内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:28:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

9.吸附区高度对活性炭柱有何影响？如何从泄露曲线估计该区的高度？

答：吸附区高度越大炭床的利用率越低。

Z?L(1?tc) td10．什么叫生物活性炭法，有什么特点？

答：臭氧和活性炭吸附结合在一起的水处理方法。

特点是：完成生物硝化作用；将溶解有机物进行生物氧化；增加了水中的溶解氧，有利于好氧微生物的活动，促使活性炭部分再生，从而延长了再生周期；臭氧如投加在滤池之前还可以防止藻类和浮游植物在滤池中生长繁殖。 11.目前应用最广的除氟方法是什么？原理如何？ 答：吸附过滤法，也就是活性氧化铝法。

原理：活性氧化铝是白色颗粒状多孔吸附剂，有较大的比表面积。活性氧化铝是两性物质。在酸性溶液中活性氧化铝为阴离子交换剂，对氟有极大的选择性。

第二十一章 水的软化

1. 按照计量单位，下列物质的量或物质的量浓度的表达方式是否合适?

n(1/2H2SO4)=2 n(H2SO4) c(CaCO3)=1/2c(CaCO3) 3+

n(Fe)=n(1/2 Fe2O3)=2n(Fe2O3)

c(NaOH)=2c(2NaOH)

答：合适

2. 为什么说质量m或质量浓度ρ（=m/V）均与基本单元的形式无关？ 参考课本P393－P394

3. 水质分析如下表所示，试用物质的量浓度（mmol/L）表示水中离子的假想结合形式。

(P394-395) ρ(Ca)2++2+ 70 mg/L 9.7 mg/L 6.9 mg/L ρ(HCO3) ρ(SO4) ρ(Cl) -2＋+140.3 mg/L 95 mg/L 10.6 mg/L ρ(Mg) ρ(Na) 解： c(Ca)2++2+ 1.75 mmol/L 0.40 mmol/L c(HCO3) c(SO4) -2＋+2.3 mmol/L 1.0 mmol/L 0.3 mmol/L c(Mg) c(Na) 0.3 mmol/L c(Cl) +结合顺序： Ca(HCO3)2 CaSO4 MgSO4 MgCl2 NaCl c(Ca(HCO3)2)=1.15mmol/L c (CaSO4)=0.6mmol/L c(MgSO4)=0.40mmol/L c(NaCl)=0.3mmol/L

4、试说明石灰软化时水中发生的化学反应

+

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石灰软化过程包括下面几个方面： 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↓

5、石灰软化处理后水质有何变化？为什么不能将水中硬度降为零？

水的剩余碳酸盐硬度可以降低到0.25－0.5毫摩尔每升，剩余碱度约0.8－1.2毫摩尔每升，硅化合物可去除30％-35％，有机物可去除25％，铁残留量约0.1毫克每升。 熟石灰虽然亦能与水中非碳酸盐的镁硬度起反应生成氢氧化镁，但同时又产生了等物质的量的非碳酸盐的钙硬度：

MaSO4+Ca(OH)2 → Ma(OH)2↓+CaSO4↓ MaCl2+Ca(OH)2 → Ma(OH)2↓+CaCl2↓

所以单纯的石灰软化是不能降低水的非碳酸盐硬度的。不过，通过石灰处理，还可以去除水中部分铁和硅的化合物。

6、与顺流再生相比，逆流再生为何能试离子交换出水质显著提高？

顺流再生固定床树脂层上部再生程度高，而越是下部，再生程度越差，到软化工作后期，由于树脂下半部原先再生不好，出水剩余硬度提前超出规定指标，导致交换器过早地失效，降低了设备工作效率。

逆流再生固定床再生时，再生夜首先接触饱和程度低的底层树脂，然后再生饱和程度较高的中、上层树脂。这样，再生液被充分利用，再生剂用量显著降低，并能保证底层树脂得到充分再生。软化时，处理水在经过相当软化之后又与这一底层树脂接触，进行充分交换，从而提高出水水质。

7.逆流再生的关键是什么?

答: 如何使[RH]最大和[RHa]值最小,并在再生操作过程中做到各层次不乱 (不确定)

8. 如图21-14所示，当氢离子交换出水强酸酸度为零，与其相应，出水Na+含量应是多少？ P412-413

9.试分析H-Na串联离子交换系统流量分配计算方法完全同于H-Na并联系统?

答: 对于并联来说,分别流经Na离子交换器和H离子交换器,两股水混合后进入除二氧化碳.如H离子交换器的失效点以Na离子泄漏为准,则原水c(1/2SO4 + CL) 流量分配按式(21-43),如果以H离子开始泄漏,则运行前吸附的Na,运行后期全部被置换出来,则平均酸度在数值上和原水非碳酸盐硬度相当,也可以计算流量分配. 如是串联,则也根据离子交换前后的酸度计算,所以方法相同.( 不确定)

10. 为什么说，在Ht>Hc的条件下，经H离子交换（到硬度开始泄漏）的周期出水平均强酸酸度在数值上与原水Hn相当？此时H-Na离子交换系统的Qh和Qna表达式为何？若原水碱度大于硬度，情况又是如何？

11. 在固定床逆流再生条件下，树脂工作交换容量能否由下式表示，试阐明其理由。

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q=ηrηsq0

12.在固定床逆流再生中，用工业盐酸再生强酸阳离子交换树脂。若工业盐酸中HCl含量为

Na31%，而NaCl含量为3%，试估算强酸树脂的极限再生度（KH??1.5）

?

第二十二章 水的除盐与咸水淡化

1、 在一级复床除盐系统中如何从水质变化情况来判断强碱阴床和强酸阳床即将失效？ 答：（答案实在找不到，可以参考课本P426 22.2.2复床除盐部分相关内容）

2、 试说明离子交换混合床工作原理，其除盐效果好的原因何在？

答：阴、阳离子交换树脂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。

混合床的反应过程可写成（以NaCl为例）：（请大家参见课本P427（22-9）和（22-10）式）

其除盐效果好的原因：由于混合床中阴、阳树脂紧密交替接触。好象有许多阳床和阴床串联在一起，构成无数微型复床，反复进行多次脱盐，因而出水纯度高。由于去离子作用是在中性pH值下迅速进行的，所以出水纯度高，并且具有水质稳定、间断运行影响小、失效终点明显等特点。

3、 在离子交换除盐系统中，阳床、阴床、混合床和除二氧化碳器的前后位置的布置应如何

考虑？试说明理由。 答：（一）强酸—脱气—强碱系统（课本P426图22-4） 阳床→除二氧化碳器→中间水箱→阴床→出水 强碱阴床设置在强酸阳床之后的理由：

（1）若水先通过阴床，容易生成碳酸钙、氢氧化镁沉淀在树脂层内，使强碱树脂交换容量降低。

（2）阴床在酸性介质中易于进行离子交换，若进水先经过阴床，更不利于去除硅酸，因为强碱树脂在硅酸盐的吸附要比对硅酸的吸附差得多。

（3）强酸树脂抗有机物污染的能力胜过强碱树脂。

（4）若原水先通过阴床，本应由除二氧化碳器去除的碳酸，都要由阴床承担， 从而增加了再生剂耗用量。

（二）强酸—脱气—弱减—强碱系统（同理，请参见课本P426—427部分）

4、 何谓双层床？其与混合床有何区别？ 答：P429—431

双层床的概念分阴、阳离子交换双层床2种

其与混合床有何区别请同学们自行总结（实在找不到）（可以说说双层床的优点和特点）

5、电渗析的级和段是如何规定的？级和段与电渗析器的出水水质、产水量以及操作电压有

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何关系？

答： 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。一般而言，增加段数可增加脱盐流程长度，有利于提高出水水质，而增加级数则可降低所需电压，应根据具体情况选择合理的工作状况，并在此基础上，确定所需电渗析器的台数以及并联或串联的组装方式。

6、试画出六级三段电渗析器组装示意图。 答：见P436 图22-12

7、电渗析器的电流效率与电能效率有何区别？

答：电流效率与膜对数无关，电压随膜对增加而加大，而电流则保持不变。 电能效率是衡量电能利用程度的一个指标，可定义为整台电渗析器脱盐所需的理论耗

电量与实际耗电量之比值，即

电能效率 = 理论耗电量 / 实际耗电量

8、试说明电渗析的极化现象，它有何危害？应如何防止？

答：在电渗析器的膜界面现象中，极化现象主要发生在阳膜的淡室一侧，而另一沉淀现象则主要发生在阴膜一侧。当阴膜淡室一侧出现水的离解，产生的OH-离子迁移通过阴膜进入浓室，使浓水的PH值上升，出现ＣａＣＯ３以至Ｍｇ（ＯＨ）２的沉淀现象。这些沉淀产物附着于膜表面，从而增加膜电阻、加大电能消耗、减小膜的有效面积、降低出水水质、影响正常运行。目前防止和消除结垢的主要措施有：

（１） 控制操作电流，以避免极化现象的发生，减缓水垢的生成。

（２） 定时倒换电极，使浓、淡室亦随之相应变换，这样，阴膜两侧表面上的水

垢，溶解与沉积相互交替，处于不稳定状态。

（３） 定期酸洗，用浓度１— １.５％盐酸溶液在电渗析器内循环清洗以消除结

垢，酸洗周期从每周到每月一次，视实际情况而定。

9、电渗析极限电流密度公式中的K和n的值的大小对电渗析装置有何影响？

答：在电渗析除盐中对一定的含盐量而言，电渗析槽内流过的电流密度有一个最高值。当电流超过此数值时，就会发生各种故障，比如浓度差极化和膜结垢等，所以有必要事先掌握被处理液的最大允许电流值即极限电流。公式中的K和n值增大，极限电流就会增大，相对来水装置发生故障的可能会有所降低。所以，当K和n值增大时，会起到减小电渗析装置发生故障可能性的积极影响。

10、在电渗析过程中，流经淡室的水中阴、阳离子分别向阴、阳膜不断地迁移，此时淡室中的水流是否仍旧保持电中性？如何从理论上加以解释？

答：淡室中的水流是保持电中性的。淡室中阴阳离子的迁徙过程，其实就是淡室中的电解质电解过程，电解后的电解质具有电荷相等，电行相反的性质，这样综合起来，整个淡室中的水流仍旧保持电中性。

11、试阐明在电渗析运行时，流经淡室的水沿隔板流水道流动过程中浓度变化规律。 答：在水沿隔板流动过程中，水中离子浓度逐渐降低。其变化规律系沿流向按指数关系分布，式中c值一般采用对数平均值表示，即： C1-C2

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C= 2.3㏒（c1/c2）

12.何谓渗透与反渗透?渗透压与反渗透压？

答：膜能使溶剂（水）透过的现象称为渗透；反渗透是用一定的压力使溶液中的溶剂通过反渗透膜(或称半透膜)分离出来。因为它和自然渗透的方向相反；当渗透达到平衡时，半透膜两侧存在的水位差或压力差叫做渗透压，反渗透达到平衡时称作反渗透压。

13.反渗透法除盐与其他方法相比有何特点？ 答：参考442——452

14.试阐明超滤浓差极化过程中，膜面浓度Cm与压力差△P之间的关系。

答：参考448——451

15.多级闪蒸与多效蒸发工作原理的主要区别何在？前者的结垢现象比后者为何要轻得多? 答：多级闪蒸将加热面与蒸发面分开，故结垢较轻。

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