工业水处理技术(精)

1、给水工程1. (概念硬度是水质的一个重要指标。 生活用水与生产用水均对硬度指标有 一定的要求,特别是锅炉用水中若含有硬 度盐类，会在锅炉受热面上生成水垢，从而 降低锅炉热效率、增大燃料消耗，甚至因金属壁面局部过热而烧损部件、引起爆 炸。因此，对于低压锅炉，一般要进行水的软化处理；对于中、高压锅 炉，则要求进行 水的软化与脱盐处理。 硬度盐类包括 Ca 2+、Mg 2+、Fe 2+、Mn 2+、Fe 3+、 Al 3+等易形成难溶盐类的金属阳离子。一般天然水中其他离子含量很少，将钙、 镁离子的总含量称为水的总硬度。硬度又可分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度，前 者在煮沸时易沉淀析出，称为暂时硬度；后者

2、在煮沸时不沉淀析出，称为永久硬 度。2. (经典题目。看起来像大题P395-396石灰软化为除去水中钙、镁离子, 反而加入Ca (OH 2,似乎存在着矛盾。 而其中道理可从下列反应中看出:(请记住反 应式，自己看书记式子 1 Ca(OH2Ca2+2OH-2 2HCO 3-+2OH-2CO 32-+2H2O 3 Ca 2+CO32 CaCO 3沉淀Ca(OH2+2HCO3-CaCO 3沉淀+CO32-+2H2O (此4式可记住最后一条足以证明 根据上 述反应，每投 加1molCa(OH2,可去除 水中1molCa 2+。此式说明熟石灰能去除 碳酸盐硬度 熟石 灰虽亦能跟水中非碳酸盐的镁硬度起反应

3、生成氢氧化镁，但同时又产生了等物质量 的 非碳酸盐的钙 硬度：MgSO 4+Ca(OH2 Mg (OH 2沉淀+CaSO4 MgCl2+Ca(OH2 Mg(OH2沉淀+CaCI2(这两条式子，考试时写出一个足以证 明。综上所述，石灰软化 主要是去除水中的碳酸盐硬度以 及降低水的碱度。但过 量投加石灰，反而会增加水的硬度。石灰软化往往与混 凝同时进行，有利于混凝沉 淀。3. 离子交换树脂是由空间网状结构骨架(即母体与附属在骨架上的许多活性 基团所构成的不溶性高分子化合物。活 性基团遇水电离，分成两部分1固定部分, 仍与骨架牢固结合，不能自由移 动，构成所谓固定离子；2活动部分，能在一定空间内 自

4、由移动，并与其周围溶液中的其它同性离子进行交换反应，称为可交换离子或反离子4. 离子交换的实质 是不溶性的电解质（树 脂与溶液中的另一种电解质所进行的化学反应。（大概在P397-398请记住一 条公式做例子5. 离子交换树脂的基本性能:1外观，呈不透明或半透明球状颗粒。2交联度, 取决于制造过程。30含水率，相应地反 应了孔隙率，交联度越小,孔隙率越大， 含水率也越大。4溶胀性。5通常所 谓树脂真密度和视密度是指湿真密度和 湿视密度。6交换容量是树脂最重要的 性能,定量地表示树脂交换能力的大小。7由于树脂活性基团分为强酸、强碱、 弱酸、弱碱性，水的pH值势必对其交 换容量产生影响。6. （莫非

5、是填空逆流再生操作步骤:1 小反洗2放水3顶压4进再生液5逆向清洗6正洗7.（名词解释 水的纯度常以水中含盐量或水的电阻率来衡量。电阻率是指断面IcmXIcm，长IcmXIcm体积的水所测得的电阻。电导率是电阻率的倒数。8. （见提纲排水部分22条，老师再次提 到这个名词，极可能是名词解释污染 指数FI值表示在规定压力和时间的条件 下，滤膜通过一定水量的阻塞率。（数 值小于4为可用9. （P424估计是选择题，这么简单，必记强碱树脂的选择性顺序一般为：SO 42-NO3-CI-F-HCO3-HSiO3-10. 强碱阴离子交换器的运行过程曲线。 （我也不清楚怎么考。自己看图，大概在 P42511

6、. 弱碱阴离子交换器的运行过程曲线。（同上12. （名词解释 复床是指阳、阴离子交换器串联使用，达到水的除盐的目的常见的复床系统:1强酸-脱气-强碱系统,2强酸-脱气-弱碱-强碱系统。（这个我猜的,填空吧13. （名词解释阴、阳离子交换树脂装填在同一个交换器内，再生时使之分层再生，使用时先将其均匀混合，这种阴、阳树脂混合一起的离子交换器称为混合床。14. （估计是填空 混合床再生步骤:1反洗分层,2进碱再生,3阴树脂正洗,4进酸再生,5阳树脂正洗,6混合,7最后 正洗。15. （估计是大题几率比名词解释大 电渗析法原理：是在外加直流电场作用下， 利用离子交换膜的选择透过性，使水中阴、阳离子作定

7、向迁移，从而达到离子从水 中分离的一种物理化学过程。（比较离子交换树脂（离子交换的 作用机理是 树脂与溶液中的离子之间的 交换反应，而离子交换膜（电渗析的 作用机理则是对溶 液中的离子具有选择 透过的特性。16. （似乎是填空电渗析器组装方式常 用 级”和 段”来说明。一对电极之 间 的膜堆称为一级，具有同向水流的并联膜堆称为一段。增加段数就等于增加 脱盐流 程，亦即提高脱盐效率。增加膜 对数,则可提高水处理量。17. 渗透原理：用只能让水分子透过，而不允许溶质透过的半透膜将纯水与咸水 分开，则水分子将从纯水一侧通过膜向 咸水一侧透过，结果使咸水一侧的液面 上升, 直至达到某一高度。18. 反

8、渗透膜的透过机理，选择性吸着一毛细管流机理19. 超滤用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。 （作用20. 超滤膜为多孔结构，其机理主要归结为筛除作用。21. （经典的填空题冷却塔按循环供水 系统中的循环水与空气是否接触，冷却塔 分湿式、干式和干湿式。22. （填空淋水填料 按照其中水被淋洒 成的冷却表面形式，可分为点滴式、薄 膜式、点滴薄膜式3种类型。23. （填空冷却水环和敞开式循环3种系统。24. （这个不知怎么总结，自己看,P512的K值的概念。浓缩倍数。25. 腐蚀率：一般可用失重法测定，即将金属材料试件挂在热交换器冷却水中一 定部位，经过一定时间，由试验前、后

9、 试片重量差计算出年平均腐蚀深度。 26.热阻 为传热系数的倒数。热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻 增加的量称为污垢热阻。27. （这个可能会考，应该不是大题 饱和指数LSI =pHO-pHs（详见书本约515页28. （填空化学处理所用的药剂，可以分为氧化型杀菌剂、非氧化型杀菌剂及 表面活性剂杀菌剂等。29. 大题! !离子交换 与膜处理法（膜分离法的比较。其中：电渗析、反渗 透、 超滤以及渗析统称膜分离法。都是 机理的比较。上面的4个粉红色机理”。牢 记。会随机抽几个出来比较其机理。排水工程30. （小题国家标准污水综合排放标 准将排放的污染物按其性质及控制方 式分为

10、两类。1第一类污染物是指总汞、 烷基汞、总镉、总铬、六价铬、总砷、 总铅、总镍、苯并芘、总铍、总银、总 a放射性和B放射性等毒性大、影响长 远 的有毒物质。第二类污染物,指pH值、色度、悬浮物、BOD5、COD、石油类 等。31.（全部掌握废水处理过程是将废水 中所含有的各种污染物与水分离或加以 分解，使其净化的过程。污水处理法大体可分为：物理处理法（调节、离心分离、沉 淀、除油、过滤等、化学处理法（中和、化学沉淀、氧化还原等、物理化学处理 法（混凝、气浮、吸附、 离子交换、膜分离等和生物处理法（好氧生物处理法、厌 氧生物处理法。32.（我估计是大题一般污染物在废水中处于悬浮、胶体、溶解3 种

11、形态。废水处理方法的确定:（1有机废水，1含悬浮物时，用滤纸过滤，测定滤液的 BOD5、COD。若滤液中的BOD5、COD均在要求值以下，这种废水可采取物理 处理方法。2若滤液中的BOD5、COD高于要求值，则需考虑采用生物处理方法。 3若经生物处理后COD不能降低 到排放标准时，就要考虑采用深度处理。（2无机 废水。1含悬浮物时,需进行沉淀试验,若在常规的静置时间内达 到排放标准时，这 种废水可采用自然沉淀法处理。2若在规定的静置时间内达不到要求值时，则需进 行混凝沉淀试验。3当悬浮物去除后，废水中仍含有有害 物质时,可考虑采用调节 pH值、化学沉淀、氧化还原等化学方法。4对上述方法仍不能去

12、除的溶解性物 质，为了进一步去除，可考虑采用吸附、离子交换等深度处理方法。（3含油废水。首先做静置上浮试验分离浮油，再进行分离乳化油的试验。33. （概念、作用从工业企业和居民区排出的废水，其水量和水质都是随时间而变化的,工业废水的变化幅度一般比城市污水大。为了保证后续处理构筑物 或设备的正常运行，需对废水的水量和 水质进行调节。调节水量和水质的构筑 物称为调节池。34. 调节池的搅拌方式:1水泵强制循环 搅拌2空气搅拌3机械搅拌35. 俄认为是大题酸性废水中和处理 采用的中和剂有石灰、石灰石、白云石、 苏打、苛性钠等。碱性废水中和处理则 通常采用盐酸和硫酸。（优缺点苏 打和苛性钠具有组成均匀

13、、易于、易于 贮存和投加、反应迅速、易溶于水而且 溶解度较高的优点，但是由于价格较贵 通常很少采用。石灰来源广泛，价格 便宜,所以采用较广。但是它具有以下 缺点：1石灰粉末极易飘扬，劳动卫生条 件差;2装卸、搬运劳动量较大；3成分不纯,含杂质较多；4沉渣量较多, 不易脱水；5制配石灰溶液和投加需要较多的机械设备等。36. （估计是名词解释过滤中和法仅用 于酸性废水的中和处理。酸性废水流过 碱性滤料时与滤料进行中和反应的方法 称为过滤中和法。碱性滤料主要是石 灰石、大理石、白云石等。 中和滤池分 3类:普通中和滤池、升流式膨胀中和滤 池和滚筒中和滤池。37. （原理，估计是名词解释向工业废水中投

14、加某种化学物质，使它和其中某 些溶解物质产生反应，生成难溶盐沉淀 下来,这种方法称为化学沉淀法，它一 般用以处理含金属离子的工业废水。（估 计也有问答题,P483中溶度积常数、式 12-15及下面一段话最好记住38. （估计是名词解释水中的难溶盐服 从溶度积原则，即在一定温度下,在含 有难溶盐（固体的饱和溶液中，各种 离子浓度的乘积为一常数，称为溶度积常数。39. （估计是名词解释利用溶解于废水中的有毒有害物质，在氧化还原反应中能被氧化或还原的性质，把它转化为无毒 无害的新物质，这种方法称为氧化还原法。40. 含六价铬废水的药剂还原法的基本原理是在酸性条件下，利用化学还原剂将 六价铬还原成三价

15、铬，然后用碱使三价铬成为氢氧化铬沉淀而去除。41. 臭氧是氧的同素异形体，它的分子由3个氧原子组成。臭氧在室温下为无色气体,具有一种特殊的臭味。 其主要物 理化学性质如下:1氧化能力。它是一 种强 氧化剂，其氧化能力仅次于氟，比氧、氯及咼锰酸盐等常用的氧化剂都咼。2 （P494,不重要，自己看,略3 （略。4臭氧的毒性和腐蚀性：臭氧是有毒气 体。具有强的氧 化能力，除金和铂外，臭氧化空气几乎对所有金属都有腐蚀作 用。对非金属材料也 有强烈的腐蚀作用。42.（考原理 光氧化法 是利用光和氧化 剂产生很强的氧化作用 来氧化分解废水中有机物或无机物的方法。氧化剂有臭氧、氯、次氯酸盐、过氧化氢及空气加

16、催化剂等。其中常用的为氯气。在一 般情况下，光源多为紫外光，但它 对不同的污染物有一定的差异，有时某些特定波长的光对某些物质比较有效。光对 污染物的氧化分解起催化剂的作用。可以以氯为氧化剂的光氧化法处理有机废水。43. （活性炭对有机物的吸附活性炭吸 附法多用于去除用生物或物理、化学法 不能去除的微量呈溶解状态的有机物。能否被活性炭吸附，可以按几种因素分 析：1分子结构（芳香族化合物较易，2越使溶液界面张力减少的物质越易，3溶解度越低越易，4 ;弱电解质的有 机物在非离解的分子状态时较易，而具有羟 基而使极性增大的物质较难。5分子量越大,吸附性越强。6 pH值低时吸附量较 大。7浓度增加，吸附

17、量增大。8温度一般影响可以忽略。9共存物质。一般无影 响。（P553，因素应该不考 吧,这么麻烦。44. 活性炭对无机物的吸附虽然研究的还 比较少，但实践已证明，它对某些金属 及其化学物有很强的吸附能力。对汞也 有很好的吸附能力。45. 离子交换树脂的选择性。（P556,自己看看。记住排序，可能是小题。46. （似乎是名词解释利用隔膜使溶剂（通常是水同溶质或微粒分离的方法 称为 膜分离法。用隔膜分离溶液时，使溶质通过膜的方法称为渗析，使溶剂通过膜的方 法称为渗透。47. （看起来很像选择题根据溶质或溶剂透过膜的推动力不同，膜分离法可分为 3类:1以电动势为推动力的方法有：电渗析和电渗透；2以浓

18、度差为推动力 的方法有： 扩散渗析和自然渗透；3以压力差为推动力的方法有：压渗析和反渗透、超滤、微 孔过滤。其中常用的是 电渗析、反渗透和超滤。（虽然很多字，但是这个很有可能会考大题48. 膜分离法的特点 是:1在膜分离过程 中,不发生相变化，能力的转化效率高。2一般不需要投加其他物质，这可节省 原材料和化学药品。3膜分离过程中，分离和 浓缩同时进行，这样能回收有价 值的物质。4根据膜的选择透过性和膜 孔径的大小, 可将不同粒径的物质分开，这使物质得到纯化而又不改变其原有的属性。5膜分离 过程，不会破坏对热敏 感和对热不稳定的物质，可在常温下得 到分离。6膜分离法适 应性强，操作及维护方便，易于实现自动化控制。49.P567污染指数FI作为衡量反渗 透进水的综合指标。小于4可用。50. 超滤又称超过滤，用于去除废水中大分子物质和微粒。其机理是：膜表面孔 径机械筛分作用，膜孔阻塞、阻滞作用和膜表面及膜孔对杂质的吸附作用。而一般 认为主要是筛分作用。51. （估计是名词解释 溶液在膜的高压 侧,由于溶剂和低分子物质不断透过超 滤膜，结果在膜表面溶质（或大分子物质的浓度不断上升，产生膜表面浓度与主体流 浓度的浓度差，这种现象称为膜的浓差极化。膜表面有一层高浓度区称为浓差极 化层。由于超滤的水通量比 反渗透大，因此更容易产生浓差极化现 象。52.（相当经典 估计会考填空