水處理知識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。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（ ）強弱的一項指標。5、化學需氧量（俗稱好氧量）是近似表示水中（ ）的指標。6、生化需氧量是指（ ），單位為mg/L。7、按濾池進出口閥門個數(shù)，可以將濾池分為（ ）、（ ）、（ ）。8、H+ 、NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ca3+幾種不同離子型的強酸陽樹脂體積由大到小的排列順序為：（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）9、在稀溶液中， H+ 、NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Al3+、Fe3+幾種不同離子型的強酸陽樹脂的選擇性順序為：（ ） （ ） （ ） （ ） （ ）（ ） （ ） （ ）10、在稀溶液中， Cl 、OH、HCO3、HSiO3、NO3、SO42幾種不同離子型的強酸陽樹脂的選擇性順序為：（ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ）11、固定式離子交換器按運行方式可以分為：（ ）、（ ）、（ ）。12、浮動床的反洗在（ ）進行，一般1020個周期反洗一次。13、一般情況，監(jiān)測陽床終點用（ ）表；監(jiān)測陰床終點用（ ）表；監(jiān)測混床終點用（ ）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、控制反滲透裝置進水固體顆粒含量的指標是：（ ）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；浮動床12、體外13、鈉；硅；硅或電導率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)進行條件與初投運時相同，現(xiàn)在理論上所能達到的流量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 2、 錯（甲基橙堿度是水中的全堿度） 3、 錯（由于影響混凝效果的因素很多，目前只能通過混凝燒杯試驗來確定混凝劑的機量及適宜的混凝條件等。）4、 對5、對6、錯（樹脂在儲存期間，應使樹脂保持充分濕潤。如發(fā)現(xiàn)樹脂變干，切勿用水浸泡，以防止樹脂突然膨脹而造成破損，此時，應用飽和食鹽溶液浸泡樹脂，然后再逐步稀釋食鹽溶液。7、對8、對9、對10、錯（超濾、反滲透、的分離驅(qū)動力都是壓力差；而電滲析的分離驅(qū)動力是電位差。三、簡答題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)定量濾紙過濾后，將濾紙截留物在110烘干稱重而測得。4、 含鹽量表示水中各種溶解鹽類的總和。由水質(zhì)全分析所得到的全部陽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 水的電導率，S/cm； TDS 水的溶解固形物總量，mg/L。7、優(yōu)點：凈化效率高，形成的礬花大而致密，沉降速度快；適應原水濁度變化范圍比較寬；藥劑用量少；對原水中溶解性鐵的去除率高（可達97%99%）；適用pH值較寬（4.510）。聚合鐵適用于有機物含量較高的原水或有機質(zhì)水的處理。缺點：當投加量較大時，處理后的pH值低于6，如過濾效果不好，則水中鐵含量有所升高，影響后續(xù)處理。8、 優(yōu)點：澄清效率高，單位面積產(chǎn)水量大；適應性較強，澄清效果穩(wěn)定；當藥劑選擇適宜時，對低溫低濁度水的處理有一定的適應性。缺點：需要機械攪拌設備，維修較麻煩。9、 優(yōu)點：無機械攪拌設備，結(jié)構(gòu)簡單，維護方便。缺點：耗藥量較大，對進水水質(zhì)、水溫的適應性不如機械攪拌澄清池。10、1）清水區(qū)上升流速 2）速度梯度（G值） 3）停留時間（T值） 4）原水水質(zhì) 5）水溫 6）藥劑的投加量 7）運行條件11、提高混凝效果的方法可以分為兩大類，即化學方法和物理方法。 化學方法有：投加堿或酸；投加助凝劑；投加膨潤土或活性炭粉；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；預先對原水進行曝氣吹脫處理；在礬花形成的開始階段用空氣進行攪拌。12、吸附凝聚作用13、機械截留作用14、有單介質(zhì)過濾器、雙介質(zhì)過濾器和多介質(zhì)過濾器15、截污能力大，過濾周期長、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）過濾流速4）進水的前處理方式5）水流的均勻性17、石英砂、無煙煤、大理石和磁鐵礦18、化學穩(wěn)定性好，不影響出水水質(zhì)；機械強度好，使用中不碎裂；外形接近球形，表面粗糙而有棱角；粒度適當；價格低廉，便于取材。19、壓力式過濾器是指設備在一定壓力下工作，通常外殼是個密閉的鋼罐。20、1）活性炭的結(jié)構(gòu)和特性；2）被吸附有機物的性質(zhì)3）水的pH值4）水中有機物的初始濃度5）水的溫度與共存條件21、1）強制放電再生法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烈氧化性的殺菌劑，通常是一種強氧化劑，對水中微生物的殺生作用很強。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、季銨鹽類和異噻唑啉酮等。24、二氧化氯是一種氧化型殺菌劑，尤其對孢子和病毒更有效。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，使用時必須現(xiàn)場配置。用于水處理時，常通過次氯酸鈉和鹽酸反應制取。25、異噻唑啉酮是一種非氧化型殺菌劑，對微生物的細胞膜具有極強的穿透能力，并對微生物的細胞組織產(chǎn)生分解、破壞作用。對水中的細菌、真菌、藻類等有機物具有很強的抑制和殺滅作用，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）機械強度27、新樹脂的體積是不穩(wěn)定的，經(jīng)過若干周期使用后，其高分子骨架才充分膨脹開，此時樹脂體積才穩(wěn)定下來，此種膨脹是不可逆的，稱為不可逆膨脹。28、樹脂的離子型態(tài)不同，吸收水分的能力不同，因而樹脂的體積也不同。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）反洗展開率3）清洗水比耗4）樹脂層的水流阻力5）分層性能30、1）樹脂應分類存放，并有明顯標志。2）防止樹脂失水3）防止樹脂受凍、受熱4）防止霉變5）強堿陰樹脂不宜長期存放31、新樹脂中，常含有一些過剩的原料及反應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)，就可能在運行初期污染出水。32、用于除去水中全部陽離子的離子交換器稱為陽離子交換器（簡稱陽床）。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（簡稱陰床）。34、將陽、陰兩種樹脂（通常為強型樹脂）按一定比例裝入同一個交換器中，在兩種樹脂混合狀態(tài)下，同時進行陽、陰離子交換反應的設備。35、用H型陽離子交換劑與水中的各種陽離子進行置換而放出H+；而用OH型陰離子交換劑與水中的各種陰離子進行置換而放出OH。這樣，當水經(jīng)過這些陰、陽離子交換劑的置換處理后，就會把水中的各種鹽類基本除盡。這種方法，就稱為水的化學除鹽處理。36、優(yōu)點：水力噴射器具有構(gòu)造簡單，成本較低，使用方便和運行可靠等優(yōu)點。缺點：使用時，要求水流壓力穩(wěn)定，尤其是逆流再生時應檢查嚴密性。37、優(yōu)點：1）出水純度高； 2）出水水質(zhì)穩(wěn)定； 3）交換終點明顯； 4）間斷運行對出水水質(zhì)影響較小。缺點：1）樹脂交換容量的利用率低； 2）樹脂損耗率大； 3）再生操作復雜38、樹脂層進入空氣后，部分樹脂就會被氣泡包圍，再生液便不能通過被空氣所占領的部分，因而使這部分樹脂不能進行再生，促使交換器出力降低，同時也會造成水質(zhì)不良。39、1）陽床出水中會含有大量的CO2，經(jīng)除碳器除去CO2即是除去了HCO3，可以減輕陰床負擔，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，因為如有大量HCO3與HSiO3共存，會嚴重影響HSiO3的吸附。40、1）床內(nèi)進水裝置布水不均勻。2）進水裝置或排水裝置有損壞現(xiàn)象。3）反洗不徹底，樹脂被污泥污染。4）操作不當5）石英砂墊層布置不合理。41、滲透是水從稀溶液一側(cè)通過半透膜向濃溶液一側(cè)自發(fā)流動的過程；當在濃溶液上有外加壓力，且該壓力大于滲透壓時，濃溶液中的水就會通過半透膜流向稀溶液，使得濃溶液的濃度更大，這一過程就是滲透的相反過程，稱為反滲透。42、透水量也稱水通量或透水率，它是指單位時間通過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水溶液中鹽的脫除能力，它主要取決于膜本身的化學組分及其致密層結(jié)構(gòu)。脫鹽率（進水含鹽量出水的含鹽量）/進水的含鹽量44、反滲透的回收水率指反滲透的出水量與進水量的比值，單位。45、反滲透技術在電廠主要用于鍋爐補給水的預脫鹽處理，能夠使離子交換樹脂的負荷減輕90以上，相應的再生劑用量也可減少90。因此，不僅節(jié)約了費用，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的壓力下過濾水樣，記錄最初濾過500ml的水樣所花費的時間t0,繼續(xù)過濾15min后，在記錄濾過500mL水樣所花費的時間t15。則： SDI（FI）= (1- t0/t15)100/1547、1）標準化的淡水產(chǎn)量下降了1015； 2）標準化的脫鹽率下降了1015； 3）標準化的進水壓力增加了1015。48、標準化：將現(xiàn)在經(jīng)過計算的操作數(shù)據(jù) ( 標準化后的產(chǎn)水流量和標準化后的脫鹽率 ) 和原來選定的基準參考時間的操作參數(shù)進行比較的過程。 49、所謂一級是指進料液經(jīng)過一次加壓反滲透或超濾分離，二級是指經(jīng)過二次加壓反滲透或超濾分離。在同一級中，排列相同的組件組成一個段。50、電廠的鍋爐補給水指生水經(jīng)充分凈化后，用來補充汽水循環(huán)系統(tǒng)中汽水損失的水，一般為除鹽水，其水質(zhì)標準即為除鹽水標準。四、問答題1、機理之一：天然水中的膠體通常帶有負電荷，顆粒間互相排斥使膠體處于穩(wěn)定狀態(tài)。當向水中投加帶高價正離子的電解質(zhì)時，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)。機理之二：投加的混凝劑一般為高價金屬離子，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)。機理之三：高分子助凝劑水解時產(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，當水溫低于5時，水解速度及其緩慢，此外，在低溫下形成的絮凝物顆粒細小，結(jié)構(gòu)疏松，含水量多，澄降效果差。水溫低時，所需混凝劑的劑量也要相應增加。 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值還會影響初始絮凝劑的形成速度。水的pH值對去除水中有機物有影響。在pH值低時，水中有機物，如腐殖質(zhì)，以帶負電荷的腐殖酸膠體出現(xiàn)，容易在凝聚時被除去，在pH值升高時，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。當劑量不足時，未起到脫穩(wěn)作用，剩余濁度較高；當劑量適宜時，出水剩余濁度急劇下降；當劑量增加到過量時，由于膠體顆粒吸附了過量的混凝劑水解中間產(chǎn)物，引起膠體顆粒電性變號，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，完成凝聚過程所需時間很長。 5）接觸介質(zhì) 混凝處理時，膠體凝聚時先形成晶核，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、見附圖14、見附圖25、 見附圖36、 見附圖47、 見附圖58、 1）在離子交換平衡過程中，置換出來的反離子使正反應方向的阻力變大，不利于置換反應的進行。由于強型陽樹脂的交換容量大（幾乎是強陰樹脂的3倍），抗反離子干擾能力強，所以放在前邊。2）如果陰床在前邊，在離子交換過程中，有可能生成CaCO3、Mg(OH)2和Fe(OH)3等沉淀，附著在樹脂的表面上，使其遭受污染。3）陽床出水呈酸性，可以與陰床置換出來的OH-離子反應生成水，增加了置換反應的推動力，使陰離子交換反應能夠較徹底地進行，尤其對除硅較為有利。4）強型陽樹脂的抗污染能力，耐熱性能、機械強度等均要比陰樹脂好。9、10、1）溫度調(diào)整 任何反滲透膜都有一個合適的使用溫度范圍，一般為040。適當?shù)靥岣咚疁?，有利于降低水的粘度，增加膜的透過速度。溫度過高，膜不僅變軟后易壓實，還會加快膜的氧化分解，因此，實際運行中控制溫度為2025為宜。若水溫過高，應采取降溫措施，如設置冷卻裝置；若水溫太低，應采取加熱措施，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。當進水pH值超出廠家規(guī)定的范圍時，需要用酸或堿調(diào)節(jié)進水pH值。 3）除去懸浮固體和膠體 為了滿足反滲透裝置對進水濁度和SDI的要求，常在預處理系統(tǒng)中設置多介質(zhì)過濾器、細砂過濾器、和精密過濾器等深度過濾裝置。細砂過濾器常用粒徑為0.30.5mm石英砂，層高為8001000mm，濾速為5m/h。精密過濾器又稱保安過濾器，是預處理系統(tǒng)中的最后一道處理工序，對反滲透裝置起保護作用。 4）可溶性硅酸的控制 對于回收率為75的反滲透系統(tǒng)，水溫20和40時允許的進水SiO2濃度分別約為18mg/L和42mg/L。如果進水SiO2濃度超過允許值，則當進入反滲透系統(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等過渡金屬有時會成為氧化反應的催化劑，會加速膜的氧化，膠態(tài)鐵錳還可引起膜的堵塞，因此應盡量除去這些物質(zhì)。對于地表水，經(jīng)加氯、澄清、過濾后，水中鐵錳含量一般是合格的