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1、水處理技術(shù)問(wèn)答2008年5月31日4點(diǎn)28分赤水水質(zhì)概論一.地球上的水是從那里來(lái)的?5二.天然水中雜質(zhì)的來(lái)源有哪些?5三.天然水中雜志的分類特征是什么?5四.天然水中的溶解鹽及其它們對(duì)水質(zhì)的影響什么?5五.水中主要陰、陽(yáng)離子的危害是什么?-5六.什么是水的硬度?怎樣區(qū)分不同的硬度?-6七.什么是水的堿度?幾種堿度之間的關(guān)系是什么?-6八.工業(yè)用水為什么必須經(jīng)過(guò)處理?-6九.水中溶解氧的存在會(huì)產(chǎn)生哪些為害?-7十.水中二氧化碳為什么會(huì)腐蝕鋼鐵?-7十一.水中的有機(jī)物及其為害是什么?-7十二.水中微生物的存在對(duì)工業(yè)用水有哪些影響?-7十三.造成加氯機(jī)機(jī)真空不夠原因何在?-8十四.為何加氯機(jī)的氯氣流
2、量有時(shí)上不去?-8十五.怎樣查找加氯機(jī)漏氯氣點(diǎn)?-8十六.加氯機(jī)抽射水土壤中斷有何為害?如何處理?-8脫鹽和預(yù)處理十七.未經(jīng)脫鹽處理的水為何不能用于鍋爐給水?10十八.送出超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的脫鹽水有何為害?10十九.原水、軟化水、脫鹽水、純水、超純水的含義是什么?10二十.什么是電導(dǎo)率?它是如何得出的?單位是什么?10二十一.用電導(dǎo)率表示水的純度為什么還不太全面?10二十二.哪些因素可能影響電導(dǎo)率測(cè)定的準(zhǔn)確性?10二十三.水溶液中雜質(zhì)含量的表示方法有幾種?其含義是什么?11二十四.儲(chǔ)存純水要注意哪些事項(xiàng)?11二十五.什么是離子交換劑?什么是離子交換樹(shù)脂?11二十六.較理想的離子交換樹(shù)脂應(yīng)具備哪些主
3、要性能?-11二十七.離子交換反應(yīng)的過(guò)程是怎樣的?11二十八.造成樹(shù)脂強(qiáng)度降低的原因有哪些?12二十九.何謂一級(jí)脫鹽?12三十.何謂混合床除鹽?12三十一.陽(yáng)床漏Na+對(duì)陰床運(yùn)行有無(wú)影響?12三十二.陰床出水SiO2含量最大值不會(huì)超過(guò)入水含量嗎?-12三十二.什么是順流再生?什么是對(duì)流再生?-12三十三.復(fù)床在一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)歷哪些工作狀態(tài)?-12三十四.浮動(dòng)床和固定床比較有何優(yōu)缺點(diǎn)?-13三十五.浮動(dòng)床在成床、運(yùn)行和落床時(shí)對(duì)流速有何要求?-13三十六.浮動(dòng)床的工作原理是什么?-13三十七.為什么浮動(dòng)床比固定床再生比耗低,出水品質(zhì)反而更好?-13三十八.混床裝填惰性樹(shù)脂的作用是什么?浮動(dòng)床中裝入白
4、球的作用是什么?-13三十九.浮動(dòng)床成床時(shí)有哪些操作要求?-14四十.為什么浮動(dòng)床落床時(shí)要求進(jìn)、出水閥應(yīng)快速關(guān)嚴(yán)?-14四十一.影響浮動(dòng)床再生效果的因素有哪些?-14四十二.固定床失效后為何要先反洗?浮動(dòng)床為何采用體外定期反洗?-14四十二.影響浮動(dòng)床再生效果的因素有哪些?-15四十三.固定床失效后為何要先反洗?浮動(dòng)床為何采用體外定期反洗?-15四十四.混床與浮床反洗的目的有何不同?-15四十五.怎樣衡量離子交換樹(shù)脂的反洗效果?-15四十六.何謂一步再生和分步再生?分步再生為何比一步再生效果好?-15四十七.為什么陽(yáng)床可用清水作再生劑稀釋水,而陰、混床必須用純水?-15四十八.陰樹(shù)脂再生時(shí)稀減
5、液為何要加溫?陰樹(shù)脂再生時(shí)稀減液是否溫度越高再生效果越好?-15四十九.為什么要嚴(yán)格控制再生液溶度?16五十。再生液流速過(guò)大、過(guò)小對(duì)再生效果有何影響?16五十一.再生劑用量越多再生效果越好嗎?16五十二.何謂離子交換樹(shù)脂的再生度?16五十三.強(qiáng)堿陰樹(shù)脂為何對(duì)堿純度要求很嚴(yán)?17五十四.水銀堿為何是理想的強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的再生劑?17五十五。減少陰床漏硅應(yīng)采取哪些措施?17五十八。樹(shù)脂再生過(guò)程中的置換目的是什么?18五十九。混床空氣混合的目的是什么?混床空氣混合時(shí)應(yīng)注意些什么?18八十九.直流式系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)有哪些差別?24九十.循環(huán)冷卻水在運(yùn)行中發(fā)生了哪些變化?24水質(zhì)概論一.地球上的水是從那里來(lái)
6、的?答:水是地球上分布最廣的一種物質(zhì)。人們通過(guò)對(duì)組成地殼物質(zhì)的測(cè)定,確定地殼是由石膏、長(zhǎng)石、云母、斜長(zhǎng)石、石榴石、輝石、滑石、蛇紋石等組成在這些物質(zhì)中,都帶有不同數(shù)量的結(jié)晶水在此地殼、地幔、地核的中質(zhì)量來(lái)看,它們占有了地球總質(zhì)量99.5而構(gòu)成地球水圈的海水,僅占地球總質(zhì)量的0.023從上兩點(diǎn)推論,地球上的水是億萬(wàn)年前從組成地球地殼的物質(zhì)中釋放出來(lái)的結(jié)晶水,也就是說(shuō)地球上的水來(lái)源于地球。二.天然水中雜質(zhì)的來(lái)源有哪些?答:降水、地面水、地下水、組成了自然水體,俗稱天然水。由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)、區(qū)域、水的流動(dòng)狀態(tài)等不同,水中混入的雜質(zhì)種類也不同。1.來(lái)源于礦物、巖石、土壤。2.來(lái)源于大氣。3.來(lái)源于自然界中
7、有機(jī)物的分解。三.天然水中雜志的分類特征是什么?答:天然水中的雜質(zhì)一般分為三大類,即懸浮物、膠體物和溶解物。懸浮物:顆粒直徑d10-4mm,有重力沉淀現(xiàn)象,肉眼可見(jiàn)主要由泥沙、粘土微粒、原生動(dòng)物、藻類、細(xì)菌、病毒、高分子有機(jī)物等組成它們?cè)谒械暮渴遣环€(wěn)定的,隨地區(qū)、季節(jié)不同而變化是一類易于出去的雜質(zhì)然而它們是造成色度、濁度、氣味的主要來(lái)源膠體物:顆粒直d=10-610-4mm,是由許多分子離子的集合體組成.這類雜質(zhì)具有很大的表面積,在表面積吸附著相同的電荷的離子而帶電,常見(jiàn)的多為帶負(fù)電荷。這些小的帶電微粒以穩(wěn)定的形式存在于水中,并且想互排斥,能產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)。這類雜質(zhì)主要有硅、鐵、鋁的化合物和
8、有機(jī)物。溶解物:顆粒直徑d<=10-6mm,它們 由雜質(zhì)進(jìn)入水中后與水化合組成的真溶液.形成這類雜質(zhì)的有溶解鹽類、氣體,主要有鈣鎂鹽、鈉鹽、鐵鹽、錳鹽.氣體有O2、CO2、H2S、N2、NH2等。四.天然水中的溶解鹽及其它們對(duì)水質(zhì)的影響什么?答:天然水中主要由八種離子構(gòu)成不同的溶解鹽,這八種離子是Cl-、SO4-2、HCO3-、CO2-2、Ca+2、Mg+2、K+、Na+。它們占天然水中溶解物質(zhì)總量的95%99%,它們可以構(gòu)成鈣鎂鹽、鈉鹽、鐵錳鹽。五.水中主要陰、陽(yáng)離子的危害是什么?答:陰離子中常見(jiàn)的有OH-、Cl-、HCO3-、CL-、SO4-2幾種,分述如下。OH-、HCO3-、CO
9、3-2:它們與K+、Na+、Mg+2、Ca+2組成堿度,它們之間量的變化可使PH發(fā)生變化。從它們之間量的變化可判斷水的屬性。Cl-:是水中最普遍存在的一種陰離子,是強(qiáng)腐蝕催化劑;能強(qiáng)烈地推動(dòng)和促進(jìn)電子交換反應(yīng),加速電化腐蝕過(guò)程。Cl-與強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂的親和力比OH-與強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂的親和力大1525倍。SO4-2:是水中較普遍存在的一種陰離子;會(huì)使水的導(dǎo)電度增加,能與Ca+2生成CaSO4沉淀而造成結(jié)垢或堵塞離子交換樹(shù)脂微孔;它還是硫酸還原菌的云養(yǎng)液。陰離子中常見(jiàn)的有K+、Na+、Ca+2、Mg+2和鐵、錳幾種,分述如下。K+、Na+:Na+是水中含量最多的一種陽(yáng)離子,K+次之。它們的
10、存在會(huì)使水的導(dǎo)電度上升,增加水的腐蝕傾向。鐵、錳:它們易生成Fe(OH)3和Mn(OH)2沉淀,進(jìn)而形成水垢。對(duì)于工業(yè)循環(huán)水來(lái)說(shuō),鐵、錳含量增加會(huì)降低預(yù)膜效果、產(chǎn)生點(diǎn)蝕、促進(jìn)鐵細(xì)菌生長(zhǎng)等,它們的存在還會(huì)加速微溶鹽的析出。六.什么是水的硬度?怎樣區(qū)分不同的硬度?答:水的硬度一般指水中Ca+2、Mg+2含量。它們的存在在一定條件下容易生成水垢。水的硬度可分為:暫時(shí)硬度:主要是由酸式碳酸鹽組成,經(jīng)加熱煮沸后可以除去。永久硬度:主要由硫酸鹽、削酸鹽、氯化物、碳酸鹽等組成,經(jīng)加熱煮沸后不能除去??傆捕龋褐干鲜鰞芍杏捕戎?。鈣硬度:指水中Ca+2的含量。鎂硬度:指水中Mg+2的含量。負(fù)硬度:當(dāng)水中總堿度大
11、于總硬度是,多于的中堿度稱負(fù)硬度。它是由水中堿金屬的碳酸鹽、重碳酸鹽、氫氧化物存在而得到的一種“堿度”。七.什么是水的堿度?幾種堿度之間的關(guān)系是什么?答:堿度是指水中含有能與強(qiáng)酸相互作用的含量。它們?cè)谒杏形宸N可能組合形式:?jiǎn)为?dú)OH-存在。單獨(dú)HCO-存在。單獨(dú)CO3-2存在。OH-與CO3-2同時(shí)存在。CO3-2與HCO3-同時(shí)存在。幾種堿度相互間量的關(guān)系是:P、M堿度OH-含量CO3-2含量HCO3-含量M=P M 0 0M>2P 0 2P M-2PM<2P 2P-M 2(M-P) 0M=2P 0 M 0P=0 0 0 M P用酚酞作指示劑用去HCL的毫升數(shù)。M用甲基橙作指示劑
12、用去HCL的毫升數(shù)。八.工業(yè)用水為什么必須經(jīng)過(guò)處理?答:水中存在的雜質(zhì),不管是懸浮物、膠體物、溶解物,都會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不利,結(jié)垢、腐蝕、污泥生成是常見(jiàn)的三大為害。只有進(jìn)行水的處理,盡量減少有害雜質(zhì)的含量,改善水中結(jié)垢離子、腐蝕離子相互間量的關(guān)系,提高水的潔凈程度才能有效地減緩或穩(wěn)定其為害。例如降低水中的膠體物、懸浮物和陰離子;改善水中Ca+2、HCO3-、CO3-2含量的關(guān)系,防止微生物滋生,降低腐蝕氣體的含量等。九.水中溶解氧的存在會(huì)產(chǎn)生哪些為害?答:溶解氧在水中的溶解度隨水溫的升高而降低,常溫下溶解氧為610ppm,它的為害主要表現(xiàn)在為一下三個(gè)方面。1.破壞金屬表面的保護(hù)膜使它變成鐵銹而
13、脫落:2Fe(OH)2+1/2O2+H2O2Fe(OH)3Fe(OH)3nFe·mFe2O3·pH2O2.在電化學(xué)反應(yīng)中O2是一個(gè)強(qiáng)去極化劑,會(huì)加速腐蝕反應(yīng)進(jìn)行:2Fe2Fe+2+4e(陽(yáng)極過(guò)程) 2H2O+O2+4e4OH-(陰極過(guò)程)3.加快水中耗氧生物的生長(zhǎng):水中的微生物、細(xì)菌、水生動(dòng)物等的呼吸作用和有機(jī)質(zhì)的氧化都離不開(kāi)氧,這些物質(zhì)越多,對(duì)水的污染就越嚴(yán)重。十.水中二氧化碳為什么會(huì)腐蝕鋼鐵?答:二氧化碳是水中存在較多的一種雜質(zhì),在通常情況下99都是以游離形式存在,并建立下述碳酸平衡:H2O+CO2H+HCO3- 2H+CO3-2從平衡方程式可見(jiàn),水中的CO2,其腐蝕性
14、很大的,因?yàn)榧兯且环N緩沖性很差的水。純水系統(tǒng)的管道、設(shè)備一般都要采用防腐材料或防腐措施。十一.水中的有機(jī)物及其為害是什么?答:天然水中的有機(jī)物,主要是腐植酸、富里酸的聚羚酸化合物。它們是兩性的多官能團(tuán)芳香類大分子的弱有機(jī)酸群,占水中溶解的有機(jī)物的95以上。腐植酸在ph=1時(shí)沉淀,富里酸在任何ph下都溶解。天然水中的有機(jī)物以三種形態(tài)存在,即懸浮、膠體、溶解狀態(tài)。自來(lái)水經(jīng)凝聚、澄清、過(guò)濾、消毒后可除去6080的懸浮態(tài)和膠體態(tài)有機(jī)物,剩余的2040小膠體(分子量在103106的有機(jī)物)及溶解態(tài)有機(jī)物是高純水制備過(guò)程中的污染交換膜和陰離子交換樹(shù)脂的主要為害。如富里酸大分子把陰離子交換樹(shù)脂的交換基團(tuán)覆
15、蓋,形成中毒區(qū)使用陰樹(shù)脂的交換容量下降,這是由于在樹(shù)脂的骨架上引入了-COOH的緣故。當(dāng)用NaOH再生時(shí):R-COOH+NaOHR-COONa+H2OZ在正洗或運(yùn)行R-COONa+H2OR-COOH+Na+OH-使出水中Na+上升、電導(dǎo)率上升、正洗時(shí)間延長(zhǎng)等現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)陰離子交換樹(shù)脂嚴(yán)重被有機(jī)物污染時(shí),可使交換容量下降4050。十二.水中微生物的存在對(duì)工業(yè)用水有哪些影響?答:對(duì)數(shù)微生物對(duì)工業(yè)用水不會(huì)有影響,影響或?yàn)楹I(yè)用水的指示極少數(shù)的微生物。主要表現(xiàn)在造成設(shè)備的腐蝕,而且是局部腐蝕,像點(diǎn)腐、坑腐、縫腐等,造成粘泥積累也是不可忽視的問(wèn)題。在工業(yè)用水中其為害較大的微生物有:1. 細(xì)菌類:主要有
16、異養(yǎng)菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、亞硝化酸、硝化菌、反硝化菌、氨化菌和硫化菌等。它們會(huì)使水的ph降低,產(chǎn)生氧濃度差電池,分泌粘液生成生物粘泥,加速水冷卻設(shè)備的局部腐蝕。2.藻類主要有蘭藻、綠藻、硅藻、裸藻等。它們?cè)诠庹諈^(qū)生長(zhǎng)密集的“纖維”,引起冷卻塔配水孔、水管口、濾水網(wǎng)、蓄水池、敞口水箱、蒸發(fā)池、涼水塔通風(fēng)口等處堵塞,能促進(jìn)細(xì)菌、真菌、水生昆蟲的繁殖,是造成生物粘泥的主要原因之一。3.真菌類主要又可分為霉菌和酵母兩大類,象毛霉、木霉、血霉、枝孢霉和酵母等。它們大量消耗組成木材的消未素、木質(zhì)素及碳水化合物,造成濕木材的嚴(yán)重破壞。紙張上起霉點(diǎn),紙變脆弱等現(xiàn)象都是由于真菌的破壞作用。它們是形成粘泥的主
17、要原因之一。十三.造成加氯機(jī)機(jī)真空不夠原因何在?答:加氯機(jī)的真空是靠壓力水噴射而形成的。在加氯機(jī)本身沒(méi)有缺陷的情況下按照說(shuō)明書安裝、調(diào)試好,真空度是可達(dá)要求的。若在運(yùn)行時(shí)土壤發(fā)現(xiàn)真空度下降,可能是:1. 水源壓力下降。2. 噴嘴有堵塞。3. 真空部分有泄漏??舍槍?duì)上述原因進(jìn)行檢查和處理。十四.為何加氯機(jī)的氯氣流量有時(shí)上不去?答:加氯機(jī)工作正常的兩個(gè)指標(biāo)是:能夠加到所需氯氣流量,真空度高。若氯氣流量上不去可能是:1. 液氯瓶中很少或無(wú)液氯。2. 氣溫太低。3. 與加氯系統(tǒng)有關(guān)的管道、閥門、逆止閥有堵塞。4. 真空度太低。5. 平衡水箱水位低或無(wú)外水。十五.怎樣查找加氯機(jī)漏氯氣點(diǎn)?答:投運(yùn)中的加氯
18、機(jī)一旦出現(xiàn)氯泄漏,應(yīng)采取安全措施再進(jìn)行處理,如停止加氯進(jìn)行通風(fēng)。若漏氯量較大應(yīng)帶防毒面具才能到加氯間去處理。在查找泄漏點(diǎn)時(shí),可稍微開(kāi)一點(diǎn)氯瓶筒閥,然后用氨水進(jìn)行檢查:2NH4OH+Cl2NH4Cl+NH4ClO+H2O生成的NH4ClO是一種易揮發(fā)的白色物質(zhì),此時(shí)可見(jiàn)到呈白色煙霧狀氣體從泄漏電逸出。找到后請(qǐng)有關(guān)工種進(jìn)行處理。十六.加氯機(jī)抽射水土壤中斷有何為害?如何處理?答:抽射水的主要作用是通過(guò)壓力水的噴射,在中轉(zhuǎn)玻璃罩下部抽射器進(jìn)口處形成真空,使氯水很容易地被帶到加氯點(diǎn)。抽射水壓越大,真空形成越好,加氯越順暢。若抽射水突然中斷,真空就被破壞,造成氯氣流量降到零,加氯點(diǎn)的水向加氯機(jī)倒流(加氯點(diǎn)
19、位置高于加氯機(jī)時(shí)),尤其是后一種現(xiàn)象是很危險(xiǎn)的。如果抽射水突然中斷可進(jìn)行下述處理:1. 及時(shí)關(guān)死液氯瓶出口筒閥和加氯機(jī)進(jìn)口閥。2. 水已倒入中轉(zhuǎn)玻璃罩或轉(zhuǎn)子流量計(jì)中時(shí),應(yīng)將此處的連接軟管拆開(kāi),防止水再往下倒。3. 查找原因盡快恢復(fù)抽射水。脫鹽和預(yù)處理十七.未經(jīng)脫鹽處理的水為何不能用于鍋爐給水?答:未經(jīng)脫鹽處理的水中除含有少量懸浮物雜質(zhì)外,還存在Ca+2、Mg+2、Na+2等陽(yáng)離子和SO4-2、Cl-HCO3-、HSiO3-等陰離子所組成的溶解鹽類及O2、CO2等氣體雜質(zhì)。這些雜質(zhì)隨水進(jìn)入鍋爐中,會(huì)在鍋爐及蒸汽系統(tǒng)中產(chǎn)生一下為害:1. O2、CO2等氣體在給水管路和熱力設(shè)備中造成腐蝕。2. 含有
20、溶解鹽類的水進(jìn)入鍋爐受熱后,水不斷被蒸發(fā),鹽類逐漸濃縮、超過(guò)其溶度積而析出,產(chǎn)生沉淀物。又由于鈣鎂鹽類的溶解度隨溫度升高而降低及重碳酸鹽分解產(chǎn)生沉淀物。反應(yīng)式如下:Ca(HCO3)2CaCO3+H2O+CO2 Mg(HCO3)2Mg(OH)2+2CO2由于上述原因,鹽類物質(zhì)在鍋爐系統(tǒng)中極易生成水垢或水渣。水垢的導(dǎo)熱系數(shù)只有金屬的幾十至幾百分之一,從而導(dǎo)致鍋爐受熱面熱阻增加,使受熱面受熱不均勻或局部過(guò)熱,直至爆管的危險(xiǎn)。這樣就使設(shè)備壽命縮短,燃料消耗高。3. 污染蒸汽。鹽類及雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐系統(tǒng)后,由于水滴攜帶或蒸汽的溶解攜帶,水中鈉鹽、硅酸鹽和氣體雜質(zhì)會(huì)進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)。這些雜質(zhì)會(huì)造成熱力設(shè)備的腐蝕。
21、鹽類物質(zhì)會(huì)沉淀在蒸汽通過(guò)的各個(gè)部位,如過(guò)熱器、氣輪機(jī)等,影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于上述原因,未經(jīng)脫鹽處理的水不能作為鍋爐不給水。十八.送出超過(guò)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的脫鹽水有何為害?答:脫鹽水超標(biāo)一般系指電導(dǎo)或SiO2大于標(biāo)準(zhǔn)含量。對(duì)于二級(jí)脫鹽水而言,其超標(biāo)物質(zhì)主要是HSiO3-、HCO3-的鈉鹽。這些物質(zhì)進(jìn)入鍋爐后,會(huì)造成蒸汽品質(zhì)惡化(水滴攜帶和蒸汽溶解攜帶),造成熱力設(shè)備結(jié)鹽,影響系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。十九.原水、軟化水、脫鹽水、純水、超純水的含義是什么?答:這些名詞含義是:原水是指未經(jīng)處理的水或進(jìn)入某處理工序前的水稱之為該工序的原水。軟水是指將水中硬度去除或降低至一定程度的水。水在軟化過(guò)程中僅硬度降低
22、,而總含鹽量不變。脫鹽水是指將水中易于去除的強(qiáng)電解質(zhì)(鹽類)去除或減少至一定程度的水。其電導(dǎo)率約為1.010.0us/cm。純水是指即將水中易于去除的強(qiáng)電解質(zhì)去除,又將水中的弱電解質(zhì)(如SiO2、CO2等)去除或降低至一定程度的水。純水的電導(dǎo)率一般為1.00.1us/cm。超純水是指將水中的導(dǎo)電介質(zhì)幾乎完美去除,又將水中不離解的膠體、氣體及有機(jī)物質(zhì)均去除至很低程度的水。超純水的電導(dǎo)率為0.10.55us/cm。二十.什么是電導(dǎo)率?它是如何得出的?單位是什么?答:電導(dǎo)率是一個(gè)反應(yīng)水中雜質(zhì)含量的指標(biāo)。水的電導(dǎo)率是指1cm3(立方米)水的電阻值的倒數(shù),即電阻率與電導(dǎo)數(shù)互為倒數(shù)。其關(guān)系式為:P=1/x
23、。水溶液的電導(dǎo)率可以看成溶液中帶電離子在電場(chǎng)中移動(dòng)的結(jié)果。電導(dǎo)率的大小與溶液中的離子含量成正比,因此可間接反映出水中電解質(zhì)含量的多少。二十一.用電導(dǎo)率表示水的純度為什么還不太全面?答:電導(dǎo)率的大小與溶液中離子的多少、離子的當(dāng)量電導(dǎo)、每種離子的電荷數(shù)目及離子的遷移速度都有很大的關(guān)系。所以,電導(dǎo)率只是定性地反映水中離子的多少,而不能定量地反映水中離子的成分和數(shù)量。因此,電導(dǎo)率表示的水的純度是不全面的。二十二.哪些因素可能影響電導(dǎo)率測(cè)定的準(zhǔn)確性?答:影響電導(dǎo)率測(cè)定的因素有:1. 水的溫度。由于電導(dǎo)率與離子遷移速度有關(guān),水溫升高、水的粘度降低、離子遷移速度加快,使測(cè)得電導(dǎo)率偏高。反之,則偏低。2. 水
24、質(zhì)污染。主要是接觸空氣的污染,水質(zhì)越純,其穩(wěn)定性越差,空氣中的塵埃、CO2等氣體越易溶入純水中,使損水的電導(dǎo)率升高。3. 流速。流過(guò)電極的水的流速越低,水中的微量雜質(zhì)及生物粘液越易附著在電極上,造成電極污染,影響所測(cè)導(dǎo)電率的準(zhǔn)確度。二十三.水溶液中雜質(zhì)含量的表示方法有幾種?其含義是什么?答:水中溶解雜質(zhì)含量的表示方法有以下幾種:1. 用mg/L或ppm表示。其含義均是百萬(wàn)分?jǐn)?shù)的意識(shí)。前者為每升水中含有某物質(zhì)的毫克數(shù)。2. 用mmol/L表示。其含義是每升水中含有某些物質(zhì)的毫摩爾數(shù)。3. 用“度”表示。這是個(gè)不科學(xué)的表示方法,現(xiàn)已很少使用。有“德國(guó)度”、“法國(guó)度”、等,它們都有其特定的含義。我國(guó)
25、水質(zhì)資料上采用的“度”是指“德國(guó)度”,其含義是:當(dāng)離子濃度可以折合成10mg/L的CaO含量時(shí),則稱為1度。因?yàn)镃aCO3的摩爾量為56,所以與mmo/L的換算關(guān)系為:1mmol/L=56/10=5.6度。4. 以ppm或mg/L CaCO3表示。將水中某些物質(zhì)的量析出算成CaCO3的ppm數(shù)來(lái)表示,因1毫克當(dāng)量的CaCO3是50毫克,所以,水中含有一毫克當(dāng)量的離子可表示為:以CaCO3計(jì)50ppm或50mg/L。(必須注明是以CaCO3計(jì))二十四.儲(chǔ)存純水要注意哪些事項(xiàng)?答:儲(chǔ)存純水的容器不能用易產(chǎn)生腐蝕的材料制作,新容器必須先用純水置換干凈,盡量減少容器對(duì)水質(zhì)的污染。避免與大氣接觸,以免大
26、氣中的塵埃、氣體污染水質(zhì)。另外,盡量避免長(zhǎng)期存放,防止微生物繁殖造成生物污染。二十五.什么是離子交換劑?什么是離子交換樹(shù)脂?答:凡是水中陽(yáng)、陰離子具有交換能力的物質(zhì),都可稱為離子交換劑。如鈉沸石、磺化煤、離子交換樹(shù)脂、離子交換膜。其結(jié)構(gòu)雖然各有不同,但就其功能而言、大致均可分為骨架(交換計(jì)本體)和交換基團(tuán)兩部分。交換離子是交換基團(tuán)上能離解并與水中離子發(fā)生交換反應(yīng)的游離酸型、堿型或鹽型的離子。離子交換樹(shù)脂是以類人工合成的離子交換劑。外觀為淡黃或咖啡色的實(shí)心小球,其直徑約為0.31.2mm,因其表觀性狀很像松脂類物質(zhì),故名離子交換樹(shù)脂。它是由苯乙烯、二乙烯苯按一定比例聚合成聚苯乙烯樹(shù)脂骨架,然后在
27、骨架上引入交換基團(tuán)而制得的。引入陽(yáng)離子交換基團(tuán)制得陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,引入陰離子交換基團(tuán)即得陰離子交換樹(shù)脂。它的微觀結(jié)構(gòu)為立體的網(wǎng)狀,這些網(wǎng)構(gòu)成了四通八達(dá)的孔隙,孔隙直徑約50(5*10-6mm),里面沖滿了水分子,在孔隙的一定部位上有一個(gè)可自由活動(dòng)的離子,這些離子可與水中離子進(jìn)行交換反應(yīng)。離子交換樹(shù)脂通常簡(jiǎn)寫為:RH+(陽(yáng)離子交換樹(shù)脂)或ROH-(陰離子交換樹(shù)脂)。這里R的特定含義是:取英文樹(shù)脂(Resin)一詞的第一個(gè)字母“R”來(lái)代表樹(shù)脂母體(不代表明確的化學(xué)成分),H+或OH-代表樹(shù)脂上能離解的全部離子。二十六.較理想的離子交換樹(shù)脂應(yīng)具備哪些主要性能?答:較理想的離子交換樹(shù)脂應(yīng)具有以下性能:
28、1. 物理性能。機(jī)械強(qiáng)度高,均一系數(shù)小,熱穩(wěn)定性好,對(duì)于混合床用樹(shù)脂還要求比重差及色差大。2. 化學(xué)性能。工作交換容量大,交換速度快,容易再生,化學(xué)穩(wěn)定性好(不易氧化降解),能抗有機(jī)污染,溶脹性小。二十七.離子交換反應(yīng)的過(guò)程是怎樣的?答:在純水制取中,離子交換的過(guò)程主要按下述順序進(jìn)行,以RH+與Na+交換為例:1. 水中Na+向樹(shù)脂表面擴(kuò)散。2. Na+穿過(guò)樹(shù)脂表面水膜。3. Na+進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)部孔隙并與H+進(jìn)行交換。4. H+向樹(shù)脂擴(kuò)散。5. H+穿過(guò)表面水膜。6. H+向水中擴(kuò)散。這些離子運(yùn)動(dòng)過(guò)程實(shí)際上是以Na+、H+群體同時(shí)并進(jìn)的,直至交換運(yùn)動(dòng)達(dá)到平衡。以上六個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程決定了離子交換的速度
29、,其中1、6兩個(gè)過(guò)程對(duì)交換速度影響不大,起決定作用的是2、5和3、4這兩對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。若2、5過(guò)程決定作用,稱為水膜擴(kuò)散控制過(guò)程,若3、4過(guò)程起決定作用,則稱為顆粒擴(kuò)散控制過(guò)程。二十八.造成樹(shù)脂強(qiáng)度降低的原因有哪些?答:概括地講,可能有以下因素使樹(shù)脂的強(qiáng)度降低:1. 反洗、輸送、空氣吹洗等機(jī)械摩擦。2. 樹(shù)脂的熱穩(wěn)定性差,使用時(shí)溫度較高。3. 樹(shù)脂保存不當(dāng),失水干燥,遇水脹裂。4. 樹(shù)脂溶脹太大,轉(zhuǎn)形膨脹過(guò)快過(guò)大,反復(fù)脹縮引起強(qiáng)度下降。5. 環(huán)境溫度低于0°C,樹(shù)脂內(nèi)部水分凍結(jié)膨脹引起樹(shù)脂碎裂。6. 高流速高壓力下運(yùn)行,入、出口差壓太大,樹(shù)脂受到積壓碎熱。二十九.何謂一級(jí)脫鹽?答:將水
30、中的強(qiáng)電解質(zhì)幾乎全部去除并將弱電解質(zhì)去除至一定程度的處理過(guò)程稱為一級(jí)除鹽。即水先經(jīng)陽(yáng)床強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂去除掉Ca+2、Mg+2、Na+等陽(yáng)離子,再經(jīng)陰床強(qiáng)堿陰樹(shù)脂去除掉SO4-2、Cl-、HSiO3-等陰離子,水中仍殘留少量弱電解質(zhì)(如Na+HSiO3-等)的處理過(guò)程稱為一級(jí)脫鹽。三十.何謂混合床除鹽?答:經(jīng)過(guò)一級(jí)復(fù)床除鹽的水質(zhì)雖然已經(jīng)教高,但不能滿足許多工業(yè)部門對(duì)水質(zhì)的要求。人們?cè)捎枚?jí)復(fù)床脫鹽系統(tǒng),即在一級(jí)復(fù)床后面再加一級(jí)復(fù)床。但是增加級(jí)數(shù)不僅增加投資費(fèi)用,而且還使除鹽系統(tǒng)變復(fù)雜了,給運(yùn)行管理帶來(lái)困難。人們根據(jù)一級(jí)復(fù)床除鹽的原理,發(fā)展了一種混床除鹽系統(tǒng),它是陰、陽(yáng)樹(shù)脂同時(shí)放在交換床內(nèi),
31、組成無(wú)限多級(jí)的復(fù)床,稱為混合床除鹽,從而得到了高純度的除鹽水。三十一.陽(yáng)床漏Na+對(duì)陰床運(yùn)行有無(wú)影響?答:運(yùn)行中如果陽(yáng)床漏Na+,對(duì)陰離子交換要產(chǎn)生一定影響,因?yàn)橛蠳a+,水中的硅以鹽型存在(Na+HSiO3-NaHSiO3),強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂對(duì)硅酸鹽的交換能力比對(duì)硅酸的交換能力小。因此陽(yáng)床漏Na+有可能造成陰床漏硅。三十二.陰床出水SiO2含量最大值不會(huì)超過(guò)入水含量嗎?答:若陰床深度失效仍制水,出水中SiO2含量會(huì)超過(guò)入水SiO2含量。根據(jù)強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂對(duì)水中陰離子交換的選擇性順序,SO4-2Cl->HSiO3-交換勢(shì)最弱,運(yùn)行中HSiO4-最先漏過(guò)。當(dāng)HSiO3-開(kāi)始漏過(guò)床層時(shí)
32、,即為失效終點(diǎn)。此時(shí)樹(shù)脂層從入口端至出口端的層態(tài)分布為:R2SO4-2、RCl-、RHSiO3和ROH-型樹(shù)脂。若繼續(xù)制水,SiO2含量會(huì)逐漸增加,直至與入口含量相等,此時(shí)出口端水質(zhì)幾乎全為RHSiO3-型,樹(shù)脂對(duì)HSiO3-不再具有交換能力。此時(shí)若再?gòu)?qiáng)制運(yùn)行或因硅表故障未示出SiO2超標(biāo)而繼續(xù)運(yùn)行,結(jié)果是不同型態(tài)樹(shù)脂層按選擇性順序逐層下移,RHSiO3型樹(shù)脂被逐漸排代為RCl-型樹(shù)脂、而將HSiO3-置換到水中,使出水SiO2含量大于入水SiO2含量。三十三.什么是順流再生?什么是對(duì)流再生?答:再生液流向與制水流向相同為順流再生。順流再生比耗較高,一般為2.53.5倍。其出水品質(zhì)也較差,但操
33、作方便。對(duì)流再生是再生液流向與制水流向相對(duì),浮動(dòng)床或逆流再生是對(duì)流再生的典型例子。再生液始終接觸失效最低的保護(hù)層樹(shù)脂,使得改層水質(zhì)再生最徹底,因而出水品質(zhì)好。同時(shí)由于對(duì)流再生的“鉤出效應(yīng)”縮短了交換例子間親和力的差距,使得再生較容易,故再生劑比耗較低,一般比耗為1.21.5倍。但操作較順流再生復(fù)雜,且樹(shù)脂不能亂層,亂層后對(duì)流再生的優(yōu)點(diǎn)不復(fù)存在。逆流再生是對(duì)流再生的另一種形式,制水是水流自上而下,再生時(shí)再生液自下而上。此種再生方式是順流再生的改進(jìn)型。為了避免再生時(shí)對(duì)樹(shù)脂亂層,必須采取氣頂壓或水頂壓,因此操作更為復(fù)雜。三十四.復(fù)床在一個(gè)周期內(nèi)經(jīng)歷哪些工作狀態(tài)?答:復(fù)床在一個(gè)周期內(nèi)分為制水和再生兩種
34、工作狀況。制水時(shí),復(fù)床內(nèi)樹(shù)脂上的可交換離子(RH+型陽(yáng)樹(shù)脂或ROH-型陰樹(shù)脂)分別與水中陽(yáng)離子或陰離子進(jìn)行交換。以陽(yáng)離子順流交換為例,當(dāng)水生水通過(guò)床層時(shí),由于離子交換的選擇性,樹(shù)脂優(yōu)先交換水中Ca+2,其次是Mg+2,然后是Na+,這樣就形成了樹(shù)脂以不同鹽型分層排布的層態(tài)。工作中的樹(shù)脂床層從上至下分別為RCa+2、RMg+2、RNa+、RH+型樹(shù)脂。隨著交換反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行,這樣的層態(tài)逐漸下移,直至Na+開(kāi)始漏過(guò),此時(shí)即為制水終點(diǎn)。失效樹(shù)脂要重新獲得交換能力就必須進(jìn)行再生。仍以陽(yáng)床為例,用一定濃度的H2SO4或HCl溶液通過(guò)床層,算中離解下來(lái)的H+離子與樹(shù)脂上的Ca+2、Mg+2、 Na+等離子
35、進(jìn)行交換,將樹(shù)脂重新轉(zhuǎn)變?yōu)镽H型。三十五.浮動(dòng)床和固定床比較有何優(yōu)缺點(diǎn)?答:浮動(dòng)床與固定床比較,其優(yōu)點(diǎn)是出水品質(zhì)好,再生劑比耗低,運(yùn)行出力大等。缺點(diǎn)是操作較復(fù)雜,運(yùn)行中不仍落床,再生前樹(shù)脂不能亂層,對(duì)某些工藝操作,條件要求較嚴(yán)格。三十六.浮動(dòng)床在成床、運(yùn)行和落床時(shí)對(duì)流速有何要求?答:浮動(dòng)床成床時(shí)流速不宜過(guò)高或過(guò)低。流速過(guò)高,床層呈活塞狀迅速推向頂部,瞬間的巨大推力可能造成出水裝置的損壞和樹(shù)脂擠壓破碎。流速過(guò)低易造成偏流或亂層,不能有效地托起樹(shù)脂床層。因此成床時(shí)一般以15m/h左右的流速為宜。運(yùn)行流速過(guò)高,樹(shù)脂工作層加厚,造成出水品質(zhì)變差,工作交換容量下降。運(yùn)行流速過(guò)低,則可能造成落床,落床過(guò)程
36、及重新成床過(guò)程中易使樹(shù)脂亂層,影響水質(zhì)及縮短運(yùn)行周期。尤其在運(yùn)行后期不能落床,因此時(shí)保護(hù)層薄,一旦亂層就正洗不合格。所以,運(yùn)行流速以740m/h為宜。停運(yùn)時(shí)則要求流速迅速降為0,使樹(shù)脂快速落床,避免亂層,必要時(shí)可采用壓力落床或排水落床。三十七.浮動(dòng)床的工作原理是什么?答:所謂浮動(dòng)床,其實(shí)是浮而不動(dòng)。運(yùn)行時(shí)的水流是下進(jìn)上出,大部分樹(shù)脂被壓實(shí)在交換器上部,相當(dāng)于倒置的固定床,其運(yùn)行過(guò)程的工作原理與固定床相同,床層的層態(tài)分布也于固定床相同,但方向相反,以陽(yáng)床為例,運(yùn)行終點(diǎn)的樹(shù)脂層態(tài)依次為:RCa+2、RMg+2、RNa+RH+層。停運(yùn)時(shí)由于落床迅速而且再生前不反洗,床層基本上保持原層態(tài),再生液自上而
37、下通過(guò)床層,最新鮮的再生液首先與失效最低的保護(hù)層樹(shù)脂Rh+2、RNa+型樹(shù)脂反應(yīng),被交換下來(lái)的Na+離子又將RNa+型樹(shù)脂交換為型樹(shù)脂。這樣,再生劑始終與較易再生的RNa+型樹(shù)脂反應(yīng)。這種接力式的離子排代過(guò)程為“鉤出效應(yīng)”。由于“鉤出效應(yīng)”縮小了交換離子間親和力的差距,因而再生效率高、再生劑比耗低、出水品質(zhì)好。簡(jiǎn)言之,浮動(dòng)床的工作原理就是對(duì)流再生的原理。三十八.為什么浮動(dòng)床比固定床再生比耗低,出水品質(zhì)反而更好?答:因?yàn)楦?dòng)床采用對(duì)流再生方式,保護(hù)層樹(shù)脂始終與新鮮再生液反應(yīng),保護(hù)層樹(shù)脂再生度最高,所以出水品質(zhì)比固定床好。同樣因?yàn)閷?duì)流再生過(guò)程的“鉤出效應(yīng)”縮小了交換離子見(jiàn)的親和力的差距,因而使再生
38、更容易,再生效率更高,再生劑消耗也就更少。而固定床順流再生由于沒(méi)有“鉤出效應(yīng)”所以比耗較高。 三十九.混床裝填惰性樹(shù)脂的作用是什么?浮動(dòng)床中裝入白球的作用是什么?答:混床裝入惰性樹(shù)脂時(shí)為了避免交叉污染。所謂交叉污染是指混床因裝入陽(yáng)、陰樹(shù)脂比例不合適或因反洗分層不好,再生時(shí)陽(yáng)、陰樹(shù)脂分別受到NaOH或H2SO4的污染,正洗或運(yùn)行時(shí)緩慢放Na+或H2SO4的現(xiàn)象。例如:陽(yáng)樹(shù)脂欠量低于中排管,就有部分陰樹(shù)脂處于中排管以下,再生時(shí),這部分樹(shù)脂就被污染。正洗或運(yùn)行初期,在pH值3.0時(shí),被污染的陰樹(shù)脂緩慢地釋放酸污染水質(zhì),使正洗水耗量增加或電導(dǎo)洗不合格。同樣,陽(yáng)樹(shù)脂過(guò)量,高于中排管,再生時(shí)部分陽(yáng)樹(shù)脂又會(huì)
39、受到NaOH的污染。因?yàn)檠b填樹(shù)脂時(shí)很難準(zhǔn)確估計(jì)樹(shù)脂的轉(zhuǎn)型膨脹率,所以陽(yáng)樹(shù)脂不是高于中排管中心線就是低于中排管中心線,無(wú)法恰到好處,裝入惰性樹(shù)脂就能解決這一難題。由于它的比重介于陽(yáng)、陰樹(shù)脂之間,反洗分層后它位于中排管上下陽(yáng)、陰樹(shù)脂之間,隔開(kāi)了陽(yáng)、陰樹(shù)脂,它的裝填高度一般在200mm左右,足可調(diào)節(jié)樹(shù)脂裝量的計(jì)算誤差。同時(shí)由于它本身對(duì)比重的要求是小于陽(yáng)樹(shù)脂,大于陰樹(shù)脂,這樣就必須加大陽(yáng)、陰樹(shù)脂的比重差,因此分層效果會(huì)更好,即使有少許混雜,它們也被分散在惰性樹(shù)脂層中,交叉污染的程度也是相當(dāng)輕微的。浮動(dòng)床裝入白球主要有以下作用:1. 再生時(shí)起再生劑分配作用。2. 運(yùn)行時(shí)起攔截細(xì)碎樹(shù)脂的作用,避免堵塞出水
40、孔或?yàn)V帽縫隙。3. 調(diào)節(jié)樹(shù)脂填充率。浮床成床好壞與樹(shù)脂填充率有關(guān)。填充率太小,不易成床;填充率過(guò)大,樹(shù)脂轉(zhuǎn)型膨脹后又會(huì)堵得過(guò)滿,而白球可起少量調(diào)節(jié)作用。四十.浮動(dòng)床成床時(shí)有哪些操作要求?答:首先要控制合適的流速。流速太低樹(shù)脂成床率低,但流速太高由于局部端流成床可能不平,而且固定層樹(shù)脂呈活塞狀上升,瞬間推力可能造成設(shè)備的損壞。因此,一般成床流速以1520m/h為宜,即流量為75100m3/h。其次是閥門開(kāi)關(guān)的步驟不能搞錯(cuò),首先開(kāi)正洗出口閥,然后開(kāi)入口閥,以免憋壓。陽(yáng)床運(yùn)行陰床成床時(shí),CV1、AV1、AV5閥應(yīng)在CV5閥關(guān)閉前打開(kāi),以免陽(yáng)床樹(shù)脂落床。四十一.為什么浮動(dòng)床落床時(shí)要求進(jìn)、出水閥應(yīng)快速關(guān)
41、嚴(yán)?答:浮床落床時(shí)要求樹(shù)脂迅速降床,避免亂層。因?yàn)檫\(yùn)行但終點(diǎn)時(shí),樹(shù)脂均為失效型,陽(yáng)樹(shù)脂為RCa+2、RMg+2、RNa+型陰樹(shù)脂為RSO4-2、RCl-型,它們教RH+型陽(yáng)樹(shù)脂、ROH-型陰樹(shù)脂相對(duì)體積小,比重增大,陽(yáng)床水墊層較高。樹(shù)脂顆粒下落時(shí)與水是一個(gè)對(duì)流的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,由于樹(shù)脂鹽型不同而產(chǎn)生的微笑的比重差以及樹(shù)脂顆粒粒徑的差異,即使絕對(duì)的自然落床,床層也不可能完全不亂。落床時(shí),從運(yùn)行流速至流速為零的過(guò)程中,中間有一個(gè)從臨界流速(其動(dòng)能剛好等于樹(shù)脂克服水的阻力而下落的重力)、亞臨界流速到流速為零的過(guò)渡階段,在此階段樹(shù)脂最易亂層。因此,落床時(shí)必須盡快關(guān)閉入、出口水閥,使流速迅速降為零,縮短過(guò)渡階
42、段的時(shí)間,避免亂層。必要時(shí)可采用排水落床或壓力落床。四十二.影響浮動(dòng)床再生效果的因素有哪些?答:影響浮動(dòng)床再生效果的因素有:1. 再生劑是否足夠。2. 再生液濃度是否合適。3. 再生液的流速是否合適。4. 再生液溫度是否合適。5. 置換和順洗的時(shí)間和流量是否足夠。6. 樹(shù)脂是否亂層。因?yàn)閬y層后親和力較小的離子逐層排代親和力較大的離子的接力效應(yīng)的條件被破壞,實(shí)際上與順流再生差不多,如果不增加再生劑量,就有可能再生不出來(lái)。四十三.固定床失效后為何要先反洗?浮動(dòng)床為何采用體外定期反洗?答:固定床的反洗,主要作用有三點(diǎn): 疏松樹(shù)脂層,便于再生劑的均勻分布。 帶走破碎、細(xì)小的樹(shù)脂,減少床層壓力。 沖走運(yùn)
43、行時(shí)吸附在樹(shù)脂顆粒上的臟物。浮動(dòng)床在運(yùn)行時(shí)是從下向上的通水,臟物不是在樹(shù)脂層上部,而是在樹(shù)脂層下部,反洗不可能將臟物沖走;浮動(dòng)床樹(shù)脂的裝填度很高,基本上是完全充滿,樹(shù)脂罐內(nèi)沒(méi)有反洗空間,不能反洗。對(duì)于浮動(dòng)床來(lái)說(shuō),使用時(shí)間長(zhǎng)了同樣有臟物、破碎樹(shù)脂、壓實(shí)樹(shù)脂層,也要進(jìn)行反洗。只不過(guò)是抽出樹(shù)脂在反洗罐中進(jìn)行,在進(jìn)水濁度低,懸浮物少的情況下,陽(yáng)床每個(gè)周期、陰床每個(gè)周期反洗一次。四十四.混床與浮床反洗的目的有何不同?答:浮床反洗的目的見(jiàn)四十二題。混床除具有與復(fù)床相同的反洗目的外,還有一點(diǎn)是借助反洗的水力使陰、陽(yáng)樹(shù)脂分層,水力反洗分層是混床最常用的樹(shù)脂分層方法。四十五.怎樣衡量離子交換樹(shù)脂的反洗效果?答:
44、反洗效果的好壞會(huì)直接影響離子交換樹(shù)脂的再生。離子交換樹(shù)脂反洗效果的好壞,可以用反洗時(shí)樹(shù)脂的膨脹率來(lái)衡量。所謂膨脹率是反洗時(shí)離子交換樹(shù)脂膨脹后所增加的高度(體積)與膨脹前的高度(體積)之比。陽(yáng)樹(shù)脂在,陰樹(shù)脂在為好。用反洗強(qiáng)度也可以衡量反洗效果。反洗強(qiáng)度是單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上通過(guò)的水量,用·表示。反洗強(qiáng)度通常為·。用反洗強(qiáng)度衡量沒(méi)有用膨脹率來(lái)衡量反洗效果直觀。設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)、安裝水平都會(huì)影響它的反洗強(qiáng)度,各臺(tái)設(shè)備的反洗強(qiáng)度是否合適,應(yīng)做水力試驗(yàn)才能確定。四十六.何謂一步再生和分步再生?分步再生為何比一步再生效果好?答:一步再生是再生過(guò)程中采用一種濃度的再生液再生。分步再生是
45、再生過(guò)程在采用兩種或兩種以上的濃度的再生液再生。分步再生通常在使用酸減作再生劑時(shí),因酸減與樹(shù)脂上被交換下來(lái)的Ca+2易生成溶度積小的CaSO4·2H2O,這種CaSO4·2H2O會(huì)堵塞樹(shù)脂微孔,使樹(shù)脂的交換容量降低。經(jīng)驗(yàn)證明,用酸減再生時(shí),先用1稀H2SO4進(jìn)完中用量的一半后,再改為2、4H2SO4再生,不但可以防止CaSO4·2H2O沉淀生成,而且可以提高再生效果。四十七.為什么陽(yáng)床可用清水作再生劑稀釋水,而陰、混床必須用純水?答:陽(yáng)床再生時(shí)主要是用酸置換出樹(shù)脂上吸附的Ca+2、Mg+2、Fe+3等陽(yáng)離子,再生劑溶液中存在少許Ca+2、Mg+2等陽(yáng)離子,對(duì)交換反
46、應(yīng)不會(huì)有多大影響。而陰床的再生液中混入了Ca+2、Mg+2等陽(yáng)離子后,易生成:Ca(HCO3)2+OH-CaCO3+H2OMg(HCO3)2+OH-Mg(OH)2+2HCO3-生產(chǎn)的CaCO3、Mg(OH)2沉淀會(huì)污染樹(shù)脂,使樹(shù)脂工交下降。混床用純水作再生劑稀釋水,可以縮短正洗時(shí)間,節(jié)約正洗水量,提高工交,保證出水水質(zhì)好等。四十八.陰樹(shù)脂再生時(shí)稀減液為何要加溫?陰樹(shù)脂再生時(shí)稀減液是否溫度越高再生效果越好?答:兩種交換樹(shù)脂的再生度除與再生液溶度、再生劑用量、再生液流速等有關(guān)外,溫度對(duì)它的影響也很大,尤其是強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂。試驗(yàn)證明,高溫再生比常溫再生的平均再生度可提高7左右,提高SiO2的洗
47、脫率,再生劑用量可節(jié)約2/5左右。這是因?yàn)闊徇@是加快離子的擴(kuò)散和交換速度,有利于離子交換平衡向轉(zhuǎn)化為OH型樹(shù)脂方向移動(dòng)。采用高溫強(qiáng)化這是,有利于提高離子交換樹(shù)脂的再生度,但不是越高越好,一般控制在3040教理想。這是過(guò)程中鹽型樹(shù)脂逐漸轉(zhuǎn)化為OH型樹(shù)脂,強(qiáng)堿型OH型樹(shù)脂最高承受溫度是50,強(qiáng)堿OH型樹(shù)脂只能承受35,溫度過(guò)高使樹(shù)脂的功能基團(tuán)降解,從而影響工交,速度影響周期。陽(yáng)床在這是陰樹(shù)脂時(shí),尤其是強(qiáng)堿陰樹(shù)脂必須注意控制適當(dāng)溫度。如果在再生初期(指進(jìn)稀堿液時(shí)),控制再生溫度在允許溫度的上限,再生中后期,控制再生溫度在允許溫度的下限,這樣即滿足了加溫再生的需要,又防止了樹(shù)脂的熱降解,這種再生方式是
48、可取的。四十九.為什么要嚴(yán)格控制再生液溶度?答:再生液溶度控制是適當(dāng),再生效果就好。通常是濃度高一些再生度可提高,但再生液濃度10后不明顯。濃度太高反而會(huì)使再生效果變差。再生由于在高再生液濃度下,樹(shù)脂的雙電層被壓縮。對(duì)于用酸減再生強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂時(shí),嚴(yán)格控制再生液濃度是為了防止CaSO4·2H2O沉淀析出。據(jù)西安熱工研究所介紹,為了更好地對(duì)強(qiáng)堿樹(shù)脂脫SiO2,降低堿的消耗,可用先濃堿后稀堿的再生方法,即先用23的NaOH溶液,按56m/h流速,進(jìn)總用量的5060后,再用0.20.3的NaOH溶液,按1012m/hl流速再生。五十。再生液流速過(guò)大、過(guò)小對(duì)再生效果有何影響?答:維持適當(dāng)?shù)脑偕?/p>
49、流速,保證再生液與樹(shù)脂有一定的接觸時(shí)間,以達(dá)到比較理想的離子交換效果,這是選用再生液流速的主要依據(jù)。按一般規(guī)律,順流這是時(shí)陽(yáng)床34m/h,陰床68m/h。逆流這是時(shí)陰、陽(yáng)均控制渣在68m/h,其中陽(yáng)床偏上限,陰床偏下限。適當(dāng)加快再生液流速,有利于膜擴(kuò)散的進(jìn)行,但應(yīng)注意,流速過(guò)大離子交換反應(yīng)進(jìn)行得不夠充分,這是效率降低。若流速太小,離子擴(kuò)散濃度太慢,反應(yīng)會(huì)逆向移動(dòng),也會(huì)影響再生效果。五十一.再生劑用量越多再生效果越好嗎?答:一般來(lái)講,再生劑用量多,再生度高,工交大,再生效果好。但過(guò)多地增大再生劑用量,其再生度提高不大。試驗(yàn)證明比耗大于4倍理論值時(shí),交換容量上升不明顯。這是因?yàn)椋寒?dāng)再生液中的OH-
50、(H+)向樹(shù)脂相內(nèi)擴(kuò)散時(shí),樹(shù)脂相中解吸下來(lái)的相應(yīng)的反離子則向溶液中擴(kuò)散,當(dāng)離子擴(kuò)散但一定程度時(shí),樹(shù)脂相與溶液之間建立起相對(duì)平衡,此時(shí)不斷地更換再生液以維持其濃度差,才能使交換反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行。隨著這是時(shí)間的延長(zhǎng),隨著再生度的提高,濃度差隨之減少,當(dāng)交換反應(yīng)達(dá)到一定程度后,整個(gè)體系達(dá)到了相對(duì)平衡,仍繼續(xù)這是,也就增大再生劑用量,再生度也難以提高。生產(chǎn)實(shí)踐中,常用的再生劑量是:順流這是。一級(jí)脫鹽水再生劑用量是理論用量(比耗)的23倍。二級(jí)脫鹽水再生劑用量是理論用量(比耗)的34倍。逆流再生。酸比耗1.11.3倍。堿比耗1.21.4倍。五十二.何謂離子交換樹(shù)脂的再生度?答:離子交換樹(shù)脂的再生度是指樹(shù)
51、脂經(jīng)再生后,測(cè)得的全交換容量與該樹(shù)脂的全交換容量的百分比。再生后樹(shù)脂的全交換容量*100再生度該樹(shù)脂的全交換容量用再生度可以判斷樹(shù)脂再生效果。再生劑用量、再生液濃度、再生液流速、再生液溫度、反、正洗流速、水質(zhì)條件都會(huì)影響樹(shù)脂的再生度。順流再生的再生度較低,逆流再生的再生度較高。五十三.強(qiáng)堿陰樹(shù)脂為何對(duì)堿純度要求很嚴(yán)?答:強(qiáng)堿陰樹(shù)脂與陰離子的親合力很強(qiáng),尤其是型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂為最強(qiáng)Cl-強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的親合力比OH+與強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的親合力大1520倍;強(qiáng)堿陰樹(shù)脂抗污染和抗氧化力較弱,F(xiàn)e+3在OH-存在下易生成Fe(OH)3膠體堵塞樹(shù)脂網(wǎng)孔;ClO3-2可使強(qiáng)堿陰樹(shù)脂被氧化而發(fā)生降解。由于強(qiáng)堿陰樹(shù)脂有以上特性,如果再生用的燒堿中含有上述雜質(zhì),勢(shì)必影響再生效果,造成交換容量下降、比耗上升、出水品質(zhì)變差等。下表列出的是不同的燒堿,所含的Cl-的量不同,用它們來(lái)再生失效后呈RHSO4型陰樹(shù)脂的情況。不同純度的燒堿對(duì)應(yīng)的再生度堿種類4堿液中C
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