【導(dǎo)讀】大城市通常不設(shè)調(diào)節(jié)構(gòu)筑物；地下水水質(zhì)好可以省略水處理構(gòu)筑物；水源處于適當(dāng)高程，②水源處于適當(dāng)高程，能重力輸水，可省去泵站；有泉水的，可建泉室。③地表水為水源時(shí)，上游取水，加以處理。④水源豐富，隨用水量增長(zhǎng)而發(fā)展為多水源給水系統(tǒng)。⑤枯水季節(jié)、地下水位下降、海水倒灌時(shí)，采用跨流域、遠(yuǎn)距離取水方式。的工業(yè)企業(yè)還應(yīng)測(cè)定管道和閥門的漏水量。①綜合生活用水，包括居民生活用水和公共建筑及設(shè)施用水。⑤未預(yù)計(jì)水量及管網(wǎng)漏失水量。試用膠粒間互相作用勢(shì)能曲線說(shuō)明膠體穩(wěn)定性的原因。其與水的pH值的關(guān)系。硫酸鋁混凝作用機(jī)理及其與水的pH值的關(guān)系：Ph<3時(shí)，壓縮擴(kuò)散雙電層作用。

　　

【正文】 過(guò)濾法 ，也就是活性氧化鋁法。 原理：活性氧化鋁是白色顆粒狀多孔吸附劑，有較大的比表面積。活性氧化鋁是兩性物質(zhì)。在酸性溶液中活性氧化鋁為陰離子交換劑，對(duì)氟有極大的選擇性。 第二十一章 水的軟化 1. 按照計(jì)量單位，下列物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度的表達(dá)方式是否合適 ? n(1/2H2SO4)=2 n(H2SO4) c(CaCO3)=1/2c(CaCO3) n(Fe3+)=n(1/2 Fe2O3)=2n(Fe2O3) c(NaOH)=2c(2NaOH) 答：合適 2. 為什么說(shuō)質(zhì)量 m 或質(zhì)量濃度ρ（ =m/V）均與基本單元的形式無(wú) 關(guān)？ 參考課本 P393－ P394 3. 水質(zhì)分析如下表所示，試用物質(zhì)的量濃度（ mmol/L）表示水中離子的假想結(jié)合形式。(P394395) ρ (Ca2+) 70 mg/L ρ (HCO3+) mg/L ρ (Mg2+) mg/L ρ (SO42＋ ) 95 mg/L ρ (Na+) mg/L ρ (Cl) mg/L 解： c(Ca2+) mmol/L c(HCO3+) mmol/L c(Mg2+) mmol/L c(SO42＋ ) mmol/L c(Na+) mmol/L c(Cl) mmol/L 結(jié)合順序： Ca(HCO3+)2 CaSO4 MgSO4 MgCl2 NaCl 17 c(Ca(HCO3+)2)=(CaSO4)=c(MgSO4)=(NaCl)= 試說(shuō)明石灰軟化時(shí)水中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng) 石灰軟化過(guò)程包括下面幾個(gè)方面： CO2+Ca(OH)2 → CaCO3↓ +H2O Ca(HCO3)2+Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ +2H2O Ma(HCO3)2+Ca(OH)2 → CaCO3↓ +MgCO3+2H2O MaCO3+Ca(OH)2 → CaCO3↓ +Ma(OH)2↓ 石灰軟化處理后水質(zhì)有何變化？為什么不能將水中硬度降為零？ 水的剩余碳酸鹽硬度可以降低到 － 毫摩爾每升，剩余堿度約 － 毫摩爾每升，硅化合物可去除 30％ 35％，有機(jī)物可去除 25％，鐵殘留量約 毫克每升。 熟石灰雖然亦能與水中非碳酸鹽的鎂硬度起反應(yīng)生成氫氧化鎂，但同時(shí)又產(chǎn)生了等物質(zhì)的量的非碳酸鹽的鈣 硬度： MaSO4+Ca(OH)2 → Ma(OH)2↓ +CaSO4↓ MaCl2+Ca(OH)2 → Ma(OH)2↓ +CaCl2↓ 所以單純的石灰軟化是不能降低水的非碳酸鹽硬度的。不過(guò)，通過(guò)石灰處理，還可以去除水中部分鐵和硅的化合物。 與順流再生相比，逆流再生為何能試離子交換出水質(zhì)顯著提高？ 順流再生固定床樹(shù)脂層上部再生程度高，而越是下部，再生程度越差，到軟化工作后期，由于樹(shù)脂下半部原先再生不好，出水剩余硬度提前超出規(guī)定指標(biāo)，導(dǎo)致交換器過(guò)早地失效，降低了設(shè)備工作效率。 逆流再生固定床再生 時(shí)，再生夜首先接觸飽和程度低的底層樹(shù)脂，然后再生飽和程度較高的中、上層樹(shù)脂。這樣，再生液被充分利用，再生劑用量顯著降低，并能保證底層樹(shù)脂得到充分再生。軟化時(shí)，處理水在經(jīng)過(guò)相當(dāng)軟化之后又與這一底層樹(shù)脂接觸，進(jìn)行充分交換，從而提高出水水質(zhì)。 ? 答 : 如何使 [RH]最大和 [RHa]值最小 ,并在再生操作過(guò)程中做到各層次不亂 (不確定 ) 8. 如圖 2114 所示，當(dāng)氫離子交換出水強(qiáng)酸酸度為零，與其相應(yīng)，出水 Na+含量應(yīng)是多少？ P412413 HNa 串聯(lián)離子交換系統(tǒng)流量分 配計(jì)算方法完全同于 HNa 并聯(lián)系統(tǒng) ? 答 : 對(duì)于并聯(lián)來(lái)說(shuō) ,分別流經(jīng) Na 離子交換器和 H 離子交換器 ,兩股水混合后進(jìn)入除二氧化碳 .如 H 離子交換器的失效點(diǎn)以 Na 離子泄漏為準(zhǔn) ,則原水 c(1/2SO4 + CL) 流量分配按式(2143),如果以 H 離子開(kāi)始泄漏 ,則運(yùn)行前吸附的 Na,運(yùn)行后期全部被置換出來(lái) ,則平均酸度在數(shù)值上和原水非碳酸鹽硬度相當(dāng) ,也可以計(jì)算流量分配 . 如是串聯(lián) ,則也根據(jù)離子交換前后的酸度計(jì)算 ,所以方法相同 .( 不確定 ) 18 10. 為什么說(shuō)，在 HtHc 的條件下，經(jīng) H 離子交換（到硬度開(kāi)始泄漏）的周期出水 平均強(qiáng)酸酸度在數(shù)值上與原水 Hn 相當(dāng)？此時(shí) HNa 離子交換系統(tǒng)的 Qh 和 Qna 表達(dá)式為何？若原水堿度大于硬度，情況又是如何？ 11. 在固定床逆流再生條件下，樹(shù)脂工作交換容量能否由下式表示，試闡明其理由。 q=ηrηsq0 ，用工業(yè)鹽酸再生強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。若工業(yè)鹽酸中 HCl 含量為31%，而 NaCl 含量為 3%，試估算強(qiáng)酸樹(shù)脂的極限再生度（ ?? ?） 第二十二章 水的除鹽與咸水淡化 在一級(jí)復(fù)床除鹽系統(tǒng)中如何從水質(zhì)變化情況 來(lái)判斷強(qiáng)堿陰床和強(qiáng)酸陽(yáng)床即將失效？ 答：（答案實(shí)在找不到，可以參考課本 P426 復(fù)床除鹽部分相關(guān)內(nèi)容） 試說(shuō)明離子交換混合床工作原理，其除鹽效果好的原因何在？ 答：陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂填在同一個(gè)交換器內(nèi)，再生時(shí)使之分層再生，使用時(shí)先將其均勻混合，這種陰、陽(yáng)樹(shù)脂混合一起的離子交換器稱為混合床。 混合床的反應(yīng)過(guò)程可寫成（以 NaCl 為例）：（請(qǐng)大家參見(jiàn)課本 P427（ 229）和（ 2210）式） 其除鹽效果好的原因：由于混合床中陰、陽(yáng)樹(shù)脂緊密交替接觸。好象有許多陽(yáng)床和陰床串聯(lián)在一起，構(gòu)成無(wú)數(shù) 微型復(fù)床，反復(fù)進(jìn)行多次脫鹽，因而出水純度高。由于去離子作用是在中性 pH 值下迅速進(jìn)行的，所以出水純度高，并且具有水質(zhì)穩(wěn)定、間斷運(yùn)行影響小、失效終點(diǎn)明顯等特點(diǎn)。 在離子交換除鹽系統(tǒng)中，陽(yáng)床、陰床、混合床和除二氧化碳器的前后位置的布置應(yīng)如何考慮？試說(shuō)明理由。 答：（一）強(qiáng)酸 — 脫氣 — 強(qiáng)堿系統(tǒng)（課本 P426 圖 224） 陽(yáng)床→除二氧化碳器→中間水箱→陰床→出水 強(qiáng)堿陰床設(shè)置在強(qiáng)酸陽(yáng)床之后的理由： （ 1）若水先通過(guò)陰床，容易生成碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀在樹(shù)脂層內(nèi)，使強(qiáng)堿樹(shù)脂交換容量降低。 （ 2）陰床在酸性介質(zhì)中易于進(jìn)行離子交換，若進(jìn)水先經(jīng)過(guò)陰床，更不利于去除硅酸，因?yàn)閺?qiáng)堿樹(shù)脂在硅酸鹽的吸附要比對(duì)硅酸的吸附差得多。 （ 3）強(qiáng)酸樹(shù)脂抗有機(jī)物污染的能力勝過(guò)強(qiáng)堿樹(shù)脂。 （ 4）若原水先通過(guò)陰床，本應(yīng)由除二氧化碳器去除的碳酸，都要由陰床承擔(dān)， 從而增加了再生劑耗用量。 （二）強(qiáng)酸 — 脫氣 — 弱減 — 強(qiáng)堿系統(tǒng)（同理，請(qǐng)參見(jiàn)課本 P426— 427 部分） 19 何謂雙層床？其與混合床有何區(qū)別？ 答： P429— 431 雙層床的概念分陰、陽(yáng)離子交換雙層床 2 種 其與混合床有 何區(qū)別請(qǐng)同學(xué)們自行總結(jié)（實(shí)在找不到）（可以說(shuō)說(shuō)雙層床的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)） 電滲析的級(jí)和段是如何規(guī)定的？級(jí)和段與電滲析器的出水水質(zhì)、產(chǎn)水量以及操作電壓有何關(guān)系？ 答： 一對(duì)電極之間的膜堆稱為一級(jí)，具有同向水流的并聯(lián)膜堆稱為一段。一般而言，增加段數(shù)可增加脫鹽流程長(zhǎng)度，有利于提高出水水質(zhì)，而增加級(jí)數(shù)則可降低所需電壓，應(yīng)根據(jù)具體情況選擇合理的工作狀況，并在此基礎(chǔ)上，確定所需電滲析器的臺(tái)數(shù)以及并聯(lián)或串聯(lián)的組裝方式。 試畫出六級(jí)三段電滲析器組裝示意圖。 答：見(jiàn) P436 圖 2212 電滲析器的電流效率 與電能效率有何區(qū)別？ 答：電流效率與膜對(duì)數(shù)無(wú)關(guān)，電壓隨膜對(duì)增加而加大，而電流則保持不變。 電能效率是衡量電能利用程度的一個(gè)指標(biāo)，可定義為整臺(tái)電滲析器脫鹽所需的理論耗電量與實(shí)際耗電量之比值，即 電能效率 = 理論耗電量 / 實(shí)際耗電量 試說(shuō)明電滲析的極化現(xiàn)象，它有何危害？應(yīng)如何防止？ 答：在電滲析器的膜界面現(xiàn)象中，極化現(xiàn)象主要發(fā)生在陽(yáng)膜的淡室一側(cè)，而另一沉淀現(xiàn)象則主要發(fā)生在陰膜一側(cè)。當(dāng)陰膜淡室一側(cè)出現(xiàn)水的離解，產(chǎn)生的 OH離子遷移通過(guò)陰膜進(jìn)入濃室，使?jié)馑?PH 值上升，出現(xiàn)ＣａＣＯ３以至Ｍｇ（ＯＨ）２的沉淀現(xiàn)象。這些沉淀產(chǎn)物附著于膜表面，從而增加膜電阻、加大電能消耗、減小膜的有效面積、降低出水水質(zhì)、影響正常運(yùn)行。目前防止和消除結(jié)垢的主要措施有： （１） 控制操作電流，以避免極化現(xiàn)象的發(fā)生，減緩水垢的生成。 （２） 定時(shí)倒換電極，使?jié)?、淡室亦隨之相應(yīng)變換，這樣，陰膜兩側(cè)表面上的水垢，溶解與沉積相互交替，處于不穩(wěn)定狀態(tài)。 （３） 定期酸洗，用濃度１ — １ .５％鹽酸溶液在電滲析器內(nèi)循環(huán)清洗以消除結(jié)垢，酸洗周期從每周到每月一次，視實(shí)際情況而定。 電滲析極限電流密度公式中的 K 和 n 的值的大小 對(duì)電滲析裝置有何影響？ 答：在電滲析除鹽中對(duì)一定的含鹽量而言，電滲析槽內(nèi)流過(guò)的電流密度有一個(gè)最高值。當(dāng)電流超過(guò)此數(shù)值時(shí)，就會(huì)發(fā)生各種故障，比如濃度差極化和膜結(jié)垢等，所以有必要事先掌握被處理液的最大允許電流值即極限電流。公式中的 K 和 n 值增大，極限電流就會(huì)增大，相對(duì)來(lái)水裝置發(fā)生故障的可能會(huì)有所降低。所以，當(dāng) K 和 n 值增大時(shí)，會(huì)起到減小電滲析裝置發(fā)生故障可能性的積極影響。 在電滲析過(guò)程中，流經(jīng)淡室的水中陰、陽(yáng)離子分別向陰、陽(yáng)膜不斷地遷移，此時(shí)淡室中的水流是否仍舊保持電中性？如何從理論上加以解釋？ 答：淡室中 的水流是保持電中性的。淡室中陰陽(yáng)離子的遷徙過(guò)程，其實(shí)就是淡室中的電解質(zhì)電解過(guò)程，電解后的電解質(zhì)具有電荷相等，電行相反的性質(zhì)，這樣綜合起來(lái)，整個(gè)淡室20 中的水流仍舊保持電中性。 1試闡明在電滲析運(yùn)行時(shí)，流經(jīng)淡室的水沿隔板流水道流動(dòng)過(guò)程中濃度變化規(guī)律。 答：在水沿隔板流動(dòng)過(guò)程中，水中離子濃度逐漸降低。其變化規(guī)律系沿流向按指數(shù)關(guān)系分布，式中 c 值一般采用對(duì)數(shù)平均值表示，即： C1C2 C= ㏒（ c1/c2） ?滲透壓與反滲透壓？ 答：膜能使溶劑（水）透過(guò)的現(xiàn)象稱為滲透； 反滲透 是用一定的壓力使溶液中的溶劑通過(guò)反滲透膜 (或稱半透膜 )分離出來(lái)。因?yàn)樗妥匀粷B透的方向相反 ；當(dāng)滲透達(dá)到平衡時(shí)，半透膜兩側(cè)存在的水位差或壓力差叫做滲透壓，反滲透達(dá)到平衡時(shí)稱作反滲透壓。 ？ 答：參考 442—— 452 ，膜面濃度 Cm 與壓力差△ P 之間的關(guān)系。 答：參考 448—— 451 ？前者的結(jié)垢現(xiàn)象比后者為何要輕得多 ? 答：多級(jí)閃蒸將加熱面與蒸發(fā)面分開(kāi)，故結(jié)垢較輕。