【正文】 +）＋c（Na+）＋c（1/2Fe2+）＝＋＋1＋1＝4（mmol/L）硬度＝c（1/2Ca2+）＋c（1/2Mg2+）＝＋＝2（mmol/L）堿度＝c（HCO3）＋c（HSiO3）＝2＋＝（mmol/L）答：該水質的含鹽量為4mmol/L，硬度為2mmol/L。，于50mL中性NaCl溶液中，搖勻，靜置2h，+以酚酞為指示劑，用c（NaOH）＝，求此樹脂之交換容量。答案:解：Q＝＝（mmol/g）答：。＝15m，直徑d＝20cm的水管，試求流量為q＝8L/s時的管道沿程阻力損失h（已知管道沿程阻力系數λ＝。沿程阻力損失計算公式為h＝λldpv2/2）。第 15 頁共 28 頁 答案:解：水在管道中的平均流速為v＝q/（πd2/4）＝4（）＝（m/s）則沿程阻力損失為 h＝λlpc2/d＝（15/）（1000）＝（Pa）答：。（pH＝），＝，另取250mL水樣，滴定至pH＝，試計算水樣的全堿度、全酸度、CO2酸度和碳酸鹽堿度。答案:解：全堿度＝1000247。250＝（mmol/L）CO2酸度＝1000247。250＝（mmol/L）全酸度＝CO2酸度＋HCO3酸度＝＋＝（mmol/L）因為溶液中沒有氫氧根，碳酸鹽堿度等于全堿度。答： ；；；。 OH型陰離子交換樹脂， c（HCl）＝，交換反應完全后，以c（NaOH）＝，%，求其交換容量是多少? 答案:解：Q＝＝（mmol/g）答：。， c（HCl）＝溶液，搖勻，靜置。，以c（NaOH）＝，求此樹脂的交換容量。答案:解：Q＝答：。＝（mmol/g）第 16 頁共 28 頁 ＝，樹脂層高H＝，樹脂工作交換容量E＝800mol/m，3再生酸耗R＝55g/mol，求再生時用w＝31%的工業(yè)鹽酸多少千克? 答案:解：再生時需純HCl的量為（D/2）2πHER/1000＝（）280055/1000＝（kg）再生用工業(yè)鹽酸為247。31%＝（kg）答：。＝，樹脂層高H＝，樹脂工作交換容量E＝800mol/m，3運行流速v＝，進水中[Ca2+]＝，[Mg2+]＝，[Na+＋K+]＝，求周期制水量和實際運行時間。答案:解：進水中含陽離子總量為G＝＋＋＝（mmol/L）周期制水量Q＝πEHD2/4G＝800（4）＝（m3）實際運行時間t＝4Q/vπD2＝41836/（15）＝25（h）答： ，實際運行時間為25h。 NaAc3H2O試樣制成溶液后，通過強酸性陽離子交換樹脂，流出液以c（NaOH）＝，求此試樣中NaAc3H2O的質量分數。答案:解：136/（1000）＝＝% 答：試樣中NaAc%。五、繪圖題（共13題）。答案:答：如圖E60所示。第 17 頁共 28 頁圖E60 。答案:答：如圖E59所示。圖E59 。答案:答：如圖E58所示。圖E58 。答案:答：如圖E44所示。第 18 頁共 28 頁圖E44 。答案:答：如圖E43所示。圖E43 。答案:答：如圖E42所示。圖E42 。答案:答：如圖E41所示。第 19 頁共 28 頁圖E41 。答案:答：如圖E40所示。圖E40 1—混凝劑加藥量不足；2—混凝劑加藥量適中；3—混凝劑加藥量偏大；m—混凝劑加藥量最佳點。答案:答：如圖E39所示。圖E39 。答案:答：如圖E38所示。第 20 頁共 28 頁圖E38 。答案:答：如圖E37所示。圖E37 。答案:答：如圖E36所示。圖E36 。答案:答：如圖E35所示。第 21 頁共 28 頁圖E35六、論述題（共20題），熱態(tài)清洗有何作用？如何操作？答案:答：在機爐停用期間，直流爐內水汽系統(tǒng)及爐前系統(tǒng)中總會產生一些腐蝕物，在機組啟動時一定要將這些雜質除去。在啟動前先進行小循環(huán)、大循環(huán)，對機組的爐前系統(tǒng)及爐內水汽系統(tǒng)進行冷態(tài)清洗，將清洗下來的雜質經前置過濾器及混床除去。但僅僅用冷態(tài)清洗是不夠的，因黏附在管壁上的殘留雜質在冷態(tài)時很難被清洗下來。鍋爐點火后，循環(huán)流動的熱水逐漸升溫、升壓，會把殘留在管壁上的鐵腐蝕物和硅化合物沖洗下來，在水通過前置過濾器及混床時，又可將它們除去。如此不斷地循環(huán)沖洗，系統(tǒng)越來越干凈。但水溫不應超過290℃，因為氧化鐵在260～290℃水中的溶解度最大，清洗效果最好。該階段的清洗稱為熱態(tài)清洗。一直清洗到包覆管出口水的含鐵量小于100 mg/L時，熱態(tài)清洗方告結果，才允許爐水升溫、升壓，進行下一步的啟動過程。答案:答：順流離子交換器和逆流離子交換器的出入水裝置基本相同，二者主要區(qū)別是進再生液的裝置不同，由此也決定了其再生方式是不同的。順流離子交換器進再生液裝置是在交換器的上部，靠近樹脂層面；在直徑較小的交換器中，往往將進水裝置與再生液裝置合二為一，再生時，再生液與水流方向相同。逆流離子交換器進再生液裝置一般在樹脂層內，進再生液裝置上有壓脂層，再生時，用來排除廢液、上部壓脂層的沖洗水或頂壓用的壓縮空氣。由于再生方式不同，順流式床體每個工作周期均要反洗。第 22 頁共 28 頁 答案:答：（1）水沖洗。用除鹽水沖洗除去可被沖洗掉的臟污物。（2）堿洗。清除系統(tǒng)內的油垢、含硅雜質和疏松的銹蝕產物，以提高后續(xù)的EDTA化學清洗效果。（3）EDTA清洗和鈍化。徹底清洗污垢后鍍膜保護，循環(huán)清洗至清洗系統(tǒng)的總鐵離子、EDTA濃度和pH值達到平衡后，清洗結束。在EDTA清洗結束前，也可采用充氧鈍化工藝，加強鈍化效果。（4）清洗后的備用保護和系統(tǒng)恢復。防清洗后二次腐蝕、結垢，恢復系統(tǒng)至正常狀態(tài)，為沖管或啟動做好準備。? 答案:答：（1）為減少凝結水和給水系統(tǒng)內的腐蝕產物，可以采取如下措施：①給水校正處理，～，減少給水中鐵和銅的含量。②做好給水系統(tǒng)及加熱器的停用保護。在鍋爐停用期間，如未采用防腐措施，爐前的氧腐蝕產物在下一次啟動期間將進入鍋爐，造成二次產物的腐蝕。（2）為減少腐蝕性污染物進入鍋內，可采取以下措施：①避免凝汽器泄漏。如發(fā)生泄漏，應及時查漏、堵漏。②保證補給水水質合格。（3）認真做好爐水校正處理。采用低（平衡）磷酸鹽處理或全揮發(fā)處理，以達到減緩鍋爐腐蝕的目的。答案:答：弱酸陽離子交換器主要用來除去水中的碳酸鹽硬度。當原水硬度大于相應的堿度時，可以高效地用作脫堿劑。在運行初期，由于礦物性陽離子的質量作用效應，出水中，將含有游離的礦物酸，在工作周期大約過了2/3時，出水中的游離礦物酸將消逝，而堿度將出現。當出水堿度大約達到入口水堿度的10%時，即結束此工作周期。在工作周期的前段，硬度可能已大部分被除去，運行一段時間后，出水的硬度將差不多等于入口水硬度與相應的入口水堿度差。當出水堿度穿透，入口水中的硬度與堿度之比小于1時，可以高效用作軟化劑，在軟化工作周期的早期，由于中性鹽陽離子的質量作用效應，在出水中有一些游離的礦物酸。在脫堿周期大約過了2/3時，游離的礦物性酸消失，出現堿度。在周期處于脫堿期間，碳酸鹽硬度就完全除掉了。當不需要脫堿時，交換器可作為軟化器運行。弱酸陽離子交換器常用于原水堿度較高的除鹽系統(tǒng)中，還可以用于循環(huán)水處理中，降低原水的碳酸鹽硬度，提高循環(huán)水的濃縮倍率。? 答案:答：（1）水樣溫度的影響。主要因為聚四氟乙烯薄膜的透氣率隨溫度變化，隨著水樣溫度的升高，氧在水中的溶解度降低，通過聚四氟乙烯薄膜的含氧量增加。同時，電極反應的速度與溫第 23 頁共 28 頁 度有關。（2）被測水樣流量的影響。流速增大，傳感器的響應值減小，故水樣的流量一般恒定在18～20L/h。（3）透氣膜的影響。（4）本底電流的影響。支持電解液中的溶解氧能產生很大的本底電流，本底電流過大，造成測量水樣氧量誤差，需要盡快消除本底氧。（5）水質的影響。使傳感器受污染，導致靈敏度降低。? 答案:答：汽輪機內形成沉積物的原因如下：（1）過熱蒸汽在汽輪機內做功過程中，其壓力、溫度逐漸降低，鈉化合物和硅酸在蒸汽中的溶解度也隨之降低，它們容易沉積在汽輪機內。（2）蒸汽中的微小濃NaOH液滴及一些固體微粒附著在汽輪機蒸汽通流部分，形成沉積物。各種雜質在汽輪機內的沉積特性如下：（1）鈉化合物沉積在汽輪機的高壓段。（2）硅酸脫水成為石英結晶，沉積在汽輪機的中、低壓段。（3）鐵的氧化物在汽輪機各級葉片上都能沉積。、特征及腐蝕部位。答案:答：（1）原理。當水中有游離CO2存在時，水呈酸性，反應式為 CO2＋H2OH+＋HCO3 由于水中H+含量的增多，H+就會得到電子而生成氫氣，反 應式為 2H+＋2eH2↑鐵則失去電子而被腐蝕，反應式為 FeFe2+＋2e CO2溶于水中雖然只呈弱酸性，但隨著反應的進行，消耗掉的氫離子會被弱酸繼續(xù)電離所補充，因此，pH值就會維持在一個較低的范圍內，直至所有的弱酸電離完畢。（2）特征。游離CO2腐蝕產物都是易溶的，在金屬表面不易形成保護膜，所以腐蝕的特征是金屬均勻地變薄，這種腐蝕會將大量鐵的產物帶入鍋內，引起鍋內結垢和腐蝕。（3）部位。在熱力系統(tǒng)中，最容易發(fā)生游離CO2腐蝕的部位是凝結水系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)，這些部位會發(fā)生游離CO2腐蝕，除氧器以后的設備中也會發(fā)生游離CO2腐蝕。第 24 頁共 28 頁 ？答案:答：（1）原因。冷卻水中含有的水藻和微生物常常附著在凝汽器管壁上，在適當的溫度下，從冷卻水中吸取營養(yǎng)，不斷成長和繁殖，而冷卻水溫度大多在水藻和微生物的適宜生存溫度范圍內。所以，在凝汽器管內最容易生成這種附著物。（2）特征。有機附著物往往混雜一些黏泥、植物殘骸等，另外，還有大量微生物和細菌的分解產物，所以凝汽器管壁上有機附著物的特征大多呈灰綠色或褐紅色黏膜狀態(tài)，而且往往有臭味。？ 答案:答：影響除碳器效果的因素有：（1）負荷。由于進入除碳器水中的CO2量很高。若除碳器的進水負荷過大，則可能惡化除碳器的效果。因此，除碳器的進水應連續(xù)、均勻且維持額定負荷運行。（2）風水比。所謂風水比是指在除碳時處理每立方米除碳水所需要空氣的立方米數。理論上，除去CO2其風水比應維持在15～40ｍ3空氣/ｍ3水。風水比低于上述值時，也會使除碳效果受到影響。（3）風壓。選擇鼓風機時，應考慮塔內填料層的阻力以及其他阻力的總和。風壓過低會使CO2不能順利地從風筒處排走，已排出的還會重新溶解在水中，使水中CO2含量增高。（4）填料。填料主要影響水的分散度，分散度大，有利于除碳。填料不同，其比表面積不同，對水的分散度影響也不同，因而其除碳效果也不同。（5）水溫。提高水溫會加快CO2從水中的脫除速度，有利于除碳；同時由于大部分的除碳器都置于戶外，適當提高水溫對冬季運行有利。除碳器溫度受陰離子交換樹脂熱穩(wěn)定性的影響，所以水溫以不超過40℃為宜。（6）除碳器鼓風機的進氣質量要好，新鮮空氣要不含灰塵。否則污染氣體的雜質（如CONH3等），會隨之溶入水中，影響除碳效果和陰床進水的水質。所以，鼓風機入口最好要有過濾裝置。答案:答：（1）改善補充水水質。對補充水進行必要的預處理、脫鹽處理和加酸軟化堿度處理，這是提高濃縮倍數的有效途徑。（2）旁路處理。從循環(huán)水系統(tǒng)中引出一部分循環(huán)水進行過濾、弱酸樹脂處理、軟化處理，再返回循環(huán)水中，可以適當地降低循環(huán)水中的濁度或硬度。（3）集成高效的水處理技術。集成高效的水處理藥劑、加酸、旁濾軟化和脫鹽處理等技術，配套自動監(jiān)控技術、旁路監(jiān)測和微生物監(jiān)測技術，實現高濃縮倍數運行，是工業(yè)水處理節(jié)水技術的發(fā)展趨勢，尤其對高硬度、高堿度、高鹽含量的水質系統(tǒng)，更應該集成節(jié)水技術。？第 25 頁共 28 頁 答案:答：（1）出水水質大幅度提高，可以去除絕大部分懸浮物及大分子有機物，可100%。一般超濾系統(tǒng)出水的污染指數SDI≤2，而傳統(tǒng)預處理產水SDI＜5。（2）即使進水水質變化，產水水質仍然穩(wěn)定。（3）只需一步處理，減少運行費用，提高效率。（4）減少了化學藥劑投加量。（5）反洗水更容易處理。（6）低壓過濾和低壓反洗。（7）去除進入反滲透水中的所有的顆粒物，從而保護反滲透膜不受污染和堵塞，大大延長其使用壽命，減少反滲透系統(tǒng)的投資量和運行費用。?如何處理? 答案:答：凝汽器管內壁的附著物有兩種，一是有機附著物，二是無機附著物。產生有機附著物是由于冷卻水中含有水藻和微生物等，如果管壁不潔凈，易于附著，有機物可在適當的溫度（10～30℃）、光照下，從冷卻水中吸取營養(yǎng)，不斷地生長和繁殖。有機附著物往往和一些黏泥、動植物殘骸以及一些泥煤顆粒等混雜在一起。另外，它們還混有大量微生物和細菌的分解產物。所以，凝汽器中的有機物大多是呈灰綠色或褐紅色的黏膜狀物質，一般都帶有特殊的臭味。無機附著物指冷卻水中的泥沙和工業(yè)生產的廢渣等。它們是由于冷卻水在管內流速較低時引起的沉積附著物。凝汽器管內產生附著物后，一般用下列方法進行清掃：①為防止管內壁產生附著物，在機組運行時，應保證膠球的正常投入和95%以上的收球率；②用高壓水沖洗凝汽器管，壓力應小于30MPa；③用壓縮空氣吹掃凝汽器管；④在汽輪機小修時，待管內水分蒸干后，用風機或壓縮空氣吹掃。? 答案:答：（1）水處理設備的橡膠襯里。即把橡膠板按襯里的工藝要求襯貼在設備和管道的內壁上，例如固定式陽、陰離子交換器內壁，除鹽水母管內壁等均可采用橡膠襯里。（2）玻璃鋼。其成型方法一般可分為手糊法（襯里的主要成型方法）、模壓法、纏繞法等。在一定的條件（溫度、時間、壓力等）下，玻璃纖維浸透樹脂，樹脂固化，形成整體襯里玻璃鋼或制品。玻璃鋼的工藝性能好，成型工藝簡單，適宜在現場進行。同時玻璃鋼有良好的耐腐蝕性能，例如酸、堿槽，酸、堿計量箱等，都可采用玻璃鋼制品或玻璃鋼襯里。（3）環(huán)氧樹脂涂料防腐。它是用環(huán)氧樹脂、有機溶劑、增塑劑、填料等配制的，在使用時，再加入一定量的固化劑，立即涂抹在防腐設備或管道的內、外壁上。其優(yōu)點是有良好的耐腐蝕性能，第 26 頁共 28 頁 與金屬和