水处理测试题

终极版

离子交换：

1、什么是离子交换树脂它的结构如何

答：定义：合成的有机离子交换剂，因外形像松树分泌出来的树脂，所以叫……

它是人工合成的具有高分子聚合物骨架和活性基团的物质及外形呈树脂状的，故称为离子交换树脂。结构：骨架、活性基团（固定部分、活动部分）

2、按活性基团划分，离子交换树脂分为哪几类

答：强酸性阳离子离子交换树脂、弱酸性阳离子离子交换树脂、强碱性阴离子离子交换树脂、弱碱性阴离子离子交换树脂。

3、按结构类型划分，离子交换树脂分为哪几类

答：（1）凝胶型树脂(孔径小，交联度低，抗膨胀和收缩性能较差)：1~2nm；（2）大孔型树脂（抗氧化性好，抗有机物污染性能，孔径大，交联度高）：20~200（3）第二代大孔型树脂（4）超凝胶型树脂（5）均孔型强碱性阴树脂

4、指出001×7、201×7、D113、D301、D311树脂的全称

答：001×7：凝胶型苯乙烯系强酸阳离子交换树脂；

201×7：凝胶型苯乙烯系强碱性阴离子交换树脂；

D113：大孔型丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂；

D301：大孔型苯乙烯系弱碱性阴离子交换树脂；

D311：大孔型丙烯酸系弱碱性阴离子交换树脂。

树脂的溶胀现象:

答：将干的离子交换树脂浸入水中，其体积发生膨胀的现象叫做树脂的溶胀现象。树脂的转型体积改变率:

答：当树脂由一种离子型转为另一种离子型时，其体积就会发生改变，此时树脂体积改变的百分数称为的转型体积改变率。

树脂的中性盐分解能力：离子交换树脂与中性盐进行离子交换生成游离酸和碱的能力

7、001×7树脂从钠型到钙型再到氢型树脂，其体积发生了怎么样的变化

答：001×7树脂从钠型到钙型，体积减少；由钙型再到氢型树脂时，体积约增大12%～13%

什么是树脂的选择性、工作交换容量、全交换容量

答：选择性：离子交换树脂吸着各种离子的能力不同，有些离子易被树脂吸着，而另一些离子较难被吸着，这种性能就是离子交换树脂的选择性。（离子交换树脂吸着各种离子的能力）

工作交换容量：指离子交换器由开始运行制水，到出水中需除去离子泄露量达到运行失效的离子浓度时，平均单位体积树脂所交换的离子量。

全交换容量（总交换容量）：单位数量离子交换树脂所具有的活性基团的总量。

储存离子交换树脂的过程中应注意那些问题

答：①贮存：防冻、防受热、防霉变、防脱水

②新树脂的预处理：酸、碱进行交替清洗阳：酸洗在后；阴：碱洗在后

水处理中常用的四种离子交换树脂的交换特性强弱型树脂联合应用的优点

答：强酸性阳树脂：①对水中所有阳离子均有较强的交换能力

②碱度的存在有利于交换的进行

③出水呈酸性，不能单独成系统

弱酸性阳树脂：①能除碳酸盐硬度

②交换能力差，但交换容量大，容易再生

强碱性阴树脂：①能与所有阴离子发生交换反应

②对弱酸性阴离子交换能力差

③出水呈微碱性

弱碱性阴树脂：①能除去强酸性阴离子，必须在酸性环境下

②交换能力差，但交换容量大，容易再生

优点：①提高了树脂的平均交换容量，延长了工作周期

②提高了单个树脂床的再生度，提高了出水水质

③减少了废再生液的排放，降低再生剂耗量。

11、水处理中设置弱型床的依据

答：（1）当水质条件是：碳酸盐硬度较高，且进水硬碱以—为宜，设置弱酸性阳树脂；（2）当水质条件是：强酸性阴离子含量较高或有机物含量较高时，设置弱碱性阴离子。

12、天然水通过RH型树脂时，其出水质随出水量的变化情况

答：通水初期阶段，进水中所有阳离子均被交换成H+，其中一部分H+与进水的HCO3-反应生成CO2和水，其余以强酸酸度形式存在于水中，其值与进水中强酸阳离子总浓度相等。运行至Na+穿透时（a点），出水中强酸酸度相应等量降低；当出水Na+浓度增加到与进水中强酸阴离子总浓度相等时（b点），出水中即无强酸酸度，也无碱度，再之后开始出现碱度；当Na+增加到与进水阳离子总浓度相等时（c点），碱度也增加到与进水碱度相等，至此，H离子交换结束，相继开始进行Na离子交换；当运行至碱度穿透时（d点），出水Na+浓度又开始下降，最后出水Na+浓度相等（e点），碱度也相等，树脂的交换能力消耗殆尽。

13、什么是再生剂的单耗什么是再生剂的比耗

答：生产上常用一些表示再生剂利用率的指标，即再生剂单耗和再生剂的比耗。再生剂单耗：恢复1mol的交换容量所用纯再生剂的总数。再生剂单耗包括盐耗、酸耗和碱耗。恢复树脂1mol的交换容量，实际用纯再生剂的量与理论量之比为再生剂比耗。

15、什么是不等价离子交换的浓度效应

答：对于不等价的离子交换，溶液浓度对选择性有较大的影响，溶液浓度愈小，离子交换树脂愈易交换高价离子，这种影响称之为不等价离子交换的浓度效应。

16、什么是软化处理

答：出去水中硬度离子的处理工艺称为软化处理。

19、一级复床除盐系统中，阴床设置在阳床后面的原因

答：在阴床设置在阳床后面，位置不能互换，否则：

（1）在树脂层中析出CaCO2、Mg(OH)2沉淀，进水中离子进入OH型树脂层后，选择性强的Cl-、SO4-先交换，生成的OH-立刻与水中其它离子反应发生沉淀反应，沉积在树脂表面，使离子交换困难；（2）除硅困难。生成的OH-使水中的H2SiO3变成HSiO3-，水中OH-较多，而HSiO3-承担除去水中全部的HCO3-，转化成CO2可由处碳器除去。

20、弱型床设置在强型床的前面的原因

答：弱型床在强型床前面可提高树脂的平均工作交换容量，保证更好的出水水质。同时也会降低再生剂比耗。

一级复床除盐:

答：原水只一次相继通过强酸H离子交换器和强碱OH离子交换器进行除盐

典型的一级复床除盐系统是由哪几部分组成

答；一个强酸H离子交换器、一个除碳器和一个强碱OH离子交换器串联而成。

21、一级复床阳床和阴床出水水质变化情况

答：（1）阳床出水水质变化情况：当再生后冲洗时，出水中各种杂质的含量便迅速下降，当出水水质达到一定标准时就可投入运行，以后，水质就保持平稳；当出水中的杂质达到a 点是，开始漏钠离子，则应在此时停止运行。（2）阴床出水水质变化情况：当强碱性OH型树脂失效时，由于有酸漏过，PH值下降；同时集中在交换剂层下部的硅漏出，致使出水硅含量上升。电导率先降后生，a点时电导率最小。在此点前，由于氢氧根含量较大而电导率大，之后由于氢离子量多而电导率大。

22、如何提高一级复床阴床的除硅效果

答：除硅必须用强碱性阴树脂。对除硅要求高的水应采用二级强碱性阴离子交换器，或带混合床。（1）使进水『Na+』降低，减少Na的泄漏量；（2）提高再生度

23、离子交换设备的分类情况

答：离子交换设备分为静态（让离子交换剂和水接触一段时间进行离子交换，然后将水和离子交换剂分离）和动态（水在流动状态下进行的离子交换）。其中，动态分为固定式（单层床、双层床、混合床；按再生方式分为顺流、对流、分流）和连续式（移动床、流动床）。

24、比较顺流再生床和逆流再生床在结构、操作步骤及工艺特点上的异同

答：顺流离子交换器和逆流离子交换器的出入水装置基本相同。不同点是：（1）顺流再生床再生时再生液与水流方向相同，逆流再生床再生时再生液与水流方向相反。（2）逆流床装置有中间排水装置和压脂层而顺流再生床没有。（3）运行时逆流再生床需要进行顶压，小反洗和小正洗而顺流再生床不需要。

什么是氨化混床什么是氢—氢氧型混床

答：氨化混床：由氨型树脂和氢氧型树脂构成的混床。

氢—氢氧型混床：由氢型树脂和氢氧型树脂构成的混床。

混床为什么可以得到纯度较高的水混床的工艺特点如何

答：原因：混床中阴阳树脂是混匀的，水中阴阳离子交换是同时交错进行，经H 离子交换产生的H离子与经OH离子交换产生的OH离子都不会累积，而是马上中

和生成水，使交换反应得以彻底进行，出水水质好。

工艺特点:①优点：出水水质优良（制得除盐水电导率小于cm;SiO2小于20ug/L)；出水水质稳定；间断运行对出水水质影响较小；终点明显；混床设备比复床少，装置集中②缺点：树脂交换容量的利用率低；树脂损耗率大；再生操作复杂，需要时间长；再生剂投入量大

25、如何改善混床的分层效果

答：（1）控制反洗：反洗开始时，流速宜小，待树脂层松动后，逐渐加大流速到10m/h左右，使整个树脂层的膨胀率在50%—70%，维持10-15min左右，一般即可达到较好的分离效果。（2）选择阴阳树脂的合理粒径和密度。（3）加入一层惰性树脂层。形成三层混床。

（4）加入NaOH溶液破坏新树脂的报团现象。

27除碳量的工作原理水中溶解CO2的含量与它接触的空气CO2分压力成正比，降低水面上的CO2的分压力就可以出去水中的CO2。除碳器就是以亨利定律为工作原理的。

28、凝结水精处理的目的和作用是什么

答：由于凝汽器不严密，冷却水漏入凝结水中，含Ca2+、Mg2+、Cl-、SO4-等杂质，而且管道和设备遭到腐蚀，有Cu、Fe的腐蚀产物。为了除去腐蚀产物和脱盐，符合汽包锅直流锅炉对水质的要求，进行凝结水的精处理，保证水质。

29、体外再生混床的特点

答：（1）运行流速高，无进酸，进碱中排装置（2）分离效果和再生效果好（3）无酸碱对凝结水的污染（4）周期变短，可以反复进行；不需半途停下，但由于装置简化，投资无明显增加（5）树脂的磨损大（6）阴阳树脂比值大，应适当增加阳树脂的量。

30、体外再生混床常用的再生系统有哪些

答：（1）双塔系统：阳再生分离塔、阴再生分离塔（2）三塔系统（增加贮存塔）：由阳再生分离塔、阴再生分离塔、贮存塔组成（3）T塔系统：即在三塔的基础上增加中间塔，降低混脂率，将不易分离的混脂层输送至中间塔，不参加再生，下次再进行分离。（4）单塔式

32、体外再生混床的结构如何

答：上部进水装置、下部配水装置、进碱装置、进酸装置及压缩空气装置，在体外再生混合再生混床中部阴、阳树脂分界处设有中间排液装置。

胶体化学，预处理：

1、表示水中溶解盐的指标有哪些

答：（1）含盐量和溶解固形物（2）蒸发残渣（3）灼烧残渣（4）电导率

2、 什么是胶体

答：分散离子在1nm-100nm 之间的分散系，胶体是一种分散质离子直径介于粗分散体系和溶液之间的一类分散体系，这是一种高度分散的多相不均匀体系。

3、 什么是碱性硬度什么是非碱性硬度

答：碱性硬度是指钙、镁的碳酸盐和氢氧化物等碱性物质含量之和。

非碱性硬度是指水中的总硬度和碱性硬度之差。

4、 天然水中PH 值与碳酸化合物之间的关系

答：温度为25℃时，当PH ≤时，水中只有CO2，PH=时，98%以上都是HCO3-；PH>时水中没有CO2.所以水中各种碳酸化合物在一定的PH 值和温度下，它们的相对量是一定的。 胶体稳定和带电的原因分别是什么

答：稳定：①动力稳定性：胶体的布朗运动 ②聚集稳定性：胶体带电，水合层 带电：①胶体颗粒表面对离子的吸附 O H FeOCl HCl OH Fe 232)(+→+

②胶体颗粒表面的溶解 -++??+2332222i SiO H SiO H O H O S ③胶体颗粒表面分子的电离

+-++→+Na O H COO RNH NaOH RCOOHNH 222

胶粒组成：胶核，电位形成离子层，反离子吸附层

5、 胶团是由哪几部分组成的

答：胶核、胶粒、内外层离子、吸附层与扩散层组成。

胶核、双电层内层(电位形成离子、束缚反离子)、双电层外层（自由反离子）

6、 胶体脱稳的方法有哪些

答：①投加带相反电荷的胶体 ②投加带高价反离子的电解质

③投加高分子聚合物

7、 混凝处理的机理是什么

答：双电层的压缩机理、吸附电中和机理、吸附架桥作用机理、沉淀物网捕机理。 混凝效果的影响因素有哪些是怎样影响的

答：①水温：无机盐类混凝剂的水解是吸热反应，水温低，水解困难。水温低，

水的粘度增大，不利于脱稳胶粒的相互絮凝；水温低还可使胶体颗

粒的水化作用增强，妨碍胶体絮凝；低温下混凝最佳pH值将提高

②pH值及碱度：水解反应，影响有机物的去除，过高，有机物以盐的形式

存在，不易去除，过低，有机物以腐殖质形式存在。

③水中杂质的成分性质和浓度：颗粒浓度过低也不利于混凝

④水力条件：对混凝体的影响极大。混合和反应两个阶段混合宜快速剧烈，

通常在10~30s，一般不超过2min；反应阶段的搅拌强度或水

流速度随着絮凝体的结大而逐渐降低

⑤混凝剂的剂量：剂量不足，出水浊度较高；剂量合适，出水浊度急速下降；

继续增加，出水浊度重新增大；继续增加，出水浊度又一次降低。

⑥接触介质：水中一定厚度的泥渣层，提高混凝效果

10、什么是自由沉降什么是絮凝沉降

答：自由沉降：颗粒在沉降过程中呈离散状态，形状、尺寸、质量均不改变。下降速度不受干扰。絮凝沉降：颗粒在沉降过程中尺寸、质量均会随深度而增大，沉降速度也随深度增加。

11、如何提高沉淀池的浊度的去除率

答：（1）根据浅池理论提高沉淀池的浊度去除率，既减小沉淀池的高度和将沉淀池分割成几层，以增加底面积（2）由接触絮凝原理提高沉淀池的浊度去除率，即使Vi变大，水体中含有的杂质与人为加入的絮凝物，使沉淀速度加大。

12、澄清设备的原理是什么

答：利用悬浮泥渣层与水中杂质颗粒相碰撞、吸附、粘合，以提高澄清效果的一种沉淀设备。澄清设备的作用是什么

答：去除水中大部分悬浮物颗粒、胶体、有机物；有时可以用来除钙镁硬度。按工作原理划分，澄清池分为哪几类

答：泥渣悬浮型澄清池（悬浮澄清池、脉冲澄清池）

泥渣循环型澄清池（机械搅拌澄清池、水力循环澄清池）

水力筛分作用：对于单层过滤，其在反冲洗时滤料颗粒是顺着水流从大到小顺序排列，反冲洗以后同样的规律堆积。

过滤池和澄清池的区别：

1.处理过程：前者为沉降过程，后者要完成混凝过程与沉降分离过程

2.作用：沉淀池主要是除去悬浮物，而澄清池作用是除去水中悬浮物，胶体以及一些有机物，可用作软化处理。

3.对泥渣处理作用：沉降池对泥渣无处理，而澄清池利用了活性泥渣作接触介质13、机械搅拌澄清池和水力循环澄清池的比较

答：机械搅拌澄清池优点是（1）处理效率高，单位面积产水量大（2）适宜性较强，处理效果较稳定。缺点（1）需机械搅拌设备（2）维修较麻烦

水力循环澄清池优点（1）利用刮泥设备后，对高浊度水处理也有一定的适应性（2）不需机械搅拌设备，维修简单。缺点（1）按药量较大（2）消耗较大的水压（3）对水质适应性差。

过滤和反冲洗的机理分别是什么

答：过滤：①机械筛滤:附加滤膜、表层过滤、看作机械筛子

②惯性沉淀：看作沉淀池

③接触絮凝作用：看作泥渣层、体积过滤、滤层过滤

反冲洗：①水力剪切作用：流速越大，效果越好

②摩擦作用：存在最佳反洗膨胀率，压缩空气（空气擦洗）

承托层作用：防止过滤时滤料从配水系统中流失，冲洗时起一定的均匀布水作用

什么是反粒度过滤是比较分析普通滤床，双层滤床的滤床组成及过滤效果。

答：反颗粒过滤：为了提高过滤效果，依据水力筛分的原理，水流沿滤料颗粒由大到小进行过滤。比较分析：普通过滤器滤层为石英砂，双层滤床的过滤器结构与普通过滤器相同，只是在滤层上分层安放着两种不同滤料。上层为相对密度较小，粒径大的滤料；下层为相对密度较大，粒径小的滤料。通常采用上层为无烟煤，下层为石英砂。

过滤效果比普通过滤好。

16、过滤的影响因素有哪些是如何影响过滤效果的

答：过滤的影响因素有很多，但是对于粒状的滤池来说，主要是滤速、滤料及滤层的影响。

（1）滤速：滤速增加，过滤周期缩短，水头损失增加，出水浊度增加，滤层的产水量越大；

（2）滤料：粒径过小，滤料间的空隙减小，不仅影响杂质的穿透深度，而且也增加水流阻力，造成过滤是水头损失增加过快；过滤的不均匀系数越大，表示滤料中颗粒尺寸相差越大，造成的不良后果，反应不易控制，恶化过滤过程；滤料的选择；机械强度和化学稳定性。

（3）滤层：滤层孔隙率的影响；孔隙率越大，杂质的穿透深度也随之增大，过滤从头损失增加缓慢，过滤周期延长，滤层的截污能力提高；滤层组成的影响：单层水力筛分作用强，周期短。

17、火力发电厂中活性炭吸附处理的作用是什么

答：活性炭吸附处理在火力发电厂的作用是除有机物和余氯。因为在锅炉补给水的预处理中，有时为了减少水中有机物的含量也进行氯化处理，并维持水中有一定的余氯。为了防止余氯时后续处理的离子交换树脂和分离膜造成危害，也必须考虑出去余氯，因此用活性炭吸附原理除去余氯。当水源是受到有机物污染的地表水时，往往由于有机物含量高，使离子交换树脂受到污染，特别是阴离子交换树脂。因此用活性炭吸附处理方法除去有机物。

1、浅池理论：（1）减小沉淀池的高度（2）将沉淀池分割为几层，增加底面积S

2、反粒度过滤：利用水力筛分原理，水流沿滤料颗粒由大到小进行过滤

3、接触过滤是在过滤前向水中加入混凝剂，经混凝后直接进入过滤器，经过接触凝聚过滤

后除去水中的杂质

4、斜板、斜管沉降式的特点：（1）使水流趋向层流状态，有利于颗粒沉降（2）可在水平

流速不变的情况下减小截流速度，使更小的颗粒沉到池底，提高去除率（3）斜板斜管沉淀按水流方向，一般可分为上向流、下向流和平向流。有助于沉泥的下滑，使沉淀区的水流过程复杂化。

5、在水流的作用下，滤料间的距离拉大。滤层增高，体积增大，这一现象称为膨胀。

滤料层在反冲洗时，由于膨胀所增加的高度，与滤料层原厚度的百分比称为膨胀率。

6、离子交换器的组成：（1）顺流再生床：有放空气管、进水装置、进再生液装置、出水装

置组成（2）逆流再生床的结构：壳体、排气管、进水装置、压脂层、中排液管、离子交换树脂、卸脂口、排水装置、出水管、视镜、底脚（3）浮床的结构：底部进水装置、顶部出水装置、再生液分配装置、倒U型再生废液排出管、树脂捕捉器、树脂层。

7、树脂的含水率通常单位质量除去表面游离水后的湿树脂颗粒网孔内所含水分的百分率。

8、强酸性阳树脂在稀溶液中常见的阳离子的选择性顺序为：

Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH4+>Na+>H+>Li+ ；

弱酸性树脂：H+> Fe3+>Ca2+>Mg2+>K+=NH4+>Na+> Li+ ；

强碱性：SO4->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3-

弱碱性：OH-> SO4-> NO3->Cl-> HCO3-

9、新树脂失效后的处理方法：用10%的NaCl溶液浸泡在逐渐稀释。

10、顺流再生分为哪几步反洗的目的

答：可分为从交换器失效后算起为：反洗、再生、置换、正洗、制水。反洗的目的：松动树脂层和清除树脂层中的悬浮物、碎粒与气泡。

11、逆流再生可分为：小反洗-放水-顶压-进再生液-逆流置换-小正洗-正洗

12、为什么顺流再生水质差，逆流再生水质好

答：顺流再生是底部出水树脂层再生效果最差，故顺流再生出水水质差。逆流再生水质好是因为底部出水树脂一直与刚进入的再生液接触，是再生最好的部位。

13、浮床运行的步骤：制水运行-失效后落床-进再生液-置换-起床正洗至出水合格-制水-经过若干个周期后，要将部分或全部树脂移至体外清洗装置进行清洗。

14、混床再生的步骤：反洗分层-体外再生-阴、阳树脂的混合-正洗-制水

出水水质指标：出水留的含盐量为\L一下，电导率\cm一下，残留的SiO2在20ug\L一下，PH接近中性。

15、树脂的变质是指树脂内部结构遭到破坏，主要受氧化物、游离氯、氧和硝酸根的氧化作用、重金属的催化作用。

1、火力发电厂水质不良的危害。

答：①热力设备的结垢。锅炉的水中由于有易于沉积的杂质，则在其运行过程中会发生结垢现象。

②热力设备的腐蚀。由于锅炉水质不良会导致热力设备的腐蚀。

③过热器和汽轮机内积盐。水质问题引起锅炉产生的蒸汽不纯，而使蒸汽带出的杂质沉积在蒸汽的通流部位，从而产生积盐的现象。

2、水处理工作者的主要任务。

答：①为锅炉制备数量充足、质量合格的补给水。②做好汽轮机、凝汽器循环冷却水处理和化学监督工作。③做好热力系统汽、水的化学监督监测工作和炉内及

凝结水的化学处理工作。④做好热力设备的大、小修的化学检查和保护工作。⑤做好电厂燃料、灰、渣的化验分析工作，指导锅炉燃料，并向厂部提供数据做好成本核算。⑥做好电厂用用的运行监督分析和油污处理工作。⑦做好有关电厂化学工作的小型试验，并根据试验结果提出实施方案，指导热力设备的化学清洗工作。⑧做好电厂污水处理工作，为节水降耗当好参谋。

3、pH值与碳酸化合物间的关系

pH≤时，只有CO2

＜H≤时，只有CO2、HCO3-（98%）

＜H≤12时，只有HCO3-、CO3

pH＞12时，只有CO3