HJs过m hrtp://www.shui.s 碳酸化合物在水中的存在形式与水的pH值有何关系? 答案:碳酸化合物在水中有几种不同的存在形态:溶于水中的气体(即所谓游离 C∽2):分子态碳酸H2O3:碳酸氢根HO3和碳酸根C03‘。在这四者之间存在 着以下平衡关系: C02+H20H2C03 H2CO3 H+ HCO3 HCO3H十c03 如将这些平衡式联系起来,则可写成下式: C02+20eC3s时++093e2n+c32 在上述一系列的平衡中,C02与H2C3的平衡实际上是强烈地趋向于生成 CO2,水中呈H2CO3状态的量非常小(通常小于1%),所以可把生成H2C03的过程 略去,其平衡式可改为下式: CO2+H20<1>H++HCO3 <7>2H+co3- 其中:K1 [H JHCO3 I (25℃时,K1=4.45×10 [CO2] k,=C1(25c时,469×101 [HCOS] 根据以上情况可知,[H对平衡的移动起着决定性的作用,水中CO2、HO93 和CQ32的相对值和[H’浓度的关系如图4-3所示。从图43上可看出: (1)当pH<4时,水中只有游离CO2 (2)当pH值升高时,平衡向有移动,[CO2]降低,[HCO3]增大,当pH=8. 3~8.4时,98%以上的碳酸化合物以HCQ3形态存在。 地址:北京海淀区闵庄路清华科技园玉泉慧谷1栋2层电话:010-88857469传真:010.88
碳酸化合物在水中的存在形式与水的 pH值有何关系？ 答案：碳酸化合物在水中有几种不同的存在形态：溶于水中的气体(即所谓游离 CO2)；分子态碳酸 H2CO3；碳酸氢根HCO3 -和碳酸根 CO3 2-。在这四者之间存在 着以下平衡关系： CO2十 H2O H2CO3 H2CO3 H +十 HCO3 - HCO3 - H +十 CO3 2- 如将这些平衡式联系起来，则可写成下式： CO2十 H2O H2CO3 H + 十 HCO3 - 2H+十 CO3 2- 在上述一系列的平衡中， CO2与 H2CO3的平衡实际上是强烈地趋向于生成 CO2，水中呈 H2CO3状态的量非常小(通常小于1％)，所以可把生成 H2CO3的过程 略去，其平衡式可改为下式： + − − + ⎯→ + ⎯→ + 2 2 2 3 2 3 CO H O 1 H HCO 2 H CO K K 其中: [ ] [ ][ ] 2 3 1 CO H HCO K + − = (25℃时，K1=4.45×10-7 ) [ ] [ ][ ] 3 2 3 2 − + − = HCO H CO K (25℃时，K1=4.69×10-11) 根据以上情况可知， [H+ ]对平衡的移动起着决定性的作用，水中 CO2、 HCO3 2 -和 CO3 2-的相对值和[H+ ]浓度的关系如图4-3所示。从图4-3上可看出： (1)当 pH＜4时，水中只有游离 CO2。 (2)当 pH值升高时，平衡向有移动， [CO2]降低，[HCO3 - ]增大，当 pH＝8. 3～8.4时, 98%以上的碳酸化合物以 HCO3 -形态存在
HEJs2计m hrtp://www.shui.s (3)pH值再升高(大于8.3时),Co2消失,[Ho3勹降低,[O32-]增大,当 H=12时,水中碳酸化合物几乎完全以CO3的形态存在 硅酸化合物在水中的存在形式与水的pH值有何关系? 答案:酸酸化合物是天然水中的主要杂质之一,它在水中有多种形态,是一种比 较复杂的化合物。硅酸化合物在水中的不同形态与水的pH值有着密切的关系。 当p<7时,水中实际上只有硅酸的分子,没有硅酸根离子存在。所以,当pH 值较低时(酸性溶液中),水中的胶态硅酸明显增多;当pH值>7时,水中同时有 H2Si03和HSiO3存在;当pH=11时,水中是以HsiO3为主;只有在碱性较强的 水中(pH>1时)才出现SiO3离子 混凝处理对水的pH值有什么要求? 答案:水的pH值对混凝过程的影响很大,不同的混凝剂,对水的p值的要求也 不一样,因此在混凝处理时,必须严格控制加入混凝剂后的水的pH值。 不同混凝剂对p值的要求如下 (1)铝盐。铝盐在水中经电离、水解后生成氢氧化铝胶体,pH值对该胶体有两方 面的影响 是氢氧化铝是两性氢氧化物,当水的pH值低于5.5时,氢氧化铝呈碱性而被 溶解,反应如下 A(OH)3十→A1”+3H0 反应结果,使水中残留铝含量增加。 当水的pH值高于7.5时,氢氧化铝呈酸性,水中有偏铝酸根(A102)出现,反应如 下 AI(OH)3 TOH--A102 F2H,0 反应结果是水中残留铝量也增加。因此起不到产生AI(OH)2絮团的作用。 二是水的pH值在5.5~8.8时,氢氧化铝胶体微粒带正电荷。当水的p<5时, 胶体微粒带负电荷:水的pH>8时,氢氧化铝溶解 因此,当水的pH值高于8.0或低于5.0时,都影响着带正电荷的氢氧化铝胶体的 生成,所以,用铝盐作混凝剂时,水的pH值应为6.5~7.5。 (2)铁盐。铁盐在水中电离、水解生成带正电荷的氢氧化铁胶体,反应如下: 4FeSC4 +10H20-+- 4Fe(OH)3+4H2SO4 地址:北京海淀区闵庄路清华科技园玉泉慧谷1栋2层电话:010-88857469传真:010.88
(3) pH值再升高(大于8.3时)， CO2消失，[HCO3 - ]降低，[CO3 2- ]增大，当 pH＝12时，水中碳酸化合物几乎完全以 CO3 2-的形态存在。 硅酸化合物在水中的存在形式与水的 pH值有何关系? 答案：酸酸化合物是天然水中的主要杂质之一，它在水中有多种形态，是一种比 较复杂的化合物。硅酸化合物在水中的不同形态与水的 pH值有着密切的关系。 当 pH＜7时，水中实际上只有硅酸的分子，没有硅酸根离子存在。所以，当pH 值较低时(酸性溶液中)，水中的胶态硅酸明显增多；当pH值＞7时，水中同时有 H2SiO3和 HSiO3 -存在；当 pH＝11时，水中是以 HSiO3 -为主；只有在碱性较强的 水中(pH＞11时)才出现 SiO3 2-离子。 混凝处理对水的 pH值有什么要求? 答案：水的 pH值对混凝过程的影响很大，不同的混凝剂，对水的 pH值的要求也 不一样，因此在混凝处理时，必须严格控制加入混凝剂后的水的 pH值。 不同混凝剂对 pH值的要求如下： (1)铝盐。铝盐在水中经电离、水解后生成氢氧化铝胶体， pH值对该胶体有两方 面的影响。 一是氢氧化铝是两性氢氧化物，当水的 pH值低于5.5时，氢氧化铝呈碱性而被 溶解，反应如下： A1(OH)3十3H+ → A13+十3H2O 反应结果，使水中残留铝含量增加。 当水的 pH值高于7.5时，氢氧化铝呈酸性，水中有偏铝酸根(AlO2- )出现，反应如 下： AI(OH)3十OH- -→ AlO2 -十2H2O 反应结果是水中残留铝量也增加。因此起不到产生 AI(OH)2絮团的作用。 二是水的 pH值在5.5～8.8时，氢氧化铝胶体微粒带正电荷。当水的 pH＜5时， 胶体微粒带负电荷；水的 pH＞8时，氢氧化铝溶解。 因此，当水的 pH值高于8.0或低于5.0时，都影响着带正电荷的氢氧化铝胶体的 生成，所以，用铝盐作混凝剂时，水的 pH值应为6.5～7.5。 (2)铁盐。铁盐在水中电离、水解生成带正电荷的氢氧化铁胶体，反应如下： 4FeSC４十10H2O十O2→ 4Fe(OH)3十4H2SO4
HJs过m 给排水行业 hrtp://www.shui.s 该反应过程中,Fe在pH>8.5时,极易被氧化成Fe”而形成Fe(OH)胶体; 而p值较低时,完成上述反应速度缓慢。 所以,用铁盐作混凝剂进行混凝处理时,一般与石灰处理一起进行,维持水的 pH值在8.5~10之间。 由于原水水质的差异和采用的混凝剂不同,最切合实际的pH值应通过小型试验 来确定 采用聚合铝作混凝剂有哪些优点? 答案:聚合铝混凝剂有以下优点 (1)适用范围广。对低浊度水、高浊度水、有色度水和某些工业废水等,都有优 良的混凝效果。 (2)用量少(按A12O3计)。对于低浊度水,其用量相当于硫酸铝的1/2;对于高浊 度水,其用量可减少到硫酸铝用量的1/3~1/4 (3)操作简单。加药后,水的碱度降低较少,因而水的PH值下降也小,混凝的最 优p值范围广,一般p值自7~8都可取得良好的效果,低温时效果仍稳定 (4)形成凝絮速度快。由于这种药剂形成凝絮快,可以减小澄清设备的体积。 (5)加药过多也没有害处,不会使水质恶化。 什么是滤料的不均匀系数?它的大小对过滤器运行有何影响? 答案:滤料的不均匀系数常以K表示。它是指80%(按质量计)滤料能通过的筛孔孔 径dm与10%滤料能通过的筛孔孔径dn之比,即kn=am 滤料颗粒的大小不均匀,有两种不良后果:一是反洗操作困难,因为如反洗强度 太大,会带出上部微小滤料颗粒;而反洗强度太小,又不能松动下部滤层。二是 过滤情况恶化,因细小的滤料颗粒集中在滤层表面,使水中悬浮物被截留堆积在 表面,形成坚实的厚膜,结果使过滤器的水头损失增加过快,过滤周期缩短。 逆流再生离子交换器再生时进酸、进碱困难是由哪些原因造成的?如何处理? 答案:逆流再生离子交换器再生时进酸、进碱困难的原因可能是: (1)离子交换器内背压太高。 (2)排酸、排碱装置有堵塞现象。 (3)离子交换器再生时本体阀门失灵,再生液串到另外一台交换器中去。 (4)加酸、加碱的喷射器损坏,或是入口水水压太低,出口水水压小 处理方法如下 地址:北京海淀区闵庄路清华科技园玉泉慧谷1栋2层电话:010-88857469传真:010.88
该反应过程中， Fe2+在 pH＞8．5时，极易被氧化成 Fe3+而形成 Fe(OH)3胶体； 而 pH值较低时，完成上述反应速度缓慢。 所以，用铁盐作混凝剂进行混凝处理时，一般与石灰处理一起进行，维持水的 pH值在8.5～10之间。 由于原水水质的差异和采用的混凝剂不同，最切合实际的 pH值应通过小型试验 来确定。 采用聚合铝作混凝剂有哪些优点? 答案：聚合铝混凝剂有以下优点： (1)适用范围广。对低浊度水、高浊度水、有色度水和某些工业废水等，都有优 良的混凝效果。 (2)用量少(按 Al2O3计)。对于低浊度水，其用量相当于硫酸铝的 l/2；对于高浊 度水，其用量可减少到硫酸铝用量的 l/3～l/4。 (3)操作简单。加药后，水的碱度降低较少，因而水的PH值下降也小，混凝的最 优 pH值范围广，一般 pH值自7～8都可取得良好的效果，低温时效果仍稳定。 (4)形成凝絮速度快。由于这种药剂形成凝絮快，可以减小澄清设备的体积。 (5)加药过多也没有害处，不会使水质恶化。 什么是滤料的不均匀系数?它的大小对过滤器运行有何影响? 答案：滤料的不均匀系数常以KB表示。它是指80%(按质量计)滤料能通过的筛孔孔 径d80与10%滤料能通过的筛孔孔径d10之比，即 10 80 d d KB = 滤料颗粒的大小不均匀，有两种不良后果：一是反洗操作困难，因为如反洗强度 太大，会带出上部微小滤料颗粒；而反洗强度太小，又不能松动下部滤层。二是 过滤情况恶化，因细小的滤料颗粒集中在滤层表面，使水中悬浮物被截留堆积在 表面，形成坚实的厚膜，结果使过滤器的水头损失增加过快，过滤周期缩短。 逆流再生离子交换器再生时进酸、进碱困难是由哪些原因造成的?如何处理? 答案：逆流再生离子交换器再生时进酸、进碱困难的原因可能是： (l)离子交换器内背压太高。 (2)排酸、排碱装置有堵塞现象。 (3)离子交换器再生时本体阀门失灵，再生液串到另外一台交换器中去。 (4)加酸、加碱的喷射器损坏，或是入口水水压太低，出口水水压小。 处理方法如下：
HJs过m hrrp://www.shul.s (1)离子交换器保持一定的背压(>0.05MPa) (2)排酸、排碱装置及加酸、加碱喷射器损坏时,及时地检修更换。 3)再生过程中,认真检查各台离子交换器的阀门的开关情况,防止失灵和未关 紧 (4)定期清扫排酸、排碱装置的尼龙网套。 离子交换器在运行过程中,工作交换能力降低的主要原因有哪些? 答案:离子交换器在运行过程中的工作交换能力降低,可能原因有以下几个方面: (1)新树脂开始投入运行时,工作交换容量较高,随着运行时间的增加,工作交 换容量逐渐降低,经过一段时间后,可趋于稳定。 (2)交换剂颗粒表面被悬浮物污染,甚至发生粘结。 (3)原水中含有Fe2、Fe、Mn2等离子,使交换剂中毒,颜色变深, (4)再生剂剂量小,再生不够充分 (5)运行流速过大。 (6)枯水季节原水中的含盐量、硬度过大 (7)树脂层太低或树脂逐渐减少。 (8)再生剂质量低劣,含杂质太多。 (9)配水装置、排水装置、再生液分配装置堵塞或损坏,引起偏流。 (10)离子交换器反洗时,反洗强度不够,树脂层中积留较多的悬浮物,与树脂粘 结一起,形成泥球或泥饼,使水偏流, 逆流再生离子交换器再生后刚投入运行就失效,原因是什么?如何处理? 答案:发生此现象的原因可能是 (1)再生操作有问题,如顶压不足造成树脂乱层。 (2)再生液流速过大,造成树脂乱层。 (3)压脂层变薄,造成再生液及顶压流体偏流。 处理方法如下: (1)加强再生操作训练,正确、熟练地掌握再生操作技术 (2)调整再生液流速 (3)补充压脂层的树脂(或白球)。 (4)进行大反洗。 逆流再生离子交换器出水水质恶化或运行周期明显缩短,原因是什么?如何处理? 答案:发生此现象的原因可能是 (1)再生操作时置换或反洗用水,没有用除盐水(或软化水),使下部树脂层处于 失效状态,运行开始时不断有Na(或硬度或Hsi03)漏出。 地址:北京海淀区闵庄路清华科技园玉泉慧谷1栋2层电话:010-88857469传真:010.88
(l)离子交换器保持一定的背压(＞0.05MPa)。 (2)排酸、排碱装置及加酸、加碱喷射器损坏时，及时地检修更换。 (3)再生过程中，认真检查各台离子交换器的阀门的开关情况，防止失灵和未关 紧。 (4)定期清扫排酸、排碱装置的尼龙网套。 离子交换器在运行过程中，工作交换能力降低的主要原因有哪些? 答案：离子交换器在运行过程中的工作交换能力降低，可能原因有以下几个方面： (1)新树脂开始投入运行时，工作交换容量较高，随着运行时间的增加，工作交 换容量逐渐降低，经过一段时间后，可趋于稳定。 (2)交换剂颗粒表面被悬浮物污染，甚至发生粘结。 (3)原水中含有 Fe2+、 Fe3+、 Mn2+等离子，使交换剂中毒，颜色变深。 (4)再生剂剂量小，再生不够充分。 (5)运行流速过大。 (6)枯水季节原水中的含盐量、硬度过大。 (7)树脂层太低或树脂逐渐减少。 (8)再生剂质量低劣，含杂质太多。 (9)配水装置、排水装置、再生液分配装置堵塞或损坏，引起偏流。 (10)离子交换器反洗时，反洗强度不够，树脂层中积留较多的悬浮物，与树脂粘 结一起，形成泥球或泥饼，使水偏流。 逆流再生离子交换器再生后刚投入运行就失效，原因是什么?如何处理? 答案：发生此现象的原因可能是： (1)再生操作有问题，如顶压不足造成树脂乱层。 (2)再生液流速过大，造成树脂乱层。 (3)压脂层变薄，造成再生液及顶压流体偏流。 处理方法如下： (1)加强再生操作训练，正确、熟练地掌握再生操作技术。 (2)调整再生液流速。 (3)补充压脂层的树脂(或白球)。 (4)进行大反洗。 逆流再生离子交换器出水水质恶化或运行周期明显缩短，原因是什么?如何处理? 答案：发生此现象的原因可能是： (l)再生操作时置换或反洗用水，没有用除盐水(或软化水)，使下部树脂层处于 失效状态，运行开始时不断有 Na+ (或硬度或 HsiO3 - )漏出
HJs过m hrrp://www.shul.s (2)顶压流体压力过大,影响再生液的进入量。 处理方法如下: (1)一定要用除盐水(或软化水)进行置换或反洗 (2)调整顶压装置,检査顶压表。 浮床离子交换器交换能力下降的原因有哪些?如何处理? 答案:浮床发生此现象的原因可能是: (1)再生时交换器顶部部分树脂暴露在空气中,影响再生效果。 (②)出水装置与进再生液装置共用时,表面包扎的尼龙网局部被破碎树脂堵塞, 造成再生液分配不均 处理方法如下 (1)改装再生废液排液管为倒U形管 (2)将体内树脂移出,进行体外反洗,检査、检修出水装置 浮床离子交换器的出水阻力增加,甚至不出水,原因是什么?如何处理? 答案:浮床发生此现象的原因可能是: (1)树脂层中碎树脂和悬浮物增多 (2)出水装置的尼龙网破损,大量树脂堆积在树脂捕捉器中,使出水受阻。 处理方法如下 (1)将体内树脂移出,进行体外反洗。 (2)检修出水装置。 (3)将捕捉器内的树脂排出。 浮床离子交换器再生后刚投入运行就失效,原因有哪些?如何处理? 答案:浮床发生此现象的原因可能是: (1)起床时,进水压力小,树脂未能成床而发生乱层 (2)交换器内树脂未能自然装实,水垫层过高,树脂乱层。 处理方法如下: (1)启动时,增大起床流速。 (2)将树脂装满,降低水垫层的高度 采用盐酸与硫酸作为H型离子交换器的再生剂,各有何利弊? 答案:再生剂的选择在水处理工艺中是很主要的环节,它直接影响到交换树脂的 交换容量和出水水质 盐酸作为H型离子交换器的再生剂,具有操作简便、出水质量好、交换树脂的交 换容量高和再生时不会有沉淀物产生等优点。这是由于盐酸是一元酸,易电离, 又可采用较髙浓度的再生液,再生效果好。故用盐酸再生树脂的交换容量比用硫 地址:北京海淀区闵庄路清华科技园玉泉慧谷1栋2层电话:010-88857469传真:010.88
(2)顶压流体压力过大，影响再生液的进入量。 处理方法如下： (1)一定要用除盐水(或软化水)进行置换或反洗。 (2)调整顶压装置，检查顶压表。 浮床离子交换器交换能力下降的原因有哪些?如何处理? 答案：浮床发生此现象的原因可能是： (1)再生时交换器顶部部分树脂暴露在空气中，影响再生效果。 (2)出水装置与进再生液装置共用时，表面包扎的尼龙网局部被破碎树脂堵塞， 造成再生液分配不均。 处理方法如下： (l)改装再生废液排液管为倒 U形管。 (2)将体内树脂移出，进行体外反洗，检查、检修出水装置。 浮床离子交换器的出水阻力增加，甚至不出水，原因是什么?如何处理? 答案：浮床发生此现象的原因可能是： (1)树脂层中碎树脂和悬浮物增多。 (2)出水装置的尼龙网破损，大量树脂堆积在树脂捕捉器中，使出水受阻。 处理方法如下： (1)将体内树脂移出，进行体外反洗。 (2)检修出水装置。 (3)将捕捉器内的树脂排出。 浮床离子交换器再生后刚投入运行就失效，原因有哪些?如何处理? 答案：浮床发生此现象的原因可能是： (1)起床时，进水压力小，树脂未能成床而发生乱层。 (2)交换器内树脂未能自然装实，水垫层过高，树脂乱层。 处理方法如下： (l)启动时，增大起床流速。 (2)将树脂装满，降低水垫层的高度。 采用盐酸与硫酸作为 H型离子交换器的再生剂，各有何利弊? 答案：再生剂的选择在水处理工艺中是很主要的环节，它直接影响到交换树脂的 交换容量和出水水质。 盐酸作为 H型离子交换器的再生剂，具有操作简便、出水质量好、交换树脂的交 换容量高和再生时不会有沉淀物产生等优点。这是由于盐酸是一元酸，易电离， 又可采用较高浓度的再生液，再生效果好。故用盐酸再生树脂的交换容量比用硫