鍋爐水處理g3試卷及答案解析一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.測定鍋爐給水硬度時，若水樣中存在大量鐵離子，會對EDTA滴定法產(chǎn)生干擾，此時應(yīng)加入的掩蔽劑是（）。A.硫化鈉B.三乙醇胺C.酒石酸鉀鈉D.鹽酸答案：B解析：鐵離子對EDTA滴定法的干擾主要表現(xiàn)為封閉指示劑（如鉻黑T），三乙醇胺可與Fe3+形成穩(wěn)定絡(luò)合物，消除其對滴定的影響；硫化鈉多用于消除重金屬離子干擾，酒石酸鉀鈉常用于掩蔽鋁離子，鹽酸主要用于調(diào)節(jié)pH值。2.某工業(yè)鍋爐鍋水氯離子含量為450mg/L，若采用連續(xù)排污控制濃縮倍數(shù)，當(dāng)給水中氯離子含量為30mg/L時，濃縮倍數(shù)約為（）。A.10B.12C.15D.18答案：C解析：濃縮倍數(shù)K=鍋水氯離子含量/給水氯離子含量=450/30=15。濃縮倍數(shù)是衡量鍋爐水濃縮程度的重要指標(biāo)，過高易導(dǎo)致結(jié)垢或腐蝕，過低則浪費水資源。3.鈉型離子交換樹脂再生時，若使用NaCl溶液作為再生劑，其最佳濃度范圍是（）。A.1%-3%B.5%-8%C.10%-15%D.18%-20%答案：B解析：鈉型樹脂再生時，NaCl溶液濃度過低（＜5%）會導(dǎo)致再生不徹底，濃度過高（＞8%）會因滲透壓過高使樹脂脫水收縮，影響再生效果。實踐中5%-8%為最佳濃度，可兼顧再生效率和經(jīng)濟(jì)性。4.采用磷酸鹽處理的鍋爐，鍋水pH值應(yīng)控制在（）范圍內(nèi)。A.6.5-7.5B.8.5-9.5C.10.0-12.0D.12.5-13.5答案：C解析：磷酸鹽處理的核心是通過添加磷酸三鈉（Na?PO?）使鍋水中Ca2+、Mg2+形成水渣（如羥基磷灰石），而pH值需維持在10-12，以保證PO?3-的有效性并抑制酸性腐蝕。pH過低（＜10）會導(dǎo)致磷酸鹽水解為HPO?2-，降低除垢能力；pH過高（＞12）易引發(fā)堿性腐蝕。5.反滲透（RO）裝置運行中，若進(jìn)水溫度從25℃降至15℃，在相同操作壓力下，產(chǎn)水量會（）。A.升高B.降低C.不變D.先升后降答案：B解析：反滲透膜的產(chǎn)水量與水溫呈正相關(guān)，水溫每降低1℃，產(chǎn)水量約減少2%-3%。這是因為水溫降低會增加水的黏度，減小膜的水通量。實際運行中需通過調(diào)節(jié)壓力或水溫（如加熱）維持產(chǎn)水量。6.鍋爐水硬度的定義是（）。A.水中鈣、鎂離子的總濃度B.水中鈉離子的濃度C.水中氯離子的濃度D.水中溶解氧的濃度答案：A解析：硬度是衡量水中鈣、鎂離子含量的指標(biāo)，單位常用mmol/L（以CaCO?計）。硬度過高易導(dǎo)致鍋爐結(jié)垢，是鍋爐水處理的核心控制指標(biāo)。7.測定鍋水亞硫酸鹽（SO?2-）含量時，使用的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液是（）。A.高錳酸鉀溶液B.硫代硫酸鈉溶液C.碘標(biāo)準(zhǔn)溶液D.鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液答案：C解析：亞硫酸鹽的測定通常采用碘量法：在酸性條件下，SO?2-與過量I?反應(yīng)，剩余I?用硫代硫酸鈉滴定。因此，直接參與滴定的標(biāo)準(zhǔn)溶液是碘溶液（I?），硫代硫酸鈉用于回滴。8.下列不屬于鍋爐水汽系統(tǒng)腐蝕類型的是（）。A.氧腐蝕B.酸腐蝕C.晶間腐蝕D.應(yīng)力腐蝕答案：C解析：鍋爐水汽系統(tǒng)常見腐蝕包括氧腐蝕（因溶解氧引起）、酸腐蝕（因CO?或酸性物質(zhì)）、應(yīng)力腐蝕（拉應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)共同作用）。晶間腐蝕主要發(fā)生在不銹鋼等合金材料中，鍋爐本體多為碳鋼，晶間腐蝕較少見。9.離子交換樹脂失效后，再生前需進(jìn)行反洗，其主要目的是（）。A.清除樹脂層中的懸浮物和破碎樹脂B.降低再生劑用量C.提高樹脂交換容量D.調(diào)整樹脂層高度答案：A解析：反洗的主要作用是松動樹脂層，清除運行中截留的懸浮物、膠體及破碎的樹脂顆粒，防止樹脂層堵塞，保證再生時再生劑均勻分布。10.鍋爐給水采用聯(lián)氨（N?H?）除氧時，聯(lián)氨的最佳投加條件是（）。A.低溫、酸性B.高溫、堿性C.低溫、堿性D.高溫、酸性答案：B解析：聯(lián)氨與氧的反應(yīng)速率隨溫度升高而加快（80℃以上反應(yīng)迅速），且在堿性條件下（pH＞9）可避免聯(lián)氨分解為NH?，提高除氧效率。因此，聯(lián)氨通常在省煤器前或給水泵后（高溫段）投加，并配合調(diào)節(jié)pH值。11.某鍋爐鍋水堿度（以NaOH計）為12mmol/L，若其中酚酞堿度為8mmol/L，甲基橙堿度為12mmol/L，則鍋水中的堿度組分為（）。A.僅有OH?B.OH?和CO?2-C.CO?2-和HCO??D.僅有CO?2-答案：B解析：酚酞堿度（P）與甲基橙堿度（M）的關(guān)系：若P=M，則堿度僅含OH?；若P＜M且2P＞M，則含OH?和CO?2-；若2P=M，則僅含CO?2-；若2P＜M，則含CO?2-和HCO??。本題中P=8mmol/L，M=12mmol/L，2P=16＞M，故組分為OH?和CO?2-。12.下列關(guān)于鍋爐排污的說法，錯誤的是（）。A.連續(xù)排污主要排除鍋水表面的高濃度鹽分B.定期排污應(yīng)在鍋爐低負(fù)荷時進(jìn)行C.排污量過大易導(dǎo)致鍋爐水位波動D.排污率一般控制在5%-10%答案：B解析：定期排污的目的是排除鍋筒底部的水渣，應(yīng)在鍋爐高負(fù)荷時進(jìn)行（此時水循環(huán)強(qiáng)，水渣易集中），低負(fù)荷時排污可能導(dǎo)致局部水循環(huán)停滯，引發(fā)受熱面超溫。13.測定溶解氧時，若水樣中含有大量亞硫酸鹽，會導(dǎo)致測定結(jié)果（）。A.偏高B.偏低C.不變D.先高后低答案：B解析：亞硫酸鹽（SO?2-）具有還原性，會與溶解氧測定中的氧化劑（如Mn(OH)?）反應(yīng)，消耗部分氧化劑，導(dǎo)致滴定終點提前，測定結(jié)果偏低。14.下列水質(zhì)指標(biāo)中，屬于鍋爐水安全性指標(biāo)的是（）。A.硬度B.電導(dǎo)率C.含油量D.pH值答案：C解析：鍋爐水含油量過高會在受熱面形成油膜，導(dǎo)致傳熱惡化、局部超溫，甚至引發(fā)爆管，屬于安全性指標(biāo)；硬度、電導(dǎo)率、pH值主要影響結(jié)垢和腐蝕，屬于經(jīng)濟(jì)性或保護(hù)性指標(biāo)。15.離子交換樹脂的交聯(lián)度越高，其（）。A.交換容量越大B.機(jī)械強(qiáng)度越好C.抗污染能力越差D.再生效率越高答案：B解析：交聯(lián)度是樹脂中交聯(lián)劑（如二乙烯苯）的含量，交聯(lián)度越高，樹脂結(jié)構(gòu)越緊密，機(jī)械強(qiáng)度（耐磨性）越好，但交換容量（因孔隙減少）和再生效率（再生劑擴(kuò)散受阻）會降低，抗污染能力（因孔隙小，污染物不易進(jìn)入）反而增強(qiáng)。二、多項選擇題（每題3分，共30分，少選、錯選均不得分）1.鍋爐水處理的主要目的包括（）。A.防止受熱面結(jié)垢B.減少鍋爐腐蝕C.提高蒸汽品質(zhì)D.降低燃料消耗答案：ABCD解析：結(jié)垢會導(dǎo)致傳熱效率下降（增加燃料消耗），腐蝕會縮短鍋爐壽命，蒸汽帶水或含鹽量高會影響用汽設(shè)備（如汽輪機(jī)），因此水處理直接關(guān)聯(lián)經(jīng)濟(jì)性、安全性和設(shè)備可靠性。2.下列屬于鍋內(nèi)水處理藥劑的是（）。A.磷酸三鈉B.硫酸鋁C.栲膠D.亞硫酸鈉答案：ACD解析：鍋內(nèi)水處理通過向鍋水添加藥劑防止結(jié)垢和腐蝕，磷酸三鈉（防垢）、栲膠（分散水渣）、亞硫酸鈉（除氧）均為常用藥劑；硫酸鋁是混凝劑，用于預(yù)處理階段的澄清，屬于鍋外處理。3.反滲透裝置運行中，膜污染的主要表現(xiàn)有（）。A.產(chǎn)水量下降B.脫鹽率降低C.進(jìn)水壓力升高D.濃水壓力降低答案：ABC解析：膜污染（如結(jié)垢、有機(jī)物吸附）會導(dǎo)致膜通量下降（產(chǎn)水量減少）、溶質(zhì)透過率增加（脫鹽率降低），同時水流阻力增大（進(jìn)水壓力升高）；濃水壓力與系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)，污染時濃水壓力可能升高而非降低。4.鍋爐水pH值過低的危害包括（）。A.促進(jìn)酸性腐蝕B.磷酸鹽水解失效C.蒸汽帶水量增加D.鈣鎂離子沉淀答案：AB解析：pH過低（＜10）時，H+濃度高，會腐蝕金屬（酸性腐蝕）；同時，磷酸鹽（如Na?PO?）會水解為Na?HPO?或NaH?PO?，失去與Ca2+結(jié)合提供水渣的能力。蒸汽帶水量主要與鍋水含鹽量和汽水分離裝置有關(guān)，鈣鎂離子沉淀通常發(fā)生在pH過高時（如形成Ca(OH)?）。5.下列關(guān)于離子交換樹脂保存的說法，正確的是（）。A.長期停用應(yīng)轉(zhuǎn)型為鹽型（如鈉型）B.防止樹脂失水干燥C.避免高溫（＞50℃）存放D.可用飽和食鹽水浸泡防凍答案：ABCD解析：樹脂失水會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞（需保持濕潤），高溫會加速樹脂降解，轉(zhuǎn)型為鹽型可提高穩(wěn)定性（如鈉型比氫型更耐儲存），飽和食鹽水（濃度＞15%）可降低冰點（-20℃以下），防止冬季凍結(jié)。6.測定鍋水氯離子時，若滴定終點顏色變化不明顯，可能的原因有（）。A.指示劑（鉻酸鉀）用量不足B.水樣pH值過高（＞10）C.水樣中存在大量硫酸根離子D.滴定速度過快答案：ABD解析：鉻酸鉀用量不足會導(dǎo)致終點顏色（磚紅色Ag?CrO?）不明顯；pH過高時，Ag+與OH?提供AgOH沉淀，干擾滴定；滴定速度過快會錯過終點；硫酸根離子與Ag+不反應(yīng)（Ag?SO?溶解度大），不影響氯離子測定。7.鍋爐排污率的影響因素包括（）。A.給水水質(zhì)B.鍋水允許的最高含鹽量C.鍋爐蒸發(fā)量D.燃料種類答案：ABC解析：排污率=（給水中某指標(biāo)濃度/（鍋水中該指標(biāo)濃度-給水中該指標(biāo)濃度））×100%，因此與給水水質(zhì)（指標(biāo)濃度）、鍋水允許濃度（控制標(biāo)準(zhǔn)）、蒸發(fā)量（影響濃縮速度）相關(guān)；燃料種類主要影響燃燒效率，與排污率無直接關(guān)系。8.下列關(guān)于除氧器的說法，正確的是（）。A.熱力除氧需將水加熱至沸點B.真空除氧適用于低壓鍋爐C.化學(xué)除氧可作為熱力除氧的輔助手段D.解析除氧會向系統(tǒng)引入還原性氣體答案：ABCD解析：熱力除氧基于亨利定律，需加熱至沸點以降低氧的溶解度；真空除氧通過降低壓力使水沸騰，適用于低壓系統(tǒng)（如0.1MPa以下）；化學(xué)除氧（如聯(lián)氨）用于消除熱力除氧后的殘余氧；解析除氧（如利用木炭或焦碳）會產(chǎn)生CO或H?，需確保其不影響蒸汽品質(zhì)。9.鍋爐水汽系統(tǒng)中，易發(fā)生氧腐蝕的部位有（）。A.省煤器B.給水泵C.過熱器D.凝汽器答案：ABD解析：氧腐蝕多發(fā)生在給水系統(tǒng)（溫度較低、溶解氧未完全去除），如省煤器（給水進(jìn)入鍋爐的首段）、給水泵（低壓區(qū)易溶氧）、凝汽器（凝結(jié)水重新接觸空氣）；過熱器內(nèi)為高溫蒸汽，氧含量極低，腐蝕風(fēng)險小。10.下列關(guān)于樹脂再生的說法，錯誤的是（）。A.再生劑流速越快，再生效果越好B.再生劑溫度越高，再生效率越高C.再生劑用量越多，樹脂再生越徹底D.逆流再生比順流再生更省再生劑答案：ABC解析：再生劑流速過快會導(dǎo)致再生劑與樹脂接觸時間不足，效果下降；溫度過高（＞40℃）可能破壞樹脂結(jié)構(gòu)；再生劑用量存在“最佳值”，過量會造成浪費且可能污染樹脂；逆流再生（再生劑從下往上）可減少已再生樹脂被未完全反應(yīng)的再生劑污染，比順流再生（從上往下）節(jié)省20%-30%再生劑。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）1.鍋爐給水的濁度越高，說明水中懸浮物含量越多，易導(dǎo)致離子交換樹脂污染。（）答案：√解析：濁度是懸浮物和膠體的綜合指標(biāo)，高濁度水進(jìn)入離子交換器會堵塞樹脂孔隙，降低交換容量，需預(yù)處理（如澄清、過濾）后再軟化。2.鍋水的相對堿度（游離NaOH/溶解固形物）應(yīng)控制在＜0.2，否則可能引發(fā)苛性脆化。（）答案：√解析：相對堿度過高時，NaOH會在鍋爐局部濃縮（如縫隙處），導(dǎo)致金屬晶間腐蝕（苛性脆化），因此需通過控制排污或添加緩蝕劑（如硝酸鹽）將其限制在0.2以下。3.測定溶解氧時，水樣需現(xiàn)場固定，否則溶解氧會與空氣中的氧交換，導(dǎo)致結(jié)果偏差。（）答案：√解析：溶解氧易揮發(fā)或與空氣交換，采樣后需立即加入MnSO?和堿性KI溶液固定（提供MnO(OH)?沉淀），防止氧損失。4.鈉離子交換器運行中，出水硬度突然升高，可能是樹脂層高度不足或再生不徹底。（）答案：√解析：樹脂層過?。ń粨Q容量不足）或再生不徹底（部分樹脂未恢復(fù)交換能力）會導(dǎo)致漏硬，表現(xiàn)為出水硬度升高。5.反滲透膜的脫鹽率=（1-產(chǎn)水含鹽量/進(jìn)水含鹽量）×100%，脫鹽率越高，產(chǎn)水純度越高。（）答案：√解析：脫鹽率是衡量反滲透膜性能的關(guān)鍵指標(biāo)，脫鹽率越高，產(chǎn)水中離子去除越徹底，純度越高。6.鍋爐水的電導(dǎo)率與含鹽量成正比，因此可通過監(jiān)測電導(dǎo)率間接控制鍋水濃縮程度。（）答案：√解析：電導(dǎo)率反映水中離子的總濃度，與含鹽量呈正相關(guān)（不同離子的電導(dǎo)率不同，但線性關(guān)系明顯），實際操作中常用電導(dǎo)率代替溶解固形物監(jiān)測排污。7.聯(lián)氨除氧時，過量的聯(lián)氨會分解為NH?，可能導(dǎo)致蒸汽系統(tǒng)的銅合金部件腐蝕。（）答案：√解析：聯(lián)氨過量時，高溫下分解為NH?（N?H?→2NH?+N?），NH?與銅離子形成絡(luò)合物，加速銅合金（如凝汽器銅管）的腐蝕，因此需控制聯(lián)氨殘留量（一般＜0.1mg/L）。8.離子交換樹脂的工作交換容量大于其全交換容量。（）答案：×解析：全交換容量是樹脂完全再生后的最大交換能力（理論值），工作交換容量是實際運行中受流速、溫度、再生程度等因素影響的有效容量，通常小于全交換容量。9.鍋爐定期排污應(yīng)在高水位、低負(fù)荷時進(jìn)行，以減少對水循環(huán)的影響。（）答案：×解析：定期排污應(yīng)在低水位、高負(fù)荷時進(jìn)行（高負(fù)荷時水循環(huán)強(qiáng)，水渣易集中在鍋筒底部），高水位時排污可能導(dǎo)致水位過低，引發(fā)事故。10.采用石灰-純堿軟化法處理水時，石灰主要去除碳酸鹽硬度，純堿主要去除非碳酸鹽硬度。（）答案：√解析：石灰（Ca(OH)?）與水中的HCO??反應(yīng)提供CaCO?沉淀（去除碳酸鹽硬度），純堿（Na?CO?）與非碳酸鹽硬度的Ca2+、Mg2+反應(yīng)提供CaCO?、MgCO?沉淀（去除非碳酸鹽硬度）。四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述鈉離子交換器的運行步驟及各步驟的作用。答案：鈉離子交換器的運行包括以下步驟：（1）反洗：松動樹脂層，清除懸浮物和破碎樹脂，防止堵塞。（2）再生：用NaCl溶液恢復(fù)樹脂的交換能力（Na+置換樹脂上的Ca2+、Mg2+）。（3）置換（慢洗）：用再生劑的稀釋液進(jìn)一步利用殘余再生劑，提高再生效率。（4）正洗：清除樹脂層中殘留的再生劑和再生產(chǎn)物（CaCl?、MgCl?），確保出水達(dá)標(biāo)。（5）運行：軟化水通過樹脂層，Ca2+、Mg2+被交換為Na+，產(chǎn)出低硬度水。2.鍋水磷酸鹽處理時，為何需控制PO?3-含量在一定范圍內(nèi)？答案：（1）PO?3-過低：無法與Ca2+、Mg2+充分反應(yīng)提供水渣，導(dǎo)致結(jié)垢。（2）PO?3-過高：①增加鍋水含鹽量，易引發(fā)汽水共騰；②可能與Mg2+提供Mg?(PO?)?（堅硬沉淀），附著在受熱面形成二次水垢；③增加排污量，浪費藥劑和水資源。因此，需根據(jù)鍋爐參數(shù)（如壓力、蒸發(fā)量）將PO?3-控制在合適范圍（如中壓鍋爐一般為10-30mg/L）。3.簡述測定鍋水溶解固形物（TDS）的兩種方法及適用場景。答案：（1）重量法（直接法）：取一定體積鍋水，蒸發(fā)至干，稱量殘留物質(zhì)量。優(yōu)點是準(zhǔn)確，適用于仲裁或低含鹽量水樣（＜5000mg/L）；缺點是操作繁瑣、耗時。（2）電導(dǎo)率法（間接法）：通過測定鍋水的電導(dǎo)率，利用電導(dǎo)率與TDS的線性關(guān)系換算。優(yōu)點是快速、可在線監(jiān)測，適用于日常運行監(jiān)控；缺點是受離子種類影響（不同離子電導(dǎo)率不同），需定期用重量法校準(zhǔn)。4.鍋爐給水溶解氧超標(biāo)的可能原因及處理措施。答案：可能原因：（1）熱力除氧器運行異常（如溫度未達(dá)沸點、壓力波動、進(jìn)水量過大）；（2）除氧器排氣閥開度不足，氧氣未及時排出；（3）給水泵或管道泄漏，空氣進(jìn)入系統(tǒng)；（4）化學(xué)除氧劑（如聯(lián)氨）投加量不足或失效。處理措施：（1）檢查除氧器溫度、壓力，確保水溫達(dá)到對應(yīng)壓力下的沸點；（2）調(diào)整排氣閥開度（排汽量約為進(jìn)水量的0.5%-1%）；（3）排查給水泵、管道的密封性，修復(fù)泄漏點；（4）增加化學(xué)除氧劑投加量，或更換失效藥劑。5.離子交換樹脂中毒的類型及復(fù)蘇方法。答案：（1）鐵中毒：樹脂被Fe3+污染（呈深棕色），復(fù)蘇方法：用10%鹽酸溶液浸泡（HCl與Fe3+形成絡(luò)合物），再用清水沖洗。（2）有機(jī)物中毒（如腐殖酸）：樹脂顏色變深、交換容量下降，復(fù)蘇方法：用NaCl和NaOH混合溶液（如10%NaCl+4%NaOH）浸泡，利用OH?分解有機(jī)物，再用酸再生。（3）硅中毒：高硅水導(dǎo)致樹脂吸附SiO?2-，復(fù)蘇方法：用4%NaOH溶液加熱至40-50℃浸泡（NaOH與SiO?2-反應(yīng)提供可溶性硅酸鹽），再用清水沖洗。五、案例分析題（每題10分，共20分）案例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)以下現(xiàn)象：①鍋水pH值持續(xù)低于9.0；②蒸汽冷凝水管道出現(xiàn)紅色鐵銹；③省煤器入口給水硬度0.03mmol/L（標(biāo)準(zhǔn)≤0.03mmol/L），但鍋水硬度檢測為0.15mmol/L（標(biāo)準(zhǔn)≤0.03mmol/L）。問題：分析可能原因及處理措施。答案：可能原因：（1）pH值低：①磷酸鹽加藥量不足（PO?3-水解產(chǎn)生的OH?減少）；②鍋水受到酸性物質(zhì)污染（如凝汽器泄漏，冷卻水含酸）；③排污量過大，導(dǎo)致堿度流失。（2）冷凝水管道鐵銹（Fe?O?）：蒸汽中含CO?（由鍋水中HCO??分解產(chǎn)生），與冷凝水反應(yīng)提供H?CO?（酸性），腐蝕鐵管（Fe+2H+→Fe2++H?↑）。（3）鍋水硬度超標(biāo)：①離子交換器失效（樹脂再生不徹底或漏硬）；②給水中存在非碳酸鹽硬度（如CaSO?），未被鈉離子交換去除（鈉離子交換僅去除碳酸鹽和非碳酸鹽硬度中的Ca2+、Mg2+，但原水若含硫酸鹽等，軟化后仍可能因濃縮導(dǎo)致鍋水硬度升高）；③取樣或檢測誤差（如試劑失效、滴定操作錯誤）。處理措施：（1）檢測鍋水PO?3-含量，若低于10mg/L，增加磷酸鹽投加量；檢查凝汽器是否泄漏（如檢測冷凝水Cl?含量，若升高則為泄漏），修復(fù)泄漏點；調(diào)整