(guò)控制pH值（如7.5~9.0）、投加緩蝕阻垢復(fù)合藥劑（如有機(jī)膦+聚合物）、維持合理濃縮倍數(shù)（K=3~5），使金屬表面形成致密的保護(hù)膜（如磷酸鹽膜），同時(shí)抑制鈣鎂鹽結(jié)晶。2.可能原因：-緩蝕劑投加量不足（如有機(jī)膦或鉬酸鹽濃度低）；-循環(huán)水溶解氧過(guò)高（如冷卻塔曝氣過(guò)度）；-微生物腐蝕（硫酸鹽還原菌或鐵細(xì)菌繁殖，產(chǎn)生酸性代謝產(chǎn)物）；-水質(zhì)波動(dòng)（如Cl?濃度升高，破壞鈍化膜）。解決措施：-檢測(cè)緩蝕劑濃度，調(diào)整投加量至目標(biāo)范圍；-增加非氧化性殺菌劑（如異噻唑啉酮）投加，控制微生物；-監(jiān)測(cè)Cl?、SO?2?濃度，必要時(shí)加大排污；-檢查冷卻塔布水均勻性，減少曝氣強(qiáng)度。3.旁濾池運(yùn)行原理：通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)（如石英砂、無(wú)煙煤）截留循環(huán)水中的懸浮物（泥沙、腐蝕產(chǎn)物、生物黏泥等），降低濁度，維持水質(zhì)穩(wěn)定。反沖洗必要性：長(zhǎng)期運(yùn)行后，濾料間孔隙被懸浮物堵塞，過(guò)濾效率下降，需通過(guò)反向水流（或氣水聯(lián)合）沖洗，清除截留物，恢復(fù)過(guò)濾能力。關(guān)鍵參數(shù)：反沖洗強(qiáng)度（5~15L/(s·m2)）、反沖洗時(shí)間（5~10min）、濾料膨脹率（30%~50%）。4.氧化性殺菌劑（如次氯酸鈉）：-優(yōu)點(diǎn)：殺菌速度快、廣譜、成本低；-缺點(diǎn)：易與水中有機(jī)物（如氨、油類）反應(yīng)失效，受pH影響大（pH>8時(shí)殺菌效率下降），長(zhǎng)期使用可能導(dǎo)致微生物抗藥性。非氧化性殺菌劑（如異噻唑啉酮）：-優(yōu)點(diǎn)：不受pH和有機(jī)物影響，殺菌持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)菌藻均有效；-缺點(diǎn)：成本較高，部分品種對(duì)環(huán)境有一定毒性。搭配策略：氧化性殺菌劑（如次氯酸鈉）每日連續(xù)投加，控制日常微生物繁殖；非氧化性殺菌劑（如季銨鹽）每周沖擊投加1次，針對(duì)性殺滅抗氯微生物（如硫酸鹽還原菌）。5.K過(guò)高的問(wèn)題：-結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)增加（鈣鎂鹽、硅酸鹽濃度超標(biāo)）；-腐蝕加?。–l?、SO?2?等腐蝕性離子濃縮，破壞鈍化膜）；-藥劑消耗增大（高濃度離子與藥劑絡(luò)合，降低有效濃度）；-微生物控制難度提高（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃縮，黏泥生成量增加）；-系統(tǒng)壓力升高（懸浮物、黏泥堵塞管道和換熱器）。四、計(jì)算題1.（1）蒸發(fā)損失量E=Q×e=10000×1.2%=120m3/h；（2）排污水量B=E/(K-1)=120/(4-1)=40m3/h；（3）補(bǔ)充水量M=E+d×Q+B=120+10000×0.1%+40=120+10+40=170m3/h（注：風(fēng)吹損失d=0.1%×Q=10m3/h）。2.阻垢劑純品投加量=循環(huán)水流量×目標(biāo)濃度=8000m3/h×6g/m3=48000g/h=48kg/h；藥劑中純品質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，故需藥劑質(zhì)量=48kg/h÷50%=96kg/h；藥劑體積=質(zhì)量/密度=96kg/h÷1.2kg/L=80L/h（注：1.2g/cm3=1.2kg/L）。五、綜合分析題可能原因分析：1.濁度升高：①旁濾池失效（如濾料板結(jié)、反沖洗不及時(shí)）；②補(bǔ)充水濁度升高（如水源污染）；③換熱器泄漏（工藝介質(zhì)如油類、顆粒物進(jìn)入循環(huán)水）；④大氣灰塵沉降量增加（如廠區(qū)施工）。2.pH下降：①系統(tǒng)泄漏酸性物質(zhì)（如工藝介質(zhì)鹽酸、硫酸）；②微生物代謝產(chǎn)酸（如硝化細(xì)菌將NH?轉(zhuǎn)化為HNO?，或硫酸鹽還原菌產(chǎn)H?S）；③緩蝕劑（如有機(jī)膦）水解產(chǎn)生酸性物質(zhì)（但通常影響較小）。3.腐蝕速率超標(biāo)：①pH降低導(dǎo)致酸腐蝕（H?濃度升高）；②微生物腐蝕（黏泥下缺氧環(huán)境促進(jìn)鐵細(xì)菌繁殖）；③余氯不足，微生物控制失效，黏泥覆蓋金屬表面形成差異電池；④濁度升高，懸浮物摩擦破壞鈍化膜。4.余氯不足：①系統(tǒng)泄漏有機(jī)物（如油類、氨）與余氯反應(yīng)消耗；②殺菌劑投加量不足；③循環(huán)水pH升高（但本題pH下降，故主要原因?yàn)橛袡C(jī)物消耗）。解決措施：1.立即檢測(cè)補(bǔ)充水濁度、換熱器進(jìn)出口水質(zhì)（如油含量、COD），排查泄漏點(diǎn)并修復(fù)；2.對(duì)旁濾池進(jìn)行強(qiáng)制反沖洗，檢查濾料是否失效（如板結(jié)、流失），必