水處理知識(shí)100題.doc

大陸科技公司環(huán)保事業(yè)部化水專業(yè)水處理知識(shí)100題2004年8月一、選擇題（20題）1、自然界中的水大體可以分為如下三種：大氣水、地表水和（ ）。2、天然水中的雜質(zhì)，有的呈固態(tài)，有的呈液態(tài)或氣態(tài)，它們大多以分子態(tài)、離子態(tài)或膠體顆粒存在于水中。如按其顆粒大小不同，可以分為（ ）、（ ）和（ ）三大類(lèi)。3、單位水中鈣離子的總含量稱為（ ），單位水中鎂離子的總含量稱為（ ），（ ）稱為總硬度。4、pH值的定義是（ ），它是表示水中（ ）強(qiáng)弱的一項(xiàng)指標(biāo)。5、化學(xué)需氧量（俗稱好氧量）是近似表示水中（ ）的指標(biāo)。6、生化需氧量是指（ ），單位為mg/L。7、按濾池進(jìn)出口閥門(mén)個(gè)數(shù)，可以將濾池分為（ ）、（ ）、（ ）。8、H+ 、NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ca3+幾種不同離子型的強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂體積由大到小的排列順序?yàn)椋海?） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）9、在稀溶液中， H+ 、NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Fe3+幾種不同離子型的強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂的選擇性順序?yàn)椋海?） （ ） （ ） （ ） （ ）（ ） （ ） （ ）10、在稀溶液中， Cl 、OH、HCO3、HSiO3、NO3、SO42幾種不同離子型的強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂的選擇性順序?yàn)椋海?） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）11、固定式離子交換器按運(yùn)行方式可以分為：（ ）、（ ）、（ ）。12、浮動(dòng)床的反洗在（ ）進(jìn)行，一般1020個(gè)周期反洗一次。13、一般情況，監(jiān)測(cè)陽(yáng)床終點(diǎn)用（ ）表；監(jiān)測(cè)陰床終點(diǎn)用（ ）表；監(jiān)測(cè)混床終點(diǎn)用（ ）表或（ ）表。14、反滲透膜的基本性能一般包括：（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。15、反滲透的主要操作參數(shù)有： （ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。16、控制反滲透裝置進(jìn)水固體顆粒含量的指標(biāo)是：（ ）和（ ）。17、一般卷式反滲透膜組件要求SDI Na+ Mg2+ Ca3+ NH4+ K+9、Fe3+ Al3+ Ca2+ Mg2+ K+NH4+ Na+ H+10、SO42 NO3 Cl OHHCO3HSiO311、順流再生固定床；逆流再生固定床；浮動(dòng)床12、體外13、鈉；硅；硅或電導(dǎo)率14、操作壓力；透水量；脫鹽率和流量衰減系數(shù)等。15、溫度；操作壓力；脫鹽率；回收率16、濁度；淤塞指數(shù)（SDI）17、418、如果系統(tǒng)進(jìn)行條件與初投運(yùn)時(shí)相同，現(xiàn)在理論上所能達(dá)到的流量19、未經(jīng)凈化的的水源供水，其水質(zhì)因水源的不同而不同20、生產(chǎn)用水；工業(yè)用水；生活用水；鍋爐水；冷卻水二、判斷題1、 對(duì) 2、 錯(cuò)（甲基橙堿度是水中的全堿度） 3、 錯(cuò)（由于影響混凝效果的因素很多，目前只能通過(guò)混凝燒杯試驗(yàn)來(lái)確定混凝劑的機(jī)量及適宜的混凝條件等。）4、 對(duì)5、對(duì)6、錯(cuò)（樹(shù)脂在儲(chǔ)存期間，應(yīng)使樹(shù)脂保持充分濕潤(rùn)。如發(fā)現(xiàn)樹(shù)脂變干，切勿用水浸泡，以防止樹(shù)脂突然膨脹而造成破損，此時(shí)，應(yīng)用飽和食鹽溶液浸泡樹(shù)脂，然后再逐步稀釋食鹽溶液。7、對(duì)8、對(duì)9、對(duì)10、錯(cuò)（超濾、反滲透、的分離驅(qū)動(dòng)力都是壓力差；而電滲析的分離驅(qū)動(dòng)力是電位差。三、簡(jiǎn)答題1、 全固形物是水樣在一定溫度下蒸發(fā)干燥后所殘留的固形物質(zhì)總量，為懸浮物和溶解固形物的總和。2、 溶解固形物是將水樣過(guò)濾后，濾液蒸干后的固形物量。它包括水中除溶解氣體之外的各種溶解物質(zhì)的總量。3、 懸浮物是指水中懸浮物質(zhì)的含量。它是取一定量水，經(jīng)定量濾紙過(guò)濾后，將濾紙截留物在110烘干稱重而測(cè)得。4、 含鹽量表示水中各種溶解鹽類(lèi)的總和。由水質(zhì)全分析所得到的全部陽(yáng)離子和陰離子的量相加而得，單位用mg/L表示。5、 指水中含有能接受氫離子的物質(zhì)總量除以水的體積，單位為mmol/L。6、 lg TDS = 1.0061 lgH2O 0.215式中：H2O 水的電導(dǎo)率，S/cm； TDS 水的溶解固形物總量，mg/L。7、優(yōu)點(diǎn)：凈化效率高，形成的礬花大而致密，沉降速度快；適應(yīng)原水濁度變化范圍比較寬；藥劑用量少；對(duì)原水中溶解性鐵的去除率高（可達(dá)97%99%）；適用pH值較寬（4.510）。聚合鐵適用于有機(jī)物含量較高的原水或有機(jī)質(zhì)水的處理。缺點(diǎn)：當(dāng)投加量較大時(shí)，處理后的pH值低于6，如過(guò)濾效果不好，則水中鐵含量有所升高，影響后續(xù)處理。8、 優(yōu)點(diǎn)：澄清效率高，單位面積產(chǎn)水量大；適應(yīng)性較強(qiáng)，澄清效果穩(wěn)定；當(dāng)藥劑選擇適宜時(shí)，對(duì)低溫低濁度水的處理有一定的適應(yīng)性。缺點(diǎn)：需要機(jī)械攪拌設(shè)備，維修較麻煩。9、 優(yōu)點(diǎn)：無(wú)機(jī)械攪拌設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。缺點(diǎn)：耗藥量較大，對(duì)進(jìn)水水質(zhì)、水溫的適應(yīng)性不如機(jī)械攪拌澄清池。10、1）清水區(qū)上升流速 2）速度梯度（G值） 3）停留時(shí)間（T值） 4）原水水質(zhì) 5）水溫 6）藥劑的投加量 7）運(yùn)行條件11、提高混凝效果的方法可以分為兩大類(lèi)，即化學(xué)方法和物理方法。 化學(xué)方法有：投加堿或酸；投加助凝劑；投加膨潤(rùn)土或活性炭粉；向水中投加氧化劑（如氯、臭氧、高錳酸鉀等）。 物理方法有：將水溫調(diào)整到2530；在澄清池的分離區(qū)或清水區(qū)加裝斜板或斜管；預(yù)先對(duì)原水進(jìn)行曝氣吹脫處理；在礬花形成的開(kāi)始階段用空氣進(jìn)行攪拌。12、吸附凝聚作用13、機(jī)械截留作用14、有單介質(zhì)過(guò)濾器、雙介質(zhì)過(guò)濾器和多介質(zhì)過(guò)濾器15、截污能力大，過(guò)濾周期長(zhǎng)、出水水質(zhì)好，可以采用較高濾速。16、1）濾料的粒徑和濾層的高度2）濾料的形狀和濾層的空隙率3）過(guò)濾流速4）進(jìn)水的前處理方式5）水流的均勻性17、石英砂、無(wú)煙煤、大理石和磁鐵礦18、化學(xué)穩(wěn)定性好，不影響出水水質(zhì)；機(jī)械強(qiáng)度好，使用中不碎裂；外形接近球形，表面粗糙而有棱角；粒度適當(dāng)；價(jià)格低廉，便于取材。19、壓力式過(guò)濾器是指設(shè)備在一定壓力下工作，通常外殼是個(gè)密閉的鋼罐。20、1）活性炭的結(jié)構(gòu)和特性；2）被吸附有機(jī)物的性質(zhì)3）水的pH值4）水中有機(jī)物的初始濃度5）水的溫度與共存條件21、1）強(qiáng)制放電再生法2）高溫加熱再生法3）藥劑再生法4）水蒸汽再生法22、氧化型殺菌劑是具有強(qiáng)烈氧化性的殺菌劑，通常是一種強(qiáng)氧化劑，對(duì)水中微生物的殺生作用很強(qiáng)。主要有：氯氣、二氧化氯、臭氧、氯錠次氯酸鹽等。23、非氧化形殺菌劑不以氧化作用殺死微生物，而是以致毒劑作用于微生物的特殊部位。主要有：氯酚類(lèi)、季銨鹽類(lèi)和異噻唑啉酮等。24、二氧化氯是一種氧化型殺菌劑，尤其對(duì)孢子和病毒更有效。它是一種黃綠色到橙色的氣體，有刺激性氣味，且性質(zhì)不穩(wěn)定，使用時(shí)必須現(xiàn)場(chǎng)配置。用于水處理時(shí)，常通過(guò)次氯酸鈉和鹽酸反應(yīng)制取。25、異噻唑啉酮是一種非氧化型殺菌劑，對(duì)微生物的細(xì)胞膜具有極強(qiáng)的穿透能力，并對(duì)微生物的細(xì)胞組織產(chǎn)生分解、破壞作用。對(duì)水中的細(xì)菌、真菌、藻類(lèi)等有機(jī)物具有很強(qiáng)的抑制和殺滅作用，所以是一種廣譜、高效殺生劑。它是一種黃綠色或橙黃色透明液體，帶有微刺激性氣味，與水可作任意比例混合。26、1）外觀2）粒度和粒度分布3）密度4）含水量5）不可逆膨脹和轉(zhuǎn)型膨脹6）水溶性侵出物7）熱穩(wěn)定性8）機(jī)械強(qiáng)度27、新樹(shù)脂的體積是不穩(wěn)定的，經(jīng)過(guò)若干周期使用后，其高分子骨架才充分膨脹開(kāi)，此時(shí)樹(shù)脂體積才穩(wěn)定下來(lái)，此種膨脹是不可逆的，稱為不可逆膨脹。28、樹(shù)脂的離子型態(tài)不同，吸收水分的能力不同，因而樹(shù)脂的體積也不同。這種變化稱為轉(zhuǎn)型膨脹，是一種可逆膨脹。29、1）工作交換容量2）反洗展開(kāi)率3）清洗水比耗4）樹(shù)脂層的水流阻力5）分層性能30、1）樹(shù)脂應(yīng)分類(lèi)存放，并有明顯標(biāo)志。2）防止樹(shù)脂失水3）防止樹(shù)脂受凍、受熱4）防止霉變5）強(qiáng)堿陰樹(shù)脂不宜長(zhǎng)期存放31、新樹(shù)脂中，常含有一些過(guò)剩的原料及反應(yīng)不完全而生成的低聚物和某些重金屬離子，如不除去這些物質(zhì)，就可能在運(yùn)行初期污染出水。32、用于除去水中全部陽(yáng)離子的離子交換器稱為陽(yáng)離子交換器（簡(jiǎn)稱陽(yáng)床）。33、用于除去水中全部陰離子的離子交換器稱為陰離子交換器（簡(jiǎn)稱陰床）。34、將陽(yáng)、陰兩種樹(shù)脂（通常為強(qiáng)型樹(shù)脂）按一定比例裝入同一個(gè)交換器中，在兩種樹(shù)脂混合狀態(tài)下，同時(shí)進(jìn)行陽(yáng)、陰離子交換反應(yīng)的設(shè)備。35、用H型陽(yáng)離子交換劑與水中的各種陽(yáng)離子進(jìn)行置換而放出H+；而用OH型陰離子交換劑與水中的各種陰離子進(jìn)行置換而放出OH。這樣，當(dāng)水經(jīng)過(guò)這些陰、陽(yáng)離子交換劑的置換處理后，就會(huì)把水中的各種鹽類(lèi)基本除盡。這種方法，就稱為水的化學(xué)除鹽處理。36、優(yōu)點(diǎn)：水力噴射器具有構(gòu)造簡(jiǎn)單，成本較低，使用方便和運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：使用時(shí)，要求水流壓力穩(wěn)定，尤其是逆流再生時(shí)應(yīng)檢查嚴(yán)密性。37、優(yōu)點(diǎn)：1）出水純度高； 2）出水水質(zhì)穩(wěn)定； 3）交換終點(diǎn)明顯； 4）間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)影響較小。缺點(diǎn)：1）樹(shù)脂交換容量的利用率低； 2）樹(shù)脂損耗率大； 3）再生操作復(fù)雜38、樹(shù)脂層進(jìn)入空氣后，部分樹(shù)脂就會(huì)被氣泡包圍，再生液便不能通過(guò)被空氣所占領(lǐng)的部分，因而使這部分樹(shù)脂不能進(jìn)行再生，促使交換器出力降低，同時(shí)也會(huì)造成水質(zhì)不良。39、1）陽(yáng)床出水中會(huì)含有大量的CO2，經(jīng)除碳器除去CO2即是除去了HCO3，可以減輕陰床負(fù)擔(dān)，降低陰床堿耗，提高水質(zhì)。 2）HCO3的去除，極大地有利于陰床除HSiO3，因?yàn)槿缬写罅縃CO3與HSiO3共存，會(huì)嚴(yán)重影響HSiO3的吸附。40、1）床內(nèi)進(jìn)水裝置布水不均勻。2）進(jìn)水裝置或排水裝置有損壞現(xiàn)象。3）反洗不徹底，樹(shù)脂被污泥污染。4）操作不當(dāng)5）石英砂墊層布置不合理。41、滲透是水從稀溶液一側(cè)通過(guò)半透膜向濃溶液一側(cè)自發(fā)流動(dòng)的過(guò)程；當(dāng)在濃溶液上有外加壓力，且該壓力大于滲透壓時(shí)，濃溶液中的水就會(huì)通過(guò)半透膜流向稀溶液，使得濃溶液的濃度更大，這一過(guò)程就是滲透的相反過(guò)程，稱為反滲透。42、透水量也稱水通量或透水率，它是指單位時(shí)間通過(guò)單位面積反滲透膜的淡水產(chǎn)量，單位是m3/（m2h）。43、脫鹽率是指反滲透膜對(duì)水溶液中鹽的脫除能力，它主要取決于膜本身的化學(xué)組分及其致密層結(jié)構(gòu)。脫鹽率（進(jìn)水含鹽量出水的含鹽量）/進(jìn)水的含鹽量44、反滲透的回收水率指反滲透的出水量與進(jìn)水量的比值，單位。45、反滲透技術(shù)在電廠主要用于鍋爐補(bǔ)給水的預(yù)脫鹽處理，能夠使離子交換樹(shù)脂的負(fù)荷減輕90以上，相應(yīng)的再生劑用量也可減少90。因此，不僅節(jié)約了費(fèi)用，而且減少了環(huán)境污染。46、淤塞指數(shù)（SDI）又稱污染指數(shù)（FI）的具體測(cè)量步驟是：用直徑為47mm、平均孔徑為0.45mm的微孔濾膜，在0.21Mpa的壓力下過(guò)濾水樣，記錄最初濾過(guò)500ml的水樣所花費(fèi)的時(shí)間t0,繼續(xù)過(guò)濾15min后，在記錄濾過(guò)500mL水樣所花費(fèi)的時(shí)間t15。則： SDI（FI）= (1- t0/t15)100/1547、1）標(biāo)準(zhǔn)化的淡水產(chǎn)量下降了1015； 2）標(biāo)準(zhǔn)化的脫鹽率下降了1015； 3）標(biāo)準(zhǔn)化的進(jìn)水壓力增加了1015。48、標(biāo)準(zhǔn)化：將現(xiàn)在經(jīng)過(guò)計(jì)算的操作數(shù)據(jù) ( 標(biāo)準(zhǔn)化后的產(chǎn)水流量和標(biāo)準(zhǔn)化后的脫鹽率 ) 和原來(lái)選定的基準(zhǔn)參考時(shí)間的操作參數(shù)進(jìn)行比較的過(guò)程。 49、所謂一級(jí)是指進(jìn)料液經(jīng)過(guò)一次加壓反滲透或超濾分離，二級(jí)是指經(jīng)過(guò)二次加壓反滲透或超濾分離。在同一級(jí)中，排列相同的組件組成一個(gè)段。50、電廠的鍋爐補(bǔ)給水指生水經(jīng)充分凈化后，用來(lái)補(bǔ)充汽水循環(huán)系統(tǒng)中汽水損失的水，一般為除鹽水，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)即為除鹽水標(biāo)準(zhǔn)。四、問(wèn)答題1、機(jī)理之一：天然水中的膠體通常帶有負(fù)電荷，顆粒間互相排斥使膠體處于穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)向水中投加帶高價(jià)正離子的電解質(zhì)時(shí)，膠體顆粒的雙電層受到壓縮而變薄。顆粒間的排斥力減小或消失，顆粒之間容易凝聚形成大的顆粒而脫穩(wěn)。機(jī)理之二：投加的混凝劑一般為高價(jià)金屬離子，在一定的pH值的條件下水解產(chǎn)生帶正電荷的氫氧化物膠體，與水中帶負(fù)電荷的粘土膠體發(fā)生電中和作用，使兩種膠體的x電位均降低或消失而產(chǎn)生凝集脫穩(wěn)。機(jī)理之三：高分子助凝劑水解時(shí)產(chǎn)生吸附架橋作用使初始絮凝物粘合成大顆粒的絮凝劑而沉降。2、1）水溫 隨著水溫的降低，混凝劑的水解速度減慢，當(dāng)水溫低于5時(shí)，水解速度及其緩慢，此外，在低溫下形成的絮凝物顆粒細(xì)小，結(jié)構(gòu)疏松，含水量多，澄降效果差。水溫低時(shí)，所需混凝劑的劑量也要相應(yīng)增加。 2）水的pH值 不同pH值條件下，混凝劑生成不同形態(tài)的水解中間產(chǎn)物，形成的膠體表面的表面電荷也不同，直接影響了混凝效果。另外，水的pH值還會(huì)影響初始絮凝劑的形成速度。水的pH值對(duì)去除水中有機(jī)物有影響。在pH值低時(shí)，水中有機(jī)物，如腐殖質(zhì)，以帶負(fù)電荷的腐殖酸膠體出現(xiàn)，容易在凝聚時(shí)被除去，在pH值升高時(shí)，腐殖質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘母乘猁}，除去效果較差。 3）混凝劑的劑量 混凝劑劑量是影響混凝效果的重要因素。當(dāng)劑量不足時(shí)，未起到脫穩(wěn)作用，剩余濁度較高；當(dāng)劑量適宜時(shí)，出水剩余濁度急劇下降；當(dāng)劑量增加到過(guò)量時(shí)，由于膠體顆粒吸附了過(guò)量的混凝劑水解中間產(chǎn)物，引起膠體顆粒電性變號(hào)，發(fā)生再穩(wěn)現(xiàn)象，出水剩余濁度重新增加。 （各種混凝劑的劑量范圍，可參考以下數(shù)據(jù)：硫酸鋁3080mg/L，聚合鋁520mg/L，硫酸亞鐵40100mg/L，三氯化鐵2560mg/L，聚合硫酸鐵550mg/L。） 4）原水的濁度和溶解固形物含量 原水濁度越高，凝聚速度就越快；原水濁度太低，完成凝聚過(guò)程所需時(shí)間很長(zhǎng)。 5）接觸介質(zhì) 混凝處理時(shí)，膠體凝聚時(shí)先形成晶核，如果水中有合適的接觸介質(zhì)作為晶核，則混凝效果將大大提高。3、見(jiàn)附圖14、見(jiàn)附圖25、 見(jiàn)附圖36、 見(jiàn)附圖47、 見(jiàn)附圖58、 1）在離子交換平衡過(guò)程中，置換出來(lái)的反離子使正反應(yīng)方向的阻力變大，不利于置換反應(yīng)的進(jìn)行。由于強(qiáng)型陽(yáng)樹(shù)脂的交換容量大（幾乎是強(qiáng)陰樹(shù)脂的3倍），抗反離子干擾能力強(qiáng)，所以放在前邊。2）如果陰床在前邊，在離子交換過(guò)程中，有可能生成CaCO3、Mg(OH)2和Fe(OH)3等沉淀，附著在樹(shù)脂的表面上，使其遭受污染。3）陽(yáng)床出水呈酸性，可以與陰床置換出來(lái)的OH-離子反應(yīng)生成水，增加了置換反應(yīng)的推動(dòng)力，使陰離子交換反應(yīng)能夠較徹底地進(jìn)行，尤其對(duì)除硅較為有利。4）強(qiáng)型陽(yáng)樹(shù)脂的抗污染能力，耐熱性能、機(jī)械強(qiáng)度等均要比陰樹(shù)脂好。9、10、1）溫度調(diào)整 任何反滲透膜都有一個(gè)合適的使用溫度范圍，一般為040。適當(dāng)?shù)靥岣咚疁?，有利于降低水的粘度，增加膜的透過(guò)速度。溫度過(guò)高，膜不僅變軟后易壓實(shí)，還會(huì)加快膜的氧化分解，因此，實(shí)際運(yùn)行中控制溫度為2025為宜。若水溫過(guò)高，應(yīng)采取降溫措施，如設(shè)置冷卻裝置；若水溫太低，應(yīng)采取加熱措施，如蒸汽加熱等。 2）pH調(diào)整 反滲透膜必須在允許的pH范圍內(nèi)使用，否則可能造成膜的永久性破壞。當(dāng)進(jìn)水pH值超出廠家規(guī)定的范圍時(shí)，需要用酸或堿調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值。 3）除去懸浮固體和膠體 為了滿足反滲透裝置對(duì)進(jìn)水濁度和SDI的要求，常在預(yù)處理系統(tǒng)中設(shè)置多介質(zhì)過(guò)濾器、細(xì)砂過(guò)濾器、和精密過(guò)濾器等深度過(guò)濾裝置。細(xì)砂過(guò)濾器常用粒徑為0.30.5mm石英砂，層高為8001000mm，濾速為5m/h。精密過(guò)濾器又稱保安過(guò)濾器，是預(yù)處理系統(tǒng)中的最后一道處理工序，對(duì)反滲透裝置起保護(hù)作用。 4）可溶性硅酸的控制 對(duì)于回收率為75的反滲透系統(tǒng)，水溫20和40時(shí)允許的進(jìn)水SiO2濃度分別約為18mg/L和42mg/L。如果進(jìn)水SiO2濃度超過(guò)允許值，則當(dāng)進(jìn)入反滲透系統(tǒng)經(jīng)濃縮后，聚合成不溶性膠態(tài)硅酸沉積在膜表面。因此，應(yīng)考慮防止SiO2沉積的措施，例如提高水溫、提高pH值、石灰軟化原水、反滲透加阻垢劑或降低反滲透系統(tǒng)的回收率。 5）防止鐵錳沉積 Fe、Mn、和Cu等過(guò)渡金屬有時(shí)會(huì)成為氧化反應(yīng)的催化劑，會(huì)加速膜的氧化，膠態(tài)鐵錳還可引起膜的堵塞，因此應(yīng)盡量除去這些物質(zhì)。對(duì)于地表水，經(jīng)加氯、澄清、過(guò)濾后，水中鐵錳含量一般是合格的