電廠水處理試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.電廠鍋爐補(bǔ)給水處理中，混凝處理的主要目的是去除水中的（）。A.溶解氧B.膠體和懸浮物C.硬度離子D.有機(jī)物2.反滲透（RO）膜分離過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)水分子透過(guò)膜的主要?jiǎng)恿κ牵ǎ?。A.濃度差B.壓力差C.電位差D.溫度差3.離子交換樹脂的交聯(lián)度是指（）。A.樹脂中交聯(lián)劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)B.樹脂網(wǎng)孔的大小C.樹脂的交換容量D.樹脂的再生效率4.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，控制微生物繁殖最常用的藥劑是（）。A.阻垢劑B.緩蝕劑C.殺菌劑D.分散劑5.凝結(jié)水精處理系統(tǒng)中，高速混床通常采用的樹脂組合是（）。A.陽(yáng)樹脂+陰樹脂（體積比1:1）B.陽(yáng)樹脂+陰樹脂（體積比2:1）C.僅陽(yáng)樹脂D.僅陰樹脂6.電廠化學(xué)監(jiān)督中，超臨界機(jī)組鍋爐給水的溶解氧含量應(yīng)控制在（）。A.≤10μg/LB.≤50μg/LC.≤100μg/LD.≤200μg/L7.石灰-純堿軟化法中，純堿（Na?CO?）的主要作用是去除水中的（）。A.碳酸鹽硬度B.非碳酸鹽硬度C.懸浮物D.有機(jī)物8.反滲透膜污染后，通常表現(xiàn)為（）。A.產(chǎn)水量增加，脫鹽率下降B.產(chǎn)水量下降，脫鹽率下降C.產(chǎn)水量增加，脫鹽率上升D.產(chǎn)水量下降，脫鹽率上升9.混床再生時(shí)，分層操作的關(guān)鍵是（）。A.樹脂的濕真密度差B.再生劑的濃度C.反洗流量D.再生時(shí)間10.循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)（K）是指（）。A.補(bǔ)充水含鹽量與循環(huán)水含鹽量的比值B.循環(huán)水含鹽量與補(bǔ)充水含鹽量的比值C.補(bǔ)充水流量與排污水流量的比值D.排污水流量與補(bǔ)充水流量的比值二、填空題（每題2分，共20分）1.電廠水處理中，常用的混凝劑可分為無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑，其中聚合氯化鋁（PAC）屬于______類。2.反滲透膜的脫鹽率計(jì)算公式為：脫鹽率=（1-______）×100%。3.離子交換樹脂失效后，需用再生劑恢復(fù)其交換能力，強(qiáng)酸陽(yáng)樹脂常用的再生劑是______。4.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，控制結(jié)垢的常用方法包括投加阻垢劑、______和調(diào)整pH值。5.凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的主要作用是去除凝結(jié)水中的______、金屬腐蝕產(chǎn)物和微量溶解鹽類。6.鍋爐給水加氨處理的主要目的是調(diào)節(jié)給水pH值，防止______腐蝕。7.反滲透系統(tǒng)的回收率是指______與進(jìn)水總量的比值。8.混床樹脂再生前需進(jìn)行反洗分層，若分層不徹底，會(huì)導(dǎo)致再生后______下降。9.電廠廢水處理中，中和處理主要用于調(diào)節(jié)廢水的______，使其滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。10.化學(xué)除鹽系統(tǒng)中，陰床通常設(shè)置在陽(yáng)床之后，原因是陽(yáng)床出水呈______，可提高陰樹脂的交換效率。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.混凝處理中，水溫越高，混凝效果越好。（）2.反滲透膜對(duì)離子的截留順序?yàn)椋憾r(jià)離子＞一價(jià)離子，陰離子＞陽(yáng)離子。（）3.離子交換樹脂的工作交換容量通常大于其全交換容量。（）4.循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)越高，節(jié)水效果越好，因此應(yīng)盡可能提高濃縮倍數(shù)。（）5.凝結(jié)水精處理混床失效后，可通過(guò)檢測(cè)出口電導(dǎo)率或硅含量判斷。（）6.鍋爐給水加聯(lián)氨的主要目的是調(diào)節(jié)pH值。（）7.反滲透系統(tǒng)停機(jī)時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉進(jìn)水閥，防止膜干化。（）8.陰樹脂的耐溫性通常比陽(yáng)樹脂差，因此再生溫度不宜過(guò)高。（）9.循環(huán)冷卻水中的微生物會(huì)導(dǎo)致設(shè)備腐蝕和粘泥堵塞，需定期投加殺菌劑。（）10.化學(xué)除鹽系統(tǒng)中，陽(yáng)床出水的pH值通常低于進(jìn)水pH值。（）四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述電廠鍋爐補(bǔ)給水處理的典型工藝流程，并說(shuō)明各環(huán)節(jié)的主要作用。2.反滲透膜污染的主要類型有哪些？如何預(yù)防膜污染？3.離子交換樹脂的“中毒”現(xiàn)象指什么？常見(jiàn)的中毒類型及處理方法有哪些？4.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，為什么需要控制濃縮倍數(shù)？濃縮倍數(shù)過(guò)高或過(guò)低會(huì)帶來(lái)哪些問(wèn)題？5.簡(jiǎn)述凝結(jié)水精處理混床的再生步驟（從失效樹脂開始，到投入運(yùn)行前）。五、計(jì)算題（每題8分，共16分）1.某電廠反滲透系統(tǒng)進(jìn)水流量為100m3/h，產(chǎn)水流量為75m3/h，進(jìn)水電導(dǎo)率為2000μS/cm，產(chǎn)水電導(dǎo)率為20μS/cm。計(jì)算該系統(tǒng)的回收率和脫鹽率。2.某軟化水系統(tǒng)進(jìn)水硬度為5mmol/L（以CaCO?計(jì)），采用鈉離子交換樹脂處理，樹脂的工作交換容量為800mol/m3，樹脂體積為2m3。計(jì)算該樹脂的周期制水量（忽略再生損耗）。六、案例分析題（14分）某電廠反滲透（RO）系統(tǒng)投運(yùn)3個(gè)月后，出現(xiàn)產(chǎn)水量下降（由75m3/h降至60m3/h）、產(chǎn)水電導(dǎo)率升高（由20μS/cm升至50μS/cm）的現(xiàn)象。經(jīng)檢查，高壓泵出口壓力由2.0MPa升至2.5MPa，保安過(guò)濾器壓差無(wú)明顯變化。問(wèn)題：（1）分析可能導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因。（2）提出針對(duì)性的解決措施。答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.答案：B解析：混凝處理通過(guò)投加混凝劑使膠體脫穩(wěn)、凝聚成大顆粒，主要去除水中的膠體和懸浮物。溶解氧需通過(guò)除氧器去除，硬度離子通過(guò)軟化或除鹽去除，有機(jī)物需通過(guò)活性炭或高級(jí)氧化去除。2.答案：B解析：反滲透是壓力驅(qū)動(dòng)的膜分離過(guò)程，進(jìn)水壓力需大于滲透壓，驅(qū)動(dòng)水分子透過(guò)半透膜，而鹽分被截留。3.答案：A解析：交聯(lián)度是樹脂中交聯(lián)劑（如二乙烯苯）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，直接影響樹脂的網(wǎng)孔大小和機(jī)械強(qiáng)度。交聯(lián)度越高，網(wǎng)孔越小，選擇性越強(qiáng)，但交換速度越慢。4.答案：C解析：殺菌劑（如次氯酸鈉、異噻唑啉酮）用于抑制或殺滅循環(huán)水中的細(xì)菌、藻類等微生物，防止粘泥沉積和生物腐蝕。5.答案：A解析：高速混床通常采用陽(yáng)樹脂與陰樹脂體積比1:1的混合樹脂，以保證陰陽(yáng)離子交換的平衡，避免出水pH偏差。6.答案：A解析：超臨界機(jī)組對(duì)給水品質(zhì)要求極高，溶解氧需嚴(yán)格控制在≤10μg/L，防止高溫高壓下氧腐蝕。7.答案：B解析：石灰（Ca(OH)?）用于去除碳酸鹽硬度（如Ca(HCO?)?），生成CaCO?沉淀；純堿（Na?CO?）與非碳酸鹽硬度（如CaSO?）反應(yīng)生成CaCO?沉淀，去除剩余硬度。8.答案：B解析：膜污染會(huì)導(dǎo)致膜通量（產(chǎn)水量）下降，同時(shí)污染物覆蓋膜表面，降低脫鹽效率，導(dǎo)致產(chǎn)水電導(dǎo)率升高（脫鹽率下降）。9.答案：A解析：混床再生前需反洗分層，利用陽(yáng)樹脂（濕真密度約1.24g/cm3）與陰樹脂（濕真密度約1.08g/cm3）的密度差，使陽(yáng)樹脂下沉、陰樹脂上浮，實(shí)現(xiàn)分層。10.答案：B解析：濃縮倍數(shù)K=循環(huán)水含鹽量（或某穩(wěn)定離子濃度）/補(bǔ)充水含鹽量（或同離子濃度），反映循環(huán)水的濃縮程度。二、填空題1.無(wú)機(jī)高分子混凝劑2.產(chǎn)水電導(dǎo)率/進(jìn)水電導(dǎo)率3.鹽酸（或HCL）4.控制蒸發(fā)量（或提高濃縮倍數(shù)）5.懸浮雜質(zhì)（或懸浮物）6.酸性（或H+）7.產(chǎn)水流量8.出水水質(zhì)（或交換容量）9.pH值（或酸堿度）10.酸性（或低pH）三、判斷題1.×解析：水溫過(guò)低會(huì)導(dǎo)致混凝劑水解緩慢，膠體顆粒布朗運(yùn)動(dòng)減弱，混凝效果差；但水溫過(guò)高會(huì)使絮凝體因水流動(dòng)加劇而破碎，最佳水溫通常為20-30℃。2.√解析：反滲透膜對(duì)離子的截留與離子價(jià)態(tài)、水合離子半徑有關(guān)，二價(jià)離子（如SO?2?、Ca2?）截留率＞一價(jià)離子（如Cl?、Na?），陰離子（如SiO?2?）截留率＞陽(yáng)離子（如K?）。3.×解析：全交換容量是樹脂完全再生后的理論交換容量，工作交換容量是實(shí)際運(yùn)行中受流速、溫度、再生程度等影響的有效容量，通常小于全交換容量。4.×解析：濃縮倍數(shù)過(guò)高會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水含鹽量過(guò)高，結(jié)垢和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)增加，藥劑消耗增大；過(guò)低則浪費(fèi)水資源。需根據(jù)水質(zhì)和設(shè)備材質(zhì)選擇合理范圍（通常3-5）。5.√解析：混床失效后，陰、陽(yáng)樹脂交換容量耗盡，無(wú)法有效去除離子，出口電導(dǎo)率（反映離子總量）或硅含量（陰樹脂失效的敏感指標(biāo)）會(huì)顯著升高。6.×解析：聯(lián)氨（N?H?）是還原劑，主要作用是與水中的溶解氧反應(yīng)（N?H?+O?→N?+2H?O），防止氧腐蝕；調(diào)節(jié)pH主要通過(guò)加氨（NH?）。7.×解析：反滲透停機(jī)時(shí)，應(yīng)先低壓沖洗（用產(chǎn)水或淡水），去除膜表面濃縮的鹽分，再關(guān)閉系統(tǒng)；若直接停機(jī)，濃水側(cè)易結(jié)垢，膜干化會(huì)導(dǎo)致不可逆損傷。8.√解析：陰樹脂（如強(qiáng)堿性苯乙烯系樹脂）的熱穩(wěn)定性較差，高溫（＞60℃）會(huì)導(dǎo)致基團(tuán)脫落，交換容量下降；陽(yáng)樹脂（強(qiáng)酸性）可耐受80-100℃。9.√解析：微生物（細(xì)菌、藻類、真菌）代謝會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì)（如H+）和粘泥，導(dǎo)致金屬腐蝕（如點(diǎn)蝕）和換熱器堵塞，需定期投加氧化性或非氧化性殺菌劑。10.√解析：陽(yáng)樹脂（RH）交換水中的陽(yáng)離子（如Ca2?、Na?），反應(yīng)式為2RH+Ca2?→R?Ca+2H?，出水含H+，pH降低（通常＜4）。四、簡(jiǎn)答題1.典型工藝流程：原水→預(yù)處理（混凝、沉淀、過(guò)濾）→反滲透（RO）→離子交換（混床或復(fù)床）→除鹽水箱。各環(huán)節(jié)作用：預(yù)處理：去除懸浮物、膠體、有機(jī)物，降低濁度（≤1NTU），保護(hù)后續(xù)膜和樹脂。反滲透：去除95%-99%的鹽分、有機(jī)物和微生物，減輕離子交換負(fù)荷。離子交換：深度去除剩余離子（如SiO?2?、Na?），確保出水電阻率＞15MΩ·cm（高壓鍋爐要求）。2.污染類型：無(wú)機(jī)污染：鈣、鎂、硅等鹽類結(jié)垢（如CaCO?、SiO?）。有機(jī)污染：腐殖酸、蛋白質(zhì)等大分子有機(jī)物吸附。生物污染：細(xì)菌、藻類等微生物及其代謝產(chǎn)物形成生物膜。膠體污染：鐵、鋁的氫氧化物膠體沉積。預(yù)防措施：加強(qiáng)預(yù)處理（如超濾、阻垢劑投加），控制進(jìn)水SDI（≤5）。定期化學(xué)清洗（酸洗除無(wú)機(jī)垢，堿洗除有機(jī)物，殺菌劑除生物污染）。優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)（控制回收率、流速，避免濃差極化）。3.樹脂“中毒”指樹脂因吸附不可逆雜質(zhì)（如有機(jī)物、高價(jià)金屬離子）導(dǎo)致交換容量永久下降的現(xiàn)象。常見(jiàn)類型及處理：有機(jī)物中毒（陰樹脂）：原水中腐殖酸、單寧酸等被陰樹脂吸附，堵塞孔道。處理：用NaCl+NaOH混合液（10%NaCl+4%NaOH）浸泡再生。鐵中毒（陽(yáng)樹脂）：Fe3+氧化樹脂交聯(lián)結(jié)構(gòu)，形成“鐵污染”。處理：用鹽酸（4%-6%）+亞硫酸鈉（0.5%）溶液浸泡，還原Fe3+為Fe2+后洗脫。硅中毒（陰樹脂）：高pH下SiO?2-與樹脂結(jié)合緊密。處理：用溫NaOH溶液（40-50℃，4%-5%）再生，加速硅的洗脫。4.控制濃縮倍數(shù)的原因：濃縮倍數(shù)是循環(huán)水節(jié)水與水質(zhì)控制的平衡指標(biāo)，直接影響藥劑消耗、結(jié)垢腐蝕風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)行成本。濃縮倍數(shù)過(guò)高的問(wèn)題：循環(huán)水含鹽量升高，結(jié)垢（如CaCO?）和腐蝕（Cl?、SO?2?）風(fēng)險(xiǎn)增加。阻垢緩蝕劑需求增大，藥劑成本上升。微生物繁殖加劇（營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃縮）。濃縮倍數(shù)過(guò)低的問(wèn)題：補(bǔ)充水量和排污水量增大，水資源浪費(fèi)。藥劑隨排污水流失，利用率降低。5.再生步驟：（1）反洗分層：用除鹽水從底部反洗，利用樹脂密度差使陽(yáng)樹脂下沉、陰樹脂上浮，實(shí)現(xiàn)分層。（2）排水：放掉樹脂層上部水，使水面高于樹脂層10-20cm。（3）再生：陽(yáng)樹脂用鹽酸（4%-5%）從底部進(jìn)，陰樹脂用NaOH（4%-5%）從頂部進(jìn)，廢液從中間排液裝置排出（逆流再生）。（4）置換：用除鹽水繼續(xù)沖洗，將再生劑殘留置換出。（5）混合：從底部通入壓縮空氣（0.1-0.15MPa），使陰陽(yáng)樹脂充分混合。（6）正洗：從頂部進(jìn)水，底部排水，直至出水電導(dǎo)率≤0.2μS/cm（或硅含量≤20μg/L）。（7）投運(yùn)：正洗合格后，切換至運(yùn)行狀態(tài)。五、計(jì)算題1.回收率=（產(chǎn)水流量/進(jìn)水流量）×100%=（75/100）×100%=75%。脫鹽率=（1-產(chǎn)水電導(dǎo)率/進(jìn)水電導(dǎo)率）×100%=（1-20/2000）×100%=99%。2.樹脂總交換容量=工作交換容量×樹脂體積=800mol/m3×2m3=1600mol。周期制水量=總交換容量/進(jìn)水硬度=1600mol/5mmol/L=1600mol/0.005mol/L=320000L=320m3。六、案例分析題（1）可能原因：無(wú)機(jī)結(jié)垢：反滲透濃水側(cè)因濃縮導(dǎo)致CaCO?、CaSO?等鹽類超過(guò)溶度積，在膜表面結(jié)垢，增加膜阻力（壓力升高），降低產(chǎn)水量和脫鹽率。生物污染：預(yù)處理不足或系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)未及時(shí)保護(hù)，微生物在膜表面繁殖形成生物膜，堵塞膜孔。有機(jī)污染：原水中腐殖酸、油類等有機(jī)物吸附在膜表面，降低膜通量和截留能力。膜氧化損傷：預(yù)處理投加過(guò)量氧化劑（如余氯），導(dǎo)致聚酰胺膜（常見(jiàn)RO膜材質(zhì)）氧化，脫鹽層破壞，電導(dǎo)率升高。（2）解決措施：化學(xué)清洗：若為無(wú)機(jī)結(jié)垢，用檸檬酸（2%-3%）+阻垢劑（0.1%）酸洗（pH=3-4），溶解碳酸鹽；若為硫酸鹽垢，需用EDTA鈉鹽（2%-3%）清