2025年G3鍋爐水處理考試題庫及答案一、選擇題1.天然水中，（）離子含量較多，它們是構(gòu)成天然水硬度的主要成分。A.鈣、鎂B.鈉、鉀C.鐵、鋁答案：A解析：鈣、鎂離子是構(gòu)成天然水硬度的主要成分，而鈉、鉀等離子通常不會形成硬度，鐵、鋁離子在天然水中含量相對較少且一般不是硬度的主要構(gòu)成部分。2.當(dāng)水中同時存在（）時，它們會因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而不能在水中同時存在。A.氫氧根與碳酸根B.碳酸根與碳酸氫根C.氫氧根與碳酸氫根答案：C解析：氫氧根（OH?）與碳酸氫根（HCO??）會發(fā)生反應(yīng)：OH?+HCO??=CO?2?+H?O，所以它們不能在水中同時大量存在。而氫氧根與碳酸根、碳酸根與碳酸氫根可以在一定條件下共存。3.用絡(luò)合滴定法測定水的硬度時，pH值應(yīng)控制在（）左右。A.7B.8C.10答案：C解析：在絡(luò)合滴定法測定水的硬度時，通常使用鉻黑T作為指示劑，在pH值為10左右的緩沖溶液中，鉻黑T能與鈣、鎂離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，且顏色變化明顯，便于準(zhǔn)確滴定。4.鍋水的pH值應(yīng)控制在（）范圍內(nèi)。A.7～9B.9～11C.11～13答案：B解析：鍋水pH值控制在9-11范圍內(nèi)，既能防止金屬腐蝕，又能保證鍋內(nèi)一些化學(xué)反應(yīng)的正常進(jìn)行，抑制水中微生物的生長，同時避免因pH值過高導(dǎo)致汽水共騰等問題。5.下列物質(zhì)中，屬于氧化性殺菌劑的是（）。A.次氯酸鈉B.十二烷基二甲基芐基氯化銨C.聚丙烯酸鈉答案：A解析：次氯酸鈉具有強(qiáng)氧化性，能通過氧化作用破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)，從而起到殺菌作用，屬于氧化性殺菌劑。十二烷基二甲基芐基氯化銨是一種陽離子表面活性劑型殺菌劑，聚丙烯酸鈉主要用于水質(zhì)的分散、阻垢等，不屬于殺菌劑。二、判斷題1.天然水的堿度主要是由HCO??組成的，所以幾乎沒有酚酞堿度。（）答案：正確解析：天然水中堿度主要來源于碳酸氫根（HCO??），酚酞堿度是指以酚酞為指示劑滴定至變色時所對應(yīng)的堿度成分，一般是氫氧根（OH?）和碳酸根（CO?2?）的一半。在天然水中，OH?含量通常很低，所以幾乎沒有酚酞堿度。2.水中的溶解氧會加速金屬的腐蝕，所以應(yīng)盡量降低水中的溶解氧含量。（）答案：正確解析：水中的溶解氧是一種強(qiáng)氧化劑，它會與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成金屬氧化物，從而加速金屬的腐蝕。在鍋爐水處理等過程中，通常會采用除氧等措施來降低水中溶解氧含量，以保護(hù)金屬設(shè)備。3.鍋水的含鹽量與蒸汽的帶水量成正比。（）答案：正確解析：鍋水含鹽量越高，鍋水的表面張力等物理性質(zhì)會發(fā)生變化，導(dǎo)致蒸汽帶水的可能性增加，蒸汽帶水量也會相應(yīng)增多，二者大致成正比關(guān)系。4.離子交換樹脂在使用過程中，若含有鐵雜質(zhì)，會使樹脂顏色變深。（）答案：正確解析：鐵雜質(zhì)會與離子交換樹脂發(fā)生反應(yīng)，附著在樹脂表面或進(jìn)入樹脂內(nèi)部，使樹脂顏色逐漸變深，同時還可能影響樹脂的交換性能，降低其工作效率。5.只要控制好鍋水的pH值，就可以防止鍋爐結(jié)垢。（）答案：錯誤解析：控制鍋水的pH值只是防止鍋爐結(jié)垢的一個方面。鍋爐結(jié)垢是一個復(fù)雜的過程，除了pH值，水中的鈣、鎂等離子含量、水的硬度、溫度、流速等因素都會影響結(jié)垢情況。僅僅控制好pH值，不能完全防止鍋爐結(jié)垢，還需要采取其他措施，如軟化水、添加阻垢劑等。三、簡答題1.簡述離子交換樹脂的工作原理。答：離子交換樹脂是一種帶有可交換離子的高分子化合物，通常分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。以陽離子交換樹脂為例，其工作原理如下：當(dāng)含有陽離子（如Ca2?、Mg2?、Na?等）的水通過陽離子交換樹脂時，樹脂上的可交換離子（通常是H?或Na?）與水中的陽離子發(fā)生交換反應(yīng)。例如，當(dāng)使用氫型陽離子交換樹脂（RH）處理水時，水中的Ca2?、Mg2?等離子會與樹脂上的H?進(jìn)行交換：2RH+Ca2?=R?Ca+2H?2RH+Mg2?=R?Mg+2H?通過這種交換反應(yīng)，水中的Ca2?、Mg2?等陽離子被樹脂吸附，而樹脂上的H?進(jìn)入水中，從而達(dá)到軟化水或去除水中某些陽離子的目的。當(dāng)樹脂上的可交換離子被交換完后，樹脂就失去了交換能力，此時需要用再生劑（如鹽酸、硫酸等）對樹脂進(jìn)行再生，使樹脂恢復(fù)到原來的可交換狀態(tài)。陰離子交換樹脂的工作原理類似，只是交換的是陰離子，如Cl?、SO?2?、HCO??等，通過與樹脂上的可交換陰離子（如OH?）進(jìn)行交換，達(dá)到去除水中陰離子的目的。2.為什么要對鍋爐給水進(jìn)行除氧處理？答：對鍋爐給水進(jìn)行除氧處理主要有以下幾個原因：（1）防止金屬腐蝕：水中的溶解氧是一種強(qiáng)氧化劑，它會與鍋爐金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生鐵銹（Fe?O?、Fe?O?等），導(dǎo)致金屬表面出現(xiàn)腐蝕坑、裂紋等缺陷，降低金屬的強(qiáng)度和使用壽命。特別是在高溫高壓的鍋爐環(huán)境下，溶解氧的腐蝕作用更為嚴(yán)重，可能會引發(fā)鍋爐爆管等安全事故。（2）提高熱效率：金屬腐蝕產(chǎn)生的鐵銹等物質(zhì)會附著在鍋爐受熱面上，形成一層熱阻較大的垢層，阻礙熱量的傳遞，降低鍋爐的熱效率，增加燃料消耗。通過除氧處理，可以減少金屬腐蝕，保持受熱面的清潔，提高熱傳遞效率。（3）保證蒸汽品質(zhì)：如果鍋爐給水中含有較多的溶解氧，在鍋爐運行過程中，氧會隨著蒸汽一起進(jìn)入蒸汽系統(tǒng)，可能會對蒸汽管道、用汽設(shè)備等造成腐蝕，影響蒸汽系統(tǒng)的正常運行和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，對鍋爐給水進(jìn)行除氧處理，有助于保證蒸汽品質(zhì)，維護(hù)整個蒸汽系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。3.簡述鍋內(nèi)加藥處理的特點和適用范圍。答：鍋內(nèi)加藥處理是向鍋爐內(nèi)加入適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)藥劑，與水中的結(jié)垢物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成松散的沉淀物，通過排污將其排出鍋外，從而達(dá)到防止或減輕鍋爐結(jié)垢和腐蝕的目的。特點：（1）設(shè)備簡單，投資少：不需要復(fù)雜的水處理設(shè)備，只需設(shè)置加藥裝置即可，建設(shè)成本低，操作簡便。（2）操作方便：可以根據(jù)鍋爐的運行情況和水質(zhì)變化，隨時調(diào)整加藥量，不需要像離子交換等水處理方法那樣進(jìn)行頻繁的再生操作。（3）對水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)：可以處理不同硬度、堿度等水質(zhì)的給水，在一定程度上可以緩解水質(zhì)變化對鍋爐的影響。（4）不能完全防止結(jié)垢：鍋內(nèi)加藥處理只能將結(jié)垢物質(zhì)轉(zhuǎn)化為松散的沉淀物，但不能完全去除水中的結(jié)垢離子，對于水質(zhì)較差、硬度較高的水，可能仍會有一定程度的結(jié)垢現(xiàn)象。適用范圍：（1）小型低壓鍋爐：對于一些蒸發(fā)量較小、壓力較低的鍋爐，如小型工業(yè)鍋爐、生活鍋爐等，鍋內(nèi)加藥處理可以滿足其水質(zhì)要求，防止結(jié)垢和腐蝕。（2）水質(zhì)變化不大的場合：當(dāng)鍋爐的給水水質(zhì)相對穩(wěn)定，硬度、堿度等指標(biāo)變化不大時，鍋內(nèi)加藥處理可以有效地控制水質(zhì)，保證鍋爐的正常運行。（3）作為其他水處理方法的輔助措施：在采用離子交換等主要水處理方法的基礎(chǔ)上，鍋內(nèi)加藥處理可以作為一種輔助手段，進(jìn)一步提高水質(zhì)處理效果，防止殘留的結(jié)垢物質(zhì)在鍋內(nèi)結(jié)垢。四、計算題1.已知某水樣的硬度為3.5mmol/L，堿度為2.0mmol/L，試判斷該水樣中硬度和堿度的組成情況。解：根據(jù)硬度和堿度的關(guān)系，可分為以下幾種情況進(jìn)行判斷：當(dāng)硬度（H）大于堿度（A）時，水中存在非碳酸鹽硬度（Hf）和碳酸鹽硬度（Hy）。碳酸鹽硬度（Hy）等于堿度，即Hy=A=2.0mmol/L。非碳酸鹽硬度（Hf）等于硬度減去堿度，即Hf=H-A=3.5-2.0=1.5mmol/L。所以，該水樣中碳酸鹽硬度為2.0mmol/L，非碳酸鹽硬度為1.5mmol/L。2.某鍋爐蒸發(fā)量為10t/h，給水硬度為2.0mmol/L，若采用鈉離子交換軟化處理，要求軟化水硬度不超過0.03mmol/L，試計算每小時需要消耗的食鹽（NaCl）量。（假設(shè)離子交換樹脂的工作交換容量為1000mol/m3，食鹽的再生劑比耗為1.5）解：（1）首先計算每小時需要去除的鈣、鎂離子的物質(zhì)的量：每小時進(jìn)入鍋爐的水中鈣、鎂離子的物質(zhì)的量n?=給水硬度×蒸發(fā)量=2.0mmol/L×10×1000L/h=20mol/h。軟化水允許的鈣、鎂離子的物質(zhì)的量n?=軟化水硬度×蒸發(fā)量=0.03mmol/L×10×1000L/h=0.3mol/h。則每小時需要去除的鈣、鎂離子的物質(zhì)的量n=n?-n?=20-0.3=19.7mol/h。（2）根據(jù)離子交換反應(yīng)原理，1mol的Ca2?或Mg2?需要2mol的Na?進(jìn)行交換，所以每小時需要的鈉離子的物質(zhì)的量n(Na?)=2n=2×19.7=39.4mol/h。（3）已知食鹽（NaCl）的再生劑比耗為1.5，即實際消耗的食鹽量是理論需要量的1.5倍。