化学水处理工技师试题说课讲解

化学水处理工技师试

题

简答题

1. 高速混床树脂空气擦洗的原理和方法是什么?

答案：在凝结水处理系统中，若混床前没有设置过滤设备，凝结水直接进入混床，则混床本身既是过滤器又是除盐设备，采用空气擦洗可以将混床内截留的过滤杂质擦洗后除去，以保证树脂的性能。擦洗的方法是重复用通空气-正洗-通空气-正洗的方法，擦洗的压缩空气量为200m3／(h·m2)，擦洗时间为2min。直至正洗排水清澈为止，重复的次数视树脂层污染程度而定，通常6～30次。

2. 当汽包炉给水劣化时，应如何处理?

答案：给水劣化时，应首先倒换或少用减温水，以免污染蒸汽，查明给水劣化的原因，给水劣化的原因一般是给水补水、凝结水、生产返回水、机组疏水产生的杂质，如出现硬度常属于凝汽器泄漏或生产返回水污脏，凝汽器泄漏必须堵漏，才能保证给水水质，生产返回水的污染量较大，可以停用；如溶氧不合格，属于除氧器运行工况不佳，可以通过调整排汽量处理，除氧器的缺陷需检修处理；如给水的pH偏低需检查补水水质是否正常，给水加药是否正常。一般厂内的给水组成比较稳定，对于一些疏水作为给水时，必须查定其符合给水水质的要求，才能允许作为给水。

3. 阴阳床出水不合格的原因有那些？

答：阴阳床出水不合格的原因有：

（1）再生效果不好；（2）入口水水质差；（3）树脂污染或亏损严重：（4）交换器内部装置损坏或故障；（5）运行设备的加酸碱阀不严、反洗入口阀不严或未关。

4. 为什么单元制一级除盐系统中，阴床先失效时，阴床出水电导率先下降后上升？

答：当阴床失效后，首先跑硅即释放出硅酸根，硅酸根与残余的钠离子结合生成硅酸钠，硅酸钠是一种弱电解质，其电导率较低。所以当阴床初步跑硅时电导率短时间内下降，随着阴床的进一步失效，大量的阴离子放出后，阴床出水电导率就会迅速上升。

5. 说明阴床出水pH值偏高的原因及处理措施。

答：阴床出水pH值偏高的原因：⑴阴床内混入阳树脂；⑵阴浮床的白球老化变质，再生时吸附再生液，运行时逐渐释放出来；⑶阳床出水Na+浓度偏高；⑷阴床再生液进口阀不严，碱再生液串入出口水中；⑸采用丙烯酸系阴树脂时弱酸交换基团含量过高，再生时吸附Na+，运行时释放出Na+，导致出水H+浓度降低，碱度升高。

处理措施：⑴清除阴床内阳树脂或更换阴树脂；⑵更换阴浮床的白球；⑶加大阳床树脂装填量或更换阳床树脂，降低阳床出水Na+浓度；⑷关严阴床再生液进口阀，如关不严则更换该阀；⑸更换丙烯酸系阴树脂为苯乙烯系阴树脂。

6. 再生效果影响因素有哪些？有何影响？

答：再生效果影响因素有：

⑴再生方式：对流再生效果比顺流再生效果好。

⑵再生剂种类：盐酸再生阳树脂比硫酸再生效果好。

⑶再生剂纯度：再生剂纯度越高，杂质含量越少，再生效果越好。

⑷再生剂用量：再生剂用量越大，再生剂比耗越高，再生效果越好，但再生剂比耗增加到一定程度后，继续加大再生剂用量，再生效果提高程度不明显，相反会造成再生剂利用率明显下降，加大产水成本，一般对流再生方式再生剂比耗在1.1~1.5之间，顺流再生方式再生剂比耗在1.5~2.5之间。

⑸再生液浓度：再生液浓度提高，有利于再生效果的提高，尤其是有利于二价离子的洗脱。但在一定再生剂比耗的情况下，提高再生液浓度，必定使再生液体积减少，为了保证树脂与再生液的接触时间，必须降低流速，如果再生流速过低，就会造成反离子浓度反向扩散和容易偏流的问题，从而降低再生效果。因此应选用合适的再生液浓度。

⑹再生流速：再生流速过高，再生液与树脂内部吸附离子交换不彻底，漏过再生剂量增加，再生剂利用率降低，再生流速过低，就会造成反离子浓度反向扩散和容易偏流的问题，从而降低再生效果。因此应选用合理的再生流速。

⑺再生温度：再生温度提高，有利于离子交换反应的进行，从而提高树脂再生程度，但再生温度受树脂耐温性能的限制，一般不能高于50℃，对于丙烯酸系树脂再生温度不能高于38 ℃。

⑻树脂的类型：各种树脂对不同离子的选择性系数不同，选择性系数高的离子型树脂再生相对困难，再生程度较低。

⑼树脂层高度：树脂层越高，越有利于再生剂与树脂进行离子交换，漏过再生剂越少，树脂再生效果越好，再生完毕后失效型树脂比例越小。

7. 写出离子交换器的检修维护内容。

答：离子交换器的检修维护内容包括：

1)罐内衬胶是否有可见裂纹、有无鼓包、脱开现象；

2)罐内衬胶特别是接缝处经火花探伤是否合格；

3)衬胶表面有无深度超过0.5 mm的外伤和夹杂物；

4)法兰、看窗、人孔边缘胶板有无开裂现象；

5)顶部布水装置、再生液分配装置等的固定、连接部件有无松动现

象，有无破损情况以及破损程度、是否需要进行修复或更换；

6)底部配水装置、再生液分配装置等的固定、连接部件有无松动现

象，有无破损情况以及破损程度、是否需要进行修复或更换；

7)看窗玻璃、压力表等配件有无损坏情况，是否需要更换。

8.简述新的离子交换树脂预处理的目的。

答：①清除树脂中含有的少量低聚物和未参与反应的单体物质;②清除树脂中含有的铁、铅、铜等无机杂质；③活化离子交换树脂，提高其交换容量。

9. 如何鉴别阴树脂被有机物污染？

答：鉴别方法：表面观察颜色变暗，也可能由透明变成不透明。运行过程中典型症状是：清洗用水量增大；工作交换容量降低。

10. 什么叫一级除盐处理？

答：水经过阳床时，水中的阳离子，如钙、镁、钾、钠等，被树脂吸附，而树脂上可以交换的H+被置换到水中，并且和水中的阴离子生成相应的无机酸。当含有无机酸的水，通过阴离子树脂时，水中的阴离子被阴树脂吸附，而树脂上可交换离子OH-被置换到水中，并且和水中的H+结合成为H2O。经过阴阳床处理的水，水中的盐分被除去，这称之为一级除盐处理。

11. 除碳器除碳效果的好坏对除盐水质有何影响？

答：原水中一般都含有大量的碳酸盐，经阳离子交换器后，水的PH值一般都小于4.5，碳酸可全部分解CO2，CO2经除碳器可基本除尽，这就减少了进入阴离子交换器的阴离子总量，从而减轻了阴离子交换器的负担，使阴离子交换树脂的交换容量得以充分利用，延长了阴离子交换器的运行周期，降低了碱耗；同时，由于CO2被除尽，阴离子交换树脂能较彻底地除去硅酸。因为当CO2及HSiO3-同时存在水中时，在离子交换过程中，CO2与H2O反应，能生成HCO3-，HCO3-比HSiO3-易于被阴离子交换数值吸附，妨碍了硅的交换，除碳效果不

好，水中残留的CO2越多，生成的HCO3-量就多，不但影响阴离子交换器除硅效果，也可使除盐水含硅量和含盐量增加。

12. 离子交换器在运行过程中，工作交换能力降低的主要原因是什么？

答：新树脂开始投入运行时，工作交换容量较高，随着运行时间的增加，工作交换容量逐渐降低，经过一段时间后，可趋于稳定。出现以下情况时，可导致树脂工作交换能力的下降。

（1）交换剂颗粒表面被悬浮物污染，甚至发生黏结。

（2）原水中含有Fe2+、 Fe3+、Mn2+等离子，使交换剂中毒，颜色变深。长期得不到彻底处理。

（3）再生剂剂量小，再生不够充分。

（4）运行流速过大。

（5）树脂层太低，或树脂逐渐减少。

（6）再生剂质量低劣，含杂质太多。

（7）配水装置、排水装置、再生液分配装置堵塞或损坏，引起偏流。离子交换器反洗时，反洗强度不够，树脂层中积留较多的悬浮物，与树脂黏结在一起，形成泥球或泥饼，使水偏流。

13. 除盐水箱污染后应如何分析与处理？

答：除盐水箱污染一般原因：

（1）电导率表失灵，或在线硅表失灵，值班人员没有密切监视，使已超标的水继续送往除盐水箱。

（2）试验药剂有问题造成试验不准，误将不合格的水当作合格的水继续送往除盐水箱。

（3）再生时阴床出水阀没有关严或泄漏，使再生液通过阴床出水母管漏入除盐水箱。

（4）误操作，将再生的设备投入运行。

（5）混床在再生过程中出口门没有关严。

（6）树脂捕捉器缺陷，造成碎树脂进入热力系统。

处理方法如下：

1)立即将已失效的固定床停止运行，并停止由此水箱输送补给水，尽

快找出除盐水箱污染的原因。如水箱均已污染，应排掉除盐水箱的

水，冲洗后注入质量合格的除盐水。

2)如不合格的除盐水已送入锅炉，应快速排污、换水。如炉水PH较

低，显酸性，应加NaOH进行中和处理。如炉水很差，不能很快换

水合格，应停炉，排净炉水。

3)仔细分析检查混床出水阀及阴床出水阀是否完好严密，有缺陷的，

应消缺处理。

14. 降低酸碱耗的主要措施有哪些？

答：1）保证进水水质

2）保证再生质量，延长周期制水量

3）保证再生液质量、纯度、严格控制再生方式操作

4）保证设备运行安全、可靠、正常

15. 混床在失效后，再生前通入NAOH溶液的目的是什么？

答：通入NaOH的目的是阴树脂再生成OH型，阳树脂再生成Na型，使阴阳树脂密度差加大，利于分层，另外，消除 H型和OH型树脂互相粘结现象，有利于分层。

16. 混床反洗分层分界面不明显的原因有哪些？

答：1）反洗强度不够

2）反洗流量调节不当

3）树脂破碎严重

4）树脂并未完全失效

17. 为什么阳离子交换器要设在阴离子交换器的前面？

答：原水如果先通过强碱阴离子交换器，则碳酸钙、氢氧化镁和氢氧化铁等沉淀附于树脂表面，很难洗脱；如将其设置在强酸阳离子交换器后，则进入阴离子交换器的阳离子基本上只有H+，溶液呈酸性，可减少反离子的作用，使反应较彻底的进行。所以说阳离子交换器一般设在阴离子交换器前面。

18. 什么叫树脂的再生？

答：树脂经过一段软化或除盐运行后，失去了交换离子的能力，这时可用酸、碱或盐使其恢复交换能力，这种使树脂恢复交换能力的过程称树脂的再生。19. 为什么冬季再生阴床时，碱液需加热？加热温度高低如何掌握？

答：由于阴床再生时，树脂层中硅酸根被置换出来的速度缓慢，提高再生液的温度，可以提高硅酸根的置换能力，改善硅酸的再生效果并缩短再生时间；而温度低时，影响阴树脂与碱液的置换速度，使再生度下降。因此，冬季再生阴树脂时碱液需加热。

20. 除碳器除碳效果的好坏对除盐水质有何影响？

答：原水中一般都含有大量的碳酸盐，经阳离子交换器后，水的PH值一般都小于4.5，碳酸可全部分解CO2，CO2经除碳器可基本除尽，这就减少了进入阴离子交换器的阴离子总量，从而减轻了阴离子交换器的负担，使阴离子交换树脂的交换容量得以充分利用，延长了阴离子交换器的运行周期，降低了碱耗；

同时，由于CO2被除尽，阴离子交换树脂能较彻底地除去硅酸。因为当CO2及HSiO3-同时存在水中时，在离子交换过程中，CO2与H2O反应，能生成HCO3-，HCO3-比HSiO3-易于被阴离子交换数值吸附，妨碍了硅的交换，除碳效果不好，水中残留的CO2越多，生成的HCO3-量就多，不但影响阴离子交换器除硅效果，也可使除盐水含硅量和含盐量增加。

21. 除盐系统树脂被有机物污染，有哪些典型症状？

答：根据树脂的性能，强碱阴树脂易受有机物的污染，污染后交换容量下降，再生后正洗所需的时间延长，树脂颜色常变深，除盐系统的出水水质变坏，PH 值降低。还可以取样进一步判断，将树脂加水洗涤，除去表面的附着物，倒尽洗涤水，换装10％的食盐水，震荡5～10min，观察盐水的颜色，根据污染的程度逐渐加深。从浅黄色到琥珀－棕色－深棕－黑色。

22、简述阴树脂污染的特征和复苏方法

答：根据阴树脂所受污染的情况不同，采用不同的复苏方法或综合应用。由于再生剂的质量问题，常常造成铁的污染，使阴树脂颜色变得发黑，可以采用5％～10％的盐酸处理。阴树脂最易受的污染为有机物污染，其特征是交换容量下降，再生后，正洗时间延长，树脂颜色常变深，除盐系统的出水水质变坏。对于不同水质污染的阴树脂，需做具体的筛选试验，确定NaCl和NaOH的量，常使用两倍以上树脂体积的含10％NaCl和1％NaOH溶液浸泡复苏。

23、阴阳树脂混杂时，如何将它们分开？

答：可以利用阴阳树脂密度不同，借自上而下水流分离的方法将它们分开。另一种方法是将混杂树脂浸泡在饱和食盐水，或16％左右NaOH溶液中，阴树脂就会浮起来，阳树脂则不然。如果两种树脂密度差很小，则可先将树脂转型，然后再进行分离，因为树脂的型式不同，其密度发生变化。例如：OH型阴树脂密度小于CL型，阴树脂先转成OH型后，就易和阳树脂分离。

24. 为什么有时阴床的再生效率低？

阴床再生效率低的主要原因有：

（1）再生时碱液的温度比较低，粘度大，化学活动性能差，再生效果差。但是加温也要适中，加温过高会使阴树脂的交换基团分解，树脂也会变质

失效。因此，将碱加温的温度范围是：对强碱性阴树脂（I型）

35~~50℃，强碱性阴树脂（II型）30~~40℃；对于弱碱性阴树脂以

25~~30℃为宜。在上述温度下，最容易置换阴树脂中的HSiO3-,并可提高

阴树脂的工作交换容量，再生液温度每提高1℃，工作交换容量可以提

高0.6%，去硅效果可提高1.7%。

（2）再生液中的杂质较多，如果碱液中NC、NCO以及重金属等含量很高，也会使阴床的再生效降低。有时碱在贮存或运输的过程中，进入较多的铁

质，会使阴树脂受到污染，也会使再生效率降低。

（3）阴树脂的有机污染、聚合胶体硅的沉积等很难以再生来消除，因此再生的效率低。

（4）再生时，碱液的浓度低，再生的流速过慢，都会降低再生的效果。（5）阴树脂的化学稳定性较差，易受氧化剂的侵蚀，尤其是季铵型的强碱性阴树脂的季铵被氧化为叔、仲、伯胺，使交换基团降解，碱性减弱，再

生效果差。

25.为什么一级复床除盐处理不以阴床-阳床的顺序排列？

一级复床的除盐处理是以阳床-阴床的顺序排列，不可以颠倒为阴床-阳床的顺序排列，原因如下：

(1)阴离子交换树脂失效再生时，是用NaOH 再生的，如果阴床放在前面，那么

再生剂中的OH-再生时，被吸附在阴树脂上，在运行时，遇到水中的阳离子Ca2+ Mg2+ Fe 3+ 等产生反应，其结果是生成Ca(OH)2 Mg(OH)2 Fe(OH)3

Ca(HSiO3)2等的沉淀，附着在阴树脂的表面，阻塞和污染树脂，阻止其继续进行离子交换，而且难以清除。

(2)阴离子交换树脂的交换容量比阳离子交换树脂低得多，又极易受到有机物的

污染，因此，如果阴床放在阳床之前，势必有更多机会遭受到有机污染，交换容量还会更低，对除盐水处理不利。

(3)除盐水处理最难点之一是出去水中的硅酸根HSiO3-,是由强碱阴离子交换树脂

去除的。但是硅酸根HSiO3在碱性水中是以盐型NaHSiO3存在的，而HSiO3-在酸性水中是以硅酸（H2SiO3）形式存在的。强碱阴离子交换树脂对于硅酸的交换能力要比硅酸盐的交换能力大得多，即最好是在酸性水的情况下进行交换，而阳离子交换塔的出水刚好是呈酸性的水，因此，阴床设计在阳床之后，对于除去水中的硅酸根十分有利。

(4)离子交换树脂的交换反应有可逆现象存在。这是反离子作用，所以要有很强

的交换势，离子交换才比较顺利进行。把交换容量大大的强酸阳树脂放在第一级，交换下来的H+迅速与水中的阴离子生成无机酸，再经过阴离子树脂交换下来的OH—，使H+与OH- 生成H2O，消除了反离子的影响，对阴离子交换反应十分有利。

(5)阳离子交换器的酸性出水可以中和水中的碱度（HCO3-）,生成的H2CO3可通

过除碳器除去。所以阳床在前能够减轻阴床的负荷。

26. 在除盐设备运行中应注意哪些问题？

答：操作方面：

（1）在设备再生时，应保证再生的条件

（2）定期进行设备的大反洗工作。

（3）经常检查树脂层高度。

设备方面：

（1）除碳效果。效果差将影响阴床正常运行。

（2）选用最佳的石英砂垫层。

（3）树脂层的高度是否合适。

（4）阴床内严禁混有阳树脂。

水质方面：

（1）防止有机物和Fe3+和Al3+等杂质的污染。

（2）注意原水的温度、PH值及其各种离子含量。

27. 简述混床运行周期短的原因及处理方法。

答：原因：（1）再生不彻底；（2）运行流速过高；（3）进水水质恶化；（4）树脂污染或老化；（5）树脂过量损耗；（6）混合不均。

处理：（1）检查再生工艺及再生剂纯度,消除影响再生工艺的缺陷或更换再生剂,并严格按照再生工艺标准进行再生；

（2）降低流量,必要时开启旁路；

（3）检查消除凝汽器泄露等导致水质恶化的缺陷,改善进水水质；

（4）复苏或更换树脂；

（5）补加树脂,查明并消除导致树脂减少的原因,防止树脂再次减少；

（6）重新混合再生。

28. 简述混床再生不合格的原因及处理方法。

答：原因：（1）反洗分层不彻底；（2）再生剂量不足或质量差；（3）碱再生液浓度不当；（4）碱再生液温度不当；（5）树脂被污染。

处理：（1）改善反洗工况,重新分层再生；

（2）进足再生剂或更换再生剂；

（3）消除再生系统故障,调整计量泵行程及稀释水流量；

（4）检查消除加热系统缺陷, 调整稀释水量；

（5）复苏或更换新树脂。

29. 卸酸碱操作应注意什么？

答：（1）卸酸碱现场应备（2）有冲洗水源及急救药品。（3）操作人员应穿耐酸、碱工作服（4）耐酸碱鞋（5）戴防护面具及橡胶手套。（6）确认酸碱槽车连接正确（7）严禁错卸酸碱。（8）卸放酸碱操作时应就地检查酸碱槽、计量箱液位（9）防止溢流。（10）溅落地面上的酸碱应及时冲洗干净。

30. 除盐设备再生时，进完酸碱为什么要进行置换？

答：置换是再生很重要的一步，以阴床为例，当碱液进完后，并不意味着进碱结束，此时，树脂上下层都沉浸在碱液中，为了证明树脂与再生液进行更充分、彻底的离子交换，而且使阴树脂放出来的Cl-、SO42-、SiO32-等阴离子也能被小流量的水冲走，同时进碱管中的碱也能被冲洗干净，不留死角，保证再生后的出水水质。

31. 如何采取措施减缓锅炉运行阶段的腐蚀？

答：1、减少凝结水和给水系统内腐蚀产物，可以采取如下措施：1）给水校正处理，将给水PH值控制在8.8~9.3，减少给水中铁和铜的含量。

2）做好给水系统及加热器的停用保护。在锅炉停用期间，如未采用防腐措施，炉前的氧腐蚀产物在一次启动期间将进入锅炉，造成二次产物的腐蚀。

2、减少腐蚀性污染进入锅内。

1）避免凝结器泄漏。如发生泄漏，应及时查漏、堵漏。

2）保证补给水水质合格。

3）认真做好炉水校正处理。采用低（平衡）磷酸盐处理或全挥发处理，以达到减缓锅炉腐蚀的目的。

32. 试述浮动床在运行操作中应注意的事项。

答：1、在运行过程中应保持床体的稳定运行，避免经常落、成床造成树脂乱层。

2、浮动床的出力一般较大，树脂的装载量大，在运行10~30周期后，需要进行清洗，在运行中，如出水的阻力增大时，也需要检查是否树脂层的碎树脂和悬浮物增多。

3、在再生过程中，应注意顶部的树脂不要暴露在空气中，以免影响再生效果。

4、在成床时，成床的流速不要小于30m/h，以免发生乱层。

5、交换器内的树脂要自然装实，如水垫层过高，容易乱层。

6、在日常运行中，不应在整个床层失效后才进行再生，而应在保护层失效前进行再生，使保护导中的树脂始终保持很高的再生度。

33. 试述离子交换器运行周期短的原因。

答：1、离子交换器未经调整试验，使再生剂用量不足，或浓度过小，或再生流速过低或过高。

2、树脂被悬浮物玷污或树脂受金属、有机物污染。

3、树脂流失，树脂层高度不够。

4、由于疏水系统的缺陷造成水流不均匀。

5、反洗强度不够，或反洗不完全。

6、正洗时间过长、水量较大。

7、树脂层中有空气。

8、中排装置缺陷，再生液分配不均匀。

9、再生药剂质量问题。

10、逆流再生床压实层不足。

34. 叙述使用活性炭过滤器就注意的事项。