(11-011)
《电厂水处理值班员（第二版）》高级技师
计算题
1. 在水的除盐处理中，利用工业液体烧碱再生强碱性阴树脂（Ⅰ型）。

烧碱中，氢氧化钠含量30%，氯化钠含量3.5%，试核算再生剂对再生树脂的影响。

氯离子对氢氧根离子的选择性系数为15。

答案:解：设再生液中再生液Cl-的质量分数为，则
则树脂的可能最大再生度为
＝54.5%
答：该树脂即使用大量的工业液体烧碱进行再生，尚有54.5%的树脂仍处于氯型，再生度只有45.5%。

2. 某逆流再生H型离子交换器的进水水质组成为：[1/2 Ca2+]＝1.7mmol/L，[1/2Mg2+]＝0.5 mmol/L，[Na+]＋[K+]＝1.2mmol/L，[HCO3-]＝2.3mol/L，[1/2SO42-]＋[Cl-]＝1.1mmol/L。

若运行时选择性系数为1.5，树脂的最大再生度为99.36%，试估算出水最低Na+的泄漏量。

答案:解：根据再生后的再生度求平衡出水中的Na+的浓度分率，即
＝×1/ K＝×1/1.5＝0.0043
交换产生的H+，其中一部分与HCO3-中和，其余游离于水中，所以水中离子总浓度为
[Na+]＋[H+]＝[1/2SO42-]＋[Cl-]＝1.1 mmol/L
因此，出水中Na+的浓度为
1.1×0.0043×23×103＝109（μg/L）。

答：此交换器的出水中Na+的浓度为109μg/L。

3. 某电厂冲灰水的水质分析结果如下：[Ca2+]＝180mg/L，[HCO3-]＝220mg/L，pH＝9.0，试计算该水中CaCO3是溶解还是析出（已知K2＝
4.69×10-11，＝4.8×10-9）。

答案:水中[CO32-]的含量：pH＝p K2－lg[HCO3-]＋lg[CO32-]
lg[CO32-]＝pH－p K2＋lg[HCO3-]
＝9.0＋lg4.69×10-11＋lg220×10-3/61
＝－3.77
[CO32-]＝1.698×10-4（mol/L）
[Ca2+][CO32-]＝[180×10-3/40][1.698×10-4]
＝7.64×10-7＞
故CaCO3析出。

答：该水中CaCO3析出。

4. 根据水质分析结果，推测这些阴、阳离子可以形成哪些化合物，其浓度为多少？指出该种水质的H、H T、H F、B、B G和含盐量各为多少？
水质分析结果：[Ca2+]＝50mg/L，[Mg2+]＝9.6mg/L，[HCO3-]＝170.8mg/L，[SO42-]
＝43.2mg/L，[Na+]＝16.1mg/L，[Cl-]＝10.65mg/L。

答案:解：含盐量＝[1/2 Ca2+]＋[1/2Mg2+]＋[Na+]
＝50/20＋9.6/12.16＋16.1/23＝4.0（mmol/L）
或含盐量＝[HCO3-]＋[1/2SO42-]＋[Cl-]
＝170.8/61＋43.2/48＋10.65/35.5＝4.0（mmol/L）
根据结合原则，该水中有[1/2 Ca（HCO3）2]＝2.5mmol/L；[1/2 Mg（HCO3）2]＝0.3mmol/L；[1/2 MgSO4]＝0.5mmol/L；[1/2 Na 2 SO4]＝0.4mmol/L；[NaCl]＝0.3mmol/L。

H＝H Ca＋H Mg＝2.5＋0.3＋0.5＝3.3mmol/L；H T＝2.8mmol/L；H F＝H－H T＝3.3－2.8＝0.5mmol/L；B＝2.8mmol/L；B G＝0。

答：该种水质的H、H T、H F、B、B G和含盐量分别为3.3、2.8、0.5、2.8、0和4.0mmol/L。

5. 一台阳离子交换器直径为2.5m，树脂层高度为1.6m，树脂工作交换容量为80 mol/m3，运行流速为15m/h，进水中[Ca2+]＝2.42 mmol/L，[Mg2+]＝0.46mmol/L，[Na+]＋[K+]＝0.54 mmol/L，求周期制水量和实际运行时间。

答案:解：进水中阳离子总量为
G＝2.42＋0.46＋0.54＝3.42mmol/L
周期制水量Q＝＝1836 m3
实际运行时间t＝＝25 h
答：周期制水量和实际运行时间分别为1836m3和25h。

6. 原水分析结果为w（CO2）＝11mg/L，[1/2 Ca2+]＝2.0mmol/L，[1/2Mg2+]＝0.9mmol/L，[HCO3-]＝3.0mmol/L，混凝剂氯化铁的加药量[1/3Fe3+]＝0.3mmol/L。

试计算用石灰降低钙、镁碳酸盐硬度的加药量。

答案:解：由于混凝剂氯化铁与原水中HCO3-反应会使HCO3-减少，CO2增多。

加入铁盐后，原水中[HCO3-]＝3.0－0.3＝2.7mmol/L，[1/2 CO2]＝11/22＋2×0.3＝1.1mmol/L
根据结合原则，[1/2 Ca（HCO3）2]＝2.0mmol/L；[1/2 Mg（HCO3）2]＝；[Na HCO3]＝0
故石灰投加量为[1/2 CO2]＋[1/2 Ca（HCO3）2]＋2[1/2 Mg（HCO3）2]＋α
＝1.1＋2.0＋2×0.7＋0.2＝4.7 mmol/L
答：用石灰降低钙、镁碳酸盐硬度的加药量为4.7 mmol/L。

7. 某厂以化学除盐水做锅炉补给水，今测知饱和蒸汽SiO2的含量为6μg/kg，给水SiO2含量为20μg/kg，锅水SiO2含量为1200μg/L，试计算锅炉排污率。

答案:解：p＝×100%
＝×100%＝1.19%
答：锅炉排污率为1.19%。

8. 某锅炉给水含铁一般在6μg/L左右，假定这台机组全年累计运行6000h，平均蒸发负荷为1000t/h ，给水带铁全部进入炉内，全部以氧化铁形式（Fe2O3）沉积在炉管上，且不考虑高温腐蚀和停运腐蚀，问这样运行三年后，给水带铁能在炉管上形成多少千克氧化铁垢[已知M（Fe2O3）＝160，M（Fe）＝56]。

答案:解：三年蒸发量Q＝1000×6000×3＝1.8×107（t）
沉积的氧化铁垢量W＝QC（Fe）[M（Fe2O3）/ M（2Fe）]
＝154.3（kg）
答：这样运行三年后，能在炉管上形成154.3kg氧化铁垢。

9. 某锅炉的水容积为90 m3，启动时炉水的硬度为2mmol/L，为维持炉水中磷酸根浓度在4mg/L，问需加纯度为95%的磷酸三钠多少？
答案:解：××（90×4＋28.5×2×90）＝3.4（kg）
答：需加磷酸三钠3.4kg。

10. 某锅炉的给水量为500t/h，排污量为20t/h，给水硬度为0。

为维持炉水中磷酸根浓度在2mg/L，问需加纯度为95%的磷酸三钠多少？
答案:解：××（20×2＋28.5×0×500）＝0.17kg
答：需加磷酸三钠0.17kg。

11. 某锅炉化学清洗，清洗面积是8376m2，清洗液体积是183 m3，初始清洗液全铁3.0g/L，终止清洗液全铁12.5g/L，经测定系统中残留铁垢31.0kg，临时系统基本腐蚀量是7.0kg，从垢中测得含铁垢量1721kg，清洗时间10h，求腐蚀速率和基体减薄量是多少？
答案:解：溶液净增全铁量＝183×（12.5－3.0）＝1738.5（kg）
换算成Fe3O4量为
1738.5[M（Fe3O4）/M（3Fe）]＝1738.5×1.38＝2399（kg）
基体减薄量＝＝60.5（g/m2）
腐蚀速率＝60.5/10＝6.05[g/（m2·h）]
答：腐蚀速率为6.05[g/（m2·h）] ,基体减薄量为60.5g/m2。