水处理总复习题及参考答案 15页

水处理总复习题及参考答案第一章锅炉补给水的预处理一、选择题根据题意，将正确答案的填入括号内。1．为了保证良好的反洗效果，滤料的膨胀度和冲洗强度应保持适当，冲洗强度过小时，下部滤层浮不起来；冲洗强度过大时，滤料之间碰撞机率减小，细小滤料也易流失。一般来讲，石英砂的反洗强度为（C）L/（m2·s）A、5～10B、10～15C、15～20D、20～252．超滤膜是分离膜技术中的一部分，它是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，笼统地讲，超滤膜孔径在（A）之间。A、1nm～0.1µmB、0.1nm～0.1µmC、1nm～1µmD、0.1nm～0.1µm3．常用中空纤维超滤膜材料有聚偏氟乙烯、聚醚砜、聚砜等，其中聚醚砜英文代号（D）A、PSB、PVDFC、PSAD、PES4．部分回流加压溶气气浮澄清池，设计回流比控制在（C）之间。A、5%～10%B、10%～20%C、20%～30%D、30%～40%5．活性炭用作吸附处理时，表征其理化性能的主要技术指标—碘吸附值的含义是指在浓度为0.1mmol/L的碘溶液50mL中，加入活性炭（B）g左右，震荡5min，测定剩余碘，计量单位为mg/g，即每克活性炭吸附碘的毫克数。A、0.1B、0.5C、1.0D、2.06．当澄清池分离室泥渣层逐渐上升、出水水质变坏、反应室泥渣浓度增高、泥渣沉降比达到（C）以上时，应缩短排泥周期，加大排泥量。A、5%B、10%C、25%D、50%7．（A）适用于处理有机物含量较高的原水或有机废水的处理，pH适用范围4.5～10。A、聚合硫酸铁（PFS）B、碱式氯化铝（PAC）C、硫酸铝D、三氯化铁8．在电厂水处理中，为了提高混凝处理效果，常常采用生水加热器对来水进行加热，也可增加投药量来改善混凝处理效果。采用铝盐混凝剂时，水温（C）℃比较适宜。A、0B、10C、20D、409．当原水浊度小于（A）FTU时，为了保证混凝效果，通常采用加入粘土增浊、泥渣循环、加入絮凝剂助凝等方法。A、20B、40C、60D、8010．为使澄清池泥渣保持最佳活性，一般控制第二反应室泥渣沉降比在5min内控制（B）%。A、5B、15C、30D、50二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1．投加化学药剂——混凝剂，使得胶体分散体系（脱稳）和（凝聚）的过程称为化学混凝。2．模拟试验的内容一般只需确定（最优加药量）和（pH值）。在电厂补给水预处理中，往往用（出水残留浊度）和（有机物的去除率）判断混凝效果。3．（直流凝聚）是在过滤设备之前投加混凝剂，原水和混凝剂经混合设备充分混合后直接进入过滤设备，经过滤层的（接触混凝作用）就能较彻底地去除悬浮物。直流凝聚处理通常用于（低浊水）的处理。4.过滤设备中堆积的滤料层称为（滤层或滤床）。水通过（滤床的空塔流速）简称滤速。5．（透膜压差（TMP））是衡量超滤膜性能的一个重要指标，它能够反映膜表面的污染程度。6．在电厂锅炉补给水处理领域内，为了除去水中的有机物，除了采用活性炭以外，有时也采用大孔吸附树脂，目前常用的有DX-906和（大孔丙烯酸）系列两种吸附树脂。7.在过滤器实际运行过程中，水流通过过滤介质层时的压力降即为（水头损失）。8．（反洗强度）是指每秒钟内每平米过滤断面所需要反洗水量的升数。9．通常要求超滤膜材料要具有很好的分离（过滤）能力、（亲水性）和抗污染能力。10．过滤前加氯是加氯点布置在过滤设备之前，加氯与混凝处理同时进行，故也称预氯化，它适用处理（含有机物污染或色度较高）的水。三、问答题1．简述影响混凝澄清处理的主要因素有哪些？答：因为混凝澄清处理包括了药剂与水的混合，混凝剂的水解、羟基桥联、吸附、电性中、架桥、凝聚及絮凝物的沉降分离等一系列过程，因此混凝处理的效果受到许多因素的影响，其中影响较大的有水温、pH值、碱度、混凝剂剂量、接触介质和水的浊度等。2．用聚合铝作混凝剂，有何优点？答：①加药量少，可节省药耗；②混凝效果好，凝絮速度快，密度较大，易沉降分离；③适用范围广，对于高、低浊度水都有较好的混凝效果。3．简述助凝剂在混凝过程中的主要作用是什么？15\n答：有机类的助凝剂大都是水溶性的聚合物，分子呈链状或树枝状，其主要作用有：①离子性作用，即利用离子性基团进行电性中和，起絮凝作用；②利用高分子聚合物的链状结构，借助吸附架桥起凝聚作用。4．简述气浮工艺过程答：气浮工艺过程是在气浮澄清池反应罐前加入混凝剂，在混凝剂的作用下水中的胶体和悬浮物脱稳形成细小的矾花颗粒；水流进入气浮池接触室后矾花颗粒与溶气水中大量的微细气泡发生吸附，形成密度小于水的絮体并且上浮，在水面形成浮渣层；清水则由气浮澄清池下部汇集进入出水槽。5．简述什么是超滤答：超滤是利用超滤膜为过滤介质，以压力差为驱动力的一种膜分离过程。在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水、无机盐及小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶体、微生物等物质透过，以达到水质净化的目的。6．超滤错流和死端过滤的优、缺点是什么？答：超滤错流运行时，错流的浓水如果排放掉则会使系统水回收率降低。与死端相比，其结垢和污染的倾向较低，通量下降趋势相对小；死端过滤水回收率高。但是死端过滤时，杂质都压在膜表面，在进水杂质含量高时在一个制水周期里将使得过滤阻力迅速增大。简单的说，死端过滤的优点是回收率高，而膜污染严重；错流过滤尽管能减少污染，但回收率略低。7．影响活性炭吸附的主要因素有哪些？答：影响活性炭吸附的主要因素包括水中有机物的浓度、pH值、温度、共存物质和接触时间。8．水的杀菌消毒处理方法有哪些？答：水的杀菌消毒处理分为化学法和物理法：化学法包括加氯、次氯酸钠、二氧化氯或臭氧处理等；物理法包括加热、紫外线处理等。9．使用活性炭床时，在水处理布置时应注意哪些问题？答：当活性炭床以除去有机物为主时，宜放在阳床之后，研究证明，活性炭在酸性介质中可以较好的吸附水中有机物；当以除活性氯为主时，应放在阳床之前。10．何谓接触凝聚？答：原水经过滤料层前，向水中投加混凝剂（有时同时投加絮凝剂），使水中胶体脱稳、凝聚，形成初始矾花。水进入滤料层前的凝聚反应时间一般为5～15min。这种过滤形式的特点是省去了专门的混凝澄清设备，混凝剂投加量少。适用于常年原水浊度小于50mg/L，有机物含量中等以下的水源和地下水除铁、锰、胶体硅。第二章锅炉补给水的化学除盐一、选择题根据题意，将正确答案的填入括号内。1．阴树脂受到有机物污染程度的顺序是（D）A、大孔强碱Ⅰ型>凝胶强碱Ⅰ型>弱碱>强碱Ⅱ型B、大孔强碱Ⅰ型>凝胶强碱Ⅰ型>强碱Ⅱ型>弱碱C、凝胶强碱Ⅰ型>大孔强碱Ⅰ型>弱碱>强碱Ⅱ型D、凝胶强碱Ⅰ型>大孔强碱Ⅰ型>强碱Ⅱ型>弱碱2．浮床体外清洗需增加设备和操作更为复杂，为了不使体外清洗次数过于频繁，通常要求进水的浊度小于（C）。A、5FTUB、10FTUC、2FTUD、1FTU3．一级除盐系统出水水质指标主要包括电导率κ25℃（µS/cm）和SiO2（µg/L），它们分别控制在（A）。A、κ<10SiO2<100B、κ<1SiO2<10C、κ<0.2SiO2<20D、κ<10SiO2<204．为保证化学除盐系统安全、经济运行，进入化学除盐系统的原水游离氯应达到（B）。A、<0.05mg/LB、<0.1mg/LC、<0.2mg/LD、<0.5mg/L5．通常锅炉补给水处理系统混床中装载的阳、阴树脂体积比例是（A）。A、1:1B、1:2C、2:1D、3:26．失效的弱酸树脂采用强酸再生时，按设计规程再生剂比耗一般控制在为（C）。A、0.95B、1.0C、1.05D、1.2二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1．（再生剂比耗）表示单位体积树脂所用再生剂的量（mol/m3）和该树脂的工作交换容量（mol/m3）的比值，它反映了树脂的再生性能。2．浮床成床时，为了使成床保持原床层状态，水流不宜（缓慢上升），应使其流速（突然增大）。在制水过程中，应保持（足够的水流速度），不得过低，以避免出现树脂层下落的现象。3．为了防止浮床低流速时树脂层下落，可在交换器出口（设回流管）。4．制水→落床→进再生液→置换→（下流清洗）→成床、上流清洗，再转入制水。上述过程构成浮床的一个运行周期。5．（EDI）又称填充床电渗析，是一种不耗酸、碱而制取纯水的新技术。它克服了（电渗析）不能深度除盐的缺点，又弥补了（离子交换）不能连续制水、需要用酸碱再生等不足。6．EDI要求进水硬度小于（1.0）mg/L(CaCO3)，当原水硬度不能满足该要求时，可以使用钠离子软化器等工艺去除硬度。7．化学水处理设备中常用的几种防腐措施包括：（橡胶衬里、玻璃钢衬里、环氧树脂涂料）、聚氯乙烯塑料、工程塑料和不锈钢等。15\n8．离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。在它的分子结构中，可分为两部分，一部分称为（离子交换树脂骨架），它是高分子化合物的基体，具有庞大的空间结构，支撑着整个化合物；另一部分是带有可交换离子的（活性基团），它结合在高分子骨架上起着交换离子的作用。9．离子交换树脂与水中的中性盐进行离子交换反应，同时生成游离酸或碱的能力，通常称之为树脂的（中性盐分解）能力。显然，强酸性阳树脂和强碱性阴树脂中性盐分解能力强，而弱酸性阳树脂和弱碱性阴树脂中性盐分解能力（基本没有）。三、问答题：1．简述影响离子交换工作层厚度的主要因素？答：影响工作层厚度的因素很多，这些因素有：树脂种类、树脂颗粒大小、空隙率、进水离子浓度、出水水质的控制标准、水通过树脂层时的流速以及水温等。a树脂的选择性系数越大，树脂与水中离子的交换反应势就越大，工作层就越薄。b树脂颗粒越大，单位体积树脂比表面越小，离子在树脂相中的扩散所需要的时间就越长，工作层就越厚。c进水中离子浓度越高，交换反应所需时间就越长，工作层就越厚。d水的流速越大，水与树脂接触的时间就越短，工作层就越厚。e水温越高，可以减少树脂颗粒外水膜的厚度，有利于交换反应的进行，工作层就越薄。水温对弱型树脂的影响更为明显。2．简述逆流再生离子交换器的工艺特点？答：1）对水质适应性强；2）出水水质好；3）再生剂比耗低；4）自用水率低；5）对进水浊度要求较严，一般浊度应小于2FTU。3.为了防止用H2SO4再生时在树脂层中析出CaSO4沉淀，可以采用哪些再生方式？答：1)稀H2SO4再生法。再生液浓度通常为0.5%～2.0%，这种方法比较简单，但要用大量的稀H2SO4，再生时间长、自用水量大，再生效果也较差。2)分步再生先用低浓度的H2SO4溶液以高流速通过交换器，然后用较高浓度的H2SO4溶液以较低的流速通过交换器。先用低浓度的目的是降低再生液中CaSO4的过饱和度，使它不易析出；先采用高流速的原因是因为CaSO4从过饱和到析出沉淀物常需一定的时间，加快流速，缩短硫酸对树脂的接触时间，使CaSO4在发生沉淀前就排出树脂层。分步再生可分为二步法、三步法和四步法，也可采用将H2SO4浓度不断增大的方法，以达到先稀后浓的目的。4．树脂转型膨胀含义是什么？答：树脂的离子型态不同，其体积也不相同。当树脂从一种离子型态变为另一种离子型态时，树脂的体积就发生了变化。这种变化称为转型膨胀，是一种可逆膨胀。当恢复成原来的离子型态时，树脂的体积就会恢复到原来的体积。各种离子形态树脂的体积不同、树脂中离子交换基团解离的能力不同以及亲水能力不同等都会引起树脂转型体积变化。如果树脂骨架上某种离子能形成氢键、离子架桥等作用时，会使树脂体积发生较大的变化。5．混床工作原理？答：混合离子交换器简称混床，它是将阴、阳两种离子交换树脂按一定比例混合装填于同一交换床中，在运行前，先把它们分别再生成OH型和H型，然后用压缩空气混合均匀后再投入制水。由于运行时混床中阴、阳树脂颗粒互相紧密排列，所以阴、阳离子交换反应几乎是同时进行的。因此，经阳离子交换所产生的氢离子和经阴离子交换所产生的氢氧根都不会积累起来，而是立即生成水，基本上消除了反离子的影响，因此交换反应进行彻底，出水水质好。常用在串接在一级复床后用于初级纯水的进一步精制，处理后的纯水可作为高压及以上锅炉的补给水。6．满室床的工艺特点是什么？答：1）交换器内是装满树脂的，没有惰性树脂层。为防止细小颗粒的树脂堵塞出水装置的网孔或缝隙，采用了均粒树脂。由于没有惰性树脂层，因此增加了交换器空间的利用率。2）树脂的这种清洗方式有以下优点：清洗罐体积可以很小，清洗工作量小；基本上没有打乱有利于再生的失效层态，所以每次清洗后仍按常规计量进行再生；在树脂移出或移入的过程中树脂层得到松动。3）满室床的运行和再生过程与浮床一样，因此具有对流再生工艺的优点。但这种床型要求树脂粒度均匀、转型体积改变率小以及较高的强度，并要求进水悬浮物含量小于1mg/L。7．从大气式除碳器的原理分析处理阳床出水后水中CO2的极限浓度答：除碳器的工作原理：CO2气体在水中的溶解度服从于亨利定律，即在一定温度下气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的分压成正比。通常在阳床出水中游离CO2的浓度较高，所对应的液面上的分压也较高。只要降低与水相接触的气体中CO2的分压，溶解于水中的游离CO2便会从水中解吸出来，从而将水中游离CO2除去。降低气体分压的办法：一是在除碳器中鼓入空气，即大气式除碳；另一办法是从除碳器的上部抽真空，即为真空式除碳。由于空气中的CO2的量约为0.03%，当空气和水接触时，水中多余的CO2便会逸出并被空气流带走。在正常情况下，阳床出水通过除碳器后，可将水中的CO2含量降至5mg/L以下。8．EDI与传统混合离子交换技术相比，具有哪些特点？答：1）能够连续运行，不需要因为再生而备用一套设备；2）模块化组合方便，运行操作简单；3）水回收率高，EDI的浓水可以回收至反渗透进水；415\n）占地面积小，不需要再生和中和处理系统；5）运行费用低，不使用酸碱。9．如何防止强碱阴树脂再生时结胶体硅？答：胶体硅是强碱阴树脂再生不当产生的现象。当原水中二氧化硅和强酸阴离子比值较大或有弱碱阴树脂吸收水中强酸时，在阴树脂再生中可能出现结胶体硅的现象。一般在碱液浓度较高，温度和流速较低时更易发生这种现象。胶体硅一般出现在再生液排出端的树脂层中，这是由于到达出口处再生碱液的pН急剧下降，形成结胶硅的环境。防止结胶体硅的方法有：1）预热树脂床层；2）采用再生液先稀后浓，流速先快后慢的再生方法；3）将部分初期的再生废液从树脂层中部排出等；第三章反渗透水处理技术一、选择题：根据题意，将正确答案的填入括号内1.RO膜可用于去除（C）A、水中的盐分和溶解气体B、水中的盐分和有机物C、水中的盐分和微生物如病毒和细菌D、水中的盐分和胶体和颗粒2.对RO膜的脱盐率特性叙述不正确的是（A）A、随着温度的升高，RO膜的脱盐率也随之提高B、当反渗透膜元件发生结垢时，其脱盐率会降低C、对水中离子去除率Al3+>Fe3+>Ca2+>Na+；>>Cl-D、在压力一定时膜通量越高，脱盐率越低。3.在压力一定时，对RO膜通量特性叙述不正确的是（B）A、RO膜通量随着温度升高而提高B、RO膜通量随着进水的含盐量升高而提高C、RO膜通量随着水的回收率升高而降低D、进水的pH值4～8的范围内，醋酸纤维膜和复合膜的膜通量基本保持不变。4.复合膜对进水的游离氯的要求是（A）A、<0.1mg/LB、<0.2mg/LC、<0.3mg/LD、<0.5mg/L5.测定SDI用的滤膜的过滤孔径为（B）A、0.045mmB、0.45µmC、0.45nmD、4.5µm二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1.反渗透脱盐的依据是，①半透膜的（选择透过性）；②盐水室的外加压力（大于）盐水室与淡水室的渗透压力，提供了水从盐水室向淡水室移动的推动力。2.产水通量─又称膜渗透通量或膜通量，指（单位反渗透膜面积在单位时间内透过的水量）。3.背压─反渗透膜组件（淡水侧）压力与（进水侧压力）的压力差。4.影响反渗透本体的水通量和脱盐率因素较多，主要包括（压力）、（温度）、（回收率）、（进水含盐量）和（pH值）等影响因素。5.脱盐率─反渗透水处理装置除去的盐量占（进水）含盐量的百分比，用来表征反渗透水处理装置的除盐效率。6.反渗透进水压力直接影响反渗透膜的膜通量和脱盐率。膜通量随反渗透进水压力增加而（增加）；脱盐率随进水压力的增大而（增大），但压力达到一定值后，脱盐率变化曲线趋于（平缓），脱盐率(不再增加)。7.测定SDI用的滤膜的过滤孔径为（0.45µm）。8.浓差极化是指在反渗透过程中，膜表面的（浓水）与（进水）之间有时会产生很高的浓度梯度。9.当遇到下述情况，则需要清洗膜元件：（1）产水量低于初始产水量的（10～15%）；（2）反渗透本体装置进水压力与浓水压力差值超过初始产水量的（10～15%）；（3）脱盐率增加初始脱盐率的（5%）以上。10.目前用于电厂水处理系统的反渗透膜元件，对其进水中的游离氯要求一般控制在（<0.1mg/L）的范围。11.判断CaCO3是否沉淀，根据原水水质分为两种情况：对于苦咸水TDS≤10000mg/L，可根据（朗格利尔指数LSI）大小判断；对于海水TDS>10000mg/L，可根据（斯蒂夫和大卫饱和指数S&DSI）大小判断。当LSI或S&DSI为（正值）时，水中CaCO3就会沉淀。12.水中某硫酸盐是否沉淀，可以通过该硫酸盐（离子浓度积IPb）的与其（溶度积Ksp）比较来进行判断：当(IPb)>(Ksp)时，则有可能生成硫酸盐垢；当(IPb)<(Ksp)时，没有硫酸盐结垢倾向。13.反渗透进水若需要进行水质软化则分为：（石灰软化）、（钠软化）和（弱酸软化）三种方法。14.判断反渗透膜元件进水胶体和颗粒最通用的办法是测量水中的（SDI）。15.膜元件的要求有最低浓水流速，主要为了防止（浓水极化）现象发生。三、问答题：1.为什么RO产水pH值低于进水pH值？答：由于RO膜可以脱除溶解性的离子而不能脱除溶解性气体，因此RO产水中由于CO2含量与进水基本相同，而和会减少1~2个数量级，这样会打破水中CO2、和之间的平衡，因此CO215\n与水会发生如下的反应平衡转移，直到建立新的平衡：CO2+H2O→+H+因此RO产水pH会降低。对于大多数RO系统反渗透产水的将下降1~2个pH。1.温度对反渗透产水量和脱盐率有何影响？答：温度越高，产水量越高，脱盐率越低；反之，温度越低，产水量越低，脱盐率越高。2.海水RO系统为何设置能量回收装置？能量回收装置分哪几种形式？答：反渗透海水淡化系统中，由于排放浓水压力还很高，为了节约系统能耗，应进行能量回收，高压泵结合能量回收装置为反渗透提供正常运行的压力。能量回收装置分三种形式：佩尔顿能量回收装置、涡轮式能量回收装置和以及PX能量回收装置。3.RO系统为何要加入阻垢剂？答：反渗透的工作过程中，原水逐步得到浓缩，而最终成为浓水，浓水经浓缩后各种离子浓度将成倍增加。自然水源中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Sr2+、HCO、SO、SiO2等倾向于产生结垢的离子浓度积一般都小于其平衡常数，所以不会有结垢出现，但经浓缩后，各种离子的浓度积都有可能大大超过平衡常数，因此会产生严重的结垢。为防止结垢现象的发生，在反渗透系统中通常需要通过加药装置向系统中加入阻垢剂。4.当经过运行的膜元件需要从膜壳中取出单独贮存时，应该怎样保护膜元件？答：1）首先对反渗透本体装置进行化学清洗；2）配置1%的化学纯亚硫酸氢钠溶液；3）将膜元件从膜壳中取出，将膜元件在配置好的亚硫酸氢钠溶液中垂直放置浸泡1h左右，取出垂直放置沥干后装入密封的塑料袋内，将塑料袋内的空气排出并封口，建议用膜生产商原来的包装袋。5.简述胶体污染RO的表观特征？如何测定胶体污染？胶体和颗粒等的污堵会严重影响反渗透膜元件的性能，如大幅度降低淡水产量，有时也会降低脱盐率，胶体和颗粒污染的初期症状是反渗透膜组件进出水压差增加。判断反渗透膜元件进水胶体和颗粒最通用的办法是测量水中的SDI值，有时也称FI值（污染指数）。6.RO系统的回收率是怎样确定的？回收率主要有两方面的影响因素：1）浓水中的微溶盐的浓度反渗透脱盐系统回收率越高，原水中的微溶盐被浓缩的倍率越高，产生结垢的可能就越大。2）膜元件的最低浓水流速为防止浓水极化现象发生，膜元件生产商对系统中膜元件的最低浓水流速作了要求。同时膜厂家也对膜元件最大回收率也作了规定，在设计过程中需要遵循。7.RO预处理系统设计时，如何防止结垢？预处理系统中，常见防止结垢的措施主要有加药、水质软化。（1）加药1）加酸调整pH值2）加阻垢剂（2）水质软化随着火电厂节水措施的加强，反渗透逐步在废水处理上得到应用。当原水水质比较恶劣时，靠加酸和加阻垢剂也无法控制水中盐类结垢时，则需要对原水进行软化处理。用于反渗透预处理的软化工艺包括石灰软化、钠软化和弱酸阳树脂软化。8.列表回答常用于火电厂中的常规RO复合膜元件对进水水质的基本要求反渗透膜元件对进水水质的要求水源类型地表水地下水海水废水SDI(淤泥密度指数)≤5.0≤4.0≤4.0≤5.0浊度≤1.0NTU≤1.0NTU≤1.0NTU≤1.0NTU游离氯复合膜<0.1mg/LpH3～11温度<30℃其它有些膜元件对化学耗氧量和铁也有一定的要求COD(KMnO4法)<1.5mg/LFe<0.05mg/L第四章发电厂冷却水处理一、选择题：根据题意，将正确答案的填入括号内1．对发电厂冷却系统描述不正确的是（D）A、直流式冷却水系统用水量大，水质没有明显的变化。由于此系统必需具备充足的水源，因此在我国长江以南地区及海滨电厂采用较多。B、开式循环冷却水系统通常需建冷水塔，但特殊情况也可不建。C、空冷机组必须需建空冷塔或配置空冷设备。D、北方地区因淡水资源缺乏，不宜采用直流式冷却水系统。15\n2．采用开式循环冷却水系统中，每小时循环冷却系统的水容积（V）与循环水量（q）的比，一般选用（B）A、；B、；C、；D、3．某300MW机组，一次向循环冷却水中加入2吨10%的次氯酸钠（NaClO3）进行杀菌、灭藻。这时仍然按氯离子浓度进行浓缩倍率的控制，已知循环水系统水容积为18000m3，补充水中氯离子含量为200mg/L，下面说法正确的是（C）A、实际的浓缩倍率比按原来计算的浓缩倍率低10% 左右。B、实际的浓缩倍率比按原来计算的稍高。C、实际的浓缩倍率比按原来计算的低2%左右。D、几乎不影响浓缩倍率的计算。4．但当浓缩倍率超过（C）时，补充水量的减少已不显著。A、3；B、4；C、5；D、65．铜耐腐蚀的最佳pH范围在8.5～9.5之间，但循环水的pH通常控制小于9.0，其理由是(D)A、排污水的排放pH超标问题；B、pH超过9容易引起结垢；C、提高pH需要增加药品费用；D、A和B。6．在黄铜合金中，添加微量元素能有效的抑制黄铜脱锌，其中最有效的是（B）A、锑；B、砷；C、铝；D、铅。二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1.用水作冷却介质的系统称为冷却水系统。冷却水系统可分为（直流）冷却水系统、（开式循环）冷却水系统、（闭式循环冷）却水系统三种。2.直流冷却水系统的特点是：（用水量大），（水质）没有明显的变化。3.开式循环冷却水系统的特点是：（有CO2散失和盐类浓缩，易产生结垢和腐蚀问题）；（水中有充足的溶解氧，有光照，再加上温度适宜，有利于微生物的滋生）；（由于冷却水在冷却塔内洗涤空气，会增加粘泥的生成）。4.闭式循环冷却水系统特点是：（没有蒸发而引起的浓缩），（补充水量少），（一般都使用除盐水作为补充水）。5.汽轮机的排汽温度与凝汽器冷却水的出口温度之差，称为端差，正常运行条件下，端差一般为（3～5）℃。如铜管内结垢或附着粘泥，端差甚至可上长升到（20）℃以上。6.对开式循环冷却系统的年污垢热阻值，我国目前的控制标准是小于3.44×10-4（m2·K）/W，约相当于现场监测的（3mg/（cm2·月））垢附着速度。7.在冷却塔中，循环水的冷却是通过水和空气接触，由（蒸发散热）和（接触散热）起主要作用。因水的蒸发而消耗的热量，称为蒸发散热，如果冷却塔进水温度为35℃，则蒸发（1kg）水大约要吸收24094J的热量，带走的这些热量大约可以使576kg的水降低（1℃）。8.一般冷却1kg蒸汽用（50～80kg）水是经济的。9.火电厂冷却系统的水容积一般选择的比其他工业大，循环冷却系统的水容积（V）与每小时循环水量（q）的比大多在（）之间。10.判断循环水是否结垢，△A法应用条件：（循环水不加酸处理）。△B法的注意事项：（Ca的滴定终点拖后或不明显时，用除盐水稀释后滴定）。11.循环冷却水防垢处理方法，按处理场合可分为：（排污法）、（外部处理法）和（内部处理法）。12.循环冷却水防垢处理方法，按处理方法的作用分类为：（降低碳酸盐硬度或结垢物质含量）、（稳定碳酸盐硬度）和（联合处理）。13.循环冷却系统补充水处理方法有（石灰处理法）、（氢离子交换法）、（钠离子交换法）和（反渗透法）等。14.对于采用循环水冷却的电厂常用添加铜缓蚀剂的方法防止铜管的腐蚀，添加的铜缓蚀剂主要有（MBT）和（BTA）。15.牺牲阳极保护的原理是利用异金属接触产生电偶腐蚀，使被保护的金属的电位（负移）而得到保护，而保护的金属电位（正移）而腐蚀。与外加电流法相同，冷却水的（电导率）越高，保护范围大，保护效率也越高。三、问答题1.简述开式循环冷却水系统的的特点。答：①有CO2散失和盐类浓缩，易产生结垢和腐蚀问题；②水中有充足的溶解氧，有光照，再加上温度适宜，有利于微生物的滋生；③由于冷却水在冷却塔内洗涤空气，会增加粘泥的生成。2.循环冷却系统的设计、运行参数包括哪些。（要求至少写出8个参数）答：循环水量；系统水容积；水滞留时间；凝汽器出水最高水温；冷却塔进、出水温差；蒸发损失；吹散及泄漏损失；排污损失；补充水量、凝汽器管中水的流速等。3.开式循环冷却系统中，补充水率和浓缩倍率有以下关系，说出各符号的含义。PB=PZ+PF+PPφ答：15\n式中φ——浓缩倍率；PB——补充水率，%；PZ——蒸发损失率，%；PF——吹散及泄漏损失率，%；cB——补充水中的含盐量，mg/L；cX——环水中的含盐量，mg/L。1.为了适应于现场快速判断循环水是否结垢，通常使用△A法和△B法。写出△A法和△B法的公式、应用条件或注意事项。答：应用条件：循环水不加酸处理。注意事项：Ca的滴定终点拖后或不明显时，可以加隐蔽剂或用除盐水稀释后滴定。2.经石灰处理后水的残留碱度包括几部分？答：①CaCO3的溶解度，一般为0.6～0.8mmol/L。②石灰的过剩量，一般控制在0.2～0.4mmol/L（以1/2CaO计）。3.经石灰处理后水的残留硬度为HC=HF+AC+c(H+)，说出各符号的含义。答：式中HC——经石灰处理后水的残留硬度，mmol/L（1/2Ca2++1/2Mg2+）；HF——原水中的非碳酸盐硬度，mmol/L（1/2Ca2++1/2Mg2+）；AC——经石灰处理后水的残留碱度，mmol/L（1/2CO32-）；c（H+）——凝聚剂剂量，mmol/L。4.水稳剂均具有协同效应在药剂的总量保持不变的情况下，复配药剂的缓蚀阻垢效果高于单一药剂的缓蚀阻垢效果。5.与单流式交换器相比双流式弱酸交换器具有哪些优点？答：1）可提高设备出力，降低投资，由于单台设备出力提高近1倍，使设备台数减少近一半，减少了占地面积，降低了投资。2）节省树脂12.5%左右，在双流式交换器中，在相同再生剂比耗下，残留失效树脂占单位树脂体积的比例下降。此外，由于再生层高度约为运行树脂层的2倍，使再生剂得到充分利用，这些都使相同比耗条件下，双流交换器树脂的工作交换容量略高于单流式交换器，从而可节省树脂用量，同时降低了再生剂比耗。3）自用水率低由于出水区树脂的再生度较高，不会发生因再生作用而减少了正洗水量，自用水率可由单流式的7%左右下降到5%左右。6.循环水旁流处理的目的是什么？答：（1）循环冷却水在循环过程中，水质恶化，不能达到冷却水水质标准，要求进行旁流处理。例如循环冷却水在循环过程中，由空气带入的灰尘、粉尘等悬浮固体物的污染，使水中悬浮物的含量不断升高，即影响稳定处理的效果，还会加重粘泥的附着，往往要求进行旁流过滤。再如，使用三级处理后的废水，作为开式循环冷却系统的补充水时，由于水中的有机物含量很高，在循环过程中，会产生较多的粘泥，也要求进行旁流过滤。（2）为了提高冷却系统的浓缩倍率。当循环水中的某一项或几项成分超出允许值时，也可考虑采用旁流处理。7.简述防止黄铜脱锌的主要措施①在黄铜合金中，添加微量砷、铝和锑等抑制剂，能有效的抑制黄铜脱锌，其中最有效的是砷。一般在黄铜中加0.02%～0.03%的砷，就可抑止脱锌腐蚀。②做好黄铜管投运前及投运时的维护工作，促使黄铜管表面形成良好的保护膜。③管内流速不应低于1m/s。保持铜管内表面清洁。8.防止铜管的冲击腐蚀的措施有哪些？1）选用能形成高强度保护膜，耐冲击腐蚀的管材，如钛管、不锈钢管、铜镍合金管。2）限制冷却水流速不超过2m/s。对铝黄铜管，悬浮物含量最好不超过20mg/L。3）在铜管入口端部安装尼龙套管。在入口端易发生冲击腐蚀的100～150mm以内的涡流区用尼龙套管遮住。4）在铜管入口端涂防腐涂料。通常在对凝汽器管板用防腐涂料防腐的同时，对铜管的入口端一起刷涂。5）改善水室结构，使水流不在管端形成急剧变化的湍流。6）进行硫酸亚铁成膜。7）防止异物进入铜管。在铜管中的异物会造成局部流速过大，产生涡流等而破坏保护膜。9.防止铜管管口冲蚀方法有哪些？1）管口涂胶通常涂胶的深度为7～15cm。涂胶的胶层要均匀，厚度要薄，不要影响胶球的通过。2）加塑料套管塑料套管的长度通常为20cm左右。由于塑料套管有一定的厚度，所以只适应不带胶球清洗的系统。3）牺牲阳极在管板上加装牺牲阳极，减缓冲刷腐蚀。四、计算题15\n1.在北方地区通常用50kg水冷却1kg蒸汽来设计循环水量。某电厂2×600MW机组，锅炉额定蒸发量为2008t/h，凝结水流量1548t/h，循环冷却系统的水容积（V）与每小时循环水量（q）的比为1:1.5，求单台机组：①循环水的循环周期（分钟）；②循环水设计流量；③循环水系统的水容积。解：①循环水的循环周期：1÷1.5×60=40（分钟）②循环水设计流量：1548×50=77400（t/h）③循环水系统的水容积：77400÷1.5=51600（m3）2.某火电厂总装机容量为1000MW，设PZ=1.4%，PF=0.1%（PF=0.5%，加捕水器后可节水80%），循环水量Q=t/h。已知与排污率的关系为，求浓缩倍率由5提高到6时节约补充水的量。解：节约补充水的量=Q×（Pp-Pp’）=×(-)×1.4%=84(t/h)3.提高阻垢剂的性能，既可提高循环水的浓缩倍率，达到节水的目的，又可降低药剂耗量。已知：药剂耗量，在循环水中阻垢剂的剂浓度都为d(mg/L)，采用新阻垢剂的浓缩倍率φ为可由原来的3提高到4，价格比原来提高20%，求药品费用比原来增加(或减少)的百分比。解：D’×(1+20%)/D=(×1.2÷)×100%=80%1-80%=20%答：药品费用比原来减少了20%。第五章火力发电厂废水处理一、选择题根据题意，将正确答案的填入括号内1.火电厂废水的种类很多，水质、水量差异较大。按照废水的来源划分，不正确的是（D）。A、循环水排污水、灰渣废水、工业冷却水排水、机组杂排水等B、机组杂排水、煤泥废水、油库冲洗水、化学水处理工艺废水、电厂生活污水等C、灰渣废水、工业冷却水排水、化学水处理工艺废水、煤泥废水等D、浑浊的河水、循环水排污水、油库冲洗水、化学水处理工艺废水、生活污水等2.循环水的排污水量变化较大，排污量的大小与蒸发量、系统浓缩倍率等因素有关。在干除灰电厂中，这部分废水约占全厂废水总量的（B）以上，是全厂最大的一股废水。A、60%B、70%C、80%D、90%3.对冲灰废水描述不正确的是（B）。A、由于灰分经过长时间的浸泡，灰中的无机盐充分溶入水中，灰水的含盐量很高。B、冲灰废水pH的高低主要取决于煤质和除尘的方式；燃煤中钙含量越高，pH越高；硫含量越高，pH越低。采用水膜尘时，灰水的pH高于电除除尘。C、对于pH较高的冲灰废水，由于不断地吸收空气中的CO2，在含钙量较高的条件下，会在设备或管道表面形成碳酸钙的垢层。D、灰场的灰水因为长时间沉淀的缘故，其溢流水的悬浮物含量大多很低。但厂内闭路灰浆浓缩系统的溢流水或排水，由于沉降时间短，悬浮物含量仍然比较高。4.湿法脱硫在生产过程中，需要定时从脱硫系统中的储液槽或者石膏制备系统中排出废水，其可沉淀物一般超过（D）。A、100mg/LB、1000mg/LC、1000mg/LD、10000mg/L二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1.目前火电厂废水排放执行的标准是（《污水综合排放标准》）。2.按《污水综合排放标准》GB8978-1996中的规定，第一类污染物的取样位置在（车间排水口或车间处理设施排出口），第二类污染物，在排污单位的（排放口）。3.废水通常有二种处理方式，一种是（集中处理），另一种是（分类处理）。4.锅炉空预器冲洗水的水质特点是，悬浮物、（COD）和（Fe）含量很高。5.油在废水中的存在形式有四种，分别是（浮油）、（分散油）、（乳化油）和（溶解油）。6.废水综合利用包括，（火电厂内部废水的综合利用）和（外部废水资源的利用）。7.在污水回用至循环冷却水系统，会发生硝化反应，有时会大幅度降低循环水的（pH值），引起系统的腐蚀。三、问答题1.循环水排污水的水质特征是什么？循环水的水质特点是含盐量高、水质安定性差，容易结垢，有机物、悬浮物也比较高。大部分电厂的循环水系统含有丰富的藻类物质。2.简述冲灰水的水质特点（电除尘电厂）和循环使用的处理流程水质特点：1）灰水的含盐量很高；2）pH较高，最高可以大于11；3)水质不稳定，安定性差。灰水循环使用的处理流程：15\n1）厂内闭路循环处理：灰水→灰浆浓缩池→浓灰浆送往灰场；清水进入回收水池。2）灰场返回水：灰水→灰场→澄清水进入回收水池（一般需要加酸或加阻垢剂处理）→回收水泵→厂内回收水池或冲灰水前池。1.离子交换器的再生废水的水质特点有哪些？1）废水显酸性或碱性；2）含盐量很高；其中大部分为中性盐。2.脱硫废水的水质特征是什么？1)高浓度的悬浮物2)含盐量很高；包括钙离子、镁离子、氯离子、硫酸根离子、亚硫酸根离子、氟离子、磷酸根等。3）含有重金属离子；4）COD很高；5）氟化物含量很高。3.简述含煤废水的来源和水质特点？来源：煤码头、煤场、输煤栈桥等处收集的雨水、融雪以及输煤系统的喷淋、冲洗排水等，为间断性废水。废水收集点比较分散。水质特点：水中煤粉含量很高，呈黑色；大部分含有油污。4.简述生活污水的水质特点？生活污水的水质与其它工业废水差异较大，有臭味，色度、有机物、悬浮物、细菌、油、洗涤剂等成分含量较高，含盐量比自来水稍高一些。5.什么是第一类污染物？什么是第二类污染物？第一类污染物，指能在环境或动植物体内积蓄，对人体键康产生长远不良影响的污染物。含有此类有害污染物质的废水，不分行业和排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排出口取样。第二类污染物，指其长远影响小于第一类的污染物质，在排污单位排出口取样。6.简述电厂常见的经常性废水的种类，并写出经常废水的处理流程。经常性排水包括锅炉补给水处理系统再生排水、凝结水精处理系统再生排水、原水预处理系统的排水和化验室排水、锅炉排污、汽水取样系统排水等。处理流程：废水贮存池→pH调整池→混合池→澄清池（器）→最终中和池→清水池→排放或回用。7.简述高有机物废水的处理流程。高COD废水→废水贮存池（压缩空气搅拌）→氧化→pH调整池→混合池→澄清池（器）→最终中和池→清水池→排放或回用。8.简述平流式隔油池的工作原理和在电厂的用途隔油池的原理是利用油的密度比水的密度小的特性，将油分离于水的表面并撇除。油粒的粒径越大，越容易去除。在火电厂，隔油池主要用于油库、输油系统等处含油量很高的废水的第一级处理。9.简述生活污水处理工艺中，格栅、调节池、初沉池和接触氧化池的作用。你厂有没有地埋式污水处理设备？运行状况如何？存在哪些问题？1）格栅拦截大尺寸的悬浮杂质，如树枝、漂浮物等，以防堵塞后级设备。2）污水调节池收集沟道汇集的污水，因生活污水的水质和流量波动很大，因此，污水调节池的主要作用是缓冲污水流量的变化，均化污水水质，减小污水处理设备的进水水质和流量的变化幅度。其调节能力取决于污水调节池的容积。3）初沉池其作用是将污水中大颗粒、易沉淀的悬浮物、砂粒等除去，以减轻后级设备的负担。4）接触氧化池这部分设备是污水处理的核心，通过连续曝气，细菌在填料表面生长成膜，分解水中的有机物。10.按脱水原理划分，污泥脱水机有哪几种？简述各种机型的工作原理。按脱水原理可分为真空过滤脱水、压滤脱水及离心脱水三大类。带式压滤脱水机的脱水原理是将污泥送入两条张紧的、可以对污泥进行过滤作用的滤带之间，通过滤带的挤压，把污泥层中的游离水挤压出来形成泥饼，从而实现污泥的脱水。带式压滤脱水机受污泥负荷波动的影响小，具有出泥含水率较低、工作稳定、能耗少、管理控制相对简单等优点，在火电厂的废水处理系统中选用较多。离心脱水机的原理是利用高速旋转的轮毂产生的离心力，使密度较大的污泥颗粒和水发生分离。板框式压滤机的原理是通过带有滤布的板框对泥浆进行挤压，使污泥内的水通过滤布排出，达到脱水的目的。11.循环水系统排污水回用处理为什么很复杂？由于循环水系统排污水的含盐量很高，必须使用反渗透除盐系统。但反渗透装置对进水有严格的水质要求，因此还要设置完善的预处理系统，以去除对反渗透膜元件有污染的杂质，包括有机物、悬浮物、胶体、低溶解度的致垢盐类等。由于反渗透的预处理系统很复杂，所以目前循环水排水的回收处理难度较大，主要在于回用处理的系统庞大，建设费用和运行成本都比较高。12.污水回用至循环冷却水系统需要解决哪些问题？1）污水中含有大量的细菌和有机物，有可能在系统中形成生物粘泥；如果粘泥沉积在凝汽器铜管（或不锈钢管）的表面，除了影响换热效果外，还有可能引起金属表面的腐蚀。2）污水中氯离子浓度是否超过凝汽器管的耐受范围；15\n3）氨氮的浓度。污水中发生的硝化反应会大幅度降低循环水的pH值，进而引起系统的腐蚀；氨氮是进行硝化反应的重要条件。1.简述曝气生物滤池的原理和优点？原理：利用特殊的填料作为微生物的载体，利用填料表面生成的微生物膜，分解水中的有机物、去除氨氮；同时填料又可起到过滤的作用，可以滤除一部分悬浮物。优点：1）滤池内微生物浓度大，活性高，处理负荷高，占地面积小；2）出水水质优，性能稳定；对氨氮有很好的去除效果。适用于火电厂B/C值较低的污水处理。3）运行灵活，管理方便；4）工艺流程简单，将BOD降解、硝化、反硝化集于一个处理单元内，不设二沉池，简化了工艺流程。第六章凝结水处理一、选择题根据题意，将正确答案的填入括号内1.净化凝结水的主要目的是（D）A、去除整个水、汽系统在启动、运行和停运过程中产生的机械杂质，如氧化铁等金属氧化物和胶体硅等。B、去除从补给水、凝结水和凝汽器泄漏带入的溶解盐类，从而保证给水的高纯度。C、保证机组在凝汽器发生少量泄漏时，能正常运行，在有较大泄漏时，能给予申请停机所需时间。D、（A、B、C）2.凝结水氢电导率升高的原因可能有（B）①凝汽器水侧系统泄漏。②凝汽器负压系统漏入空气。③补给水水质差。④金属腐蚀产物污染。⑤热用户的生产返回水水质差。A、①②③④B、①②③⑤C、①②④⑤D、①②③④3.目前国内常用的前置过滤器的形式有（C）①覆盖过滤器②前置阳床③树脂粉末过滤器④电磁过滤器⑤线绕滤芯式过滤器等。A、①②③④B、①②④⑤C、①②③⑤D、①③④⑤4.一般在下列哪种情况下必须设置前置过滤器（A）A、凝结水系统庞大，凝结水中含有大量铁的腐蚀产物，单独使用凝结水混床仍满足不了给水含铁量的要求时，如，超临界机组、直接空冷机组等；B、对高pH值的凝结水，为了延长H-OH型混床的运行周期，设置前置阳床进行除氨；C、锅炉的补给水含有较大量的胶体硅或不能保证不发生凝汽器泄漏，而冷却水中含有大量的胶体硅；D、以上三条都包括。二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1.直流锅炉给水被污染的原因可能有：凝汽器水侧系统泄漏、凝汽器负压系统漏入空气、补给水水质差、金属腐蚀产物污染、热用户的生产返回水水质差和（凝结水精处理运行不正常）。2.前置过滤器的形式有：覆盖过滤器、前置阳床、（树脂粉末过滤器）、电磁过滤器和线绕滤芯式过滤器等。3.按照DL/T5068—2006，凝结水处理树脂再生用碱要求氯化钠　　　≤（0.007%）三氧化二铁　≤（0.0005%）4.粉末树脂覆盖过滤器由于滤速过高、空隙偏大等原因，不能截留粒径小于（5µm）的细小颗粒。5.当管式微孔过滤器的运行的压差大于（0.2MPa）时，应停运进行清洗。6.前置阳床过滤器的除铁效率一般在（50%～70%），除氨效率接近于100%。7.设置前置阳床树脂的粒径应在0.45mm～1.25mm的范围内，电厂通常使用的粒径为（0.6～0.99）mm。8.如果每100g树脂中含有（150）mg铁，就认为树脂被铁污染了。9.树脂被铁污染后，一般采用（10%～20%）的热盐酸进行浸泡处理。这时可加入适量的硫代硫酸钠和亚硝酸钠等（还原剂），使3价铁还原成2价铁，以提高清洗效果。10.若采用十八胺进行停炉保护时，应避免含有十八胺的水与凝结水混床树脂接触。机组启动后，首先进行清洗，当水中十八胺含量小于（0.5）mg/L时，才允许投运凝结水精处理混床。三、问答题1.凝结水过滤处理的目的是什么？答：凝结水中所含的悬浊物大多是不可溶解的，如氧化铁、氢氧化铁等腐蚀产物。它们不能通过离子交换被除去。如果不对凝结水中的腐蚀产物进行处理，它们将被送往锅炉，并在热负荷高的部位沉积，生成铁垢，这将对炉管的传热和安全运行产生影响。所谓的凝结水过滤处理就是用过滤器设备对这些腐蚀产物进行过滤处理。15\n1.在什么情况下应设置前置过滤器？一般在下列情况下设置前置过滤器：(1)因为机组调峰需要，要经常启停的直流锅炉或亚临界汽包锅炉。(2)需要回收大量的疏水或凝结水。(3)需要除掉悬浮物以避免阴树脂污染。(4)为了延长混床的运行周期，对高pH值的凝结水进行除氨。(5)在进行阴离子交换以前必须除掉凝结水中的阳离子，以避免阴树脂表面生成不溶解的氢氧化物。(6)锅炉的补给水含有较大量的胶体硅或不能保证不发生凝汽器泄漏而冷却水中含有大量的胶体硅。(7)凝结水混床所用的树脂机械强度差，且设计的流速过高。2.电磁过滤器的优缺点是什么？（1）优点。1)可以直接过滤高温水；2)过滤速度可达到200～1000m/h，小型装置处理能力大；3)运行操作简单；4)反洗水量少，而且不像覆盖过滤器那样反洗时有废弃的滤料；5)设备构造简单，容易维修。（2）缺点。1）不能除去非磁性的固体颗粒，如铜的各种氧化物和Fe2O3等腐蚀产物；2）受给水处理方式的影响较大，不适用给水采用OT、AVT(O)方式运行的机组；3）给水采用AVT(R)方式运行的机组，凝结水中悬浮铁的去除率仅为60%～90%。3.什么叫前置阳床过滤器？有什么特点？为了除去凝结水中的铁离子和胶体铁，在凝结水混床前串联一个阳树脂离子交换器叫做前置阳床过滤器。它所用的树脂应是耐热的(有时温度可达到100℃)强酸型或弱酸型阳离子交换树脂。树脂的粒径为0.3mm～1.2mm，并带有静电荷，对悬浮的物质具有过滤能力，对阳离子具有交换能力。使用前置阳床的主要目的是，除去凝结水中的铁和氨，延长凝结水混床的运行周期。它的除铁效率一般在50%～70%。4.哪些因素影响凝结水混床出水水质？(1)从树脂与凝结水的平衡特性可以推知，在混床因失效将要推出运行前，树脂层的顶部达到了最大交换容量。为了使出水保持一定要求的纯度，树脂床的底部必须保持一定的钠交换容量。但是，这些树脂在进行体外再生进行传输树脂的过程中，不可能将100%的树脂全部都排出。有些已经失效的钠型树脂留在交换器中。(2)阳树脂在再生时不能将树脂中的钠100%置换除去。(3)阴树脂在分离时可能有部分阳树脂混入。在再生和冲洗时也会带入一定量的钠离子。(4)使用的酸(通常是盐酸或硫酸)再生剂中含有钠离子，使阳树脂的再生水平下降。(5)使用的碱(通常是氢氧化钠)再生剂中含有氯离子，使阴树脂的再生水平下降。5.为什么在凝汽器发生泄漏时凝结水混床应采用H/OH方式运行？无论冷却水是海水还是江河水或地下水，如果凝汽器发生泄漏时，大多表现为凝结水中的含钠量显著增高。这时凝结水除盐设备的主要目的是除去以钠离子为主要阳离子的各种盐。当然，在除去钠离子的同时，硬度成分被优先除去。在凝汽器没有发生泄漏时，H型阳树脂的失效主要是因为铵离子的穿透，而树脂的钠交换容量非常低。在凝汽器开始发生泄漏时，树脂的钠交换容量可显著提高。这时凝结水除盐设备可继续运行一段时间而出水水质没有明显变化。然而，一旦凝汽器泄漏停止，树脂的钠交换容量就降低，于是树脂就开始释放钠。另外，如果采用氨型阳树脂，由于NH对Na+的选择系数比H+对Na+的选择系数低得多，也许在很短的时间内NH4/OH型混床的出水就可能漏钠。如果分别将H/OH和NH4/OH两种方式进行比较，凝汽器无论是短时间泄漏还是较长时间泄漏，氨型混床的出水水质都明显差。所以，在凝汽器发生泄漏时，凝结水混床应采用H/OH方式运行。另外，如果凝结水混床前设置阳离子交换器用于除氨，在凝汽器发生泄漏时，可使凝结水混床的出水水质保证更长的运行时间，并使出水Na+漏量更低。但这时凝结水混床就更没有必要采用铵型运行。第七章锅炉给水处理一、选择题：根据题意，将正确答案的填入括号内1.在各种标准所规定的指标中，叙述正确的是（B）。A、国家标准规定的指标是最严格的。B、行业标准规定的指标比国家标准严格。C、企业标准最为宽松。D、国家标准、行业标准和企业标准由于所处的地位不同，规定的指标的严格程度没有约束关系。2.在火电厂中，对于电导率描述正确的是（D）。A、给水的电导率越高，水中各类杂质的相对含量也就越高。B、给水的氢电导率越高，说明水中酸类的相对含量也就越高。C、水的氢电导率永远高于其电导率。15\nD、机组在正常运行时，给水加氨处理后，氨对电导率的影响远大于杂质的影响。1.对于锅炉给水处理方式描述不正确的是（B）。A、还原性全挥发处理是指锅炉给水加氨和还原剂(又称除氧剂，如联氨)的处理，简称AVT(R)。B、弱氧化性全挥发处理是指锅炉给水加微量氧的处理，简称[AVT(O)]。C、加氧处理是指锅炉给水加氧的处理，简称OT。D、锅炉给水中只加氧，不加任何碱性物质的处理称为中性处理。二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1.还原性全挥发处理是指锅炉给水加氨和还原剂(又称除氧剂，如联氨)的处理，英文为all-volatiletreatment(reduction)，简称（AVT(R)）。2.弱氧化性全挥发处理是指锅炉给水只加氨的处理，英文为all-volatiletreatment(oxidation)，简称[AVT(O)]。3.加氧处理是指锅炉给水加氧的处理，英文为oxygenatedtreatment，简称（OT）。4.对于有铜系统，为了兼顾铜、铁的腐蚀，给水pH值定在（8.8～9.3）。这种规定还是侧重降低铜合金的腐蚀。对于无铜系统，给水pH值定在9.0～9.6。在机组运行过程中，pH值超过9.6以后对于防止水汽系统的腐蚀已经没有必要了，而低于（9.0）给水系统的含铁量就会明显增高，即腐蚀速度加快。AVT(R)方式下，经过除氧器热力除氧后水中的溶解氧浓度已经能够达到小于（7mg/L）的水平，这时加联氨的主要作用是使水处于（还原性）。如果水中的溶解氧浓度仍然较高，这时加联氨的作用是除去水中的一部分溶解氧并使水处于还原性。5.所谓给水优化处理，是指根据水汽系统的材质和给水水质合理的选择给水处理方式，使给水系统所涉及的各种材料的综合（腐蚀速率）最小。6.与亚临界火力发电机组水汽质量标准相比，超临界火力发电机组水汽质量标准增加了（TOC）和（氯离子）两项指标。三、问答题1.简述选择给水处理方式的原则(1)根据材质选择给水处理方式除凝汽器外，水汽系统不含铜合金材料，首选AVT(O)；如果有凝结水精处理设备并正常运行，最好通过试验后采用OT。除凝汽器外，水汽系统含铜合金材料，首选AVT(R)；也可通过试验，确认给水的含铜量不超标后采用AVT(O)。(2)根据给水水质选择不同的处理方式给水的氢电导率无法保证，首选AVT(R)；给水的氢电导率长期保持在0.3mS/cm以下可选AVT(O)；给水的氢电导率长期保持在0.15mS/cm以下可通过试验选择OT。(3)根据机组的运行状况选择不同的处理方式如果机组因负荷需求经常启停，或机组本身不能长期稳定运行，最好选择AVT(R)。2.控制给水的质量并进行相应处理的目的是什么？为了减轻或防止锅炉给水对金属材料的腐蚀，减少随给水带入锅炉的腐蚀产物和其它杂质，防止因采用给水减温引起混合式过热器、再热器和汽轮机积盐，3.在锅炉给水标准中采用氢电导率而不用电导率的理由有哪些？①因为给水采用加氨处理，氨对电导率的影响远大于杂质的影响；②由于氨在水中存在以下的电离平衡：NH3·H2O=NH+OH，经过H型离子交换后可除去NH，并生成等量的H+，H+与OH结合生成H2O。由于水样中所有的阳离子都转化H+，而阴离子不变，即水样中除OH以外，各种阴离子是以对应的酸的形式存在，是衡量除OH以外的所有阴离子的综合指标，其值越小说明其阴离子含量越低。4.何为给水处理？为什么几乎所有的锅炉给水都采用弱碱性处理？给水处理是指向给水加入水处理药剂，改变水的成分及其化学特性，如pH值、氧化还原电位等，以降低给水系统的各种金属的综合腐蚀速率。相比较而言，金属在纯净的中性水中的腐蚀速率往往比在弱碱性的水中高。所以，几乎所有的锅炉给水都采用弱碱性处理。第八章锅炉炉水处理一、选择题根据题意，将正确答案的填入括号内1.对锅炉发生结垢叙述不正确的是（C）A、某些杂质进入锅炉后，在高温、高压和蒸发、浓缩的作用下，部分杂质会从炉水中析出固体物质并附着在受热面上，这种现象称之为结垢。B、某些杂质在热力设备受热面水侧金属表面上生成的固态附着物称之为水垢。C、有些杂质不在受热面上附着，称之为水渣。D、水渣往往浮在汽包汽、水分界面上或沉积在锅炉下联箱底部，通常可以通过连续排污或定期排污排出锅炉。但是，如果排污不及时或排污量不足，有些水渣会随着炉水的循环，粘附在受热面上形成二次水垢。2.对于锅炉排污率可根据杂质在炉水的进出平衡得出以下公式：式中P——锅炉排污率，%；SGE——锅炉给水中某种物质的浓度，µg/L；15\nSB——蒸汽中某种物质的浓度，µg/kg；SP——排污水水中某种物质的浓度，µg/L。这里，对“某种物质”叙述正确的是（C）A、对于采用磷酸盐处理的炉水，某种物质不能是钠离子或磷酸根离子；B、对于采用氢氧化钠处理的炉水，某种物质不能是钠离子；C、对于采用全挥发处理的炉水，某种物质不能是氨或钠离子；D、对于任何化学处理方式的炉水，某种物质都可以是二氧化硅或氯离子。二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1.目前炉水处理方式有三种，即（磷酸盐处理）、（氢氧化钠处理）和（全挥发处理）。2.为了防止锅炉受热面上结钙镁水垢，一是要尽量降低（给水的硬度），二是应采取适当的（炉水处理）。3.为了防止产生硅酸盐水垢，应尽量降低给水中（硅化合物）、（铝化合物）和其他金属（氧化物）的含量。如果凝汽器发生泄漏，由于冷却水中含有大量的（胶体硅），即使有凝结水精处理设备也无法全部除出。所以应加强凝汽器的维护与管理，防止发生泄漏，是防止结硅酸盐垢的重要方法之一。4.DL/T805.2-2004中规定，采用磷酸盐处理时锅炉汽包的最高压力为（19.3）MPa。5.维持炉水中磷酸三钠含量低于发生磷酸盐隐藏现象的临界值，同时允许炉水中含有不超过（1mg/L）游离氢氧化钠，以防止水冷壁管发生酸性磷酸盐腐蚀以及防止炉内生成钙镁水垢的处理称为平衡磷酸盐处理，简称EPT。6.为了防止锅内水渣聚集，锅炉的排污率应保证不小于（0.3%）。三、问答题1.简述防止锅炉结氧化铁垢的方法1)减少给水、炉水的含铁量。除了对炉水进行适当的排污外，主要是防止给水系统发生运行腐蚀和停用腐蚀，以减少给水的含铁量。2)减少组成给水的各部分水中的含铁量。除了对补给水、凝结水进行把关外，还应重点监控疏水和生产返回凝结水。3)防止锅炉局部热负荷过高，或水循环不良，使炉水中的氧化铁蒸干并发生沉积。2.简述防止产生水垢的方法1）减少进入给水中杂质的含量制备高纯度的补给水，彻底除去水中的各种容易结垢的杂质。防止凝汽器管发生腐蚀泄漏，并及时查漏堵漏。对于生产返回的凝结水、疏水必须严格控制，必要时也要进行相应软化或除盐处理，有时还要进行除油、除铁处理。2）防止水、汽系统发生腐蚀，尽量减少给水铜、铁含量采用的方法有：高压给水系统采用除氧、加氨水的方法防止铁腐蚀；低压给水系统如果加热器含铜合金时，加联氨和氨水的方法防止铜腐蚀，不含铜合金时也可以不加联氨，但必须加氨水调节pH值。凝汽器管为铜管时，空抽区选用镍铜管防止氨腐蚀。此外，在机组启动过程中，要加强水、汽质量监督，对不合格的水质要及时排放或换水。3）采用适当的炉水处理方法汽包锅炉炉水采用磷酸盐处理之所以应用广泛，就是因为这种方法能将钙镁杂质生成水渣，通过连续排污排出，能有效防止锅炉结钙镁水垢。但是要注意若磷酸盐过量或使用不当，容易发生隐藏现象并生成磷酸盐铁垢。3.简述防止铜垢的方法1)加强锅炉的排污。2)在低负荷、短时间向炉水中加入络合剂（如氨水等），使炉水中的铜离子形成稳定的络合物，并使部分铜垢溶解，利用排污除去。凝汽器为黄铜管时应注意氨腐蚀。3)减少给水的铜含量。应从防止凝结水系统和给水系统含铜设备的腐蚀着手。对于凝结水系统，如凝汽器管采用耐氨腐蚀的管材或空抽区采用镍铜合金的管材。有条件时应对凝结水进行精处理。对于给水系统，如果含有铜合金材料，应采用给水AVT(R)处理方式，使铜的腐蚀量最小。4.简述磷酸盐处理的作用(1)可消除炉水中的硬度。(2)提高杂质对炉管腐蚀的抵抗能力对炉水进行磷酸盐处理可维持炉水的pH值，提高炉水的缓冲能力，即提高杂质对炉管腐蚀的抵抗能力。当凝汽器泄漏而又没有凝结水精处理时，或有精处理设备但运行不正常时，或补给水中含有机物时，都可能引起炉水pH值下降。这时采用磷酸盐处理的炉水，其缓冲能力要比其它处理方式强。(3)减缓水冷壁的结垢速率在三种炉水处理方式中，采用炉水磷酸盐处理，锅炉的结垢速率要低些。(4)改善蒸汽品质、改善汽轮机沉积物的化学性质和减缓汽轮机酸性腐蚀5.简述防止磷酸盐隐藏现象的方法1）改变炉水的钠磷摩尔比。通常是将钠磷摩尔比提高到3.0～4.0。2）改善锅炉的运行工况。15\n①改善燃烧工况，使炉膛内各部分的炉管受热均匀；防止炉膛结渣，避免局部热负荷过高。②改善锅炉水的流动工况，以保证水循环正常进行。1.简述热化学试验的主要目的确定锅炉在不同运行工况下的汽、水品质变化规律，考查锅炉内部汽、水分离装置的工作效能，在保证蒸汽质量的前提下确定锅炉在不同参数下的炉水水质，确定能保证蒸汽品质合格的最佳排污量，确定给水溶解氧合格时除氧器排气门的最小开度，以达到节能降耗的目的。第九章蒸汽系统的积盐问答题1.简述影响过热器积盐的因素有那些？（1）给水水质：在正常设计中，最大喷水量为给水流量的3%～5%不等。如果给水水质较差，给水在过热蒸汽中被完全蒸干的过程中，盐类就可能析出。(2)机械携带：汽包的汽、水分离效果差，产生机械携带，会引起过热器的积盐。(3)溶解携带：蒸汽有溶解携带各种杂质的能力。压力越高溶解携带杂质的能力就越强。当蒸汽经过过热器降压后，有些盐类可能会因超过其溶解度而析出。2.简述防止过热蒸汽系统积盐的措施(1)保证给水质量：对于采用喷水减温的锅炉，应保证给水质量与蒸汽标准所规定的各项化学指标相当。(2)使锅炉处于最佳运行工况，减少杂质的机械携带。(3)控制适当的锅炉排污。汽包锅炉的排污率不得小于0.3%。(4)根据锅炉运行特性和给水水质选用合理的炉水处理方式。3.如何根据汽包锅炉运行特性和给水水质选用合理的炉水处理方式。锅炉在相同的运行工况下，不同的炉水处理方式对蒸汽品质的影响很大。（1）汽包运行压力超过19.3MPa时不应采用磷酸盐处理。这时最好应改为全挥发处理。（2）如果锅炉给水的含硅量较大，二氧化硅可能是污染蒸汽的主要杂质。为了减少蒸汽溶解携带分子态SiO2的含量，炉水不宜全挥发处理。建议炉水采用磷酸盐处理或氢氧化钠处理。（3）如果炉水磷酸盐隐藏现象严重，炉水宜采用低磷酸盐、平衡磷酸盐或全挥发处理。4.简述炉水的处理方式与蒸汽溶解携带的规律按一般规则，盐、酸和碱在炉水中的离子化程度总是随温度的升高而降低。不带电的非离子化物质更容易进入蒸汽中。因此，只要可形成不带电的物质，它们总是成为从炉水向蒸汽中携带的主要路径。如炉水采用磷酸盐处理时，蒸汽主要以磷酸分子溶解携带；采用氢氧化钠处理时，蒸汽主要以钠与氢氧根1:1的比例溶解携带；采用全挥发处理时蒸汽主要以氨分子溶解携带。5.试分析不同的炉水处理方式蒸汽溶解携带氯离子的途径如果给水含有微量氯离子并采用加氨处理，所以炉水中存在NH4Cl和HCl的混合物。通常氯离子是以HCl和NH4Cl的形式同时被溶解携带到蒸汽中去，两者的比例取决于炉水的pH值和温度。在AVT工况下，高温炉水的pH值很低，蒸汽主要以HCl的形式的溶解携带氯离子。如果炉水采用磷酸盐或氢氧化钠处理，由于这两种物质在高温炉水中仍然有较强的碱性，所以炉水中HCl浓度减少，NH4Cl浓度增加，蒸汽溶解携带氯离子的途径就以NH4Cl形式为主。6.给水采用OT和AVT(R)对蒸汽溶解携带铜化合物的差别在OT工况下对炉水中铜的携带影响较大，因为它能将金属铜和低价Cu2O氧化成Cu2+的化合物。Cu(OH)2是铜化合物中挥发性最大的。这就增加了铜向蒸汽中的转移。因此，除凝汽器外，有铜合金材料的机组给水不宜采用OT，否则会使蒸汽含铜量增高，并会使汽轮机结铜垢，严重时影响汽轮机的安全和出力。第十章发电机内冷却水处理一、选择题：根据题意，将正确答案的填入括号内1.以下5个标准中有4个涉及到发电机内冷却水水质指标，正确的是（D）①《火力发电厂水汽化学监督导则》DL/T561-95；②《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准GB/T12145-1999；③《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》DL/T801-2002；④《电力建设施工及验收技术规范第4部分：电厂化学》DL/T5190.4-2004；⑤《电力基本建设热力设备化学监督导则》DL/T889-2004。A、①②③④；B、②③④⑤；C、①②④⑤；D、①②③⑤2.为了减轻发电机铜线棒的腐蚀，在电导率合格（<2mS/cm）的前提下应尽量提高发电机内冷却水的pH值。以下解释不正确的是（B）A、发电机内冷却水的电导率控制的较低，对减轻发电机铜线棒的腐蚀不利。B、电导率越低，水的纯度越高，发电机铜线棒的腐蚀就越轻。C、虽然电导率合格，但发电机内冷却水的pH值提不高就会加快电机铜线棒的腐蚀。D、受电导率指标的制约，发电机内冷却水的pH值往往达不到发电机铜线棒的最佳耐腐蚀区域。3.《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》DL/T801-2002对水质要求如下pH值(25℃)电导率(25℃)硬度µmol/L铜mg/L溶氨量溶氧量a15\nmS/cmmg/Lmg/L7.0～9.0≤2.0<2.0≤40<300≤30a.全封闭式内冷却水系统对表中指标理解有误的是（A）A、可以用氨水来调节发电机内冷却水的pH值，但溶氨量超过300mg/L电导率指标就会不合格。B、溶氧量指标不适用于双水内冷发电机内冷却水质。C、发电机内冷却水的铜含量高于40mg/L，可能发生铜腐蚀产物的沉积。D、由于发电机内冷却水不蒸发浓缩，硬度小于2µmol/L是允许的。1.《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》DL/T801-2002对缓蚀剂应用有一定的要求，以下理解有误的是（C）A、密闭式的内冷却水系统，不加缓蚀剂。B、设置有旁路混合阴阳离子交换器的内冷却水系统，不加缓蚀剂。C、非密闭式的内冷却水系统，若为控制水质根据现场具体情况添加缓蚀剂时，应密切监视添加后的含铜量和缓蚀剂的浓度。D、非密闭式的内冷却水系统，若为控制水质根据现场具体情况添加缓蚀剂时，应密切监视添加后的每一组定子线棒出水温度。2.《大型发电机内冷却水质及系统技术要求》DL/T801-2002对电导率的规定主要是从哪一方面考虑（B）A、限制水中杂质的含量B、电气绝缘C、防止pH值过高引起腐蚀D、以上都是3.添加缓蚀剂方法和投运混床不能同时使用的理由是（D）A、缓蚀剂被混床过滤除去，降低了有效含量，影响缓蚀效果。B、有机缓蚀剂被逐渐截留在混床上部影响了通水流量和离子交换。C、原来加缓蚀剂排污或混床处理(相当于部分排污)的作用均得不到有效发挥，并可能产生沉积堵塞中空铜线棒。D、以上3条。二、填空题根据题意，将适当的文字或数据填入括号内。1.在正常的发电机内冷却水的温度范围内，铜腐蚀速率最低的pH值范围是（8.5～9.1）。2.规定发电机内冷却水的硬度<2µmol/L，有两方面的含义，一是不能把漏入循环冷却水的（凝结水）作为补充水；二是防止因水-水交换器冷却管泄漏，其他（冷却水）漏到发电机内冷却水系统。3.发电机内冷却水的含铜量不能说明铜的腐蚀速率，是因为含铜量与运行时间、（补充水率）、（旁路处理）以及内冷却水的处理方式有关。4.对于定子冷却水系统，在溶解氧浓度小于30µg/L的范围内，铜的腐蚀速率相对较低，溶解氧浓度在（0.2～0.3mg/L）的范围内，铜的腐蚀速率最高。所以应尽量避免在这一范围内运行。5.DL/T801-2002规定，发电机内冷却水的pH值上限为9.0，这时所对应的氨浓度约为300µg/L，这是规定内冷却水含氨量小于300µg/L的依据。6.定子中空导线比转子中空导线容易发生堵塞，主要是定子中空导线的（通水面积）比较小。7.在火电厂中只有发电机内冷却水标准要求检测纯水的pH值。影响pH值准确性的因素有A、水的（电阻率）的影响B、测量池（材质）C、电极布置（方向）D、水样（流量）E、参比电极（内充液）液位F、水样（温度）的影响三、问答题1.简述发电机中空导线堵塞的主要原因(1)由于内冷却水的铜离子超过了它的溶解度，而产生氧化铜或氢氧化铜的沉淀。(2)氧化铜脱落重新溶解。如果内冷却水的溶解氧含量由高降低后，部分高价氧化铜会转换成为低价氧化铜。由于低价氧化铜的溶解度很低，很容易形成过饱和而产生沉淀。(3)金属铜的沉积。根据国外报道和对我国海南某电厂中空导线堵塞物的分析，采用水-氢-氢冷却方式的发电机，在中空导线的堵塞物中发现有大量金属铜。这很可能与漏氢气，将氧化铜还原成金属铜有关。2.简述如何提高发电机内冷却的pH值准确性(1)使用高阻抗的测量仪表。(2)测量池材质选用不锈钢材料制作，测量池可靠接地，防止在电极上会产生静电干扰信号。(3)电极布置方向为并联布置。(4)控制水样流量为100mL/min～200mL/min。水样流量过大，会造成流动电势增加。水样流量过小，测量又存在滞后现象。(5)将参比电极内充液的液位灌注至最高，使参比电极内充液和水保持畅通，可有效保持参比电极低电阻，达到稳定测量的目的。在线pH表可采用高位瓶法可解决此问题。(6)冷却至25℃测量。水样温度不同，水的电离常数也不同，因而测出的pH值不同。15