1 / 52020-2021年度化工水处理基础知识试卷整理姓名 _考号 _班级 _学院 _一、简答题 （共 35 小题，每小题2 分，共 70）1、树脂受到铁的污染应当怎样处理？正确答案：树脂受铁的污染颜色将变深，由深褐色直至完全变黑，铁污染时可先用10%的食盐水浸泡10 小时，再用4%浓度的亚硫酸钠溶液浸泡412 小时，或用10%的盐酸接触树脂512 小时。2、阴阳离子交换树脂混杂后怎样分离？正确答案：在实际工作中，常会遇到树脂混杂，需要设法分开，分离的方法是：将混杂的树脂浸泡在饱和食盐水溶液中，经过一定时间的搅拌，利用阴阳树脂的相对密度不同，在饱和食盐水溶液中的浮、沉性能也不同，强碱性阴离子交换树脂会浮在上面层，强酸性阳离子交换树脂会沉于底层，以次予以分离。3、什么是离子交换树脂的饱和度和再生度？正确答案：离子交换过程中，离子交换树脂上的交换基团被水中离子置换而失去交换能力时，即称为“失效”。离子交换树脂失效时的工作交换容量占全交换容量的比值称为离子交换树脂的饱和度。离子交换树脂的再生度就是在树脂失效之后，经过再生处理重新获得交换能力的程度称为再生度。再生度越高，说明再生的效果越好，一般情况下逆流再生比顺流再生的再生度高，再生度与再生剂的用量、浓度、流速、温度、正洗流速和水质都有关系。4、大孔型树脂有什么特点？正确答案：其特点有：树脂孔的结构上，存在永久性微孔。2）5、树脂的使用对温度有何要求？正确答案：各种树脂均具有一定的耐热性能，在使用中对温度要求都有一定的界限，过高或过低都会严重影响树脂的机械强度和交换容量，温度过低如小于或等于0时，树脂易冻结，使机械强度降低，颗粒破碎，从而影响树脂的使用寿命。各种树脂的耐热性能应由鉴定试验来确定。但一般来说，阳树脂比阴树脂耐热性能好，盐型树脂比H 型树脂或 OH 型树脂好，而盐型又以Na 型树脂耐热性能最好，一般的阳树脂可耐热100110，阴树脂可耐热5060（强碱性）。而若碱性阴树脂的耐热性能要比强碱性的好，一般可耐热8090。因此，树脂在使用时，对于水温6、离子交换树脂的强度什么原因会降低？正确答案：离子交换树脂的强度降低的主要原因有：7、什么是水的电阻率？2 / 5正确答案：在测定水的导电性能时，与水的电阻大小有关，电阻值大，导电性能差，电阻值小，导电性能就良好。根据欧姆定律，在水温一定的情况下，水的电阻值R大小与电极的垂直截面积F成反比，与电极之间的距离L成正比，如下式：R=L/F 式中：为电阻率或称为比电阻。如果电极的截面积F作成1cm2，两电极间的距离为1cm，那么电阻就等于电阻率。水的电阻率的大小，与水中含盐量的多少、水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。因此，纯净的水电阻率很大。超纯水电阻率就更大。水越纯，电阻率越大。8、什么是水的电导度？正确答案：由于水中含有各种溶解盐类，并以离子的形态存在。当水中插入一对电极时，通电之后，在电场的作用下，带电的离子就产生一定方向的移动，水中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，使水溶液起导电作用，水的导电能力的强弱程度，就称为电导度。9、什么是原水、软化水、脱盐水、纯水和高纯水？正确答案：原水。是指未经过处理的水。从广义来说，对于进入水处理工序前的水也称为该水处理工序的原水。例如由水源送入澄清池处理的水称为原水。软化水。是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低到一定程度的水。水在软化过程中，仅硬度降低，而总含盐量不变。脱盐水。是指水中盐类（主要是溶于水的强电解质）除去或降低一定程度的水。其电导率一般为1.010s/cm,电阻率(25)0.11.0106?cm,含盐量为15mg/l 。纯水是指水中的强电解质和弱电解质（如SiO2、CO2 等）去除或降低到一定程度的水。其电导10、什么原因软化和脱盐水处理前要除去过量的余氯？采用什么方法？正确答案：软化和脱盐水处理所用的离子交换树脂是高分子有机化合物，如果被氧化，就会破坏树脂的交联键，从而使树脂发生化学降解而降低交换能力。预处理时所加的氯是强氧化剂，因此，必须在脱盐处理的阳离子交换塔进水前（或是活性炭过滤器的出水）将过量余氯去除。去除余氯的方法大都采用活性炭吸附法，水这的游离余氯（HClO，ClO-）进入活性炭装置后，与活性炭的C活发生化学反应：HClO+C活C 活 O+H+ClClO-+C活 C活 O+Cl这是一种表面化学反应，余氯被C活 O 表面吸附进行分解生成的O 将 C活氧化，生成炭的氧化物C 活 O11、软化处理有什么基本方法？正确答案：软化处理有三种基本方法：12、用钠离子交换树脂进行软化处理的原理是什么？其特点是什么？正确答案：钠离子交换树脂软化处理的原理是将原水通过钠型离子交换树脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。钠离子软化处理的特点是：3 / 513、什么是水的化学除盐处理？正确答案：由于近年来锅炉向高压化迅速发展，因此，对于锅炉补给水水质的要求也越来越高，需要把水中的盐类几乎除尽。为此，阴、阳离子交换技术得到迅速发展。如用H 型阳离子交换剂与水中的各种阳离子进行交换而放出H+，而用 OH 型阴离子交换剂与水中的各种阴离子交换而放出OH-。这样，当水经过阴、阳离子交换剂的交换处理后，就会把水中的各种盐类基本除尽。这种方法，就称为水的化学除盐处理。14、离子交换过程是怎样进行的？正确答案：离子交换进行的过程，可以用H+型树脂对于水中Na+进行交换为例说明其交换过程：15、固定床离子交换剂的再生有什么方式？正确答案：固定床离子交换剂的再生的方式，按照再生和运行的形式，主要分为顺流再生和逆流再生两种。顺流再生方式运行时水流的方向和再生时时再生液的方向是一致的，运行时水流方向和再生液是由上而下流动。顺流再生有的增设空气搅拌。逆流再生方式是运行时水流的方向和再生时再生液的方向相反，交换时水的流向是由上而下流动的；而再生时再生液的流向是从下而上流动的。它们都有各自的特点，但以逆流再生方式的经济性比较好而操作复杂。16、固定床逆流再生工艺有什么特点？正确答案：固定床逆流再生工艺特点是：17、阴床出水电导率始终高是什么原因？正确答案：阴床经过再生后投入运行，但电导率始终较高，要使其降下来也比较难，发生此种情况得原因可能是：18、影响电导率测定的因素有什么？正确答案：电导率可定性反映水中离子的多少，但还不能定量地反映水中离子的成分和数量。其大小与水中离子多少、离子地摩尔电导、离子地电荷数以及离子地迁移速度都有关系。影响电导率测定准确性的因素有：与水的温度变化有关。因为水温升高，水的粘度降低，离子的迁移速度加快，因此，测得的电导率偏高，反之就偏低，因而要进行校正，以水温20时位参比：2）与水的流速有关。因为测定电导率时将其电极插入被测的水中，水的流速如果很低，水中杂质会容易粘附在电极上，造成电极污染，因此，就影响所被测电导率的准确性；3）与水质污染影响有关。主要是水接19、什么是混合床除盐处理？正确答案：在同一个交换器中，将阴、阳离子交换树脂按照一定的体积比例进行填装，在均匀混合状态下，进行阴、阳离子交换，从而除去水中的盐分，称为混床除盐处理。混合床的阴、阳离子交换树脂在交换过程中，由于是处于均匀混合状态，交错排列，互相接触，可以看作是由许许多多的阴、阳离子交换4 / 5树脂而组成的多级式复床，因为是均匀混合，所以，阴、阳离子的交换反应几乎是同时进行的，所产生的H+和 OH-随时合成H2O，交换反应进行得很彻底，出水水质好。混合床得阳树脂用RH表示，阴树脂用ROH 表示，其工作原理可用下列反应式表示：RH+R OH+20、怎样选择混床的树脂？正确答案：混合床中阴、阳树脂的选择是确保出水水质和提高再生水平的关键，因此，树脂的选择应当遵循以下的原则：为了保证阴、阳树脂在再生时分层良好，就要有一定的密度差，要求湿真相对密度阳树脂比阴树脂大1520%，至少不得小于10%。2）当出水水质要求高时，混合床中的树脂必须选用强酸性阳树脂和强碱性阴树脂相配合。如果用强酸性阳树脂和弱碱性阴树脂匹配，或是用强碱性树脂和强酸性树脂匹配时，则出水水质就会降低。3）由于混合床的交换流速比较高，在超过50m/h 时，树脂的磨损较为严重，必须选用高强度和耐磨性能好的阴、阳树脂。特别是21、固定式混床的结构怎样？正确答案：固定式混合床离子交换器，上部装有进水排管装置，材质可用重磅硬塑料管，或用不锈钢管，在管外装塑料网套，但也可以不套，只要操作多留神；在混合床的下部设有布水和进酸装置，有的采用伞形布水帽，有的采用两块多孔板之间一层涤纶网；中部设有中间排水装置，可以用不锈钢管，外套12 层塑料网套，中间排水管道上部设有进碱装置，外套12 层塑料网套，进碱管可用硬塑料管或不锈钢管材。22、什么原因有时混合床的阴、阳树脂分层不明显？怎样处理？正确答案：固定式混床的阴、阳树脂分层不明显的主要原因有：23、控制除盐水运行终点有什么方法？正确答案：控制除盐水运行终点目前采用的主要有三种方法：24、什么是体内再生和体外再生？各有什么特点？正确答案：体内再生就是失效的树脂仍在原交换器内进行的再生；体外再生是把失效的树脂全部送入专用的再生器进行的再生。两种方法的再生过程和原理是相同的，但各有优缺点。体内再生的优点是管道系统和再生操作简单，设备投资低，树脂的磨损率低。但其缺点是交换速度不能太高，对中排装置的机械强度要求较高。体外再生的优点是：25、怎样选择再生剂？正确答案：再生剂是根据离子交换树脂的性能不同而有区分的选择。用于阳离子交换树脂的再生剂有： HCl、H2SO4、NH3 等。具体地说，强酸性阳树脂可用HCl或 H2SO4等强酸。弱酸性阳树脂可以用HCl、H2SO4，或者是NH3；强碱性阴树脂可用NaOH 等强碱；弱碱性阴树脂可以用NaOH、或 Na2CO3、NaHCO3等，也可以用NH3。其中 NH3 虽再生效率低，但因价格低廉而常被采用。此外，再生剂的选择，5 / 5还应根据水处理工艺、再生效果、经济性及再生剂的供应情况综合考虑。例如HCl 和 H2SO4相比较， HCl的再生效果好，据测定26、什么原因有时阴床的再生效率低？正确答案：阴床的再生效率低的主要原因有：27、再生液的浓度和温度对再生效果有些什么影响？正确答案：再生液浓度对再生效果的影响。从理论上说，再生液的浓度越高，再生越彻底。但实际上，再生液的浓度过高，反而会使树脂的再生度下降。如在水的软化处理时，不同浓度的氧化钠溶液，对阳离子交换树脂进行的再生试验可知，当NaCl 浓度超过10%时，再生效果反而降低。因为再生浓度过高，对一定的再生液量来说，体积就少了，因此，就不能均匀地通过树脂层，并与树脂保持足够的接触时间；而且由于浓度过高，还会发生离子对树脂交换基团的压缩作用，使得再生效果下降。因此，必须合理地控制再生液的浓度，此外，浓度对于树脂再生效果的影响，还与树脂吸28、再生液的纯度对于再生效果有什么什么影响？正确答案：再生液的纯度对于离子交换剂的再生效果和出水水质的影响很大，纯度差的再生液可对再生效果产生如下影响：29、什么原因一、二级交换器对树脂层高度有一定的要求？正确答案：树脂层高度对离子交换有一定的影响，因为树脂层过低，就没有保护层，在运行时，水中的盐类容易穿透树脂层，使出水水质达不到要求。如果树脂层过高，就会增加树脂层的阻力，同时也是不经济的。因此，对一、二级交换器的树脂层高度有一定的要求：一级除盐交换器，如直径在2m 以上，树脂层高不得低于1.5m；如直径在2m 以下，树脂层高不得低于1.2m。二级除盐交换器（如混床），树脂层高一般不大于1.5m，但最低不小于1m。30、什么原因固定床离子交换器要留有一定的反洗膨胀高度？正确答案：在树脂反洗时，都有一定的膨胀率，其大小为反洗树脂时的膨胀高度与反洗前树脂层的高度之比。膨胀率与树脂的颗粒大小、湿真密度等物理性能以及水温等都有关，与操作时控制反洗流速的大小也有关系。但是，对于一定的树脂，水温高，粘度低，则树脂的