图E-4
12. 画出混合离子交换器结构示意图。 答案:答：如图E-3所示。
图E-3
1—进水装置；2—进碱装置；3—中排装置；4—出水挡板； 5—分层后阴树脂；6—分层后阳树脂；7—多孔板与水帽；8—支撑管
13. 试画出循环水旁流过滤系统图。 答案:答：如图E-2所示。
图E-2
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1—凝汽器；2—旁流过滤器；3—冷却搭；4—循环水泵； PB—补充水；PZ—蒸发水；PF—风吹泄漏水；PP—排污水
14. 画出阳离子交换器结构示意图。 答案:答：如图E-1所示。
图E-1
1—进水装置；2—中排装置；3—阳树脂层；4—石英砂垫层；
5—弧型多孔板；6—压脂层
六、论述题（共19题）
1. 试述单流过滤器的运行操作步骤。
答案:答：单流式机械过滤器的运行方式一般是水由上部进水装置进入过滤器，沿过滤器截面均匀地
流过滤层，由下部排水系统汇集送出。当过滤器出水水质超过水质要求，或水流通过过滤层的压差增大到规定值时，应停止运行，进行反洗。反洗时，将过滤器内的水排放到滤层上200mm左右（由过滤器上的监视孔观看），然后送入强度为18～25L/（s·m2）的压缩空气。吹洗3～5min后，停止空气擦洗，再用水反洗约15min，此时反洗水的强度应使滤料膨胀率达25%。最后用水正洗至出水合格，方可开始下一周期的运行。
2. 反渗透装置为什么要设置自动冲洗功能？
答案:答：给水进入反渗透系统后分成两路，一路透过反渗透膜表面变成产水，另一路沿反渗透
膜表面平行移动并逐渐浓缩，在这些浓缩的水流中包含了大量的盐分，甚至还有有机物、胶体、微生物、细菌和病毒等。在反渗透系统正常运行时，给水／浓水流沿着反渗透膜表面以一定的流速流动，这些污染物很难沉积下来，但是如果反渗透系统停止运行，这些污染物就会立即沉积在膜的表面，对膜元件造成污染。所以要在反渗透系统中设置自动冲洗系统，利用反渗透产水对膜元件表面进行停运冲洗，以防止这些污染物的沉积。
3. 叙述空气擦洗滤池过滤原理。
答案:答：经混凝沉淀处理完毕的澄清水，通过进水管均匀地进入滤池隔水舱，再经过滤区砂层、
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水帽至多孔板底的集水室，自上而下进行重力过滤。滤后清水一部分经反洗管道由泵进入隔舱上部水箱储存，待水箱充满后，反洗水泵停止。另一部分由出水管自流送至后续系统。当滤池正常运行一段时间后，滤层阻力增大，出水浊度升高，需对砂滤层自下而上进行反洗，反洗水源为滤池上部水箱内的清水，同时采用罗茨风机对砂层进行空气擦洗。
4. 说明机械搅拌澄清池的工作原理。
答案:答：原水进入进水管后，在进水管中加入混凝剂，混凝剂在进水管内与原水混合后流进三
角形的环形进水槽，通过槽下面的出水孔均匀地流入第一反应室。由于搅拌器上叶片的转动，将水、大量回流的泥渣以及混凝剂在这里进行搅拌，并充分混合均匀，然后水被搅拌器的涡轮提升到第二反应室。在水进入第二反应室时，水中的混凝剂已完成了电离、水解、成核，并已开始形成细小的凝絮，到第二反应室及导流室后，因流通截面增大，以及导流板防水流扰动的作用，使凝絮在稳定的低流速水中逐渐长大。水再进入分离室，此时水的流通截面更大，使水流速更缓慢，水中的凝絮由于重力作用渐渐下沉，从而达到与水分离的目的。分离出的清水流入集水槽，再由出水管进入滤池，泥渣回流循环或进入浓缩室定期排放。
5. 说明水力循环澄清池的工作原理。
答案:答：原水升压后，进入进水管，同时，混凝剂稀释后经计量泵打入进水管中与原水混合。
加了混凝剂的原水由喷嘴喷出，通过混合室进入喉管。当原水被喷出喷嘴进入喉管时，由于流速高，在混合室中造成了负压并将池底大量的回流的活性泥渣吸入混合室。水的快速流动使水、混凝剂和泥渣得到充分的混合。当水流到第一反应室时，混凝剂已完成了电离、水解、成核，并已开始凝聚形成细小的凝絮。在水流到第二反应室的过程中，由于流通截面逐渐变大，流速逐渐减小，凝絮长大，形成泥渣。当水流到分离室后，由于流速下降，泥渣在重力作用下和水分离，分离出的清水进入集水槽中；泥渣沉降，活性的泥渣参加循环，无活性的泥渣则通过底部排污排出。
6. 水的预处理主要有哪些方法?
答案:答：水的预处理是在水的除盐处理之前，预先进行的初步处理，以便在水的除盐处理时取
得良好效果，提高水质。自然界的水大多含有一定量的杂质，如泥沙、黏土、有机物、无机盐、微生物、机械杂质等，这些杂质的存在，严重影响除盐制水处理效果，因此必须在除盐处理之前将一些杂质（主要是悬浮物和胶体杂质）降低或除去，这就需要预处理，也称前处理。预处理的方法很多，主要有预沉、混凝、澄清、过滤、消毒等。预处理之后，可以使水的悬浮物（浊度）、色度、胶体物、有机物、铁、锰、暂时硬度、微生物、挥发性物质、溶解的气体等杂质去除或降低到一定的程度。预沉就是在低流速或静止状态下的自然沉淀处理，如沉沙池、预沉池等。混凝是利用铁盐、铝盐、高分子等混凝剂，通过絮凝和架桥作用，与水中的胶体杂质生成大颗粒沉淀物（矾花）的过
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程。澄清是使通过混凝剂作用而形成的大颗粒沉淀物在澄清池内分离出来，得到澄清水。过滤是使水流经装有特殊过滤材料（滤料、滤元、滤膜）的装置，如各种过滤器等，截留或吸附水中杂质。消毒是用杀生剂（如液氯、漂白粉、臭氧、紫外线等）杀灭水中的微生物和破坏有机物。
7. 试述火电厂工业废水来源有哪些？处理系统由哪几部分构成？
答案:答：火力发电厂工业废水分为经常性废水及非经常性废水两大类。经常性废水包括锅炉补
给水系统排出的废水、凝结水精处理装置的排水以及实验室排水等。非经常性废水包括空气预热器清洗排水、锅炉化学清洗废水、机组杂排水以及主厂房场地排水和冲洗水。这些废水有害物质含量高、杂质多，因此必须对这些废水进行处理。
工业废水处理系统包括：废水储存系统、废水处理系统、废水加药系统、电气和自动控制系统。
8. 分别说明测定有机物含量的COD、BOD、TOC、TOD的含义。
答案:答：（1）化学耗氧量（COD）。指用化学氧化剂氧化还原性物质（含各种有机物）所需要的氧量，用mg/L O2表示。如果化学耗氧量越高，则表示水中的有机物越多。
（2）生化耗氧量（BOD）。是指在有氧的条件下利用微生物的作用氧化分解水中有机物所用的氧量，用mg/L O2表示。
（3）总有机碳（TOC）。指水中有机物的总含碳量，即将水中有机物燃烧成CO2，通过测量CO2的含量来表示有机物的多少。
（4）总耗氧量（TOD）。指水中可氧化物质在高温燃烧条件下进行氧化所消耗的氧量。当有机物全部被氧化时，碳被氧化成CO2，氢、氮和硫分别被氧化成水、一氧化氮和二氧化硫，这时的耗氧量称为总耗氧量。
9. 什么是缓冲溶液？为什么缓冲溶液能稳定溶液的pH值？
答案:对溶液的酸度起稳定作用的溶液叫缓冲溶液。缓冲溶液能调节和控制被稳定溶液的pH值，其pH值不因加入酸、碱或稀释而产生显著变化。如测硬度时，使用NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液，当溶液中产生少量H?时，H?＋OH?
H2O，使溶液中[OH?]减少，NH3·H2O
NH4+＋OH?的反应
NH3·H2O
向右进行，溶液中的OH?含量不会显著地减少；当溶液中产生少量OH?时，OH?＋NH4+
的反应向右进行，溶液中的OH?含量不会显著增加；当溶液稀释时，H+、OH?浓度虽减少，但电离度增加，pH值亦不会发生显著变化。所以缓冲溶液能够起到稳定溶液pH值的作用。
10. 叙述使用活性炭过滤器应注意的事项。
答案:答：（1）如水中悬浮物、胶体含量较大时，应先过滤除去悬浮物、胶体等杂质，否则易
造成活性炭网孔及颗粒层间的堵塞。
（2）当水中溶解性的有机物浓度过高时，不宜直接用活性炭吸附处理，因为这样做不经济，
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而且在技术上也难以取得良好的效果。
（3）当水通过活性炭时，接触时间以20～40min、流速以5～10m/h为宜。 （4）活性炭吸附一般设置在混凝、机械过滤处理之后，离子交换除盐之前。
（5）活性炭过滤器长期运行后，在活性炭床内，会繁殖滋生微生物，使活性炭结块，增加了水流的阻力。因此对床内的活性炭要定期进行充分的反洗或空气擦洗，以保持床内的清洁。
（6）影响活性炭吸附效果的还有水温和进水的pH值。
（7）在活性炭滤料的选择上应选择吸附值高、机械强度高、水中析出物少的滤料。
11. 试述澄清池出水水质劣化的原因。
答案:答：（1）水温较低，不利于混凝剂的水解、成核、吸附及聚沉等过程，因此，形成的絮凝
体细小，不易与水分离沉降，水的澄清效果差。水温一般应不低于20℃。在调节水温时应保持±1℃/h，防止形成温度梯度导致水对流，造成出水浑浊。
（2）当原水中离子含量或有机物含量偏高时，常常会使出水水质恶化，带有颜色和臭味，甚至使泥渣上浮。应调整进水流量，或适当增加加药量及泥渣回流量。
（3）流量偏高，使水中凝絮因水流速偏高而无法聚集长大沉降分离，导致出水浑浊。 （4）由于活性泥渣量偏少，混凝剂在成核、接触凝聚、吸附和网捕作用的过程中的效力大大降低，导致出水水质恶化，可添加适量的活性泥。对水力循环澄清池，可调节喉距来增加泥渣回流量；对机械搅拌澄清池，可通过调节搅拌器的转速来调节泥渣的提升量，或减小进水流量来溢流养泥。直到反应室内泥渣沉降比在15%～20%之间，出水澄清为止。
（5）分离室内泥渣层太高而翻池。出水中带有大量泥渣和凝絮时，应增加泥渣浓缩池的排泥次数，或用底排泥管排泥（注意不要将泥渣排空）。
12. 滤池出水水质不合格的原因及处理方法有哪些？
答案:答：（1）滤池入口水浊度增大。应进行验证并检查、分析浊度变化原因，调整前置预处
理设备运行工况或变换水源，重新调整运行工况。
（2）滤池空气擦洗或反洗不彻底。应增加反洗、空气擦洗次数。 （3）过滤速度过大。进行调整运行工况。
（4）滤料污堵、结块或损失。应增加反洗、空气擦洗次数，填补或更换滤料。
（5）混凝剂加药量不当，混凝效果不好，澄清池出水质量差。应调整加药量，调整澄清池运行工况。
（6）滤池出水装置损坏，滤池伞板、进水阀兰开焊，水短路。应停止设备运行，进行检修。
13. 试述反应沉淀池运行注意事项。
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