环6《水处理工程》中期考试 班媛： 娃名： 学号： 一、请回答以下间题（每小题6分，共30分）： (1)采用气浮法分别处理(A)某石油废水和(B》含藻木源水，试比较讨论非离子型表面活性剂的 授加对两者气浮效果的影响。 (2)臭氧清毒工艺中，投入到水中的臭氧消耗到爆几方面？ 《3)试比较超滤和电渗析中的浓差极化有何不同和危害T (4)在普通快滤池中，过滤过程中的水头损失由爆几部分组成？普通快滤池是如何实观等水头等速 过滤的？ 《5)三个封闭的容器分别装有钠型阳树脂、等碱阴树脂和混合床，问在不打开容器的条作下。如何 判断容器中树厅的类型？ 二、，浸凝(20分) 现用混凝烧杯试验所究混凝剂的混凝效果。使用如左图所示的搅拌浆。 烧杯内漫合液体机为1L,加入混凝剂后，先快速搅排(750pm》2mm后， 后慢速授拌《200甲m)10min,再静置15min:假设水温20℃，水的粘度” =1.005×1GPas:水的密度为98km',浆板阻力系数为1.1，奖版相对于 水流的线速度等于桨板旋转线速度的0.75倍。(1)佔算絮凝阶段的G值，并 判断是否在合适范围内；(2)如果需要把G值控制在合适范国，在视并时间 不变时，授并速度应控制为多大？ 三，沉淀(20分) 某自来水厂拟设计平流沉淀池，对经混凝后含有乳花的原水透行处理。最大设计流量为Q=%0mh。 现采用水深为240m的沉淀柱进行沉淀试验。.在试验过程中，分别在沉淀柱底都和中部取样，所得数 据如下表所示《©表示泥沙初始浓度。c表示取样浓度)： 取样时间(mn)51015203050100150 底部da 0980930.860.720.450.150.050.02 中部da 0980.00800.700.4格0.200.060.02 (1)当要求悬浮物总去除率为8%时，设计沉淀油的有效尺寸（给水处理沉淀池水平流速，为1025 mm/s ) (2)若保持平流沉淀泡的尺寸不变，将其改装成异向流斜板沉淀池，斜板水平间距10©m,斜板长度 /=1m,顿角60度。如不考虑斜版厚度。斜板效率系数取为05，假设斜板沉淀池的设计颗粒藏窗 速度与平流式沉淀池的相同。间改装后沉淀泡的处理能力是改装前的几倍。 四，离子交换(30分) 水质货料如下： Ca 5 mmolLa Na':3 mmol/L:HCO':8 mmol/L SO:2 mmol/L:CI':1 mmolL 现采用Na并联离子交换系统对其进行脱碱软化。总透水量为10mh,进水山一83，出水剩 余碱度为02mm©M.RNa树m和RH树脂的活性基团R相同，装填容均为1m',截面积均为0.5m, 全交换容量均为1m机，选择系数KC心=3，#N=15。RH树脂运行的失效点控制以Ca产离子 的渡漏为准。 (1)按理RH出水的平均酸度，计算RN如和RH的进水量： (2)计算H树霜分别出现Na和C“酒漏时的运行时间（假设淮露时，RH出水中该离子浓度解问 达到原水中的浓度水平)： (3)计算在H树脂的一个工作周期内，并联系饶的出水碱度（成酸度）的变化
5 cm 4 cm 环 6《水处理工程》中期考试 班级： 姓名： 学号： 一、请回答以下问题（每小题 6 分，共 30 分）： （1）采用气浮法分别处理（A）某石油废水和（B）含藻水源水，试比较讨论非离子型表面活性剂的 投加对两者气浮效果的影响。 （2）臭氧消毒工艺中，投入到水中的臭氧消耗到哪几方面？ （3）试比较超滤和电渗析中的浓差极化有何不同和危害？ （4）在普通快滤池中，过滤过程中的水头损失由哪几部分组成？普通快滤池是如何实现等水头等速 过滤的？ （5）三个封闭的容器分别装有钠型阳树脂、弱碱阴树脂和混合床，问在不打开容器的条件下，如何 判断容器中树脂的类型？ 二、混凝（20 分） 现用混凝烧杯试验研究混凝剂的混凝效果。使用如左图所示的搅拌桨。 烧杯内混合液体积为 1 L，加入混凝剂后，先快速搅拌（750 rpm）2 min 后， 后慢速搅拌（200 rpm）10 min，再静置 15 min。假设水温 20 ˚C，水的粘度 μ = 1.005 × 10-3 Pa·s，水的密度为 998 kg/m3 ；浆板阻力系数为 1.1，桨板相对于 水流的线速度等于桨板旋转线速度的 0.75 倍。（1）估算絮凝阶段的 G 值，并 判断是否在合适范围内；（2）如果需要把 G 值控制在合适范围，在搅拌时间 不变时，搅拌速度应控制为多大？ 三、沉淀（20 分） 某自来水厂拟设计平流沉淀池，对经混凝后含有矾花的原水进行处理，最大设计流量为 Q = 960 m3 /h。 现采用水深为 240cm 的沉淀柱进行沉淀试验。在试验过程中，分别在沉淀柱底部和中部取样，所得数 据如下表所示（c0 表示泥沙初始浓度，c 表示取样浓度）。 取样时间（min） 5 10 15 20 30 50 100 150 底部 c/c0 0.98 0.93 0.86 0.72 0.45 0.15 0.05 0.02 中部 c/c0 0.98 0.90 0.80 0.70 0.48 0.20 0.06 0.02 （1）当要求悬浮物总去除率为 80%时，设计沉淀池的有效尺寸（给水处理沉淀池水平流速 v 为 10~25 mm/s）； （2）若保持平流沉淀池的尺寸不变，将其改装成异向流斜板沉淀池，斜板水平间距 10 cm，斜板长度 l = 1 m，倾角 60 度。如不考虑斜板厚度，斜板效率系数取为 0.75，假设斜板沉淀池的设计颗粒截留 速度与平流式沉淀池的相同。问改装后沉淀池的处理能力是改装前的几倍。 四、离子交换（30 分） 水质资料如下： Ca2+：5 mmol/L；Na+ ：3 mmol/L；HCO3 - ：8 mmol/L；SO4 2- ：2 mmol/L；Cl- ：1 mmol/L 现采用 H-Na 并联离子交换系统对其进行脱碱软化。总进水量为 10 m3 /h，进水 pH = 8.3，出水剩 余碱度为 0.2 mmol/L。RNa 树脂和 RH 树脂的活性基团 R 相同，装填容积均为 1 m3 ，截面积均为 0.5 m2 ， 全交换容量均为 1 mol/L，选择系数 KNa+ Ca2+ = 3，KH+ Na+ = 1.5。RH 树脂运行的失效点控制以 Ca 2+离子 的泄漏为准。 （1）按照 RH 出水的平均酸度，计算 RNa 和 RH 的进水量； （2）计算 RH 树脂分别出现 Na+ 和 Ca2+泄漏时的运行时间（假设泄露时，RH 出水中该离子浓度瞬间 达到原水中的浓度水平）； （3）计算在 RH 树脂的一个工作周期内，并联系统的出水碱度（或酸度）的变化
参考答案 一、请网答以下问题（每小题5分，共0分： 《1)采用气浮法分别处理(A)某石油废水和(B》含藻水源水，试比较时论非离子型表面活性剂的 授如加对两者气浮效果的影响。 (2)臭氧清毒工艺中，投入到水中的臭氧消耗到娜几方面？ (3)试比较超滤和电渗析中的浓差极化有何不同和危害？ 《4)在普通快滤池中，过滤过程中的水头损失由哪几部分组成？普通快滤池是如何实现等水头等速 过滤的？ (5)三个封用的容器分别转有钠型阳树脂、弱碱阴树脂和混合床，间在不打开容题的条件下，如何 判断客器中树脂的类型？ 《6)两种滤料，山。相同，但K知不同，试分析这两种滤料对过滤和反冲洗过程的影响。 解： (1) 石油废水 含藻水尊水 颗校性质 硫水 亲水 授如少量非离子表面话性剂 有利于气泡的分散和稳定 有利于气泡的分散和稳定： 对颗较表面进行疏水改性，有利于气浮 授加过量非离子表面话性剂 减少水的表面素力，不利于 减少水的表面张力，不利于颜较和气泡 颗粒和气泡的粘附 的粘附 (2) 授入到水中的臭氧消耗到以下几个方面：灭活微生物：氧化有机物：氧化其它还原性物质：直接挥发 (物理意义上的消耗)：分解为氧气而耗散。 (3) 浓差极化 超滤 电渗析 形成浓差极化的物质 大分子、胶体萝 离子 成因 压力熏动膜的锋分截留作用 阴阳离子的电流迁移的选择性 危害 极化严重时，敢体大分子在膜表 使部分电能消耗在电解水的过程中，降 面析出，结垢或形成凝胶层，产 低电流效率： 生一系列危害！ 增大浓室H,使阴陵浓室侧结看。导 增如过滤阻力，增加过滤能耗： 致膜阳力增大、水质变差，膜寿命缩短： 除垢过程会缩短履寿命： 极化严重时，淡水星酸性 可能使出水水质恶化 (4) 普通快滤池中，过滤过程中的水头损失由滤料层，承托层，配水系统、，管路、控制阀的水头提失组成。 通过调整控制阀的水头损失（在一个过周期内不断减小该水头损失），抵酒滤料层的水头损失增加， 从而实现等水头等建过就 (5) 用同样的NaC溶液作为三者的进水，检测初期出水的州和电导率。若出水H和电导率均无明县变 化，则容器中为钠型阳树脂：若出水H升高明显，则容器中弱碱明树脂：若出水电导率明显降低
参考答案 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 一、请回答以下问题（每小题 5 分，共 30 分）： （1）采用气浮法分别处理（A）某石油废水和（B）含藻水源水，试比较讨论非离子型表面活性剂的 投加对两者气浮效果的影响。 （2）臭氧消毒工艺中，投入到水中的臭氧消耗到哪几方面？ （3）试比较超滤和电渗析中的浓差极化有何不同和危害？ （4）在普通快滤池中，过滤过程中的水头损失由哪几部分组成？普通快滤池是如何实现等水头等速 过滤的？ （5）三个封闭的容器分别装有钠型阳树脂、弱碱阴树脂和混合床，问在不打开容器的条件下，如何 判断容器中树脂的类型？ （6）两种滤料，d10相同，但 K80 不同，试分析这两种滤料对过滤和反冲洗过程的影响。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 解： （1） 石油废水 含藻水源水 颗粒性质 疏水 亲水 投加少量非离子表面活性剂 有利于气泡的分散和稳定 有利于气泡的分散和稳定； 对颗粒表面进行疏水改性，有利于气浮 投加过量非离子表面活性剂 减少水的表面张力，不利于 颗粒和气泡的粘附 减少水的表面张力，不利于颗粒和气泡 的粘附 （2） 投入到水中的臭氧消耗到以下几个方面：灭活微生物；氧化有机物；氧化其它还原性物质；直接挥发 （物理意义上的消耗）；分解为氧气而耗散。 （3） 浓差极化 超滤 电渗析 形成浓差极化的物质 大分子、胶体等 离子 成因 压力驱动膜的筛分截留作用 阴阳离子的电流迁移的选择性 危害 极化严重时，胶体/大分子在膜表 面析出，结垢或形成凝胶层，产 生一系列危害： 增加过滤阻力，增加过滤能耗； 除垢过程会缩短膜寿命； 可能使出水水质恶化 使部分电能消耗在电解水的过程中，降 低电流效率； 增大浓室 pH，使阴膜浓室侧结垢，导 致膜阻力增大、水质变差、膜寿命缩短； 极化严重时，淡水呈酸性 （4） 普通快滤池中，过滤过程中的水头损失由滤料层、承托层、配水系统、管路、控制阀的水头损失组成。 通过调整控制阀的水头损失（在一个过滤周期内不断减小该水头损失），抵消滤料层的水头损失增加， 从而实现等水头等速过滤。 （5） 用同样的 NaCl 溶液作为三者的进水，检测初期出水的 pH 和电导率。若出水 pH 和电导率均无明显变 化，则容器中为钠型阳树脂；若出水 pH 升高明显，则容器中弱碱阴树脂；若出水电导率明显降低
则容器中为混合床。 (6) K为滤料的不均匀系数。对过滤的影有：对于K和较大的滤料。颗粒均匀度较差，孔原率较小，合 污能力较小，更易穿透，过滤工作周期更短（其他条件均相同的情况下）。对反冲洗的影响：对于K 较大的滤料，反冲法强度更难确定。 二，温凝(20分) 现用漫凝烧杯试验研究混凝剂的混凝效果。使用如左图所示的搅拌某。烧 杯内混合液体积为1L,加入混凝剂后。先快速搅拌(750m)2m后，后 慢速视并(200pm)10mn,再静置15min.假设水温20℃，水的粘度m=1.005 ×10Pas,水的密度为998kgm':浆板阻力系数为1.1，奖板相对于水流的 线速度等于桨板能转找速度的075倍。(1)估算絮凝阶段的G植，并判断是 否在合适葡围内：(2)如果需要把G值控制在合适意围，在授并时同不变时， 规拌速度应控制为多大？ 解： (1) 絮凝阶段： 浆板相对于水流的线速度等于浆板旋转线违度的0T乃倍。则相对于水流的浆板转速为 4--075x200x2X-15.7ndh 60 P-2921a-广.2x1l98x04157产x025'0016W 石05x10)x0x105=129e(200)s,不在合适范调内（偏高. 0.0166 (2) 取G=5×(20+70)=45s, 则P=0.00203W,9=7.0d的，因此桨板转速应为993pm, 三，沉淀(20分) 某自来水厂拟设计平流沉淀池，对经混凝后含有矾花的原水进行处理，最大设计流量为Q一960m'h 现采用水深为40m的沉淀柱进行沉淀试验。在试验过程中，分别在沉淀柱底部和中部取样，所得数 据如下表所示（©表示泥沙初始浓度，c表示取样浓度）。 取样时间(min) 5 10 1520 30 50 100150 底部da 0980.930850.72 0.450.15 0.050.02 中部do 0980900.800.700.480200.060.02 (1)当要求是浮物总去除率为80%时，设计沉淀池的有效尺寸〔给水处理沉淀池水平流速，为10-25 mm/s ) (2)若保持平流沉淀池的尺寸不变。将其改装成异向流斜板沉淀池。假设颗粒酸留速度不变。斜板 水平间距10cm,斜版长度1=1m,顿角60度。如不考虑斜版厚度，斜板效率系数取为0.75，问改
5 cm 4 cm 则容器中为混合床。 （6） K80 为滤料的不均匀系数。对过滤的影响：对于 K80 较大的滤料，颗粒均匀度较差，孔隙率较小，含 污能力较小，更易穿透，过滤工作周期更短（其他条件均相同的情况下）。对反冲洗的影响：对于 K80 较大的滤料，反冲洗强度更难确定。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 二、混凝（20 分） 现用混凝烧杯试验研究混凝剂的混凝效果。使用如左图所示的搅拌桨。烧 杯内混合液体积为 1 L，加入混凝剂后，先快速搅拌（750 rpm）2 min 后，后 慢速搅拌（200 rpm）10 min，再静置 15 min。假设水温 20 ˚C，水的粘度 μ = 1.005 × 10-3 Pa·s，水的密度为 998 kg/m3 ；浆板阻力系数为 1.1，桨板相对于水流的 线速度等于桨板旋转线速度的 0.75 倍。（1）估算絮凝阶段的 G 值，并判断是 否在合适范围内；（2）如果需要把 G 值控制在合适范围，在搅拌时间不变时， 搅拌速度应控制为多大？ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 解： （1） 絮凝阶段： 桨板相对于水流的线速度等于桨板旋转线速度的 0.75 倍，则相对于水流的桨板转速为： coagulation 2 0.75 200 15.7 rad/s 60 π ω × = ×× = 2 3 4 3 4 coagulation coagulation 1 2 1.1 998 0.04 15.7 0.025 0.0166 W 8 8 CD P lr ρ ω × × = ∑ = ×× × = coagulation -1 -1 coagulation 3 3 0.0166 129 s (20, 70) s (1.005 10 ) (1 10 ) P G µV − − = = = ∉ × ×× ，不在合适范围内（偏高）。 （2） 取 1 -1 (20 70) 45 s 2 G =× + = ， 则 P = 0.00203 W ，ω = 7.80 rad/s ，因此桨板转速应为 99.3 rpm。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 三、沉淀（20 分） 某自来水厂拟设计平流沉淀池，对经混凝后含有矾花的原水进行处理，最大设计流量为 Q = 960 m 3 /h。 现采用水深为 240cm 的沉淀柱进行沉淀试验。在试验过程中，分别在沉淀柱底部和中部取样，所得数 据如下表所示（c0 表示泥沙初始浓度，c 表示取样浓度）。 取样时间（min） 5 10 15 20 30 50 100 150 底部 c/c0 0.98 0.93 0.86 0.72 0.45 0.15 0.05 0.02 中部 c/c0 0.98 0.90 0.80 0.70 0.48 0.20 0.06 0.02 （1）当要求悬浮物总去除率为 80%时，设计沉淀池的有效尺寸（给水处理沉淀池水平流速 v 为 10~25 mm/s）； （2）若保持平流沉淀池的尺寸不变，将其改装成异向流斜板沉淀池，假设颗粒截留速度不变。斜板 水平间距 10 cm，斜板长度 l = 1 m，倾角 60 度。如不考虑斜板厚度，斜板效率系数取为 0.75，问改
装后沉淀池的处理能力是改装前的儿倍。 解： (1) 根据思意（而且由试验数据可得，中部和底部取样所得的小曲线不重合），判断基浮物沉淀类型不 是自由沉淀，因此采用中部取样法估算总去除率。 当总去除率为80%时，中部c/%=1-80%=020 对应的取样时间为50min h240 因此载留沉速品· 150 =4.8 cm/min 段计3万取一音管32m一 有效高度h■24m 停留时间1“之”32德125 24 分为两个池子， 单个沉淀池面积A:。)。 %60 图4e4e 2032102760250m 沉淀池水平流速r■10-25mm修（给水处理），取为11mm的 则沉淀泡长度L=t■11口10)1.257360049.5m,取为50m 单个沉淀池宽度6=4=250：5m L50 校核 h=2.4m72.0,4.01m L=50m7[3050)m b=5m?38m L/b=10>4 L/h=20.8>10 水力半径R=的，24=12m b+2h5+2？2.4 则r=上.1071g’10 g 因此设计合理。 (2) 扣除无效长度：1c0s0=1×cos60=0.5m 斜板块数：m.005+1-496 01 4g=mBk0s0=mmb/oos8=496×2×5×l×cos6r=2480m2 4e=BL=bL=2x5×50=500m3
装后沉淀池的处理能力是改装前的几倍。 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 解： （1） 根据题意（而且由试验数据可得，中部和底部取样所得的 p-u 曲线不重合），判断悬浮物沉淀类型不 是自由沉淀，因此采用中部取样法估算总去除率。 当总去除率为 80%时，中部 0 c c/ 1 80% 0.20 =− = 对应的取样时间为 50 min 因此截留沉速 0 240 4.8 cm/min 50 h u t = = = 设计沉速 0 design 1.25 ~ 1.75 u u = ，取 0 design 4.8 3.2 cm/min 1.5 1.5 u u === 有效高度 h = 2.4 m 停留时间 2 design 2.4 1.25 h 3.2 10 60 h t u − = = = × × 分为两个池子， 单个沉淀池面积 2 2 design design 960 250 m 2 (3.2 10 60) Q Q A nq nu - === = 创 ? 沉淀池水平流速 v = 10~25 mm/s（给水处理），取为 11 mm/s 则沉淀池长度 3 L vt (11 10 ) (1.25 3600) 49.5 m - == 创 ? ，取为 50 m 单个沉淀池宽度 250 5 m 50 A b L == = 校核： h = ? 2.4 m [2.0, 4.0] m L = ? 50 m [30, 50] m b = ? 5 m [3, 8] m L b/ 10 > 4 = L h/ 20.8 > 10 = 水力半径 5 2.4 1.22 m 2 5 2 2.4 bh R b h ´ == = + +? 则 2 5 5 1.01 10 10 v Fr Rg - - ==? 因此设计合理。 （2） 扣除无效长度： o l cos 1 cos60 0.5 m θ =× = 斜板块数： 50 0.5 1 496 0.1 m − = += o 2 A mBl mnbl 斜 = = = × × ×× = cos cos 496 2 5 1 cos60 2480 m θ θ 2 A BL nbL 原 = = = ×× = 2 5 50 500 m
处理水量：°=%(4+e)=0,75x62x103x60)x(2480+500)=42912m'h 则g=42912=45 Q960 四、离子交换(0分) 水质货料如下： Ca":5 mmol/L:Na':3 mmol/L HCO,:8 mmol/L:SO":2 mmol/L:CI:I mmol/L 现采用H-并联离子交换系统对其进行脱碱软化。总选水量为10mh,进水州=83，出水剩 余碱度为0.2mmoL.RNa树脂和H树脂的活性基团R相同，装填容积均为1m',截面积均为0.5m, 全交换容量均为1mL,选择系数K+一3，K#N=1S,RH树脂运行的失效点控制以C“离子 的灌漏为准。 (1)按强RH出水的平均酸度，计算RNa和RH的进水量： (2)计算RH树脂分别出现Na和C没漏时的运行时间： 《3)计算在川树香的一个工作周阴内，并联系统的出水城度（或酸度）的变化： 解： (1) H以C离子的没漏为准，则H出水的平均酸度为： HF=d-Ca)-c(HCO,)=2x5-8=2 mmol/L 进水碱度B=cC0,)=8mmaL 出水碱度B-02 mmol/1 期0=(B-B)MB+HF)×Q=像-02)N8+2)×10=7.8m'h Q-0-0-10-7.8-22m'h (2) Na先澄露时： 此时RH柱子内部，上部为R:Ca,下部为RNa,设RCa所占比例为x 在桂子上部： a心4鱼x5心6 0-ae/%76-66 (31) Ca)=2x5=10 mmolL =Ca")+d(Na')=10+3=13 mmol/L 则d5Ca")= 0760 10
处理水量： 2 3 design Q u AA ' ( ) 0.75 (3.2 10 60) (2480 500) 4291.2 m /h η − = + = × × ×× + = 斜 原 则 ' 4291.2 4.5 960 Q Q = = ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 四、离子交换（30 分） 水质资料如下： Ca2+：5 mmol/L；Na+ ：3 mmol/L HCO3 - ：8 mmol/L；SO4 2- ：2 mmol/L；Cl- ：1 mmol/L 现采用 H-Na 并联离子交换系统对其进行脱碱软化。总进水量为 10 m3 /h，进水 pH = 8.3，出水剩 余碱度为 0.2 mmol/L。RNa 树脂和 RH 树脂的活性基团 R 相同，装填容积均为 1 m3 ，截面积均为 0.5 m2 ， 全交换容量均为 1 mol/L，选择系数 KNa+ Ca2+ = 3，KH+ Na+ = 1.5。RH 树脂运行的失效点控制以 Ca2+离子 的泄漏为准。 （1）按照 RH 出水的平均酸度，计算 RNa 和 RH 的进水量； （2）计算 RH 树脂分别出现 Na+ 和 Ca2+泄漏时的运行时间； （3）计算在 RH 树脂的一个工作周期内，并联系统的出水碱度（或酸度）的变化； ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 解： （1） RH 以 Ca2+离子的泄漏为准，则 RH 出水的平均酸度为： 2 3 1 ( Ca ) (HCO ) 2 5 8 2 mmol/L 2 HF c c + − = − =×−= 进水碱度 inlet 3 B c(HCO ) 8 mmol/L − = = 出水碱度 outlet B = 0.2 mmol/L 则 3 H inlet outlet inlet Q B B B HF Q = − + ×=− +× = ( ) /( ) (8 0.2) /(8 2) 10 7.8 m /h 3 Na H Q QQ =− = − = 10 7.8 2.2 m /h （2） Na+ 先泄露时： 此时 RH 柱子内部，上部为 R2Ca，下部为 RNa，设 R2Ca 所占比例为 x 在柱子上部： 2+ + Ca 1/2Ca2+ 0 Na 0 1/2Ca2+ 0 2 2 1/2Ca2+ 0 0 1/2Ca2+ 0 / / (1 / ) (1 / ) q q K q c c qq c cc = × − − （3-1） 1 2+ ( Ca ) 2 5 10 mmol/L 2 c =×= 2+ + 0 1 ( Ca ) (Na ) 10 3 13 mmol/L 2 cc c = + = += 则 2 0 1 10 ( Ca ) / 0.769 2 13 c c + = =
设C2“)/。-,则将上述数据代入式(31)得： y 3×10769 0-分3x1*1-0.76939 变形得： 3333.3y2-6667.6y+33333=0 解得： y-66676±66676-4×333 2×33333 期片-1017（大于1，舍去），为=0983 因此2Ca=4=0983x1=0.983mL 在柱子下部： l4.54.l6 1-4/%41-c1G同 Na')=3 mmolL.Go=c(Na')+c(H')sdNa')=3 mmol/L 因此1-cNa)/%0 则1-gNa)/g0 因此Na')%=1moL 根据物料平衡有： c diCa") %x1 Ca)+Na 因此： 0.983×x2×5 1×1 2×5+3 解得x=0.783 因此N出现滑露时的运行时间为 ×g5CaP)xr 0783×0.983x1000 n(Na')= =9.86h c(-Ca")x (2×5x10×10)×7.8 Ca混露时： 仍然有：9兮Ca产)=y%=0983x1=0983oM
设 2 0 1 ( Ca ) / 2 q qy + = ，则将上述数据代入式（3-1）得： 2 -3 2 3 1 0.769 3333 (1 ) 13 10 (1 0.769) y y × =× = − ×− 变形得： 2 3333.3 6667.6 3333.3 0 y y − += 解得： 2 2 6667.6 6667.6 4 3333.3 2 3333.3 y ± −× = × 则 1 y =1.017 （大于 1，舍去）， 2 y = 0.983 因此 2+ 0 1 ( Ca ) 0.983 1 0.983 mol/L 2 q yq = × = ×= 在柱子下部： + + Na Na+ 0 H 0 Na+ 0 Na+ 0 0 Na+ 0 / / 1/ 1/ qq cc K q qq c cc = × − − + c(Na ) 3 mmol/L = ， ++ + 0 cc c c = +≈ = (Na ) (H ) (Na ) 3 mmol/L 因此 + 0 1 (Na ) / 0 − ≈ c c 则 + 0 1 (Na ) / 0 − ≈ q q 因此 + 0 q q (Na ) 1 mol/L ≈ = 根据物料平衡有： 2+ 2+ raw water 2+ + 0 1 1 ( Ca ) ( Ca ) 2 2 [ ] 1 1 ( Ca ) (Na ) 2 q xc q c c × = × + 因此： 0.983 2 5 11 2 5 3 × × x = × ×+ 解得 x = 0.783 因此 Na+ 出现泄露时的运行时间为： 2+ + -3 3 2+ raw water H 1 ( Ca ) 2 0.783 0.983 1000 (Na ) 9.86 h 1 (2 5 10 10 ) 7.8 ( Ca ) 2 xq V t c Q × × × × = = = ×× × × × Ca2+泄露时： 仍然有： 2+ 0 1 ( Ca ) 0.983 1 0.983 mol/L 2 q yq = × = ×=
因此C“出现浅露时的运行时间为： Ca”)= Cax 0.983×1000 cCa).2x5xx1x71260h (3) 运行时间从0-986h(从开始运行到RH树脂Na'没露前)： H树脂出水酸度4，=k兮S0,产)+cCT儿-=2×2+1=5mmcL 并联系统总出水酸度人=-.x78-x22=214mmL 10 运行时间从9.86-12.60h(从RH树脂Na渡露到Ca液露)： 并联系统总出水碱皮即等于原水碱皮，为8 mmol/L
因此 Ca2+出现泄露时的运行时间为： 2+ 2+ -3 3 2+ raw water H 1 ( Ca ) 2 0.983 1000 (Ca ) 12.60 h 1 (2 5 10 10 ) 7.8 ( Ca ) 2 q V t c Q × × = = = ×× × × × （3） 运行时间从 0~9.86 h（从开始运行到 RH 树脂 Na+ 泄露前）： RH 树脂出水酸度 2 H 4 raw water 1 [ ( SO ) (Cl )] 2 2 1 5 mmol/L 2 Ac c − − = + =×+= 并联系统总出水酸度 H H Na Na outlet 5 7.8 8 2.2 2.14 mmol/L 10 AQ B Q A Q − × −× = = = 运行时间从 9.86~12.60 h（从 RH 树脂 Na+ 泄露到 Ca2+泄露）： 并联系统总出水碱度即等于原水碱度，为 8 mmol/L